بررسی سیستم‌های مدرن آبیاری کشاورزی و سهم آنها در کاهش آب مصرفی- بخش پایانی

روش‌های نوین آبیاری با دور اندیشی و اطمینان از محصول

کد خبر: ۱۳۸۱۱۶

تاریخ: ۰۵ مرداد ۱۳۹۷ - ۱۹:۳۶

گالیا توانگر

بهره‌‌وری مصرف آب یکی از شاخص‌های مصرف بهینه آب آبیاری است که به عنوان شاخصی متقن و علمی برای سنجش کیفیت مصرف آب و تولیدات کشاورزی محسوب می‏شود. بدیهی است که تعیین شاخص بهره‌وری آب، به تنهایی قادر به تشخیص عوامل و موانع نقصان آن نبوده و بایستی موارد مصارف غیرمفید شناسایی و به شیوه‌های مستقیم و غیرمستقیم، راهکارهای بهبود عملیاتی گردد. روند تغییرات شاخص بهره‌وری آب، حاکی از رشد آن طی یک دهه اخیر بوده و از ۰/۸۷ کیلوگرم بر مترمکعب در سال ۱۳۸۴ به حدود ۱/۳۲ کیلوگرم بر مترمکعب در سال ۱۳۹۴ رسیده (افزایش ۱۵۲ درصدی) و بطور متوسط در هر سال ۰/۴۱ کیلوگرم بر مترمکعب افزایش پیدا کرد.
اصلاح الگوی مصرف، تنها راه برای گذر از بحران کم آبی، باتوجه به مصرف بیش از حد انرژی در کشور و همچنین کاهش منابع آبی است. صرفه‌جویی در مصرف آب با استفاده از روش‌های نوین برای آبیاری مانند: قطره‌ای، بارانی، کوزه‌ای، تراوا زیرزمینی،‌تانکر و... می‌تواند بسیار تأثیر گذار باشد. برای مثال روش آبیاری قطره‌ای سالیان دراز در فرانسه و در کشورهای دیگر برای آبیاری در گلخانه‌ها مورد استفاده بوده است. در ایران این روش در دهه پنجاه ابداع شد و سطوح بزرگی با این روش آبیاری شدند، ولی با مرور زمان مزایا و معایب این روش مشخص شد. هزینه‌های زیاد و تکنیک‌های نسبتا پیشرفته این روش و نمک‌ها و مواد جامد معلق در آب‌های ایران از معایب آبیاری قطره‌ای بوده و باعث شده که کشاورزان کمتر از این روش آبیاری استفاده کنند؛ ولی این دلیلی نیست که روش آبیاری قطره‌ای را مطرود بدانیم و در پی رفع معایب آن نباشیم. به یاد داشته باشیم با استفاده از روش آبیاری قطره‌ای نسبت به روش غرقابی می‌توانیم 5 الی6 برابر مصرف آب را کاهش دهیم.
آبیاری قطره‌ای
مناسب برای آبیاری با آب شور
دو مشکل اساسی برای به کارگیری آبیاری قطره‌ای در ایران که نشات گرفته از اقلیم است، وجود نمک در خاک و آب است. برای اندازه‌گیری شوری خاک می‌توانید از چند نقطه‌ مزرعه یا باغ خود با کنار گذاشتن خاک سطحی مقداری از آن را بردارید و پس از مخلوط کردن آنها، حدود 1 تا 2 کیلوگرم (4 تا 5 مشت) از آن را در کیسه بریزید و به نزدیک‌ترین آزمایشگاه خاکشناسی تحویل دهید. دانستن میزان شوری خاک مزرعه و باغ، به شما برای انتخاب شیوه آبیاری بسیار کمک می‌کند.
اما شوری بیش از حد خاک چه پیامدهایی را به دنبال دارد؟ نصرت قاسمیان یک کارشناس ارشد رشته کشاورزی برایمان توضیح می‌دهد: «‌شوری خاک مانع از جوانه زدن بذرهای گیاهان می‌شود، به طوری که در سطح یک مزرعه با خاک شور، قسمت‌های بدون بوته به چشم می‌خورد و بقیه بوته‌ها رنگ سبزـ آبی تیره خواهند داشت. شوری زیاد خاک باعث تغییر رنگ و سوختگی برگ‌ها و خشک شدن حاشیه آنها می‌شود و به عبارتی گیاه را مسموم می‌‌کند. به دلیل غلظت بالای نمک در خاک‌های شور، گیاهان نمی‌توانند به راحتی آب جذب کنند؛ در نتیجه، رشد آنها کم و یا متوقف می‌گردد.»
وی برای رفع شوری خاک کشاورزی به چند راهکار‌اشاره کرده و می‌گوید: «برای استفاده‌ صحیح از خاک‌های شور، باید متناسب با آن به کاشت گیاهان شوری‌پسند اقدام کرد. هنگام کاشت بذر در زمین‌های شور، از کشت تک ردیفی بذر در وسط پشته‌ها خودداری کنید و به جای آن، دو ردیف بذر در دو طرف هر پشته بکارید. بهترین جای کاشت بذر، در محل داغ آب پشته‌ها است تا بتوانند به آسانی جوانه بزنند؛ کمترین غلظت شوری در این مکان وجود دارد. در خاک‌های شور باید مقدار آب آبیاری مصرف شده، بیشتر از آب آبیاری خاک‌های غیرشور باشد. می‌توان از آبیاری بارانی به جای آبیاری غرقابی بهره گرفت تا آب کمتری مصرف گردد. روش آبیاری بارانی نسبت به کرتی در کنترل شوری خاک موثرتر است. روش آبیاری قطره‌ای برای آبیاری با آب شور مناسب‌ترین روش است، زیرا محلول خاک تقریبا همیشه رقیق نگه داشته شده، اثر شوری زیاد مشهود نخواهد بود. حساسیت گیاهان دائمی مانند درختان میوه به شوری خاک، بیشتر از محصولات زراعی است.»
چگونه از رسوب املاح در قطره چکان‌ها جلوگیری کنیم؟
سؤالی ذهنم را مشغول می‌کند: «آیا می‌توان از آبیاری قطره‌ای برای خاک شور استفاده کرد؟ و یا با آبی که درصد شوری بیشتری دارد، آبیاری قطره‌ای را استفاده کرد؟» گرفتگی قطره چکان‌ها در سیستم آبیاری قطره‌ای توسط نفوذ ریشه‌ها و رسوب املاح و نمک‌های خاک و نیز ایجاد شوری موضعی و پخش نامنظم و لکه لکه‌ای رطوبت خاک از معایب اصلی سیستم‌های آبیاری ‏قطره‌ای بشمار می‌آیند. ‎
‎‎امید صفایی یک کشاورز که دوره‌های آموزشی استفاده از سیستم آبیاری قطره‌ای را به خوبی گذرانده است، برایمان توضیح می‌دهد: «چون خروجی قطره چکان‌ها بسیار ریز هستند، ذرات معدنی یا آلی موجب گرفتگی آنها می‌شوند. گرفتگی باعث کاهش دِبی تخلیه، غیر ‏یکنواختی پخش آب و در نتیجه صدمه به گیاه می‌گردد. در برخی موارد، ذراتی در آب آبیاری موجود است و قبل از ورود به شبکه لوله‌ها ‏تصفیه نمی‌شود. در موارد دیگر، ذرات در داخل خط لوله یا با تبخیر آب از روزنه قطره چکان‌ها بین آبیاری‌ها وارد آب می‌شوند. اکسید آهن، ‏کربنات کلسیم و بقایای جلبک و میکروب‌ها در بعضی سیستم‌های آبیاری تشکیل شده‌اند، اما تصفیه شیمیایی آب منجر به حذف یا کاهش مشکل گرفتگی ‏قطره چکان‌ها می‌گردد. تجربه نشان داده است که ‏خاک‌های دارای بافت متوسط مناسب آبیاری قطره‌ای بوده، اما برخی خاک‌های بافت ریز روان آب تولید کرده اند‏.»
‎ وی در ادامه می‌گوید: «‎نمک‌ها در سطح خاک تجمع یافته و خطر بالقوه‌ای برای گیاه فراهم     می‌سازد، زیرا باران‌های سبک املاح را به ناحیه ریشه گیاه منتقل می‌سازد. ‏بنابراین، وقتی بعد از دوره جمع نمک، باران می‌آید، آبیاری باید طبق برنامه ادامه یابد تا به اندازه 5 سانتی متر باران وارد خاک شود و نمک‌ها ‏را از ناحیه ریشه گیاه خارج سازد.‎ ‎در خلال آبیاری قطره ای، نمک‌ها در زیر سطح خاک و پیرامون حجم خیس شده خاک با قطره چکان نیز تجمع می‌یابد. خشک شدن خاک بین ‏آبیاری‌ها موجب حرکت معکوس آب خاک و انتقال نمک از پیرامون ناحیه خیس شده به طرف قطره چکان می‌گردد. حرکت آب باید همیشه دور ‏از قطره چکان باشد تا از صدمات ناشی از نمک جلوگیری شود‎.»
‎ اما یکی از محاسن بی‌شمار آبیاری قطره‌ای به‌کارگیری آب شور است. ‎صفایی کشاورز درباره این حسن بزرگ توضیح می‌دهد: «آبیاری‌های مکرر رطوبت خاک را در حدی نگه ‌می‌دارد که بین دو حالت خیلی خشک و خیلی تَرنوسان نمی‌کند و بیشتر قسمت‌های خاک از ‏هوای کافی برخوردار است. خیس ماندن خاک بین آبیاری‌ها ، نمک‌های موجود در محلول را رقیق‌تر نگه می‌دارد. به همین جهت در سیستم قطره‌ای ‏می‌توان از آب با شوری بیشتری نسبت به سایر روش‌های آبیاری استفاده کرد.»
جمع‌آوری نزولات جوی
برای آبیاری باغات
برای آبیاری باغات می‌توان از سیستم‌های تجمیع و ذخیره نزولات جوی برای آبیاری درختان بهره گرفت.
رضا نیک‌زاد یک باغدار در تبیین روش‌هایی که به مصرف آب کمتر کشاورزی در باغات می‌انجامد، توضیح می‌دهد: «تغییر سیستم سنتی به مدرن (قطره‌ای) احداث استخر ذخیره آب، جهت ذخیره آب و نزولات آسمان به این ترتیب که استخرهای ذخیره آب را با استفاده از پلی پوش‌ها به منظور ذخیره آب می‌سازند و در کمترین زمان ممکن با هزینه کمتر نسبت به استخر بتنی، مصرف آب به یک سوم تا یک چهارم کاهش می‌یابد و نیز به سرعت و آسانی نصب می‌شوند. جهت ذخیره آب و نزولات آسمانی، این استخرها را با توجه به محاسبه سطح باغ احداث می‌کنند. اصلاح شیوه‌های کشت روش موثر دیگری در کاهش مصرف آب کشاورزی در باغات است. مثل کشت و تکثیر گیاه کم مصرف زعفران و یا استفاده از پایه کم توقع مثل آلبالو روی پایه محلب و پایه‌های مالینگ.»
از این باغدارمی‌خواهم درباره شیوه جمع‌آوری آب‌های حاصل از برف و باران برای استفاده آبیاری باغات توضیح بیشتری بدهد. وی به تشریح و تبیین چند شیوه پرداخته و می‌گوید: «نوارهای کنتوری: عبارتند از خاک ریزی‌های کوچکی که بر روی خطوط هم تراز و عمود بر امتداد شیب ایجاد می‌شوند و کشت در امتداد این خاک ریز‌ها انجام می‌شود.»
تراس‌های کنتوری: در این روش روی خطوط هم تراز، تراس احداث می‌نمایند که عرض این تراس‌ها بسته به زاویه شیب از یک الی 10 متر متفاوت خواهد بود، این روش روی اراضی با شیب 20 الی 50 درصد و با بارندگی 200 الی 600 میلی متر به‌کار می‌رود.
تراس‌های آبرویی: تراس‌های آبرویی، در اراضی با شیب زیاد احداث می‌شود و در درون آنها درختان کاشته می‌شود.
بانکت هلالی: با ایجاد چاله‌های هلالی به شعاع 2 الی 4 متر و در امتداد عمود بر جهت شیب اصلی دامنه‌ها می‌توان بانکت هلالی را به وجود آورد.»
معجزه‌ای برای کاهش آب مصرفی کشاورزی!
کشت هیدروپونیک (کشت بدون وابستگی به خاک) انقلابی آفریده است. در این شیوه کشت که به خاک وابسته نیست، دیگر نیازی به نگرانی در‌باره خاک‌های شور نیست. این نوع کشت به ویژه در مزارع تولید علوفه دامی بسیار موثر بوده و کاهش مصرف آب را تا 99 درصد منجر شده است که نتیجه‌ای بسیار شگفت انگیز است.
زیبا نادری یک کارشناس ارشد رشته کشاورزی برایمان توضیح می‌دهد: «کاهش بیش از 99 درصدی در مصرف آب کشاورزی، شیوه کشت هیدروپونیک را به راهکاری اساسی جهت رفع معضل علوفۀ دام تبدیل کرده است. با توجه به معضل خشکسالی در ایران و حجم پایین میزان تولید علوفه به روش سنتی یا مرتعی و به منظور کمک به جلوگیری از افزایش قیمت نهاده‌های تولیدی دام که در ‌‌نهایت منجر به افزایش قیمت محصول نهایی (شیر، گوشت و...) می‌شود، محققان با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های نو و روش‌های خلاقانه، توانسته‌اند راه‌حل مناسبی برای معضل تهیه خوراک تازه دام با کمترین میزان استفاده از نهاده‌ها، به صورت کاملا ارگانیک، سازگار با طبیعت و دائمی ارائه دهند.»
این دانش آموخته رشته کشاورزی ادامه می‌دهد: «این سیستم بر پایۀ اصول کشت هیدروپونیک (آبکشت یا کشت بدون خاک) فعالیت می‌کند و به صورت پیش فرض توانایی تولید روزانه یک تن علوفه تازه، ارگانیک و غنی شده در 36 مترمربع را دارد. این مقدار تولید برابر تولید 30 هکتار زمین زراعی مرغوب می‌باشد. با این تفاوت که این میزان تولید فقط در7 روز میسر می‌شود. این میزان تولید توانایی تامین علوفه 50-55 راس گاو یا 250-300 راس گوسفند یا 100 راس اسب یا شتر در روز را دارد.»
وی در تکمیل صحبت‌هایش می‌گوید: «علاوه‌بر موارد بالا، به دلیل در دسترس بودن همیشگی مواد تازه و غنی شده که به صورت ارگانیک تهیه شده‌اند، سلامت عمومی دام‌ها افزایش چشمگیری خواهد داشت و در نتیجه، میزان استفاده از مواد دارویی و آنتی بیوتیک در دام کاهش می‌یابد. این امر علاوه‌بر کاهش هزینه‌ها باعث خوش خوراک‌‌تر شدن محصولات دام نیز می‌شود. گفتنی است تولید علوفه جزو آخرین عملکردهای این سیستم می‌باشد. سایر تولیدهایی که می‌توان در این سیستم بدون نیاز به تغییر در طراحی و با سوددهی بیشتر انجام داد عبارتند از: تولید جوانه‌های زراعی، تولید نشاء انواع گیاهان، گل‌ها، صیفی‌جات و تولید سبزیجات هیدروپونیک.»