ارزیابی کارآیی ارابه طراحی شده بر روی سامانه آبیاری ارابه ای (قرقره ای) و مقایسه آن با سامانه موجود در مزرعه عصمتیه قم

یکی از اهداف اصلی آبیاری بارانی توزیع یکنواخت آب در مزرعه است تا حتی الامکان با تأمین نیاز آبی گیاه از اتلاف آن جلوگیری شود. سیستم آبیاری ارابه ای نوعی از آبیاری بارانی دائماً متحرک است که مزرعه را به صورت نواری آبیاری می کند. با استفاده از الگوبرداری از دستگاه های مختلف، ارابه ای با خصوصیات جدید طراحی شد. ویژگی های ممتاز ارابه عصمتیه وجود دو بال آبیاری، قابلیت تنظیم ارتفاع آبپاش متناسب با نوع و مقدار ارتفاع محصول و کاهش مصرف انرژی هست. مزرعه عصمتیه یکی از اراضی موقوفه آستان مقدس حضرت فاطمه المعصومه (سلام الله علیها) است که در آن سیستم آبیاری بارانی ارابه ای اجرا شده است. دو آبپاش مورد استفاده ارابه عصمتیه komet-163 با اندازه نازل 10 میلی متر و آبپاش ارابه قدیمی مدل big gun-sr 150 ساخت شرکت nelson با اندازه نازل 8/17 میلی متر می باشد. برای بررسی عملکرد و مقایسه ارابه عصمتیه و ارابه قدیمی موجود در این مزرعه، در تابستان سال 1392 تحقیقی در دو حالت ارابه ثابت و ارابه متحرک انجام گرفت بدین منظور ضریب یکنواختی و یکنواختی توزیع، کفایت آبیاری، راندمان توزیع، راندمان کاربرد آب و تبخیر و باد بردگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد الگوی پاشش آب در ارابه عصمتیه در حالت ثابت نزدیک آبپاش (مرکز دایره توزیع آب) آب بیشتری به زمین ریخته می شود و هرچه فاصله از آبپاش زیادتر شود مقدار آب پخش شده بر روی زمین کمتر می گردد که الگوی پخش آب الگوی مناسبی می باشد. در نیمرخ عمق پاشش آب سیستم آبیاری ارابه قدیمی در حالت ثابت، عمق آب رسیده به زمین تا فاصله ای 10 متری از مرکز ارابه کاهش می یابد، در فاصله بین 10 تا 20 متری از ارابه مقدار آب رسیده به سطح زمین سیر صعودی دارد و در فاصله 20 تا 30 متری بیش ترین حجم آب به سطح زمین رسیده است. متوسط ضریب یکنواختی ارابه عصمتیه در حالت ارابه ثابت 46 درصد و متوسط یکنواختی توزیع در این حالت 3/26 درصد می باشد. متوسط ضریب یکنواختی ارابه قدیمی در حالت ارابه ثابت 61 درصد و متوسط یکنواختی توزیع در این حالت 8/44 درصد می باشد. مقایسه تلفات تبخیر و بادبردگی در دو ارابه آبیاری مورد آزمون نشان می دهد که متوسط تلفات تبخیر و بادبردگی در ارابه عصمتیه 5/23 درصد و متوسط این پارامتر در ارابه قدیمی 1/42 درصد می باشد که تفاوت 6/18 درصدی نشان دهنده کاهش میزان تلفات تبخیر و بادبردگی گردیده است. در ارابه عصمتیه میانگین ضریب یکنواختی در حالت متحرک 2/66 درصد و در ارابه قدیمی 1/65 درصد به دست آمد. میانگین یکنواختی توزیع در ارابه قدیمی 3/48 درصد و برای ارابه عصمتیه میانگین یکنواختی توزیع 44 درصد به دست آمد. به طور متوسط در 5/86 درصد از مزرعه تحت پوشش ارابه عصمتیه کفایت آبیاری صورت پذیرفت و متوسط کفایت آبیاری در ارابه قدیمی 7/66 درصد محاسبه گردید. میانگین راندمان واقعی کاربرد آب در ربع پایین در مزرعه تحت پوشش ارابه عصمتیه و ارابه قدیمی به ترتیب 5/32 و 7/24 درصد به دست آمد. متوسط راندمان کاربرد آب در مزرعه ای که به وسیله ارابه آبیاری عصمتیه 2/50 درصد به دست آمد و متوسط این شاخص برای مزرعه تحت پوشش ارابه قدیمی 8/48 درصد محاسبه گردید. بر اساس شبیه سازی صورت گرفته میانگین ضریب یکنواختی برای ارابه عصمتیه در حالت همپوشانی 5/78 درصد و برای ارابه قدیمی 4/68 درصد به دست آمد که ضریب یکنواختی به دست آمده در ارابه عصمتیه در حالت همپوشانی بالاتر از مقدار این پارامتر در ارابه قدیمی است. متوسط یکنواختی توزیع برای ارابه عصمتیه و آبیاری قدیمی به ترتیب 4/65 و 9/60 درصد به دست آمد. تفاوت فشار کارکرد در دو ارابه 7/122 کیلوپاسکال می باشد. این موضوع معرف این است که استفاده از ارابه عصمتیه سبب کاهش مصرف انرژی و افزایش عملکرد سیستم آبیاری ارابه ای گردیده است. ارابه آبیاری عصمتیه با در نظر گرفتن 25 درصد همپوشانی در هر نوبت آبیاری و با متوسط فشار 280 پاسکال، نواری به عرض 5/38 متر را آبیاری می کند و با توجه به دستگاه قرقره ای مورد استفاده قادر است مساحتی در حدود 16/1 هکتار را آبیاری نماید. ارابه عصمتیه در هر نوبت آبیاری مساحتی بالغ بر 10 درصد بیشتر از ارابه قدیمی را آبیاری می کند.