تسطیح اراضی چیست؟

تسطیح اراضی چیست؟ چه فاکتورهایی را باید در تسطیح اراضی در نظر گرفت؟ اینها بخشی از سوالاتی است که در این نوشته به آنها پاسخ خواهیم داد. پس تا آخر همراه ما باشید.

چون در تمام سیستم های آبیاری سطحی، سطح مزرعه به عنوان انتقال دهنده اصلی آب مورد استفاده قرار می گیرد می بایستی به نحوی آن را فرم داد که حرکت آب حداکثر یکنواختی را داشته باشد. این کار شبیه طراحی لوله های جانبی و مانیفولد برای یک سیستم آبیاری بارانی یا قطره ای است که قطر لوله ها به نحوی انتخاب می گردند که تغییرات فشار و دبی در سطح مزرعه در حد قابل قبولی باشد.

دو فلسفه برای تسطیح اراضی موجود است. اول، تهیه شیبی است که با آن عملکرد یک سیستم موجود یا یک سیستم طراحی شده حداکثر می شود. دوم، دادن شیب به زمین به بهترین نحو ممکن است که حداقل عملیات جابه جایی خاک را نیاز داشته باشد. در روش دوم، طراحی سیستم آبیاری به طریقی انجام می گیرد که در آن با بهبود وضعیت توپوگرافی راندمان به حداکثر ممکن خود می رسد. چون مخارج تسطیح گران است و جابه جایی زیاد خاک بعضی از نقاط مزرعه را فاقد خاک حاصلخیز سطحی می سازد، روش معمول روش دوم می باشد.

ملاحظات عمومی

تسطیح اراضی ممکن است شرایط بهینه ای برای زارع فراهم آورد تا بتواند به نحو موثرتری از آب، کارگر و منابع انرژی استفاده نماید. از طرف دیگر، عملیات تسطیح می تواند مهم ترین عامل از هم پاشیده شدن سطح مزرعه باشد. در نتیجه، باید فاکتورهای مختلفی را قبل از آغاز عملیات تسطیح اراضی در نظر گرفت.

تقریبا به طور یقین می توان گفت که تغییرات عمده توپوگرافی سبب کاهش محصول می گردد مگر اینکه حاصلخیزی خاک مناطق خاکبرداری شده با افزایش کود اصلاح گردد. خاک سطحی از محل هایی برداشته شده و به محل های دیگری ریخته می شود. بنابراین منبع اصلی مواد غذایی گیاه جابه جا می شود. مولفین مشاهده نموده اند که خاکبرداری به کم عمقی 5 سانتی متر عملا تولید محصول را به مدت چند سال بعد از عملیات تسطیح به صفر کاهش داده است. همچنین در محل هایی که ماشین های تسطیح مدام در حرکت بوده اند خاک چنان متراکم یا پودر شده که نفوذ آب برای مدت زمانی کاهش یافته و نتیجتا محصول کم شده است. بنابراین در عملیات تسطیح زمین بایستی به خصوصیات خاک توجه نمود.

قبل از تسطیح زمین بایستی شرایط اقلیمی منطقه را مورد بررسی قرار داد. مناطق دارای بارندگی شدید کوتاه مدت احتمالا بایستی دارای شیب های سطحی محدودی باشند، در حالی که در مناطق با بارندگی سالیانه زیاد باید از عملیات تسطیحی که مانع زهکشی سطحی گردد اجتناب نمود. شیب موجود و روش آبیاری سطحی بایستی مناسب یکدیگر باشند. شیب های نسبتا زیاد معمولا برای آبیاری شیاری در مقایسه با آبیاری نواری یا کرتی مناسب تر می باشند. در شیب ها معمولا برای استفاده از روش های آبیاری نواری یا کرتی، لازم است تراس بندی شود تا خاکبرداری ها و خاکریزی ها کاهش یابد. همچنین، نوع کاشت، تصمیم گیری در مورد تسطیح اراضی را تحت تاثیر قرار می دهد. برای گیاهان با ارزش بالا مخارج زیاد تسطیح قابل توجیه است در صورتی که برای گیاهان با ارزش کم عملیات بیش از تغییرات جزیی زمین ممکن است اقتصادی نباشند.

در مزرعه کارهای زیادی است که به تخصص و نیروی کاری زارعین نیاز دارد. سیستم آبیاری بایستی با توجه به عملیات و ارجحیت های آنها طراحی گردد. مزرعه ای که با استاندارد بالا تسطیح شده است معمولا با سهولت بیشتری آبیاری می گردد زیرا مزرعه ای که نقاط پست و بلند را دارد برای توزیع رضایت بخش آب نیاز به مراقبت ویژه دارد. بعضی از مناطق چندین بار تسطیح می گردند زیرا آبیارها عملیات خود را با توجه به فناوری جدید و نیاز به تعدیل در تناوب آبیاری تغییر می دهند.

بالاخره، وسایل جدید به منظور انجام دقیق تر تسطیح مرتبا به بازار می آیند. یکی از پیشرفته ترین تکنیک ها کاربرد اشعه لیزر در وسایل تسطیح است. استفاده از این وسیله، به خصوص در آبیاری کرتی مسطح که نیاز به تسطیح نهایی دارد، جالب توجه است.

تسطیح اراضی

بعد از اینکه مهندس و زارع شرایط مزرعه را مطالعه نمودند و تصمیم گیری در مورد راه کار کلی آبیاری به عمل آمد، کار تسطیح اراضی را می توان شروع نمود. هارت (1975) پنج مرحله را به شرح زیر ارائه نمود:

1- مزرعه بایستی از گیاه که ممکن است باعث کندی حرکت وسایل عملیاتی گردد، و همچنین از موانع بزرگ پاک گردد. بستگی به نوع وسیله مورد استفاده و تراکم سطحی خاک، ممکن است خاک نیاز به شخم زدن داشته باشد.

اگر ماشین خاک را حمل می کند و به نقاط خاکریزی می ریزد بهتر است که شرایط سطحی خاک سست نباشد. هر چند که اگر عملیات مسطح کردن در نظر  باشد، یک خاک سست ترجیح داده می شود.

2- توپوگرافی موجود بایستی تعیین گردد. برای وسایل معمولی تسطیح، مزرعه برای تسطیح نیاز به یک شبکه بندی منظم دارد، در صورتی که سیستم های کنترل با اشعه لیزر تنها نیاز به اندازه گیری و ضبط پروفیل مزرعه دارد.

3- سطح مزرعه تعدیل یافته بایستی بر اساس محاسبه شیب های طولی و عرضی تعیین گردد.

4- حجم های خاکبرداری و خاکریزی بایستی محاسبه گردد. بر اساس این اطلاعات، میخ های چوبی نقاط شبکه بایستی برای عمق های خاکبرداری و خاکریزی علامت گذاری گردد. قابل ذکر است که در عملیات کنترل شده به وسیله اشعه لیزر تنها نیاز به تعیین موازنه حجم خاکبرداری- خاکریزی است.

5- عملیات تسطیح با کنترل کردن شیب تمام شده به منظور اطمینان از انجام طرح دنبال می شود.

نقشه برداری و تهیه نقشه

اولین قدم در نقشه برداری و تهیه نقشه مزرعه ایجاد یک سیستم شبکه بندی در مزرعه است.

انتخاب شیب های مزرعه

تصمیم اولیه در مورد نوع خاص سیستم آبیاری سطحی که قرار است استفاده شود شیب مزرعه را محدود می سازد. کرت ها بدون داشتن شیب در جهت پیشروی یا جهت عرضی طراحی می گردند. نوارها نیز شیبی در جهت عرضی ندارند، اما ممکن است شیب های پیشروی 5/0 تا 1 درصد داشته باشند که بستگی به پوشش گیاهی و شرایط خاک دارد.

سیستم های آبیاری شیاری در شیب های پیشروی 1 تا 3 درصد و شیب های عرضی 5/0 تا 5/1 درصد عملکرد خوبی دارند. اگر متوسط شیب های طبیعی زمین از این مقادیر بیشتر باشد، بایستی تراس بندی کرد.

تعدیل نسبت خاکبرداری به خاکریزی

هارت (1975) و مار (1967) ضرورت داشتن نسبت های خاکبرداری به خاکریزی بزرگتر از 1/1 را برای عملیات تسطیح مورد بحث قرار دادند. دلایل خاصی ارائه نگردیده است، اما متراکم شدن قسمت های خاکریزی شده توسط ماشین و خطای چشمی که منجر به افزایش خاکریزی می گردد به عنوان دلیل بیان شده است. حتی در سیستم های سطحی به وسیله لیزر یعنی جایی که متراکم شدن قسمت های خاکریزی شده حداقل است و دخالت چشم اپراتور در عملیات مطرح نیست، لازم است که نسبت خاکبرداری به خاکریزی بزرگتر از 1 باشد. نهایتا می توان نتیجه گرفت که ممکن است جابه جایی خاک منجر به کاهش تراکم گردد، مخالف آنچه که انتظار می رود.

محاسبه حجم خاکبرداری برای پیمانکاران

روش چهارگوشه ساده ترین روش است و به وسیله USDA (1970) توصیه شده است. معادله آن برای شبکه کامل به صورت زیر است:

که A_i مساحت مربع شبکه i بر حسب متر مربع و N_c تعدادنقاط خاکبرداری در چهار گوشه مربع شبکه است. در گوشه ها و مرزهای مزرعه، اگر فواصل شبکه کامل نباشد، حجم خاکبرداری بایستی جداگانه محاسبه گردد. روش به این ترتیب است که فرض می شود ارتفاع مرزهای مزرعه مشابه ارتفاع نزدیکترین نشانه ها می باشد و بنابراین دارای خاکبرداری و خاکریزی مشابهی هستند. سپس با در نظر گرفتن A_i مناسب و مرتبط با مساحت واقعی مرزی، از معادله بالا استفاده می شود.

سایر ملاحظات

اندرسون و همکاران (1980) تعدادی از فاکتورهای متفرقه که لازم است در تسطیح اراضی مورد توجه قرار گیرند ارائه داده اند که عبارتند از: تقسیم مزرعه به خاطر به حداقل رساندن جابه جایی خاک، عملیات مزرعه ای، نیازهای خاکی متفرقه و نگهداری.