محققان ایرانی با توجه به تغییرات اقلیمی و تغییر بارش ها از برف به باران و هدر رفت حجم عظیم باران، در قالب طرحی پژوهشی، 'سیستم آبیاری اقلیم هوشمند برای درختان و گیاهان چند ساله'1 ارائه کردند که تبخیر رطوبت خاک را به تاخیر می اندازد و نیاز آبی گیاه را تامین می کند.
مهرداد ربیعی فارغ التحصیل مهندسی فناوری اطلاعات از محققان طرح پژوهشی'سیستم آبیاری اقلیم هوشمند برای درختان وگیاهان چند ساله ' در گفت و گو با خبرنگار علمی ایرنا اظهار کرد:
دستگاه آبیاری اقلیم هوشمند روش تلفیقی از دانش بومی ( روش سنتی ایرانیان) و تکنولوژی مدرن است. این سیستم با هدف جمع آوری آب باران و انتقال آن به زیرزمین و استفاده از آن در آبیاری مدتی از سال زراعی و نیز برای قرار گرفتن بهینه آب در دسترس ریشه که باعث افزایش کارآیی مصرف آب می شود، طراحی شده است. ربیعی افزود: این دستگاه به وسیله سفره آبگیر بخش بالایی به مقطع یک مترمربع با جمع آوری آب بارش ها و انتقال آن به مخزن زیرزمین باعث ذخیره آب می شود و از ایجاد روان آب و تبخیر سطحی آن جلوگیری می کند، خروجی هایی در عمق های مختلف با کلاهک های سفالی آب را از مخزن ذخیره آب به محیط فعال ریشه می رساند، در قسمت بالای مخزن خروجی هایی تعبیه شده است تا آب اضافی حاصل از بارش های شدید و آب ورودی به مخزن به جای سرریز و جاری شدن در سطح و تبخیر، به منطقه ای از ریشه درعمق خاک که همراه زئولیت است، هدایت شود تا در آنجا ذخیره شود و افزایش و ماندگاری رطوبت خاک را در پی داشته باشد.
به گفته ربیعی، روی یکی از این دستگاه ها سیستم مایع سنج خورشیدی نصب شده است تا به عنوان نمونه ای از کل سیستم های نصب شده از طریق سیستم هشداردهنده ، خالی شدن آب مخزن را به کشاورز یا مدیر مزرعه اطلاع رسانی کند. پدیده های ال نینو و لانینا علل اصلی بروز تغییرات کوتاه مدت اقلیمی در سطح جهان محسوب می شوند، در حالی که تغییرات درازمدت اقلیمی جهان (در مقیاس زمانی 10 تا 1000 سال ) تحت تاثیر دو عامل اصلی یعنی تغییر انرژی ورودی از خورشید و گرمایش جهانی ناشی از تشدید اثرات گلخانه ای قرار دارد، بسیاری از محققان بر این اعتقاد هستند که میزان انرژی که از خورشید به زمین می رسد، از سالی به سال دیگر و از قرنی به قرن دیگر تقریبا ثابت بوده و میزان آن در بالای اتمسفر به طور متوسط 1368 وات بر متر مربع در روز است.
با این حال فیزیکدانان شواهدی را ارایه داده اند که مقدار این انرژی به طور ملایم در حال افزایش بوده و افزایش تشعشعات ورودی به زمین ممکن است بر افزایش دما موثر باشد و همچنین باعث تغییر بارش ها از برف به باران در اکثر موارد شده است. در این نوع آبیاری از یک سو سعی شده است تا آب بارندگی های فصلی و آبیاری قطره ای از سطح خاک به زیرزمین (منبع ذخیره آب بارندگی عمودی) انتقال پیدا کند و به نازل های سفالی برسد و از سوی دیگر با قرار دادن میکروارگانیزم های مخصوص (pgpr) در اطراف این فضا، رشد عمودی ریشه تقویت شود.
در ساخت لایه سطحی ضد آب از مواد بومی و دوستدار محیط زیست استفاده می شود، میزان آب جمع آوری شده در لایه سطح گل یک مترمربع با توجه به میانگین بارش منطقه شازند به فرض عدم نفوذ باران و تبدیل کل بارش به روان آب، در حدود 426 لیتر حجم باران است .
ربیعی افزود: با استفاده از انرژی تجدید پذیرخورشیدی برای تامین برق مورد نیاز سیستم هشداردهنده اقدامات لازم اطلاع رسانی خواهد شد و در هر باغ یا محوطه جنگلی یکی از این دستگاه ها می تواند منطقه مود نظر را پوشش دهد. با استفاده از این سیستم در مناطقی که بارندگی های مناسب زمستانه و بهاره دارند، حتی بدون سیستم آبیاری قطره ای نیز بهره برد و ذخیره آب بارندگی بهاره تا حد زیادی می توان نیاز آبی گیاهان چند ساله ( بوته و درخت) را در فصل تابستان برآورده کند، استفاده بهینه از آب و از سمتی که ریشه گیاه درحال رشد است، آب را به صورت نم و کنترل شده در اختیار ریشه گیاه قرار می دهد.
این محقق افزود: براساس تغییرات اقلیمی که به وجود آمده و تغییر بارش ها از برف به باران ، در3 سال اخیر و به ویژه در تابستان که به خاطر تغییر اقلیم فصل ها جابجا شده اند، حجم عظیمی از باران در سال گذشته و سال های آینده هدر رفته و به هدر خواهد رفت، با استفاده از این سیستم، شاید حجم آبی که ذخیره می شود حجم کمی باشد، اما این رطوبت دیر تبخیر می شود و دیر از بین می رود که می تواند نیاز آبی گیاه را تامین کند.
وی بیان کرد: این طرح آبان ماه سال گذشته درجشنواره تجربه های اروپا برای اوکراین 2016 شرکت داده شد و مورد پذیرش قرار گرفت. 'سیستم آبیاری اقلیم هوشمند برای درختان وگیاهان چند ساله' در دومین جشنواره انرژی های تجدیدپذیر در حوزه انرژی های آب، باد، خورشید، زیست توده و پیل سوختی که بهمن ماه در دانشگاه علم و صنعت برگزار شد، به عنوان یکی از طرح های برگزیده معرفی شد.
1. Climate-smart irrigation system for trees and perennial plants
