بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به پتانسیل منابع آب و خاک، نیروی انسانی، مسائل اجتماعی و سایر عوامل دخیل در تولید محصول، انتخاب الگوی کشت بهینه جهت دستیابی به حداکثر سود به ازاء مصرف یک متر مکعب آب در سطح یک حوضه، از مسائل اساسی مدیریت بر منابع آب به شمار میرود. از آنجائی که هدف از تخصیص مناسب منابع آب، دستیابی به حداکثر سود میباشد، بنابراین بهترین جواب ممکن - انتخاب الگوی کشت مناسب - از طریق بهینهسازی قابل حصول می باشد.
هدف از این تحقیق بهینهسازی الگوی کشت زراعی در حوضه گرگانرود است. از اینرو با توجه به مصرف واقعی گیاهان - مستخرج از تصاویر سنجنده - MODIS، پتانسیل منابع آب - سطحی و زیرزمینی - و در نظر داشتن سیاستهای کلان بخش آب و خاک استان گلستان - قیودات - ، تابع هدف ماکزیمم سازی گردید . در ادامه شاخص سودمندی اقتصادی آب ورودی به اراضی محاسبه شد. نتایج نشان میدهد که اگر چه مابین مقدار این شاخص در کل حوضه و متوسط جهانی فاصله زیادی وجود دارد اما، در تمامی شهرستانها افزایش اندکی نسبت به سال مبنا دارد، بطوریکه میزان متوسط این شاخص در کل حوضه از 706 ریال به ازاء مصرف یک متر مکعب آب به 840 ریال افزایش داشته است.
-1 مقدمه
کشاورزی اصلی ترین و مهمترین منبع تامین مواد غذائی دنیا محسوب می شود. از این رو نقش بسزائی در ایجاد تعادل در امنیت غذائی، اجتماعی و حتی سیاسی کشورهای جهان دارد. در طی دهههای گذشته، کشاورزی با نوسانات زیادی در میزان سطح زیر کشت و عملکرد محصولات روبرو بوده است. بر اساس گزارشهای ارائه شده توسط سازمان جهانی خواربار و مواد غذائی - FAO - ، از اوایل دهه 60 میلادی اراضی کشاورزی در سطح جهان با افزایش 12 درصدی به 1/5 میلیارد هکتار در حال حاضر رسیده است که 11 درصد از سطح کره زمین را تشکیل می دهد.
در طول همین مدت جمعیت جهان نیز بیش از دو برابر شده است. به همین دلیل، در طول فاصله زمانی مذکور، سرانه اراضی کشاورزی بیش از 40 درصد کاهش یافته بطوریکه سرانه آن از 0/43 هکتار در سال 1962 به 0/23 هکتار در سال 2003 رسیده است - احسانی و خالدی، . - 1382 اگر چه در طول همین مدت با افزایش عملکرد در واحد سطح، کمبود حاصل از کاهش سرانه سطح زیر کشت جبران گردیده ولی تهدیدهای زیاد دیگری علاوه بر افزایش سریع جمعیت شامل محدودیت منابع آب، مدیریت ضعیف، رقابت شدید استفاده از منابع آب در بخشهای صنعت، شرب، محیط زیست با بخش کشاورزی، همچنان پایداری کشاورزی و امنیت غذائی را به مخاطره می اندازد که در صورت عدم مهار آنها ممکن است انسانها، آیندهای سخت و طاقت فرسا را تجربه کنند.
بر اساس گزارش سازمان ملل، با نرخ رشد جمعیت کنونی، ایران تا سال 2050 میلادی جزء 10 کشور اول پر جمعیت جهان خواهد بود. بر این اساس میزان سرانه آب تجدید پذیر کشور نیز از میزان حدود 13000 متر مکعب در سال 1300 به حدود 1850 متر مکعب در سال 1385 تقلیل یافته و در صورت ادامه این روند، وضعیت در آینده به مراتب نامناسب تر خواهد شد. بنابراین رشد جمعیت، توسعه و بهبود سطح بهداشت و گسترش بخشهای کشاورزی و صنعت و مواردی از این دست، پیوسته با افزایش تقاضای آب مواجه بوده و این امر موجب زیاد شدن شکاف میان عرضه و تقاضای این ماده ارزشمند در آینده خواهد شد.
از طرفی رقابت سنگین بر سر محلهای مصرف آب به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، باعث ایجاد حساسیت بیشتر در بخش کشاورزی شده و توجه جدی به مبانی برنامهریزی اقتصادی منابع آب و تخصیص بهینه آن را اجتناب ناپذیر مینماید. به نظر میرسد یکی از مهمترین و موثرترین راهکارهای مقابله با بحران آب، افزایش کارایی - راندمان - آبیاری به همراه استفاده حداکثر از مقدار آب مصرفی در بخش کشاورزی بعنوان مصرف کننده عمده آب جهت نیل به بالاترین سطح بهرهوری آب می باشد.
بطور کلی بهرهوری1 به میزان و چگونگی استفاده از نهادهها در فرآیند تولید ستادهها طی یک دوره و محدوده جغرافیایی مشخص جهت دستیابی به اهداف تعیین شده ارتباط دارد. بنابراین ارتقای سطح بهرهوری هدفی ارزشمند بوده که می تواند نتایجی همچون افزایش رشد اقتصادی، استفاده بهینه از منابع، افزایش سودآوری را به همراه داشته باشد. برای دستیابی به یک موفقیت پایدار در جهت بهبود بهرهوری، لازم است فرایندی را به عنوان چرخه بهرهوری که شامل مراحل چهارگانه اصلی پایش، تحلیل، برنامهریزی و بهبود را طراحی کرد.
پر واضح است که هریک از اجزاء چهارگانه به تنهایی قادر نیستند تا هدف چرخه را برآورد سازند. بنابراین نقش مدیریت هوشمند به عنوان هماهنگ کننده این سیستم جهت بهبود شرایط بهرهوری ضروری است تا بتواند با ارائه راهکارهای مناسب مجموعه را به هدف اصلی رهنمون سازد. هدف از این مقاله، ارائه الگوی کشت بهینه محصولات منتخب در حوضه گرگانرود، و مقایسه شاخص سودمندی اقتصادی آب ورودی به اراضی در حالت بهینه و شرایط موجود در سال مبنا می باشد.
-2 موارد و روش انجام تحقیق
-1-2 محدوده مطالعاتی
محدوده مورد مطالعه شامل حوضه آبریز گرگانرود بوده که از شمال به حوضه آبریز اترک، از جنوب به حوضه آبریز اصلی کویر مرکزی، از جنوب غرب به حوضه آبریز قرهسو و از غرب به دریای خزر محدود میشود. مساحت حوضه 11594 کیلومتر مربع بوده که 48 درصد سطح استان گلستان را تشکیل میدهدوسعت ناحیه دشتی محدوده حوضه که دارای کاربری زراعی، مسکونی و تا حدودی مرتع میباشد، حدود 4726 کیلومتر مربع است و مابقی سطح که در ارتفاعات قرار دارد توسط جنگل پوشیده می باشد.
متوسط بارندگی سالانه در این حوضه در ناحیه دشت حدود 505 میلی متر است که بطور متوسط طی 62 روز در سطح حوضه اتفاق میافتد. متوسط دمای سالانه در دشت حدود 17 درجه سانتیگراد می باشد. همچنین میزان تبخیر از سطح آزاد آب در ناحیه دشت حدود 940 میلی متر است. اقلیم محدوده مطالعاتی متنوع بوده و از اقلیم معتدل مرطوب تا خشک سرد در حال تغییر می باشد - شرکت آب منطقهای گلستان، . - 1388
-2-2 مشخصات منابع آب
بر اساس آمار آبدهی درازمدت، متوسط سالانه آب ورودی از ارتفاعات به دشت معادل 727 میلیون متر مکعب، میزان مصرف آب سطحی حدود 528/9 میلیون متر مکعب - که تماما" در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد - ، و حجم آب خروجی از حوضه معادل 542/92 میلیون متر مکعب برآورد شده است. همچنین میزان کل مصرف سالانه آب زیرزمینی در حوضه معادل 1155/4 میلیون متر مکعب می باشد که سهم بخش کشاورزی، شرب و صنعت به ترتیب معادل 990/6، 26/7 و 134/1 میلیون متر مکعب می باشد. بر این اساس و با توجه به معادله عمومی بیلان هیدروکلیماتولوژی و بیلان آب زیرزمینی، تفاوت ورودیها و خروجیهای محدوده حدود -21/41میلیون متر مکعب در سال میباشد که این میزان از طریق اضافه برداشت از ذخایر ثابت آبخوان صورت میگیرد - شرکت آب منطقهای گلستان، . - 1388
-3-2 مشخصات کشاورزی
عمده محصولات حوضه شامل گندم، جو، برنج، پنبه و سویا می باشد که به ترتیب دارای سطح کشت 58، 10/5، 9، 2/7 و 7/8 درصد می باشند که بعنوان گیاه منتخب در تحقیق، در نظر گرفته شده اند. سایر محصولات شامل کلزا، سیب زمینی، ذرت دانهای و علوفهای، آفتابگردان، حبوبات و ... سطحی معادل 12 درصد از کل را تشکیل میهند که با توجه دقت تصاویر مورد استفاده و ابعاد زمینهای تحت کشت، مورد بررسی قرار نگرفت.
