بخشی از مقاله
چکیده
در تحقیق حاضر به منظور بررسی اثرات کمآبیاری بر الگوی کشت و سود ناخالص کشاورزان استان قزوین، ابتدا توابع تولید محصولات کشاورزی براساس سه تکنیک آبیاری کامل، کمآبیاری 5 درصد و کمآبیاری 10 درصد تخمین زده شدند. سپس، با استفاده از یک مدل برنامهریزی غیرخطی الگوی بهینه کشت در استان قزوین تعیین شد. در پایان نیز اثرات کمآبیاری همزمان با اعمال سیاست کاهش آب آبیاری دردسترس تحت سناریوهای 10، 20، 30 و 40 درصد بر الگوی کشت و سود ناخالص کشاورزان تحلیل و ارزیابی شد. نتایج حاصل از تخمین توابع تولید نشان داد که تکنیک کمآبیاری 5 درصد سبب کاهش ناچیز عملکرد محصولات میشود، اما تکنیک کمآبیاری 10 درصد بر عملکرد اغلب محصولات الگو اثر منفی میگذارد. نتایج حاصل از مدل برنامهریزی غیرخطی نیز نشان داد که بکارگیری تکنیک کمآبیاری توأم با سیاست کاهش آب آبیاری دردسترس اگرچه منجر به کاهش سود ناخالص کشاورزان میشود، اما به حفظ و پایداری منابع آب سطحی و زیرزمینی استان قزوین کمک شایانی میکند.
.1 مقدمه و هدف
مجموعه اقداماتی که تاکنون در کشور در ارتباط با تأمین آب کشاورزی انجامشده، عمدتاً در زمینه مدیریت تولید و عرضه آب بوده و کمتر توجهی به مصرف آب شده است. از آنجایی که عرضهی آب همیشه محدود بوده و مصرف آن با ازدیاد جمعیت به طور مداوم افزایش مییابد، برنامهریزی در راستای استفاده بهینه از منابع آب از اهمیت ویژهای برخوردار است. با کمیابتر شدن آب در مناطق مختلف کشور، ضرورت استفاده از مکانیزمهای مناسبتر جهت تخصیص و بهرهبرداری از منابع آب، بیشتر احساس میشود .[3] رشد سریع جمعیت و نیاز به تولید مواد غذایی بیشتر و از طرفی محدودیت منابع آب دردسترس، ارزش آب را به عنوان یک عنصر اساسی در زندگی جوامع بشری بیش از پیش روشن نموده است. در این راستا، ضرورت توجه به امنیت غذایی و محدودیت منابع آب درکشور باعث شده که مهمترین چالش بخش کشاورزی در شرایط کنونی، تولید بیشتر غذا از آب کمتر باشد. این هدف تنها در صورتی تحقق مییابد که راهکارهای مناسبی برای استفاده مؤثرتر از منابع آب در بخش کشاورزی بهکارگرفته شوند. از اینرو، راهبردهای کمآبیاری و افزایش راندمان آبیاری به منظور بهینهسازی مصرف آب میتوانند راهحلهای مفیدی باشند .[13]
در استراتژی کمآبیاری، گیاه براساس یک سطح مشخص از مقدار آب، تحت تنش آبیاری قرار میگیرد. این تنش آبی میتواند در کل دوره رشد گیاه و یا در بازههای زمانی کوتاهتر در میانهی دوره رشد صورت پذیرد. در صورت استفاده منطقی و مدیریت شده از روش کمآبیاری، میزان کاهش عملکرد محصول در برابر منفعت حاصل از مقدار آب ذخیره شده ناچیز خواهد بود و به کمک مقدار آب صرفهجویی شده میتوان سطح زیرکشت محصول را افزایش داد و کاهش ناچیز عملکرد را جبران کرد.[5] هدف اصلی در تکنیک کمآبیاری، افزایش کارآیی مصرف آب با کاهش نیاز آبی گیاه و حذف آن قسمت از آب آبیاری است که تأثیر معنیداری در افزایش عملکرد محصول ندارد .[4]
طی سالهای اخیر، بهرهبرداری از آبهای زیرزمینی در سطح استان قزوین روند صعودی داشته، بهطوری که برخی از مناطق این استان، از جمله شهرستانهای تاکستان و بوئینزهرا از این نظر در شرایط بحرانی به سر میبرند. افزون برآن، تمایل کشاورزان به توسعه کشت محصولات زراعی و استحصال شدیدتر منابع آب از چاههای موجود، تقاضا برای حفر چاههای جدید را افزایش داده است. پایین بودن آب بهای پرداختی توسط کشاورزان نیز باعث رایگان تلقیشدن این نهاده و مصرف بیرویه آن در سطح مزارع شده که این امر علاوه بر تحدید منابع آب موجود، سبب ایجاد آثار مخرب زیستمحیطی، فرسایش و تخریب بافت خاک، بهویژه در شهرستانهای آبیک، تاکستان و بوئینزهرا شده است .[15] بهرهبرداری بیرویه از منابع آب زیرزمینی استان قزوین طی سالهای اخیر کاملأ مشهود میباشد.
آمارهای موجود نشان میدهد که حجم بهرهبرداری از آبخوانهای این استان در حال حاضر 1458/66 میلیون مترمکعب در سال است که 200 میلیون مترمکعب آن بیش از ظرفیت ذخایر آبهای زیرزمینی میباشد. این برداشت اضافی باعث کاهش سطح سفرههای آب زیرزمینی در اغلب دشتهای استان شده است، بهطوری که حفر چاهها و بهرهبرداریهای جدید از منابع آب در برخی از این دشتها ممنون اعلام شده است .[9] با توجه به کاهش عرضه آبهای سطحی و برداشت بیرویه از آبهای زیرزمینی در استان قزوین، نیاز است تا مدیریت تقاضای آب در سطح مزارع بیشتر از گذشته مورد توجه قرارگیرد. به همین منظور، در تحقیق حاضر اثرات کمآبیاری همزمان با اعمال سیاست کاهش آب آبیاری دردسترس بر تولید بخش کشاورزی استان قزوین بررسی شد.
به طورکلی، اهداف این تحقیق عبارتند از: -1 برآورد توابع تولید محصولات کشاورزی استان قزوین براساس روشهای آبیاری کامل، کمآبیاری 5 و 10 درصد - 2 تخصیص منابع آب موجود بین فعالیتهای مختلف و تعیین الگوی بهینه کشت در استان قزوین -3 شبیهسازی رفتار کشاورزان در حالت بکارگیری استراتژی کمآبیاری همزمان با اعمال سیاست کاهش آب آبیاری دردسترس -4 بررسی میزان تغییرات سطح زیرکشت محصولات و سود ناخالص کشاورزان تحت شرایط مختلف کمآبیاری.
.2 تئوری و پیشینه تحقیق
تکنیک کمآبیاری در مطالعات در مطالعات داخلی و خارجی متعددی برای بهینهسازی میزان مصرف آب، بهویژه در نواحی مواجه با کمآبی، مورد استفاده قرارگرفته است. انگلیش [6] در حوضه کلمبیای ایالات متحده آمریکا، مزارع گندمی را که به مدت نه سال با سیستم سنترپیوت آبیاری میشدند، مورد بررسی قرار داد و نتیجه گرفت که در روش کمآبیاری - در مقایسه با آبیاریکامل - سود خالص در واحد سطح، 25 درصد کمتر و سود خالص به ازای واحد آب مصرفی 14/5 درصد بیشتر بوده است. بنلی و کودال [2] از مدل برنامهریزی خطی و غیرخطی برای مشخص کردن الگوی کشت، مقدار آب و درآمد کشاورزان منطقهای در جنوب شرقی آنتالیا تحت شرایط عرضه آب کافی و کمآبیاری استفاده کردند. نتایج نشان داد که مدلهای برنامهریزی غیرخطی ارزش درآمدی بالاتری را در مقایسه با مدلهای برنامهریزی خطی تحت شرایط کمآبیاری به همراه دارند.
مینودیان و همکاران [8] از یک مدل بهینهسازی اقتصادی برای بررسی اثرات کمآبیاری بر میزان تولید محصولات و حساسیت گیاهان منطقهای در تایلند استفاده کردند و کمآبیاری را در سه تراز آبیاری کامل، کمآبیاری 5 درصد و 25 درصد مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که با بکارگیری تکنیک کمآبیاری در سطح 25 درصد، میزان آب آبیاری از 42 میلیون مترمکعب در الگوی کشت به 20 میلیون متر مکعب در الگوی کشت بهینه کاهش مییابد. مشتاق و مقدسی [12] در حوضهی آبریز ماری دارلینگ استرالیا به بررسی اثرات کمآبیاری در پاسخ به تغییرات اقلیم و تقاضای آب محیطزیست پرداختند. در این تحقیق سه سناریو مورد مقایسه قرار گرفت: بهینهسازی با آبیاری کامل، بهینهسازی با کمآبیاری وکمآبیاری بدون بهینهسازی. نتایج نشان داد که کمآبیاری در به حداکثررساندن بازده ناخالص و افزایش کارآیی مصرف آب، مؤثر میباشد.
در داخل کشور نیز، بهراملو و ناصری [1] با انجام تحقیقی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اکباتان همدان، تأثیرپذیری کارآیی مصرف آب و عملکرد سیبزمینی از کمآبیاری را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که بکارگیری روش کمآبیاری در مراحل اولیه رشد سیبزمینی نه تنها سبب کاهش عملکرد این محصول نشده، بلکه افزایش کارآیی آب را نیز به دنبال داشته است. فتحی و زیبایی [7] به بررسی عوامل مؤثر در مدیریت بهرهبرداری از آبهای زیرزمینی با استفاده از مدل برنامهریزی چندهدفه و استراتژی کمآبیاری در دشت فیروزآباد پرداختند. نتایج نشان داد که با اعمال سناریوهای مختلف کمآبیاری برای همهی گروههای همگن، درصد کاهش سود کمتر از درصد کاهش برداشت آب است.
محسنی موحد و اکبری [10] به بررسی اثر کمآبیاری روی رشد و عملکرد محصول گندم آبی در منطقه همدان پرداختند. نتایج نشان داد که تمام تیمارهای کمآبیاری سبب کاهش عملکرد دانه، عملکرد ماده خشک و وزن هزاردانه شدهاند. دوره گلدهی با ضریب حساسیت 1/96 نیز حساسترین دوره به کمبود آب تعیین شد. صبوحی و همکاران [16] با استفاده از برنامهریزی ریاضی به تعیین راهبردهای مناسب کمآبیاری با هدف حداکثرسازی منافع اجتماعی در خراسان پرداختند. نتایج نشان داد که افزایش سود ناخالص کشاورزان زمانی امکانپذیر است که محصول چغندرقند با سود اجتماعی منفی در مدل مورد نظر وارد شده و در هر مرحله از رشد خود با تنش آبی زیادی مواجه شود.
.3 مواد و روشها
استان قزوین در حوزه مرکزی ایران با مساحتی معادل 15821 کیلومتر مربع، بین 48 درجه و 45 دقیقه تا 50 درجه و 50 دقیقه طول شرقی و 35 درجه و 37 دقیقه تا 36 درجه و 45 دقیقه عرض شمالی قرار دارد. از شمال با استانهای مازندران و گیلان، از غرب با استانهای همدان و زنجان، از جنوب با استان مرکزی و از شرق با استان تهران همجوار میباشد و به علت موقعیت منحصر به فرد دشت قزوین یکی از مناطق مستعد کشور برای تولید محصولات کشاورزی است [14] این استان
