راهنمای افزایش کارایی و تمیز نمودن قطره چکانها در آبیاری قطره‌ای

عوامل گرفتگی و اسید شویی قطره چکان ها

آبیاری قطره ای به دلایل مختلف نسبت به دیگر سیستم های آبیاری تحت فشار، مورد توجه است . دو جنبه مهم کاهش حجم آب مصرفی و پتانسیل بالا در مدیریت کود دهی ، روش آبیاری قطره ای را نسبت به دیگر روش های آبیاری متمایز نموده است .علی رغم این موارد ، وجود املاح و فعل و انفعالات شیمیایی موجود در آب باعث گرفتگی قطره چکان ها و در نتیجه کاهش عملکرد محصول خواهد شد . با این وجود برای جلوگیری از گرفتگی قطره چکان ها چه باید کرد ؟ به نظر شما علل انسداد قطره چکان ها چیست ؟ مهم ترین عاملی که ممکن است کشاورزان را نسبت به سیستم های آبیاری قطره ای مورد تردید قرار دهد ، گرفتگی قطره چکان ها می باشد . گرفتگی قطره چکان ها ناشی از عوامل متعدد فیزیکی ، بیولوژیکی ، شیمیایی و یا ترکیبی از آن ها می باشد . معمولا گرفتگی قطره چکان  ترکیبی از دو یا چند عامل مختلف است که در صورت مهیا بودن شرایط ، گرفتگی قطره چکان اتفاق می افتد . برخی مطالعات ، علت گرفتگی قطره چکان ها را در ۵۵% موارد عوامل فیزیکی (شن ، رسوب و ذرات پلاستیک) ، ۱۱% عوامل بیولوژیکی مانند جلبک ها و باکتری ها ، ۲% عوامل رسوبات شیمیایی مانند ترکیبات کربناته کلسیم و منیزیم ، اکسید ها و سولفید های آهن و منگنز و کود های مصرفی در سیستم آبیاری و در ۱۲% موارد ترکیبی ار آن ها عنوان کردند . اما این مقادیر در شرایط و مناطق مختلف ، ممکن است تغییر کند .

عوامل گرفتگی فیزیکی قطره چکان ها

مهم ترین عوامل گرفتگی فیزیکی ، ذرات معلق می باشند این ذرات علاوه بر آب های سطحی در آب های زیر زمینی نیز موجود می باشند . غالبا برای جلوگیری از گرفتگی های فیزیکی و زیستی لازم است که از انواع صافی ها استفاده شود .

عوامل گرفتگی شیمیایی قطره چکان ها

اصولا برخی از آب ها حاوی عوامل تشکیل دهنده رسوب ، شامل کلسیم ، منیزیم و بی کربنات بوده که از ترکیب آن ها ترکیبات نامحلول کربنات کلسیم و منیزیم تشکیل می شود . این ترکیبات به مرور زمان باعث مسدود شدن مسیر قطره چکان ها شده و افزایش غلظت این املاح در آب ، سبب افزایش میزان گرفتگی قطره چکان ها می شود . بی کربنات ها در اکثر آب های طبیعی یافت می شوند و در حضور کلسیم ، بی کربنات کلسیم را تشکیل می دهند . این ترکیب معمولا به صورت محلول در آب باقی می ماند .

تزریق اسید در سیستم برای جلوگیری از گرفتگی قطره چکان ها

در صورتی که تجزیه کیفی آب بیانگر تمایل منبع آب به تشکیل رسوب کربناتی باشد (معمولا آب حاوی بیش از ۵۰ میلی گرم در لیتر کلسیم یا منیزیم و یا مجموع آن ها و اسیدیته بیش از ۷) اقدامات لازم در جهت رسوب زدایی از منبع آب ضروری است . روش معمول در این زمینه تزریق پیوسته اسید به آب آبیاری است . با این عمل اسید با بی کربنات موجود در آب واکنش نشان داده و در نتیجه غلظت بی کربنات موجود در آب واکنش نشان داده و در نتیجه غلظت بی کربنات و کربنات کاهش می یابد . اسید کلریدریک ، اسید فسفریک و اسید سولفوریک اسید های قابل تزریق متداول در این زمینه می باشد .

نکاتی که در اسید شویی بایستی رعایت شوند :

۱- شستشوی منظم و دوره ای خطوط لوله بدون تزریق اسید نیز به تخلیه رسوبات معدنی کمک خواهد کرد .

۲- دبی تزریق اسید معمولا خیلی پایین است (میلی لتر در ساعت) گرچه پمپ های تزریق با دبی های پایین ممکن است برای تزریق اسید مناسب باشند ، ظرفیت آن ها برای تزریق کود های شیمیایی کافی نیست .

۳- استفاده از غلظت های بالای اسید ، باعث خوردگی اتصالات فلزی می شود .

۴- در صورت امکان می توان به جای اسید سولفوریک و اسید کلریدریک از اسید های دیگر مانند اسید فسفریک ۷۵% یا اسید نیتریک که دارای ارزش غذایی می باشند استفاده کرد .

۵- تزریق همزمان اسید و کود به سیستم ، احتمال خوردگی اتصالات فلزی را افزایش خواهد داد .

جهت استفاده بهینه از مقدار اسید مصرفی در سیستم آبیاری و افزایش کارایی و همچنین اطمینان بهره دار از اثرات مثبت اسید وارد شده به داخل سیستم، می بایست موار دزیر رعایت شود:

– در صورتی که هدف بالا بردن اسیدیته (pH) آب است، توصیه می شود مقدار pH به مدت ۲۴ ساعت در حدود ۶.۵ نگهداشته شود تا رسوبات موجود در سیستم حل شده و خارج شوند.

– برای رفع گرفتگی شدید قطره چکان ، حداقل به مدت یک ساعت مقدار pH تا ۲ نگه داشته شود. در این حالت باید تزریق اسید بعد از فیلتر ها انجام شود و بعد از پایان اسید شویی ، سیستم کاملا شستشو داده شود.

– از ریختن آب به روی اسید، جدا خودداری شود. بلکه باید اسید به آب اضافه شود.

– در صورت امکان، بهتر است از اسید هایی مانند اسید فسفریک ۷۵% یا اسید سیتریک که ارزش غذایی نیز دارند، استفاده شود.

– هرگز اسید شویی و کوددهی همزمان انجام نشود. زیرا ترکیبات شیمیایی بوجود آمده روی لوله و اتصالات تاثیر می گذارد.

نکات لازم برای کاهش خسارت ناشی از اسید به ریشه گیاهان

ورود اسید به داخل خاک و منطقه ریشه، می تواند برای ریشه های گیاه مشکلاتی را به وجود بیاورد. برای کاهش خسارات احتمالی ناشی از اثرات اسید به ریشه گیاهان حساس، بایستی نکاتی را به شرح زیر رعایت کرد:

– قبل از تزریق اسید به آب آبیاری، رطوبت موجود در خاک به ظرفیت مزرعه رسانده شود، زیرا در این حالت اسید به محض ورود به خاک رقیق شده و میزان خسارت به حداقل می رسد.

– مدت تزریق اسید به شبکه، به دقت محاسبه شود.

– پس از تزریق اسید به شبکه، سیستم حداقل به مدت یک ساعت خاموش شود تا اسید به صورت کامل رسوبات را حل نماید. با انجام این عمل خاصیت اسیدیته محلول خروجی نیز کاهش می یابد.

– پس از خروج اسید از سیستم، شبکه حداقل برابر با مدت زمان تزریف اسید، با آب شستشو داده شود.

– جهت اطمینان بیشتر از خروج اسید از محیط رشد ریشه، بهتر است به مدت ۲ ساعت خاک زراعی تحت آبیاری قطره ای قرار گیرد.

چگونه قطره چکان گرفته خود را باز کنیم؟ روش شماره ۱

گرفتگی قطره چکان ها همیشه یکی از معضلات اساسی برای کشاورزانی است که از سیستم آبیاری قطره ای استفاده می کنند. این امر مخصوصا برای کشاورزان مناطق کم آب بیشتر اهمیت دارد زیرا عمدتا آب آنها شور بوده و یا دارای سختی بالایی است. گرفتگی قطره چکان دلایل مختلفی دارد سه عامل عمده آن عبارتند از :

۱- گرفتگی به علت رسوبات معلق و غیر محلول که به گرفتگی فیزیکی معروف است.

۲- گرفتگی به علت باکتری ها و جلبک ها که به آن گرفتگی بیولوژیکی می گویند.

۳- گرفتگی به علت مواد محلول در آب مانند مواد کلسیمی که به آن گرفتگی شیمیایی گفته می شود.

گرفتگی در سیستم آبیاری به منابع آب بستگی دارد. به طور کلی منابع آب در ایران به دو دسته منابع زیر زمینی و منابع سطحی تقسیم بندی می شوند. کسانی که از منابع زیر زمینی استفاده می کنند اکثرا با گرفتگی ها شیمیایی مواجه هستند و در منابع سطحی بیشتر شاهد گرفتگی های فیزیکی و بیولوژیکی هستیم. البته این یک قانون کلی نیست و گاهی ممکن است در یک مزرعه هر سه نوع گرفتگی مشاهده شود. بیش از ۹۰ درصد گرفتگی های شیمیایی در سیستم های آبیاری معمولا از دو عامل کربنات کلسیم و آهن نشات می گیرد. کربنات کلسیم معمولا با تبخیر آب و افزایش دما یا PH صورت می گیرد. در نوک قطره چکان ها به علت کم بودن آب و در فصول گرم تبخیر زیادتر اتفاق می افتد و همین امر گرفتگی را بیشتر می کند. افزایش دما و یا افزایش PH که به آب خاصیت بازی می دهد نیز باعث رسوب کردن کربنات کلسیم می شود. عناصر آهن موجود در آب آبیاری با اکسیداسوین بیولوژیکی مواجه شده و رسوبات اکسید آهن را تشکیل می دهند و همین امر نیز موجب گرفتگی می شود. سوالی که مطرح می شود این است که چگونه می توانیم از ایجاد این گرفتگی ها جلوگیری و چگونه می توانیم این گرفتگی ها را باز کنیم؟

قبل از انجام هر کاری باید آب را آنالیز کنیم. برای این کار آزمایشگاه های فراوانی وجود دارد. با آنالیز آب می توان تصمیم لازم در مورد چگونگی مدیریت سیستم فیلتراسیون و شستشوی شیمیایی لوله های آبیاری به صورتی که باعث رسوب برداری از لوله ها قطره و چکان های می گردد را عملی نمود. بعد از آنالیز و مشورت با یک مهندس آبیاری می توانیم نوع گرفتگی سیستم آبیاری خود را پیش بینی کنیم.

در ادامه این مقاله روش ها پیشگیری و رفع انسداد سه نوع گرفتگی کربناتی، آهن و بیولوژیکی را شرح می دهیم.

روش های جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم:

کربنات کلسیم با افزایش خاصیت بازی آب رسوب می کند بنابراین یکی از روش های جلوگیری از انسداد کربناتی کاهش PH آب با تزریق اسید است. برای اینکار می توان به صورت دایم به آب اسید سولفوریک ، اسید هیدروکلریک و یا اسید فسفریک اضافه نمود تا PH را در محدوده ۷ که حالت خنثی است نگه دارد. در مواقعی که نمی توان به صورت دایم اسید تزریق کرد باید این کار را ماهی یک بار انجام داد و در هر بار تزریق PH را تا حدود ۳ و در مواردی که اسید را به منظور رفع انسداد به کار می بریم PH را تا حدود ۲ پایین می آوریم. توصیه می شود جهت جلوگیری از آسیب دیدن ریشه ها و احتمالا سیستم آبیاری حتما با یک کارشناس مشورت نمایید. در این روش توصیه هایی وجود دارد که عدم رعایت آنها موجب خسارت های فراوانی به سیستم و گیاهان شما می شود

۱- برای جلوگیری از آسیب دیدن ریشه ها مدت تزریق اسید نهایتا باید بین ۱۵ تا ۲۰ دقیقه باشد

۲- بعد از تزریق اسید مدت آبیاری را افزایش دهید تا اسید موجود در خاک شسته شود

۳- قبل از تزریق اسید اتصالات و لوله های سیستم آبیاری خود را بررسی نمایید زیرا اتصالات و لوله های آهنی یا آلومینیومی در برابر اسید دچار خوردگی می شوند اما لوله و اتصالات پلی اتیلن و پی وی سی در برابر اسید مقاوم هستند.

چگونه قطره چکان گرفته خود را باز کنیم؟ روش شماره ۲

البته امروزه تکنولوژی های ساخت قطره چکان ها بسیار پیشرفت کرده و قطره چکان هایی طراحی می شود که دارای گذرهای عریضی هستند و به نام قطره چکان های خود شوینده معروف هستند و به راحتی دچار گرفتگی نمی شوند و یا سیستم هایی طراحی شده است که با ایجاد میدان الکتریکی باعث جلوگیری از رسوب های یونی می شوند. اما با همه این تکنولوژی ها باز هم احتمال گرفتگی در سیستم وجود دارد بنابراین همیشه به کشاورزان و مهندسان کشاورزی توصیه می شود ترکیبی از روش های پیشگیری را استفاده کنند.

روش های جلوگیری از رسوب آهن:

برای جلوگیری از رسوب آهن می توان قبل از ورود آب به پمپ آن را به استخر هدایت نموده و عملیات هوادهی روی آب صورت دهیم این کار باعث اکسید شدن آهن موجود شده و اکسید آهن رسوب می کند و در کف استخر ته نشین می شود. برای عملیات هوادهی می توان از فواره در استخر نیز استفاده نمود. برای جلوگیری از انسداد آهن روش های شیمیایی نیز وجود دارد. برای این کار می توان از کلرین استفاده کرد. با تزریق کلرین به سیستم آبیاری می توان از رسوب شدن آهن در سیستم آبیاری جلوگیری نمود. در هنگام استفاده از کلرین باید مسایلی همچون تثبیت کلرین در خاک و حساسیت گیاهان توجه نمود. برای استفاده از کلرین حتما با یک کارشناس مشورت نمایید.

روش های جلوگیری از گرفتگی های بیولوژیکی و ارگانیکی:

برای جلوگیری از گرفتگی های بیلوژیکی و ارگانیکی در سیستم های آبیاری تزریق کلرین به صورت دایم به میزان ۱ الی ۲ ppm پیشنهاد می شود. مدت تزریق می بایست برابر ۱۰ تا ۲۰ دقیقه برای دورترین دریپر در سیستم باشد. اگر گرفتگی شروع شده و در مرحله میانی باشد پیشنهاد می گردد غلظت کلرین را تا ۵ ppm افزایش دهید. و در صورتیکه گرفتگی در مرحله بحرانی باشد بهتر است غلظت کلرین ۲۰ تا ۳۰ ppm در نظر گرفته شود. در کل جهت کنترل رشد بیولوژیکی مواد ارگانیک تزریق دوره ای به تزریق روزانه ترجیح داده می شود. با توجه به اینکه سفید کننده های موجود در بازار که به مصارف خانگی می رسد همه جا در دسترس می باشد می توان از این محلول به جای کلرین استفاده نمود به شرطی که به این نکته که سفید کننده ها دارای کلرین ۵ درصد هستند توجه شود. به عنوان مثال در صورت نیاز به نیم لیتر کلرین می بایست ۱۰ لیتر سفید کننده تهیه نمود و در صورت نیاز به تزریق ۱ ppm کلرین می بایست سفید کننده را به غلظت ۲۰ ppm تزریق نمود. جهت تست و کنترل شستشوی کامل سیستم ، غلظت کلرین در هنگام خروج از دریپرها می بایست مساوی با غلظت کلرین تزریقی باشد. در کل در مورد تزریق کلرین به سیستم آبیاری می بایست نهایت دقت صورت پذیرد تا اثرات سو آن بر محیط زیست، تثبیت در خاک و حساسیت گیاه کنترل شود.

همچنین برای جلوگیری از گرفتگی قطره چکان ها می توان از چک لیست زیر استفاده کرد:

 

– سعی کنید ذرات معلق بزرگ را قبل از اینکه وارد قطره چکان ها شوند توسط فیلترهای مخصوص آن مانند فیلترهای شنی و یا هیدروسیکلون بگیرید.

– میکرو اورگانیسم های موجود در آب را با مواد ضدعفونی کننده مناسب مانند کلرین و روش های تصفیه آب حذف نمایید.

– با کنترل PH می توانید از رسوب ترکیبات شیمیایی جلوگیری کنید.

– کنترل و بررسی حلالیت کودها و واکنش های شیمیایی بین کودها و مواد شیمیایی موجود در آب برای پرهیز از رسوب های شیمیایی

– نگهداری سیستم آبیاری و قطره چکان ها با آبشویی دوره ای

برای ارزیابی پتانسیل گرفتگی قطره چکان ها می توانید از جدول زیر هم استفاده کنید

منابع :

• ماهنامه روش های نوین آبیاری شماره ۸۶ صفحه ۲۵ کتاب طراحی سیستم های آبیاری قطره ای تالیف امین روشنی
• https://padiab.com