اصطلاح آبیاری سطحی ، به طیف وسیعی از روش های آبیاری اشاره دارد که در آنها آب به روش ثقلی روی مزرعه پخش می شود. جریان آب در یک نقطه بلند یا در طول یک مرز بلند وارد شده و به صورت ارضی مزرعه را می پوشاند. سرعت پیشروی آب بستگی کامل به تفاوت دبی ورودی و نفوذ تجمعی دارد. عوامل ثانویه در این مورد، شیب مزرعه و ناصافی سطح زمین است.

روش آبیاری سطحی هزاران سال است که اعمال می شود و امروزه نیز به طور کلی معمولترین روش آبیاری است. آسانترین منبع تأمین آب، جریان آب انهار یا رودخانه ها است که با یک سد انحرافی و کانال آب به زمین های اطراف منتقل می شود.

مزایا و معایب آبیاری سطحی

هر سیستم آبیاری سطحی دارای مزایا و معایب منحصر به فرد بوده که به عواملی چون هزینه های اولیه، اندازه و شکل مزرعه، خصوصیات خاک، طبیعت و قابلیت دسترسی به منبع آب، اقلیم، گیاهان منطقه، ارجحیت های اجتماعی و تجربه تاریخی بستگی دارد. مقایسه روش های آبیاری در مقاطع مختلف تاریخی نتایج متفاوتی به دست می دهد، اما مزایا و معایب کلی آبیاری سطحی را می توان به صورت زیر خلاصه کرد.

سیستم های آبیاری سطحی را می توان با حداقل سرمایه گذاری توسعه داد، ولی اگر منبع تأمین آب و مزارع از یکدیگر فاصله زیادی داشته باشند، این سرمایه گذاری هنگفت خواهد بود. در سطح مزرعه و حتی برای انتقال و توزیع آب، سیستم های آبیاری سطحی نیاز به وسایل پیچیده و گران قیمت ندارند. نیروی انسانی لازم در آبیاری سطحی نسبت به انواع تحت فشار زیادتر است، ولی اگر حداکثر بازده مورد نظر نباشد، این نیرو چندان زیاد نخواهد بود. به هر حال تحت شرایط محدودیت منابع آب، آبیارها از روش های ماهرانه ای استفاده می کنند که در این روش ها، بازده استفاده از آب بالا است. با تنوع موجود در سیستم های آبیاری کنونی، مشکل می توان نتیجه گرفت که هزینه های نگهداری و بهره برداری از روش های آبیاری سطحی لزوما کمتر از روش های دیگر است. به طور کلی، هزینه های انرژی بسیار کمتر است، اما کم بودن بازده ممکن است مسئله را تحت الشعاع قرار دهد.

یک جنبه منفی روش های آبیاری سطحی در مقایسه با روش های بارانی و قطره ای، کمتر بودن بازده استفاده از آب است. چون بسیاری از سیستم های آبیاری سطحی در زمین های پست با خاک سنگین واقع شده اند، بیشتر تحت تأثیر غرقاب شدن و مسائل شوری خاک قرار می گیرند. برای استفاده از سطح مزرعه برای انتقال و توزیع آب، باید آن را تسطیح کرد. هزینه تسطیح زمین زیاد است و بنابراین آبیاری سطحی محدود به زمین هایی می شود که قبلا تسطیح شده و دارای شیب مناسبی هستند.

سیستم های آبیاری سطحی به صور مختلف دسته بندی شده اند، اما عموما شامل آبیاری کرتی، آبیاری نواری، ابیاری شیاری و آبیاری غرقابی می شوند. تفاوت بین انواع سیستم های مختلف دارای هم پوشانی زیادی است و تعریف دقیق اصطلاحات وجود ندارد.

یک سیستم آبیاری دارای 4 زیر سیستم است. اینها عبارتند از: زیرسیستم تأمین آب، زیر سیتم آب رسانی، زیر سیستم استفاده از آب و زیر سیستم خارج کردن آب. در هر زیر سیستم گزینه های مختلفی از لحاظ شکل وجود دارد. باید دقیقا توجه شود که سیستم آبیاری بهینه در یک منطقه فقط وقتی به دست می آید که هر زیر سیستم کامل بوده و به طور دسته جمعی مدیریت شوند.

آبیاری کرتی

از لحاظ تاریخی، آبیاری کرتی، آبیاری مناطق کوچک دارای سطوح نسبتا صاف و بدون شیب بوده که توسط خاکریزهایی برای جلوگیری از رواناب احاطه گشته است. عموما آبیاری کرتی مناسب خاک هایی است که سرعت جذب متوسط تا کم دارند و گیاهانی که ریشه عمیق دارند و به فاصله کم از یکدیگر کشت می شوند. گیاهانی که تحمل غرقاب شدن را ندارند و خاکهایی که سله می بندند را می توان با شیاربندی یا بستر کشت مرتفع آبیاری کرتی کرد. در آبیاری کرتی می توان به سادگی آبشویی انجام داد و هیچ کاری برای رواناب سطحی لازم نیست، مگر اینکه بارندگی بسیار زیاد باشد. اتوماتیک کردن نیز به سادگی انجام پذیر است.

آبیاری کرتی دارای محدودیت هایی است که اساسا در رابطه با کشاورزی کشورهای در حال توسعه مطرح است. تسطیح دقیق اراضی پیش نیازی است برای یکنواختی و راندمان بالا، اما انجام چنین کاری در مزارع با وسعت کم، مشکل است. خاکریزهای اطراف کرت ها باید خوب نگه داری شوند تا از تخریب آنها و اتلاف آب جلوگیری شود. کاربرد ماشین های مدرن کشاورزی در کرت های کوچک مشکل و اغلب غیرممکن است، و در نتیجه آبیاری کرتی کوچک مقیاس محدود به کشت و کار دستی و استفاده از نیروی حیوانت می شود.

آبیاری نواری

از بسیاری جهات، آبیاری نواری را می توان به صورت آبیاری کرتی توسعه یافته در نظر گرفت که شامل مزارع طویل یا دارای خطوط تراز یکنواخت، شیب طولی و بدون شیب عرضی، و جریان آزاد آب از انتهای مزرعه می شود.

آبیاری شیاری

به جای غرقاب کردن تمام سطح مزرعه، می توان در طول مسیر اصلی حرکت آب آبراهه های کوچکی ایجاد کرد. آبی که وارد این شیارها، چین ها یا کنگره ها می شود از طریق محیط خیس شده وارد خاک شده و به صورت جانبی و عمودی حرکت می کند تا خاک را پر از آب نماید. می توان برای جلوگیری از تغییرات توپوگرافی و سله بندی، شیارها را همراه با کرت ها یا نوارها به کار برد. وقتی که هر شیار به طور جداگانه آبیاری شود، که شبیه آبیاری کلی مزرعه قبل از احداث شیارها نیست، این روش به نام آبیاری شیاری نامیده می شود.

نگاهی به توسعه جهانی آبیاری نشان می دهد که بیشتر خواسته ها به طرف آبیاری سطحی معطوف می شود. نیازهای جدید آب برای مصارف شهری، صنعتی، انرژی و نظامی بیشتر به بهبود عملکرد سیستم های سطحی نظر دارد. آبیاری سطحی موضوع مورد بحث مهندسی آبیاری بوده و خواهد بود.