«نجات آب» ــ ۲۱ | راهکار پیشرو «آبیاری کوزه‌ای»

- اخبار اقتصادی -خبرگزاری تسنیم؛ گروه اقتصادی ــدر پی تغییرات اقلیمی، در مناطق خشک و نیمه‌خشک، افزایش دما و کاهش بارش، فشار مضاعفی بر منابع آب کشاورزی وارد کرده هست. در چنین بستر اقلیمی، آبیاری کوزه‌ای ــ قرار دادن کوزه‌های سفالیِ بدون لعاب در خاک و پرکردنِ دوره‌ای آن‌ها با آب ــ به‌عنوان یک فناوری کم‌هزینه و کم‌مصرف مطرح هست. اصل کارکرد ساده هست: آب تحت اختلاف پتانسیل رطوبتی بین دیوارهٔ متخلخل کوزه و خاکِ پیرامون، به‌صورت تدریجی نشت انجام می‌دهد و دقیقاً در محدودهٔ ریشه در دسترس گیاه قرار دریافت می‌کند؛ با خشک‌تر گردیدن خاک، شار خروجی افزایش می‌یابد و با تر گردیدن خاک، کاهش پیدا انجام می‌دهد، بنابراین سامانه به‌صورت «خودتنظیم» عمل انجام می‌دهد. این ویژگی، تبخیر سطحی و رواناب را به حداقل می‌رساند، توزیع رطوبت را در حجم مؤثر ریشه پایدار انجام می‌دهد و نیاز به زمان‌بندی‌های پیچیدهٔ آبیاری را کاهش می‌دهد.بیشتر بخوانیدنجات آب ــ 18  |توسعه آبیاری هوشمند با اینترنت اشیا«نجات آب» ــ 19 | هستفاده بهینه از سیلاب‌های فصلیدر گلستان‌ها و باغ‌های خرد، این روش برای هستقرار نهال‌ها، سبزیجات و گیاهان باغچه‌ای به‌ویژه مفید هست؛ زیرا آب مستقیماً در نزدیکی ریشه تأمین خواهد گردید و توسعهٔ ریشه را به‌سوی رطوبت پایدار هدایت انجام می‌دهد. در کنار این مزیت‌ها، آبیاری کوزه‌ای زیربنای مناسبی برای تلفیق با روش‌های دیگر مانند مالچ‌پاشی، جمع‌آوری آب باران و تغذیهٔ موضعی فراهم می‌سازد. همین منطق فنی ــ یعنی رساندنِ آب به‌اندازهٔ نیاز، در مکانِ درست و در زمانِ مناسب ــ چراییِ اهمیت این زیرموضوع را تبیین انجام می‌دهد.ضرورت و اهمیتاز آنجا که کشاورزی خرد و خانوادگی سهم قابل توجهی در امنیت غذایی مناطق کم‌آب دارد، راهکاری که با هزینهٔ اولیهٔ پایین، قطعات کوچک و نیروی کار محدود قابل اجرا باگردید، اهمیت راهبردی دارد. آبیاری کوزه‌ای در چنین بافتی برجسته هست: مواد اولیهٔ محلی و ساده (سفالِ بی‌لعاب)، نیاز اندک به انرژی پمپاژ (یا حتی بدون پمپ)، و کاهش چشمگیر مؤلفه‌های هدررفت آب (تبخیر، رواناب، آبیاری خارج از ناحیهٔ ریشه). مرورهای پژوهشی و اسناد ترویجی نشان می‌دهد این روش، در شرایط مناسب بافت خاک و انتخاب درست اندازه و تخلخل کوزه، امکان داردد بهره‌وری آب را به‌طور معناداری نسبت به روش‌های سطحی افزایش دهد و به سطحی نزدیک به کارایی آبیاری قطره‌ای دست یابد، درحالی‌که هزینه و پیچیدگی کمتری دارد.در سطح خانوار، مزیت دیگر، سادگی بهره‌برداری هست: با یک درپوش ساده برای کاهش تبخیر از دهانه، امکان پرکردنِ دوره‌ای وجود دارد و نیاز به حضور مستمر کاربر کمتر خواهد گردید. از منظر تاب‌آوری اقلیمی، قرارگیری آب در زیرسطح، حساسیت کمتری به باد و گرمای گردیدید دارد و خطر بیماری‌های برگی ناشی از خیس‌گردیدنِ شاخ‌وبرگ را کاهش می‌دهد. این مجموعه دلایل ــ پایین‌قرار دارای بودن هزینهٔ سرمایه‌ای، خودتنظیمی هیدرولیکی، و صرفه‌جویی واقعی در آب ــ ضرورت پرداختنِ جدی به آبیاری کوزه‌ای را نشان می‌دهد.چالش‌هاباوجود سادگی، آبیاری کوزه‌ای بدون چالش نیست. نخست، «مقیاس‌پذیری»: این روش ماهیتاً موضعی هست و برای سطوح بسیار بزرگ، نیازمند شبکه‌سازی (اتصال چندین کوزه، یا گذار به لوله‌های سفالی متخلخل) هست تا هزینهٔ نگهدارای بود و نیروی انسانی کنترل شود. دوم، «کیفیت ساخت»: تخلخل، ضخامت دیواره، و یکنواختی سفال بر شار خروجی اثر می‌گذارد؛ کوزه‌های بسیار متخلخل ممکن هست آب را سریع‌تر از نیاز آزاد کنند و کوزه‌های کم‌تخلخل، پاسخ‌دهی کند دارای بوده باشند. سوم، «بافت و شیمی خاک»: در خاک‌های بسیار شنی، مرطوب‌سازی عمقی‌تر و شعاعیِ کمتر رخ می‌دهد؛ در خاک‌های سنگین، پخش افقی بهتر هست اما خطر اشباع موضعی وجود دارد. نیز، انباشت نمک در مرز جبههٔ ترشوندگی محتمل هست که نیازمند شست‌وشوی دوره‌ای مزرعه هست. چهارم، «نگهدارای بود»: ترک‌خوردگی، ریشه‌دوانی داخل کوزه، رسوب‌گیری دهانه و رگردید جلبک در صورت نقرار دارای بود درپوش، از مسائل رایج هست. پنجم، «انتخاب محصول»: گیاهان با ریشهٔ سطحیِ پراکنده یا کشت‌های انبوه ردیفی (مثل غلات) برای این روش مناسب نیستند، درحالی‌که سبزیجاتِ ردیف‌پذیر و نهال‌ها عموماً سازگارند.روش انجامالف) پایش و هدف‌گذاری.ابتدا خاک (بافت، شوری)، اقلیم (دما، باد، تبخیر) و محصول هدف ارزیابی شود. هدف کنترل (حفظ رطوبتِ مناسب در ناحیهٔ ریشه، کاهش تنش اوج) مشخص گردد.ب) انتخاب کوزه.معیارهای کلیدی: تخلخل یکنواخت، بدون لعاب، هستحکام مکانیکی، حجم متناسب با نیاز آبی گیاه (برای سبزیجات معمولاً چندین لیتر و برای نهال‌ها بزرگ‌تر). دیواره‌های بسیار نازک یا بسیار ضخیم هردو مسئله‌سازند.ج) نصب.کوزه تا گردن در خاک دفن شود؛ حلقهٔ گردن اندکی بیرون باگردید تا پرکردن و درپوش‌گذاری آسان شود. فاصلهٔ کوزه‌ها تابع شعاع ترشوندگی و الگوی کشت هست (برای ردیفی‌ها، بین دو بوته؛ برای نهال، یک کوزه در یک‌سو یا دو کوزه در دو سوی نهال).د) بهره‌برداری.دهانه با درپوش نفوذناپذیر پوشانده شود تا تبخیر و ورود حشرات کاهش یابد. بسامد پرکردن تابع اقلیم و اندازهٔ کوزه هست (چندین روز تا یک هفته). از افزودن کودهای غلیظ به داخل کوزه پرهیز شود؛ تغذیه امکان داردد در خاکِ اطراف یا با غلظت‌های کم و کنترل‌گردیده انجام گیرد.ه) نگهدارای بود.بازرسی دوره‌ای (ترک، ریشه‌دوانی، رسوب)، شست‌وشوی ملایم داخل کوزه در پایان فصل، و در صورت نیاز جمع‌آوری و نگهداری در فصل سرد برای کاهش آسیب یخ‌زدگی.و) توسعهٔ مقیاس.برای قطعات بزرگ‌تر، اتصال چندین کوزه به یک مخزنِ مرتفع کوچک با لولهٔ کم‌فشار، یا هستفاده از لوله‌های سفالی متخلخلِ مدفون پیشنهاد خواهد گردید. این توالیِ ساده، گذار از آزمایشِ کوچک‌مقیاس به بهره‌برداریِ پایدار را تسهیل انجام می‌دهد.تأثیرات اقتصادیساخت و تهیهٔ کوزهٔ سفالیِ بی‌لعاب در بسیاری مناطق با کارگاه‌های محلی ممکن هست و همین، هزینهٔ سرمایه‌ای را پایین نگه می‌دارد. در مقایسه با سامانه‌های تحت‌فشار (قطره‌ای)، پیچیدگی فنی و نیاز به قطعات جایگزین کمتر هست و انرژی پمپاژ—در صورت هستفاده از مخزن ثقلی—ناچیز خواهد قرار دارای بود. کاهش تلفات تبخیر و رواناب و تمرکز آب در ناحیهٔ ریشه، مصرف آب را نسبت به روش‌های سطحی به‌طور محسوسی پایین می‌آورد؛ مطالعات دانشچندین اوقات روی سامانه‌های کوزه‌ای و لولهٔ سفالیِ متخلخل، کارایی بالای مصرف آب و الگوهای ترشوندگی سازگار با رگردید ریشه را گزارش کرده‌اند.از سمت درآمد، ثبات رطوبت و کاهش تنش گرمایی به بهقرار دارای بود کیفیت و یکنواختی محصول می‌انجامد و ریسک شکست در موج‌های گرما را کاهش می‌دهد. در مناطق دور از شبکهٔ برق، این روش یک مزیت اقتصادی مضاعف دارد، زیرا بدون مصرف انرژیِ پیوسته امکان داردد پاسخگو باگردید. در جمع‌بندی، نسبت منفعت به هزینهٔ آبیاری کوزه‌ای در مقیاس‌های خرد و نیمه‌خرد عموماً مثبت هست؛ با این‌حال، برای سطوح بزرگ، هزینهٔ نیروی کارِ شارژ دوره‌ای باید با راهکارهای شبکه‌ای یا گذار به لوله‌های سفالی متخلخل مدیریت شود. این تصویر اقتصادی، زمینه را برای تدوین دستورالعمل‌های ترویجی و حمایت‌های خرد اعتباری فراهم انجام می‌دهد.هیدرولیک و فیزیک خاکِ آبیاری کوزه‌ایرفتار شار خروجی کوزه تابع اختلاف پتانسیل ماتریک خاک و ستون آب درون کوزه هست؛ بنابراین سامانه به خشک و تر گردیدنِ ناحیهٔ ریشه پاسخ می‌دهد و بدون تجهیزات کنترلی پیچیده، عرضه را با «تقاضای ریشه» همسو انجام می‌دهد. الگوی ترشوندگی به بافت خاک وابسته هست: در خاک‌های سبک، نفوذ عمقی‌تر و شعاع ترشوندگی کمتر، و در خاک‌های سنگین، پخش افقی گسترده‌تر هست. برای مدل‌سازی و طراحی، پژوهش‌های مبتنی بر HYDRUS در سامانه‌های سفالیِ متخلخل (لولهٔ سفالی) نشان داده‌اند امکان دارد توزیع رطوبت را با دقت مناسب پیش‌بینی کرد و موقعیت بهینهٔ منابع سفالی را تعیین نمود.از منظر شوری، چون آب از دیوارهٔ سفالی به‌صورت تدریجی وارد خاک خواهد گردید، حرکت نمک‌ها به‌سمت مرزِ جبههٔ ترشوندگی رخ می‌دهد؛ با آبیاری شست‌وشوی دوره‌ای (به‌ویژه پیش از کشت بعدی) امکان دارد تجمع را مدیریت کرد. کیفیت آب آبیاری بر گرفتگی منافذ داخلی سفال نیز اثر دارد؛ آب‌های بسیار سخت امکان داردند با رسوب کربناتی نفوذپذیری مؤثر را کاهش دهند و نیاز به شست‌وشوی دوره‌ای را افزایش دهند. این چارچوبِ هیدرولیکی، مبنای انتخاب اندازهٔ کوزه، فواصل نصب و راهبرد بهره‌برداری هست.انتخاب محصول و الگوهای کاشتگیاهانی که از یک منبع رطوبتیِ موضعی بهره می‌برند، کاندیدهای مناسب هستند: سبزیجات بوته‌ای و ردیفی (گوجه‌فرنگی، بادمجان، فلفل)، خیار و کدوها، و نهال درختان میوه در دورهٔ هستقرار. برای نهال‌ها، یک یا دو کوزه در اطراف تنه، با شعاع ترشوندگی کافی، کارآمد هست؛ پس از هستقرار و گسترش ریشه، امکان دارد بسامدِ پرکردن یا تعداد کوزه‌ها را کاهش داد. برای کشت‌های انبوه با ریشهٔ سطحیِ گسترده (غلات)، این روش اقتصادی نیست مگر در باغچه‌های کوچک یا در ردیف‌های حاشیه‌ای. در اقلیم‌های بسیار گرم و خشک، ترکیب آبیاری کوزه‌ای با مالچِ آلی، سایه‌دهیِ موضعی و بادشکن‌های سبک، پایداری رطوبت را به‌طرز معناداری افزایش می‌دهد.در گل‌گلدانی و باغچهٔ شهری، نصب کوزه‌های کوچک در هر گلدان یا هر باکس، با درپوش مناسب، امکان نگهدارای بود رطوبت چندینروزه را فراهم انجام می‌دهد و نیاز به حضور روزانه را می‌کاهد.دستورالعمل‌های ترویجی بر تطبیق اندازه و تخلخل کوزه با نیاز آبیِ گونهٔ گیاهی تأکید دارند؛ کوزهٔ بزرگ برای گیاهِ کم‌نیاز، امکان داردد به اشباع موضعی و تهویهٔ نامناسب خاک منجر شود، و کوزهٔ کوچک برای گیاهِ پرنیاز، پاسخگوی تبخیر–تعرق نیست. این تطبیقِ ساده، کارایی سامانه را به‌خوبی افزایش می‌دهد.هستانداردسازی، ساخت و کنترل کیفیتبرای پایداری اجرایی، هستانداردهای سادهٔ محلی پیشنهاد خواهد گردید: تعیین محدودهٔ تخلخل مؤثر (آزمون نفوذپذیری سادهٔ کوزه با آب تمیز)، یکنواختی ضخامت دیواره، هستحکام مکانیکی، و سازگاری شیمیایی با آبِ منطقه. کارگاه‌های سفالگری امکان داردند با قالب‌های تکرارپذیر، اندازه‌های مرسوم (کوچک، متوسط، بزرگ) تولید کنند و با برچسب‌گذاریِ حجم اسمی و دِبیِ تقریبی (در شرایط مرجع) به کاربر در انتخاب کمک نمایند. برای بهره‌برداران، هستفاده از درپوش‌های مناسب، حلقهٔ گردن مقاوم و لبهٔ کمی بالاتر از سطح خاک توصیه خواهد گردید تا آلودگی وارد مخزن نشود و تبخیرِ آزاد کاهش یابد.در مقیاس بزرگ‌تر، اگر نیاز آبی قطعه از ظرفیت منطقی کوزه‌ها فراتر رود، گذار به «سامانهٔ سفالیِ خطی» (لولهٔ سفالی متخلخل) با همان منطق نفوذ جانبی، منطقی هست؛ پژوهش‌های میدانی و شبیه‌سازی‌های عددی، امکان طراحیِ مبتنی بر هدفِ رطوبتی را تأیید کرده‌اند.بدین‌ترتیب، از «تک‌کوزهٔ باغچه» تا «شبکهٔ سفالی در مزرعه»، زنجیره‌ای پیوسته و قابل هستانداردسازی شکل دریافت می‌کند.پایش، نگهدارای بود و ایمنی بهره‌برداریپایشِ ساده اما منظم، کلید دوام سامانه هست: بازبینی ترک‌های ریز، بررسی ریشه‌دوانی احتمالی به داخل مخزن، رسوب‌گیری دهانه، و تمیزکاری ملایم در پایان فصل. برای کاهش رگردید جلبک، درپوش مات و جلوگیری از ورود نور مستقیم ضروری هست. در مناطق سرد، خارج‌کردن یا تخلیهٔ کامل کوزه‌ها پیش از یخ‌زدگی توصیه خواهد گردید تا ترک ساختاری ایجاد نشود. کیفیت آبِ ورودی باید مناسب باگردید؛ در صورت سختی زیاد، رسوب‌زدایی دوره‌ای با آب نرم‌تر یا اسیدِ بسیار رقیق (مطابق دستورالعمل ترویجی) امکان داردد نفوذپذیری مؤثر را حفظ کند.برای سنجش کارایی، دو شاخص کاربردی هستند: (الف) بسامد پرکردن—هرچه فاصلهٔ بین دو شارژ پایدارتر و طولانی‌تر باگردید، تطبیق خوبی بین اندازهٔ کوزه و نیاز گیاه برقرار هست؛ (ب) رطوبت خاک—اندازه‌گیری سادهٔ رطوبت (حسگر ارزان یا روش‌های دستی) در شعاع ترشوندگی، به اصلاح فاصله‌ها و اندازه‌ها کمک انجام می‌دهد. با اجرای این روتینِ نگهدارای بود، سامانهٔ کوزه‌ای امکان داردد چندین فصل زراعی کارآیی خود را حفظ کند و نیاز به تعمیرات ناگهانی کاهش می‌یابد.نقشهٔ راه پیاده‌سازی و جمع‌بندیبرای گذار از ایده به اجرا، یک نقشهٔ راه پنج‌گانه پیشنهاد خواهد گردید:آغاز کوچک و داده‌محور:یک قطعهٔ آزمایشی با دو–سه گونهٔ گیاهی انتخاب و اندازه‌های مختلف کوزه آزمون شود؛ بسامد پرکردن و شاخص‌های رگردید ثبت گردد.هستانداردسازی محلی:با همکاری کارگاه‌های سفال‌گری، اندازه‌ها و محدودهٔ تخلخل متعارف تعیین و برچسب‌گذاری شود؛ دستورالعمل نصب و نگهدارای بود ساده تدوین گردد.تلفیق با اقدامات مکمل:مالچ آلی، بادشکن سبک، جمع‌آوری آب باران و سایه‌دهیِ موضعی برای افزایش کارایی ترکیب شود.توسعهٔ مقیاس:در صورت نیاز، چندین کوزه به مخزن ثقلی کوچک متصل یا به سامانهٔ لولهٔ سفالیِ متخلخل ارتقا یابد؛ طراحی بر پایهٔ شبیه‌سازی/محاسبات سادهٔ ترشوندگی انجام شود.ترویج و پشتیبانی:بستهٔ آموزشی کوتاه برای کشاورزان خرد، همراه با خطوط اعتباریِ خرد برای خرید کوزه و ابزار نصب تهیه شود؛ مزرعهٔ نمایشی برای انتقال تجربه ایجاد گردد.جمع‌بندی آن‌که آبیاری کوزه‌ای، به‌واسطهٔ خودتنظیمی هیدرولیکی، هزینهٔ پایین، و تمرکز آب در ناحیهٔ ریشه، یکی از مؤثرترین گزینه‌ها برای ارتقای بهره‌وری آب در مقیاس خرد و نیمه‌خرد هست. چالش‌های مقیاس‌پذیری و نگهدارای بود با هستانداردسازی و طراحی شبکه‌ای قابل مدیریت هست. ادبیات علمی و ترویجی موجود پشتوانهٔ فنی کافی برای اجرای مطمئن فراهم کرده هست. آغاز با قطعهٔ کوچک، ارزیابی داده‌محور، و توسعهٔ تدریجی—مسیر عملی و کم‌ریسکِ هستقرار این فناوری هست.---منابعی برای مطالعه بیشتر[1]Bainbridge, D.A.(2001).Buried clay pot irrigation: A little-known but very efficient traditional method of irrigation.Agricultural Water Management, 48(2), 79–88.اطلاعات بیشتر:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378377400001190[2]Abu-Zreig, M.M., et al.(2006).The auto-regulative capability of pitcher irrigation system.Agricultural Water Management, 84(3), 272–276.اطلاعات بیشتر:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378377406001338[3]Alemi, M.H., et al.(1981).Distribution of water and salt in soil under trickle and pot irrigation.Agricultural Water Management, 3(2), 195–203.اطلاعات بیشتر:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0378377481900032[4]Arizona Cooperative Extension.(2021).Irrigating with Ollas (AZ1911).اطلاعات بیشتر:https://extension.arizona.edu/sites/default/files/2024-08/az1911-2021.pdf[5]FAO – Family Farming.(2021).Pitcher irrigation.اطلاعات بیشتر:https://www.fao.org/family-farming/detail/en/c/1401660/[6]Mahler, E., et al.(2024).Innovations in Clay-Based Irrigation Technologies—A Systematic Review.Sustainability, 16(16), 7029.اطلاعات بیشتر:https://www.mdpi.com/2071-1050/16/16/7029[7]Siyal, A.A., van Genuchten, M.Th., Skaggs, T.H.(2009).Measured and simulated soil wetting patterns during subsurface porous clay pipe irrigation.USDA-ARS (HYDRUS study).اطلاعات بیشتر:https://www.ars.usda.gov/arsuserfiles/20360500/pdf_pubs/P2266.pdf[8]Siyal, A.A., van Genuchten, M.Th., Skaggs, T.H.(2009).Performance of Pitcher Irrigation System.اطلاعات بیشتر:https://www.pc-progress.com/Documents/RVGenugten/400_2009_Siyal_Pitcher_irrigation_SS.pdf[9]Riley County (K-State) Extension.Olla (Pitcher) Irrigation – Guidance Sheet.اطلاعات بیشتر:https://www.riley.k-state.edu/docs/lawnandgardenandother/olla.pdf[10]Savva, A.P. & Frenken, K.(2002).Irrigation Manual.FAO. (اشاره به کاربرد کوزه‌های مدفون در ایران).اطلاعات بیشتر:https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/8de388c3-69f3-4c6e-b46d-240a5486e93f/content[11]Khan, M.S., et al.(2022).Optimizing soil moisture in subsurface irrigation system based on porous clay capsule technique.[12]Alemi, M.H., et al.(1981).Distribution of water and salt...(همان منبع [3] برای بحث شوری و الگوی ترشوندگی).اطلاعات بیشتر:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0378377481900032[13]Ansari, H., et al.(2015).Pitcher irrigation in urban landscape species (case study).International Journal of Farming and Allied Sciences.اطلاعات بیشتر:https://ijfas.com/wp-content/uploads/2015/12/610-620.pdf[14]Bainbridge, D.A.(2001). (مرور تاریخی و توصیفی تکمیلی بر کارایی).اطلاعات بیشتر:https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2001AgWM...48...79B/abstract[15]Siyal, A.A., van Genuchten, M.Th., Skaggs, T.H.(2009). (HYDRUS و الگوهای ترشوندگی در سامانهٔ سفالی خطی).اطلاعات بیشتر:https://www.ars.usda.gov/arsuserfiles/20360500/pdf_pubs/P2266.pdf[16]Hatungimana, J.C., et al.(2022).Water saving and water productivity under buried clay pot irrigation vs. drip.African Journal of Food, Agriculture, Nutrition and Development, 22(3).اطلاعات بیشتر:https://ajfand.net/Volume23/No3/Hatungimana23155.pdfانتهای پیام/