در کنار انواع سیستم‌های آبیاری تحت فشار یکی از جدیدترین روش‌های آبیاری، سیستم آبیاری هوشمند است.
این روش آبیاری با هدف کاهش حداکثری هدر رفت آب می‌باشد. استفاده از روش آبیاری هوشمند نسبتا پر هزینه است اما پیاده‌سازی این متد در زمین‌های زراعی بزرگ تا باغچه‌های کوچک ممکن می‌باشد. این روش هنوز در مقیاس بزرگ در ایران به کار نرفته است. در ادامه معایب و مزایای سیستم آبیاری هوشمند را بررسی خواهیم کرد.
کشور ما با توجه به اینکه در اقلیم آب و هوایی گرم و خشک جهان واقع شده است و در سالهای اخیر و با ادامه یافتن خشکسالی دارای کمبود منابع آب شیرین است، نیاز به پیاده‌سازی بهترین روش‌ها جهت کاهش مصرف آب در حوزه کشاورزی می‌باشد.
در کشور ما با وجود شرایط فوق، به دلیل‌عدم کاربرد روش‌های جدید و مناسب آبیاری هدر رفت آب در حوزه فعالیت‌های آبیاری کشاورزی در حدود ۸۰ تا ۹۰ درصد کل حجم هدر رفت آب کشور است.
این آمار بیانگر این است که تلاشی بزرگ جهت اصلاح الگوی آبیاری برای پیشگیری از این حجم هدر رفت آب می‌باشد.
سیستم آبیاری هوشمند چیست؟
روش موسوم به آبیاری هوشمند به این دلیلی دارای عنوان هوشمند است که زمان آبیاری مزرعه را مابق با نیاز آبی مزرعه تعیین می‌کند. این روش مکانیزه بوده و در زمان تعیین شده آبیاری زمین و به صورت خودکار، آبیاری میشود.
کنترل کننده‌های آبیاری قدیمی تنها عمل مکانیزه‌سازی آبیاری را انجام میدادند و مابق با یک برنامه ثابت معین آبیاری را انجام میدادند و این برنامه آبیاری هوشمند نبوده و به کاهش مصرف آب منجر نمی‌شد.
در متد آبیاری هوشمند، کنترل آبیاری با در نظر گرفتن وضعیت آب و هوا، اقلیم و خاک و گیاه مورد کشت فعلی برنامه لازم برای آبیاری را بصورت متغیر و هوشمند تعیین و اجرا می‌کند و برخلاف کنترلر (کنترل کننده) های آبیاری قدیمی که بر اساس برنامه‌ها و تایمرهای از پیش تعیین شده عمل می‌کنند.
به عنوان مثال در صورتی که در منطقه بارشی صورت بگیرد کنترلرها شرایط رطوبت خاک را در نظر گرفته و فاصله آبیاری را افزایش میدهند و یا بلعکس در صورت افزایش دما و کمتر شدن رطوبت نوبت بعدی آبیاری زودتر انجام میشود.
دستگاه کنترلر هوشمند دارای ماژول اینترنت بی‌سیم بوده و برنامه مربوط به کنترلرها می‌تواند بر روی گوشی هوشمند شما نصب شده و بدون حضور شما در محل مزرعه امور مربوط به آبیاری و کوددهی مزرعه توسط شما انجام شود.
معایب و مزایای سیستم آبیاری هوشمند
معایب و مزایای سیستم آبیاری هوشمند را به صورت جداگانه بررسی خواهیم کرد.
مزایای سیستم آبیاری هوشمند عبارت است از:
- انجام هر دو عملیات آبیاری و کود دهی
- تعبیه سیستم در زیر زمین
- عملکرد قطره‌ای
- توقف آبیاری در صورت نزولات جوی
در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
1. انجام هر دو عملیات آبیاری و کود دهی
استفاده از روش‌های قدیمی کنترل آبیاری کارامدی لازم را برای شرایط فعلی حاکم بر کشاورزی نوین را ندارد و استفاده از متد آبیاری هوشمند می‌تواند کارامدی بیشتری داشته باشد.
هوشمندی این سیستم‌ها در این است که برای هر منطقه را از لحاظ آبی نیازسنجی کرده و بسته به نتیجه حاصل آبیاری و کود دهی می‌نماید.
زیرا این سیستم‌ها بطور خودکار هر منطقه را که نیاز به آب و رطوبت داشته باشند شناسایی، آبیاری و کوددهی می‌نمایند.
در سیستم‌های که برای کنترل آبیاری در گذشته استفاده میشده است فقط برنامه روزهای آبیاری به سیستم داده می‌شد و نتیجتا برخی مناطق با وجودعدم نیاز به آبیاری آب اضافه دریافت می‌کردند و برخی مناطق خشک و کم آب می‌شدند.
2. تعبیه سیستم در زیر زمین
این سیستم‌های کنترل آبیاری فعلی در زیر زمین تعبیه می‌شوند و به این ترتیب مشکل و مزاحمتی بر سر راه خطوط لوله محسوب نمی‌شوند. آبپاش‌های بکار رفته در این سیستم نیز در به صورت متحرک و داخل زمین تعبیه شده‌اند و در زمان آبیاری از زمین خرج شده و پس از آبیاری مجددا به داخل زمین برمی گردند.
3. عملکرد قطره‌ای
روش آبیاری که در متد آبیاری هوشمند بکار می‌رود به صورت آبیاری قطره‌ای بوده و با توجه به وجود سنسورهای رطوبت سنج، آبیاری در میزان مناسب انجام میشود و این روش جایگزین خوبی برای روش‌های کنترلی گذشته می‌باشد. این روش صرفه جویی مناسبی در آب و کود به دنبال دارد.
4. توقف آبیاری در صورت نزولات جوی
زمان استفاده از سیستم آبیاری هوشمند با توجه به اینکه عملکرد در این متد براساس رطوبت‌سنجی خاک صورت می‌پذیرد، در صورت وجود بارش مابین دو آبیاری، سیستم می‌تواند نوبت آبیاری آینده را استاپ نماید.
زمانی که رطوبت خاک در حد مشخصی کاهش یابد سیستم دستور آبیاری صادر می‌کند. همچنین امکان تغییر در برنامه سیستم و تنظیم از را ه دور و از طرق گوشی هوشمند یا سیستم رایانه وجود دارد.
در زمینی با مساحت بالا نیاز به تعداد زیادی سیستم برای پوشش دادن کل منطقه می‌باشد و با توجه به قیمت بالای سیستم در متد هوشمند، بزرگترین عیب این روش قیمت بالای راه اندازی می‌باشد. البته ذکر این نکته لازم است که صرفه جویی در مصرف آب نهایتا به کاهش هزینه تمام شده می‌انجامد.
انواع کنترل کننده‌های آبیاری هوشمند
تجهیزات هوشمند کنترل کننده آبیاری دارای اقسام مختلفی می‌باشند. این تجهیزات بسته به شرایط و اقلیمی که مزرعه در آن واقع شده بکار برده می‌شوند. این تجهیزات در دو گونه زیر دسته‌بندی می‌شوند:
- کنترلرهای بر پایه‌ی آب و هوا (ET)
- کنترلرهای دارای سنسورهای سنجش رطوبت خاک
در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
1. کنترلرهای بر پایه‌ی آب و هوا
کنترل کننده‌هایی که بر اساس اطلاعات آب و هوایی کار می‌کنند، برنامه زمانی آبیاری را مطابق با اطلاعات آب و هوایی محلی به گونه‌ای ایجاد می‌کنند که گیاه کشت شده و خاک آب کافی دریافت کند. این دستگاه اطلاعات لازم برای زمانبندی را از طریق سنجش تبخیر سطحی و همچنین سنجش تعرق گیاهان است.
کنترل کننده فوق با نام لاتین Evapotranspiration برای محاسبه میزان تبخیر سطحی و تعرق از چند المان کلیدی بهره می‌برد که در واقع تعیین کننده آب و هوای دقیق محل آبیاری می‌باشد. این المان‌ها در زیر آورده شده اند:
- دما
- باد
- تابش خورشید
- و رطوبت
2. کنترلرهای حسی رطوبت خاک
نوع دوم از کنترل کننده‌های هوشمند مذکور که بر اساس تعیین میزان رطوبت خاک عمل می‌کنند، از روش‌ها و تکنولوژی‌های مختلفی برای رطوبت‌سنجی بهره می‌برند معمولترین این تجهیزات سنسور رطوبت‌سنج می‌باشد.
سنسورهای رطوبت‌سنج دستگاه کنترل کننده درون زمین و و در محدوده ریشه گیاه مورد کشت در چندین نقطه قرار می‌گیرد و میزان رطوبت را سنجیده و به کنترل‌گر اعلام می‌کند.
سیستم‌های هوشمند مبتنی بر سنسورهای سنجش رطوبت خاک دو نوع متفاوت می‌باشند:
-
آبیاری برحسب نیاز
سیستم هوشمند آبیاری مطابق با نیاز گیاه طول زمان آبیاری تاریخ تعیین شده را محاسبه می‌کند. در واقع در این روش روزهای ممکن جهت آبیاری به ترتیب معینی بوده و هنگامی که خاک به آبیاری احتیاج داشته باشد، به میزان احتیاج آن، آبیاری با متد هوشمند اجرا میشود. لازم به ذکر است که برای آبیاری یک میزان حداقلی و حداکثری تعیین میشود.
-
سیستم آبیاری چرخه‌ی توقفی
متد آبیاری چرخه‌ی توقفی تا حدودی مشابه با کنترلرهای قدیمی است به این ترتیب که در این روش زمان آغار و طول بازه زمانی آبیاری تعیین میشود. تفاوت این برنامه هوشمند آبیاری با استفاده از روش قدیمی کار کنترلگرها در این مساله اساسی است که در صورت مرطوب بودن خاک گیاه به حد کافی، تایم تعین شده جهت آبیاری بعدی توسط سیستم لغو میشود.
پاسخ دهید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.