بررسی سیستم‌های مدرن آبیاری کشاورزی و سهم آنها در کاهش آب مصرفی- بخش نخست
مقابله با خشکسالی با شیوه‌های مکانیزه آبیاری
گالیا توانگر
درباره سهم مصرفی آب در بخش کشاورزی آمارهای ضد و نقیضی از طرف سازمان‌های دولتی من‌جمله وزارت نیرو و کشاورزی اعلام می‌شود. با این حال به نظر می‌رسد که بخش کشاورزی در کشورمان حدودا بین 80 تا 90 درصد آب مصرفی تجدیدپذیر کشور را به خود اختصاص داده است. دراین بین بارها و بارها از طرف متخصصین دانشگاهی و صاحب نظران بر مکانیزه کردن سیستم‌های آبیاری کشاورزی تاکید شده است. ضرورتی که هیچ‌گاه در عمل به صورت جدی به آن پرداخته نشده است. اغلب کشاورزان گلایه دارند که بر سر چاه‌های آب کنتور نصب کرده‌اند و تاکید دولت صرفا بر گزینه صرفه‌جویی مطلق است، اما هیچ نهاد و ارگانی حاضر نیست برای در پیش گرفتن سیستم مکانیزه آبیاری(به ویژه آبیاری قطره‌ای) به کشاورزان تسهیلات یا وامی اعطا کند.
با توجه به آمارهای اعلام شده جهانی در طول ده سال آینده بحران کم آبی اکثر نقاط جهان به ویژه کشور‌های اروپا و آسیا را در بر می‌گیرد و با توجه به تعریف بانک جهانی چنانچه کشوری سالیانه کمتر از ۱۰۰۰ متر مکعب آب شُرب برای شهروندانش داشته باشد با مشکل جدی کمبود آب مواجه می‌شود؛ لذا برای تامین نمودن امنیت آبی کشور با به کارگیری اصول مدیریت پیشرفته آب و با صرفه‌جویی در مصرف خانگی، صنعتی و کشاورزی به ذخیره منابع آبی کشور می‌توان کمک کرد.
تنها می‌گویند صرفه‌جویی
اما نمی‌گویند چطور؟
مهدی اکبرزاده یک کشاورز برایمان می‌گوید: «موضوع هدر رفت آب در کشاورزی موضوعی است که همگان درباره‌اش صحبت می‌کنند و هشدار می‌دهند، اما کسی راه چاره‌ای را اجرایی نمی‌کند. شما تا ده سال دیگر هم بنشینید و دائما بگویید که مصرف آب در بخش کشاورزی زیاد است، ولی برای کشاورز در پیش گرفتن شیوه‌های مدرن صرفه‌جویی آب سود نداشته باشد، هیچ وقت راه چاره اصلی نیست بلکه همان آبیاری مکانیزه راهکار اصلی است.»
وی با ذکر مثالی و یک حساب و کتاب دو دو تا چهارتا، توضیح می‌دهد: «می‌بینیم مثلا یک کشاورزی که دو هزار متر زمین دارد، می‌خواهد برای کشاورزی سرمایه‌گذاری کند، چیزی در حدود 20 میلیون تومان هزینه اولیه می‌خواهد. با هزینه‌های دیگر می‌شود چهل میلیون تومان. خوب چقدر می‌توانید بازده برای این کشاورز تضمین دهید که بتواند هم این چهل میلیون تومان را برگرداند و هم بتواند برای خودش و خانواده‌اش تا یک سال نان داشته باشد؟»
این کشاورز ادامه می‌دهد:« طرح نصب کنتور سر چاه‌های آب روستاها اجرایی شده است. نه سرمایه داده‌اند و نه برنامه عملی؛ برای اینکه مشکل را حل کنند، فقط می‌گویند آب کم مصرف کنید. نتیجه این روند می‌شود، حفرچاه‌های غیرمجاز که دهانه‌اش زیر بخش مسکونی (خانه شخصی) است و با یک لوله به زمین کشاورزی وصل می‌شود.»
آب‌های خاکستری را جمع‌آوری کنیم
زهرا عمادیان یک دانشجوی رشته آب و فاضلاب گله مندانه برایمان می‌گوید: «خیلی از کتاب‌های رشته مهندسی آب، در مورد مدیریت منابع یا کلا ترجمه‌ای و غربی است یا رفرنس‌شان غربی است؛ در صورتی که مشکل آب آنها با ما خیلی فرق دارد و اصلا اقلیم ما با آنها متفاوت است.»
این دانشجو آب ادامه می‌دهد: «برای همین است که بیشتر دانشجویان مهندسی آب در کشورمان آرمانی و غیرواقعی فکر می‌کنند. یکی از مسیرهای اشتباهی که تحت تاثیر همین ایده‌های آرمانی در دهه 70 و 80 رفتیم، ایده جلو زدن از کشور هلند در سدسازی بود.»
وی بر جمع‌آوری آب خاکستری در منازل و استفاده از آن در آبیاری باغچه‌ها و باغات کوچک تاکید داشته و می‌گوید: «در هر خانه سه دسته آب وجود دارد؛ آب سفید که در لوله‌ها جریان دارد، آب سیاه که آب فاضلاب است و آب خاکستری که آب‌های مصرفی حمام، روشویی، شست و شوی میوه جات و سبزیجات و یا خیساندن حبوبات و آبکشی برنج و... است. با جمع‌آوری این آب‌ها از منازل می‌توان آب خاکستری را لااقل برای آبیاری باغچه‌های منازل یا مزارع و باغات کوچک استفاده کرد.»
عمادیان در تکمیل صحبت هایش می‌گوید: «ایران یکی از طولانی‌ترین دوره‌های خشکسالی را تجربه می‌کند، اما هنوز اقدامی جدی برای تجهیز ساختمان‌ها به سیستم جمع‌آوری، تصفیه و بازیافت آب خاکستری صورت نگرفته است؛ اما شما به راحتی می‌توانید بخشی از آب خاکستری را در خانه خود جمع‌آوری کنید و برای آبیاری باغچه و گلدان یا پُر کردن سیفون و شست و شوی حیاط خانه استفاده کنید. بازیافت آب خاکستری و استفاده هدفمند از آن به حفظ منابع آبی کمک می‌کند و صرفه‌جویی قابل توجهی را در پی دارد. در نتیجه برای حفظ بهینه منابع آبی و صرف کردن هدفمند آن در بخش‌هایی چون کشاورزی و صنعت که مستقیما به چرخه اقتصادی ربط دارند، صرفه‌جویی و مصرف بهینه در تمامی بخش‌ها از جمله بخش خانگی بی‌تاثیر نیست.»
آبیاری قطره‌ای گزینه‌ای در اولویت
یکی از راهکارهای اصلی کاهش سهم آب مصرفی در بخش کشاورزی استفاده از شیوه‌های مکانیزه آبیاری است.
از مهندس کشاورزی «روزبه کریمی» می‌خواهم تا به صورت اجمالی برایمان درباره آبیاری قطره‌ای توضیحی ارائه دهد، وی می‌گوید: «آبیاری قطره‌ای به انگلیسیDrip irrigation عبارت است از روشی که در آن آب با فشار کم از روزنه یا وسیله‌ای به نام قطره چکان از شبکه خارج و به صورت قطراتی در پای گیاه ریخته می‌شود. گاهی این نوع آبیاری را آبیاری موضعی نیز می‌نامند. شبکه‌ای که آب را در سراسر مزرعه توزیع می‌کند به کمک قطرهچکان و با فشار کم در روی زمین پاشیده می‌شود. از مشخصات این روش تحویل آب به گیاه با فشار کم در منطقه توسعه ریشه‌ها، در سطح زمین یا در زیر خاک است تا مساحت و عمق کوچکی از سطح خاک خیس شود.»
وی در مقایسه اثرات دو سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی و زیرسطحی بر رشد و عملکرد گیاهان برایمان می‌گوید: «راندمان آبیاری سطحی در باغات به دلیل خصوصیات ذاتی این روش آبیاری و نیز به کارگیری غیر صحیح آن پایین است. در شرایط کنونی توسعه اصولی سیستم‌های آبیاری تحت فشار تأثیرات به سزایی در بالا بردن راندمان کاربرد آب در باغات دارد.
در روش آبیاری سطحی تلفات تبخیر بخش زیادی از آب داده شده به درختان را شامل می‌شود، به همین دلیل استفاده از سیستم‌های آبیاری قطره‌ای زیرسطحی به عنوان گزینه‌ای جهت رفع این مشکلات مطرح است. از جمله محاسن این سیستم می‌توان به کارایی بالاتر مصرف آب، آلودگی کمتر آب‌های زیرسطحی به دلیل آب شویی کمتر نیترات‌ها، کاهش خطرات شوری به دلیل نگهداری زیاد رطوبت خاک و دور آبیاری کوتاه‌تر، یکنواختی بهتر پخش آب، وضعیت بهتر گیاه از نظر رشد، افزایش کمی و کیفی محصول، عدم گرفتگی قطره‌چکان‌ها، عدم نفوذ ریشه در داخل لوله و قطره چکان، کنترل بهتر بیماری‌ها، مدیریت مناسب کودها و سموم، کنترل علف‌های هرز، امکان خودکار کردن کامل سیستم، طول عمر بیشتر سیستم، کاهش خسارات ناشی از حیوانات و انعطاف‌پذیری زیاد سیستم اشاره کرد.»
این مهندس کشاورزی در پایان متذکر می‌شود: «در سیستم آبیاری قطره‌ای سطحی به دلیل تبخیر آب از سطح قطره‌چکان‌ها و رسوب املاح بر روی آنها مشکلات گرفتگی در طول آزمایش به دفعات مشاهده شده است. در بحث کارایی مصرف آب نتایج نشان داد با کاهش میزان آب آبیاری، کارایی مصرف آب نیز افزایش خواهد یافت؛ یعنی به ازای هر مترمکعب آب مصرفی محصول بیشتری تولید می‌شود.»
چرا کشاورزان از آبیاری مدرن
استقبال نمی‌کنند؟!
از علی شیخیان یک کشاورز که زمینش را همچنان به صورت سنتی (غرقابی) آبیاری می‌کند، سؤال می‌کنم: «چرا برای دریافت تسهیلات(وام) و راه‌اندازی سیستم‌های آبیاری مدرن در زمین زراعی خود اقدام نمی‌کنید؟ وی صراحتا پاسخ می‌دهد: «کشاورز باید بر سر مزرعه خود باشد، نه اینکه در پی تشکیل پرونده و برداشتن سنگ‌های پیش پای خود، برای دریافت تسهیلات وقت و انرژیش را تلف کند. کشاورز یا طرح آبیاری نوین را اجرا نمی‌کند و یا اینکه آن را اجرا می‌کند و در پرداخت اقساط آن می‌ماند وعلت اینکه اراضی پیشرفت نکرده و هنوز بسیاری از اراضی به شکل غرقابی آبیاری می‌شود، همین است. سازمان‌های مربوطه باغ سبز نشان می‌دهند و وقتی وارد آن می‌شوی، می‌بینی که گرفتار شده‌ای.»
وی ادامه می‌دهد: «برای دریافت تسهیلات مدت‌ها دوندگی می‌کنیم، اگر موفق به دریافت مبلغ وام جهت مکانیزه کردن سیستم آبیاری زمین زراعی خود شویم و به دنبال خرید تجهیزات برویم، تازه متوجه می‌شویم که با مبلغ وام اگر تا دیروز می‌توانستیم خیلی کارها را انجام دهیم، الان باید برای خرید تجهیزات آبیاری، از جیب خود نیز پول بگذاریم. هر روز نرخ تجهیزات مدرن آبیاری زراعی با دیروز فرق می‌کند.»
منصور احمدی کشاورز دیگری گله مندانه می‌گوید: «قرار بود از سیستم آبیاری جدید(قطره‌ای)برای آبیاری زمین زراعی خود استفاده کنم. پس از دوندگی بسیار برای دریافت وام و تسهیلات بالاخره موفق به خرید تجهیزات و نصب آن شدم. مدتی نگذشت که تجهیزات به سرعت مستهلک شدند. وقتی هم اعتراض کردم به من پاسخ دادند که به دلیل عدم استفاده استاندارد، تجهیزات فرسوده و معیوب شده‌اند! اما این مشکل تنها برای من نیست و بسیاری از کشاورزان منطقه که سیستم آبیاری جدید دارند، از خرابی زود هنگام تجهیزاتشان گلایه دارند.»
گفتنی است که کارشناسان طول عمر تجهیزات آبیاری قطره‌ای از جمله نوارهای آبیاری را بین 1 تا 3 سال تخمین زده‌اند، که بعد از این زمان کشاورز باید با هزینه خودش نسبت به تجدید تجهیزات آبیاری اقدام کند، که این مهم از توان مالی اغلب کشاورزان خارج است.
افزایش قدرت جذب خاک
و کاهش مصرف آب کشاورزی
برای اینکه آبیاری بهینه صورت گیرد و جذب و نگهداری آب توسط خاک بالا برود، نیازمند افزودنی‌های جاذب به خاک هستیم.
کیوان ترابیان یک فروشنده ماده سوپر جاذب برایمان توضیح می‌دهد: «جاذب، یک ماده افزودنی خاک بوده که آب و مواد غذایی را جذب و حفظ می‌کنند و با خاک کشت همراه گشته و به رشد مطلوب گیاه، کاهش اتلاف آب و هزینه‌های آبیاری کمک می‌کنند. اساس ساخت این پلی مرها آلی بوده و به صورت مصنوعی تولید می‌گردند. از
«پلی اکریلات پتاسیم» و «کوپلمیرهای پلی‌اکریل آمید» ساخته شده و ویژگی منحصر به فرد آن بالا بودن ظرفیت جذب آب و حفظ آن است. این مواد پس از استفاده مستمر، در خاک کشت هیچ‌گونه تغییری ایجاد نمی‌کند و گیاهان، ارگانیسم‌های زنده خاک یا آب سطحی را آلوده نمی‌سازند.»
وی ادامه می‌دهد: «مطالعات توسط سازمان محیط زیست آلمان و سایر کشورها نشان داده که استفاده از این ماده هیچ‌گونه عوارضی برای انسان، گیاه و خاک و محیط زیست ندارد. این مواد تقریباً 500 – 200 برابر وزن خود آب جذب می‌کنند، دراین حال پس از آبگیری دانه‌های خشک مواد سوپرجاذب، ژل دانه دانه به وجود می‌آورند. با استفاده از این پلیمر می‌توان دور آبیاری را افزایش داد.
این مواد شامل سه نوع کاتیون، آنیونی و خنثی می‌باشد که در کشاورزی نوع آنیونی آن با داشتن بار منفی مورد توجه است. سوپر جاذبه‌های آنیونی با دارا بودن قابلیت بالای ظرفیت کاتیونی قادرند علاوه‌بر جذب مقادیر قابل توجهی آب، کاتیون‌های موثر و مفید در رشد گیاه را در خود جذب کنند و ضمن جلوگیری از هدر رفتن آنها در موقع لزوم آنها را در اختیار گیاه قرار دهند. این مواد بی‌بو، بی‌رنگ و بدون خاصیت آلایندگی خاک، آب و بافت گیاهی می‌باشند.»