کشاورزی پایدار در مناطق خشک

• محدودیت منابع آب شیرین در بسیاری از کشورها به صورت یک معضل جدی در آمده است ؛ به طوری که این محدودیت توانسته رشد اقتصادی این کشورها را تحت الشعاع خود قرار دهد. منطقه خاورمیانه از جمله مناطقی می باشد که به شدت با مشکل محدودیت منابع آب شیرین مواجه بوده و بسیاری از کارشناسان پیش بینی می کنند که در آینده درگیری های فراوانی بر سر تصاحب منابع آب شیرین منطقه صورت خواهد گرفت.
• به دلیل کمی ریزش های جوی و نامناسب بودن پراکنش زمانی و مکانی آن در ایران، کشور ما در زمره کشورهای خشک و نیمه خشک جهان محسوب می شود. از طرف دیگر، به دلیل رشد جمعیت، توسعه بهداشت و گسترش بخش های کشاورزی و صنعت و مواردی از این دست، پیوسته با افزایش تقاضای آب مواجه بوده و این امر موجب زیادشدن شکاف میان عرضه و تقاضای این ماده ارزشمند در آینده خواهد شد. 

• با در نظر گرفتن حد بارندگی ۵۰۰ میلی متر برای مناطق تحت تنش، بیش از ۹۰ درصد از مناطق ایران تحت تنش خشکی می باشند، بنابراین با توجه به این واقعیت، دیدگاههای کشاورزی در کشورمان بایستی تغییر یابد. نبایستی کشاورزان تنها متکی به آبهای زیرزمینی باشند و هر روزه در اکثر مناطق خشک بر عمق چاه های آبیاری بیفزایند ؛ زیرا روزی فرا خواهد رسید که دیگر امکان افزودن عمق چاه وجود نداشته و یا اینکه با پیشرفت آب های زیرزمینی شور به سمت این چاه ها، آنها بدون استفاده می شوند. در این رابطه نیاز به یک مدیریت همه جانبه است. به طور مثال، از کنترل آب های سطحی گرفته تا مدیریت های زراعی ، ما را در بهبود شرایط کنونی یاری می کند. عواملی از قبیل کنترل رواناب های سطحی ، امکان نفوذ بیشتر آب ها در زمین و بالابردن سطح آب های زیرزمینی، کنترل جمعیت، جلوگیری از گسترش شهرها و تغییر سیاست های حاکم بر تولید مواد زراعی؛ عزم جدی تصمیم گیران کلان را در سطوح بالا و پایین کشور طلب می کند. اما توصیه های زراعی نظیر جایگزینی گیاهان با نیاز آبی کمتر به جای گیاهان با نیاز آبی بالا، تغییر مدیریت های زراعی از قبیل نوع شخم، کوددهی و نوع آبیاری در کنار یکدیگر می توانند جهش بزرگی را در مقابله با خشکی فراهم آورند.

در مناطق خشک و نیمه خشک، حفاظت از رطوبت خاک، نقش اساسی در رشد گیاهان دارد. در اراضی شیبدار و یا زمین های تپه ماهور با ایجاد تراس (کشت روی خطوط تراز) و شخم زدن خاک بر روی خطوط تراز، می توان مدت قرار گرفتن آب را در خاک، افزایش داد . در اثر شخم، لوله های مویین موجود در خاک شکسته می شوند در نتیجه، تبخیر آب از خاک کاهش می یابد. استفاده از خاك ورزهای مركـب كـه بـا يـك يـا دو بـار عبور و با كاهش زمان بستر بذر را تهيه می كنند، بـسيار حـائز اهميـت اسـت . به طور كلی مزايای ذيل جهت استفاده ازخاك ورزهای مركب در نظر گرفته می شود:
• كاهش زمان اجرای عمليات خاكورزی و تهيه بستر بذر
• كاهش تردد ماشين های كشاورزی در سطح مزرعه
• حفظ بقايای گياهی در سطح خاك
• حفظ رطوبت خاك
• كاهش هزينه تهيه بستر بذر
• كاهش فرسايش خاك
• امكان انجام به موقع عمليات خاكورزی

در کشت گیاهان علفی، آیش خاک و تناوب کشت ، از روش های ذخیره رطوبت در خاک می باشد. تقویت خاک توسط کودها، نتیجه ی مثبتی در ذخیره رطوبت خاک دارد. زیرا گیاهانی که در خاک های فقیر رشد می کنند، برای تامین یک گرم ماده خشک، نسبت به گیاهان رشد کرده در خاک های غنی، تعرق بیشتری انجام می دهند. در ضمن مقاومت گیاهان کودپاشی شده نسبت به خشکی، بیش از گیاهان کودپاشی نشده می باشد.

 استفاده از مالچ (خاکپوش) علاوه بر حفظ رطوبت خاک،  از رشد علف های هرز و بذر آنها جلوگیری می کند . خاکپوش آب باران جذب شده را به تدریج به خاک انتقال می دهد. از مزایای استفاده از خاکپوش، کاهش فرسایش خاک و مرطوب نگهداشتن سطح خاک می باشد. نوع مالچ می تواند کاه و کلش، کمپوست، کود پوسیده دامی ، سنگریزه و ماسه، خرده های چوب، شاخه های ریز درختان و بقایای خشک شده علف ها و برگ ها باشد . بعضی از خاکپوش ها نظیر کاه و کلش، کمپوست و کود دامی، سریع تجزیه شده و عناصر غذایی به خاک اضافه می کنند و برای مزارع بسیار مناسب می باشند.

از جمله اقداماتی که در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک جهان مورد توجه ویژه است جنگل کاری جهت ایجاد بادشکن و کمربند حفاظتی است. ایجاد بادشکن یکی از شیوه های اصولی برای کنترل فرسایش بادی است. بادشكن در واقع به منظور حفاظت از مزارع، باغات،حيوانات خانگی و ساختمان ها در برابر آثار سوء بادهای شدید ایجاد می شود. بادشکن و کمربند حفاظتی در واقع مانعی است که عمود بر جهت باد کاشته می شود. گفتنی است که بادشکن وقتی نقش خود را خوب ایفا می کند که به طور صحیح طراحی شود و دائما در حالت بهینه نگهداری شود.

مزایای شبکه های بادشکن :

یکی از اهداف اصلی ایجاد بادشكن حفاظت از محصولات کشاورزی در برابر آسیب های فیزیکی ناشی از باد است. سایر مزایای بادشکن عبارت است از اینکه

1-بادشکن سرعت باد را کاهش می دهد و در نتیجه فرسایش را محدود می کند. این کاهش حدود ۶۰ درصد سرعت باد در پشت بادشکن تراواست.

2. در تغییر میکروکلیمای محلی و افزایش عملکرد گیاهان زراعی مؤثر است.

3. خسارت ناشی از آثار مکانیکی باد را کاهش می دهد. 

4. از حیوانات اهلی حفاظت می کند و بازدهی دام ها را افزایش می دهد.

5. خوراک، هیزم و زیستگاه برای حیات وحش به وجود می آورد.

6. تبخیر آب از خاک و نیز تعرق گیاهان را کاهش می دهد.

۷. اختلاف شدید دما را تعدیل می کند.

یکی از گونه های گیاهی مناسب جهت ایجاد بادشکن در مناطق خشک گیاه قره داغ می باشد .این گیاه چوبی، بسیار منشعب و دارای شاخه های خشن و خار مانند می باشد. گل آذین آن بصورت گرزن دم عقربی بوده و تشکیل میوه های شفت می دهد. غالبا رشد گیاه قره داغ با باز شدن برگ ها در اوایل اردیبهشت ماه آغاز می شود و در اوایل مهر ماه با ریزش برگ ها و خزان کردن پایان می یابد. بررسی های به عمل آمده نشان می دهند که خاک های با بافت سبک شرایط بهتری را برای رشد و استقرار این گیاه فراهم می کنند. شوری باعث کاهش رشد شده بطوری که در فشار اسمزی ۲۵ اتمسفر میزان تولید شاخه و برگ این گیاه ۵۰ درصد کاهش پیدا نموده ، ولی تأثیر سوئی در استقرار گیاه ندارد. لازم به ذکر است گیاه قره داغ در مقایسه با اکثر گیاهان هالوفيت و پساموفیت ایران از برتری خاصی برخوردار است زیرا این گیاه قادر است علاوه بر تحمل شوری های بالا، در خاک های ماسه ای و حتی ماسه های روان نیز رشد کند. یکی از ویژگی های خاص رویشی این گیاه قابلیت گسترش آن بر روی زمین است. این ویژگی موجب بقا و استقرار دائمی گیاه از طریق ایجاد ریشه های نابجا شده و عامل اصلی بقای قره داغ روی تپه های شن می باشد.

این گیاه یک بوش بسیار شاخه ای است که حداکثر تا ارتفاع دو و نیم متر رشد می کند. رنگ برگ ها مایل به خاکستری و قرمز است. دارای گل های کوچک و سفید رنگ و در پایه های کوتاه است. میوه هایش تقریبا بصورت مثلثی است بعد از رسیدن به رنگ قرمز در می آید و حدودا قطری برابر با ۵ تا ۱۰ میلی متر دارد.این گیاه مقاوم به شوری و خشکی است و به طور معمول در خاک های خشک و شور رشد می کند و می تواند در تثبیت خاک های خشک کمک کند.

کود سبز گیاهی است که قبل از کاشت محصول اصلی در فصل آیش کشت شده و بعد از مقداری رشد سبزینه به زمین بر می گردد.

ضرورت کاشت و برگردان کود سبز:

1. تامین ماده آلی: به خصوص زمانی که امکان مصرف کود حیوانی فراهم نبوده و یا بقایای گیاهی کافی در زمین نباشد.
2. تشکیل و همبستگی خاک دانه ها و در نتیجه بهبود و اصلاح ساختمان خاک.
3. افزایش نیتروژن: کود سبز علاوه بر کربن آلی مقداری نینروژن آلی به خاک اضافه می کند.
4. افزایش عناصر غذایی خاک: از طریق جذب عناصر از اعماق زمین و انتقال به سطح خاک و تبدیل عناصر به فرم محلول در خاک و قابل جذب برای گیاه.
5. حفاظت خاک و کاهش فرسایش آبی و بادی.
6. شخم عمقی خاک: از طریق نفوذ ریشه های گیاه و ممانعت از فشردگی و تشکیل لایه سخت، افزایش خلل و فرج خاک، بهبود تهویه، افزایش نفوذپذیری آب در خاک و افزایش ظرفیت نگهداری رطوبت در خاک.
7. کود سبز به عنوان ماده غذایی مورد استفاده میکروارگانیسم های خاک بوده که رشد و تکثیر آنها موجب احیا، خاک، حیات دوباره آن و افزایش جذب کود خواهد شد.
8. بهبود خصوصیات شیمیایی خاک شامل کاهش EC ، PH ، درصد نمک های محلول در خاک، درصد آهک، درصد کربنات و بی کربنات.

مزایای کاشت و برگردان کود سبز :

یک هکتار کود سبز معمولا بین ۲۵ تا ۵۰ تن شاخه، برگ و انساج گیاهی تازه تولید و وارد خاک می کند. این میزان حدودا برابر با ۱۰ تا ۲۰ تن کود حیوانی است و در طولانی مدت حدود ۱ تا ۲ تن هوموس به خاک می افزاید.

فصل کاشت و گیاهان مناسب :

در  مناطقی که پراکنش نامنظم بارندگی صرفاً محدود به پاییز و زمستان می شود، کشت پاییزه گیاه منداب توصیه می گردد . گیاه منداب شوری و خشکی خاک را به خوبی تحمل می کند ، رشد سریعی دارد، کم توقع بوده و در خاک های فقیر قادر به رشد و نمو می باشد ، نیاز آبی بسیار کمی دارد و برگردان آن به خاک به سادگی انجام می گیرد .

تغییر الگوی کشت راهکار اساسی برای اصلاح الگوی مصرف آب در بخش کشاورزی است.الگوی کاشت به معنی سهم زیرکشت و نوع محصولات مختلف زراعی در یک منطقه می باشد و تصمیم به این که کدام محصول با استفاده از چه عوامل تولیدی، با چه روشی و به چه مقدار تولید گردد از برنامه های مهم آن می باشد. با تغییر الگوی کشت از محصولاتی که به آب زیاد در طول دوره رشد خود نیازمند هستند مانند چغندرقند به سمت محصولات با مقاومت بالاتر نسبت به کم آبی و محصولاتی که سازگاری بیشتری با شرایط اقلیمی و منطقه ای دارند می توان گامی در جهت مدیریت صحیح مصرف آب و افزایش بهره وری دربرداشت. استفاده از ارقام اصلاح شده گیاهان زراعی و باغی که عملکردهای اقتصادی بالاتر را با مصرف آب کمتر تولید می کنند و همچنین کاشت ارقام زودرس ؛ زیرا ارقام زودرس نسبت به  ارقام دیررس ، آب کمتری مصرف نموده و راندمان مصرف آب افزایش می یابد.

استفاده مطلوب از بارندگی ها در طول فصل زراعی و افزایش طول دوره رشد گیاه و عدم برخورد مراحل رشد رویشی و زایشی با گرما و خشکی آخر دوره از مزایای کشت پاییزه و انتظاری دیم می باشد .ازگیاهان زراعی مقاوم به خشکی که قابلیت کشت پاییزه دیم را دارند : نخود ، عدس ، گلرنگ ، گندم ، جو و کلزا را می توان نام برد .

زعفران به عنوان گرانقیمت ترین محصول کشاورزی، دارویی و ادویه ای جهان جایگاه ویژه ای در بین محصولات صنعتی و صادراتی ایران دارد. در بین گیاهان زراعی ایران، زعفران مناسب ترین زراعت  برای نقاط محروم و دورافتاده کشور است، چرا که اغلب مناطق زعفرانکاری کشور در فاصله دوری از مرکز واقع شده و فاقد استعدادهای صنعتی و امکانات تولیدی دیگر می باشند و چون در محدودیت شدید و ادواری آب کشاورزی نیز بسر می برند، این محصول به عنوان محصولی فوق استراتژیک برای این مناطق و سایر مناطقی که قابلیت کشت این محصول با ارزش را دارند محسوب می گردد. از ویژگی های خاص این محصول علاوه بر نیاز کم آبی، می توان به امکان بهره برداری از آن به مدت ۵ تا ۷ سال در یک نوبت کاشت و ماندگاری محصول به مدت طولانی، سهولت حمل و نقل، عدم نیاز زراعت آن به ماشین آلات سنگین و تکنولوژی پیچیده، توان جذب نیروی کار زیاد در زمان برداشت، آبیاری آن در زمان های غیر بحرانی نیاز آبی سایر گیاهان اشاره کرد. همچنین افزایش مصارف صنعتی دارویی و غذایی آن موجب افزایش قیمت زعفران و توسعه سریع زیر کشت زعفران گردیده است.

گیاهان باغی مقاوم به خشکی : پسته ، عناب ، سنجد ، توت سفید ، انار ، انجیر ، زیتون ، انگور ، خرما ، بادام، زرشک ، زالزالک، سماق . ( در مناطقی که خطر سرمای دیررس بهاره وجود دارد کشت درختان عناب ، سنجد و زالزالک توصیه می شود ) .

گیاهان دارویی مقاوم به خشکی : گل محمدی ، زیره ، رازیانه ، رزماری ، اسطوخودوس ، مریم گلی ، زوفا، آویشن ، بابونه ، بومادران ، همیشه بهار ، افسنطین، ختمی دارویی ، خرفه ، کنگر کوهی ، آلوئه ورا، آنغوزه ، گون ، کاسنی ، نسترن کوهی .

گلخانه ها در مناطق خشک، باید گیاهان را در برابر تابش بیش از حد، دمای خیلی پایین زمستانه، باد، طوفان شن، و رطوبت خیلی پایین محافظت کنند. معمولا، تهویه در این گلخانه ها توسط فن ها به همراه خنک کننده تبخیری انجام می گیرد . در شب های سرد یخبندان نیاز به سیستم گرمایشی دارند . برای کاهش تلفات گرما در زمستان، از سایه انداز داخلی به عنوان توری حرارتی می توان استفاده کرد.همچنین استفاده از سیستم های سایه انداز برای کاهش تابش ورودی و ارتقاء کارآیی سرمایش ضرورت دارند. 

برای دستیابی به توسعه پایدار یعنی توسعه ای که نیازهای نسل حاضر را بدون لطمه زدن به توانایی نسل های آتی در تامین نیازهای خود برآورده سازد نیاز است که از عوامل محیطی به نحو بهینه استفاده شود. با توجه به اینکه آب یکی از فاکتور های محدود کننده عملکرد در مناطق خشک و نیمه خشک است لذا یکی از راههای بالا بردن کارایی مصرف آب و استفاده بهینه کشت هیدروپونیک می باشد . هیدروپونیک به معنای تکنولوژی رشد گیاهان با استفاده از محلول های غذایی و در محیط می باشد. در این روش به جای آبیاری، محلول دهی داریم و از آب خالص به ندرت استفاده می شود . کشت هیدروپونیک این امکان را به کشاورز می دهد که در زمان کوتاه تر با زحمت کمتر محصولی با راندمان بیشتر را کشت نماید. علم هیدروپونیک ثابت کرده است که برای رشد گیاهان به خاک احتیاجی نیست اما به عناصری که در خاک موجود است (مواد معدنی، مواد آلی) احتیاج است. هر گیاهی را می توان به صورت هیدروپونیک کشت کرد ولی بعضی از آنها موفقیت بیشتری در این سیستم دارند. کشت هیدروپونیک برای میوه هایی با محصولات مقاوم از قبیل گوجه، خیار، فلفل، گیاهان برگی مثل کاهو، سبزی و گیاهانی که رشد سریعی دارند ایده آل است. امروزه از کشت هیدروپونیک برای تولید علوفه دامی استفاده های زیادی می شود و این امر به یک راه اقتصادی و مناسب برای تولید علوفه دامداران تبدیل شده است.

مزایای کشت هیدروپونیک

1- در جایی که خاک مناسب ندارد یا خاک دچار بعضی بیماری ها است قابل استفاده است.

2- شخم، آبیاری، مبارزه با آفات خاک، مبارزه با علفهای هرز را ندارد و بقیه عملیات های زراعی نیز ساده تر است. در کشت خاکی نیاز به آماده سازی زمین وجود دارد و علفهای هرز نیز مشکل دیگر آن می باشد که در هیدروپونیک وجود ندارد. همچنین خاک منبع اصلی بیماری ها، نماتدها، قارچها و حشرات مضر می باشد و باید تناوب زراعی را در یک مزرعه برای جلوگیری از رشد این عوامل محدود کننده اجرا کنیم که در کشت هیدروپونیک این مشکلات وجود ندارد. در کشت خاکی مشکل تبخیر آب آبیاری و نفوذ آب از منطقه ریشه و در کل راندمان پایین آبیاری وجود دارد ، در صورتی که در کشت هیدروپونیک از آب استفاده بهتری می شود و مشکل نفوذ عمقی آب نیز وجود ندارد.

3-برای مناطقی که زمین گران قیمت است، برای به دست آوردن بیش ترین محصول با تراکم بالا کاربرد دارد.

4- در این طرح آلودگی خاک وجود ندارد و آلودگی آب هم کمتر است.

5- کنترل شرایط محیطی از جمله نور، دما، رطوبت و ترکیب هوا بسیار ساده تر است.

6- در کشت هیدروپونیک فقط درصدی از آبی که در کشت خاکی مصرف می شود استفاده می شود؛ زیرا آب ها هدر نرفته و توسط علف های هرز نیز مصرف نمی شود.

7- محصولات هیدروپونیکی از نظر غذایی محصولات بهتری نسبت به کشت خاکی هستند و این به دلیل کنترل عناصر و موادی است که مورد مصرف گیاه قرار می گیرد.

8- در کشت هیدروپونیک نسبت به کشت خاکی تعداد بوته بیشتری در واحد سطح به علت استفاده بهتر از فضا می توان کشت کرد و همچنین در این روش محصول بسیار بیشتر و کیفیت عالی داشته چون مواد غذایی به راحتی در اختیار گیاه قرار می گیرد، پس در حقیقت کیفیت و کمیت محصول در واحد سطح افزایش چشمگیری دارد . پس در نهایت به علت وجود تمام این شرایط کیفیت و عملکرد محصول بیشتر از کشت درون خاک می باشد .

9-کوددهی در کشت خاکی با مشکلات نیاز به پخش کود در سطح خاک، توزیع غير مرتب کود و تثبیت کود در خاک وجود دارد. در کشت هیدروپونیک از کودها به مقدار کم و به طور یکنواخت استفاده می شود.

10-از مهم ترین مسائل در گلخانه ها رعایت بهداشت می باشد که در کشت خاکی به علت وجود پس مانده های مواد آلى ناشی از کودها و همان طور که قبلا گفته شد خاک محل زندگی انواع بیماریهای قارچی، میکروبی و حشرات میباشد.

11- در بحث تغذیه گیاه در کشت خاکی مشکلاتی از قبیل تغییرپذیزی زیاد خاک، کمبودهای متمرکز زیاد، غیر قابل دسترس بودن عناصر برای گیاه به علت PH بالا، مشکل نمونه برداری و آزمایش و تعديل خاک وجود دارد. در حالی که در کشت هیدروپونیک تمام عوامل قابل کنترل است، محیط دارای پایداری نسبی برای همه گیاهان هم جنس است ،به مقدار کافی قابل دسترس است، PH آن قابل کنترل است و آزمایش و نمونه گیری و تعدیل آن به سادگی انجام می گیرد .

تکنیک فیلم غذایی (NFT)

تکنیک فیلم غذایی مهم ترین روش هیدروپونیک است، یک پیشرفت مهم در زمینه هیدروپونیک در سال ۱۹۷۰ با ابداع تکنیک فیلم غذایی توسط آلن کوپر اتفاق افتاد، از این روش اغلب با عنوان NFT یاد می شود. در این روش ریشه گیاهان به حالت معلق در یک آبشخور یا کانالی از محلول غذایی در یک سیستم بسته قرار می گیرند و محلول غذایی در محیط گردش می کند. با به کار بستن فن تغذیه گیاهان در یک لایه نازک (NFT)، رشد ریشه های عریان گیاهان در مجاری باریک و طویل محصوری انجام می شود که در این مجاری محلول غذایی هایدروپونیک در حدی کم عمق، جریان دارد. حرکت محلول غذایی به صورت مداوم در سراسر کانال های کشت وجود دارد. شروع چرخش جریان محلول غذایی به وسیله یک پمپ از سمت پایین کانال ها به سمت بالا آغاز شده و خاتمه می یابد. رشد ریشه های گیاهان در درون مواد متراکمی که در داخل کانال به عنوان محیط کشت قرار داده شده است صورت گرفته و شاخ و برگ گیاهان در سطح بالای این محیط کشت به رشد خود ادامه می دهد و بعضا برای نگهداری بهتر اندامهای هوایی گیاه، از شبکه های داربست استفاده می شود. کانال ها را از جنس موادی ضد آب مانند P. V . C یا لایه های پلاستیک تهیه می کنند. این کانال ها را به گونه ای بر روی سطح زمین قرار می دهند که با وجود یک شیب جزئی، امکان جریان پیدا کردن محلول غذایی از بالا به سمت پایین کانال ایجاد شود. برای انجام این کار از قفسه ها یا نیمکت های طویل برای گذاشتن کانال ها بر روی آنها استفاده می کنند. کانال ها را حتی الامکان باید محصور نموده و فقط با ایجاد شکافهای در وسط آن ها فضای مورد نیاز برای بالا آمدن و رشد گیاه را فراهم کرد.

در مناطق خشک، آب و نه زمین، فاکتور محدود کننده در بهبود و افزایش تولیدات کشاورزی است، حداکثر نمودن بهره وری از آب و نه عملکرد در واحد سطح، راهبردی مؤثرتر و بهتر برای مـدیریت مصرف آب در چنین شرایطی است . به فرآیند جمع آوری و تمرکز روانـاب ناشـی از باران از سطحی بزرگتر(سطح رواناب) و ذخیره آن برای استفاده مفید و مطلوب در سـطح هـدف کوچکتر(سطح نفوذ)، استحصال و جمع آوری آب باران اطـلاق مـی شـود.در اين سيستم بخش عمده آب باران از پشت بام منازل و ساختمان های بزرگ، گلخانه ها، حياط منازل و يا هر سطح غير قابل نفوذ ديگری مانند جاده ها جمع آوری و سپس ذخيره سازی می شود. آب استحصال شده بسته به نوع سطح جمع آوری كننده، مراحل پاكسازی را طی نمـوده و متناسـب بـا نـوع مصرف بعد از تصفيه شدن مورد استفاده قرار می گيرد. 

مزایای جمع آوری آب باران :

• آب رایگان بوده و هزینه کمی برای جمع آوری و استفاده از آن می شود. 
• نقطه جمع آوری و محل ذخیره و استفاده نزدیک منبع است و نیاز به شبکه پیچیده و پرهزینه ندارد.
•  آب باران منبعی از آب را در شرایطی که منابع آب زیرزمینی یا منبعی با کیفیت مناسب در دسترس نیست مهیا می کند. 
•  سختی آب باران در حد صفر بوده و کاربرد وسیعی برای مواردی که نیاز به آب سبک دارد ایجاد می کند.
•  آب باران فاقد سدیم است و برای آبیاری منبعی مناسب است.
• برداشت آب باران، جریان های سیلابی را کاهش می دهد. .
• هدررفت منابع آب سطحی کاهش یافته، بهره وری استفاده از منابع آب و نزولات جوی افزایش می یابد.
• استفاده از منابع آبی زیرزمینی کاهش می یابد.

با مدیریت آبیاری صحیح درختان میوه به ویژه در مناطق خشک با استفاده از آب کمتر در حین جلوگیری از اتلاف آب، می توان میزان عملکرد را در حد مطلوب حفظ نمود. سیستم کمبود آبیاری کنترل شده روش عملی می باشد که با استفاده از آب کمتر تأثیر مشابه آبیاری معمولی را می توان مشاهده نمود. آبیاری به روش قطره ای از روش های بسیار موثر صرفه جویی در آب می باشد.آبیاری در طول شب از تبخیر آب جلوگیری می کند .

کم آبیاری کنترل شده :

کم آبیاری تنظیم شده یا آبیاری محدود کنترل شده یعنی برآورده کردن بخشی از نیاز آبی گیاه در طی مراحل رشد و نمو آن می باشد. در واقع، کم آبیاری تنظیم شده عبارت از کاربرد آب در مقادیر کمتر از مقدار تبخیر و تعرق واقعی در دوره های خاصی از سیکل رشد و یا مراحل فنولوژیکی رشد و نمو گیاه است. در واقع کم آبیاری تنظیم شده در مواقعی اعمال می شود که رشد میوه به طور نسبی کند است و تنش خشکی بر رشد رویشی و سایر فرایندها اثرگذار خواهد بود. بیشترین مصرف آب از منابع آب موجود، در بخش کشاوزی است، اما در سالهای اخیر در اثر افزایش تقاضای آب (به دلیل افزایش جمعیت و افزایش سطوح زیرکشت) و خشکی های دوره ای و شرایط کم آبی، منابع آب قابل استفاده، رو به کاهش گذاشته است. در مدیریت کم آبیاری رفع نیاز آبی کامل گیاه به برطرف کردن بخشی از نیاز آن تبدیل می شود. یکی از مهمترین تکنیک های امیدبخش که به این هدف کمک می کند، تنظیم کم آبیاری است. پتانسیل این تکنیک به عنوان روشی در استفاده درختان میوه از مقدار آب کمتر، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده، کم اثر بودن یا بی اثر بودن این روش آبیاری را بر میزان محصول و کیفیت میوه نشان می دهند .

کم آبیاری تنظیم شده یک روش آبیاری توسعه یافته است که بر اساس استفاده از تنش آبی برای کنترل رشد رویشی که در رقابت با رشد میوه است، طراحی گردیده است. این روش نسبت به روش کم آبیاری تمرکز بیشتری روی فیزیولوژی محصول دارد، زیرا اثرات خشکی بسته به شدت و مدت تنش در مراحل فیزیولوژیکی مختلف می تواند افزایش یا کاهش یابد.برنامه آبیاری با روش کمبود آبیاری تنظیم شده (RDI) ، ابزار موثری برای بهبود عملکرد کاربرد آب و تولید محصول کافی در مناطق نیمه خشک پیشنهاد شده است. آبیاری به اندازه و در زمان های حساس و مهم رشدی گیاه ، تاثیرمعنی داری بر عملکرد گیاه خواهد گذاشت .به عنوان مثال آبیاری کافی بوته های انگور، موجب افزایش عملکرد به اندازه 1/5  الى 4 برابر شرایط خشک می شود که این امر نیز تحت تأثیر دوره های آبیاری، مقدار آب مورد استفاده، رقم انگور و شرایط محیطی قرار می گیرد. افزایش میزان آبیاری از یک حد معين نه تنها موجب افزایش عملکرد نخواهد شد، بلکه در کیفیت محصول از نظر عمر انباری، رنگ حبه ها، محتوای قند میوه ها تأثیر منفی دارد. بنابراین با برنامه ریزی دقیق و با حداقل آبیاری برای انجام فعالیت های فیزیولوژیکی به ویژه فتوسنتز می توان تولید محصول را به حداکثر رساند.براساس نتایج تحقیقات، گزارش شده که کمتر از 5 درصد از آب مورد نیاز برای بوته های انگور بین دوره بیدارشدن جوانه ها تا گلدهی باید تامین گردد. بین دوره های گلدهی و تشکیل میوه 15 درصد، بین دوره تشکیل میوه تا تغییر رنگ حبه ها حدود 60 درصد آب مورد نیاز، با آبیاری کنترل شده در اختیار بوته ها قرار داده می شود. بعد از برداشت محصول تا ریزش برگ ها 3 الی 5 درصد آب نیاز می باشد.

اندازه گیری آب مورد نیاز درختان میوه

برای اندازه گیری آب مورد نیاز درختان میوه و با استفاده از حداقل مصرف آب به طوری که بتوان حداکثر محصول را بدون اتلاف آب بیش از حد، بدست آورد، نیاز به تعیین آب مصرفی درختان میوه به ویژه در دوره های بحرانی که کمبود آب موجب کاهش عملکرد می شود، می باشد. مشخص نمودن میزان نیاز آبی درختان میوه، سبب آبیاری به موقع شده و بدون اعمال تنش خشکی از آبیاری بی رویه نیز جلوگیری می شود. می توان از روش های مختلفی برای تعیین نیاز آبی درختان میوه استفاده نمود. با این روش ها رطوبت خاک اندازه گیری شده و مقدار آب مصرفی را با توجه به میزان کاهش آب زمین، با مقایسه اعداد تبخیرسنج و مقدار تبخیر و تعرق به وسیله ی درختان میوه، مشخص می کنند و از این طریق میزان نیاز آبی درخت برآورد می شود.

اگر تمامی خاک باغ با بارندگی یا آبیاری مرطوب شده باشد، می توان رطوبت خاک را از طریق پتانسیل ماتریک مشخص نمود. در پتانسیل ماتریک، آب تحت نیروی جذب سطحی ذرات خاک و نیروی مویینگی قرار می گیرد. علامت پتانسیل ماتریک منفی بوده و عامل اصلی حرکت آب از خاک به درون ریشه می باشد. اگر از روش های آبیاری نظیر روش کمبود آبیاری تنظیم شده استفاده گردد، انتخاب مکانی برای قرار دادن دستگاه حسگر رطوبت خاک که بتواند میزان رطوبت قابل استفاده برای درختان میوه را مشخص کند، مشکل خواهد بود. همچنین تعيين رطوبت تبخیر شده، آب نفوذ کرده به اعماق خاک و مقدار آبی که مورد استفاده درخت قرار گرفته است، توسط دستگاه حسگر رطوبت، دشوار است.

برای تنظیم آبیاری، بهتر است از تشتک تبخیرسنج که تشتک تبخیر کلاس A نامیده می شود، استفاده شود. زیرا در این روش، بین میزان تبخیر و تعرق بالقوه (ETp) و تبخیر و تعرق واقعی (ETa) همبستگی بیشتری وجود دارد و به آسانی می توان از آب تبخیر شده، اطلاع حاصل نمود. اطلاعات بدست آمده از تشتک تبخیر کلاس A توسط یک عامل تبدیل کننده به مقدار آب مصرفی درخت تبدیل می شود. نسبت تبخیر و تعرق واقعی به تبخیر و تعرق بالقوه را، ضریب آب مصرفی (K) می نامند.

برای اندازه گیری مستقیم آب مصرفی درختان میوه از تشت تبخیر استفاده می شود. توسط این دستگاه می توان تبخیر و تعرق واقعی (ETa) را تعیین نمود. مصرف واقعی آب از طریق تعرق به میزان آب تبخیر شده از تشتک تبخیر کلاس Epan) A ) برای تعیین ضریب (K) بستگی دارد . بنابراین ETa= k . Epan می باشد. تبدیل آب مصرفی اندازه گیری شده به واحدهای حجمی، به اندازه واقعی سطح تعرق یعنی تاج درخت بستگی دارد. برای تعیین سطح تعرق درخت از مساحت زمین تحت پوشش درخت که سایه انداز ، نامیده می شود، استفاده می شود. با سرعت گسترش تاج درخت میزان ضریب آب مصرفی تغییر می یابد. همچنین ضريب آب مصرفی در طی فصل رشد نیز متغیر می باشد. دمای محیط، سرعت وزش باد، رطوبت نسبی، شدت نور و نوع خاک در ضریب آب مصرفی موثر می باشد. در طی دوره استراحت، میزان نیاز آبی درختان میوه کاهش می یابد.

آبیاری قطره ای زیرسطحی

با توجـه بـه کاهـش شـدید کمّیت و کیفیت منابع آبی زیرزمینی استفاده از ســامانه های آبیــاری بــا بازدهــی بــالا امــری اساســی اســت. ســامانه های آبیـاری تحت فشـار (بارانـی و قطـره ای) بـا توجـه بـه انتقـال آب در لولـه و امـکان آبیـاری دقیـق از بازدهـی بالایی برخـوردار هسـتند. اسـتفاده غیـر اصولـی از ایـن سـامانه ها، ماننـد انتخـاب نادرسـت زمـان و دور آبیـاری، باعـث کاهـش بازدهی در آنهـا می شـود. آبیـاری قطـره ای زیرسـطحی یکـی از روش هـای آبیـاری قطـره ای اسـت، بـا ایـن تفـاوت کـه لوله هـای آبـده و قطره چکانهـا در زیـر خـاک قـرار دارنـد و همیـن عامـل باعـث کاهـش تبخیـر از سـطح خـاک می شـود. در ایـن نـوع آبیـاری، آب از طریـق قطره چـکان در زیـر سـطح خـاک، در ناحیـه توسـعه ریشــه در اختیــار گیــاه قــرار می گیــرد. اســتفاده از روش آبیــاری زیرســطحی بیــش از 50 ســال اســت کــه ابتــدا بــه شــکل های مختلــف، از جملــه کــوزه ای، لوله هــای تــراوا، لوله هــای پلاســتیکی ســوراخدار و غیــره شــروع شــده اســت. در دهــه اخیــر بــا پیشــرفت علــم، قطره چکانهــای مخصــوص بــرای کاربــرد زیرسـطح خـاک تولیـد شـده اسـت. 

مزایای آبیاری قطره ای زیرسطحی :

1 -امــكان اســتفاده از آب هــای شــور و در نتیجــه كاهــش گرفتگــی قطره چكان هــا بــه علــت نبــود تبخيــر در زیــر ســطح خــاک؛

2 -در ایـن روش بـه دلیـل اینکـه قطره چکان هـا در زیـر سـطح خـاک قـرار دارنــد و تبخیــر کمتــری صــورت می گیــرد از میــزان آب کمتــری (50 تــا 75 درصــد نيــاز آبــی) اســتفاده می شــود و راندمان آبیاری بیش از 90 درصد است .

3 -ايجـاد سيسـتم ريشـه ای عميـق در گيـاه، زیـرا نفـوذ آب در عمـق خـاک به راحتــی صــورت می گیــرد؛

4 -کاهـش رشد و جوانه زنی علـف هـرز و عملیـات خـاک‌ورزی، بـه ایـن دلیـل کـه  آب در سـطح خــاک پخــش نمی شــود.

5- برخي از گياهان نسبت به اين روش واكنش مثبتی از خود نشان می دهند. آبيـاری زيرسطحی موجب افزايش رشد، عملكرد و كيفيت برخی از محصولات می شود.

6- با كـاربرد ايـن روش بـه دلیل كـم شـدن ميـزان رطوبـت كـانوپی گيـاه، شـدت بيماری ها و قارچها كاهش می يابد.

7- صرفه جويی در مصرف آب، كود، سـم، مـواد غـذایی و بـالا بـردن كـارآيی مصرف آن ها.

8- امكان استفاده از آبياری قطره ای زيرسطحی برای كشت های متوالی وجـود دارد . چون پس از برداشت محصول و قبل از كاشت محصول ديگر ، نيازی بـه جمـع آوری يا نصب مجدد اجزاء سامانه وجود ندارد.

9- محدوديت های شرايط آب و هوايی مانند بادهای شـديد، دماهـای یخبندان و ... تأثير كمی روی اين سامانه دارند.

10- بهبود راندمان جذب مواد غذايي در حاشيه حجم خاك خيس شده .

11- عدم محدوديت برای عمليات زراعی از قبيل سم پاشی و برداشت.

12- افزايش عملكرد كمی و كيفي محصول به واسطه يكنواختی پخش مناسب آب و  مرطوب نگه داشتن محيط ريشه.

13- كاهش هزينه های بهره برداری و نگهداری.

خشکی، در میزان مواد غذایی خاک تغییر ایجاد می کند و در نتیجه میزان غلظت برخی عناصر بیشتر گردیده و بعضی دیگر کاهش می یابد. با کاهش آب، غلظت نیترات و کلر در خاک افزایش می یابد. همچنین کمبود آب سبب کاهش جذب کاتیون ها و آنیون های چندظرفیتی می گردد. در اثر خشکی، غلظت کاتیون های محلول در خاک کاهش می یابد. یون پتاسیم در مینرال های رسی نفوذ نموده و در صورت به وجود آمدن لایه های شبکه کریستالی، غیرقابل جذب می گردد. قابلیت دسترسی عنصر بر (B) به میزان رطوبت خاک بستگی دارد. به طور کلی در گیاهانی که در شرایط خشک قرار می گیرند، جذب عناصر کاهش می یابد. خشکی علاوه بر اینکه موجب کاهش میزان آب در گیاه می گردد، در ضمن جذب عناصر لازم برای گیاه را هم کاهش می دهد. 

استفاده از نیتروژن سبب جذب آب بیشتری توسط گیاه می شود و میزان تعرق برگ ها افزایش می یابد. در استفاده از کودهای نیتروژن دار در مناطق شور اولویت با کود سولفات آمونیوم است. پتاسیم جذب آب را بیشتر می کند و فسفر شدت تعرق گیاهان را کاهش می دهد. کاهش تعرق، توسط فسفر به دلیل کم شدن غلظت این عنصر در اواسط روز می باشد اما فسفر در اوایل روز تعرق را بیشتر می کند. در صورت بیشتر بودن کلسیم یا منگنز در محلول جذب شده توسط گیاه، تعرق کاهش می یابد. کبالت، مقاومت گیاه به خشکی را زیاد می کند. غلظت بیش از حد عناصر غذایی نیز تعرق را افزایش می دهد. غلظت بهينه عناصر غذایی همچنین نسبت بهینه بین آنها در رشد و نمو گیاه و مقاومت آن به کمبود آب موثر می باشد.

 ترکیبات معدنی میکرو نظیر سولفات آهن، سولفات منگنز، سولفات روی و سولفات مس قابلیت حلالیت در آب را دارد و می توان آن ها را به صورت کودآبیاری استفاده کرد. منتها به دلیل آهکی بودن خاك ها، درصد بالای رس و بعضاً استفاده از گچ ، کارایی آن ها کاهش می یابد. استفاده از کلات کارایی خوبی داشته و در طول فصل قابلیت استفاده همراه با آبیاری را دارد . در صورت استفاده از نمک های سولفات و یا کلات های EDTA  آهن ،منگنز، روی و مس می توان از اسیدی کردن آب آبیاری به منظور افزایش کارایی جذب این عناصر کمک جست. برای تامین بور از طریق کودآبیاری می توان از نمک اسید بوریک استفاده نمود . در کودآبیاری اسیدی کردن آب آبیاری با اسید نیتریک ، اسید فسفریک یا اسید سولفوریک تا PH حدود 6.5 می تواند کارایی جذب عناصر ریزمغذی (میکرو) حتی بور را نیز افزایش دهد.

توصیه کودی در یک باغ به عوامل بسیار زیادی از جمله رقم ، سن درختان،خصوصیات خاك، مقدار و کیفیت آب و شیوه آبیاری، مدیریت باغبانی (تراکم درختان، وضعیت هرس)، نتایج آزمایشات خاك و برگ، میزان محصول و وضعیت اقتصادی بستگی دارد و انجام یک توصیه کودی براي کاربرد در همه شرایط امکان پذیر نیست و مانند این است که یک پزشک بخواهد نسخه ای برای همه افراد با شرایط مختلف حتی برای یک بیماری بنویسد.در واقع اطلاعات مدیریت قبلی باغ و آزمایشات آب، خاك و برگ مکمل یکدیگر بوده و در کنار هم می تواند به توصیه کودی دقیق و علمی منجر شود. در بسیاری از موارد نمونه برداری از خاك و تعیین میزان مواد غذایی آن نمی تواند مقدار مواد غذایی جذب شده و قابل استفاده در گیاه را نشان دهد، بنابراین به منظور پی بردن به تاثیر حاصلخیزی  خاك در رشد و نمو گیاهان بهترین و دقیق ترین راه آنست که برگ آن مورد تجزیه قرار گیرد تا روشن شود چه مقدار از مواد غذایی خاك توسط گیاه جذب شده است. تجزیه برگ در تشخیص کمبود و سمیت عناصر در درختان، نسبت به تجزیه خاك مفیدتر است. ترکیب معدنی برگ (مقدار مواد غذایی برگ) بستگی به بسیاري از فاکتورها نظیر مرحله رشد، شرایط آب و هوایی، قابلیت دسترسی عناصر در خاك، فعالیت و توزیع ریشه در خاك، مقدار آب و شیوه آبیاری و ... دارد. تجزیه برگ همه این فاکتورها را ترکیب کرده و تخمینی از عناصری که به اندازه کافی توسط ریشه جذب شده اند را برای ما مشخص می کند. محدودیت اصلی تجزیه برگ این است که علت وقوع کمبود عناصر غذایی را برای ما روشن نمی سازد. بنابراین برای حل این مشکل نتایج تجزیه خاك و برگ باید همزمان مورد ارزیابی قرار گیرند. باید خاطر نشان نمود که نمونه برداری و آزمایش برگ و تفسیر صحیح نتایج آزمایش توسط افراد آگاه و خبره می تواند علاوه برکمک به انجام مدیریت صحیح در باغ و افزایش پایدار محصول، در کاهش و بهینه کردن هزینه ها موثر باشد. بنابراین به کلیه باغداران انجام اصولی آن توصیه می گردد.

برنامه ریزی کودی به این معنی است که در ابتدای دوره رویش گیاه که نیاز غذایی آن پائین است مصرف کود پائین بوده و با افزایش رشد و نمو و نیاز گیاه،میزان مصرف کود افزایش یافته و در پایان دوره رویشی و زایشی گیاه مجدداً مصرف کود کاهش می یابد. بدین ترتیب میزان و زمان مصرف کود تابعی از رشد و نمو گیاه می باشد.کود آبیاری بهترين روش كوددهی بـوده و میزان کود داده شده در این سیستم  وابسته به میزان آب آبیاری است . میزان مصرف کود بایستی بسته به مرحله رشد و میزان نیاز محصول به آب و کود تعیین شود .به دلیل کارایی بالاتر در سیستم کود آبیاری معمولاً می توان تا 50 درصد مصرف کود را کاهش داد .این مسئله نه تنها برای کودهای فرّار و پر تحرك مانند نیتروژن صادق است بلکه برای کودهای کم تحرك مانند فسفر و پتاسیم نیز صادق است. اسیدی کردن محلول آب -کود و افزایش دفعات کودآبیاری می تواند موجب کاهش مصرف کود در باغ شود . فلسفه کودآبیاری این است که بیشترین سهم در زمانی استفاده شود که درخت بیشترین نیاز به آن عنصر را دارد که در روش چالکود یا هر روش مصرف خاکی این امر میسر نیست.یکی از اهداف کودآبیاری تقسط کودها بر اساس مراحل نیاز درخت است تا در زمان هایی که رطوبت کافی در خاك برای جذب مواد غذایی از طریق جذب آب وجود دارد ممکن شود .در این حالت جذب سریع تر اتفاق افتاده و کارایی مصرف کود به خصوص کودهای نیتروژنه بالاست. تحقیقات متعدد نشان داده است که کودآبیاری موجب افزایش راندمان کود و آب می شود.وقتی یک یا چند کود در داخل مخزن کود یا در خط آبیاری مخلوط می شوند، اختلاط آن ها همراه با واکنش هایی می باشد که سبب سازگاری یا ناسازگاری اختلاط کودی می شود .بنابراین قبل از اختلاط کودها سازگاری آن ها با یکدیگر بایستی بررسی و کنترل شود . بهتر است قبل از حل کردن کودها، حلالیت و احتمال رسوب کردن آن ها با آب مورد استفاده بررسی و کنترل شود . بعضی اوقات ترکیبات کلسیمی داخل آب با کودهای فسفاته یا سولفاته واکنش داده و ایجاد رسوب می کنند.

ايجـاد تعادل بيـن عناصر غذايی در گياه ضامن افزايـش عملكرد و بهبود كيفيت ميـوه اسـت. بنابرايـن لازم اسـت از تمـام كودهايـی كه حـاوی عناصر غذايـی مورد نيـاز گيـاه هسـتند به صورت متعادل و بر اسـاس نياز گياه اسـتفاده شـود. براسـاس مقایسـه نتایـج تجزيـه بـرگ و خـاک بـا غلظت هـای بهينه کـودی كه در نتيجـه تحقيقـات به دسـت آمده اسـت، مشـخص می شـود که چـه عناصـری باید به خـاک و گیـاه داده شـود و از مصـرف چه عناصری باید پرهيز شـود تـا تعادل عناصر ُپرمصرف (ماکـرو) و کم مصرف غذايـی (میکرو) در بـاغ برقرار باشـد. به منظور تأمیـن عناصر پر مصرف و کم مصرف از انواع کودهای شیمیایی و آلی  استفاده می شود .