نیاز آبی گیاهان و محاسبه میزان آب آبیاری

چگونه می توان نیاز آبی گیاهان را اندازه گیری کرد؟

آبیاری در کشاورزی و باغبانی یکی از مسائل مهم می‌باشد که باید به صورت درست و اصولی انجام شود و با توجه به منابع محدود آب در کشور و جهت جلوگیری از هدر رفتن آب و مصرف بهینه آن باید از روش های جدید آبیاری استفاده کرد . تمدن‌های انسانی در گذشته کنار منابع آبی تشکیل می شد و برای آبیاری گیاهان از این منابع استفاده می‌کردند و آبیاری در آن دوران طبق روش‌های محاسبه شده، انجام می‌شد. امروزه دیگر آبیاری به روش‌های سنتی پاسخگوی زمین‌های کشاورزی بزرگ نمی‌باشد و به دلیل منابع محدود آبی و با پیشرفت تکنولوژی و سیستم‌ها و روشهای نوین آبیاری توسعه یافته است. ( به نام آبیاری تحت فشار )

 

تعریف نیاز آبی گیاهان

میزان آب مورد نیاز گیاه برای رشد مناسب با در نظر گرفتن مقدار تلفات تبخیر و تعرق گیاه، نیاز آبی گیاه گفته می‌شود. مقدار نیاز آبی گیاه به میزان تبخیر و تعرق گیاه بستگی دارد و با توجه به اقلیم‌ و شرایط آب و هوایی متفاوت، شرایط رشد گیاه و در نتیجه مقدار نیاز آبی گیاهان نیز متفاوت است. لازم به ذکر است که نیاز آبی در شرایط عادی گیاهان بررسی می‌شود و نیاز آبی یک محصول را به صورت میلی‌متر در روز، میلی‌متر در ماه و میلی‌متر در فصل عنوان می‌کنند.

اگر نیاز آبی یک محصول در شرایط گرم و خشک 10 میلی‌متر در روز باشد، این محصول به یک لایه آب 10 میلی‌متری در طول روز و در منطقه مورد کشت خود نیاز دارد. دقت کنید که این محصول می‌تواند50 میلی‌‌متر، نیاز آبی 5 روز خود را در یک روز دریافت کند و در خاک‌های قسمت ریشه ذخیره نماید و سپس نیاز هر روز خود را از طریق ریشه جذب نماید . البته در بعضی از ریشه های گیاهان این خصوصیات وجود دارد.

مطالعه بیشتر : افزایش بهره‌وری در کشاورزی

عوامل موثر بر نیاز آبی محصول :

آب و هوا

مشخص است که در آب و هوای گرم، میزان تبخیر بیشتر بوده و نیاز آبی گیاه بیشتر می‌باشد . در یک دوره مشخص یک محصول خاص که در آب و هوای گرم و آفتابی کشت می‌شود، نیاز آبی بیشتری نسبت به همان محصول در هوای ابری و خنک دارد از این رو نیاز آبی در شرایط آب و هوایی خشک، گرم و آفتابی بیشتر می‌شود و به غیر از آفتاب و درجه حرارت، عواملی مانند رطوبت و سرعت باد هم تاثیر بسزایی بر نیاز آبی محصول دارند.

نوع محصول یا گیاه

محصولات مختلف نیاز‌های آبی متفاوتی دارند و هر محصول نیاز آبی مخصوص به خود را دارد این بدان معناست که نیاز روزانه محصولی مثل ذرت با پیاز یکسان نیست . گیاهان مقادیر متفاوتی از آب را در طول دوره رشد استفاده می‌کنند و عوامل موثر بر نیاز آبی گیاهان شامل موارد زیر است :

1-نوع گیاه 2-گونه گیاه 3-مرحله‌ی رشد 4-سطح برگ 5-نوع برگ و روزنه‌ها 6-طول و تراکم ریشه

گیاهان متفاوت و حتی ارقام یا گونه‌های متفاوت یک گیاه، به دلیل تفاوت در الگوی رشد و تبخیر و تعرق متفاوت نیاز آبی متفاوتی دارند و همچنین طول دوره رشد تاثیر مستقیمی بر نیاز آبی گیاه دارد بطوریکه نوع خاصی از گندم با طول دوره رشد 150 روزه، مقدار آب بیشتری در مقایسه با نوع 120 روزه خواهد داشت . فصل کشت گیاه به علت تغییر تبخیر و تعریق گیاه، تاثیر مستقیمی بر نیاز آبی گیاه خواهد داشت . برخی از گیاهان هم در زمستان، تابستان و بهار امکان رشد دارند چنین گیاهانی در فصل زمستان، نیاز آبی کمتری نسبت به بهار و تابستان خواهند داشت همچنین گیاهان جوان نیاز آبی کمتری نسبت به گیاهان بالغ دارند. علاوه بر این موارد، سطح برگ (سطح تبخیر) و نحوه بسته شدن روزنه‌ها بر تبخیر و تعرق گیاهان تاثیر دارد‌.

در شرایط محیطی یکسان، گیاهی با سطح برگ کمتر و ریشه کوچکتر، نسبت به گیاهی با سطح برگ بیشتر و ریشه متراکم به نیاز آبی کمتری احتیاج دارد. به علاوه، تراکم گیاهان در زمین کشت نیز می‌تواند تبخیر و تعرق را تحت تاثیر قرار دهد به نحوی که کاهش تراکم منجر به کاهش تبخیر و تعرق خواهد شد . فصل رشد (بهاره یا پاییز) و طول دوره‌ رشد (کوتاه یا بلند) نیز بر نیاز آبی گیاه تاثیر می‌گذارد.

 

آب‌های زیر زمینی

در صورتی که آب‌های زیر زمینی نزدیک به سطح زمین باشند، نیاز آبی گیاه و در نتیجه نیاز آبیاری کاهش پیدا می‌کند.

شیب زمین

در صورتی که زمین مورد کشت شیب‌دار باشد، نیاز آبی گیاه به نسبت بیشتر خواهد شد و این به دلیل کم شدن زمان جذب آب توسط خاک می‌باشد. البته در انتهای زمین شیب دار مقدار آب بیشتری نفوذ می کند.

 

تلفات انتقال آب

طراحی انتقال آب باید با در نظر گرفتن نیاز آبی محصول به علاوه تلفات انتقال آب در مسیر محاسبه شود، که نیاز آبی محصول به صورت کامل به محصول انتقال داده شود. تلفات آب در کانال‌های انتقال آب معمولا به دلیل جذب، نشت، نفوذ و یا تبخیر می‌باشد و تلفات ناشی از نشت و جذب بسیار بیشتر از تلفات تبخیر است و به عواملی همچون ( جنس خاک، رطوبت محیط، سن کانال، آب‌های زیر زمینی، روش استفاده از آب آبیاری ) بستگی دارد.

در روش‌های نوین آبیاری مانند آبیاری قطره ای، آبیاری بارانی نسبت به روش‌های سنتی آبیاری مانند غرقابی، به حجم آب کمتری نیاز است و از تلفات آب به مقدار زیادی جلوگیری می‌کند.

دوره زراعی

نیاز آبی محصول از زمان کاشت تا برداشت محصول متفاوت می‌باشد و در فاصله کاشت تا برداشت محصول، طبق نیاز آبی هر دوره باید محصول را آبیاری کرد.

مطالعه بیشتر : راهکارهای مدیریت کشاورزی

محاسبه میزان آب آبیاری

محاسبه میزان آب آبیاری بسیار ساده می باشد و این محاسبه متعادل نگه داشتن آب مورد نیاز گیاه در خاک می‌باشد و خاک ظرفیت مشخصی برای نگهداری آب در خود را دارد و گیاه این آب را مصرف می‌کند. ما به وسیله آبیاری آب مصرفی گیاه را به خاک می رسانیم و از وارد شدن تنش آبیاری به گیاه جلوگیری می‌کنیم بنابراین آبی که ما به خاک گیاه می‌دهیم باید برابر آبی باشد که گیاه نیاز دارد و آن را مصرف می‌کند.

نحوه محاسبه میزان آب آبیاری

پارامتر ET : مجموع آب مصرفی هر گیاه را ET می‌گویند که تعرق از سطح برگ و تبخیر از سطح خاک را شامل می‌شود. ET عاملی است متغیر و به عوامل محیطی مثل : دما، رطوبت، سرعت باد و تشعشع آفتاب بستگی دارد.

 

 

ﺗﺒﺨﻴﺮ و ﺗﻌﺮق ﮔﻴﺎه (ETc) ﺗﻮﺳﻂ ﮔﻴﺎه ﻣﺮﺟﻊ ﺳﻨﺠﻴﺪه میﺷﻮد ﺑﻪ اﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﻛﻪ ﺑﺮای ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺒﺨﻴﺮ و ﺗﻌﺮق ﮔﻴﺎه ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ، در ﻣﺎه ﻳﺎ دوره ﺣﺪاﻛﺜﺮ آﺑﻴﺎری ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز و ﻳﺎ در ﻫﺮ یک از ﻣﺎه‌های ﻓﺼﻞ رﺷﺪ، اﺑﺘﺪا ﺗﺒﺨﻴﺮ و ﺗﻌﺮق ﮔﻴﺎه ﻣﺮﺟﻊ (ETo) در آن دوره ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﺳﭙﺲ در ﺿﺮﻳﺐ ﮔﻴﺎهی (KC) ﻛﻪ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﻧﻮع ﮔﻴﺎه و زﻣﺎن رﺷﺪ آن اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه اﺳﺖ ﺿﺮب میﺷﻮد .

ETC=KC*ETO

ﺿﺮﻳﺐ ﮔﻴﺎهی (KC) برای هرگیاه در هر مرحله از رشد متفاوت است و ﺗﺒﺨﻴﺮ و ﺗﻌﺮق ﮔﻴﺎه ﻣﺮﺟﻊ (ETo) هم در زمان‌های مختلف متغیر است و برای پیدا کردن این ضرایب می‌توانید از کتاب های مرجع یا اینترنت و همچنین کارشناسان آبیاری استفاده کنید‌.

در نتیجه میزان آبیاری برای گیاه مورد نظر حاصل ضرب این دو پارامتر می باشد که عدد نهایی آب مورد نیاز براساس میلی‌متر می‌باشد و با تبدیل به متر و ضرب آن در مساحت زمین کشت میزان آب مورد نیاز بر اساس متر مکعب بدست می آید .

 

 

 

مطالعه بیشتر : پرسودترین درختان میوه در ایران

آب مورد استفاده یا مورد نیاز هر گیاه به عنوان حداکثر تبخیر و تعرق بالقوه روزانه بیان می شود و به شرح زیر محاسبه می شود:

 گالن در بوته = ۰.۶۲۳ x مساحت منطقه گیاه x فاکتورهای گیاهی x پتانسیل ET (تبخیر و تعرق) در روز / بهره وری سیستم 

ضریب تبدیل ۰.۶۳۳

این ضریب تبدیل برای زمانی که یک فوت مربع از زمین با یک اینچ آب آبیاری می شود و واحد به گالن برای گیاه تبدیل می شود.

مساحت گیاه

برای محاسبه از فرمول زیر استفاده می شود:

r= قطر تاج درخت

π= ۳.۱۴

محاسبه میزان آب مورد نیاز برای گیاهان

فاکتور های گیاهی

گیاهان مختلف در شرایط یکسان به میزان مختلفی از آب استفاده می کنند. در جدول زیر ضرایب مختلفی برای گیاهان مختلف آورده شده است:

 
نوع گیاهضریب مصرف آب
گیاهان همیشه سبز۱
سیب، گیلاس، گردو۰.۸۵
درختان با سایه انداز پهن۰.۸۰
هلو، آلو، گلابی، زردآلو، بادام۰.۷۵
گیاهان بومی مناطق نیمه خشک، برخی گیاهان زینتی۰.۷۰
گیاهان بومی مناطق کم آب۰.۴۰
 

تبخیر و تعرق (PET)

تبخیر و تعرق برای اقلیم های مختلف متفاوت می باشد.

این پارامتر برای مناطق مرطوب تقریبا برای ۰.۲۵ تا ۰.۳۰ اینچ در روز می باشد.

میزان بهره وری سیستم

بیشتر سیستم های آبیاری قطره ای ۸۵ تا ۹۰٪ کارآمد هستند.

۸۵ تا ۹۰٪ از آب مورد استفاده در واقع توسط گیاه استفاده می شود.

این رقم در محاسبه به صورت اعشاری بیان می شود (۸۵٪ = ۰.۸۵)

 

آبیاری قطره ای در کشاورزی

 

مثال: میزان آب مورد نیاز

اگر می خواهید آب مورد نیاز (حداکثر PET روزانه) را برای یک درخت سایه دار پهن و متحمل به خشکسالی با قطر تاج ۱۰ فوت محاسبه کنید.

PET این منطقه روزانه ۰.۲۵ اینچ و سیستم  ۹۰٪ کارآمد است.

گالن در روز = ۰.۶۲۳ x 78.54 فوت مربع مساحت بوته ۰.۸۰ عامل گیاه x  ۰.۲۵ تقسیم بر ۰.۹۰ راندمان سیستم  = ۱۰.۹ گالن در روز مورد استفاده این درخت است.

درخت شما بر اساس اندازه، سختی خشکسالی و هوای روز از مقدار  ۱۰.۹ گالن در روز آب استفاده می کند.

با این حال، شما باید آن را کمی اضافی بدهید زیرا سیستم آبیاری مقداری از دست می دهد.

اندازه درخت شما متناسب با مساحت زیر سایبان است.

مطالعه بیشتر : ورق استخر کشاورزی

محاسبه میزان آب

 

محاسبه تعداد و فاصله قطره چکان ها برای هر درخت:

بافت خاک تعیین می کند که هر ناحیه چه مقدار از منطقه مرطوب شده است.

بافت خاکمساحت خیس شده
بافت شنی۵ تا ۲۱ فوت مربع
بافت لوم۲۱ تا ۶۵ فوت مربع
بافت رسی۶۵ تا ۱۶۱ فوت مربع

محاسبه تعداد قطره چکان های مورد نیاز برای هر گیاه:

تعداد قطره چکان ها = مساحت تاج گیاه x ٪ مساحت قابل مرطوب شدن / مساحت مرطوب شده توسط هر قطره چکان

به عنوان مثال، یک درخت به قطر ۱۵ فوت (قطر تاج) که در خاک لومی رشد می کند. شما می خواهید ۶۰٪ از ناحیه ریشه را مرطوب کنید.

مساحت گیاه  x 0.7854 = 176.71 152 فوت مربع است. مساحت مرطوب شده برای هر قطره چکان ۲۱ فوت مربع است (خاک لومی، شکل محافظه کارانه).

تعداد قطره چکان = ۱۷۶.۷۱ فوت مربع x  ۰.۶۰  تقسیم بر ۲۱ = ۵ قطره چکان مورد نیاز

این ۵ نازل به طور مساوی زیر تاج درخت توزیع می شوند.

 

اولین نفر باشید که دیدگاهش را می نویسد !

دیدگاه شما برای ما مهم است.