آب برای زندگی
نيازبه آب وموادغذايي يكي ازنيازهاي فطري بشربوده ودستيابي به منابع آب وخاك درطول تاريخ باعث بروزجنگهاي متعددي گشته است. محدوديت منابع آب ونيازمبرم به تأمين موادغذايي مورداستفاده جوامع بشري تاحدي به صورتمشكل جلوه گرشده است كه سازمان خواروبارجهاني (فائو)شعار((آب براي زندگي)) رادرروزجهاني غذادرسال1994انتخاب نمود.همين سازمان شعار((آب امنيت غذايي)) رادرهمين روزدرسال2002انتخاب نمود.
خداوندمتعال شرط لزوم آب براي زندگي رااينگونه بيان مي دارد:
((وجعلنامن الماء كل شي حيا))
به اين ترتيب هركجاكه حيات وجوددارد، لازمه آن وجودآب مي باشد. ازآنجاكه منابع آب محدوداست ، استفاده بهينه ازآب يك اولويت ضروري است،افزايش توليدغذابامديريت هوشمندانه منابع آب وايجادنظام مناسب آبياري پيوندي مهم وحياتي دارد.اگرقراربرتامين نيازهاي اساسي مردم است،استفاده منطقي ازمنابع آب بايدجزء لاينفك برنامه هاي توسعه باشد.
امروزه بحث افزايش محصولات كشاورزي درواحدسطح،جاي خودرابه افزايش محصولات درهرقطره آب داده است.دانش آبياري كافي جهت توليدمحصولات بيشتر،بسيارمهم است كه دراين راستاكم آبياري صورت مي پذيرد،تاازكمترين مقدارآب بيشترين محصول رابه دست آورندواين درراستاي همان شعارمحصول بيشترازهرقطره آب(More crop per drop)است كه جايگزين شعارقديمي ترخودتحت عنوان محصول بيشترازهرواحدهكتار(More crop per hectare) شده است.
طبق گزارشهاي موجود(اعم ازگزارشهاي وزارت جهادكشاورزي ووزارت نيرو) ميزان آب مورداستفاده دربخش كشاورزي قادربه تأمين نيازآب كليه اراضي تحت آبياري نمي باشد.زيرابااحتساب متوسط نيازسالانه 14370مترمكعب درهكتاروتوجه به راندمان آبياري 5/32درصد،جهت آبياري 3/7ميليون هكتاراراضي آبي كشورنيازبه بيش از100ميلياردمترمكعب آب جهت مصرف دربخش كشاورزي مي باشد، درحالي كه آب مورداستفاده دراين بخش ، حداكثر77ميلياردمترمكعب مي باشد.به عبارت ديگراراضي آبي باكمبودمعادل حدود23درصدمواجه مي باشند ودرنتيجه تنهاحدودپنج ميليون هكتارازاراضي آبي كشور، آب كافي دريافت مي دارند.
بيشترين تلفات آب درحين انتقال وكاربردآب درسطح مزرعه اتفاق مي افتدوچنانچه بتوانيم ازاين دوعامل جلوگيري نماييم ، امكان افزايش راندمان آبياري فراهم مي شود.پوشش انهار،اصلاح روشهاي سنتي آبياري ،ايجادشبكه هاي مدرن آبياري سطحي وتحت فشار، راه حلهايي براي مقابله بااين دومشكل است.
براي دستيابي به پيشرفت هاي بيشتردرزمينه هاي مختلف آب وآبياري، توجه به برنامه ريزي ومديريت ،ضروري ترين مسأله به نظرمي رسدهمان چيزي كه پايداري هرسيستمي به آن وابسته است.
برنامه آبياري وسيله اي براي مديريت بهترآب مي باشد، به طوري كه دركشورهاي پيشرفته وتوسعه يافته ، باموفقيت هاي بالايي به همراه بوده است،امادركشورهاي درحال توسعه به خوبي اجرانشده است،چراكه نيازمنداطلاعات دقيق ووسيع مي باشدكه متأسفانه مهيانيست. امابااين حال تجارب به دست آمده ازاجراي اين توصيه هادركشورهاي درحال توسعه يافته مي تواندمثمرثمرباشد.
درزمينه برنامه ريزي آبياري سازمان خواروبارجهاني (FAO) آزمايشاتي رادرسطوح مختلف انجام داده وحتي مدل هايي رابراي مديريت بهترارائه داده است.
از165ميليون هكتارمساحت كل كشورحدود37ميليون هكتاررااراضي مناسب جهت عمليات كشت وزرع تشكيل مي دهد،كه به دليل محدوديت منابع آب همه اين اراضي كشت نمي شوند.درحال حاضرحدود8/7ميليون هكتارازاراضي ، به صورت فارياب و6ميليون هكتاربه صورت ديم كشت شده و5/4ميليون هكتارديگربه صورت آيش باقي مي ماند.
بخش كشاورزي نقش اساسي وحياتي دراقتصادملي وتوليدموادغذايي درايران دارد،به طوري كه حدود27درصدتوليدناخالص ملي و23 درصدنيروي كاركشور،مرتبط بااين بخش است. دراين ميان به واسطه موقعيت خاص اقليمي كشوروپراكنش نامناسب زماني ومكاني بارندگي، كشت آبي محوراصلي درتوليدموادغذايي مي باشد.باوجودوسعت تقريباً يكسان كشت ديم وآبي كشور،بيشترين توليدازبخش فارياب حاصل مي شود.به طوري كه درطول 5سال گذشته تقريباًهمواره نزديك به 90درصد كل توليدمحصولات كشاورزي ازكشت هاي آبي حاصل شده است.پتانسيل بخش كشاورزي ايران درقياس باسايركشورهاي دنيادرموقعيت نسبتاًمناسبي قرارداردبه طوري كه ازلحاظ ميزان كل اراضي كشاورزي دررتبه بيستم وازلحاظ سطح زيركشت آبي ، دررتبه پنجم قراردارد
1) راندمان انتقال ،توزيع وتحويل آب
بخش قابل توجهي ازآب آبياري درمسيرانتقال ،توزيع وتحويلآب به هدرمي رود.دراين ارتباط عموماًچهارعامل تلفات ناشي ازنشت آب درمسيركانال، تلفات آب درابنيه هاي كانال، تلفات ناشي ازعدم دقت دراندازه گيري وتلفات ناشي ازتبخيردركانال هابه عنوان مهمترين واصلي ترين تلفات شناخته مي شوند.
مهمترين عواملي كه باعث افزايش تلفات آب درانتقال ، توزيع وتحويل آب مي گرددعبارتنداز:
عدم تناسب زمان كاشت بابرنامه مديريتي آبياري ونبودبرنامه صحيح آبياري دربرخي شبكه هاي فرعي
بهره وري نامناسب ازتأسيسات آبياري موجود
نشت آب ازكانال هاي انتقال وتوزيع آب
فرسوده بودن شبكه توزيع آب
طراحي ضعيف وناسازگاربافرهنگ بومي منطقه
عدم انگيزه ياانگيزه ناكافي كاركنان به ره برداري هنگام عمليات آبياري
عدم تطابق زماني ومكاني انجام كارهاي صحيح بادرست انجام دادن كارها
فقدان نظام بهره برداري كارآمدبراي رسيدن به اهداف شبكه ها
عدم توجه به لايروبي به موقع كانال هاي آبياري
عدم برنامه ودستورالعمل مدوّن جهت ارتقاي راندمان وياپيشگيري ازنقصان راندمان
نصب كنتوراندازه گيري حجمي لحظه اي وتجمعي
2) راندمان آبياري درمزارع
تلفات وهدررفت آب دراين سطح هرچندبه ميزان كم هم باشد بسيار حائزاهميت است. لذاهرتصميم وعملياتي كه سبب گرددكه تلفات آب درمزارع كاهش يابد،كمترين نتيجه واثران صرفه جويي درمصرف آب وافزايش بهره وري خواهدبود.
درمناطقي كه محدوديت منابع آب وجوددارد،لازم است بااعمال مديريت صحيح وتدوين استراتژي كارآمدنسبت به افزايش راندمان اقدام نمود. مهمترين دلايل پايين بودن راندمان آبياري عبارتنداز:
نامناسب بودن اندازه وشكل مزارع درارتباط بانحوه آبياري
عدم استفاده ازروش هاي مناسب آبياري
عدم يكنواختي شيب اراضي ووحودپستي وبلندي درمزارع
عدم توجه به نفوذعمقي آب درمزارع(برخي اززارعين تنهارواناب سطحي راجزء تلفات مي دانند)
مقدارنامتناسب دبي ورودي به داخل فاروها
قيمت پايين ونامتناسب آب درمقايسه باارزش واقعي آن ودرقياس باسايرنهاده هاي كشاورزي
نوبتي بودن آبياري اين عامل سبب مي شودكه به نيازواقعي گياهان توجه كافي نشودوزمان آبياري صرفاً بانوبت تنظيم شود،هرچندكه نيازآبي گياه قبلاًمرتفع شده باشد
نامناسب بودن الگووتراكم كشت باميزان آب رهاشده درمزارع
عدم توجه به تناسب ميزان سطح زيركشت بامقدارآب تحويلي
عدم امكانات وادوات كافي جهت اندازه گيري تحويل حجمي آب به زارعين
نداشتن امكانات اندازه گيري آب وپايين بودن دقت آنها
نتایج مطالعات نشان می دهد موارد ذیل مهمترین مشکلات مربوط به آب در کشاورزی و پایین بودن بازده آبیاری می باشد:
- بی توجهی به طرز مصرف، زمان مصرف و میزان مصرف آب توسط زارعین.
- عدم آگاهی کشاورزان به روش های صحیح آبیاری
- عدم تسطیح اراضی
- عدم رعایت ضوابط آبیاری چون عمق و طول كرت ها: رعایت عمق آبیاری در روش ثقلی عملا
مشکل است . تنها در سیستم های پیشرفته آبیاری می توان عمق آب را محاسبه و به میزان نیاز آب در اختیار گیاه قرار داد . در حال حاضر زارعین حتی در مراحل اولیه کشت با آبیاری سنگین مزارع ضربات سنگینی را بر زمین وارد می سازند و عملا مقدار قابل ملاحظه ای از املاح را از دسترس آن خارج می نمایند.
-عدم کنترل میزان آب ورودی به مزرعه
- عدم آشنایی زارعين با بافت خاک : آگاهی از بافت خاک در مدیریت آبیاری بسیار اهمیت دارد . دراراضی با خاک شنی در عمق یک متری تنها مي توان هفت سانتی متر آب ذخیره نمود حال آنکه دراراضی رسی این رقم به 17 سانتی متر می رسد . به این ترتیب در اراضی سنگین می توان فاصله آبیار یها ر ا افزایش داد . غالب زارعین اطلاع دقیقی از این پدیده ندارند و به این ترتیب زمینه اتلاف فراوان آب را به ویژه در اراضی شنی فراهم می سازند.
- عدم تخصیص آب با زمان مورد نیاز برای آبیاری : در بسیاری از مناطق کشور زمان آبیاری نه تنها بر اساس میزان نیاز گیاه بلکه تنها بر پایه میزان آب دسترسی به آب انجام می پذیرد.
- عدم پوشش انهار و وجود علف های هرز در مسیر کانا لها و انهار
- غلط بودن سیستم آبرسانی
- عدم استفاده از وسائل اندازه گیری
- پراکندگی و کوچکی قطعات زراعی
-كاهش تبخيرازسطح مزرعه:
نيازآبي گياه شامل مقدارآبي است كه توسط هرگياه جذب مي گردد، كه معمولاًبخشي ازآن باعمل تعرق به محيط بازمي گردد.(غالباً كمتراز1درصدآب جذب شده درگياه باقي مي ماند).به علت دشواري اندازه گيري مستقيم تبخير،معمولاًدربيان آب مصرفي گياه،ازواژه تبخيروتعرق استفاده مي گردد. بابيان فوق ، صرفاًعمل تعرق موردنيازگياه مي باشد.به طوركلي هرروش آبياري كه موجب كاهش تبخيرازسطح مزرعه گردد،به معني آن است كه راندمان مصرف آب راافزايش داده است.بنابراين روشي كه بتواندبدون آبپاشي كردن شاخ وبرگ هاوياخيس كردن كل سطح خاك، به طورمستقيم آب رابه منطقه اصلي جذب آب توسط گياه برساند، به افزايش بهره وري آب كمك خواهدنمود.
آبياري موضعي ازجمله روش هاي مؤثردرافزايش بهره وري آب مي باشدوداراي مزايايي ازقبيل خشك نگهداشتن بخش وسيعي ازسطح خاك است.اين روش همچنين موجب عدم رشدعلف هاي هرزمي شود(وجود علف هاي هرزنه تنهاازنظرمصرف موادغذايي ورطوبت خاك وياحتي ونورموجب رقابت باگياهان مي گردد، بلكه موجب تسريع دررشدآفات ومشكل ترشدن مبارزه با آنان نيزخواهدشد).
بايدتوجه داشت كه اين روش آبياري به تنهايي دستيابي به بهره وري بالاراتضمين نمي نمايدوهمواره چگونگي عملكردسيستم بسيارمهم مي باشد. بااعمال مديريت ضعيف ، اين سيستم نمي تواندازاتلاف آب وكاهش راندمان مصرف جلوگيري نمايد.البته يك مديريت باتجربه ،كارآمدومطلع مي تواندبابه كارگيري اين سيستم آبياري مناسب، تمام پتانسيل بالقوه آن رابه بالفعل تبديل نمايد.
براي افزايش بهره وري آب توسط گياه لازم است همواره تأمين نيازواقعي گياه به آب وافزايش حداكثرتوليد،همگام دنبال شود.اين امرمستلزم به حداقل رساندن اتلاف آب ازطريق جريانهاي سطحي آب،نفوذعمقي وتبخيراززمين لخت،كنترل علف هاي هرزومواردي ازاين دست مي باشد.باانجام عمليات زيرمي توان به برخي ازموادفوق الذكردست يافت كه عبارتنداز:
-كاهش تبخيرمستقيم درزمان آبياري به وسيله اجتناب ازآبياري دراواسط روز
-كاهش تلفات ناشي ازروناب سطحي ونفوذعمقي
-كاهش تبخيرازسطح خاك لخت توسط پاشيدن مالچ وپوشش هاي ديگر
-كاهش تعرق به وسيله ازميان بردن علف هاي هرز
البته بايدتوجه داشت كه درآبياري حصول راندمان 100درصد، نيزهيچگاه نبايدموردهدف قرارگيرد،زيراهمواره بخشي ازتلفات عمقي باعث شستن نمك ازمنطقه ريشه گياه خواهدشد
كم آبياري عبارت ازمصرف عامدانه وعالمانه كمترآب درتوليدات كشاورزي است وهرچندكه هزاران سال است كه آبياري دركشتزارهاي كشورمان به طوركامل اجرانمي شودولي چون تابع برنامه وضابطه خاص نيست ، لذاآن رانمي توان كم آبياري تلقي نمود.دربرنامه ريزي براي كم آبياري ، كليه گام هاي موردنيازبراي طراحي يك نظام آبياري حتي بدون كمبودمنابع آب،رعايت شده وپس ازمشخص شدن زمان ،مقداروكيفيت آب آبياري موردنياز،مي توان بازيادكردن فواصل نوبت هاي آبياري ،كم كردن آب آبياري رادرهرنوبت وياتلفيقي ازاين دو،كم آبياري رابه مورداجراگذارد.بنابراين نكات مثبت كم آبياري ازمقولات زيرنشات مي گيرد:
1-افزايش راندمان آبياري به علت مصرف كمترآب
2-كاهش هزينه هاي جاري وآب بها
3-فروش آب مازادوياافزايش سطح زيركشت آبي باآب مازاد
چون دركم آبياري ، هدف مصرف كمترآب است،لذابسته به شرايط حاكم ،مصرف كمترآب به يكي ازنتايج زيرمنجرمي شود:
1-عملكرددركل سطح بيشترويادرصورت بهينه سازي حداكثرمي شود.
2-درآمدخالص دركل سطح بيشتروياحداكثرمي شود.
3-درامدخالص به ازاي واحدحجم آب مصرفي بيشتروياحداكثرمي شود.
4-عملكردبه ازاي واحدحجم آبي مصرف بيشتروياحداكثرمي شود.
بنابراين كم آبياري عبارت است ازاستفاده بيشتروبهتروياحداكثرازواحدآب (به جاي واحدزمين)
فرض كنيم باانجام آبياري كامل بتوانيم 80تن درهكتاروباانجام آبياري بانصف اين مقدار(كم آبياري) 50تن درهكتارمحصول برداشت كنيم ، اگردوهكتارزمين رابانصف آب كامل زيركشت ببريم 100تن محصول برداشت خواهيم كردكه دراين حالت (كم آبياري)نسبت به حالت اول(آبياري كامل) 20تن اضافه عملكردخواهيم داشت، لذاعملكردبه ازاي واحدآب مصرفي كاهش مي يابدكه همانامفهوم ومضمون كم آبياري است.
ازنظرسودخالصنيزفرض كنيم از20تن اضافه عملكرد،10تن آن هزينه هاي مربوط بهافزايش سطح زيركشت(ازيك هكتاربه دوهكتار)رابپوشاند ،دراين صورت بازهم درحالت دوم (كم آبياري)سودخالص حاصل ازكم آبياري وواحدآب مصرفي افزايش مي يابدكه همانامفهوم ومضمون كم آبياري است.
درمناطق خشك ونيمه خشك،آب مهمترين عامل محدودكننده توسعه كشاورزي مي باشد.دركشورمانه تنهاكمبودآب كه زاييده عوانل كليماتولوژي منطقه مي باشدمشكلاتي رابراي توسعه كشاورزي درپي دارد،عدم استفاده بهينه ازآب هاي استحصالي نيزباعث شده تااراضي كمتري تحت پوشش وتوسعه كشاورزي قرارگيرند.
درسال هاي اخيريكي ازاستراتژي هابراي به عمل آوردن محصولات بادرآمدوسودماكزيمم تحت شرايط كمبودآب استفاده ازروش هاي كم آبياري بوده است كه به دليل تشديدبحران آب وازديادجمعيت ازيك سووانباشت تجربيات وتحقيقات ازسوي ديگر، مي رودتاجايگاه شايسته خودرادرايران پيداكند.
«درشرايط ايران به علت محدوديت منابع آب وفراواني نسبي اراضي ،كم آبياري ضرورتي اجتناب ناپذيراست»
به طوركلي كم آبياري به عنوان يك استراتژي سودمنداقتصادي دروضعيت بحران آب وباهدف حداكثراستفاده ازواحدآب مصرفي مطرح مي باشد.كم آبياري نيازمندمديريتي منسجم ودقيق است كه بامديريت آبياري كامل وكلاسيك تفائت دارد. مديريت آبياري بايستي تعيين نمايد كه چه درجه اي ازكم آبياري راباچه روشي بايداعمال نمود.همچنين ،الگوي بهينه كشت، مطالعات اقتصادي ، زمان كم آبياري ، خصوصيات فيزيولوژيكي گياه وموفولوژي خاك رابايد كاملاًمطالعه وبررسي نمود.
جزئيات ومديريت هايي كه دررابطه باكم آبياري كسب شده رامي توان به شرح زيربيان نمود:
1-گيان مناسب براي كم آبياري
گياهاني كه داراي دوره رشدكوتاه ،راندمان مصرف(WUE) بالاومقاوم به خشكي باشند.
2-خاك هاي مناسب براي كم آبياري
خاك هايي كه داراي ظرفيت نگهداري بيشترباشند.
3-آب مناسب براي كم آبياري
آبي كه دركم آبياري مورداستفاده قرارمي گيردبايستي ازكيفيت خوبي برخوردارباشدتاگياه همراه باتنش آبي ديگرتحت تنش شوري قرارنگيرد.
4-عمليات زراعي مناسب براي كم آبياري
شخم بايستي به اندازه كافي عميق باشدتاآب باران بتواندبهتردرخاك نفوذكرده وذخيره شود.استفاده ازمالچ جهت كاهش تبخيرنيزبايستي مدنظر قرارگيرد.زمان كشت بايستي به گو نه اي انتخاب شودكه گياه بتواندازرطوبت موجوددرخاك قبل ازآبياري استفاده نموده وهمچنين طول دوره رشدكوتاه ترگردد.كنترل علف هاي هرزواختلاط كشت نيزازجنبه هاي ديگرعمليات زراعي تحت شرايط كم آبياري است كه بايستي مدنظرقرارگيرد.
5-ميزان وزمان كم آبياري
ميزان آب آبياري(كه براساس آن حداكثرسودحاصل مي شود)بايستي ازروي منحني تابع توليدوهمچنين توابع درامدوهزينه تعيين گردد. همچنين درمناطقي كه دردوران رشد،بارندگي وجوددارددرهرآبياري مقداري ازظرفيت نگهداري خاك جهت ذخيره آب بارندگي خالي نگهداشته شودوزمان كم آبياري به گونه اي تنظيم گرددكه گياه درمرحله حساس به تنش نباشد.
انواع كم آبياري:
الف)آبياري باتنش ياكم آبياري مقطعي:
اين نوع كم آبياري باهدف ايجادتنش(يااسترس)انجام مي شود.اين اصطلاح درمواردي به كاربرده مي شودكه هدف اصلي ايجادتنش، صرفه جويي درمصرف آب يااستفاده بيشترازواحدآب(كم آبياري)نيست،بلكه هدف ازآن واردكردن شوك به گياه،باهداف خاص(مثل ايجادتغييرات فيزيولوژيكي،مورفولوژيكي،متابوليكي،بيولوژيكي،حتي ژنتيكي وغيره مي باشد.
ب)كم آبياري تنظيم شده:
اين نوع كم آبياري باصرفه بهينه سازي واستفاده حداكثرازواحدآب (براي عملكردحداكثروياسودخالص حداكثر)صورت مي پذيرد.كم آبياري تنظيم شده بادردست داشتن توابع توليدوهزينه وقيمت محصولات وبااستفاده ازمدل هامي توان آستانه هاي كم آبياري رامشخص كردوآن رابهينه نمود.
ج)كم آبياري موضعي:
اين نوع كم آبياري مربوط به عدم يكنواختي توزيع آب درمزرعه بالاخص درروش هاي آبياري تحت فشاراست.دراين روش هابه طورقابل قبول 10تا20درصدزمين جيره لازم وكافي رادريافت نمي كندكه به آن عدم كفايت آبياري نيزگفته مي شود.
د)كم آبياري نيمه كلاسيك:
اين نوع كم آبياري درواحدهاي آبياري تحت فشاردرايران توسط كشاورزان به صورت تجربي وخودجوش وبه صورت نيمه كلاسيك انجام مي شود،به طوري كه بااتكابه انعطاف پذيري سيستم هاي تحت فشار،به جاي آبياري كامل ، سطح بيشتري راتحت رژيم كم آبياري قرارمي دهندو لذاازواحدآب عملكردياسودبيشتري راعايدخودمي سازند.
ه) كم آبياري اضطراري:
اين نوع كم آبياري دربحرانهاي شديدكم آبي وخشكسالي براي نجات دادن محصولات يابخشي ازآن ازخطرنابودي صورتمي گيردكه دراين موردتنهاروش هاي آبياري تحت فشارمي تواندچاره كارباشد.
