آبیاری هوشمند چیست
سیستم های هوشمند پاسخگوی انواع نیازهای یک انسان هستند. تجهیزات آبیاری هوشمند می توانند وظیفه آبرسانی و گزارش وضعیت گیاهان را از یک گلدان تا یک زمین کشاورزی را بر عهده بگیرد.
با گذر زمان و پیشرفت شهرنشینی و از بین رفتن فضاهای سبز شهری زندگی انسان ها با بحران هایی نظیر آلودگی هوا، گرمایش زمین، ایجاد جزیره های گرمایی و به تبع آن کاهش بارندگی و … روبرو شد. انسان مدرن با طبیعت فاصله زیادی داشت و برای پاسخگویی به نیازی که ناشی از خوی انسانی او یعنی نیاز به بودن در محیط های طبیعی، ناچار به کاشت درختان در شهرها، ساخت پارک ها و نگهداری گیاهان در خانه شد. اما گیاهانی که در محیط های مصنوع نگهداری می شوند نسبت به گیاهانی که در محیط های طبیعی رشد دارند نیازهای متفاوتی دارند. نگهداری از این گیاهان خود یک مشکل ایجاد شده برای انسان عصر حاضر بود.
آبیاری هوشمند چیست؟
با وجود این‌که ایران نیز در زمره کشورهایی قرار دارد که با کمبود جدی آب شیرین مواجه هستند، با این حال، بیش از ۸۰ الی ۹۰ درصد از آب‌های شیرین کشور به دلیل سیستم‌های ناکارآمد و نادرست و منسوخ آبیاری هدر می‌رود. سیستم‌هایی که در عین استفاده زیاد از آب شیرینی موجود در منابع کشور، نمی‌توانند پاسخگوی نیازهای پوشش گیاهی طبیعت باشند و اتفاقا، آب کافی را نیز به آن نمی‌رسانند.
سیستم آبیاری هوشمند (Intelligent Irrigation System)، آبیاری با استفاده از سیستم‌ها و کنترلرهای هوشمندی است که می‌توانند برای آبیاری، بسته به موقعیت جغرافیایی، آب و هوا و درجه حرارت و رطوبت نسبی محیط برنامه‌ریزی کنند. کنترلرهای تعبیه شده در این سامانه‌های نوین آبیاری قادر هستند آب و هوای محیط را رصد کرده، میزان استفاده گیاهان از آب را بسنجند و با در نظر گرفتن نرخ تبخیر و تعریق، برای آبیاری آن‌ها برنامه‌ریزی کنند.
به عنوان مثال، زمینی را در نظر بگیرید که از نوع خاصی از خاک بهره‌مند است و برای مدت زمانی، میزان بارندگی در آن کاهش یافته و با افزایش درجه حرارت روبه‌رو شده است. بدون شک، در صورت فقدان نیروی انسانی هوش انسانی – جهت تغییر برنامه‌ریزی سیستم آبیاری، حجم قابل توجهی از پوشش گیاهی مورد نظر دچار بی‌آبی یا دست‌کم کم‌آبی شده و از بین خواهد رفت. سامانه‌های هوشمند و نوین آبیاری، در چنین شرایطی به کمک انسان و طبیعت آمده و با لحاظ کردن متغیرهای اختصاصی خود نظیر نوع خاک، نوع پوشش گیاهی، نحوه عملکرد آب پاش‌ها، رطوبت نسبی موجود در محیط و خاک، میزان بارندگی و غیره، برای آبیاری گیاهان برنامه‌ریزی می‌کنند.
امکانات سیستم آبیاری هوشمند
استفاده از این روش می‌تواند امکاناتی به شما دهد که شما با استفاده از روش‌های دیگر به آن‌ها دسترسی نخواهید داشت. از جمله امکاناتی که شما با استفاده از سیستم آبیاری هوشمند از آن‌ها برخوردار می‌شوید موارد زیر می‌باشند.
- استفاده از تلفن همراه و رایانه جهت کنترل سیستم آبیاری از راه دور
- کمک کردن به اپراتور جهت تشخیص بهترین زمان آبیاری با استفاده از سنسورها و استفاده از سایر مولفه‌های اندازه‌گیری شده
- قابلیت تنظیم سیستم آبیاری به صورت خودکار برای باغ ها و مزارع، باغچه ها و زمین های کشاورزی
- قابلیت افزودن سنسورهای مختلف جهت شناخت نیازهای گیاهان
- بهره مندی از فناوری نوین جهت اعلام هشدار و وجود خطا در آبیاری و اعلام نشتی لوله
- بهره مندی از قابلیت فرمان صوتی، جهت مدیریت سیستم آبیاری
- تنظیم فشار آب مورد نیاز، متناسب با نوع زمین کشاورزی و منطقه مورد نظر
- استفاده از اطلاعات جامع هواشناسی و قطع یا کاهش آبیاری بر اساس پیش بینی های دریافت شده از سیستم هواشناسی
مشکلات آبیاری قطره‌ای و بارانی
روش قطره‌ای از نظر اقتصادی مناسب نیست؛ زیرا اگر قرار باشد یک هکتار زمین کشاورزی را به سیستم آبیاری قطره‌ای مجهز کنیم، به هزاران متر کابل و چند مخزن آب نیاز داریم. با وجود این، در صورت آسیب دیدن شبکه خسارات زیادی به بار می‌آید و اگر کابل مسدود شود، این سیستم کارایی خود را از دست می‌دهد. از سوی دیگر هنگام شخم زدن زمین باید شبکه جمع‌آوری و دوباره نصب شود که مستلزم هزینه بالایی است. هنگام انتقال آب در شبکه کابلی دمای آن بالا می‌رود و هنگام خروج، آب تبخیر شده و هدر می‌رود.
نوع دیگر آبیاری، آبیاری بارانی است. مهم‌ترین مشکل این روش این است که هنگام پخش شدن آب در هوا، سطح آزاد آب افزایش می‌یابد و در نتیجه قسمت قابل توجه آن تبخیر می‌شود. همچنین یک قطعه زمین به مساحت بالغ بر یک هکتار به چند صد فواره و چند نفر نیاز است تا فواره‌های آب را جابه‌جا کنند که همین مساله به نیروی انسانی زیاد و زمان قابل توجهی نیاز دارد. مشکل سوم مصرف انرژی زیاد برای پخش آب در سطح وسیع است.
مزایای آبیاری هوشمند
کاهش مشکلات کشاورزان در زمینه آبیاری، هوشمند کردن آبیاری، استفاده بهینه از باران و هدر نرفتن آب، کاهش هزینه‌های مربوط به آبیاری و کشاورزی، افزایش بازده محصول، صرفه‌جویی در انرژی (تا 35 درصد) و منابع و نیروی انسانی، حذف نظارت برای اندازه گیری و تشخیص میزان رطوبت خاک، آبیاری به موقع محصولات و کاهش ضررهای ناشی از عدم آبیاری به موقع، تامین آب کافی برای ادامه زندگی گیاه در مواقع نیاز گیاه، حذف آبیاری زودهنگام مزارع کشاورزی، تنظیم ارتفاع مناسب برای جلوگیری از تبخیر سطح و صدمه زدن به گیاهان، کاهش مصرف انرژی، نظارت از راه دور، استفاده از فناوری بی‌سیم، استفاده از زرورق در لوله پخش آب برای جلوگیری از گرم شدن لوله انتقال آب، حذف مشکلات مربوط به سیستم آبیاری قطره‌ای و بارانی از جمله این مزایا به شمار می‌روند.
در سیستم اتوماسیون آبیاری کشاورزی هوشمند می‌توان ضمن آبیاری محل دقیق مورد نیاز از طریق پیامک و اینترنت با بررسی شرایط جوی، عملیات کودرسانی و سم‌پاشی را نیز انجام داد. در دنیا تنها 10 کشور دارنده این فناوری هستند.
