مقدمه ای برای پاسخ به سوال مهم؛ آبیاری چیست؟
یکی از بزرگ‌ترین انقلاب‌های تاریخ بشر، انقلاب کشاورزی بود که ده‌ها هزار سال پیش آغاز شد و بشریت را با مفهوم زندگی اجتماعی آشنا ساخت. این انقلاب بزرگ زمانی آغاز شد که بشریت توانست مفهوم کشت و زرع خود خواسته را درک کند و زمانی به تکامل رسید که توانست قدرت کنترل آب و هدایت آن به زمین‌های تحت کشت خود را به کار ببندد.
به این ترتیب نخستین روش‌های آبیاری سطحی گیاهان و عصر کشاورزی به وجود آمد و به بشریت کمک کرد تا به تکاملی پایان ناپذیر دست یابد. امروزه روش‌های ابیاری مکانیزه و مبتنی بر تکنولوژی همچنان در حال توسعه هستند و بخش مهمی از تامین غذای مردم در سراسر جهان، متکی بر مدیریت آب به وسیله همین روش‌های آبیاری است. در این مطلب قصد داریم سفر کوتاهی به دنیای ابیاری از آغاز تا امروز داشته باشیم و سیر تکاملی این صنعت را با یکدیگر مرور کنیم.
تاریخچه آبیاری در دوران باستان
انقلاب کشاورزی برای نخستین بار انسان‌ها را از پناه غارها بیرون کشید و گرد یک دیگر در یک جامعه کوچک جمع کرد. این اتفاق زمانی افتاد که بشریت به‌جای شکار حیوانات و جمع آوری میوه‌ها و دانه‌های خوراکی، اقدام به رام کردن طبیعت به نفع خویشتن نمود و فرآیند کشاورزی و به بار آوردن محصولات خوراکی همچنین رام کردن حیوانات و پرورش آن‌ها را به عنوان یک سبک زندگی تحت عنوان «یک جا نشینی» برگزید.
در این زمان بود که دانستیم برای رام کردن حیوانات و پرورش گیاهان، باید دیگر عناصر طبیعت را نیز تحت کنترل خویش در آوریم. به این ترتیب بود که سبک جدید زندگی بشر نیازمند رام کردن آب، خاک، فلز و دیگر عناصر گردید.
طبیعتاً خلق انواع سیستم‌های ابیاری نیز هم‌زمان با همین عصر آغاز گردید و زندگی اجتماعی به مرور زمان از کنار رودخانه‌ها فاصله گرفت. قدیمی‌ترین نشانه‌های خلق سیستم ابیاری در دوران باستان، مربوط قدیمی‌ترین آثار تمدن باقی مانده در بیرون غارها است.
تمدن 12 هزار ساله کشف شده در منطقه گوبکلی‌تپه ترکیه، تمدن 8 هزار ساله آشور، تمدن باستانی سومریان، تمدن باستانی مصریان، تمدن باز مانده در جیرفت، آثار تمدن شوش و… همگی دارای نشانه‌هایی از سیستم‌های آبیاری دستی، کانال‌های انتقال آب، لوله‌های سفالین زیر زمین و… هستند و این نشان می‌دهد که بشریت هم‌زمان با خلق تمدن، برای تامین غذا و مایحتاج بشری در آن تمدن، اقدام به خلق انواع سیستم انتقال آب و سیستم‌های آبیاری متنوع نموده است.
نخستین سیستم‌های آبیاری گیاهان شامل اهرم‌های ساده (الاکلنگی) انتقال آب، سفال‌های گرد به هم پیوسته، کانال‌های سطح زمین، جویبارهای مصنوعی تا نزدیکی زمین‌های کشاورزی، کوزه‌های آب چال شده در زمین کشاورزی، حفر چاه و… بوده که همگی آن‌ها تلاشی جهت استفاده بهینه از منابع آب موجود در سطح زمین یا زیر زمینی بوده‌اند.
از آنجایی که تکیه بر بارش‌های جوی برای رسیدن به محصول کشاورزی در فرآیند پرورش بسیاری از گیاهان راه حل مناسب نبود، باید راهکارهایی جایگزین برای ابیاری پیوسته گیاهان دیگر وجود می‌داشت و به همین خاطر، روش‌های جایگزین به این ترتیب، ایجاد می‌شدند. حتی ساخت آب‌پاش‌های سفالی و مفرغی با الهام از بارش قطره‌های باران بر روی گیاهان حاصل همین پیوند انسان با طبیعت بوده است.
تاریخچه آبیاری در دنیای مدرن
رفته رفته با پیشرفت بشر در علوم صنعتی مختلف و بیشتر شدن تسلط وی بر روی فلزات و قوانین طبیعت، روش‌های مدرن‌تری برای استفاده از آب‌های زیر زمینی پدید آمدند. استفاده از پمپ‌های دستی مکانیکی، چرخ و محور، جک‌های هیدرولیکی یا دستی و انواع روش‌های بالا کشیدن آب چاه و انتقال آن به انواع منبع آب همگی در زمان خود یک تحول در سیستم ابیاری به شمار می‌رفتند.
اما چالش بعدی نه انتقال آب، بلکه مدیریت منابع محدود آب برای آبیاری مساحت گسترده تحت کشت بود. از این رو روش‌های نوینی برای آبیاری کنترل شده، باید جایگزین روش‌های قدیمی می‌شدند و لوله کشی و شیرهای آب نیز با همین هدف پا به زمین‌های کشاورزی گشودند.
بعد از انقلاب صنعتی تکنولوژی با سرعت بیشتری رشد کرد و در تمامی صنایع و علوم نیز تحولات بسیاری را پدید آورد. علوم کشاورزی نیز تحت تاثیر این تحولات توانست دگرگون شود و علومی مانند شیمی خاک، فیزیک خاک، بیولوژی گیاهان و درک میزان نیاز آبی تمامی آن‌ها باعث شد که نوع آبیاری به طور کامل متحول شود و رفته رفته، انواع روش‌های آبیاری مدرن جایگزین روش‌های سنتی پیشین شوند.
به عنوان مثال در سال 1866 در افغانستان کمبود منابع آب و نیاز به کشت گسترده محصولات کشاورزی، باعث ایجاد ابتکاری در شیوه آبیاری گردید و نخستین سفال‌های دارای روزنه، برای خلق نخستین سیستم آبیاری قطره‌ای پدید آمدند. آبیاری بارانی هم جزو این روش هاست.
قرن بیستم را می‌توان مهم‌ترین قرن برای کشاورزی مدرن دانست؛ چرا که اصلی‌ترین تحولات در سیستم‌های ابیاری در این زمان و بخصوص پس از جنگ جهانی دوم به وقوع پیوستند. در سال 1930 نخستین سیستم آبیاری ضربه‌ای به وجود آمد. استفاده از شلنگ‌های پلاستیکی نیز از سال 1920 آغاز شد و لوله کشی در طول مزارع و باغ‌ها و استفاده از روش‌های مختلف آبیاری، توسعه یافتند.
اما اصلی‌ترین تحول در سیستم آبیاری مدرن که در حقیقت صنعتی شدن سیستم‌های آبیاری قطره‌ای بود و این تکنولوژی را در اختیار عموم مردم جهان قرار داد، حاصل تلاش‌های یک مهندس لهستانی به نام سیمچا بلاس بود که پس از جنگ جهانی دوم و آواره شدن یهودیان، شرکت ملی آب اسرائیل یعنی مِکوروت یا Mekorot را تاسیس کرد و در دهه 1930 مسئول تأمین آب مورد نیاز صحرای نِگِب (Negev) در این کشور بود.
سیمچا بلاس از درختی که گفته می‌شد بدون آبیاری در حال رشد است و پس از تحقیقات گسترده متوجه شدند که نشتی لوله‌های زیرزمینی در حال تامین تمام آب مورد نیاز آن است، برای ثبت اختراع خود الهام گرفت و در سال 1948 از ارتش انگلستان لوله‌های مخصوصی را خریداری نمود و شروع به توسعه دستگاه آبیاری قطره چکانی کرد. 11 سال طول کشید تا او به کمک پسرش بتوانند اختراع خود را صنعتی کنند و خط تولید انبوه دستگاه‌های آبیاری قطره چکانی را در کشور تازه تاسیس خود راه بیندازند.
اختراع این دستگاه نقطه عطفی در مدیریت منابع آب کشاورزی در جهان به شمار می‌رود و به دلیل نیاز موجود، با سرعت زیادی در تمام جهان شرکت‌های مختلف اقدام به بهبود عملکرد و توسعه این دستگاه‌ها نمودند. امروزه انواع بسیار گسترده‌ای از دستگاه‌های آبیاری قطره چکانی، آبیاری زه‌کشی، آبیاری هوشمند با استفاده از کامپیوتر و نرم‌افزارهای تلفن همراه و… بعد از گذشت شصت سال از اختراع نخستین نوع این دستگاه‌ها در تمام جهان تولید و استفاده می‌شوند.
تاریخچه آبیاری در ایران
ایرانیان جزو نخستین مردمانی بودند که برای آبیاری مزارع خود دست به ابداعات بی‌نظیر زدند. آب بندها، رودخانه‌های دست‌کند، سدهای سنگی و فلزی، آب انبارها، تونل‌های زیرزمینی هدایت آب و از همه این‌ها مشهورتر، قنات‌ها همگی جزو ابداعات ایرانیان باستان به شمار می‌روند. دیرینه‌ترین، پیچیده‌ترین و عظیم‌ترین قنات‌های جهان توسط مردم ایران حفاری شد و برخی از این قنات‌ها هنوز هم در حال استفاده هستند.
ایرانیان با توجه به شرایط زیستی و وضعیت آب و هوایی، نخستین انسان‌هایی بودند که برای استفاده از خاک حاصل‌خیز خود بدون نیاز به باران، سیستم‌های آب رسانی و آبیاری حرفه‌ای را به شکلی گسترده و حتی دولتی بنا کردند. در زمان ساسانیان نهادی دولتی وظیفه آب رسانی به تمامی زمین‌های کشاورزی و مدیریت آب بین کشاورزان را بر عهده داشت. همچنین در حفاری‌های مربوط به شهر سوخته تمدن جیرفت، کوزه‌هایی دارای سوراخ‌های مشخص در چهار طرف یافت شده که در زیر زمین و بین درختان چال می‌شدند. این کوزه‌ها را می‌توان نخستین سیستم آبیاری قطره‌ای در جهان باستان دانست.
کشور ایران با وجود وسعت پهناوری که دارد، از نظر کشاورزی در محدودیت بسیار قرار دارد و بر اساس آمارها تنها 60 درصد از زمین‌های قابل کشت در ایران کشت می‌شوند. این بماند که در تمام مساحت ایران تقریباً 12% از آن قابل کشت هستند و این یعنی حدود 7 درصد از مساحت کل ایران زیر کشت قرار می‌گیرد. عمده دلیل این مسئله نیز مشکل کمبود آب یا محدودیت در سیستم‌های آبی است. کشوری با آن پیشینه تاریخی امروز وارد مرحله‌ای بحرانی از کم آبی شده که در حال حاضر باعث مهاجرت گسترده افراد نیز گردیده و در آینده از این نیز بدتر خواهد شد.
برای درک بهتر مسئله بهتر است بدانید که به طور میانگین در تمام جهان، حدود 73% از منابع آب شیرین هر کشور برای کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این در حالی است که در ایران، بیش از 90% از منابع آب شیرین ما در کشاورزی مصرف می‌شود. چنین حجم قابل توجهی از اسراف در صنعت کشاورزی طی 50 سال گذشته، آسیبی تقریباً جبران ناپذیر به زیرساخت‌های محیط زیستی ایران وارد کرده و بسیاری از سفره‌های زیرزمینی و چشمه‌ها، قنات‌ها، رودها و… را نیز خشکانده است. فجایعی مانند خشک شدن دریاچه ارومیه و گاوخونی و… همگی حاصل عدم مدیریت مناسب منابع آبی در 60 سال گذشته است.
البته کشاورزی در ایران نمی‌تواند مسیری رو به زوال را طی کند؛ چرا که تامین غذای جمعیت بیش از 80 میلیونی ایران که در حال افزایش نیز هست، به کمک واردات می‌تواند بسیار دشوار و زیان‌آور باشد. به همین خاطر هم هست که اهمیت مدیریت منابع آب شیرین و استفاده از سیستم‌های آبیاری مدرن در کشاورزی، بیش از هر زمان دیگری حائز اهمیت گردیده است.
سیاست‌های صنعت کشاورزی نیز به سویی رفته که مصرف بهینه آب در کشاورزی در حقیقت بیش از هر چیز به نفع خود کشاورز خواهد بود و این امر نیز کشاورزان را بر آن می‌دارد که به‌خاطر کاهش هزینه‌ها هم که شده از سیستم‌های مدرن آبیاری قطره‌ای استفاده کنند.
انواع آبیاری قطره‌ای در ایران
حقیقت آن است که در کشورهایی مانند اندونزی (که سرانه بارش در آن‌ها حدود 3 برابر میانگین جهانی است) ، مدیریت منابع آب شیرین بیش از ایران (که سرانه بارش در آن یک سوم میانگین جهانی است) به چشم می‌خورد. برای دهه‌ها در ایران وقتی صحبت از توسعه کشاورزی می‌شد، هدف اصلی افزایش مساحت زیر کشت در استان‌های مختلف بود و سرمایه‌گذاری‌ها و تسهیلات بسیاری نیز در این امر انجام شد.
مدت‌ها گذشت تا به مسئله حجم محصول در واحد مساحت نیز مطرح گردید و به این مسئله نیز پی بردیم که باید با استفاده از روش‌های مدرن کشاورزی و رعایت اصول و قواعد آن، به افزایش بهره‌وری زمین‌ها و بیشتر شدن محصولات نیز توجه داشته باشیم.
باید به این امر توجه داشته باشیم که آبیاری قطره‌ای به شیوه مدرن، نیازمند یادگیری اصول و قواعد کشاورزی مدرن نیز هست. نسل اول سرمایه گذاری کشاورزان بر روی سیستم‌های آبیاری قطره‌ای در اغلب موارد با شکست و هزینه سنگین کشاورزان مواجه گردید. دلیل این امر نیز عدم آگاهی کافی از شیوه کشت مدرن با استفاده از این تجهیزات بود.
اما همین مسئله باعث افزایش مقاومت زارعان فعال برای ایجاد تحول در شیوه کشاورزی گردید و هنوز همتی برای افزایش آگاهی و شکستن این مقاومت از سوی مسئولین وجود ندارد. در حقیقت مدرن شدن کشاورزی باید همراه با به‌روزرسانی اطلاعات در زمینه مهندسی خاک، شیمی خاک، اصول کشت و زرع مدرن و استفاده صحیح از تجهیزات باشد.
هر فرد باید با توجه به ویژگی‌های فیزیکی خاک مزرعه یا باغ خود و همچنین با شناخت دقیق از ویژگی‌های محصول در حال کشت، بهترین نوع آبیاری قطره‌ای را انتخاب کند و سپس به شکلی اصولی آن را در مزرعه خود پیاده سازی نماید. بنابراین برای شروع بد نیست که در همین مطلب، با 7 روش مختلف آبیاری قطره‌ای به صورت جزئی آشنایی بیابیم و همین را مبنایی برای افزایش مطالعه در این زمینه قرار دهیم.
1. آبیاری نبضی
آبیاری نبضی نوعی از آبیاری قطره‌ای است که در آن آب از قطره چکان‌ها با دبی 4 الی 10 برای آبیاری قطره‌ای عادی بر روی خاک می‌ریزد و سپس برای 2 الی 3 ساعت، آبیاری متوقف می‌گردد. توقف در آبیاری به صور دوره‌های زمانی مشخص، باعث ذخیره شدن آب در سطوح اولیه خاک شده و میزان جذب آن توسط ریشه را افزایش می‌دهد. در روش‌های مدرن‌تر آبیاری نبضی شما می‌توانید با استفاده از تلفن همراه خود، زمان و دوره‌های آبیاری را تنظیم و کنترل نمایید.
2. مه آبیاری
در روش مه‌آبیاری، آب به صورت ذرات ریز رطوبت شبیه به مه در فضای گلخانه و از بالا بر روی گیاهان می‌پاشد و با نشستن بر روی برگ‌ها و ساقه، از تعریق آن‌ها جلوگیری می‌کند. همچنین میزان آبی که از برگ‌ها می‌چکد، خاک را هم مرطوب می‌سازد و نیاز به آبیاری خاک نیز به حداقل می‌رسد.
3. آبیاری موضعی
آبیاری موضعی همان آبیاری قطره‌ای عمومی یا خردآبیاری شناخته شده است که در آن، آب از روزنه‌هایی در نزدیکی ریشه خارج شده و تنها خاک پیرامون ریشه را مرطوب می‌کند. به این ترتیب نیازی به آبیاری تمام مزرعه نخواهد بود و در مصرف آب صرفه جویی خواهد شد.
4. آبیاری قطره‌ای سطحی
این شیوه آبیاری که با نام میکرو سطحی نیز شناخته می‌شود، به صورت شبکه‌ای از لوله‌های توزیع شده به شیوه مویرگی در تمام مزرعه است و در آن قطرات آب از روی قطره چکان بر روی خاک پیرامون ریشه می‌چکد. در این شیوه سیستم کنترل مرکزی وجود ندارد و آب به صورت دائمی اما با دبی بسیار اندک بر روی خاک می‌چکد.
5. آبیاری قطره‌ای زیرسطحی
در این شیوه لوله‌های فرعی مزرعه در حدود 30 الی 50 سانتی‌متر زیر زمین (بسته به گیاهی که کشت می‌کنید) کاشته می‌شوند و قطره‌های آب از آب چکان‌های واقع در زیر زمین، آن را مرطوب می‌کنند. البته ابیاری میکرو زیرسطحی با آبیاری زیر زمینی هم از حیث فنی و هم از حیث کاربرد کاملاً متفاوت است.
6. آبیاری حبابی
این روش می‌تواند در نخلستان‌ها و باغ‌های میوه بزرگ در اقلیم‌های خشک نیز به کار گرفته شود. در این روش لوله‌هایی عمودی از زیر خاک بیرون می‌آیند و با استفاده از بابلرهایی که بر سر آن‌ها نصب می‌شود، آب را به صورت چتری یا حبابی به شعاع 60 الی 80 سانتی‌متری خود پخش می‌کنند. قرار دادن اصولی و مهندسی شده بابلرها در یک باغ باعث می‌شود که به ازای هر 4 بابلر بین 6 الی 9 درخت به سادگی سیرآب شوند.
7. آب‌فشانی
سیستم‌های آب‌فشانی می‌توانند در مزارع، باغ‌های بوته‌ای و حتی باغ‌های میوه به خوبی مورد استفاده قرار بگیرند و سرانه محصول در واحد را ضمن کاهش مصرف آب افزایش دهند. در این شیوه لوله‌های کاشته شده در زمین توسط خروجی‌های عمودی مختلفی مانند ریزپاش‌های میکروجت یا افشانه اسپری کننده می‌توانند آب را به صورت مقطعی، دایره‌ای و یا شعاع‌های متعددی از دایره به اطراف افشانه کنند و مساحت زیادی را با مقدار کمی از آب پوشش دهند.
جمع بندی و نتیجه گیری
امروزه شیوه های متعدد و متنوعی از آبیاری قطره‌ای در جهان وجود دارند که هر یک ویژگی های خاص خود را دارند و برای مزرعه شما تنها یکی از این شیوه ها می‌تواند بهترین گزینه باشد. باید توجه داشته باشید که استفاده از بهترین سیستم ابیاری برای مزرعه شما زمانی بهترین نتیجه را خواهد داد که به بهترین شکل مورد استفاده قرار گرفته باشد. بنابراین باید تا آنجایی که می‌توانید درباره سیستم آبیاری قطره‌ای مد نظر تحقیق کنید و اصول و قواعد کشاورزی با آن را فرا بگیرید.
همچنین آبیاری قطره‌ای مستلزم فرآیندهای جانبی دیگری مانند آماده سازی خاک، کوددهی اصولی، استفاده از شیدهای مخصوص گلخانه برای جلوگیری از تبخیر آب، روش‌های اصول کاشت و برداشت و چندین مسئله دیگر که همگی برای افزایش کمیت و کیفیت محصول و همچنین برای مدیریت هر چه بهتر منابع آبی کشور، کاملاً الزامی به نظر می‌آیند. در پایان به خاطر داشته باشید که تمام آنچه در سطح زمین و در زیر زمین باقی مانده، برای نسل ما و نسل‌های بعد از ما باید حفظ شود. مدیریت درست منابع آبی کشور، امروز برای جلوگیری از بحران‌های غیر قابل حل آینده الزامی به نظر می‌آیند.
