۲۰ آبان ۱۳۹۳ ساعت ۱۷:۱۴

نقش مدیریت خاک در ارتقای بهره‌وری آب

توجه به حفاظت و مدیریت منابع خاک، ضمن افزایش کیفیت خاک، بدون شک اثرات قابل توجهی بر افزایش کمی منابع آب و بهره‌وری آن و همچنین ارتقاء کیفیت آب دارد. توجه کافی به مدیریت و حفاظت خاک، ضمن کاهش هزینه ها و افزایش درآمد کشاورزان، حداقل باعث ۱۰۰% افزایش بهره‌وری آب و تولید محصول می‌گردد.

آب باران، این نعمت الهی که به مقدار فراوان در اختیار ما قرار می‌گیرد، از کیفیت بسیار خوبی برخوردار است. البته در شرایط خاص و در مناطق محدودی که تراکم صنایع آلاینده و مدیریت نامناسب این مراکز وجود دارد، بارش باران های اسیدی و همچنین در مناطق خشک و نیمه خشک که حفاظت و مدیریت مناسب خاک وجود ندارد، باران های گل آلود مشاهده می‌شود. توجه به حفاظت و مدیریت منابع خاک، ضمن افزایش کیفیت خاک، بدون شک اثرات قابل توجهی بر افزایش کمی منابع آب و بهره‌وری آن و همچنین ارتقاء کیفیت آب دارد.

خاک کشاورزی

نقش کلی خاک در توزیع مناسب آب در طبیعت
یکی از وظایف و خدمات زیست محیطی خاک، توزیع مناسب آب در طبیعت است. این توزیع در قالب اجزایی مانند آب زیرزمینی، رطوبت خاک، منابع آبی مانند چشمه، قنات، رودخانه، تالاب، دریاچه و… صورت می‌گیرد. توزیع مناسب آب در حقیقت کمک به چرخه صحیح آب در طبیعت، کاهش تلفات آب، کاهش اثرات خشکسالی، افزایش پوشش گیاهی، کاهش فرسایش خاک و سایر اثرات مخرب زیست محیطی می‌باشد.

نقش مدیریت خاک در افزایش بهره‌وری آب در اراضی دیم
در مناطقی که فاقد منابع آبی مناسب هستند، کشاورزی به صورت دیم انجام می‌شود. در چنین شرایطی تنها راه منحصر به فرد افزایش بهره‌وری آب، باید در حفاظت و مدیریت بهینه خاک جستجو شود. مدیریت پایدار خاک و استفاده از اجزای مختلف آن می‌تواند اثرات شگفت‌آوری به همراه داشته و حتی بعضا به افزایش بهره‌وری آب تا بیش از چند برابر منجر شود.

اثرات بهبود خصوصیات فیزیکی خاک
بهبود خصوصیات فیزیکی خاک، به طور مستقیم جذب و ورود آب به خاک، کاهش تبخیر، نگهداری بیشتر آب، افزایش مقدار آب قابل استفاده گیاه، تامین اکسیژن برای ریشه ها، تنظیم دمای خاک، تقویت رشد گیاه، ارتقای بهره‌وری آب در کشاورزی و منابع طبیعی و… را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

اثرات اصلاح ویژگی های شیمیایی خاک
از طریق اکسیداسیون و احیاء، تجزیه و ترکیب مواد، تنظیم واکنش شیمیایی خاک، و سایر فرایندهای غالب، اثرات فراوانی در تولید و تامین عناصرغذایی مورد نیاز گیاه، تثبیت یا خنثی‌سازی عناصر سمی و آلاینده، افزایش بهره‌وری آب و بهبود سلامت جامعه برجای می‌گذارد.

اثرات مدیریت و تقویت جنبه های زیستی خاک و زمینه سازی برای افزایش فعالیت ریزجانداران مفید خاکزی
ضمن اثرات متقابل با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، تولید هورمون های محرک رشدگیاه، آنزیم های تنظیم-کننده، و …. باعث تقویت فرایندهای مفید، کاهش مواد سمی و مضر، و افزایش سلامت خاک و گیاه و افزایش کمیت و کیفیت محصولات تولیدی و بهبود بهره‌وری آب می‌گردد.

بنابراین مدیریت پایدار خاک، بستر لازم برای پایداری کشاورزی، افزایش بازدهی مصرف آب و سایر نهاده های مصرفی، افزایش تولید محصولات، تضمین امنیت غذایی، سلامت گیاه، دام، و انسان، بهبود شرایط زیست محیطی، و تامین رفاه، آرامش، و سعادت بشر می‌باشد.

در مناطق خشک و نیمه‌خشک همانند کشور ما، نقطه ضعف اصلی در کشاورزی، صنعت، و بسیاری از جنبه‌ های زندگی انسان، کمبود آب و یا عدم دسترسی کافی به آب باکیفیت مناسب می‌باشد. رفع کامل بحران آب در این نواحی، فقط از طریق مدیریت آب یا ایجاد سامانه های آبیاری تحت فشار و پیشرفته، و اقدامات مشابه امکان‌پذیر نیست.

مقابله با چالش های کمبود آب و زمینه سازی برای توسعه پایدار جامعه، در وهله اول و به طور عمده مستلزم توجه کافی به فعالیت های کشاورزی، ازجمله مدیریت خاک، اصلاح نباتات، مدیریت گیاه، بهینه سازی اقدامات به‌زراعی، و مدیریت صحیح منابع طبیعی، و در وهله دوم نیازمند توجه به مدیریت هدفمند صنایع، بهینه سازی مصارف شهری و بهداشتی و… می باشد.

باتوجه به این که قسمت عمده ای از آب قابل استحصال ( بیش از ۸۰% ) در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد، در این مقاله، به طور اجمال به جنبه های مختلف مدیریت خاک که بهره‌وری آب در کشاورزی را تحت تاثیر قرار می‌دهند می پردازیم.

بازدهی یا کارآیی مصرف آب (Water Use Efficiency)، در بعد زراعی عبارت است از نسبت مقدار تولید محصول به مقدار مصرف آب، که با واحد کیلوگرم برمترمکعب بیان می شود.

 form 11

از جنبه فیزیولوژی گیاهی نیز نسبت مقدار فتوسنتز به مقدار تعرق گیاه مورد محاسبه قرار می‌گیرد.

form 22

لازم به ذکر است که فرمول اول در مورد ارزیابی اقدامات به زراعی و مدیریت خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد و فرمول دوم در زمینه اصلاح نباتات کاربرد دارد. اجزای مختلف مدیریت پایدار خاک، به طور قابل توجهی شاخص بهره‌وری آب را تحت تاثیر قرار می‌دهند که در ادامه به اختصار توضیح داده خواهد شد.

آبخیزداری

افزایش نفوذپذیری خاک سطحی
مدیریت و اصلاح بافت خاک، افزودن کربن آلی و مواد اصلاح کننده، و همچنین انجام اقدامات حفاظت خاک و کنترل فرسایش که سرعت رواناب را کاهش و فرصت نفوذ را افزایش می‌دهند، از جمله موارد تقویت کننده این ویژگی خاک می‌باشند. افزایش نفوذپذیری خاک سطحی، با افزایش جذب آب و کاهش مقدار رواناب، فرسایش و تبخیر، باعث کاهش حجم قابل توجهی از تلفات آب باران، و افزایش تولیدات گیاهی در کشاورزی و منابع طبیعی می‌گردد.

حفاظت خاک و کنترل فرسایش
حفاظت خاک و جلوگیری از فرسوده شدن آن باعث افزایش عمق خاک، حفظ موادآلی و عناصرغذایی، و تقویت حاصلخیزی آن گردیده و با گنجایش آب بیشتر و تولید محصول زیادتر، بهره‌وری مصرف آب را ارتقاء می‌بخشد.

افزایش ظرفیت نگهداری آب خاک
نگهداری آب توسط خاک، تابع عواملی از قبیل عمق خاک، میزان نفوذپذیری، بافت خاک، مقدار موادآلی، و …. می باشد که اصلاح این عوامل باعث کاهش هدررفت آب در اثر نفوذ عمقی گردیده و گیاه امکان جذب آب بیشتری داشته و پیامد آن افزایش تولید محصول خواهد بود.

مدیریت موادآلی خاک و افزایش آن
اقداماتی از قبیل استفاده از کودهای آلی و کود سبز، استفاده از روش های خاک ورزی حفاظتی و کاهش شخم، حفاظت خاک و جلوگیری از فرسایش، استفاده بهینه از بقایای گیاهی، کاشت محصولات با بقایای زیاد در دوره تناوب زراعی، و …. ، تاثیر قابل توجهی بر افزایش ماده آلی خاک دارند. افزایش مقدار کربن آلی خاک به طور قطع اثر انکارناپذیری بر افزایش تولید محصول و ارتقاء بهره‌وری مصرف آب برجای می‌گذارد. بعضی از اثرات ماده آلی خاک عبارتند از ارتقاء حاصلخیزی، کاهش وزن مخصوص ظاهری(کاهش مقاومت مکانیکی)، افزایش آب قابل استفاده گیاه، کاهش آفات و بیماری‌ های گیاهی و… . مشاهدات موجود (ازجمله در مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آب دانشگاه تهران)، نشان می‌دهد که مصرف کودهای آلی از قبیل ورمی‌کمپوست در حد اقتصادی و به صورت مستمر حدود ۴۰% افزایش محصول و بهره‌وری آب را درپی خواهد داشت.

مدیریت حاصلخیزی خاک
برنامه کوددهی متوازن آلی، شیمیایی، و زیستی، و مدیریت بهینه حاصلخیزی، عاملی اساسی در حفظ باروری خاک است که می‌تواند در شرایط بهینه حداقل موجب افزایش ۵۰ درصدی تولید محصول گردد که بیانگر افزایش ۵۰ درصدی بهره‌وری آب می‌باشد.

مدیریت خاک‌ورزی
عملیات خاکورزی ( شخم و شیار)، و کیفیت انجام آن می‌تواند اثرات بسیار متفاوتی بر کیفیت خاک، صرفه جویی در زمان و هزینه ها، جذب آب، نگهداری آب، افزایش تولید محصول، و نهایتا افزایش بهره‌وری آب مصرفی را بدنبال داشته باشد. در کشاورزی نوین جهان (کشاورزی پایدار)، کاهش هرچه بیشتر دست خوردگی خاک، و استفاده از روش‌ های خاکورزی حفاظتی، و بی‌خاکورزی توصیه می‌گردد. تجربیات موجود در این زمینه ( ازجمله نتایج بدست آمده در مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آب دانشگاه تهران) بیانگر بیش از ۳۰% کاهش هزینه ها (زمان، سوخت، بذر، و …. ) و افزایش تولید محصول به میزان حداقل ۳۰% نسبت به اراضی زراعی مجاور می‌باشد.

مدیریت بقایای گیاهی
کاه و کلش و شاخ و برگ محصولات قبلی بهترین پوشش برای محافظت سطح خاک به حساب می‌آیند و فواید مدیریت صحیح آنها شامل حفاظت خاک در مقابل باران و جلوگیری از فرسایش، تنظیم دمای خاک( گرم نگهداشتن در زمستان و خنک نمودن در تابستان)، کاهش تبخیر، افزایش نفوذ آب، افزایش آب قابل استفاده گیاه، مهیا نمودن شرایط برای فعالیت هرچه بیشتر موجودات زنده و ریزجانداران خاک، افزایش ماده آلی خاک، تولید محصول بیشتر، و ارتقاء بهره‌وری آب مصرفی می‌باشند.

سایر موارد
اقداماتی از قبیل استفاده از مواد اصلاح کننده برای بهبود شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک، استفاده از کودهای زیستی و مدیریت موجودات زنده خاک، مدیریت آلودگی خاک و اصلاح خاک های آلوده، و … نیز می‌توانند در بعضی از شرایط اثرات بسزایی بر تولید محصول بیشتر و افزایش بهره‌وری مصرف آب توسط گیاه داشته باشند.

باتوجه به موارد ذکرشده کاملا مشهود است که توجه کافی به مدیریت و حفاظت خاک، ضمن کاهش هزینه ها و افزایش درآمد کشاورزان، حداقل باعث ۱۰۰% افزایش بهره‌وری آب و تولید محصول می‌گردد.

 

* دکتر گرجی، عضو هیئت علمی دانشگاه تهران و رئیس انجمن علوم خاک

تلگر

چهره‌

۵ دیدگاه
  1. بامروت :

    خدا ایشون را برای کشور حفظ کند

  2. امید :

    با سلام
    اینکه مدیریت کلان خاک در کشور دیده نشده و سازو کاری هم برای اون دیده نشده اتفاق عجیبی است. ایالات متحده آمریکا مدتها پیش نه تنها توانست آمایش اراضی کشاورزی خود را انجام دهد بلکه حالا به تفکیک هر منطقه مدیریت های منحصر به فرد آن را طراحی و توصیه می کند.

  3. گمنام :

    با عرض سلام و ادب
    این مطالب بارها وبارها ذکر شده و می شود مشکل ما ایرانی ها و بخصوص بخش کشاورزی این است که در عمل به اجرا درنمی آوریم. این همه کار تحقیقاتی انجام می شود ولی دریغ از این که یک نمونه از آنها کاربردی شود فقط بیت امال و وقت صرف می شود لذا خواهشمندم گفته ها و نوشته های خود را عملی کنید

  4. بی نام :

    با سلام
    موارد مطرح شده که اکثراً به صورت کلی می باشد در بر گیرنده همان مطالب مربوط به جزوه های درسی داخل کلاس هاست که هر کسی توان ارائه آن را در هر محفلی را دارد. بهتر است از ایشان می پرسیدید که جناب آقای گرجی شما که عضو هیئت علمی دانشگاه تهران و رئیس انجمن علوم خاک می باشید و خود را جز متولیان و خادمین بخش خاک این مملکت می دانید به جز تعدادی پایان نامه چه امر مهمی در زمینه حفظ و پایداری خاک، جلوگیری از فرسایش خاک، افزایش مواد الی خاک، ممانعت از آلودگی خاک ها و در پی آن محصولات کشاورزی از عناصر سنگین و … انجام دادید؟؟

  5. كشاورز فراموش شده :

    با سلام
    متاسفانه در هر سال میلیاردهاتومان از بیت المال صرف حقوق اعضای هیات علمی در بخش کشاورزی می شود ولی دریغ از یک نتیجه کاربردی و موثر به نظر من باید اعضای هیات علمی مخصوصا بخش تحقیقات کشاورزی از قالب دولتی خارج و در بخش خصوصی فعال شوند و به تولید علم کاربردی و موثر بپردازند و سپس بر اساس کار انجام شده حق الزحمه دریافت کنند در حالی که در حال حاضر محقق به اندازه ی گروه و رتبه مورد نیاز چند تا مقاله کپی می کند و به ظاهر دچار رکود علمی نمی شود در حالی که واقعیت امر چیز دیگری است تا زمانی که اعضای هیات علمی بر سر خوان نعمت دولت چمبره زده اند فقط نگران قطع نشدن حقوق سهل الوصول خودشان هستند و اگر به آنها پیشنهاد شود که علم تولید کنید و آنرا به بخش خصوصی بفروشید اکثرشان در جا می زنند چون توانایی ندارند و فقط عده ای محدود باقی می مانند. به امید روزی که کشاورزی به اهلش سپرده شود. با لباس اتو کشیده و چندتا سمینار داخلی و خارجی رفتن و فقط صحبت کردن و نوشتن کتاب و مقاله، کشاورزی نمی توان کرد. باید آستین بالا زد، در کنار کشاورز کار کرد و مزه ی خاک را چشید تا مشکلات کشاورزی درک شود باید میز و دفتر و دستک ادارات کشاورزی جمع شود و همه ی متخصصان کشاورزی در محل کارشان که زمین های کشاورزی می باشد مستقر شوند. به امید روزی که کارشناسان کشاورزی وقتی شب به خانه می آیند با گرد وخاک مزرعه و لباس های غبار گرفته باشند. به عمل کار برآید به سخنرانی نیست. آقایان متخصص لطفا به خودتان بیایید و همین امروز از پشت میزهایتان برخیزید و به میدان عمل آیید که فردا خیلی دیر است

دیدگاه تازه‌ای بنویسید: