مدیریت آب در کشاورزی
سال:1401 | دوره:9 | شماره:1 |تعداد مقالات:12

با توجه به شرایط بحرانی دریاچه ارومیه، اصلاح روش های آبیاری به عنوان یکی از راهکارهای موثر مد نظر مدیران آب کشور می باشد. پژوهش حاضر به منظور ارزیابی اثر اصلاح فعالیت های کشاورزی با هدف کاهش مصرف آب بر میزان انتشار گازهای گلخانه ای در سطح استان های آذربایجان شرقی (پنچ شهرستان) و آذربایجان غربی (شش شهرستان) در دو فصل زراعی پائیزه و بهاره بر روی محصولات گوجه فرنگی، گندم و چغندرقند اجرا شد. نتایج کشت پائیزه گندم نشان داد که میزان CO2 تولیدی به ترتیب در آذربایجان شرقی و غربی معادل 22 و 28 درصد در مقایسه با تیمار شاهد کاهش داشته است. ردپای کربن در آذربایجان شرقی و غربی در تیمار در مقایسه با شاهد به ترتیب کاهشی معادل 39 و 35 درصد را نشان می دهد. نتایج کشت بهاره برای گوجه فرنگی نشان داد که میزان CO2 تولیدی در تیمار بالغ بر 25 درصد نسبت به شاهد کاهش داشته است به طوری که از 3925 در شاهد به 2917 کیلوگرم در هکتار در تیمار رسیده است. ردپای کربن تولیدی گوجه فرنگی نیز نشان داد که در تیمار معادل 04/0 و برای شاهد معادل 06/0 (Kg CO2/kg) بوده و کاهشی حدود 33 درصد داشته است. برای چغندرقند در استان آذربایجان غربی به ترتیب میزان CO2 تولیدی و رد پای کربن در تیمار معادل 7/11 و 5/28 درصد نسبت به شاهد کاهش نشان می دهد.

در حال حاضر تعرفه آب بهای کشاورزی در شبکه های آبیاری بر اساس قانون تثبیت آب بهای زراعی مصوب سال 1369 بر مبنای 1% تا 3% محصول کاشت شده محاسبه می شود. از آنجائیکه روش محاسبه تعرفه آب بهای کشاورزی، غیر حجمی و براساس دو شاخص عملکرد در سطح و قیمت محصول می باشد، هزینه های بهره برداری و نگهداری از تأسیسات شبکه های آبیاری را پوشش نداده و باعث اتلاف منابع آب گردیده است. لذا قیمت گذاری آب مبتنی بر اصول و مبانی اقتصادی یکی از الزامات بسیار مهم است. هدف از این پژوهش به دست آوردن قیمت بهینه آب کشاورزی در محدوده شبکه های آبیاری ناحیه شمال خوزستان است. برای تعیین این قیمت، هزینه متوسط و هزینه نهایی تولید هر مترمکعب آب محاسبه گردید. تابع تقاضای آب 8 محصول کشاورزی با استفاده از داده های سری زمانی سال های 1382 تا 1397 به روش حداقل مربعات معمولی OLS، در نرم افزار Eviews، برآورد و کشش های قیمتی تقاضای آب به دست آمد. پس از آن با کمک نرم افزار MATLAB، قیمت بهینه رمزی آب برای محصولات فوق محاسبه شد. نتایج نشان داد که قیمت گذاری بهینه اول، صنعت را با کسری مواجه می سازد. طبق قاعده رمزی برای منطقه مورد مطالعه، قیمت بهینه دوم (قیمت رمزی) کارآمدترین قیمتها را با توجه به محدودیت بودجه که باید برآورده شود، تعریف میکند. همچنین برای دستیابی به حداکثر رفاه اجتماعی قیمت آب محصولات ذرت، جو، گندم و گل رز، که درآمد تضمین شده بهتری دارند، از قیمت تمام شده آب بیشتر و محصولات بامیه، نخود و باقلا، سیب زمینی و گوجه فرنگی از قیمت تمام شده آب کمتر پیشنهاد شد.

با توجه به وضعیت آبی کشور و از طرف دیگر افزایش نیاز به آب، مدیریت منابع آبی اهمیت فراوانی دارد. از آنجا که سهم عمده مصرف آب به بخش کشاورزی اختصاص یافته، از این رو مدیریت آب در دسترس و تخصیص بهینه آب از مسائلی است که باید موردتوجه قرار سساست گذاران قرار گیرد. در همین راستا، در پژوهش حاضر، از روشی فراابتکاری مبتنی بر الگوریتم وال (WOA)، جهت تخصیص بهینه منابع آب شبکه آبیاری و زهکشی صوفی چای واقع در استان آذربایجان شرقی در بخش کشاورزی طی سال های آماری 92-1382 استفاده شد. نتایج حاصل از این روش با نتایج الگوریتم رقابت استعماری (ICA) مورد مقایسه قرار گرفت. تابع هدف بر اساس هر یک از محصولات و عملکرد آن ها و درآمد حاصله از هر محصول مشخص و سپس حداکثرسازی تابع هدف و تخصیص بهینه منابع آب توسط الگوریتم های WOA و ICA انجام شد. نتایج پژوهش نشان داد با افزایش ضریب اعمالی به 9/0، سود حاصل از تخصیص بهینه آب با 30% افزایش سود اقتصادی همراه است. این در حالی است که الگوریتم WOA در مقایسه با الگوریتم ICA با تخصیص 720/1 میلیون متر مکعب حجم در سال دارای 90/8 % استفاده از منابع آب در حالت بهینه در بخش کشاورزی است. در مجموع می توان بیان کرد استفاده از روش های هوشمند تکاملی می تواند راه حل مناسبی در راستای تخصیص بهینه آب در بخش کشاورزی باشد.

بحران آب ازجمله چالش های مهم زیست محیطی است. با توجه به مسئله کم آبی نمک زدایی ارزان تر و سریع تر از آب دریاها، به منظور تأمین آب مصرفی، اهمیت روز افزونی پیداکرده است. نمک زدایی با استفاده از روش های بیولوژیکی، شامل استفاده از گونه های مختلف گیاهان، میکرو ارگانیسم ها، جلبک ها و یا تلفیقی از آن ها است که می تواند در کاهش شوری آب مؤثر باشد. تحقیق حاضر باهدف بررسی نمک زدایی آب های شوربا استفاده از جلبک های دریایی انجام شد. تحقیق حاضر به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد، آزمون تجزیه واریانس دو طرفه ANOVA با دو تیمار اصلی شامل دو نوع جلبک (دونالیلاسالینا و کلرلاولگاریس) و دو تیمار فرعی شامل 2 سطح شوری (50 و 70 میلی زیمنس بر سانتی متر) در سه تکرار انجام شد. آزمایش در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی انجام و در دوره انکوباسیون، هدایت الکتریکی هرروز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد میزان جذب کلر، سدیم و بیکربنات در جلبک های دونالیلاسالینا و کلرلاولگاریس تفاوت معنی داری دارد، بالاترین مقدار جذب نمک در غلظت 50 میلی زیمنس بر سانتی متر در جلبک کلرلاولگاریس با میزان 66/32 درصد کاهش شوری بود. بر اساس نتایج تحقیق به نظر می رسد که کاهش جذب نمک در جلبک ها با استفاده از نمک در سوخت وساز جلبک و رشد و تکثیر آن ها است و در حقیقت، یک روش مؤثر برای از بین بردن شوری است.

با توجه به محدودیت منابع آبی کشور، ضرورت بهبود بهره وری آب کشاورزی و اهمیت تولید انار در کشور، لزوم اندازه گیری و تحلیل حجم آب آبیاری و بهره وری آب در تولید این محصول مهم آشکار می گردد. در این مطالعه، حجم آب آبیاری و عملکرد انار در بیش از 120 باغ منتخب در استان های اصفهان، خراسان رضوی، مرکزی، سمنان، یزد و فارس به صورت میدانی اندازه گیری شد. از تحلیل واریانس برای بررسی تفاوت احتمالی عملکرد، حجم آب آبیاری و بهره وری فیزیکی آب در تولید انار استفاده گردید. نتایج نشان داد به جز عملکرد، تفاوت حجم آب آبیاری و بهره وری آب در استان های یاد شده معنی دار بود. میانگین وزنی عملکرد انار در کشور 5/21 تن در هکتار به دست آمد. میانگین وزنی، حجم آب آبیاری 14790 مترمکعب در هکتار بود. میانگین وزنی بهره وری آب آبیاری 69/1 کیلوگرم بر مترمکعب برآورد شد. میانگین وزنی بهره وری آب و بارش مؤثر دراز مدت 47/1 کیلوگرم بر مترمکعب و بهره وری آب و بارش مؤثر سال جاری 43/1 کیلوگرم بر مترمکعب بود. حجم آب آبیاری باغ های انار و نیاز آبی ناخالص در استان های منتخب مشابه هم نبود. در بعضی استان ها مانند فارس، خراسان رضوی، سمنان و مرکزی حجم آب آبیاری کمتر از نیاز آبی ناخالص و در استان های اصفهان و یزد بیشتر از نیاز آبی ناخالص بود. اما به طور میانگین در سطح کشور، حجم آب آبیاری نزدیک به نیاز آبی ناخالص در سال انجام تحقیق (1398-99)و نیاز آبی ناخالص بلندمدت بود. متوسط حجم آب آبیاری در سامانه های آبیاری قطره ای و سطحی به ترتیب 9981 و 15765 مترمکعب در هکتار بدست آمد که نشان دهنده 37 درصد کاهش آب آبیاری در سامانه آبیاری قطره ای نسبت به سطحی می باشد.

گندم محصولی راهبردی در ایران است. به تبع آن سیاستها و برنامه های مختلفی از جنبه های اجرایی و تحقیقاتی در کشور به مورد اجرا گذاشته شده اند. بر اساس مرور و بررسی اسناد بالادستی، میتوان دریافت که در این اسناد توجه به این محصول به عنوان محصولی راهبردی، هنوز کمرنگ است. ولی در سیاستها و برنامه های اجرایی درون دستگاهی متولیان تولید، آن از چالشها و دغدغههای اصلی بوده و سیاستها و برنامه مختلفی تدوین شده و یا در حال اجرا هستند. سیاستها و برنامه هایی نظیر استفاده بیشتر از روشهای نوین آبیاری برای تولید گندم، استفاده بیشتر از کشاورزی حفاظتی، طرح جهش دیمزارها، برنامه های تحقیقاتی–, توسعه ای مختلف با مؤسسات تحقیقات بین المللی، برنامه های به زراعی و به نژادی مختلف، اجرای طرح افزایش ضریب خود اتکایی گندم، افزایش بهره وری سیستمهای تولید غلات-محور، افزایش عملکرد و بهره وری آب گندم در نظام های گندم بینان، و تدوین سیاستها و اجرای دستورالعمل مربوط به تشویق بهره برداران نمونه با بهره وری آب بالا. از نکات بارز این برنامه ها و سیاست ها توجه خاص به ارتقاء تولید محصولات کشاورزی دیم (از جمله گندم) و دخالت بیشتر بخش خصوصی و نهادهای مربوطه در ارتقاء تولید و بهره وری این محصول است. بهرحال نتایج این بررسی نشان می دهد که سیاستها و برنامه های تدوین شده از نظر استنادی خوب و محکم، مدون و مستند نشده اند و بیشتر در قالب اظهار نظرهای مسئولین در رسانه ها و یا گزارشات و بخشنامه های موردی میباشند. همچنین بررسی میزان پیشرفت و پایش این سیاستها و برنامهها برای مشخص شدن موانع اجرای آنها، و همچنین مقطعی بودن و میزان پایداری آنها از جنبه ادامه کار با در نظر گرفتن تغییرات در مدیریتها، از نقاط ضعف و یا کاستیهای اجرای این چنین سیاستها و برنامهها میباشند. در خاتمه، توصیه ها و راهکارهایی از انواع برنامه ای-سیاستی و راهبردی برای ارتقاء عملکرد و بهره وری آب گندم در کشور ارائه شده است.

با توجه به افزایش بی رویه جمعیت و نیاز به تولید غذای بیشتر، افزایش تولید در اراضی دیم ضروری است. پراکنش نامناسب بارش در سال های اخیر، مدیریت تامین آب در شرایط بحرانی برای این اراضی در اولویت قرار گرفته است. نتایج نشان داده که یک یا دو آبیاری در زمان های حساس، عملکرد اراضی دیم را به شدت افزایش دهد. هرچند آبیاری تکمیلی به منظور ارتقا عملکرد و بهره وری مصرف آب در زراعت دیم مورد توجه قرار گرفته ولی بررسی ویژگی های خاص اراضی دیم از قبیل ناهمواری، شیب و بررسی دسترسی به منابع آب ضروری است. بنابراین هدف اصلی این تحقیق بررسی قابلیت انجام آبیاری تکمیلی در اراضی دیم براساس ناهمواری و شیب است. بر اساس نقشه کاربری استان قزوین، حدود 284 هزار هکتار اراضی آبی و 132 هزار هکتار اراضی دیم در استان وجود دارد که اغلب این اراضی در دشت قزوین واقع شده اند. سپس با توجه به نقشه شیب تهیه شده از منطقه، اراضی دیم جهت اولویت بندی برای انجام آبیاری تکمیلی به 4 کلاس شیب طبقه بندی شده اند: کلاس شیب 5-0 درصد، کلاس شیب 8-5 درصد، کلاس شیب 12-8 درصد و کلاس شیب بیشتر از 12 درصد. در ادامه دو نقشه کاربری اراضی و شیب استان قزوین با هم ادغام شدند (Union کردن در محیط ArcGIS). در اراضی دیم به ترتیب 83، 7/10، 8/3 و 5/2 درصد اراضی دارای شیب کمتر از 5، 8-5، 12-8 و بیشتر از 12 درصد هستند. بنابراین حدود 5/97 درصد اراضی دیم استان قزوین قابلیت انجام آبیاری تکمیلی را دارا هستند. البته بیشتر این اراضی در دشت قزوین و در مجاورت اراضی آبی قرار دارند.

تحقیق حاضر، با هدف سنجش تاثیر ابعاد مختلف کیفیت خدمات ارائه شده شرکت بهره برداری از شبکه های آبیاری ناحیه شمال خوزستان بر رضایت-مندی بهره برداران از شبکه مزبور (که در اینجا مشتریان نامیده می شود)، انجام شد. قلمرو جغرافیایی فعالیت این شرکت، صد و نود هزار هکتار در شمال خوزستان می باشد که انواع محصولات باغی و زراعی در آنها کشت می شود. این تحقیق بر مبنای مدل مدل شکاف کیفیت خدمات (سروکوال) انجام شده و ضمن رتبه بندی مولفه های این مدل، شکاف بین انتظارات و ادراکات مشتریان از کیفیت علمکرد شرکت و تاثیر آن بر رضایت مشتریان نیز تحلیل شده و است. این پژوهش بر حسب هدف کاربردی و بر اساس شیوه گردآوری داده ها توصیفی از نوع پیمایشی است. هجده هزار بهره بردار در شهرهای شمال خوزستان مشغول فعالیت می باشند و جامعه آماری این تحقیق، سرگروه های کشاورزان مزبور به تعداد شش هزار نفر هستند که دارای قرارداد خرید آب با شرکت می باشند حجم نمونه مبتنی بر فرمول کوکران 361 نفر تعیین شد که در عمل 375 پرسشنامه جمع آوری گردید. ابزار جمع-آوری داده، پرسشنامه ای است که متناسب با فعالیت شرکت و نوع مشتریان، بومی سازی شده است. برای بررسی مدل از معادلات ساختاری و برای سنجش معنی داری تفاوت انتظارات و ادراکات مشتریان از آزمون تی همبسته استفاده شد. یافته ها بیانگیر آن است که ضریب همبستگی پیرسون بین رضایت مشتری با بعد عوامل فیزیکی 0. 49، قابلیت اطمینان 0. 46، مسئولیت پذیری 0. 65، ضمانت 0. 53 و همدلی 0. 42 می باشد. بنابر این همه ابعاد مورد بررسی بر روی رضایت مشتریان شرکت بهره برداری موثر می باشند. همبستگی بین کیفیت خدمات و رضایت کشاورزان نیز 0. 58 میباشد نتایج نشان داد هر پنج بعد بر روی رضایت مشتریان شرکت موثر است و در همه این ابعاد بین انتظارات و اداراکات مشتریان شکافی وجود دارد. بنابر این شرکت باید توجه به پر کردن شکاف های مزبور را برای افزایش رضایت مشتریان خود در دستور کار قرار دهد.

با توجه به محدود بودن منابع آبی کشور و خشکسالی های اخیر و نیز، اثرات سوء زیست محیطی ناشی از رها سازی غیر اصولی زهاب های حاصل از کشاورزی، مدیریت و بهره برداری بهینه از این گونه آب ها امری ضروری است. در این پژوهش امکان استفاده مجدد از زهاب های حاصل از کشت نیشکر در دشت خوزستان برای کشت جو و اکالیپتوس و تخلیه نهایی به تالاب های مصنوعی و یا حوضچه های تبخیری، به صورت برنامه شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، با استفاده از آزمون های شوری زدایی، بهترین مدل تجربی شوری زدایی خاک ها در محدوده مطالعاتی تعیین شد. با استفاده از مدل تجربی شوری زدایی، نسبت به تهیه یک مدل شبیه سازی، به منظور تعیین میزان شوری نهایی خاک (ECf) به ازاء کاربرد تراوشات عمقی حاصل از آبیاری زراعت نیشکر اقدام شد. سپس، بر اساس میزان زهاب نیشکر و نیاز آبی جو و اوکالیپتوس، مساحت زمین های قابل کشت این گیاهان تعیین شد. همچنین، با تهیه یک برنامه محاسباتی، مساحت حوضچه تبخیری و یا تالاب های مصنوعی، برای تخلیه زهاب باقیمانده از کلیه زراعت ها تعیین شد. نتایج نشان داد، با استفاده از زهاب یک هکتار زراعت نیشکر در سال دوم کشت، می توان 5/0 هکتار جو کشت کرد و با استفاده از باقیمانده زهاب یک هکتار نیشکر و زهاب 5/0 هکتار جو، می توان 22/0 هکتار اوکالیپتوس کاشت. در نهایت، مساحت محدوده های مورد زهکشی برای ایجاد یک هکتار حوضچه تبخیری (بیلان آبی صفر)، تالاب (ارتفاع سطح ایستابی 25/0+ متر) و تالاب (ارتفاع سطح ایستابی 5/0+ متر)، با استفاده از مقادیر زهاب باقیمانده از زراعت نیشکر، جو و اوکالیپتوس برابر با 4348/0 متر در طول یک سال زراعی به ترتیب برابر با 715/5، 61/12 و 51/19 هکتار به دست آمد.

به منظور بررسی تاًثیر تلفیق روش های آبیاری و سطوح کود نیتروژن در سیستم کشت تک و چند نشا بر عملکرد و بهره وری آب برنج (Oryza sativa L. ) رقم طارم روشن، آزمایشی به صورت کرت های دو بار خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با تیمارهای آبیاری شامل؛ روش آبیاری غرقاب دائم در طول دوره رشد (شاهد T1, )، روش آبیاری قطره ای نواری پس از مرحله واکاری(T2)، پنجه زنی (T3)، خوشه دهی (T4)، گلدهی (T5) و خمیری (T6) با 50 درصد مقدار آب آبیاری غرقاب دائم و دو تیمار 90 (N1) و 180 (N2) کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن از منبع اوره و دو تیمار تک (S1) و چند نشا (S2) در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد دانه و بهره وری آب به ترتیب با 7/6730 کیلوگرم بر هکتار در تیمار T5 × S1 و 844/0 کیلوگرم بر مترمکعب در تیمار T2 × S2 بدست آمد که با تیمار T3 × S1 اختلاف معنی-داری نداشتند. همچنین بیشترین بهره وری آب مبتنی بر عملکرد دانه در همه ی تیمارهای آبیاری با تیمار N2 همراه بود. بنابراین برای عملکرد دانه بیشتر با بهره وری آب بالاتر می توان در شرایط محدودیت آب، تیمار T3 × S1 را با سطح کودی N2 در منطقه رشت اعمال کرد.

با توجه به خشکسالی های اخیر و در نتیجه کاهش کمی و کیفی منابع آب در استان فارس تغییر الگوی کشت از محصولات با مصرف آب زیاد به محصولات با نیاز آبی کم و توسعه باغات دیم اجتناب ناپذیر شده است. بطوریکه علاوه بر شهرستان استهبان، در بسیاری از شهرستان های استان مانند فسا، جهرم، خفر و خرامه نیز کشت درختان انجیر رقم سبز در حال توسعه است. این تحقیق در راستای بررسی تاثیر روش های مختلف آبیاری تکمیلی بر بهره وری آب و ویژگی های زایشی محصول انجیر در شهرستان خرامه طی سال های 97-96 و 98-97 در قالب یک طرح آزمایشی با بلوک های کامل تصادفی با 4 تیمار روش آبیاری و در 5 تکرار اجرا شد. تیمارهای طرح شامل آبیاری تکمیلی به میزان 1500 لیتر در ماه های اسفند، اردیبهشت و مرداد به روش های غرقابی، قطره ای زیرسطحی، میکروجت و بدون آبیاری تکمیلی به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد تعداد میوه زرد روشن به میزان 247 درصد در تیمار میکروجت نسبت به شاهد افزایش داشت. همچنین تعداد میوه های گرید AA و صد یک که مرغوب ترین کیفیت میوه در انجیر می باشند در آبیاری به روش میکروجت نسبت به سایر روش های آبیاری به طور معناداری بیشتر بود. همچنین وزن میوه های زرد روشن و AA در درختان آبیاری تکمیلی شده به روش میکروجت بیشترین مقدار را داشت و تفاوت آن با دیگر تیمارها و تیمار شاهد معنی دار بود. شاخص بهره وری فیزیکی آب در سال اول آزمایش در تیمارهای غرقابی و میکروجت به میزان 11/0 کیلوگرم بر متر مکعب برآورد شد که بیشترین مقدار در بین سایر تیمارها و نسبت به سال دوم بود.

با توجه به گسترش سریع ویروس کرونا و میزان بالای مرگ ومیر ناشی از آن، نوشتار حاضر به بررسی ارتباط میان ویروس کرونا، امنیت آبی و غذایی و محیط زیست پرداخته است. همه گیری Covid-19 منجر به افزایش استفاده از آب در کشور شده است و در برخی از نقاط خشک کشور که از منظر شاخص فقر آبی و تأمین حقابه محیط زیست دارای امنیت آبی ضعیفی بوده و یا بعضاً با ناامنی آبی مواجه است، از منظر آب ناامن تر شده اند. همه گیری ویروس کرونا و اجرایی شدن مصوبات ستاد ملی مبارزه با ویروس کرونا، آثار مثبت زیادی بر روی محیط زیست داشته که می توان به کاهش آلودگی هوا در کلان شهرها، کاهش تولید گازهای گلخانه ای، کاهش آلودگی زیست بوم ها اشاره کرد. البته ذکر این مسئله نیز ضروری است که در خانه مانی مردم منجر به تولید پسماندهای بیشتری شده که در صورت عدم بازیافت این پسماندها، خود می تواند برای محیط زیست مخاطره آمیز باشد. از طرفی همه گیری Covid-19 بر روی اقتصاد و معیشت مردم اثر سوئی داشته و فعالیت های اقتصادی و امنیت شغلی مردم را به مخاطره انداخته است. همه گیری Covid-19 بر اساس سند ملی تغذیه و امنیت غذایی کشور (1399-1391) و پژوهش هایی که درگذشته برای تعیین امنیت غذایی استان های کشور انجام شده است، امنیت غذایی در کشور را نیز دچار مشکل کرده است. ویروس کرونا درس های زیادی را به جامعه بشری آموخته است که می توان به افزایش رعایت بهداشت فردی و مشارکت جمعی اشاره کرد؛ از طرفی برای پیشبرد اهداف مدیریتی و رفع بحران های موجود نظیر گرمایش جهانی و بحران آبی می توان از مشارکت جمعی بهره جست.