Zirai Sulama Sistemleri

 

Bitkinin ihtiyaç duyduğu ve yağışlarla karşılanamayan suyun toprakta bitkinin kök bölgesine gereken yer ve zamanda verilmesidir. Sulamada esas ilke suyun, en az kayıpla bütün  sulanacak alana üniform bir şekilde yayılmasıdır.Tesviyeli arazilerde bütün sulama sistemleri-Tesviyesiz arazilerde yağmurlama sulama, hakim rüzgarı şiddetli bir bölgede  damlama sulama sistemi uygulanabilir.

 

Birim tarla için Sistem(Sulama) Verimi:Tarlada Üretilen Bitki Miktarı(sistem çıkışı)/Tarlada tüketilen su miktarı(gübre vs)(sistem girdileri) olarak ifade edilirse  bu ifadeye göre verimin yüksek olması için tarlada Bitki üretimi için tüketilen su miktarı(sistem girdileri) minimuma giderken-bu sulama ile üretilen bitki miktarının en fazla olması ile  sonuçta tarlada Sistem(sulama) verimi maksimuma gider.

 

1-Geleneksel Sulama Yöntemleri

1.1- Salma sulama yöntemi :Bu  sulama sistemi ; suyunun bol ve sulama kültürünün olmadığı yerlerde kullanılır. Bu tip sulamada su kaybı en fazla sulama verimi de  çok düşüktür.Ayrıca erozyona da neden olur.

 

1.2- Tava sulama yöntemi : Bu yöntemin en olumsuz yanı da su sarfiyatı ve sulama zamanının fazla olmasıdır.

1.3- Karık sulama yöntemi : Bu yöntemde bitki sıra aralarına karık adı verilen küçük kanalcıklar açılır ve su bu karıklara verilir. Su karık boyunca ilerlerken bir yandan da infiltrasyonla toprak içerisine girer ve bitki kök bölgesinde depolanır.. Bu nedenle adi sulama ve tava sulamaya göre sulama randımanı, su tasarrufu ve bitki hastalıkları yönünden en uygun sulama metodudur. Ancak bu sulama yönteminin tuzlu topraklarda uygulanması son derece sakıncalıdır.Bu sulamada su karık içerisinde hareket ederken bitki kök bölgesinde tuz yoğunlaşmasına nedeniyle bitkilerin zarar görür.

2-Kapalı borulu sulama sistemleri

2.1- Basınçsız borulu sulama sistemleri :

 

Toprak altına gömülü, basıncı 0,8 bar dan az sistemlerdir.Su kaynağında sedimentasyon mevcutsa tesiste sediment çökelmesine bağlı olarak daralma ve tıkanmalar -bitki köklerinin de boruya girerek tıkanma yapması gibi problemler oluşur..

 

Bu nedenle makinalı tarım için şartlar daha elverişli olup- tesis ömrü daha uzun olmaktadır. Sistem düşük basınçla çalıştığı için su hızı düşük olmakta buna bağlı olarak boru çapının daha büyük seçilme zorunluluğu nedeniyle yatırım masrafı artmaktadır.
Bu sulama şeklinde sulama karık veya tava şeklinde yapılacağı için ilave yatırım olarak arazi tesviyesine gerek vardır. Aksi taktirde sulama suyu toprak erozyonuna neden olacaktır

 

2.2- Basınçlı sulama sistemleri

2.2.1- Yağmurlama sulama Sistemi:

 

Yağmurlama sulama yönteminde arazi üzerinde belirli aralıklarla yerleştirilen yağmurlama başlıklarından basınç altında havaya verilen sulama suyu buradan arazi yüzeyine düşer ve infiltrasyonla toprak içerisine girerek bitki kök kök bölgesinde depolanır.

 

Bu sulama sisteminin uygulama biçimi doğal yağışa benzediği için yağmurlama yöntemi adını almıştır. Suyun başlıklardan basınç altında verilmesi için basınçlı bir boru sisteminin bulunması-ve bu suyun basınçlı olarak verilmesini mümkün kılmak için

 ya  pompa kullanmak  ya da su kaynağının yüksekte olmasının sağlanması gerekir.

 

Yağmurlama sisteminin parçaları:

a)- Su kaynağı :Akarsu, göl, keson kuyu, derin kuyu gölet. baraj, sulama kanalı vb. olabilir. Suyun kalite açısından sulamaya uygun olması ve fazla miktarda sediment ve yüzücü cisimler içermemesi gerekir aksi taktirde bu maddeler boru hatları ve başlıklarda tıkanmaya neden olacaktır.

b)- Pompa birimi : Yağmurlama sulama sistemlerinde gerekli işletme basıncı genellikle pompa  ile sağlanır. Statik emme yüksekliğinin fazla olmadığı koşullarda santrifüj tipi,

derin kuyularda dik milli derin kuyu pompalar yada dalgıç tipi pompalar kullanılır.

 

Pompalar 1-sıvı(benzin-dizel) yakıtlı 2- elektrikle işletilirler. İşletme kolaylığı-tesis maliyeti- enerji girdileri anlamında ; sağladığı ekonomi nedeniyle  elektrik motorlu pompalar tercih edilmektedirler.

c)- Boru hatları : Ana boru hattı kaynaktan alınan suyu lateral(dal) boru hatlarına iletir. Bu borular gömülü veya açıkta olabilir. Ancak arazide yer kaplamaması ve işletme kolaylığı yönünden gömülü olması tercih edilmelidir

 

d)-Yağmurlama başlıkları :Yağmurlama başlıkları( sprinkleri) dal hatlar üzerinde yer alır. Dal hat üzerinden alınan  kolye-priz bağlantısıyla bitki boyu dikkate alınarak yağmurlama başlığına(springe) bağlantı yapılır.

 

Yağmurlama başlıklarının sınıflandırılması:

 n=başlık dönme hızı(devir/dak) olmak üzere              1-n< 1 d/dak….. yavaş dönen,  

2- n>1 d/dak…….hızlı dönen   ,   Uygulamada  genellikle dönme hızı   0.8-1.2 d/d olan başlıklar kullanılmaktadır.

 

Piş=İşletme basıncı olmak üzere

1-Piş< 2 bar … ise düşük basınçlı , 2- Piş= 2-4 bar ise orta basınçlı,

3-Piş> 4 bar dan … ise yüksek basınçlı başlık,   4-Piş> 6-8 bar ise jet tipi yağmurlama başlığı denmektedir.

Yağmurlama başlıklarını işlevine göre, 1-tarla 2-bahçe tipi yağmurlama başlıkları biçiminde sınıflandırmak mümkündür.

Yağmurlama sistemleri kaplanan alana, tesisi ve işletme durumuna ve suyun bitkiye veriliş biçimine göre üç ana gruba ayrılır.

Kaplanan alana göre :1- Tarla sistemleri, 2- Çiftlik sistemleri ,3-Tarladan çiftlik sistemine geçiş sistemleri ,4-Toplu sistemler.

Tesis ve işletme durumuna göre :1-- Taşınabilir sistemler, 2- Yarı sabit sistemler, 3- Sabit sistemler

Suyun bitkiye veriliş biçimine göre : 1-- Ağaç üstü sulama sistemleri,2-- Ağaç altı sulama sistemleri (mikro-mini spring, bublers sulama)

e)- Mini yağmurlama başlıkları(sprinkler):

Meyve bahçelerinin ağaç altından sulanmasında özel olarak yapılmış küçük yağmurlama başlıkları kullanılmaktadır. Bu sistemde her ağaç sırasına yüzeyde, bir PE ( polietilen) lateral boru hattı döşenir ve her ağacın altına özel olarak yapılmış küçük bir yağmurlama başlığı yerleştirilir.

 

Sistem bütünüyle sabittir. Sulama sezonu sonunda toprak yüzeyine serili lateral boru hatlarıyla yağmurlama başlıkları  ile birlikte  toplanır. Bu tip sistemlere ağaç altı mikro yağmurlama sistemi de denilmektedir. Bu sistemlerde işletme basıncı 1-2 bar kadardır. Bir yağmurlama başlığı yaklaşık bir ağaç tacının çapı kadar bir alanı ıslatır.

 

Avantajları: Diğer normal yağmurlama sistemlerinin avantajlarına ilave olarak;

1-Bütün su iletim sisteminin gömülü olması nedeniyle zirai faaliyetin engellenmemesi- ömrünün uzun olması kuş ve kemirgenlerden zarar görmemesi,

 

2-Metodun ağaç kök gelişimine rahatça ayak uydurabilmesi,

 

3-Normal yağmurlama sistemlerine göre ilk tesis giderlerinin daha az olması,

 

4- Damlama sulama yöntemine göre daha fazla alan ıslatıldığı için ağacın kök yapısının doğal olarak yayılabilmesi,

 

5- Normal yağmurlama sistemlerinde ağaç tacının sulama sırasında ıslanması nedeniyle meyve ve yapraklarda mantari hastalıklar geliştiği için çoğu zaman kullanılamadığı halde mini springin burada emniyetle kullanılabilmesidir.

f)- Bublers sulama:
Bu sistemin esası ziraat alanını içinde düşük basınçta su ileten bir lateral boru ve buna bağlı 10-12 mm çapında saydam polietilen su dağıtım borularından ibarettir. Lateral borulardaki su basıncı 0.1-0.5 bar civarında olup basınç ihtiyacı diğer sistemlere oranla oldukça düşüktür.

 

Hatta tarla başında topoğrafik koşullardan yaralanarak 6- 7 m yüksekte bir yere yapılan depo ile bile gerekli basınç sağlanabilir. Lateraller mini spring sulama tesisinin aynı şekilde toprağın 40-50 cm derinine gömülmekte-polietilen saydam su boruları ağaç altından yüzeye çıkarılmakta-bu uç ile bir T bağlantısı yapılmakta-T nin diğer ucu havada asılı kalırken-3. ucuna da yine kısa bir polietilen bağlantı yapılarak ağacın dibine indirilmekte-aynı anda T  havada ağacın dallarına bir ip ile ayarlı olarak bağlanmaktadır..

 

Ağaç henüz fidan durumunda iken çok yakına verilen su ağaç büyüdükçe gövdeden uzaklaştırılır.Bublers sulama sistemi bağ ve meyve bahçeleri için uygun olup diğer tarla ziraati için uygun değildir.

 

Sistemin esas avantajı çok düşük işletme basıncıyla çalışabilmesi ve tıkanabilecek ve aşınabilecek herhangi bir parçasını olmaması- Bu anlamda Sistemin  kurulması için  ; Mevsim başında bağ ve meyveliklerde dip çapası yapıldığında sulama için ağaç altında yer açılması yeterlidir.

 

g)- Damlama sulama:

Damla sulama yönteminde temel ilke,  her defasında az miktarda sulama suyunu sık aralıklarla yalnızca bitki köklerinin geliştiği ortama vermektir. Bu yöntem ile  her gün veya  günde birden fazla sulama yapılabilmektedir. Damla sulama yönteminde filtrelenmiş  su, basınçlı bir boru ağıyla bitki yakınına yerleştirilen damlatıcılara kadar iletilir ve damlatıcılardan düşük basınç altında toprak yüzeyine verilir.

 

Su ; burada  bitki köklerinin geliştiği toprak hacmi ıslatır., bu yöntemde alanın tamamı ıslatılmaz iken , bitki sırası boyunca ıslak bir şerit elde edilir aynı zamanda  bitki sıraları arasında ıslatılmayan kuru bir alan kalır. Bu sistem ile  mevcut sulama suyundan en üst düzeyde yararlanılır.

 

A-Sistemin parçaları:

1-Pompa,2- kontrol birimi, 3-ana boru hattı,  4-manifold boru hatları, 5-lateral boru hatları ve damlatıcılardan oluşur.

 

B-Sistemin Çalışma Şeması:

 

Su Kaynağı….Pompa Ünitesi…...(vana+gübretankı+vana)…Hidrosiklon…

(Elek+Kum/Çakıl) Filtre….Basınç Regülatörü….Ana Boru Hattı..

Manifold Boru Hatları…Lateral Hatlar+Damlatıcılar

Su kaynağı : Damla sulama yönteminde ulanılacak su;  fazla miktarda kum, sediment ve yüzücü cisim içermemesi gerekir. Ayrıca, fazla miktarda kalsiyum ve magnezyum bileşikleri-demir bileşikleri içeren sular da damla sulama yöntemi için uygun değildir.

1-Pompa  : Su kaynağının yeteri kadar yüksekte olmadığı koşullarda, gerekli işletme basıncı pompa  ile sağlanır. Su kaynağının tipine bağlı olarak1- santrifüj,2- derin kuyu3-dalgıç tipi pompalardan biri kullanılabilir. Pompanın elektrik motoru ile çalıştırılması tercih edilir.

2-Kontrol Birimi : Damlama  sulamada, suyun çok iyi filtre edildikten  sonra sisteme verilmesi gerekir. Aksi durumda damlatıcıların tıkanması sorunuyla karşılaşılır. Kontrol biriminde , sisteme verilecek sulama suyunun basınç ve miktarı denetlenir ve bitki besin maddeleri sulama suyuna karıştırılır. Kontrol birimi genellikle ana boru hattının başlangıcına kurulur.

 

Kontrol birimi;

 

2.1-Hidrosiklon:

 

Suda bulunabilecek kum parçacıklarının sisteme girmeden önce tutulduğu araçtır. Su hidrosiklonun üst kısmından çepere doğru girer ve çeper boyunca aşağıya doğru iner. Daha sonra su ortadan yukarıya doğru yükselir ve kum parçacıkları ağır olduğundan tabanda kalır. Kumdan arınan su hidrosiklonun üzerinden sisteme verilir. Tabanda biriken kum belirli aralıklarla temizlenir

 

2.2-kum-çakıl filtre tankı:

 

sulama suyunda bulunabilecek sediment ve yüzücü cisimler tutulur. Su tanka üstten girer, kum ve çakıl katmanlarından geçtikten sonra tankın altından çıkar. Bu arada sediment ve yüzücü cisimler genellikle üst kesimde tutulur. Tankın tabanında, etrafı elek filtre ile sarılmış delikli boru bulunur.

 

Burada amaç, tanktan su ile birlikte kumun çıkışını engellemektir. Kum-çakıl, filtre tankında ayrıca suyun alttan girişini ve üstteki vanadan çıkışını sağlayan geri yıkama borusu bulunur. Bu boru aracılığıyla, zaman zaman tankın üst kesiminde biriken sediment ve yüzücü cisimler yıkanarak tank temizlenir.

 

2.3- gübre tankı:

 

Sulama sistemlerinde bitki besin maddeleri sulama suyuna karıştırılarak uygulanır. Bu amaçla sıvı gübre kullanılır. Sulanacak alanın büyüklüğüne göre hesaplanan sıvı gübre miktarı, kontrol birimindeki gübre tankının içerisine konur. Gübre tankı ana boruya üzerinde vanalar bulunan hortumlarla iki noktadan bağlanır.

 

Biri gübre tankına su girişi, diğeri ise su çıkışı içindir. Ana boru üzerine ayrıca, değinilen iki nokta arasında basınç farklılığı yaratmak amacıyla bir vana daha yerleştirilir. Gübre uygulanacağı zaman ana boru üzerinde gübre tankı iki bağlantı noktası arsındaki vana kısmen kapatılır, gübre tankı giriş ve çıkış vanaları açılır. Böylece, ana borudaki suyun bir kısmı gübre tankına girer, sıvı gübre ile karışır ve tekrar ana boruya döner.

 

 

2.4-Elek filtre:

 

Kontrol birimine, gübre tankından sonra elek filtre yerleştirilir. Filtre genellikle silindir biçimindedir. Tek yada iç içe geçmiş iki filtreden oluşabilir. Elek filtrelerin 80-200 mesh arasında olması önerilmektedir. Dış filtrenin elek numarası genellikle daha düşüktür. Elek filtre ile, kum-çakıl filtre tankında süzülemeyen sediment ve gübre tankından gelebilecek gübre parçacıkları tutulur. Her sulamadan sonra elek filtreler sökülür ve yıkanarak temizlenir.

 

2.5-Basınç regülatörü:

 

Elek filtreden sonra, suyun boru hattında sabit basınç altında verilmesini sağlamak için bir basınç regülatörleri yerleştirilir. Basınç regülatörleri bazen manifold boru hattı girişine de yerleştirilebilir.

 

 2.6- Su ölçüm araçları, manometreler ve vanalar   bulunur.

 Kontrol biriminde ayrıca, kum-çakıl filtre tankının giriş ve çıkışı ile elek filtre girişindeki basıncın ölçülmesi gerekmektedir. Bu amaçla, üç yollu bir manometreden yararlanılır. Böylelikle, basınç farklılıklarından filtrelerin tıkanma derecesi saptanır ve gerekli zamanlarda filtreler temizlenir.

3-Ana Boru Hattı : Suyu kaynaktan manifold boru hatlarına iletir. Genellikle gömülüdür ve sert PVC borulardan oluşturulur. Küçük sistemlerde ana boru hattı toprak yüzeyine döşenebilir. Bu koşullarda sert PE borular kullanılır.

4-Manifold Boru Hattı :

 

Suyu ana boru hattından laterallere iletir. Belirli sayıdaki lateral boru hattı manifold boru hattına bağlanır ve manifoldun ana boru hattıyla bağlantısı bir vana ile sağlanır. Manifold başlangıcındaki vana açıldığında işletme birimindeki tüm laterallere aynı anda su verilmiş olur.

 

 Ana boru hatları ve manifold boru hatları da genellikle gömülüdür ve sert PVC borulardan oluşturulur. Küçük sistemlerde manifold boru hatları bazen toprak yüzeyine serilir ve  bu durumda PE borular kullanılır. Manifold boru hatları, eğimsiz yada bayır aşağı eğimde döşenmelidir. Bayır yukarı eğimde döşemekten kesinlikle kaçınılmalıdır.

5-Lateral Boru Hatları : Üzerine damlatıcıların yerleştirildiği borulardan oluşur. Toprak yüzeyine serilir ve bu amaçla yumuşak PE borular kullanılır. Genellikle her bitki sırasına bir lateral döşenir. Lateral boru hatları da, bayır aşağı eğimli döşenmelidir ve bayır yukarı döşemekten kaçınılmalıdır.

6-Damlatıcılar :

 

Sistemin en önemli ve en dikkatle seçilmesi gereken elemanlarıdır.

Su damlatıcıdan damlalar biçiminde çok küçük debi ile çıkar ve toprağa infiltre olur. Damlatıcılar genellikle lateral üzerine geçik (on-line) ve laterale boylamasına geçik (in-line) olmak üzere iki tipte yapılmaktadır.

Basınçlı sulama yöntemleriyle (Yağmurlama, damla sulama, Bublers sulama) büyük oranda su tasarrufu sağlanır. Bu suyla da daha fazla alan sulanır. Bu da üretim ve milli gelir artışı anlamına gelir..

C-Basınçlı Sulama Sistemlerinin Avantajları ve Dezavantajları

Basınçlı sulama sistemlerinin avantajları :

1-Salma sulamaya bağlı erozyon önlenir.

2- ekonomik ve üniform olarak yüksek randımanla sulama yapılır..

3-Ticari gübreler sulama suyuyla sadece bitki kök bölgesine verilebilir, böylece gübre ve işçilikten de tasarruf sağlanır.

4- Bu sistemlerde bitki kök bölgesinde düşük gerilimle tutulan devamlı bir nem bulunduğundan bitki suyu topraktan fazla bir enerji harcamaksızın alır. Bu da ürün artışı sağlayan önemli bir faktördür..

5-Sulama suyu proje sahasına istenilen miktarda denetim altında verilir

Basınçlı sulama sistemlerinin sakıncaları :

1-Sistemin birim alana düşen ilk yatırım bedeli diğer sistemlere göre yüksektir. Ancak sistem avantajları nedeniyle yatırım maliyeti farkını kısa sürede  amorti edecektir.

2- Basınç pompajla sağlanıyorsa işletme gideri fazla olacaktır. Ancak getirisi yüksek olan ürün ekimlerinde bu sistem ekonomik olmaktadır.

3-Bazı bitkilerde yağmurlama sulama çiçeklenme döneminde tozlaşmayı olumsuz etkiler. Ayrıca mantari hastalıklara da yol açabilir. Burada uygun sulama zamanı ve uygun sulama yöntemi tüm bu sakıncaları ortadan kaldırmaktadır.