آبیاری جویچه ای یک در میان در زراعت گندم

آبیاری جویچه ای یک در میان در زراعت گندم

مقدمه

گندم از جمله مهمترین محصولات مورد تقاضا از بخش کشاورزي است و با توجه به فرآیند رو به رشد جمعیت نیاز به افزایش این محصول استراتژیک می باشد. این مهم از طریق افزایش سطح زیر کشـت یـا تولیـد رقـمهـاي پـر محصول و مدیریت بهینه کاشت و داشت امکانپذیر است. از طرفی بـا توجـه به محدودیت منابع آبی امکان افزایش سطح ممکن نیست، لذا از طریق تولید ارقام پر محصول و استفاده بهینه از آب و کود می توان سبب افزایش کـارآیی مصرف آب آبیاري و حفظ منابع آبی موجود گردید. متوسط کـارایی مصـرف آب غلات (عمدتاً با روشهاي آبیاري سطحی) در حال حاضر 0.5 کیلوگرم به ازاي مصرف یک متر مکعب آب است و براي تأمین تقاضاي غـلات کشـور در سال 1400 کارایی مصرف آب باید به حدود 1 کیلوگرم بـر متـر مکعـب آب مصرفی افزایش یابد. با توجه به اینکه در حال حاضر بیش از 90 درصد مزارع گندم آبی به روش هاي سطحی آبیاري می گردند، لذا انجام کارهاي اصـلاحی بر روي سیستم آبیاري سطحی که منجر به افزایش کارآیی مصرف آب گـردد باید از جمله اهداف بخش کشاورزي باشـد. تحقیقـات نشـان داده اسـت کـه روش هاي آبیاري سطحی با مدیریت بهینه میتوانـد بـازده کـاربرد آب را بـه اندازه روشهاي آبیاري تحت فشار افزایش دهد .

از جمله روشهاي مختلف افـزایش کـارایی مصـرف آب مـی تـوان روش آبیاري جویچه ای یک در میان را نام برد که در آن جویچه ها بـه صـورت یـک درمیان آبیاري می شوند. آبیاري یک در میان در بعضـی گیاهـان ردیفـی بـه صورت پشته پهن از مدت ها قبل مرسوم بوده است، امـا کـارایی مصـرف آب گندم می تواند از طریق ارائه راهکارهاي حاصل از پروژه هاي تحقیقاتی آبیاري افزایش یابد. در این نشریه آبیاري جویچه اي یک درمیان در زراعت گندم ارائه و تـاثیر آن بر کارایی مصرف آب نشان داده شده است.

آبیاري جویچه ای یک در میان

یکی از روشهاي آبیاري سطحی، آبیاري جویچه ای اسـت که در آبیاري اکثر گیاهان قابـل اسـتفاده اسـت. در ایـن روش، ابتـدا زمـین تسطیح و سپس براي کاشت، جویچه هایی با فاصـله مـنظم در سـطح خـاك توسط دستگاه ایجاد می گردد. براي آبیاري آنها نهري در بالادسـت عمـود بـر جویچه ها و در جهت شیب عرضی احداث می شود. آب از درون نهر به داخـل جویچه ها جاري شده و تا رسیدن آب به انتهاي جویچه ادامه می یابد (مرحله پیشروي آب). پس از آنکه آب به انتهاي جویچه رسید، براي آنکه ناحیه ریشه گیاه به اندازه کافی آب دریافت نماید، جریان آب به داخل جویچه ادامه یافته و قمستی از آب به داخل جویچه نفوذ می کند (مرحله ذخیـره) و مقـداري از آن از انتهاي جویچه خارج می شود. پس از اطمینان از اینکه عمـق ریشـه در تمام طول جویچه آب به اندازه کافی دریافت نموده، آبیاري قطع میشود.

دو عامل مهم در آبیاري جویچه اي (که قابل تغییر نیز مـیباشـند) طـول جویچه و دبی جریان آب ورودي به آن است. کم یا زیاد نمودن این دو عامـل می تواند راندمان آبیاري را کم یا زیاد نماید. طول جویچـه هـا معمـولا حـدود  100 متر است که البته عواملی از جمله شیب زمین، بافت، ساختمان خاك و شیوه زراعت بر مقدار آن تاثیر می گذارد. دبی ورودي به جویچـه نیـز حـدود 0.5 لیتر در ثانیه است که این نیز می تواند کمتر یا بیشتر باشد. حـداکثر آن تا زمانی است که باعث فرسایش خاك نشود. در آبیاري جویچه اي دو عامل تلفات وجود دارد یکی نفوذ عمقـی آب در قسمتهاي اولیه تا نزدیک به انتهاي جویچه به پایینتر از ناحیه ریشه و دوم رواناب خروجی از انتهاي جویچه که ایـن عوامـل در ادامـه تشـریح و توسـط شکل نشان داده شده است تا با شناخت علل تلفـات آب راههـاي کـاهش آن جستجو گردد .

در آبیاري جویچه اي وقتی جریان آب در داخل جویچه برقرار مـی شـود، نفوذ آب به داخل خاك شروع و آب به سمت پایین و دیواره هاي پشته نشـت می نماید. مقدار نفوذ به سمت پایین و پشته ها وابسته به بافت خاك است. در خاكهاي با بافت سبک نفوذ به سمت پایین بیشتر بوده و نفـوذ جـانبی کـم است. اما در خاكهاي با بافت متوسط تا سنگین نفوذ جانبی بیشـتر صـورت می پذیرد. شکل 1 پیاز رطـوبتی زیـر جویچـه را در در دو نـوع خـاك نشـان میدهد.

همانطور که ملاحظه می گردد در خاكهاي بافـت متوسـط تـا سـنگین، نفوذ جانبی زیاد است و پس از آبیاري ناحیه زیر جویچه هـا هماننـد شـکل 2 خواهد بود. این شکل نشان می دهد که پس از آنکـه مـدتی از زمـان آبیـاري گذشت، پیاز رطوبتی زیر جویچه ها به یکـدیگر رسـیده و چـون امکـان نفـوذ جانبی وجود ندارد، جبهه رطوبت به سمت پایین حرکت می نماید و در مدت طولانی باعث تلف شدن آب بصورت نفوذ عمقی میگردد. اما در آبیاري جویچه اي یکدرمیان، به علت اینکه آب در جویچـه هـا بـه صورت یک درمیان جریان می یابد، پیازهاي رطوبتی خیلی دیرتر بـه یکـدیگر می رسند و باعث میشود که تلفات نفوذ عمقی کاهش یابـد. شـکل 3 الگـوي رطوبت را در زیر جویچه ها در روش آبیـاري جویچـه اي یـک درمیـان نشـان می دهد. گاهی اوقات در زراعت برخی محصولات، جویچه اي که قـرار نیسـت آبیاري شود از همان ابتدا ایجاد نمیگردد، که به آن آبیاري جویچه اي پشـته پهن گفته میشود .

گنـدم از جملـه محصـولاتی اسـت کــه در بسـیاري از منـاطق بـه روش جویچه اي آبیاري می شود. فاصله جویچه ها 50 یا 60 سانتیمتر است که ایـن بستگی به نوع دستگاه کاشت و شرایط بافت خاك دارد. روش کاشت نیـز بـه دو صورت است :

1. استفاده از دستگاه بذر کار غلات که 3 یا 4 ردیف گندم بـا فاصـله 12.5 سانتیمتر بر روي پشته هایی با فاصله 50 یا 60 سانتیمتري میکارد.
2. استفاده از بذرپاش گریز از مرکز که در این حالت بذر توسط دستگاه بـر روي زمین پخش شده و سپس جویچه ها توسـط دسـتگاه جویچـه سـاز ایجاد میگردد.

هنگام آبیاري، آب بر اثر خاصیت صعود مویینه اي بـه سـمت بـذر نشـت مینماید. در این روش آبیـاري مـدت زمـان مشخصـی آب از جویچـه عبـور می کند تا در آبیاري اول بذر گندم و در آبیاريهاي بعدي گیاه به اندازه کافی آب دریافت نماید. عبور آب از جویچه براي مدت زمان مشخص شـده همـراه با تولید رواناب در انتها و نفوذ عمقی در ابتداي مزرعه است.

با توضیحاتی که قبلا داده شد آبیاري جویچه اي یـک درمیـان مـیتوانـد مقدار رواناب و نفوذ عمقی را کاهش دهد. در آبیاري جویچه اي یـک درمیـان گندم، عملیات کاشت و آماده سازي زمین هماننـد روش جویچه ای معمـولی انجام می شود. در روش کاشت گریز از مرکز هنگام ایجـاد جویچـه مـی تـوان جویچه بازکن هاي دستگاه جویچه ساز را به صـورت یـک در میـان از دسـتگاه خارج نمود تا علاوه بر نیاز به انرژي کمتر جویچه ها بـه صـورت پشـته پهـن ایجاد شوند.

در روش آبیاری جویچه ای یک در میان جویچه ها به طور یک درمیان آبدار شده و تا انتهـاي فصل نیز به طور ثابت همان جویچه هایی کـه قـبلا آبیـاري شـده انـد، آبیـاري خواهند شد. فاصله جویچه ها به طور متوالی 50 سانتیمتـر و هنگـام آبیـاري یک درمیان 100 سانتیمتر خواهد شد. مدت زمان آبیاري مزارع بسـتگی بـه بافت خاك و دبی ورودي به جویچه و دور آبیاري دارد. اما براي داشـتن یـک معیار به طور کلی با حدود 8 تا 12 ساعت آبیاري نیـاز آبـی گنـدم تکمیـل می شود (در شرایط طول حدود 100 متر و دبی ورودي 0.5 لیتـر در ثانیـه).

در آبیاري اول مدت آبیاري طولانیتر است. دور آبیاري به بافت خاك بستگی دارد و مدت آن 6 تا 9 روز است. در شکل 5 شیوه آبیاري یک درمیـان نشـان داده شده است.

به علاوه آبیاری جویچه ای یک در میان به علت کم کردن سـطح مرطـوب منجر به کاهش تبخیر میشود. از طرفی این امکان را فراهم می نماید که آب بتواند بیشتر به صورت جانبی به اطراف نشت نماید و از نفوذ عمقـی نیـز بـه مقدار قابل ملاحظه اي جلوگیري میکنـد. آبیـاري جویچه ای یـک در میـان درخاكهاي با بافت متوسط تا سنگین کاربرد بهتري نسبت به خاك هـاي بـا بافت شنی دارد.

نتایج قابل حصول

یکی از مسائل مهم در برنامه ریزي آبیاري، آگـاهی از منـابع آب و مقـدار آب مورد نیاز محصولات کشاورزي است. در زراعت گندم، مقدار آب مصـرفی در آبیاری جویچه ای یک در میان نسبت به روش معمولی کاهش مییابد.

در یــک پــژوهش، مقــدار آب مــورد نیــاز گنــدم در آبیــاري جویچه ای یک درمیان براي استان هاي خراسان رضوي، کرمان و فارس 4100 مترمکعب در هکتار اندازه گیري گردید. امـا در آبیـاري جویچـه اي معمـولی، مقـدار آب مصرفی حدود 7300 متر مکعب در هکتار بود. این نشان می دهد کـه مقـدار آب مصرفی در آبیاری جویچه ای یک در میان 40 درصـد کمتـر از آبیـاري جویچه ای معمولی است (افشار و همکاران 1387 )

عملکرد دانه گندم در آبیاري معمولی به طور میانگین 5430 کیلوگرم در هکتار و در آبیاری جویچه ای یک در میان 4300 کیلوگرم در هکتار بود. اگرچه عملکـرد حدود 20 درصد کاهش یافته بود، مقدار آب مصرفی نیز 40 درصد کمتر بود.

براي جبران کاهش عملکرد می توان (در روش آبیاري یک درمیان) سطح زیـر کشت را تا 25.6 درصد افـزایش داد تـا بـه مقـدار محصـولی مشـابه آبیـاري جویچه اي معمولی رسید. در نهایت نتایج بررسیهـا نشـان مـی دهـد کـه در آبیاري جویچه اي یک درمیان گندم در شرایط تولید مشابه روش معمولی 26 درصد در مقدار آب مصرفی صرفه جویی می گردد. شکل 7 مزرعه گندم را که با دو روش آبیاري جویچه اي معمولی و یک درمیان آبیاري شده انـد را نشـان میدهد.

کارایی مصرف آب آبیاري عبارت است از نسبت عملکرد بـه آب مصـرفی که نشان می دهد به ازاي مصرف یک متر مکعب آب چند کیلـوگرم محصـول تولید شده است. مسلماْ هر چقدر محصول بیشتري در ازاي هـر متـر مکعـب آب مصرف شده بدست آید، منافع بیشتري براي تولیـد کننـده ببـار خواهـد آورد. همانطور که در مقدمه نیز گفته شد میانگین کارایی مصـرف آب گنـدم در حال حاضر 0/5 کیلوگرم بر متر مکعب اسـت و تـا سـال 1400 بایـد بـه حدود 1 کیلوگرم به ازاي هر متر مکعب آب میباشد. رسیدن بـه ایـن مقـدار جز با بهبود مسائل به زراعی و به نژادي امکانپذیر نیست. چرا که منـابع آب از لحاظ کمی و کیفی محدود و غیر قابل افزایش است. در بخـش بـه زراعـی مهمترین عامل افزایش کارایی مصرف آب، به کارگیري اصول صحیح آبیـاري و روشهاي ابداعی جدید است.

بر اساس نتایج تحقیقات انجـام شـده در اسـتانهـاي خراسـان رضـوي، کرمان و فارس کارایی مصرف آب گندم در روش آبیاري جویچـه اي معمـولی 0.95 کیلوگرم بـر متـر مکعـب و در آبیاری جویچه ای یک در میان 1.24 کیلوگرم بر متر مکعب حاصل گردید. این نشاندهنده 31 درصـد افـزایش در کارآیی مصرف آب با بهره گیري از آبیاري جویچه ای یک درمیان است.

نتیجه گیري

کمبود آب مهمترین عامل محدودکننده در تولید محصـولات کشـاورزي آبی است. بنابراین مصرف بهینه آب آبیاري مهمترین گام براي تولیـد بیشـتر محصولات کشاورزي است. استفاده از آبیاری جویچه ای یک در میان مـیتوانـد ضـمن کاهش مصرف آب آبیاري و قدري کاهش عملکرد، کارایی مصرف آب آبیـاري را افزایش دهد. بررسی ها نشان می دهد که می تـوان بـراي افـزایش عملکـرد گندم از آبیاري جویچه اي یـک درمیـان اسـتفاده نمـود. لـذا بـه طورخلاصـه میتوان چنین گفت که:

• کارایی مصرف آب گندم در آبیاري جویچه اي معمولی 0.95 کیلـوگرم بر متر مکعب است درحـالی کـه در آبیاری جویچه ای یک در میان می توان به کارآیی مصرف آب 1.24 کیلوگرم بـر متـر مکعـب دسـت یافت.
• میانگین آب مورد نیـاز گنـدم در آبیـاري جویچـه اي یـک درمیـان در مقایسه با آبیاري جویچه ای معمولی حدود 43 درصد کمتر است.
• عملکرد گندم در آبیاری جویچه ای یک در میان نسـبت بـه آبیـاري جویچه ای معمولی حدود 20 درصد کاهش مییابد.
• براي جبران کاهش عملکرد می توان در آبیاری جویچه ای یک در میان سـطح زیـر کشت را افزایش داد. با افزایش سطح زیر کشت در آبیاری جویچه ای یک در میان و رسیدن به تولید مشـابه روش معمـولی، بـاز هـم صـرفه جـویی در مصرف آب به میزان 26 درصد امکانپذیر است.

پیشنهادات

• کاشت گندم به صورت معمولی با استفاده از بذرکار همدانی با فاصـله جویچه هاي 50 سانتیمتر و آبیاري جویچه ای یک درمیان
• کاشت گندم با استفاده از بذرپاش گریز از مرکـز و ایجـاد جویچـه بـا دستگاه جویچه ساز بـا فاصـله هـاي 100 سـانتیمتـر و آبیـاري تمـام جویچه ها (آبیاري معمولی)
• هر چقدر بافت خاك سبک تر شود، فاصله جویچه ها و طول آنها بایـد کمتر گردد. این روش هنگام استفاده از بذرپاش گریز از مرکـز امکـان پذیر است. اما در بذرکار همدانی به علت ثابـت بـودن فاصـله جویچـه بازکنها امکان تغییر فاصله جویچه ها وجود ندارد.
• به طور کلی، با توجه به 26 درصد صرفه جوئی در مقـدار آب مصـرفی، آبیاری جویچه ای یک در میان نسـبت بـه جویچه ای معمـولی، در خاكهاي متوسط تا سنگین براي زراعت گندم پیشنهاد میگردد.

همچنین مطالعه پستهای زیر در مورد آبیاری نیز توصیه میشود

آشنایی با اصول فنی داشت گندم

استفاده از بلوک گچی در برنامه ریزی آبیاری

مدیریت آبیاری در باغات

آبیاری قطره ای نواری در زراعت برنج

اصول آبیاری و تغذیه نخلستان

درخت کاری بدون آبیاری ( گروآسیس ) چیست