آیا فناوری پیشرفته آبیاری باعث صرفه جویی آب می شود؟

لینک کوتاه مطلب:

فناوری پیشرفته آبیاری - Improved Irrigation

استفاده ناپایدار از منابع آب (برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی، خشک شدن فصلی رودخانه ها، زوال دریاچه ها و تالاب ها) به مشکلی جهانی تبدیل شده است. این معضل بخصوص در کشورهای واقع در خاورمیانه و شمال آفریقا که با بیشترین چالش های کمبود آب مواجه هستند، خودنمایی کرده است، این کشورها معمولا برای امنیت غذایی، آب شهری و دیگر نیازهای خود وابسته به تأمین آب با مداخلات انسانی بوده اند.

بطور تاریخی این توسعه؛ در مقیاس کوچک و با مدیریت محلی انجام میگردیده و به لحاظ هیدرولوژیکی مستقل بوده است. علاوه بر این، میزان مصرف آب در آنها محدود به مقادیر بارش، رواناب و تغذیه بوده و به عبارتی نوعی خود تنظیمی در آنها برقرار میشده است. اما طی دهه های اخیر، احداث و بهره‌برداری ار سامانه هایی با ذخایر بزرگ آبی و توسعه فناوری های حفر چاه های عمیق، منجر به افزایش شدیدی در برداشت ها شده است.

ضمن اینکه اینگونه بهره‌برداری ها، موجب وابستگی و رقابت بین بخشی شده و ورود به مرزهای آبی جدید را به همراه داشته است که عمدتا، منابع غیرتجدیدپذیر هستند. بدیهی است که حکمرانی این سامانه ها و روابط جدید بین بخشی ایجاد شده بین آنها، به مراتب فراتر از ظرفیت نهادهای سنتی بوده است.

راه حل هایی که برای حل این مشکلات اتخاذ شده ،ظاهرا ساده به نظر میرسند، مانند: کاهش مصرف آب، تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب و بهره‌برداری از هر نوع آب قابل دسترس. اما اینگونه راه حل های ساده، تبعات سیاسی سختی نیز به همراه دارند.

به عنوان مثال: از سهم آب کدام حقابه بر باید کاسته شود؟ سهم چه کشوری، چه منطقه ای، چه بخشی و یا کدام کشاورز؟ پیامد اقتصادی، اجتماعی و امنیت غذایی چنین کاهش هایی چه خواهد شد؟ تبعات زیست محیطی آنها چگونه خواهد بود؟

در این راستا تا هنگامی که آب اضافه قابل استحصال وجود داشته، گرایش به سمت استفاده هر چه بیشتر از منابع بوده است. اما این اواخر که تاثیرات زیست محیطی و ناپایداری مصرف آب، خودنمایی کرده، اینگونه راه حل ها با محدودیت هایی مواجه شده است.

متعاقبا راه حل هایی که به نظر میرسد، مشکلات ورود مستقیم به کاهش تخصیص آب را ندارند، بیشتر مورد توجه برنامه ریزان، سیاستگذاران و موسسات مالی قرار گرفته است. این راه حل ها، معطوف به نوسازی و مهندسی دوباره آبیاری شده است.

قاعدتاً اصلاحات نهادی نیز بایستی بخشی از این برنامه ها باشد، اما بهبود فناوری های آبیاری معمولا مرکز ثقل آنها بوده اند. این فناوری ها عمدتا شامل انتقال آب با لوله، تسطیح لیزری مزارع و آبیاری تحت فشار بارانی، قطره ای و زیرسطحی است.

آیا فناوری پیشرفته آبیاری باعث صرفه جویی آب می شود؟بیشتر بخوانید:مفاهیم طراحى در سیستم های آبیاری

در هر مورد هدف جایگزینی آبیاری “غیرکارآمد” سنتی؛ با فناوری هایی بوده که از طریق آن، استفاده موثر گیاه از آب ، به حداکثر رسیده و زمان و اعتماد پذیری به تحویل آب را بهبود می‌بخشد. از این دست اقدامات در گزارش پیش رو، تحت عنوان آبیاری “با فناوری بالا ” نام برده شده است. از این نوآوری ها انتظار میرود که دو فایده اصلی بدنبال داشته باشد:

  • «صرفه جویی» در مصرف آب و رهاسازی آن برای سایر مصارف
  • تولید بیشتر محصول از هر واحد آب

درک اینکه چگونه این اقدامات بر مصرف منابع آبی اثرگذار است، به حسابداری شفاف نیاز دارد. زیرا در تحلیل سامانه های آبی، دیدگاه ذینفعان (کشاورزان اراضی دیم و آبی، صنعت، بهره‌بردان سامانه، مدیران حوضه ای، متولیان محیط زیست و غیره) بر اینکه چگونه جریان های مختلف برچسب گذاری و ارزش گذاری شود، موثر می‌باشد و این مهم از طریق حسابداری آب مقدور خواهد بود. بدین منظور، عبارات ساده زیر را میتوان برای هر مقیاس و هر نوع کاربری آب مورد استفاده قرار داد و هرگونه مصرف را براساس آنها طبقه بندی نمود:

  1. آب مصرفی (Consumptive user) (تبدیل آب به بخار آب)، شامل:
    1. مصرف سودمند (Beneficial Consumption) : مانند تعرق گیاه، تبخیر از تالاب ها، برج های خنک کننده
    2. مصرف غیرسودمند (Non-beneficial Consumption) : مانند تبخیر از سطح آزاد آب و خاک مرطوب، تعرق از علف های هرز
  2. آب غیرمصرفی (Non-consumptive use) (آبی که در حالت مایع باقی می ماند)، شامل:
    1. آب قابل برگشت (Recoverable flows) : آبی که به رودخانه یا سفره باز می گردد و امکان استفاده مجدد آن وجود دارد
    2. آب غیرقابل برگشت (Non-recoverable flows) : آبی که به دریا یا سایر تخلیه‌گاه ها میرود که به لحاظ اقتصادی برداشت آن مقرون به صرفه نباشد
  3. تغییر در ذخیره
آیا فناوری پیشرفته آبیاری باعث صرفه جویی آب می شود؟بیشتر بخوانید:آب مجازی

اصطلاحات فوق در مورد حسابداری آب، این امکان را میدهد تا تعریفی شفاف از مواردی که در کشاورزی آبی با آن مواجه ایم، داشته باشیم. به عنوان مثال، ادعای ۵۰ درصد صرفه‌جویی ناشی از بکارگیری تکنولوژی برتر آبیاری، معمولا به کاربرد آب در بعد محلی و مزرعه مربوط می شود، و آب برگشتی که صرف تغذیه سفره و یا بازگشت مجدد به پائین دست رودخانه میشود را لحاظ نمی‌کند.

البته اگر سفره آب زیرزمینی شور باشد و یا خروجی آب سطحی به دریا برود، آنگاه میتوان گفت صرفه‌جویی صورت گرفته است. لیکن همانگونه که ذکر شد، تنها یک مجموعه کامل حسابداری آب است که میتواند نشان دهد که آیا صرفه‌جویی واقعی اتفاق افتاده است یا خیر؟ و متعاقبا تصمیم گرفت که آیا میتوان آب صرفه جویی شده را بدون تبعات منفی برای کاربرد دیگری رها ساخت یا خیر؟

بدین ترتیب تاثیر روش مدرن آبیاری بر مصرف، نیاز به کمّی شدن دارد و باید پاسخ دهد: هنگامی که روش های سنتی به روش مدرن آبیاری قطره‌ای و یا بارانی تبدیل می‌گردد، چه تغییری در مصرف آب اتفاق میافتد؟

موارد فوق ما را به موضوع مهم بهره‌وری آب هدایت میکند. اگر روش آبیاری پیشرفته اجازه دهد که به ازای تحویل آب کمتر، به همان مقادیر قبلی و یا بیشتر محصول (مثلا غلات) تولید گردد؛ در اینصورت بهره‌وری بیوفیزیکی (bio-physical water productivity) ازای آب تحویلی افزایش یافته است.

اگر آب تحویلی ثابت بماند و سطح زیر کشت افزایش یابد، مجددا بهره‌وری بیوفیزیکی آب افزایش یافته است. اما اگر هدف ما صرفه‌جویی در آب است؛ باید تولید محصول را به ازای واحد آب مصرف شده بر حسب کیلوگرم در متر مکعب آب مصرفی بیان کنیم. چنین تعبیری، بخصوص برای محصولات زراعی (مانند: غلات، فیبر، صیفی، نیشکر) باید کاملا محافظه‌کارانه بررسی شود – به عبارت دیگر برای هر محصول و منطقه اقلیمی کشت آن، رابطه خطی بین مصرف آب و تولید محصول وجود دارد. پیامد مهم این رابطه آن است که همزمان با افزایش عملکرد، به احتمال زیاد مصرف آب هم بالا خواهد رفت.

آیا فناوری پیشرفته آبیاری باعث صرفه جویی آب می شود؟بیشتر بخوانید:ویدئو معرفی سیستم آبیاری هوشمند

از طرف دیگر، چنانچه روش های مدرن آبیاری اجازه دهد تا کشاورزان محصولات با ارزش تری را کشت کنند، شاخص دیگری مورد توجه قرار میگیرد که به آن بهره‌وری اقتصادی آب اطلاق می گردد و برحسب واحد پول بر آب مصرفی اندازه‌گیری میشود.

بدین ترتیب دلیل قوی تری حاصل میشود که تکنولوژی بالا (که اغلب آبیاری کنترل شده را امکان پذیر میسازد) یکی از عواملی است که کشاورزان را به سرمایه گذاری روی محصولات با درآمد بیشتر، تشویق می‌کند.

البته جای کتمان نیست که روش های مدرن آبیاری (مطابق تعریف عبارت است از هر گونه اقدام فنی در جهت بهبودی وضعیت تحویل آب به مزرعه) میتواند منافعی در بر داشته باشد. زیرا که برداشت آب، هزینه های پمپاژ، استفاده از مواد مغذی، سم (متعاقبا آلودگی های مربوط) و نهایتا نیروی انسانی مورد نیاز را کم میکند و در عین حال تنوع گزینه های الگوی کشت را وسیعتر میکند.

اما سوال اینجاست که آیا منافع حاصل از روش های اصلاح شده در مقیاس حوضه آبریز و کشوری را نیز باعث میشود؟ اینجاست که مقیاس در «صرفه‌جویی آب» آبیاری نهایتا ارزیابی عملکرد این سامانه ها نقش پیدا میکند و میتواند متفاوت با نتایج آن در بعد مزرعه باشد. توجه به این سوالات بخصوص برای مناطقی که با کمبود آب، سفره های در حال تخلیه و رودخانه ها خشک مواجه هستند، بسیار اهمیت دارد.

در هنگام نوشتن این متن، با بیش از ۱۵۰ متخصص ارتباط برقرار شد و درخواست گردید تا مشاهدات خود را در خصوص تاثیر روش های مدرن آبیاری در مصرف آب و بهره‌وری آن ارائه دهند. این متخصصین، شامل طیفی از محققین مستقل تا افرادی در موسساتی مانند موسسه بین‌المللی مدیریت آب، بانک جهانی، بانک توسعه آسیا، سازمان خوار و بار ملل متحد – فائو و غیره بود. درخواست ها از طریق سایت شبکه جهانی آب و غذا ارسال گردید که خود حدود ۱۵۰ عضو دارد (بخشی از آنها با گروه اول همپوشانی دارند).

به شکلی بسیار تعجب برانگیز، مرور نتایج نشان داد که در موارد بسیار محدودی بطور دقیق آثار آبیاری پیشرفته مستند سازی شده است. در حالیکه مثال های بسیاری وجود داشت که فرض کرده بودند، آبی صرفه جویی خواهد شد و بهره وری ارتقاء خواهد یافت.

همچنین این مطالعات عموماً نشان داده که توسعه این گونه سامانه های آبیاری، در واقعیت امر، مصرف را بالا برده (همانطور که علم هم بدین گونه پیش بینی میکند) و یا تاثیری بر مصرف نداشته است.

همچنین، بهره وری آب در واحد آب مصرفی نیز کم و بیش ثابت باقی مانده است. استثناء در این نتایج مربوط به باغات بوده که نشان داده استفاده از آبیاری قطرهای در مقایسه با غرقابی تا ۶ درصد باعث کاهش مصرف آب شده و عملکرد را نیز افزایش داده است. موردی که میتوان به عنوان انتظارات از این سامانه ها برشمرد.

جمع بندی این گزارش اینگونه است که برگرداندن تعادل بین تامین پایدار آب و مصرف آن، قبل از هر چیز نیازمند کنترل فیزیکی منابع آب توسط دولت یا سایر نهاد های مسئول، در راستای مصرف پایدار است، بدنبال آن مداخلات در کاهش میزان تخصیص ها نیز ضروری است. در چارچوب چنین کنترل هایی است که آبیاری پیشرفته میتواند توسعه و ترویج یابد. سپس کشاورز در این چارچوب توجیه شود و تصمیم گیرد تا از مزایای مختلف آبیاری پیشرفته منتفع شود یا خیر.

نکته قابل تامل اینکه، استفاده از روش های مدرن آبیاری در غیاب کنترل تخصیص آب، معمولا شرایط را بدتر خواهد نمود و سبب میگردد تا: مصرف آب در واحد سطح بالا رود، سطح زیرکشت افزایش یابد، کشاورزان ترغیب شوند تا آب را بیشتر و از منابع عمیق تر برداشت نمایند. نتیجه این که کنترل دسترسی به آب، باید مقدم بر بکارگیری روش های پیشرفته آبیاری باشد.

نتایج فوق، پیام مهمی برای بازیگران اصلی در بخش آب دارد: دولت ها باید توان و مسئولیت حکومتی خود را در حفاظت از این منابع بحرانی و ملی اعمال نمایند. نهادهای مالی نیز باید تبعات فعالیت هایی را که در بالا به آنها اشاره شد را مورد توجه قرار دهند و از حمایت مالی طرح های آبیاری پیشرفته و نوسازی شبکه ها در غیاب کنترلهای لازم در تخصیص آب، پرهیز کنند.

منبع
کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران
برای سهولت دسترسی شما کاربران عزیز به آخرین مطالب و اخبار سایت تصمیم گرفتیم تا خبرنامه ایمیلی انجمن علوم مهندسی آب را راه اندازی کنیم. عضویت در این خبرنامه رایگان بوده و برای عضویت کافی است نام و ایمیل خود را وارد کنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *