مسائل و راهکارهای افزایش کارایی مصرف آب در مزارع کشور

نویسنده

دانشیار موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

توسعه کشاورزی و تولید پایدار در مناطق خشک و نیمه‌خشک به افزایش کارایی مصرف و بهبود بهره‌وری آب بستگی دارد. کارایی مصرف آب مزرعه شاخصی برای بیان کمّی میزان تولید محصول به ازای واحد آب مصرفی در مزرعه می‌باشد. این شاخص با افزایش عملکرد، کاهش آب مصرفی و یا تأثیر هر دو عامل به‌صورت توأمان، افزایش می‌یابد. مسائل و محدودیت‌های کارایی مصرف آب در مقیاس مزرعه از اهمیت خاصی برخوردار هستند. مزرعه محیط و شرایطی است که تمامی فعالیت‌های کشاورزی شامل تهیه زمین، کاشت، داشت و برداشت در این مقیاس اتفاق افتاده و همچنین تمامی فعالیت‌های تأمین و توزیع آب تا محل مصرف و آبیاری برای این محیط انجام می‌شود؛ بنابراین مسائل این مقیاس به‌طور مستقیم و قابل‌ملاحظه‌ای بر روی میزان مصرف آب و عملکرد محصول که هدف نهایی بهره‌بردار است، تأثیرگذار است. همچنین این مسائل و مشکلات با توجه به ارتباط مقیاس‌ها با یکدیگر سبب بروز مشکلات بزرگ‌مقیاس دیگری نظیر فشار بیش‌ازحد بر منابع آب (به‌خصوص منابع آب‌های زیرزمینی) و کمبود منابع آب حوضه آبریز و آلودگی‌های زیست‌محیطی و مسائل اجتماعی، اقتصادی و سیاسی مختلفی نیز، می‌گردند. ازآنجایی‌که شناسایی و تحلیل شاخص کارایی مصرف آب مزرعه از ضروریات استفاده بهینه از منابع محدود آب کشور می‌باشد. در این تحقیق از طریق بررسی و ارزیابی نظرات کارشناسان، صاحب‌نظران، بهره‌برداران و درمجموع کلیه گرو داران مدیریت آب به‌طور عام و آب کشاورزی به‌طور خاص، مسائل و چالش‌های پایین بودن مقدار شاخص کارایی مصرف آب در مزارع کشور به‌صورت مشارکتی تبیین و در قالب سلسله‌ مراتب پیوسته موضوع بسط داده‌شده و ضمن ارائه اهداف، راهکارها و راهبردهای اجرایی و تحقیقاتی لازم نیز ارائه گردیدند. بر اساس نتایج، ریشه اصلی مسائل و مشکلات پائین بودن کارایی مصرف آب مزرعه در ایران را می‌توان در شش گروه اصلی مسائل شامل: 1) پایین بودن بازده (راندمان) آبیاری، 2) ناکافی بودن منابع مطمئن آبیاری، 3) پایین بودن کیفیت منابع آب‌وخاک، 4) پایین بودن شاخص‌های مکانیزاسیون کشاورزی، 5) مسائل مهندسی سامانه‌های آبیاری و6) دانش کم و آموزش ناکافی بهره‌برداران، رده‌بندی نمود. از جنبه کمی، جمعاً 129 مورد مسئله و مشکل فراروی افزایش کارایی مصرف آب در مزرعه شناسایی گردید که مسائل تحت گروه‌های شش‌گانه اصلی اشاره‌شده در بالا، به ترتیب 9/10، 3/9، 9/13، 5/39، 1/17 و3/9 درصد از کل مسائل را شامل می‌شوند. از جنبه‌های راهبردی، نتایج این تحقیق بیانگر آن است که مسائل و راهکارهای افزایش کارایی مصرف آب مزرعه را نباید فقط در مسائل مدیریت آب جستجو و چاره‌جویی نمود، بلکه مسائل زراعی و به‌خصوص مسائل مکانیزاسیون مزرعه و سایر مسائل وابسته نیز نقش مهمی در این زمینه ایفاء می‌نمایند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Problems and Measures of Improving Water Use Efficiency at Fields in Iran

نویسنده [English]

  • Nader Heydari
Associate Prof., Irrigation and Drainage Dep., Agr. Eng. Res. Ins. (AERI), P. O. Box 31585-845, Karaj, Iran
چکیده [English]

Development of agriculture and sustainable crop production in the arid and semi-arid regions depends mainly on improving water productivity (WP) at the field scale, which is referred to as water use efficiency (WUE). The WUE index is indicative of the amount of crop produced per unit amount of water consumed at the field level. This index increases with the increase in crop yield, reduction in water used, and both of the effects of these two factors together. The issues and sources of inefficiencies leading to the low values of WUE at the field scale could be various. The field scale is the domain which all of the agronomic practices, including land preparation, cultivation, crop treatments, and crop harvest occur in this environment. Moreover, the field is the place which all of the water management activities, from the source of water to the location of consumption, are all for this place. Therefore, the problems and issues of this water management scale directly and significantly affect on the extents of water use and the yield, which is the final goal of the producers. Considering interrelation and linkage of different scales, the issues of the field scale, causes higher scale problems, e.g., environmental pollution, over exploitation of water resources, and socio-economic problems.Through facilitated brain storming meetings and harvest of the ideas of experts, resource persons, and the stakeholders from water management sector in general and the agricultural water in specific, the issues, problems, and challenges regarding improvement of WUE in the field scale in Iran were systematically and in a participatory way was identified. The experts were gathered and participated in the different brain storming meetings to identify the relevant problems, issues, and the challenges. The research outputs were mainly in the form of problem-tree. However some related measures and strategic executive and research pivots and objectives were also developed.Based on the results, the main sources of inefficiencies in field-scale WP (WUE) could be summarized in six main category as: 1) Low irrigation efficiencies, 2) Inadequate sources of reliable irrigation water resources, 3) Low quality of soil and water resources, 4) Low values of mechanization indices, 5) Problems associated with the irrigation systems, 6) Low levels of farmer’s knowledge and skills. From quantitative aspects, the number of problems in each of the six categories included 10.9, 9.3, 13.9, 39.5, 17.1, and 9.3 percent of the total problems respectively. From the strategic view points, the results of this research indicated that the issues and measures of improving WUE should not only followed in the water management sector but the agronomic issues and measures, especially agricultural mechanization, also play and important role in this aspect.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Field
  • Measure
  • Problem
  • Water Use Efficiency
آبسالان، ش.، کریمی، م.، حیدری، ن.، دهقان، ا.، عباسی، ف؛ و رحیمیان، م. ح. 1389. تعیین و ارزیابی کارایی مصرف آب در اراضی شور پائین دست حوضه آبریزکرخه. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی، شماره ثبت 1267/89، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی.
انتصاری، م. ر.، حیدری، ن.، خیرابی، ج.، علایی، م.، فرشی، ع. ا.، وزیری، ژ.، دهقانی سانیج، ح.، سادات میری، م. ح.، کاظمی، پ؛ و میر لطیفی م. 1386. کارایی مصرف آب در کشت گلخانه ای. انتشارات گروه کار استفاده پایدار از منابع آب برای تولید محصولات کشاورزی، کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، شماره انتشار 111.
برنامه پنج‌ساله چهارم توسعه زیر بخش آب‌وخاک.1382. تبیین وضع موجود عملکردها، نقاط قوت و ضعف، چالش ها و چشم انداز آینده، معاونت آب‌وخاک وزارت جهاد کشاورزی، خرداد ماه 1382.
بی‌نام. 1389. گزارش تحلیلی از عملکرد برنامه‌های قبل معاونت آب‌وخاک و صنایع و پیش نویس برنامه پنجم سازندگی. معاونت طرح و برنامه وزارت جهاد کشاورزی، مرداد 1387.
حیدری، ن.- الف. 1388. مسائل، چالش‌ها و راهبردهای ارتقاء بهره‌وری آب کشاورزی در ایران. مجموعه مقالات دوازدهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران ”مدیریت آبیاری در ایران، چالش‌ها و چشم اندازها “، 6-5 اسفند 1388، تهران.
حیدری، ن.- ب.1388. چالش‌ها و راهبرد های بهبود بهره‌وری و استفاده پایدار از منابع آب در بخش کشاورزی ایران. همایش ملی پایداری کمی و کیفی منابع آب کشور، 15 بهمن 1388، فرهنگستان علوم جمهوری اسلامی ایران.
حیدری، ن.- ج. 1394. تعیین و ارزیابی شاخص کارائی مصرف آب پتانسیل و مزیت نسبی کشت محصولات زراعی و باغی عمده فاریاب در حوضه آبریز کرخه. گزارش پژوهشی نهایی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، در دست انتشار.
حیدری، ن.، اسلامی، ا.، قدمی فیروز آبادی، ع.، کانونی، ا.، اسدی، م. ا؛ و خواجه عبداللهی، م. ح. 1384. تعیین کارایی مصرف آب محصولات زراعی مناطق مختلف کشور(کرمان، همدان، مغان، گلستان، خوزستان). گزارش پژوهشی پروژه تحقیقاتی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شماره ثبت988/84.
حیدری، ن.، اسلامی، ا.، قدمی فیروز آبادی، ع.، کانونی، ا.، اسدی، م.ا؛ و خواجه عبداللهی، م. ح. 1385. کارایی مصرف آب محصولات زراعی مناطق مختلف کشور (مناطق کرمان، همدان، مغان، گلستان و خوزستان). مجموعه مقالات همایش ملی مدیریت شبکه‌های آبیاری و زهکشی، 12 الی 14 اردیبهشت 1385 دانشگاه شهید چمران اهواز، دانشکده مهندسی علوم آب.
حیدری، ن.، دهقانی سانیج، ح.، علایی تفتی و م؛ و توکلی ع.1390. مدیریت تقاضا و مصرف آب و نقش آن در ارتقاء بهره‌وری آب کشاورزی درایران. انتشارات گروه کار استفاده پایدار از منابع آب برای تولید محصولات کشاورزی، کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران (کتاب در دست چاپ).
حیدری، ن؛ و حقایقی مقدم، س. ا. 1380. کارایی مصرف آبیاری محصولات عمده مناطق مختلف کشور. گزارش ارایه شده به معاونت زراعت وزارت جهادکشاورزی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج.
حیدری، ن؛ و عباسی، ف. 1388. مسائل و راهبردهای بهبود بهره‌وری آب کشاورزی در مقیاس مزرعه. گزارش پژوهشی پروژه تحقیقاتی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شماره ثبت 1451/88 مورخ 9/12/88.
حیدری، ن.، عباسی، ف؛ و اشرفی، ش. 1388. برنامه راهبردی بهبود بهره‌وری مصرف آب کشاورزی. گزارش پژوهشی طرح تحقیقاتی تدوین برنامه راهبردی بهبود بهره‌وری مصرف آب کشاورزی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شماره ثبت 65/88 مورخ 16/1/88.
حیدری، ن.، کشاورز، ع؛ و دهقانی سانیج، ح. 1384. مدیریت مصرف بهینه آب کشاورزی در ایران با در نظر گرفتن وقایع خشکی و خشکسالی. دومین همایش روش‌های پیشگیری از اتلاف منابع ملی 26-25 خرداد 1384، فرهنگستان علوم جمهوری اسلامی ایران، تهران.
سپاسخواه، ع. ر.1383. نگرشی دوباره بر پژوهش‌های بازده آبیاری در ایران. مجموعه مقالات روش‌های پیشگیری از اتلاف منابع ملی، 21-19 خردادماه 1383، تهران، صفحات62- 53.
صادق‌زاده، ک؛ و کشاورز ع. 1379. توصیه‌هایی بر بهینه‌سازی کارایی مصرف آب در اراضی کشور. دفتر تولید برنامه‌های ترویجی و انتشارات فنی مرکز آموزش کشاورزی وزارت جهاد کشاورزی، به شماره ثبت 556/78 در مرکز اطلاعات و مدارک علمی کشاورزی.
 صادقی، ن.1383. ارزیابی راندمان آبیاری شبانه و پیشنهاداتی در خصوص بهبود شبکه ها ی موجود. مجموعه مقالات اولین همایش بررسی مشکلات شبکه های آبیاری و زهکشی و مصرف بهینه آب کشاورزی، گوهران کویر، تهران.
عباسی، ف.، مأمن پوش، ع. ر.، باغانی، ج؛ و کیانی ع. ر. 1378. ارزیابی بازدهی روش‌های آبیاری سطحی و نحوه کار آن‌ها در سطح کشور. گزارش پژوهش نهایی مؤسسة تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، شمارة 49/78، کرج، 44 صفحه.
مأمن پوش، ع. ر.، عباسی، ف؛ و موسوی س.ف. 1380. ارزیابی بازده کاربرد آب در روش‌های آبیاری سطحی در برخی مزارع استان اصفهان. مجله تحقیقات فنی ومهندسی کشاورزی جلد 2، شماره 9، ص: 58-43.
معاونت آب‌وخاک.1383. خلاصه سند ملی توسعه زیر بخش آب‌وخاک در برنامه پنج‌ساله چهارم توسعه، معاونت آب‌وخاک و صنایع وزارت جهاد کشاورزی.
معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی وزارت جهاد کشاورزی.1383. سند ملی توسعه بخش کشاورزی و منابع طبیعی در برنامه چهارم توسعه و سند توسعه بخش کشاورزی و منابع طبیعی استانها، دبیر خانه ستاد برنامه چهارم، آبان 1383.
معیری، م.، فرهادی صدر، ع. م. عباس، ف.، اسلامی زاده، ر.، اشرفی زاده، س. ر.، پاک نژاد، ع.، دباغ، غ. میرزا شاهی، ک.، برزگری، م. قمری نژاد، م؛ و حیدری، ن. 1390. بهبود کارایی مصرف آبیاری ذرت در سایت انتخابی جنوب حوضه کرخه (دشت سرخه). گزارش پژوهشی شماره 595/90 مورخ 12/5/90 موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج، 1390.
مهتدی، م. الباجی، م؛ و دوست محمدی م. م. 1392. بررسی بهره‌وری آب سه محصول زراعی جو، گندم و یونجه در استان خوزستان به تفکیک شهرستان. مجموعه مقالات چهارمین همایش ملی مدیریت شبکه‌های آبیاری و زهکشی، دانشگاه شهید چمران اهواز، دانشکده مهندسی علوم آب، 6 الی 8 اسفند 1392، صفحات 936-929.
نی ریزی، س؛ و حلمی فخرداود ر. 1382. مقایسه کارایی مصرف آب در چند نقطه خراسان. مجموعه مقالات یازدهمین همایش کمیته آبیاری و زهکشی ایران، تهران، ص: 403-391.
Keshavarz, A., Ashrafi, Sh., Heydari, N. 2005. Water allocation and pricing in agriculture of Iran. Prepared for Joint U.S. / IRAN Symposium on water and water reuse resources, 10-12 Dec. 2002, Tunisia. In Water conservation, reuse, and recycling, Proceeding of an Iranian-American workshop, National Academic of Science, USA.
Kijne, J.W., Tuong, T.P., Bennett, J., Bouman, B., and Oweis, T. 2003. Ensuring food security via improvement in crop water productivity. Background paper in CGIAR Challenge Program on Water and Food. CGIAR, IWMI, Colombo, Sri Lanka; 3-42.
Molden, D., Murray-Rust, H., Sakthivadivel, R., and Makin, I. 2003. "Water Productivity in Agriculture: Limits and opportunities for improvement", A water-productivity framework for understanding and action, Comprehensive assessment of water management in agriculture, series no. 1, International Water Management Institute (IWMI), Colombo, Sri Lanka, CABI Publishing, CAB International, Wallingford, Oxon, OX10 8DE, UK.
Stewart, J.I., Hagan, R.M., Pruitt, W.O., Hanks, R.J., Riley, J.P., Danielson R.E., Fraanklin, W.T., and Jackson, E.B.1977. Optimizing crop production through control of water and salinity levels in the soil. Utah Water Research Laboratory Publication, PRWG151-1.
Zwart, S.J. and Bastiaanssen, W.G.M. 2004. Review of measured crop water productivity values for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management 69(2): 115-133.