مقاله تأمین آب برای دام ها در مراتع از طریق استحصال آب باران

بخشی از مقاله

چکیده

منابع آبهای سطحی در مراتع نه تنها محدود است بلکه به طور یکنواخت هم پراکنده نیستند. لازم است که منابع جایگزین برای تأمین آب دام ها در مراتع شناسایی و بهرهبرداری گردد. هدف این مقاله تشریح اصول و چگونگی تأمین آب برای دامها از طریق استحصال آب باران در مراتع می باشد.

استحصال آب باران هم میتواند در سیستم دامدارای مبتنی بر مرتع و هم در سیستم دامپروری صنعتی استفاده شود. سیستم استحصال آب باران به دو شکل مستقل و یا متصل به یک ساختمان میباشد. سیستم مستقل اغلب در سطح مراتع و چراگاهها احداث می شود؛ ولی سیستم متصل به ساختمان در دامپروری صنعتی نصب میشود. مکان یابی و طراحی، نصب یا احداث، بهره برداری، نگهداری و تعمیر چهار مرحله اصلی در بهرهگیری مناسب از سیستم استحصال آب باران می باشد.

مقدار بارندگی منطقه، الگوی پراکنش بارش، و توجیه اقتصادی طرح از نظر امکان استفاده از این سیستم بسیار مهم می باشد. در اقلیم فراخشک با مقدار بارندگی کم تر از 100 میلیمتر در سال، استحصال آب باران برای تأمین آب شرب دامها امکانپذیر نیست.

در اقالیم خشک با بارش بیش از 200 ملی متر در سال، نیمه خشک و نیمه مرطوب استحصال آب باران روش کارآمد و ارزان برای تأمین آب دامها میباشد. علیرغم قابلیت و ظرفیت مناسب این سیستم در تأمین آب برای دامها، به نظر میرسد این سیستم نه تنها به شکل درست و فراگیر به مرتعداران معرفی نشده است بلکه جنبههای مختلف فنی آن مانند اصول مکان یابی، طراحی، احداث، و نگهداری هم از نظر علمی در کشور بررسی نشده است.

مقدمه

با افزایش جمعیت، تقاضا برای فراوردههای دامی در حال افزایش است. بخش مهمی از فراوردههای دامی کشور در مراتع تولید میشود. آب می تواند یکی از عوامل محدود کننده تولید فراوردههای دامی و چرای دامها در مراتع باشد - آژانس محیط زیست، . - 2009 عدم وجود آب کافی باعث میشود که بخش هایی از علوفه تولیدی مرتع چرا نشود و یا نیاز آبی دامها از طریق حمل آب در فصل خشک یا هنگام خشکسالی تأمین شود که هزینه بردار خواهد بود 

به علاوه توزیع نامناسب و ناهمگن منابع آب در سطح مرتع باعث چرای مفرط در اطراف منابع آب، چرای غیریکنواخت گیاهان علوفهای، پیمایش فواصل طولانی برای رسیدن به آب با صرف انرژی و زمان زیاد و در نهایت تخریب پوشش گیاهی و خاک در اثر تردد بیش از حد و لگدکوبی می شود

تأمین آب کافی برای دام های چرا کننده یک مسئله اساسی در مدیریت مراتع است. مقدار آب مورد نیاز دام ها به نوع دام، شرایط فیزیولوژیکی دام، شرایط آب و هوایی و کیفیت علوفه بستگی دارد - کتی و همکاران، . - 2007 علوفه سبز و تازه مقدار آب بیشتری از علوفه خشک دارد که باعث کاهش مصرف آب می شود. در هوای گرم نیاز دام به آب، بیش از هوای سرد یا خنک است. در هوای مرطوب و ابری، مصرف روازنه آب توسط دامها کاهش می یابد. مصرف آب با سن، وزن، آبستنی و شیردهی دام رابطه مستقیم دارد 

جدول 1 مقدار آب مورد نیاز دامهای اهلی را نشان میدهد.

در حال حاضر بخش بزرگی از آب مورد نیاز دامهای چراکننده در مراتع از منابع آبهای سطحی مانند رودخانهها و جشمهها تأمین می شود. این منابع در سطح مراتع به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک به صورت ناهمگون پراکنده هستند و دامها برای رسیدن به آب لازم است که مسیرهای طولانی را با صرف انرژی و زمان زیاد طی کنند. این مسئله ضمن کاهش عملکرد دام ها موجب تخریب پوشش گیاهی و خاک مراتع می شود.

واقعیت این است که در مرتعداری نوین و مدرن اصولاً دامها نباید دسترسی مستقیم به منابع آبهای سطحی داشته باشند تا ضمن کاهش تخریب خاک و فرسایش در اطراف منابع، آبهای سطحی هم آلوده نشوند. یکی از راهکارهای حل این مسئله، انتقال آب این منابع به سایر نقاط مرتع و عرضه آب به دامها در نقطه مورد نظر است. ولی انتقال آب تا فاصله دور از منابع اغلب به دلیل شرایط توپوگرافی مقدور نیست. راهکار مناسب در این شرایط استحصال آب باران در هر نقطه مورد نظر در مرتع می باشد. بنابراین هدف این مقاله تشریح اصول و چگونگی تأمین آب برای دامها از طریق استحصال آب باران در مراتع می باشد.

جدول - : - 1 متوسط نیاز روزانه انواع دامها به آب

منابع تأمین آب در مرتع

آب مورد نیاز دامهای چرا کننده در مراتع اغلبمستقیماً از آبهای سطحی مانند رودخانه، چشمه، قنات، و مخازن نگهداری آب بدون صرف هیچ هزینه ای تأمین شود؛ ولی در این حالت، برخی مشکلات زیست محیطی از جمله فشردگی خاک، فرسایش کنارهای، آلودگی آب با فضولات دام، کاهش کیفیت آب در اثر تردد دامها مطرح می شود به علاوه، این منابع به طور یکنواخت در سطح مراتع پراکنده نیستند و دامها لازم است با صرف انرژی و طی مسافت طولانی به این منابع دست یابند. در مراتع، برای حفظ و بهبود کیفیت آبهای سطحی و هم چنین تأمین آب سالم برای دامها، باید دامها از منابع آب سطحی دور نگه داشته شوند. آب این منابع میتواند از طریق انتقال با لوله به سایر نقاط مرتع، به دامها عرضه شود.

منابع جایگزین تامین آب برای دامها

1.    حفر چاه: حفر چاه سطحی کم عمق و پمپاژ آب توسط پمپ بادی یا پمپ خوشیدی یکی از روشهای تامین آب برای دامها در مراتعی است که منابع آب سطحی وجود ندارد. این روش محدودیت هایی نظیر لزوم اخذ مجوز حفر چاه و عدم امکان حفر چاه در همه نقاط مورد نظر.

2.    انتقال آب : - conveying water - استفاده از »سامانه تامین آب از راه دور« می تواند راهکار مناسبی برای تأمین آب مورد نیاز دامها در سطح مراتع به ویژه در دوره های کم آبی و خشکسالی باشد. در حقیقت این سامانه عبارت است از انتقال آب با لوله به نقاط دور در مرتع از منابع آبهای سطحی مانند چشمه یا رودخانه و یا آب ذخیره شده از طریق جمعآوری باران و عرضه آن به دامها در آبشخوارهای مصنوعی.

3.    حمل آب : - hauling water - علیرغم اینکه حمل آب توسط تانکر متصل به تراکتور یکی از راه های تامین آب برای دامها است، به دلیل نیاز به صرف زمان زیاد برای پر، انتقال و تخلیه تانکر، هزینه سوخت و نگهداری تراکتور، عرضه آب به مقدار بیش از مصرف دامها در هر دفعه و مسائل دیگر تنها به عنوان آخرین راهکار تامین آب برای دامها در مراتع مطرح است.

4.    بند آبگیر : - ponding dike - احداث بند خاکی، سد سنگی و ملاتی، و سد بتونی در مسیر آبراهههای فصلی یا دائمی در پروژههای آبخیزداری و آبخوانداری، می تواند منبع آب مناسبی برای دامهای چرا کننده در مرتع باشد.

.5 استحصال آب باران : - rainwater harvesting - استحصال - جمعآوری و ذخیره - آب باران می تواند گزینه مناسبی برای تامین آب شرب دامها در مراتع و همچنین تأمین آب مورد نیاز برای شستشوی بخشهای مختلف سیمانی مانند شیردوشی در دامپروری صنعتی باشد. سیستم استحصال آب باران میتواند یک سیستم مستقل - stand-alone system - و یا متصل به یک ساختمان - connected to - building باشد

سیستم مستقل اغلب در سطح مراتع و چراگاه ها نصب و استفاده می شود . سیستم متصل به ساختمان در دامپروریهای صنعتی - feedlot livestock production - ، که در آن دامها همواره در اصطبل نگهداری و تغذیه می شوند، و یا در سیستم دامپروی مبتنی بر چراگاه - pasture-based livestock production - ، که در آن دامها علاوه بر چرا در چراگاه در طول روز هنگام شب در اصطبل نگهداری و تغذیه می شوند، نصب می شود. در هر دو صورت، استفاده از آب استحصال شده معقول و مقرون به صرفه تر از استفاده از آب لوله اصلی می باشد

برای استفاده از سیستم استحصال آب باران چهار مرحله اصلی باید مد نظر قرار گیرد. این مراحل شامل - 1 یرنامه ریزی و طراحی سیستم - 2 نصب یا احداث سیستم - 3 راه اندازی و بهره برداری از سیستم - 4 نگهداری و تعمیر سیستم.

سیستم استحصال آب باران اغلب شامل سه بخش اصلی یعنی بخش جمع آوری باران - سطح آبگیر - ، بخش ذخیره آب باران - مخزن - ، و بخش عرضه آب می باشد 

مقدار آب جمع آوری شده به سه عامل مقدار بارش، جنس و خصوصیات سطح آبگیر - ضریب رواناب - ، و مساحت سطح آبگیر بستگی دارد. سطح آبگیر سطحی است شیبدار با ابعاد معین که ممکن است از صفحات فلزی موجدار مستقر بر پایههای چوبی، صفحات فلزی مستقر بر روی پشته خاکی، سطح آسفالت شده، مالچ رسی، و سطح سیمانی بر روی سطح زمین ساخته شود. هزینه نگهداری برای سطوح سیمانی و آسفالت کمتر از سایر مواد است. بخش عمده هزینه ساخت سیستم، مربوط به احداث سطح آبگیر و مخزن ذخیره میباشد.

مخزن ذخیره آب را میتوان با استفاده از ورق گالولنیزه، پلاستیک پلیمر، فایبرگلاس، پلی اتیلن، و یا سیمان ساخت. مخزن ذخیره باید از طریق سایه اندازی از تابش مستقیم خورشید محفوظ بماند. تا ضمن حفظ کیفیت آب و ممانعت از رویش جلبکها، از تبخیر آب هم جلوگیری شود 

مخزن باید به یک سرریز مجهز باشد تا آب مازاد بر ظرفیت مخزن تخلیه گردد. برای جلوگیری از تخریب مخزن در اثر یخ زدگی در فصل سرما، در صورت عدم چرای دام باید سیستم را در زمستان غیر فعال نمود و یا از مخازن ضد یخ - frost free watering system - و هم چنین عایق کاری سیستم استفاده نمود. برای جلوگیری از فرسایش خاک، اطراف مخزن آب و آبشخوار باید توسط بتون و یا سازه تور-سنگی - geotextile - حفاظت شود

آب ذخیره شده در مخزن در سیستم استحصال باران می تواند به دو صورت - 1 احداث آبشخوار در مجاورت مخزن و عرضه آب به دامها و - 2 انتقال آب با استفاده از لوله به سایر نقاط مرتع و عرضه آن به دامها در آبشخوارهای مصنوعی. در حالت دوم، آب از طریق لوله با استفاده از نیروی ثقل در صورت امکان و یا پمپ نقطه مورد نظر منتقل می شود. چون در مراتع جریان برق وچود ندارد امکان استفاده از پمپهاب برقی وجود ندارد. پمپ فتوولتائیک - solar photovoltaic pump - که با صفحه خورشیدی انرژی برق مورد نیاز برای پمپ کردن آب را فراهم می کند، گزینه مناسبی در مراتع و چراگاهها می باشد.

آخرین بخش سیستم استحصال آب باران، عرضه آب جمع آوری شده به دام ها می باشد. دامها آب خنک، تازه و تمیز را ترجیح میدهند. در آبشخوارهای کوچک - باریک و کم عمق - مصرف و جایگزینی آب تازه بهتر از آبشخوارهای بزرگ اتفاق میافتد. به عبارت دیگر، با آبشخوارهای کوچک بهتر می توان آب تازه و خنک به دامها عرضه نمود. همچنین ظرفیت و اندازه آبشخوار باید متناسب با تعداد دامی باشد که در واحد زمان برای شرب آب مراجعه می کنند. لازم است که آبشخوار به طور منظم تمیز شود تا از آلودگی به بیماریها و انگل ها پیشگیری شود

بیشتر آبشخوارها مجهز به دریچه و شناور برای کنترل سطح آب هستند. شناور و دریچه باید در محل غیر قابل دسترس برای دامها نصب شود. در صورتی که از نیروی ثقل برای انتقال آب استفاده میشود باید ارتفاع محل قرارگیری آبشخوار پایینتر از ارتفاع مخزن ذخیره باشد.

سیستم استحصال آب باران را میتوان در نقاط مختلف مرتع احداث نمود. در این صورت، ضمن آنکه دامها نیازی به صرف انرژی زیاد برای پیمایش مسافت طولانی تا منابع آب ندارند، توزیع دامها نیز در سطح مرتع یکنواختتر می شود. چرای یکنواخت مرتع ضمن آنکه باعث بهره برداری بهتر از گیاهان علوفهای می شود باعث کاهش تخریب مرتع هم میشود