سامانه های نوین آبیاری، آبیاری هوشمند چیست؟

سامانه های نوین آبیاری، آبیاری هوشمند چیست؟

در ایالات متحده امریکا، بطور میانگین روزانه ۹ میلیارد بشکه آب در فضای باز کشاورزی مصرف می‌‌شود. به دلیل ناکارآمد بودن سیستم آبیاری سنتی بیش از نیمی از این آب هدر می‌‌رود. تنها گزینه مناسب برای حل این مشکل آبیاری هوشمند است.

سیستم های آبیاری هوشمند برنامه‌‌ریزی آبیاری را متناسب با آب و هوا و رطوبت خاک تنظیم می‌‌کنند و این برنامه‌ها و کنترلرها بطور قابل توجهی راندمان استفاده از آب در آبیاری فضای باز را بهبود می‌‌بخشد. برخلاف کنترل کننده‌‌های آبیاری سنتی که طبق یک برنامه‌‌ریزی متداول و از پیش تعیین شده کار می‌‌کنند، کنترل کننده‌های آبیاری هوشمند بر وضعیت آب و هوا، تبخیر و تعریق و استفاده گیاه از آب نظارت می‌‌کنند تا بطور خودکار برنامه‌‌ریزی آبیاری را با شرایط واقعی زمین کشاورزی تنظیم کنند.

به عنوان مثال با افزایش درجه حرارت در فضای مزرعه و یا کاهش بارندگی، کنترل کننده‌‌های آبیاری هوشمند با توجه به متغیر‌‌های اختصاصی خود مانند: نوع خاک، نحوه عملکرد آبپاش‌‌ها، رطوبت و خاک و… برنامه زمانبندی آبپاش‌‌ها را تنظیم می‌‌کنند.

تقسیم بندی سیستم آبیاری هوشمند

بطور کلی سیستم آبیاری هوشمند به دو دسته تقسیم می ‌‌‌‌شوند:

سیستم آبیاری هوشمند مبتنی بر آب و هوا

سیستم آبیاری هوشمند مبتنی بر رطوبت خاک

سیستم آبیاری هوشمند مبتنی بر آب و هوا

کنترل کننده‌‌‌‌های مبتنی بر آب و هوا، که بعنوان کنترل کننده‌‌‌‌های تبخیر و تعریق(ET) نیز شناخته می‌شوند، از داده‌های محلی هواشناسی برای تنظیم برنامه آبیاری استفاده می‌‌‌‌کنند. تبخیر و تعریق ترکیبی است از تبخیر از سطح خاک و تعرق گیاهان. این کنترل کننده‌‌‌‌ها اطلاعات مربوط به وضعیت آب و هوا را جمع‌‌‌‌آوری کرده و زمان آبیاری گیاهان را تنظیم می‌‌‌‌کنند تا سطح به مقدار مناسب و به اندازه کافی آب دریافت کند. داده های هواشناسی(ET) از چهار پارامتر آب و هوایی استفاده می‌‌‌‌کنند: دما، باد، تابش خورشید و رطوبت. این دقیق ترین روش برای محاسبه مقدار نیاز زمین کشاورزی به آب است.

بطور کلی سه نوع کنترلر(ET) مبتنی بر آب و هوا داریم:

الف. کنترل کننده‌‌‌‌های مبتنی بر سیگنال

در این روش از داده‌‌‌‌های هواشناسی یک منبع عمومی برای محاسبه(ET) تبخیر و تعریق سطوح استفاده می‌‌‌‌شود. سپس داده‌های (ET) از طریق اتصال بی سیم به کنترلرها ارسال می‌‌‌‌شود.

ب. کنترلرهای(ET) مبتنی بر اطلاعات تاریخی

از یک منحنی از پیش تعیین و برنامه‌‌‌‌ریزی شده بر اساس اطلاعات تاریخی آب در مناطق زمین استفاده می‌‌‌‌کنند. این منحنی می‌‌‌‌تواند بر اساس دما و شدت تابش خورشید تنظیم شود.

ج. کنترل کننده اندازه گیری آب و هوا در سایت

از داده های آب و هوایی جمع آوری شده در سایت استفاده می‌‌‌‌کند تا(ET) را بطور مداوم اندازه‌‌‌‌گیری کرده و زمانبندی آبیاری را تنظیم کند.

سیستم آبیاری هوشمند مبتنی بر سنسور رطوبت خاک

کنترل کننده‌‌‌‌های آبیاری هوشمند مبتنی بر حسگر رطوبت خاک، برای اندازه‌‌‌‌گیری میزان رطوبت خاک از فن‌آوری‌‌‌‌های خوبی استفاده می‌‌‌‌کنند. سنسورها بهنگام دفن در ناحیه ریشه چمن‌ها، درختان یا درختچه‌‌‌‌ها، رطوبت خاک را بطور دقیق اندازه‌‌‌‌گیری کرده و سپس این اطلاعات را به کنترل کننده‌‌‌‌ها منتقل می‌‌‌‌کنند.

سنسور رطوبت خود به دو روش طبقه بندی می‌‌‌‌شود:

الف. سیستم آبیاری چرخه معلق

در این روش کنترل کننده‌‌‌‌ها همانند روش سنتی تنظیم شده‌‌‌‌اند، که زمان آغاز و پایان برای آبیاری دارند. تفاوت این سیستم در این است که در صورت وجود رطوبت کافی در خاک، آبیاری برنامه‌‌‌‌ریزی شده بعدی را متوقف می‌‌‌‌کند.

ب. سیستم آبیاری متناسب با نیاز

در این روش یک آستانه پایین و بالا برای کنترلر‌‌‌‌ها تعریف شده است، که در صورت عدم وجود رطوبت کافی در خاک و پایین آمدن از سطح حداقلی مورد نیاز، آبیاری آغاز می‌‌‌‌شود.

مطالب مفید دیگر :

آبیاری قطره ای و همه چیز درباره آن – لوازم آبیاری – انواع لوله های فاضلابی و کاربرد آن ها – برش سرد چیست؟ – اتصالات فولادی چیست؟