نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجانغربی
2 استادیار دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگا تبریز
چکیده
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
In order to identify the relevant areas of wheat cultivation in the West Azarbayjan province, considering the economic costs, yield and water use efficiency (WUE) in various irrigation systems (such as traditional and modern methods), 17 counties (depending on the climatic conditions), 3 villages per county and fields of three farmers per village were visited, and the prepared questionnaires were completed and samples were taken in 2017. The measured traits from each field were included cost of production, production and net incomes, used water in traditional and modern irrigations, yield and water use efficiency in traditional and modern irrigation. The results showed that among the counties of the province, Naghadeh had the highest net income (64.56 million Rials/ ha) and yield (4986.67 kg/ ha) and Chaypareh had the highest water use efficiency in modern system of irrigation (2.2 kg/ m3) and the least amount of water used in both irrigation systems (traditional and modern) was shown in resistant cultivars of wheat. An increase of 106% to 152% of water use efficiency index was observed in Maku and Naghadeh in modern irrigation compared to traditional irrigation. Due to the lack of available water resources in the province, it seems that it is better to reducin area of cultivation and provide more of the available water resources to environment, especially Urmia Lake, instead of increasing the cultivation area. The relevant areas of wheat cultivation in the West Azarbayjan province were Naghadeh and Chaypareh cities.
کلیدواژهها [English]
مقدمه
گندم (Tritcum aestivum L.) به عنوان یکی از اصلیترین مواد غذایی بشـر و مهمتـرین محصول زراعی و ماده غذایی در کشور ما، از جایگاه ویژهای برخوردار است. از حدود 11 میلیون هکتار سطح محصولات سالانه برداشت شده در ایران در سال 1396-1395، حدود 65/7 میلیون هکتار، معادل 55/69 درصد به غلات اختصاص داشته است. محصول گندم با 1/71 درصد، عمدهترین محصول غله کشور است و مساحت زیر کشت گندم در استان آذربایجانغربی، 361990 هکتار است که از این سطح، 93950 هکتار آن به کشت آبی اختصاص دارد و سهم استان آذربایجانغربی از کل تولید گندم کشور، 2/3 درصد میباشد (Ebadzadeh et al., 2017). همچنین، عمدهترین محصول وارد شده به کشور نیز گندم است که این امر، نشاندهنده اهمیت این محصول است (Layani et al., 2016). با توجه به مصرف و تقاضای زیاد این محصول در جهان، تغییر در میزان تولید آن میتواند در بازار جهانی اثر گذارد و قیمت آن را تحت تاثیر قرار دهد. طبق گزارش سازمان خواروبار و کشاورزی ملل متحد، تولید کل غلات جهان، حدود 587/2 میلیارد تن بوده است که حدود722 میلیون تن از آن به گندم اختصاص داشته است و از نظر سطح زیر کشت نیز گندم در درجه اول اهمیت قرار دارد (FAO, 2018). بـرآورد هزینههای تولید به تفکیک نهاده، درآمد و قیمت تمام شده این محصـول مـیتوانـد برای سیاستگذاران در اتخاذ سیاستهای مناسب موثر باشد. برآورد درآمد یک محصول خاص، موضوع مورد علاقه جهانی است (Shao et al., 2001) و مقولههای مهمی مانند فقر، امنیت غذایی و گرسنگی، رشد و توسـعه اقتصـادی، عـدالت اقتصـادی و غیره از جمله مسائلی هستند که ارتباط تنگاتنگی با بحث درآمد دارند. مدیریت کارای منابع کشاورزی، بهمیزان زیادی به توسعه پایدار اقتصـادی و اجتمـاعی مربـوط میشود (Shao et al., 2001) و در این رهگذر، بحث هزینههای تولید از جمله مسائل مهم است.
شرایط خاص اقلیمی ایران که خشکی و پراکنش نامناسب زمانی و مکانی بارندگی، واقعیت انکارناپذیر آن است، هرگونه تولید مواد غذایی و کشاورزی پایدار را منوط به استفاده صحیح و منطقی از منابع محدود آب کشور کرده است. در همین راستا میتوان گفت که آب آبیاری، مهمترین نهاده تولید کشاورزی است. تنها در صورت بهینهسازی و افزایش کارآیی مصرف آب در بخش کشاورزی، میتوان به استفاده بهینه از آب دست یافت. کارآیی یا بهرهوری آب، به مقدار ماده خشک گیاهی تولید شده به ازای هر مترمکعب آب آبیاری مصرف شده، گفته میشود. برای افزایش کارآیی مصرف آب، به مجموعهای از یک سامانه کارآمد زراعی، شامل مهار آب، انتقال آب تا مزرعه، توزیع یکنواخت و صحیح آب در مزرعه، اتخاذ روش صحیح آبیاری، عملیات کاشت و داشت صحیح، رعایت دقیق مسائل بهزراعی و بهنژادی نیاز است
(Heydari Pour et al., 2014). Abbasi et al (2017b) متوسط راندمان کاربرد آب آبیاری محاسبه شده با روشDorenbos & Pruitt (1977) را برای محصولات مهمی مانند گوجهفرنگی (72)، پسته (5/69)، مرکبات (4/65)، باغها (9/63)، ذرت علوفهای (1/59)، چغندرقند (8/58)، یونجه (8/58)، برنج (5/56)، سویا (4/54)، ذرت دانهای (6/53)، سیبزمینی (7/52)، نیشکر (9/51)، گندم (8/51)، کنجد (6/50)، پنبه (3/45)، جو (2/37) و حبوبات(9/33)، به درصد عنوان محاسبه کردند. بهدلیل محدودیت منابع آب، از حدود ۳۷ میلیون هکتار اراضی مستعد کشاورزی، فقط 8/7 میلیون هکتار به صورت فاریاب کشت میشود؛ از طرف دیگر، از ۸۹ میلیارد مترمکعب آب استحصال شده، حدود ۸۳ میلیارد مترمکعب آن به بخش کشاورزی اختصاص دارد. میزان کنونی تولیدات کشاورزی فاریاب در کشور، بیش از 68 میلیون تن است؛ یعنی به ازای هر مترمکعب آب مصرف شده، تقریبا 8/0 کیلوگرم محصول تولید میشود که در مقایسه با کشورهای پیشرفته (5/1 کیلوگرم بر مترمکعب)، رقم پایینی است که با توجه به رشد جمعیت، میزان تولید محصولات آبی در افق سال ۱۴۰۰ باید به حداقل ۱۸۶ میلیون تن برسد. برای رسیدن به این مهم باید مدیریت آب، بهویژه مدیریت توزیع و مصرف آن در مزرعه بهبود یابد. از آن گذشته، باید به نوع گیاهی که کشت میشود نیز توجه داشت. بهعنوان یک عمل منطقی، همواره توصیه میشود که محصولاتی کاشته شوند که بهرهوری آب در آنها بیشتر است؛ بنابراین باید متوسط بهرهوری آب به یک تا دو کیلوگرم در مترمکعب افزایش یابد
(Abbasi et al., 2017a).
میزان مصرف آب در گیاهان مختلف متفاوت است و در یک گیاه نیز این میزان، تابع شرایط اقلیمی، بافت خاک، نوع سیستم تأمین و توزیع آب میباشد، بهعبارت دیگر، میزان مصرف آب در گندم، علاوه بر اینکه در شهرستانهای مختلف دارای مقادیر متفاوتی است، در یک شهرستان نیز این مقادیر مصرف در طول دوره رشد و نوع سیستم آبیاری، تغییرات زیادی دارد. با توجه به استراتژیک بودن گندم و اینکه مهمترین محصول زراعی کشور است و نقش بارزی در تأمین تغذیه مردم دارد، اگر با توجه به نیازمندیهای آبی این محصول، بتوان مناطق مساعد کشت آن را شناسایی نمود و محدودیتها یا توانمندیهایی که اقلیم در محیط ایجاد کرده است را شناسایی کرد، عملا میتوان به عملکرد بیشتری در واحد سطح دست یافت که خود سبب بهبود شرایط اقتصاد کشاورزی و سطح درآمد کشور خواهد شد. بنابراین در این مطالعه تلاش شد تا سامانههای آبیاری مختلف (سنتی و مدرن) در تولید گندم در این منطقه و همچنین استفاده از ارقام مقاوم به خشکی گندم (پیشگام و میهن) از لحاظ میزان مصرف آب مورد بررسی و مقایسه قرار گیرند.
مواد و روشها
استان آذربایجانغربی، در محدوده جغرافیایی 44 درجه و 30 دقیقه تا 47 درجه و 23 دقیقه طول شرقی و 35 درجه و 58 دقیقه تا 39 درجه عرض شمالی، در شمالغرب ایران واقع شدهاست و با وسعت 4/37411 کیلومترمربع، 25/2 درصد از مساحت کشور را به خود اختصاص داده است. شمالیترین و غربیترین نقطه جغرافیایی ایران، شهرستان ماکو است. وجود کوههای مرتفع و قرار گرفتن آنها در مسیر انواع جریانهای آب و هوایی و نیز دریاچه ارومیه در شرق، باعث تنوع آب و هوایی در استان شده است. دمای استان در قسمتهای مختلف متفاوت است و بر اساس طبقهبندی اقلیمی، از نیمه خشک بسیار سرد در شمال غرب و جنوب شرق تا بسیار مرطوب سرد در جنوب غرب (سردشت) استان متغیر میباشد.
جهت جمع آوری اطلاعات، 17 شهرستان (اشنویه، خوی، پیرانشهر، تکاب، پلدشت، چالدران، چایپاره، سردشت، سلماس، شاهیندژ، شوط، ماکو، مهاباد، میاندوآب، نقده و ارومیه) انتخاب شدند و در هر شهرستان بسته به اقلیم، به سه روستا مراجعه شد و از هر روستا، سه زارع به صورت تصادفی انتخاب شدند و پرسشنامه تهیه شده از قبل، تکمیل شدند و نمونهبرداری لازم انجام شد. برای تعیین هزینههای تولید، هزینههای تهیه زمین (شخم، دیسک و لولر)، کاشت (هزینه خرید بذر و هزینه کشت با ردیفکار)، داشت (مبارزه با علفهای هرز و کوددهی)، برداشت (هزینه کمباین) و همچنین هزینه اجاره یکسال زمین در نظر گرفته شد. برای تعیین درآمد یک هکتار گندم، عملکرد محصول گندم در هکتار به قیمت دانه به اضافه کاه گندم ضرب شد. سود خالص در هر هکتار، از تفریق هزینه تولید از درآمد محصول بهدست آمد. مقدار آب مصرفی سنتی در هر هکتار، بسته به منابع تامین آب در مناطق مختلف استان، از طریق کنتور آب (موتور پمپ از چاه) و پارشال فلوم (از آبهای جاری) اندازهگیری شد. عملکرد گندم با خود اظهاری زارعین و تکمیل فرمهای تنظیم شده، تعیین شد. کارآیی مصرف آب از تقسیم مقدار محصول تولید شده بر مقدار آب مصرفی در هکتار تعیین شد. آب مصرفی توسط ارقام مقاوم به خشکی (پیشگام و میهن)، با کاهش یکبار آبیاری که 20 درصد از آب مصرفی را کاهش داد، تعیین شد (Golinedjad & Eivazi, 2019).
برای آنالیز دادهها از طرح آشیانهای با سه سطح شهرستان (کل 17 شهرستان استان)، سه روستا در هر شهرستان و سه زارع در هر روستا استفاده شد
(Yazdi Samadi et al., 2006). تجزیه آماری دادهها با نرم افزار MSTATC و مقایسه میانگینها از طریق آزمون چند دامنه ای دانکن انجام شد. برای رسم شکلها، از نرم افزار Excel استفاده شد.
نتایج و بحث
تجزیه واریانس داده ها (جدول 1) نشان داد که بین سطوح شهرستانهای استان، روستاهای هر شهرستان و کشاورزان هر روستا از نظر هزینه تولید، درآمد محصول، سود خالص، آب مصرفی به روش آبیاری سنتی و مدرن، آب صرفهجویی شده با آبیاری مدرن، عملکرد محصول، کارآیی مصرف آب به روش آبیاری سنتی و مدرن، آب مصرفی ارقام مقاوم به خشکی، کل آب صرفهجویی شده با آبیاری مدرن و ارقام مقاوم (به استثنای درآمد و سود خالص محصول در بین شهرستانهای استان)، اختلاف آماری معنیداری وجود داشت.
جدول 1- نتایج آنالیز واریانس (میانگین مربعات) صفات اندازهگیری شده در گندم
Table 1. Variance analysis (mean of squares) of measured traits in wheat
Total saved water in modern irrigation with drought resistant cultivars |
Used water with drought resistant cultivars |
Water use efficiency in modern irrigation |
Water use efficiency in traditional irrigation |
Yield |
Saved water in modern irrigation |
Used water in modern irrigation |
Used water in traditional irrigation |
Net income |
Product ion income |
Cost of Production |
DF |
Source of variation |
3738115** |
4650766** |
1.41* |
0.20** |
1909040* |
2339574* |
2249470** |
6756252.5* |
417.81* |
311.7* |
50.09* |
16 |
Counties in province |
436648** |
326700** |
0.23** |
0.02** |
938522** |
311049** |
28306** |
469559.42** |
66.76** |
86.29** |
10.24** |
34 |
Villages in counties |
9493** |
44084** |
0.01** |
0.01** |
7503** |
8460** |
8777** |
58988.26** |
3.08** |
1.24** |
0.66** |
102 |
Farmers in villages |
*، ** و ns: بهترتیب معنیدار در سطح احتمال خطای پنج و یک درصد و عدم وجود اختلاف معنیدار.
*, ** and ns: Significant at the 5% and 1% of probability levels and non-significant, respectively.
شهرستان خوی (شکل 1)، بیشترین هزینه تولید گندم (02/21 میلیون ریال در هکتار) را داشت و شهرستانهای مهاباد و شوط، بهترتیب بعد از خوی در رده بعدی قرار گرفتند. در بین شهرستانهای استان، کمترین مقدار هزینه صرف شده برای تولید گندم آبی در شهرستان بوکان با مقدار 32/10 میلیون ریال در هکتار بود؛ این مقدار، 90/50 درصد کمتر از مقدار هزینه صرف شده برای تولید گندم در شهرستان خوی بود (شکل 1). بیشترین درآمد محصول از شهرستانهای نقده و ارومیه، بهترتیب با 79/79 و 11/75 میلیون ریال در هکتار مشاهده شد و بعد از این دو شهرستان، بهترتیب شاهیندژ، سردشت، خوی، تکاب، چایپاره و مهاباد در ردههای بعدی قرار گرفتند. شهرستان شوط نیز کمترین مقدار درآمد را برای محصول گندم داشت (شکل 2). طی پژوهشی در ترکیه، درآمد خالص در حالت بدون تنش، هزینه تولید و درآمد خالص برای شرایط کمآبی، بهترتیب 1/39، 21/14 و 89/24 میلیون لیر ترکیه در هکتار و نسبت درآمد ناخالص به هزینه تولید، 75/2 و برای شرایط آبیاری تکمیلی بهترتیب 38/70، 86/23 و 52/46 میلیون لیر در هکتار و نسبت درآمد ناخالص به هزینه تولید 95/2 گزارش شد که نشاندهنده افزایش سود خالص به میزان 87 درصد نسبت به شرایط کمآبی است (Oweis et al., 2001). گزینش روش آبیاری از سوی کشاورزان، در پی تصمیم آنها به افزایش تولید محصول و کارایی است. بخشی از این تصمیمها، در راستای کاهش هزینههای زراعی است که به علت سهم عمده هزینه آب در مجموع هزینههای زراعی تولید محصول بوده است؛ بهطوریکه طبق برآورد انجام شده، سهم نهاده آب از کل هزینههای متغییر زراعی تولید گندم، 33 درصد بوده است
(Caswell & Zilberman, 1986).
شکل 1- مقایسه میانگین هزینه تولید گندم در شهرستانهای استان آذربایجانغربی.
Figure 1. Mean comparison of production cost in West Azerbaijan counties.
شکل 2- مقایسه میانگین درآمد محصول گندم در شهرستانهای استان آذربایجانغربی.
Figure 2. Mean comparison of production income in West Azerbaijan counties.
بیشترین مقدار سود خالص حاصل از گندم (شکل 3) را شهرستان نقده داشت و ارومیه بعد از این شهرستان قرار گرفت. کمترین مقدار سود خالص نیز از شهرستان شوط، با 28/46 درصد کاهش نسبت به سود خالص کشت گندم در شهرستان نقده حاصل شد. بررسی ضرایب همبستگی صفات (جدول 2) نشان داد که سود خالص محصول، رابطه منفی معنیداری (۰۱/۰≥P) با آب مصرفی داشت. (2010) Namara et al بهبود مدیریت آب کشاورزی را در جهت کاهش فقر، ضروری دانستهاند. آنها معتقدند که مدیریت آب کشاورزی، باعث بهبود بهرهوری و تولید، تثبیت درآمد و تشویق به استفاده از نهادههای با بازده بیشتر میشود. در مطالعات انجام شده پیشین (Varma & Namara, 2006; Panahi et al., 2013; Taherabadi, 2013)، فقدان نظام مالی و اعتباری برای پرداخت وام به کشاورزان از سوی دولت و نبود بنیه مالی قوی کشاورزان، از مهمترین موانع و محدودیتهای بهکارگیری مدیریت بهینه منابع آب در نظام کشاورزی ذکر شدهاند.
شکل 3- مقایسه میانگین سود خالص محصول گندم در شهرستان های استان آذربایجانغربی.
Figure 3. Mean comparison of net income in West Azerbaijan counties.
جدول 2- ضرایب همبستگی بین صفات اندازهگیری شده در گندم
Table 2. Correlation coefficients among traits of wheat
Total saved water in modern irrigation with drought resistant cultivars |
Used water with drought resistant cultivars |
Water use efficiency in modern irrigation |
Water use efficiency in traditional irrigation |
Yield |
Saved water in modern irrigation |
Used water in modern irrigation |
Used water in traditional irrigation |
Net income |
Production income |
Cost of Production |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Cost of Production |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0.17ns |
Production income |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
-0.93** |
-0.09 ns |
Net income |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
-0.13 ns |
-0.12 ns |
0.17** |
Used water in traditional irrigation |
|
|
|
|
|
|
1 |
0.81** |
-0.21** |
-0.17 ns |
0.13 ns |
Used water in modern irrigation |
|
|
|
|
|
1 |
0.50** |
0.86** |
-0.05 ns |
-0.06 ns |
0.16* |
Saved water in modern irrigation |
|
|
|
|
1 |
-0.01 ns |
-0.17** |
-0.08 ns |
0.96** |
0.97** |
0.18* |
Yield |
|
|
|
1 |
0.72** |
-0.54** |
-0.70** |
-0.73** |
0.74** |
0.72** |
-0.02 ns |
Water use efficiency in traditional irrigation |
|
|
1 |
0.81** |
0.49** |
-0.84** |
-0.47** |
-0.74** |
0.52** |
0.54** |
-0.06 ns |
Water use efficiency in modern irrigation |
|
1 |
-0.74** |
-0.73** |
-0.08 ns |
0.86** |
0.81** |
0.99** |
-0.13 ns |
-0.12 ns |
0.17* |
Used water with drought resistant cultivars |
1 |
0.90** |
-0.84** |
-0.59** |
-0.03 ns |
0.99** |
0.59** |
0.90** |
0.07 ns |
-0.07 ns |
0.17* |
Total saved water in modern irrigation with drought resistant cultivars |
*، ** و ns: بهترتیب معنیدار در سطح احتمال خطای پنج و یک درصد و عدم وجود اختلاف معنیدار.
*, ** and ns: Significant at the 5% and 1% of probability levels and non-significant, respectively.
اصول علم آبیاری در جهت بهینهسازی مصرف آب میباشند و درواقع مصرف بهینه آب، همان کاربرد عملی علم آبیاری در عرصه کشاورزی است. استفاده از راهکارهای مدیریتی بهمنظور افزایش شاخص کارآیی مصرف آب در مزارع کشاورزی، یکی از گزینههای عملی برای مقابله با کمآبی است، به طوری که در تحقیق حاضر، آب مصرفی در روش آبیاری سنتی در شهرستان ماکو با مقدار 8/7638 مترمکعب در هکتار، بیشترین بود و میزان آب مصرفی در روش کشت سنتی گندم آبی شهرستانهای شوط و پلدشت کمتر از شهرستان ماکو بود و چایپاره کمترین میزان آب مصرفی (11/4111 مترمکعب در هکتار) را داشت (شکل 4).
شکل 4- مقایسه میانگین آب مصرفی به روش سنتی در محصول گندم در شهرستان های استان آذربایجانغربی.
Figure 4. Mean comparison of used water in traditional irrigation in West Azerbaijan counties.
مطالعه انجام شده در پنج مزرعه گندم شهرستان همدان که از سامانه آبیاری سنتی استفاده میکردند، میانگین عملکرد را 5887 کیلوگرم در هکتار و حجم آب مصرفی را 5007 مترمکعب در هکتار و بهرهوری مصرف آب را 18/1 کیلوگرم بر مترمکعب اعلام نمودند (Ghasemi Nejad Raeini et al., 2012). همچنین در تحقیق دیگری، اثرات سه سامانه آبیاری بارانی، قطرهای (تیپ) و جویچهای بر چندین رقم گندم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادکه تفاوت بین ارقام از نظر عملکرد معنیدار نبود. مقدار بهرهوری مصرف آب آبیاری در روش آبیاری تیپ، بارانی و جویچهای (بدون در نظر گرفتن بارندگی مؤثر)، بهترتیب 6/1، 1/1 و 69/0 کیلوگرم به ازای واحد آب مصرفی بود (Ghadami Firouzabadi et al., 2017). در روش مدرن آبیاری گندم در تحقیق حاضر، بیشترین و کمترین مقدار آب مصرفی بهترتیب به شهرستان پلدشت (33/4003 مترمکعب در هکتار) و چایپاره (89/2288 مترمکعب در هکتار) تعلق داشت که میزان آب مصرفی پلدشت و ماکو، اختلاف معنیداری با یکدیگر نداشتند (شکل 5). آب صرفهجویی شده در روش مدرن آبیاری گندم نسبت به روش سنتی در شهرستان ماکو، بیشترین مقدار (33/3733 مترمکعب در هکتار) را داشت (شکل 6) که حاکی از هدررفت آب و مصرف بسیار بالای آب در روش سنتی برای کشت گندم در این شهرستان بود. از طرفی، کمترین مقدار صرفهجویی آب نیز در شهرستان چایپاره بود؛ در این شهرستان، آب مصرفی در آبیاری مدرن و سنتی گندم نیز در مقایسه با دیگر شهرستانهای استان، کمترین مقدار را داشت، اما بهطورکلی در تمام شهرستانهای استان، مقادیر آب مصرف شده در آبیاری مدرن، بهطور معنیداری نسبت به آبیاری سنتی کمتر بود (شکل 4، شکل 5). با توجه به مصرف بیش از حد انرژی در کشور و همچنین کاهش منابع آبی، تنها راه برای گذر از بحران کمآبی، صرفهجویی یا همان بهینهسازی مصرف آب است که مناسبترین و منطقیترین راهحل برای گذر از بحرانهای موجود از جمله دورانهای کمآبی بهنظر میرسد. صرفهجویی در مصرف آب با استفاده از روشهای نوین برای آبیاری مانند قطرهای، بارانی، کوزهای، تراوا زیرزمینی، تانکر و ... میتواند در دوران کمآبی بسیار موثر باشد. برای مدیریت و صرفهجویی مصرف آب در شبکه باید زمان و مقدار آب مورد نیاز هر مزرعه مشخص شود. اگر بتوان مقدار آب مصرفی هر مزرعه را اعلام نمود، زارعین در مصرف و توزیع آب در مزرعه دقت بیشتری مینمایند و از تلفات آب به مقدار قابلتوجهی کاسته خواهد شد.
شکل 5- مقایسه میانگین دادههای آب مصرفی به روش مدرن در محصول گندم در شهرستان های استان آذربایجانغربی.
Figure 5. Mean comparison of used water in modern irrigation in county of West Azerbaijan.
6- مقایسه میانگین دادههای آب صرفه جویی شده در روش مدرن در شهرستان های استان آذربایجانغربی
Figure 6. Mean comparison of saved water in modern irrigation in county of West Azerbaijan.
با توجه به تأکید سیاستگذاران آب کشور بر صرفهجوئی و استفاده بهینه از این نهاده با ارزش در بخش کشاورزی (بهعنوان بزرگترین مصرفکننده آب در کشور)، به نظر میرسد که اصلاح سامانههای سنتی آبیاری، یکی از عملیترین راهکارهای موجود در این زمینه باشد. در تحقیقی که توسط
et al. (2010) Jackson ، روی دو سامانه آبیاری غرقابی و سنترپیوت انجام شد، نتایج نشان داد جایگزینی سامانه آبیاری مدرن به جای آبیاری سنتی، منجر به کاهش کاربرد آب به میزان 10 تا 16 درصد شد. عملکرد محصول گندم در شهرستان نقده با مقدار 67/4986 کیلوگرم در هکتار، بیشترین مقدار را به خود اختصاص داد (شکل 7) و شهرستان ارومیه با عملکرد 44/4694 کیلوگرم در هکتار در بین شهرستانهای استان، در رده دوم قرار گرفت. شهرستان شوط با 22/35 درصد کاهش نسبت به شهرستان نقده، کمترین مقدار را داشت. مقدار عملکرد محصول این گیاه در شهرستانهای بوکان، پیرانشهر، پلدشت، چالدران، سلماس، ماکو و میاندوآب، اختلاف معنیداری با یکدیگر نداشتند (شکل 7).
شکل 7- مقایسه میانگین دادههای عملکرد محصول گندم در شهرستان های استان آذربایجانغربی.
Figure 7. Mean comparison of wheat yield in West Azerbaijan counties.
2017) Mahmoudan et al.) عنوان کردند که عملکرد گندم در سامانه زراعی مدرن، بیشتر از سامانههای زراعی سنتی بود، در حالیکه کیفیت پایینتری از دیدگاه عوامل محیطی (اقلیمی، توپوگرافی و خاک) نسبت به سامانههای زراعی رایج داشت. در واقع زارعین پیشرفته، با مدیریتی قوی که خود نشأت گرفته از دانش تخصص کشاورزی است و تا حدی با مصرف نهاده بیشتر (آب و کود)، توانستند با وجود شرایط محیطی نامناسبتر از مزارع رایج، به عملکردیبالاتر و با اختلافی چشمگیر دست یابند. شاید افزایش عملکرد در مزارع پیشرفته، با توجه به پتانسیل محیطی این مزارع، چندان میسر نباشد و یا حداقل بهراحتی میسر نباشد، اما قطعا در مزارع رایج، با بهینه نمودن عملیات زراعی و تصمیمات مدیریتی میتوان به عملکرد اقتصادی مطلوبی رسید (Mahmoudan et al., 2017). در پژوهش حاضر مشخص شد که شهرستان نقده، بیشترین عملکرد، درآمد و سود خالص را داشت. همچنین بررسی ضریب همبستگی صفات، حاکی از رابطه مثبت معنیدار (۰۱/۰≥P) عملکرد محصول با درآمد محصول و سود خالص از آن و کارایی مصرف آب در روش مدرن آبیاری داشت (جدول 2).
(2002) Michaley گـزارش کـرد کـه سطوح مختلـف تخلیـه آب در آبیـاری گنـدم و جـو، بـر عملکرد آنها مؤثر است؛ بهطوریکه بـالاترین عملکـرد در تیماری با 35درصد تخلیه رطـوبتی مشـاهده شـد و ایـن بــرای منــاطقی مانند حــوضه رودخانه کلرادو کــه قیمــت آب ارزان اســت، مقرون به صـرفه مـیباشـد و ایـن تیمـار حدود دو میلیون دلار نسبت به تیمار 50 درصـد، افـزایش درآمد داشته است.
راندمانهای آبیاری، یکی از مهمترین شاخصهای کلیدی در برنامهریزیهای کلان تامین، تخصیص و مصرف اصولی آب در بخشهای مختلف از جمله بخش کشاورزی به شمار میرود. کارایی مصرف آب روش سنتی (شکل 8) در شهرستانهای چایپاره، سردشت، ارومیه، نقده و تکاب، بدون اختلاف معنیدار آماری، بیشترین مقدار بود، در حالیکه در روش مدرن آبیاری (شکل 9)، این مقدار برای شهرستانهای چایپاره، میاندوآب، نقده و سردشت بیشترین بود و شهرستان میاندوآب به لحاظ میزان عملکرد نسبت به شهرستانهای مختلف استان، غیر از شهرستان شوط، مقدار عملکرد کمتری را داشت، ولی به لحاظ آب مصرفی، جزو شهرستانهایی با کمترین مقدار آب مصرفی در روش مدرن آبیاری بود.
شکل 8- مقایسه میانگین کارآیی مصرف آب به روش سنتی در محصول گندم در شهرستان های استان آذربایجانغربی.
Figure 8. Mean comparison of water use efficiency in traditional irrigation in West Azerbaijan counties.
شکل 9- مقایسه میانگین کارآیی مصرف آب به روش مدرن در محصول گندم در شهرستان های استان آذربایجانغربی.
Figure 9. Mean comparison of water use efficiency in modern irrigation in West Azerbaijan counties
در روش مدرن آبیاری، کمترین کارآیی مصرف آب نیز به شهرستانهای ماکو و شوط، بدون اختلاف معنیدار آماری با یکدیگر تعلق داشت (شکل 9). از جمله دستاوردهای این پژوهش، افزایش 106 تا 152 درصدی شاخص کارآیی مصرف آب در شهرستانهای ماکو و نقده در آبیاری مدرن نسبت به روش سنتی آبیاری بود که گامی عملی در جهت افزایش درآمد کشاورز، کمک به تداوم فعالیتهای کشاورزی در روستاها، کاهش مصرف نهادههای کشاورزی (بویژه آب) و در نهایت کمک به پایداری تولید محصولات کشاورزی در شرایط خشکسالی و کمآبیهای اخیر محسوب میشود. تحقیقات (2004) Liu et al. نشـان دادند که در کمآبیاری، میزان ذخیره رطوبتی خاک بسـیار مـوثر است، بهطوریکه کمبود رطوبت در گندم، سبب کـاهش رشد اندامهای هوایی و فتوسنتز مـیشود. بـا آگـاهی از رابطه عملکرد محصول و مصرف آب در شرایط کمآبی، میتوان شرایط بهبود کارآیی مصرف آب را فراهم نمود ؛به بیان دیگر، بهبود کارایی مصرف آب، تولید بیشـتر بـه ازای هر واحد آب مصرفی میباشد و اجرای تکنیـکهـای کـمآبیاری ،راهکاری جهت نیل به این مقصود میباشد. تعیین کارآیی مصرف آب، مورد توجه محققین زیادی قرار داشته است. بسیاری از آنها، میزان کارآیی مصـرف آب را بـرای گندم بین یک تا 2/1 کیلوگرم بـر متـر مکعـب آب خـالص مصرفی گزارش نمودهاند. با توجه به شاخص کاربرد آب، استفاده از آبیاری بارانی، سبب صرفهجویی 60 درصدی در مصرف آب نسبت به سامانه آبیاری سطحی میشود (Liu et al., 2004). بررسـی کــارآیی مصــرف آب گنــدم در طــی ســالهای 82-77 در مناطق شمالی ایران (مناطق کرج- مشهد و ارومیه) نشان داد که دامنه تغییرات کارایی مصرف آب گندم در مناطق مذکور، برابـر بـا 4/0- 3/1 کیلوگرم بر متر مکعب بود که نسـبت بـه دامنـه گزارش شده توسط سازمان خواروبار جهانی (FAO, 2012)، 8/0 تا یک کیلوگرم بر مترمکعب بالاتر بود و حـداکثر کارایی مصرف آب گنـدم، برابر با 73/1 کیلوگرم بر متر مکعب در منطقه کرج و ارومیه در شرایط کاربرد کم آبیاری حاصل شد (Keikhani & Ganji Khoramdel, 2016). بدیهی است کـه اخـتلاف مقادیر کـارآیی مصـرف آب در نقاط مختلف، مربوط به رقم، مـدیریت زراعـی و شـرایط اقلیمی، خاک، آب و روش آبیاری میباشد. نتایج تحقیق (2013) Kafi & Hosein Panahi بیانگر این بود که در دشـت مشـهد، بدون آبیاری در فصل بهار گنـدم عملکرد رضایتبخشی ندارد و مراحل ساقهدهی و گلدهی، حساستـرین مراحـل نمـوی گندم نسبت بـه تـنش خشـکی بـود و آبیـاری در هـر دو مرحلــه مــذکور بــرای حصــول عملکــرد بــالا در شــرایط محدودیت آب ضروری است. با انجام یک طرح تحقیقاتی، میزان عملکرد گندم در مزرعهای با سامانه آبیاری بارانی در شهرستان شهرکرد،6200 کیلوگرم بر هکتار و حجم آب مصرفی را 5368 مترمکعب بر هکتار و کارآیی مصرف آب را 15/1 کیلوگرم بر مترمکعب اعلام نمود (Haghighati, 2013). در ارزیابی مزرعهای در سه شهرستان چناران، تربتحیدریه و تربتجام ،بهترتیب در سه مزرعه با سامانههای سطحی، قطرهای و بارانی، کارآیی محاسبهشده برای گندم، بهترتیب 38/0، 76/0 و 44/0 کیلوگرم بر مترمکعب گزارش شد (Nirizi & Helmi Fakhrdavood, 2004). (2001) Asadi et al کارآیی مصرف آب گندم در شهرکرد را 61/0 تا 35/1 کیلوگرم در مترمکعب اعلام کردهاند. بر اساس نتایج، میانگین شاخص کارآیی مصرف آب محصول زراعی گندم (دانه) برای مناطق کرمان، همدان، مغان، گلستان و خوزستان، 73/0 کیلوگرم بر مترمکعب اندازهگیری شد (Heydari, 2011).
در مطالعه دیگری، مقادیر کارآیی مصرف آب 10 محصول زراعی انتخابی با استفاده از نتایج 67 طرح تحقیقاتی انجام شده طی سالهای 1372 تا 1385 در ایستگاههای تحقیقاتی13 استان کشور، تعیین شد. بر اساس نتایج این بررسی، میانگین کارآیی مصرف آب گندم، جو، برنج، چغندرقند، ذرت، پنبه (بذر)، یونجه، سیبزمینی، گوجهفرنگی و کنجد، بهترتیب 62/1، 37/2، 42/0، 53/0، 17/1، 61/0، 89/0، 74/2، 77/6 و 11/0کیلوگرم بر مترمکعب بود (Montazar & Kosari, 2007). اخیرا، متوسط کارآیی مصرف آب در کشور، 32/1 کیلوگرم بر مترمکعب و رشد سالیانه آن در 11 سال اخیر، 041/0 کیلوگرم بر مترمکعب گزارش شده است (Abbasi et al., 2017b). نتایج اندازهگیری در 21 مزرعه نشان داد که عملکرد گندم در تمام مزارع، از 2000 تا 5104 کیلوگرم در هکتار و میانگین کارآیی مصرف آب از 39/0 تا 29/1 کیلوگرم بر متر مکعب متغیر بود. میانگین حجم آب مصرفی گندم در سامانههای آبیاری بارانی و سطحی، 7/4181 متر مکعب در هکتار بود. بالاترین مصرف آب در مزارع زیر پوشش چشمهها، به میزان 4626 متر مکعب بر هکتار به ثبت رسید. تعیین راندمان سامانههای آبیاری موجود و ارزیابی نحوه کار آنها، از مهمترین و ضروریترین اقدامات لازم برای تصمیمگیری و تصمیمسازیهای مرتبط با مصرف بهینه آب، الگوی کشت و کاهش تلفات آب آبیاری است. از نظر توزیع مکانی دادهها در استانهای مختلف، فراوانی دادهها نشاندهنده آن است که در اغلب مناطقی که شبکههای بزرگ آبیاری وجود دارد (مانند شبکههای واقع در استانهای خوزستان، اصفهان، فارس، گلستان، آذربایجانغربی، قزوین، اردبیل، گیلان، کرمان)، دادههای اندازهگیری شده راندمان بیشتر است. راندمان آب آبیاری در استانهای آذربایجانغربی، اردبیل، ایلام، فارس، قزوین، مازندران، مرکزی، همدان، کهکیلویه و بویر احمد و گیلان، از 55 درصد فراتر و بیشتر از استانهای دیگر است (Abbasi et al., 2017b).
نتایج ارزیابی راندمان کل آب آبیاری نشان میدهد که این مقدار راندمان آب آبیاری با راندمان کل آبیاری در کشورهای در حال توسعه، فاصله چندانی ندارد که با توجه به روند رو به رشد تکنولوژیها و برنامهریزهای صحیح، در آینده نزدیک به آن کشورها خواهیم رسید؛ اما در مقایسه با کشورهای توسعهیافته، مقدار راندمان کل فاصله بیشتری دارد. شرکت مدیریت منابع آب ایران، راندمان انتقال و توزیع شبکه مدرن را برای سال آبی 94-1393 مقدار 85 درصد گزارش شده است (Anon, 2015). Torknejad & aghaee (2005) با بررسی صرفه اقتصادی روشهای آبیاری تکمیلی گندم در سرآرود کرمانشاه طی سالهای 2002 تا 2003 گزارش شد که روش آبیاری قطرهای، مقرون به صرفه بوده است ولی بسته به مساحت زمین و مقدار آب نیز میتواند تغییر کند، اما میزان بهرهوری در آبیاری قطرهای، دو برابر بیشتر از آبیاری سنتی میباشد.
در استفاده از ارقام مقاوم گندم (پیشگام و میهن) برای کشت، مصرف آب این ارقام در روش آبیاری سنتی و مدرن در شهرستان ماکو، بالاترین مقدار را داشت (شکل 10)، درحالیکه در شهرستان چایپاره، کمترین مقدار آب مصرفی در روش سنتی و مدرن با این ارقام بدست آمد. کمترین مقدار آب مصرفی، هم در روش آبیاری سنتی و هم روش مدرن آبیاری، در این شهرستان در کشت ارقام معمولی مشاهده شد (شکل 11).
شکل 10- مقایسه میانگین مصرف آب با ارقام مقاوم به خشکی گندم در محصول گندم در شهرستان های استان آذربایجانغربی.
Figure 10. Mean comparison of used water with drought resistant cultivars in West Azerbaijan counties.
خشکی یکی از مهمترین تهدیدهای جهانی برای تولید مواد غذایی است. علاوه بر این، تغییرات آب و هوا و افزایش جمعیت جهان، ابعاد این مشکل را گستردهتر مینمایند. بهطورکلی، خشکی مخربترین تنش غیرزنده است که تولید محصولات زراعی را بسیار پایین میآورد و بهنژادی در حل این چالش توانایی زیادی ندارد (Heydari Roodballi et al., 2016). اما یکی از راهحلهای این مشکل، ایجاد ارقام جدید با تحمل بیشتر نسبت به تنش خشکی است (Takeda & Matsuoka, 2008). Austin et al (1989) گزارش کردند که عملکرد گندم در شرایط تنش در مرحله گردهافشانی و بعد از آن، کاهش قابل توجهی را نسبت به شرایط بدون تنش داشته است. با توجه به تسریع پیری برگها، کاهش فتوسنتز جاری گیاه و کوتاه شدن مدت زمان مراحل نموی گیاه در اثر تنش خشکی، تعداد دانه در سنبله و وزن دانه که از اجزای بسیار مهم عملکرد دانه میباشند، کاهش مییابد (Emam & Niknejhad, 2011). اگرچه افت10 درصدی عملکرد گندم در واکنش به تنش خشکی در مرحله ابتدای ظهور سنبلهها، در برخی از پژوهشها گزارش شده است (Bauder, 2001)، اما مقدار افت عملکرد، بستگی کامل به رقم گندم داشت (Dencic, 2000) و عواملی مثل کندی رشد ساقه و ریشه (Moemeni et al., 2008)، افزایش تنفس نوری (Lawlor, 2002) و یا کاهش مواد فتوسنتزی ساخته شده در واحد سطح برگ (Passioura, 1988) در شرایط تنش خشکی میتوانند از دلایل افت عملکرد محسوب شوند. معمولاً تنشهای رطوبتی قبل از ظهور سنبله، با کاهش تعداد پنجهها، باعث کاهش تعداد سنبله بارور و در نهایت عملکرد محصول میشود. این امر ناشی از ویژگی خودتنکی (Self-Thinning) است که در واکنش به کمبود منابعی مانند رطوبت رخ میدهد (Chu et al., 2010).
شکل 11- مقایسه میانگین آب مصرفی گندم در آبیاری مدرن به همراه ارقام مقاوم در شهرستان های استان آذربایجانغربی.
Figure 11. Mean comparison of total saved water in modern irrigation with drought resistant cultivars in West Azerbaijan counties.
نتایج تحلیـل اقتصـادی کـمآبیـاری گنـدم توسط (2002) Fardad & Golkar برای گندم پـاییزه در کـرج نشــان داد کــه عملکــرد دانــه 5900 کیلــوگرم در هکتــار مربوط به ارتفاع 400 میلیمتر آب آبیـاری بـوده است وحـداکثر درآمد 2750000 ریال در هکتار، به 405 میلیمتـر آب در آبیاری کامل تعلق داشت؛ همچنین در شرایط محـدودیت زمـین، حداکثر سود با کاهش 20 درصد آب مصرفی بهدست آمد و سود حاصل از کاهش 40 درصد آب مصرفی برابر بـا سـود آبیاری کامل بود. برای اعمال روش کـمآبیـاری، شـناخت شرایط محیطی که رشد گیاه را تحت تأثیر قرار میدهند، از اهمیت ویژهای برخوردارند.
نتیجهگیری کلی
نکته مهمی که در این منطقه آذربایجانغربی باید مورد توجه قرار گیرد، وضعیت منابع آب موجود در منطقه است که بهدلیل کمآبیهای اخیر، منابع آب آن حت فشار است (هر چند در این مناطق، میزان نیاز آبی برای گندم کم است). همچنین، درخصوص کشت ندم باید توجه داشت که عملکرد آن در ایران پایین است؛ از طرفی برای کشت گندم در هر منطقه و با توجه به اقلیم و شرایط آب و هوا، میزان آب مورد نیاز در هر هکتار ثابت است؛ بنابراین به ازای تولید گندم در هر هکتار، میزان ثابتی آب مصرف میشود. بنابراین با افزایش عملکرد کشت گندم (کیلوگرم در هکتار)، در واقع میزان آب مصرفی برای هر کیلوگرم کاهش می یابد که به معنی صرفهجویی در مصرف آب است. با توجه به کم بودن منابع آب موجود در منطقه، به جای افزایش سطح زیر کشت که سبب افزایش مصرف آب میشود، بهتر است از میزان آن کاست و بخش بیشتری از منابع آب موجود را به محیط زیست و بهخصوص دریاچه ارومیه اختصاص داد. همچنین با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، به نظر میرسد که استفاده از آبیاری مدرن و کشت ارقام گندم مقاوم به کمآبی در زمینه افزایش کارآیی مصرف آب کارگشا باشد که در این زمینه در بین شهرستانهای استان، شهرستان نقده بهدلیل بالاترین مقدار سود خالص و عملکرد محصول و شهرستان چایپاره بهدلیل دارا بودن بیشترین کارآیی مصرف آب به روش مدرن و از طرفی کمترین مقدار آب مصرفی به روش سنتی و مدرن در استفاده از ارقام گندم مقاوم به خشکی، مناطق مستعد برای کشت این گیاه میباشند.
REFERENCES
REFERENCES