تاریخچه آبیاری بارانی

سیستم آبیاری بارانی به عنوان روشی مهم در آبیاری کشاورزی، در اوایل قرن بیستم به وجود آمد. نخستین سیستم‌های آبیاری بارانی، مربوط به آبیاری چمن می‌شدند. پیش از سال 1920، سیستم‌های بارانی محدود به باغهای میوه، قلمستان‌ها وتولید انبوه سبزیجات می‌شدند. در دهة 1930، هزینة این سسیتم ها با ابداع آبپاشهای ضربه‌ای و لوله‌های فولادی سبک وزن به همراه اتصال دهنده‌های سریع کاهش یافت. با این اصلاحات، سیستم آبیاری بارانی شروع به گسترش کرده و در دامنه وسیعی از محصولات در تمامی دنیا مورد استفاده قرار گرفت.

تا سال 1950، آبپاش‌های مناسب‌تر، لوله‌های آلومینیومی و پمپ‌های پربازده باز هم هزینه‌ها را کاهش داده و کارایی سیستم بارانی را افزایش داد و توسعه این روش آبیاری را سرعت بخشید. پیشرفت سیستم‌ آبیاری بارانی به خصوص در 50 سال گذشته بسیار سریع بوده است. بیشتر ابداعات در کشور آمریکا صورت گرفته است. از آنجایی که مسئله نیروی انسانی در این کشور از نهاده‌های گران قیمت کشاورزی می‌باشد، در سال‌های اخیر سعی شده است سیستم‌ آبیاری بارانی اتوماتیک توسعه پیدا کند. مثلاً 75 درصد سیستم‌های سنترپیوت (عقربه‌ای) دنیا در ایالات متحده است که اغلب به صورت خودکار و با برنامه‌ی تنظیم شده کامپیوتری کار می‌کنند.

نوآوری‌های بیشتر به منظور کاهش نیروی کارگری و افزایش بازده آبیاری، به‌طور پی در پی به بازار عرضه می‌شوند. و امروزه،سیستم آبیاری بارانی ابزاری مهم برای آبیاری در تمامی انواع خاکها، توپوگرافی‌ها و محصولات می‌باشد.

انواع سیستم‌های آبیاری بارانی

سيستم آبياري باراني را می توان به روش های مختلف طبقه بندی کرد، در یکی از این گروه بندی ها، سیستم ها را به انواع زیر طبقه بندی می شوند.:

جا به جا شونده
نیمه جا به جا شونده
نیمه ثابت
ثابت
مجموعه مستقر شونده
مجموعه ثابت
مجموعه متحرک پیوسته

سیستم آبیاری بارانی جابجا شونده: در این سیستم کلیه اجزا تشکیل‌دهنده واحد آبیاری بارانی اعم از پمپ، لوله اصلی، لوله نیمه‌اصلی (در صورت موجود بودن) ولوله‌های فرعی قابل جابه‌جا شدن بوده و می‌توانند از یک مزرعه به مزرعه دیگر انتقال داده شوند.

سیستم آبیاری بارانی نیمه جابجا شونده: این سیستم مشابه سیستم آبیاری جابه‌جاشونده است با این تفاوت که محل برداشت آب و ایستگاه پمپاژ ثابت بوده و لذا پمپ قابل جابه‌جا شدن نیست ولی بقیه اجزای سیستم می‌توانند در داخل یک مزرعه از یک موقعیت به موقعیت دیگر انتقال داده شوند. اما اگر بخواهیم از اجزای این سیستم در مزرعه دیگر استفاده کنیم باید در آن مزرعه پمپ و ایستگاه پمپاژ جداگانه‌ای وجود داشته باشد.

سیستم آبیاری بارانی نیمه ثابت: در این سیستم لوله‌های فرعی قابل جابه‌جا شدن هستند، اما لوله اصلی و پمپ و محل برداشت آب در جای خود ثابت می‌باشند. در این سیستم معمولاً” لوله اصلی زیرزمین قراردادِ می‌شود و در فواصل معین لوله‌های عمودی از آن منشعب و تا سطح زمین بالا می‌آیند تا لوله‌های فرعی برای آبگیری به آن‌ها متصل شوند.

سیستم آبیاری بارانی ثابت: در سیستم های آبیاری بارانی ثابت کلیه اجزا سیستم از پمپ گرفته تا لوله اصلی و لوله نیمه اصلی و لوله های فرعی در موقعیت خود ثابت بوده و برای تمام ایام سال در همان مکان باقی می مانند. این سیستم ها معمولا” برای گیاهان چند ساله به کار برده می شود. مانند سیستم آبیاری که برای زمین های ورزشی به‌کاربرده می‌شوند که در آن کلیه لوله‌ها به‌صورت ثابت در زیرزمین دفن می‌شوند تا مانعی برای حرکت بازیکنان نبوده و آبیاری نیز به‌صورت خودکار انجام شود.

سیستم آبیاری بارانی مجموعه مستقر شونده: یک سیستم مستقر شونده می‌تواند از یک موقعیت استقرار به‌صورت دستی یا مکانیکی به موقعیت دیگر انتقال داده شود. بدین ترتیب که لوله‌های فرعی و آبپاش‌های مستقرشده روی آن در یک موقعیت مشخص در مزرعه قرارگرفته و به کمک یک لوله شلنگی قابل‌انعطاف به لوله اصلی متصل می‌گردد. با باز کردن شیر تعبیه‌شده روی لوله اصلی، آب وارد لوله فرعی شده و عمل آبیاری صورت می‌گیرد. پس از خاتمه آبیاری شیر هیدرانت بسته‌شده و کم شدن فشار در داخل لوله فرعی باعث تخلیه آب موجود در آن در محل اتصال می‌گردد.

سپس لوله فرعی برای آبیاری قسمت دیگر مزرعه به موقعیت جدید منتقل‌شده و برای دریافت آب از لوله اصلی به شیر حیدرانت دیگر متصل می‌شود. این عمل آن‌قدر تکرار می‌شود تا سرتاسر مزرعه آبیاری شده ولوله‌های فرعی دوباره پس از چند روز برای آبیاری مجدد مزرعه به محل اول خود برگشت داده شود. ملاحظه می‌شود که سیستم آبیاری مجموعه استقراری گرچه در سطح مزرعه حرکت می‌کند اما در تمام مدت آبیاری در محل خود ثابت است. از انواع این سیستم‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

سیستم‌های متحرک دستی
سیستم متحرک کششی
سیستم استقراری با لوله‌های چرخ‌دار (ویلموو)
سیستم‌های آبیاری بارانی تفنگی (گان)

سیستم آبیاری بارانی مجموعه ثابت: سیستم آبیاری مجموعه ثابت دارای تعداد کافی لوله فرعی و آبپاش هست به‌طوری‌که بتواند سرتاسر مزرعه را پوشانده و در صورت لزوم هم‌زمان آبیاری کند. این دستگاه‌ها بیشتر برای حفاظت در برابر سرما و یخبندان به‌کاربرده می‌شوند، زیرا در چنین مواردی نمی‌توان مزرعه یا باغ را به‌صورت قطعه‌قطعه آبیاری کرد. سیستم‌های مجموعه ثابت می‌توانند از نوع جابه‌جاشونده، نیمه جابه‌جاشونده، نیمه دائم و دائم کامل باشند.

در سه حالت اول معمولاً لوله‌ها از جنس آلومینیوم سبک انتخاب‌شده و در سطح زمین قرار می‌گیرند به‌طوری‌که در تمام طول سال در محل خود باقی می‌مانند. اما در سیستم‌های مجموعه‌ی ثابت دائمی بهتر است لوله‌های اصلی و فرعی در زیرزمین قرارگرفته و فقط آبپاش‌ها در سطح زمین واقع شوند.

سیستم آبیاری بارانی مجموعه متحرک پیوسته: در سیستم آبیاری مجموعه متحرک پیوسته درحالی‌که لوله فرعی به لوله اصلی متصل بوده، آب را مستقیماً از یک منبع دریافت می‌کند و به حرکت خود ادامه می‌دهد. بدین ترتیب که دستگاه هم‌زمان با آبیاری نیز به جلو حرکت می‌کند. سه نوع مهم از دستگاه‌های آبیاری بارانی مجموعه متحرک پیوسته عبارت‌اند از: