بخشی از مقاله
چکیده
بخش کشاورزی و منابع طبیعی به عنوان بزرگترین ارکان تولید و اشتغال، نقش مهمی در دسترسی به اهداف توسعه پایدار در کشور ایفا میکند. رشد فزاینده جمعیت و نیاز روزافزون به جایگزینی و توسعه منابع جدید آب و غذا و همچنین دستیابی به خودکفایی در محصولات استراتژیک، از اهداف مهم دولتها به شمار میرود. این تحقیق با هدف معرفی راهکار بکارگیری سامانههای جمعآوری آب باران برای افزایش محصولات باغی در اراضی شیبدار در استان چهارمحال و بختیاری به اجرا در آمده است. برای انجام این تحقیق، پنج تیمار سامانه جمعآوری آب باران شامل: شاهد، سامانه لخت با فیلتر سنگریزهای، سامانه لخت بدون فیلتر سنگریزهای، تیمار عایق با فیلتر سنگریزهای و تیمار عایق بدون فیلتر سنگریزهای و سه رقم بادام - ربیع، مامایی و شاهرود - 21 در 5 تکرار در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی به کار برده شد.
بر این اساس با استفاده از روشهای ذخیره رطوبت خاک زیر سطحی، اقدام به کاشت نهال بادام در عرصهای با شیب متوسط20 درصد گردید. نتایج نشان داد که در بین ارقام بادام کاشته شده، رقم شاهرود از رشد بهتری برخوردار بوده به طوری که میانگین متغیرهای رویشی در این رقم بیشتر از سایر ارقام می باشد. همچنین مقایسه شاخصهای گیاهی در تیمارهای مختلف نشان داد که این شاخصها در تیمار عایق با فیلتر سنگریزهای از همه بیشتر بوده و افزایش محصول در این تیمار قابل توجه میباشد. بنابراین به کارگیری پوشش عایق در سطوح آبگیر باران، نقش مهمی در استحصال آب در جهت تأمین رطوبت مورد نیاز درختان ایفا نموده و موجب افزایش محصولات باغی در اراضی شیبدار و افزایش درآمد کشاورزان میگردد.
واژههای کلیدی: حداکثر استحصال آب باران، باغات دامنهای، سطح عایق، فیلتر سنگریزهای
-1 مقدمه
امروزه به علت استفاده های غیر اصولی و بیش از حد از منابع آب و همچنین به علت خشکسالیهای متناوب و کمبود نزولات جوی، بخش کشاورزی به عنوان بالاترین مصرف کننده آب با کاهش کمی و کیفی منابع آب مواجه شده و با چالش جدی روبرو گردیده است. در این شرایط عدم آگاهی روستائیان از روشهای علمی و عملی در مدیریت بهینه و بهرهبرداری مناسب از ریزشهای جوی، از عوامل اصلی فرسایش و هدررفت خاک حاصلخیز، کاهش تولیدات گیاهی، فقر، بیکاری و مهاجرت روستائیان شده است . از طرفی به علت کاهش چشمگیر منابع آب در سالیان اخیر، هماکنون توسعه باغات آبی عملاً غیرممکن شده و تنها راهکار باقی مانده توسعه باغات دیم و افزایش عملکرد در این گونه باغات میباشد. در حال حاضر با تلاش متخصصین این امکان فراهم شده تا بتوان الگوهایی را به منظور استفاده بهینه از منابع آب موجود بهکار گرفت. روشهای مزبور ساده، کمهزینه و مبتنی بر فرهنگ روستائیان بوده و اجرای آن، نقش تعیین کننده ای در بهبود زندگی مردم دارد. از جمله روشهای مؤثر در این زمینه میتوان به استفاده از سامانههای سطوح آبگیر باران برای کشت باغات دیم در اراضی شیبدار نام برد.
-2 پیشینه تحقیق
کمبود آب یکی از چالش هایی است که امروزه بشر با آن مواجه شده است. در کشور ما ایران نیز، پایین بودن مقدار بارندگی، توزیع نامناسب مکانی و زمانی نزولات جوی و وقوع خشکسالیهای پی در پی یکی از چالشهای اساسی کشور تلقی میگردد.[1] از طرفی بخش کشاورزی و منابع طبیعی به عنوان بزرگترین ارکان تولید و اشتغال، نقش مهمی در دسترسی به اهداف توسعه پایدار در کشور ایفا میکند . رشد فزاینده جمعیت و نیاز روزافزون به جایگزینی و توسعه منابع جدید آب و غذا و همچنین دستیابی به خودکفایی در محصولات استراتژیک، از اهداف مهم دولت جمهوری اسلامی ایران به شمار میرود. بنابراین برنامه ریزی و مدیریت جامع به منظور بهرهبرداری بهینه از قطره قطره نزولات جوی در سطح حوزههای آبخیز کشور امری ضروری و اجتناب ناپذیر است.
استحصال آب باران به مفهوم جمعآوری رواناب برای استفاده مولد، راه حل مناسب و منطقی برای استفاده از منابع آب و خاک، خصوصاً در مناطق خشک و نیمهخشک محسوب می شود.[2] یکی از شیوههای استحصال آب، جمعآوری رواناب به وسیله ایجاد سطوح آبگیر در اراضی شیبدار است. روش ایجاد سطوح آبگیر کوچک در اراضی شیبدار، به طور معمول برای کاشت درخت استفادهمیشود و مشخصه آن ورود مستقیم آب از یک سطح آبگیر نسبتا کوچک به پای ریشه گیاه میباشد.[8]در زمینه روشهای استحصال آب باران تحقیقات گستردهای در اکثر مناطق دنیا در خصوص استفاده از سطوح عایق و نیمه عایق انجام گرفته که تفاوت آنها در نوع بهرهبرداری از رواناب استحصال شده میباشد.
به کارگیری پوششهایی نظیر قیر، پارافین و یا استفاده از نایلون با پوشش حفاظتی سنگریزه از جمله این روشها به شمار میآید.[3] تحقیقات انجام شده در چین نشان میدهد که به کارگیری مالچ سنگریزهای، ضمن حفاظت خاک در برابر فرسایش، نقش مهمی در استحصال آب باران، کاهش تبخیر خاک و همچنین نگهداشت حاصلخیزی آن داشته است.[9] همچنین تحقیقات گستردهای بر روی سامانههای دارای مالچ سنگریزهای و سامانههای جوی و پشته به همراه استفاده از پلاستیک و سنگریزه در منطقه شمال غرب کشور چین جهت افزایش تولید محصول هندوانه انجام گرفته است. نتایج این تحقیقات نشان داده است که تولید محصول هندوانه در سامانههای جوی و پشته به همراه استفاده از پلاستیک و سنگریزه که پشتههای آنها دارای شیب 1:1 بودند، افزایش معنیداری پیدا کرده است .
علاوه بر آن بهرهوری آب نیز در سامانههای ذکر شده به طور قابل ملاحظهای افزایش یافته است.[10] در تحقیق دیگری در کشور چین، کوبیدگی سطح سامانهها بر روی افزایش رواناب مورد بررسی قرار گرفته است . در این تحقیق، حداقل بارندگی برای تولید رواناب 4 میلیمتر و در حالت وجود رطوبت پیشین 1/9 میلیمتر بوده است. این در حالی است که حداقل بارندگی برای تولید رواناب در تیمار شاهد 8/5 میلیمتر اندازه گیری شده است.[11] تفکر حاکم بر لزوم بهینهسازی بهرهبرداری از نزولات جوی برخاسته از این اندیشه است که استحصال ریزشهای جوی در همان نقطهای که فرود میآیند، یکی از راهکارهای اجرایی مدیریت و بهره برداری از آب قابل دسترس به ویژه برای احیا و توسعهی کشاورزی است.[3]
تلفیق بررسیهای انجام شده براساس سابقه تحقیق نشان میدهد که پنج عامل عمده در حوزههای آبخیز، در استقرار و توسعه درختان مثمر در اراضی شیبدار نقش مهمی ایفا میکنند.[4] عوامل یاد شده عبارتند از: -1 استحصال آب باران، -2 نفوذ رواناب جمعآوری شده در خاک[12]، -3 مفهوم مؤلفه جریان در سطوح شیبدار، -4 ذخیره رطوبت در پروفیل خاک، -5 کاهش تبخیر از سطح خاک.
در تحقیقات انجام شده در سه استان گلستان، کرمانشاه و خراسان علاوه بر بررسی تأثیر شکل سامانهها، تأثیر پوشش سطحی نظیر بستر طبیعی زمین و پوششهای عایق - نایلون - نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصله بیانگر تأثیر مثبت بهکارگیری سطوح عایق خصوصاً در بارشهای با مقدار کم میباشد.>5@
این موضوع در طرح بهینهسازی سامانههای سطوح آبگیر استان گلستان تأثیر بسیار مهمی در استقرار نهالهای زیتون داشته است.>6@ در یک جمعبندی کلی می توان نتیجه گرفت که ارائه روشی نو در مدیریت تلفیقی عوامل موثر در استقرار و توسعه باغات در اراضی شیبدار، می تواند علاوه بر تأمین برنامه های حفاظت از منابع آب و خاک، افزایش تولید، کاهش فقر و افزایش توانمندی اقتصادی آبخیزنشینان را نیز فراهم نماید. تحقیق حاضر با هدف بررسی استقرار درختان و توسعه باغات در اراضی شیبدار و افزایش میزان محصول آنها از طریق به کارگیری سامانههای جمعآوری آب باران در جهتافزایش تولیدات کشاورزی و بهبود وضعیت اقتصادی روستاییان در استان چهارمحال و بختیاری به اجرا در آمده است.
-3 مواد و روشها
-1-3 ویژگی های محل تحقیق
این تحقیق در محدوده ایستگاه تحقیقاتی قلعهغارک در شهرستان شهرکرد در فاصله 5 کیلومتری شرق مرکز استان به اجراء در آمده است. ارتفاع منطقه از سطح دریا 2162 متر، اقلیم منطقه به روش آمبرژه، نیمهخشک سرد و میانگین سالیانه بارندگی منطقه 320 میلیمتر برآورد شده است. کاربری این ایستگاه تحقیقاتی مرتع و شیب متوسط آن 20 درصد می باشد.
-2-3 روش تحقیق
برای انجام پژوهش حاضر، تعداد 75 سامانه آبگیر مستطیلی شکل به ابعاد 40 مترمربع با استفاده از پشتههای خاکی بر روی دامنهای با شیب20 درصد احداث گردید. پژوهش در قالب پنج تیمار سامانه شامل شاهد، سامانه لخت با فیلتر سنگریزهای، لخت بدون فیلتر سنگریزه ای، عایق با فیلتر سنگریزهای و عایق بدون فیلتر سنگریزهای و با استفاده از سه رقم بادام - شاهرود، ربیع و مامایی - در 5 تکرار در قالب طرح آماری بلوکهای کامل تصادفی به اجرا درآمد.برای ساخت سامانه عایق، ابتدا پوشش گیاهی سطح سامانه حذف شد و سپس با استفاده از نایلون ضخیم و یک لایه از سنگریزه بر روی آن، بستر سامانه عایق گردید و در قسمت پایین دست آن یک اصله نهال بادام کاشته شد .
همچنین در دو طرف چاله نهال دو بانکت ذوزنقه ای شکل طراحی و اجرا شد تا رواناب های اضافی از سطح سامانه در آنجا ذخیره و به درون پروفیل خاک نفوذ کند. در شکل - - 1 نحوه عایق نمودن سطح سامانه با استفاده از پلاستیک و سنگریزه نشان داده شده است. همچنین در شکل - - 2 نمونهای از سامانه عایق پس از آمادهسازی و غرس نهال بادام، نشان داده شده است. فیلترهای سنگریزهای ستونی از سنگریزه میباشند که در قسمت بالادست نهال با استفاده از دو لوله پلیکا با قطر10 سانتیمتر و عمق 50 سانتیمتر در پای نهال احداث گردیدهاند . در داخل لولهها سنگریزه ریخته شد. جهت برقراری ارتباط هیدرولیکی بین ستون سنگریزه با خاک چاله و اطراف آن، قسمت پایین لوله مشبک گردید.
این فیلترها با هدف نفوذ عمقی رواناب های استحصال شده به درون خاک در محل توسعه ریشه ها احداث شدند.برای احداث سامانه لخت، پوشش گیاهی سامانه جمعآوری شد و با زدن غلطک بر روی سطح خاک، امکان افزایش رواناب مهیا گردید. در شکل - - 3 نمونهای از سامانه لخت که پوشش سطحی آن حذف شده، نشان داده شده است. شاخصهای گیاهی شامل قطر یقه، ارتفاع نهال، سطح تاج پوشش، میوه دهی و زنده مانی نهالها در همه تیمارها در ابتدا و انتهای فصل رویش در طی پنج سال به دقت اندازهگیری شد. دادههای به دست آمده با استفاده از نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
