بخشی از مقاله
چکیده
در مناطق خشک، آب فاکتور محدود کننده در بهبود و افزایش تولیدات کشاورزي است، از آنجائی که بیشترین مصرف آب، مربوط به بخش کشاورزي میباشد؛ لذا ضرورت تحقیق در زمینه بهیننهسسازي مصصارف آب در بخخش کششاورزي بسسیار ضضروري اسست. یکی از روشهایی که بطور غیر مستقیم میتواند باعث کاهش اتکاء به منابع آب سطحی و زیرزمینی باشد، استحصال مستقیم آب باران اسست. از آنجائیکه بارندگی،هرچند به مقدار کم، تقریباً در همه نقاط کشور وجود دارد، چنانچه بتواند از طریق استحصال و اعمال مدیریت صحیح مورد استفاده قرار گیرد؛ میتواند جهت جبران بخشی از کمبود رطوبتی مفید واقع شود.
در هممین راسستا، سسامانه استحصصال نزولات جوي، در سطح ایستگاه تحقیقاتی پخش سیلاب بر آبخوان تسوج با مساحت 800 مترمربع احداث شده است . سامانه مذکور ببا پوشش ژئوممبران عایق گردید. با احتساب 75درصد از متوسط 250 میلیمتر بارش سالانه منطقه به عنوان آب قابل استحصال، پپیش-بینی میشود که سالانه حداقل 160 مترمکعب آب از سامانه یادشده استحصال گردد.
براي ذخیره حججم آب استحصصالی پپیش بینی شده، مخزن آب به شکل ذوزنقه و با پوشش ژئوممبران احداث گردید . این سایت بصورت پایلوت و با اهداف تحقیقی -ترویجی جههت تامین آب مورد نیاز سالانه تعداد 100 اصله از درختان پسته موجود در عرصه آبخوانداري تسوج با روش آبیاري فیلترسسنگریزهاي استفاده میشود.
مقدمه
از نظر اقلیمی، کشور ایران بر روي کمربند خشک قرار گرفته و بیشتر سطح آن را مناطق خشک و نیمه خشک احاطه کرده است . با توجه به این شرایط خاصی که کشور دارد، میانگین بارش کشورمان از یک سوم میانگین بارش جهانی کمتر بوده و همین کمبود بارش، استقرار پوشش گیاهی را دچار مشکل می کند - متوسط بارش ایران 240 میلیمتر و متوسط دنیا840 میلیمتر - .
علاوه بر کمبود بارندگی، توزیع زمانی و مکانی آن نیز از وضعیت مناسبی برخوردار نیست! بطوریکه اکثرًا در طول فصول رویش گیاه، مقدار آن به حداقل می رسد. لذا در سرزمین ایران، تامین آب مورد نیاز کشاورزي همواره با چالش هاي جدي همراه بوده بعضاًو ضعف مدیریت منابع آب در کنار کمبود ذاتی آن مشکلات پیش رو در این بخش را مضاعف کرده است .
استفاده از تکنیک هاي خاص جهت استحصال نزولات جوي در این سرزمین موضوع تازه اي نیست. چرا که وجود قنوات در بیشتر مناطق ایران و همچنین وجودآب انبارها جهت ذخیره آب، حکایت از آشنایی دیرینه مردم این مرز و بوم با روش هاي سنتی استحصال آب دارد. بی شک، استفاده از تجارب ارزشمند پیشینگان این امر و بروزرسانی روش هاي سنتی موجود، امکان توسعه روش هاي بهینه استحصال نزولت جوي فراهم شده و از این طریق کمک شایانی به تامین بخش عظیمی از مصارف آب بخش کشاورزي خواهد شد.
براساس آمار رسمی سازمان خواربار جهانی در سال 2003 سطح مناطق خشک و نیمه خشک جهان حدود 61 میلیون کیلومترمربع بوده که معادل46 درصد مساحت کره زمین میباشد. از نظر توزیع قارهاي، مساحت یاد شده 14 درصد آمریکا و حاشیه اروپا، 37 درصد افریقا، 16 درصد استرالیا و 33 درصد قاره آسیا را پوشش میدهد
از مشخصههاي بارز این قبیل مناطق، نزولات جوي اندك و نامنظم همراه با دماي هواي نسبتاً بالا است که منجر به محدودیت منابع آب قابل دسترس و به تبع آن، دشواري در استقرار کشاورزي پایدار میشود
بنابراین میتوان گفت که اولین فاکتور محدود کننده استقرار پوشش گیاهی در مناطق خشک و نیمه خشک مقدار آب قابل دسترس در منطقه ریشه گیاه است
مکانیسم مقابله با محدودیت منابع آبی عبارت از آبیاري تکمیلی براي استفاده بهینه از میزان آب محدود در مناطق دیم و استحصال آب باران جهت اطمینان از تأمین آب کافی براي استقرار و بقاء گیاه است - اویس و هاچمن ، . - 2003 بخاطر محدودیت ذاتی منابع آبی در چنین مناطقی، گزینه آبیاري تکمیلی ممکن است همواره میسر نباشد، بنابراین تنها گزینه منطقی و قابل حصول روش استحصال آب باران خواهد بود.
استحصال آب باران عبارت است از جمعآوري و ذخیره آب ناشی از نزولات جوي جهت شرب، مصارف دام، وحوش و یا آبیاري محصولات کشاورزي و تغذیه منابع آب زیرمینی در قالب جمعآوري آب باران از سطوح طبیعی یا پشت بامها میباشد
واژه استحصال آب براي اولین بار در سال 1963توسط گدس استفاده شده است. با این حال، استحصال آب باران یک ایده تازهاي نیست چرا که برخی محققان قدمت آن را 4000 سال قبل از میلاد مسیح میدانند. یعنی به عصر برنز و زمانی که تمدنهاي آسیایی و آفریقایی با جمعآوري آب باران توانستند در مناطقی که بارش سالانه کمتر از 100 میلیمتر نیز کشاورزي را امکانپذیر سازن برخی نیز قدمت آن را در چین تا6000 سال قبل از میلاد میبرند
اگر چه شناسائی علمی انواع سامانههاي سطوح آبگیر باران در قالب واژه استحصال آب از کشور تونس توسط پاسی وکولیس - 1986 - گزارش شده، اما نخستین بار در فلسطین اشغالی توسعه یافته است. با وجود اینکه از هزاران سال پیش شیوه هاي مختلف استحصال آب باران جهت مقابله با کمبود آب بکار گرفته شده است ولی هنوز هم استفاده از تکنیکهاي توسعه یافته آن جهت تامین بخشی از نیاز آبی مصارف کشاورزي در سال هاي اخیر رایج است
زیاو و همکاران - - 2004 به بررسی و مقایسه میزان رواناب تولیدي شش سطح مختلف شامل دامنه لسی شیبدار، دامنه لسی بدون شیب، بتن، آسفالت، پلاستیک و پلاستیک پوشیده شده با شن پرداختند . نتایج آنها حاکی از میزان بالاي رواناب تولیدي سطح آسفالت - با ضریب رواناب - 0/0-74/81 و پلاستیک - با ضریب رواناب - 0/0-57/76 نسبت به سایر سطوح است.
علی و یازار - - 2007 نشان دادند که سامانههاي جمعآوري آب باران، رطوبت حجمی خاك را از 17 درصد به 70 درصد افزایش میدهد. لال - 2008 - گزارش کرده که جمعآوري آب باران در قالب کارهاي مدیریتی میتواند مقادیر کربن خاك را افزایش داده، میزان و شدت تغییرات آب و هوایی کاهش یافته، افزایش بهرهوري کشاورزي و امنیت غذایی را به همراه خواهد داشت .
اویس و هاچوم 2003 - ،2006 و - 2012 معتقدند که جمعآوري آب باران میتواند در بهبود پوشش گیاهی، افزایش ظرفیت چرایی و به نوعی کاهش یا توقف تخریب محیط زیست در مناطق خشک، که از پدیده بیابانزایی متضرر بوده و به عنوان یکی از مسائل مهم تاثیرگذار در این مناطق هست، مفید باشد. هاچینسون و همکاران - 2010 - نشان دادند که تکنیکهاي استحصال آب عمدتاً میتوانند در جایی که هزینههاي از دست رفتن زمین و نیروي کار پایین است، جهت حفظ زیر ساختارهایی که ارتباط کمتري به ارزش آب استصحال شده و تولیدات آن دارد، موفق باشند.
یازار و همکاران - 2014 - در پژوهشی به ارزیابی تکنیکهاي استحصال آب با تاکید بر میکروکچمنتها در قالب طرح آزمایشی با پنج تیمار مختلف - تیمار شاهد، پوشش نایلونی، پوشش سنگریزه، تیمار با سطح علوفه خشک و سطح فشرده شده - در ترکیه پرداختند. با تحلیل دادههاي بارش، رواناب، مساحت حوزه، ذخیره رطوبت خاك و تبخیر و تعرق گیاه اقدام به پایش بیلان آب موجود در منطقه ریشه گیاه پسته نمودند. آنها کارائی کلی سیستم استحصال آب باران را از طریق مقایسه نسبت مقدار آب ذخیره شده و مورد استفاده توسط گیاه به مقدار آب باران نزولی به سطح سامانه تعیین کردند. نتایج آنها نشان داد که کارآئی کلی سامانههاي استحصال آب باران بسته به سطح آنها و ظرفیت منطقه ریشه گیاه از 2/9 درصد تا 79 درصد متغییر بوده و سامانه پوشش پلاستیکی بالاترین کارآئی را نسبت به سایر تیمارها دارد.
سپاسخواه و کامکار حقیقی - 1367 - علاوه بر بررسی نحوه افزایش رطوبت در خاك، راندمان استحصال آب و افزایش محصول را نیز در کرتهاي کوچک بررسی نموده و اثر بخش بودن آن را مورد تائید قرار دادهاند. خواجهاي و برنویسی - - 1384 به بررسی تأثیر تیمارهاي مختلف بر افزایش ماندگاري رطوبت در پروفیل خاك در سامانههاي آبگیر لوزي شکل با پنج تیمار آزمایشی پرداختند. نتایج آنها نشان داد که تیمار استفاده از پوشش پلاستیکی، حفاظ سنگریزهاي به ضخامت پنج سانتیمتر و بکارگیري فیلتر سنگریزهاي در سطح چاله، داراي بیشترین مقدار حفظ رطوبت بوده و تفاوت معنیداري با سایر تیمارهاي طرح دارد.
شاهینی 1385 با تحقیقی در استان گلستان در مورد بهینه سازي عملکرد سیستمهاي ذخیره نزولات آسمانی به منظور افزایش رطوبت پروفیل خاك اظهار داشتندکه بین روشهاي عایق، نیمه عایق و طبیعی، روش عایق جهت جمعآوري آب باران براي کاشت نهال بهترین روش بوده و از نظر آماري با بقیه روشها داراي اختلاف معنیداري میباشد.
نتایج تحقیق حسینی و روغنی - - 1391 در ارتباط با استحصال آب باران و نگهداشت آن در خاك در منطقه طالقان استان البرز نشان داد که سامانه استفاده توام از پلاستیک و سنگریزه روي سطح چاله پاي سامانه با میانگین رطوبت حجمی 28/76 درصد به عنوان تیمار حداکثر در عمق 30 سانتیمتر و تیمارهاي b و - dتیمار b همراه با فیلتر سنگریزهاي - به ترتیب با میانگین رطوبت حجمی 31/4 و 31/1 درصد به عنوان تیمارهاي حداکثر در عمق 50 سانتیمتر در حفظ رطوبت خاك میباشند
آنان در ارتباط با میزان اختلاف نگهداشت رطوبت خاك در دو عمق 30 و50 سانتیمتري اختلاف معنیداري مشاهده نکردند.
عبدينژاد و همکاران - - 1395 در تحقیق خود، تاثیر فیلتر سنگریزهاي و سطوح عایق را در دو عمق 20 و 50 سانتیمتري خاك ایستگاه قره چریان زنجان بررسی کردند. نتایج آنان حاکی از وجود اختلاف معنیدار بین تیمارهاي مختلف با تیمار فیلترسنگریزهاي و سطح عایق در عمق 20سانیمتري داشته، در حالیکه این اختلاف را در عمق 50 سانتیمتري معنیدار مشاهده نکردند.
یاراحمدي - 1395 - در تحقیقی، تاثیر فیلتر سنگریزه اي و سطوح مختلف استحصال نزولات جوي در قالب پنج تیمار و چهار تکرار در دامنه هاي جنوبی کوه عون ابن علی شهر تبریز را بررسی کردند و نتایج ایشان نشان داد که که میزان رطوبت تیمار سامانه نیمه عایق با فیلترسنگریزهاي در عمق 20 - با میانگین - 35/94 و عمق 50 - با میانگین - 30/56 بطور معنیداري بیشتر از سایر تیمارها است.
بنابراین، طرح آموزشی-ترویجی استحصال نزولات جوي و بهینهسازي مصرف آب کشاورزي با اهداف زیر در ایستگاه تحقیقاتی، آموزشی و ترویجی پخش سیلاب در آبخوان تسوج با اهداف زیر اجراء شده است:
.1 استحصال آب از طریق جمع آوري نزولات جوي با ایجاد سامانههاي سطوح آبگیر باران با رویکرد کاهش وابستگی به منابع آب سطحی و زیرزمینی جهت تامین آب مورد نیاز باغات
.2 امکان تامین آب مورد نیاز گیاه در مناطق خشک و نیمه خشک
.3 تامین آب مورد نیاز آن در مواقع بحرانی و کم آبی
.4 بهبود وضعیت اقتصادي-اجتماعی با ایجاد اشتغال و افزایش درآمد باغداران
