زهکشی زیرزمینی در کشاورزی چیست و چگونه کار می‌کند؟

زهکشی زیرزمینی سیستمی از لوله‌های نصب‌شده در زیر زمین است که برای حذف آب اضافی از خاک مزارع کشاورزی استفاده می‌شود. همان‌طور که آبیاری برای تأمین آب به خاک و محصولات ضروری است، زهکشی نیز در بسیاری از سیستم‌های کشاورزی برای جلوگیری از اشباع بیش از حد خاک از آب که می‌تواند به محصولات و ماشین‌آلات کشاورزی آسیب برساند، اهمیت دارد.

این شبکه لوله‌ها که در عمق‌های مختلف نصب می‌شود، به کشاورزان کمک می‌کند تا سطح رطوبت خاک را پایدار نگه دارند، بهره‌وری محصولات را افزایش دهند و از خسارات ناشی از شرایط آب‌وهوایی شدید جلوگیری کنند. با این حال، زهکشی زیرزمینی ممکن است آلاینده‌ها را به نهرها و منابع آب زیرزمینی منتقل کند و همچنین هیدرولوژی حوزه‌های آبریز را تغییر دهد. این سیستم می‌تواند به زیستگاه‌های تالابی آسیب برساند و عملکرد طبیعی تالاب‌ها در کنترل سیلاب را مختل کند.

نصب و راه‌اندازی

اکثر لوله‌های زهکشی دیگر از جنس سفال نیستند، بلکه از لوله‌های پلی‌اتیلنی ساخته شده‌اند؛ با این حال، اصطلاح «زهکشی کاشی» از مواد و طراحی‌های قدیمی‌تر باقی مانده است. این لوله‌های مصنوعی در شیبی کمی پایین‌تر از ریشه محصولات نصب می‌شوند. آب اضافی از طریق سوراخ‌های موجود در لوله وارد شده و به خندق یا کانال دیگری برای انتقال آب به بیرون از زمین هدایت می‌شود.

کشاورزانی که سیستم زهکشی زیرزمینی نصب می‌کنند، باید ویژگی‌های خاک زمین را به دقت بشناسند و محاسبات دقیقی برای انتخاب اندازه لوله و شیب مناسب آن انجام دهند تا زهکشی مؤثر باشد. ارزیابی‌های دقیق تضمین می‌کند که رسوبات در لوله‌ها جمع نشوند و مشکلاتی مانند فشار بیش‌ازحد یا آسیب به اتصالات لوله ایجاد نشود. طراحی سیستم باید شامل فواصل و عمق مناسب لوله‌ها متناسب با شرایط خاک و میزان بارندگی باشد تا زهکشی به صورت یکنواخت و کارآمد انجام شود.

نصاب‌های ماهر باید ترانشه‌هایی را حفر کنند و لوله‌ها را با دقت قرار دهند و متصل کنند تا از آسیب و فرسایش در طول زمان جلوگیری شود. همچنین باید از قوانین محلی مرتبط با حوزه‌های آبریز و تالاب‌ها پیروی کنند.

سیستم زهکشی زیرزمینی نیازمند بازرسی و نگهداری دوره‌ای است تا اثرات زیست‌محیطی آن به حداقل برسد و طول عمر سیستم تضمین شود. کشاورز نیز باید مدیریت مناسبی برای خاک داشته باشد تا از آسیب به لوله‌های زیرزمینی جلوگیری کند.

مزایای کشاورزی

پس از نصب، سیستم زهکشی مزایای زیادی برای مزارع به همراه دارد. این مزایا شامل تهویه مؤثر خاک، کاهش استرس گیاه، افزایش بهره‌وری محصولات، انعطاف بیشتر در زمان کاشت و انتخاب انواع محصولات، برداشت کارآمدتر، و کاهش فشار بر ماشین‌آلات کشاورزی است.

زهکشی زیرزمینی به محصولات کمک می‌کند تا با شرایط اقلیمی متغیر، از جمله بارش شدید که منجر به سیل می‌شود، سازگار شوند. زمین‌های دارای زهکشی خوب معمولاً فرسایش کمتری دارند. در برخی مناطق، کشاورزان با سیستم‌های زهکشی می‌توانند روش‌های حفاظتی بیشتری مانند کاشت گیاهان پوششی را به کار بگیرند، زیرا می‌توانند زودتر یا دیرتر از فصل به مزارع دسترسی داشته باشند. علاوه بر این، زهکشی می‌تواند هزینه‌های کارگری مرتبط با کار کردن در زمین‌های مرطوب را کاهش دهد، زیرا شرایط خاک را بهبود می‌بخشد.

اثرات زیست‌محیطی

سیستم‌های زهکشی زیرزمینی اثرات زیست‌محیطی قابل‌توجهی نیز دارند، زیرا آب تخلیه‌شده از زمین‌های کشاورزی اغلب حاوی آفت‌کش‌ها و کودهایی مانند نیتروژن و فسفر است که ممکن است به رودخانه‌ها، نهرها، تالاب‌ها و منابع آب زیرزمینی وارد شده و کیفیت آب را کاهش دهند.

علاوه بر این، مواد مغذی اضافی مانند نیتروژن و فسفر در کودها می‌توانند باعث شکوفایی جلبک‌ها شوند که قادر به تولید سمومی هستند که به انسان‌ها، ماهی‌ها و سایر موجودات زنده آسیب می‌رسانند و همچنین فعالیت‌های تفریحی و ماهیگیری در آب را تحت تأثیر قرار می‌دهند. شکوفایی جلبک‌های بزرگ سطح اکسیژن آب را کاهش می‌دهد که به آن هیپوکسی گفته می‌شود. این شرایط باعث ایجاد مناطق مرده می‌شود که موجودات آبی مانند ماهی‌ها، مرجان‌ها و گیاهان دریایی نمی‌توانند در شرایط کم‌اکسیژن زنده بمانند. رواناب کشاورزی بزرگ‌ترین عامل آلودگی مواد مغذی است و زهکشی زیرزمینی یکی از عوامل اصلی در انتقال این مواد مغذی به آبراه‌هایی است که سپس به خلیج‌ها، دریاچه‌ها و آب‌های ساحلی منتقل می‌شوند.

زهکشی زیرزمینی همچنین می‌تواند هیدرولوژی یک حوزه آبریز را با تغییر جریان‌های رودخانه‌ای و افزایش فرسایش تحت تأثیر قرار دهد که این امر ممکن است مسیر رودخانه‌ها را تغییر داده و منجر به سیل و آسیب به تالاب‌ها شود. این تغییرات می‌توانند زیستگاه گونه‌های آبزی را تحت تأثیر قرار دهند و سیل ممکن است زمین‌های کشاورزی دیگر در طول رودخانه‌ها و نهرها را نیز تحت تأثیر قرار دهد.

با توجه به احتمال آسیب‌های زیست‌محیطی، درک و نظارت بر استفاده از سیستم‌های زهکشی زیرزمینی در سراسر حوزه‌های آبریز، از جمله شناسایی مناطقی که در آن زهکشی منجر به اثرات زیست‌محیطی جدی می‌شود، اهمیت بیشتری پیدا کرده است.

آیا زهکشی زیرزمینی برای باغ‌ها و مزارع کوچک کارآمد است؟

امروزه زهکشی زیرزمینی نه تنها در مزارع بزرگ بلکه در میان کشاورزان کوچک و حتی صاحبان خانه‌هایی که به دنبال جلوگیری از باتلاقی شدن حیاط و باغ‌های خود هستند، محبوب شده است. این سیستم‌ها توسط طراحان منظر تبلیغ شده و می‌توان آن‌ها را از فروشگاه‌های لوازم خانگی تهیه کرد.

با این حال، افراد غیرمتخصص باید با احتیاط تصمیم به سرمایه‌گذاری در سیستم‌های زهکشی زیرزمینی یا هر نوع سیستم زهکشی دیگری برای یک باغ یا مزرعه کوچک بگیرند. اینترنت پر از ویدئوهای آموزشی درباره نصب این سیستم‌ها است، اما نباید تصور کرد که هر فردی با توانایی‌های ابتدایی DIY می‌تواند یک سیستم زهکشی موفقیت‌آمیز بسازد.

ابتدا باید تمام قوانین و مقررات مربوط به نصب و نگهداری این سیستم‌ها را بشناسید تا ارزیابی کنید که آیا این کار عملی و قانونی است یا خیر. همانند مزارع بزرگ‌تر، یافتن نصاب ماهر برای اطمینان از اینکه این سیستم باعث مشکلات قانونی یا مالی نمی‌شود و به محیط‌زیست آسیب نمی‌رساند، ضروری است. پس از بررسی کامل موارد ناشناخته، از جمله هزینه‌ها، قوانین، و شرایط زمین، می‌توانید ارزیابی کنید که آیا این کار عملی است یا خیر.