بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
تحلیل اقتصادی مدیریت کم آبیاری در کشت خشکه کاری برنج
چکیده
به منظور بهبود بهره وری آب و ارزیابی اقتصادی کم آبیاری در شالیزارها به روش خشکه کاری، آزمایشی بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی و در سه تکرار برای برنج رقم طارم در مدت دو سال زراعی (۸۰-۱۳۷۹ و ۷۹ -۱۳۷۸) در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات برنج کشور، مازندران (آمل) به اجرا در آمد. تیمارهای هفتگانه آبیاری شامل مدیریت های مختلف غرقاب متناوب در مراحل رشد بود. برای تحلیل اقتصادی از روش بودجه بندی جزیی و شاخص نسبت درآمد ناخالص به هزینه تولید و میزان سود خالص استفاده شد. در تجزیه و تحلیل اقتصادی مشخص شد که تیمار T3 (تیماری که پس از گذشت ۳۰ روز از مرحله بذرپاشی دارای ارتفاع آب متناوب (صفر تا ۵ سانتی متر) در طی دوره رشد است) دارای نسبت درآمد ناخالص به هزینه تولید برابر 1.57 است و با ۲۵ درصد کاهش آب مصرفی نسبت به شاهد، تنها ۸ درصد افت عملکرد دارد، و سود خالص به ازای واحد آب مصرفی آن نسبت به شاهد (تیماری که پس از گذشت ۳۰ روز از مرحله بذرپاشی دارای ارتفاع آب ۵ سانتی متر و غرقاب دائم در سرتاسر دوره رشد است) 19.4 درصد بیشتر است. میزان عملکرد برنج سفید تیمار T3 برابر ۲۰۱۷ کیلوگرم در هکتار است. بنابراین بر اساس نتایج این تحقیق، یکی از روش های مدیریت آب در راستای ارتقای بهره وری از آب کشاورزی و کسب سود بیشتر، استفاده از برنامه بهینه کم آبیاری در شیوه کشت خشکه کاری در مناطق مناسب است.
واژه های کلیدی بودجه بندی جزیی، بهره وری آب، عملکرد برنج، نسبت منفعت به هزینه
مقدمه
افزایش بهره وری از آب یکی از عناصر اصلی توسعه منابع آب و افزایش تولیدات کشاورزی و در نتیجه بالا بردن سطح رفاه انسانها محسوب می شود. کمبود آب در کشورهای مناطق خشک و نیمه خشک از محدودیت های عمده توسعه کشاورزی در آینده است به طوری که در اغلب این کشورها کل منابع آب قابل دسترس در جهت توسعه به کار گرفته شده یا در حال به کارگیری است و چنانچه تقاضا نسبت به آب موجود افزایش یابد استفاده از آب با راندمان بالا در کشاورزی با هر زمینه دیگر ضرورت خواهد یافت (2002 ,Arabzadeh). از مجموع 7.8 میلیون هکتار اراضی فاریاب ایران، 7.4 درصد به کشت برنج اختصاص یافته است، در صورتی که 12.6 درصد از ۸۳ میلیون متر مکعب آب بخش کشاورزی برای آبیاری برنج زارها به مصرف می رسد. سطح زیر کشت این محصول در ایران برابر 560 هزار هکتار، معادل 4 درصد کل سطح زیر کشت برنج در جهان است و میانگین عملکرد نیز ۶۱۷۳ کیلوگرم در هکتار گزارش شده است (2000 ,Keshavarz & Sadeghzadeh ). شیوه رایج کشت و کار در شالیزارهای ایران کشت نشایی برنج است بدین معنی که نشاء بعد از آماده سازی زمین در بستر گل خراب کاشته و سپس رژیم آبیاری غرقاب دائم در آن بر قرار می شود؛ این امر سبب از دست رفتن فرصت بهره گیری از آب می گردد (2002 , Arabzadeh & Aghajani ). بسیاری از محققان می گویند که روش آبیاری غرقابی برنج ابزار مدیریتی مناسبی برای کنترل آفات، دسترسی آسان به مواد غذایی، و جلوگیری از تنش آبی است نه یسک ضرورت برای گیاه برنج. ضمن اینکه به کارگیری این روش نیاز به مصرف مقادیر زیاد آب دارد Turner & McCauley, 1983; Chandler, 1989; ) .(McCauley, 1990; Brown et al., 1978
کمبود آب برای تولید محصولات کشاورزی همواره در حال افزایش و گسترش منابع جدید آب نیازمند صرف هزینه های زیادی است. بهبود و افزایش کارایی مصرف آب، به خصوص در آسیا که تولید برنج آن تا سال ۲۰۲۵ باید تا ۷۰ درصد تولید فعلی افزایش یابد، جهت حفظ امنیت غذایی آینده ضروری به نظر می رسد (Tuong & Bhuiyan, 1999) .
بیش از ۹۰ درصد برنج دنیا در آسیا تولید و مصرف می شود (1997 ,FAO). مقدار زیادی از این محصول در شرایط آبیاری کشت می شود. بیش از ۸۰ درصد از منابع آب شیرین در آسیا برای اهداف آبیاری و حدود نصف این مقدار برای آبیاری گیاه برنج مصرف می شود ( 1998 ,.Dawe et al). بنابراین، آینده تولید برنج بستگی زیادی دارد .
به گسترش راهبردهایی که در برنامه ریزی آبیاری برای استفاده بهینه از آب در نظر گرفته می شود. در شرایط کمبود و محدودیت آب، مضمون استفاده حداکثر از واحد حجم آب، عدول از موازین کلاسیک تعيين آب مورد نیاز گیاه را الزام آور می نماید. در چنین شرایطی آب به حد لزوم و نه به حد کافی تا جایی به گیاه داده می شود که راندمان کاربرد و بهره وری آب حداکثر و عملکرد محصول قابل قبول باشد.
کم آبیاری ، یک راهبرد بهینه و برتر برای تولید محصول تحت شرایط کمبود آب است که عمومی ترین و اولین پیامد آن کاهش محصول در واحد سطح) است .(Kheirabi et al., 1996; Sepaskhah et al., 2006)
هدف اساسی در به کارگیری فن کم آبیاری، افزایش کارآیی مصرف آب و راندمان کاربرد آبیاری است، چه از طریق کاهش میزان آب آبیاری در هر نوبت یا حذف آبیاری هایی که کمترین بازدهی را دارند یا در افزایش سود خالص نقشی ندارند. اگر منابع آب (یا اجزای مربوط به منابع آب ) محدود یا هزینه های آب زیاد باشد، از بعد تحلیل اقتصادی، حداکثر تولید (عملکرد محصول لزوما منجر به دستیابی به حداکثر سود خالص نمیشود (2006 ,.Sepaskhah et al). کم آبیاری نیازمند مدیریتی منسجم، دقیق، و کارآمد است که با مدیریت آبیاری کلاسیک کاملا فرق دارد. مدیریت آبیاری، باید تعیین کند که چه درجه ای از کم آبیاری و چه نوعی از آن را اعمال کند و الگوی بهینه کشت، ارزش اقتصادی، زمان کم آبیاری، فیزیولوژی گیاه، و مورفولوژی خاک را کاملا بررسی کرده باشد (Sepaskhah et al., 2006)
در زمینه کم آبیاری در کشت برنج تحقیقات پراکنده ای انجام و در آنها آثار رژیم های مختلف آبیاری در شیوۀ نشایی و همچنین کشت مستقیم بررسی شده است. فراهم بودن ارقام برنج زودرس و علف کش های مناسب، افزایش هزینه کارگری و کاهش سودمندی تولید برنج، کشاورزان بعضی کشورها را تشویق به تغییر سیستم کشت نشایی به کشت مستقیم کرده است.
نتایج تحقیقات در خصوص کشت خشکه کاری نشان دهنده کاهش نیازهای کارگری (1983 ,.Nakamura et al)، رسیدن زودتر محصول در مقایسه با شیوه نشایی (1985 , Chatterjee & Maiti )، ایجاد فرصت برای داشتن دو یا حتی سه کشت (1989 , Singh & Bhattacharrya )، تولید محصولی معادل کشت نشایی، و صرفه جویی در مصرف آب (1993 ,. Nai - Kin et al) است نشان داده شده است که روش آبیاری غرقابی ناپیوسته در مقایسه با روش غرقابی پیوسته باعث صرفه جویی آب می شود بدون اینکه کاهش محسوس و معنی داری در عملکرد دانه به وجود آید (Ibrahim et al., 1995; Tripathi et al., 1986; Li 1996 ,Cui &). س عادتی و همکاران (1999 ,.Saadati et al) طی پژوهشی مدیریت های مختلف آبیاری غرقاب دائم و غرقاب تناوبی را بررسی کردند و نشان دادند که غرقاب تناوبی بر غرقاب دائم برتری دارد. تحقیق در روش آبیاری بارانی برای برنج نشان می دهد که این روش آبیاری می تواند موجب صرفه جویی در مصرف آب شود (1990 ,McCauley)، اما کاهش عملکرد دانه در آبیاری بارانی نسبت به آبیاری غرقابی پیوسته نیز گزارش شده است ;1986 , Westcott Vines 1996 McCauley , 1990 ; Sureh et al). در تحقیقی در مورد کشت مستقیم و نشایی برنج گزارش شد که نگهداری مداوم رطوبت خاک در حالت نزدیک به اشباع اگر چه باعث 5 درصد کاهش محصول می شود، ۳۵ درصد آب مصرفی را نیز در مقایسه با شرایط غرقابی کاهش می دهد ( Tabbal et 2002 ,.al). نتیجه تحقیقات روی برنج تحت شرایط تنش های رطوبتی مختلف نشان دهنده کاهش عملکرد در شرایط کم آبیاری و افزایش میزان بهره وری آب است ( 1981 ,De Datta)
هدف این تحقیق افزایش بهره وری آب آبیاری در تولید دانه برنج و تعیین حد بهینه کم آبیاری از جنبه اقتصادی و نیز تعیین حد سودآوری تیمارهای آبیاری بوده است.
مواد و روشها
به منظور بررسی تأثیرات کم آبیاری تنظیم شده در اراضی شالیزاری و بهبود بهره وری آب و حصول عملکرد مناسب در کشت خشکه کاری برنج، آزمایشی بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی شامل هفت تیمار مدیریت آبیاری، در سه تکرار برای برنج رقم طارم و در مدت دو سال زراعی (۸۰-۱۳۷۹ و ۷۹ ۱۳۷۸) در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات برنج کشور در مازندران (آمل) به اجرا در آمد.
تیمارهای مدیریت آبیاری عبارت بود از:
T1: تیماری که پس از گذشت ۳۰ روز از مرحله بذر پاشی دارای ارتفاع آب ۵ سانتی متر و غرقاب دائم در سرتاسر دوره رشد است (تیمار شاهد).
T2 : مانند تیمار T1 و دارای ارتفاع آب متناوب ۳ سانتی متر در طی دوره رشد است
T3: تیماری که پس از گذشت ۳۰ روز از مرحله بذرپاشی دارای ارتفاع آب متناوب صفر تا ۵ سانتی متر) در دوره رشد است
T4 : مانند تیمار T3 و دارای ارتفاع آب متناوب صفر تا ۳ سانتی متر) است
T5: تیماری که تا شروع مرحله زایشی دارای ارتفاع آب متناوب (صفر تا ۳ سانتی متر) و سپس تا پایان دوره رشد غرقاب دائم با ارتفاع ۳ سانتی متر است .
T6 : مانند تیمارT5و دارای ارتفاع آب ۵ سانتی متر است
T7 : تیماری که پس از گذشت ۳۰ روز از مرحله بذرپاشی به مدت 15 روز در حال غرقاب دائم به ارتفاع 5 سانتی متر و سپس تا پایان دوره رشد در حالت اشباع (عمق آب صفر سانتی متر) است.
ابعاد کرت های آبیاری 3*5 متر منظور گردید. آماده سازی زمین شامل مراحل شخم اولیه، شخم ثانویه، و روتاری زدن خاک برای تمام تیمارها به صورت یکسان بود. عمليات زراعی مرحله داشت شامل مصرف کود شیمیایی، کنترل علف های هرز قبل و بعد از کاشت با دست و با مواد شیمیایی، اعمال تیمارهای آبیاری، و کنترل آفات و بیماریها بود. میزان مصرف کود برای تیمارها یکسان و بر اساس نتایج تجزیه خاک و نظر کارشناسان تغذیه از فرمول تأمین گردید. نیتروژن از منبع اوره و در دو مرحله (نصف در زمان کاشت بقیه در مرحله پنجه زنی) و فسفر از منبع سوپر فسفات تریپل و کلا قبل از کاشت به خاک اضافه شد و پتاس از منبع سولفات پتاسیم و ۶۰ روز پس از کاشت مصرف گردید. میزان آب مصرفی کرتها برای تیمارهای مختلف با استفاده از کنتورهای حجمی آب اندازه گیری شد. هزینه و ساعات کاری برای هر تیمار محاسبه شد.
برای ارزیابی اقتصادی تحقیق، هزینه های تولید شامل هزینه های ثابت و متغیر در نظر گرفته شد و با توجه به میزان محصول تولیدی، ابتدا در آمد ناخالص و پس از آن سود خالص تعیین شد. هزینه آب آبیاری (طبق استعلام از اداره امور آب) ۵۰۰ ریال برای هر متر مکعب و قیمت فروش محصول ۷۰۰۰ ریال برای هر کیلوگرم برنج سفید تعيين شد. میزان برنج سفید استحصالی از شلتوک برابر ۹۷ درصد بود. شاخص هایی از جمله بهره وری آب (WP)، نسبت درآمد ناخالص به کل هزینه تولید (B / C)، سود خالص به ازای واحد آب مصرفی، و حد سودآوری تیمارهای آبیاری از جمله تیمار برتر آبیاری تعیین گردید. یکی از روش های بررسی کم آبیاری تنظیم شده استفاده از مدل بهینه سازی مصرف آب (2006 ,.Sepaskhah et al) بر اساس عملکرد محصول به ازای مقادیر مختلف آب مصرفی و شرایط و داده های محلی (هزینه های تولید، محدودیت آب، قیمت محصول، و غیره) و تعیین معادلات و ضرایب توابع تولید و هزینه و تعيين سود خالص است.
نتایج و بحث
جدول های شماره 1 تا 4 و در شکل شماره ۱ نتایج تحقیق شامل میزان عملکرد محصول در کشت خشکه کاری، میزان آب مصرفی، هزینه تولید، نسبت درآمد ناخالص به هزینه تولید (B/ C)، درآمد خالص، نسبت قیمت واحد آب به قیمت واحد فروش محصول ( Pw / Pc )، بهره وری آب وحد سودآوری تیمارهای آبیاری نشان داده شده است. ضمن اینکه تابع تولید آب مصرفي - عملکرد و تابع خطی هزینه با توجه به آب مصرفی نیز تعیین شده است.
بر اساس داده های آب مصرفی - عملکرد تابع تولید برآورد گردید. تابع تولید برازش شده از نوع درجه دو به صورت زیر به دست آمده است:
در معادله بالا W عمق آب مصرفی بر حسب میلی متر و Y عملکرد بر حسب کیلوگرم در هکتار است. همچنین تابع هزینه برازش شده به صورت:
به دست آمده است که W= عمق آب مصرفی بر حسب میلی متر؛ و C = هزینه تولید بر حسب ریال در هکتار است.
میزان آب مصرفی، عملکرد شلتوک، هزينه كل تولید، هزینه آب آبیاری، هزينه كل بدون احتساب آب آبیاری، درآمد ناخالص، ونسبت هزینه آب آبیاری به هزینه کل ( Pw / Pc ) در جدول شماره ۱ خلاصه شده است. تغییرات سود خالص تیمارهای آبیاری بر اساس تغییرات قیمت آب در محدوده ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ ریال برای هر متر مکعب در جدول شماره ۲ آمده است. در جدول شماره ۳ بهره وری آب، میزان سود خالص، و نسبت درآمد ناخالص به هزینه تولید (B / C) و در جدول شماره 4 حد سودآوری تیمارهای آبیاری ذکر شده است. وجود اختلاف معنی دار بین تیمارهای آبیاری در عملکرد دانه و شاخص بهره وری آب که در جدول های شماره ۱ و ۳نشان داده شده است، بیانگر این نکته است که فقط معنی دار بودن یا نبودن یک تیمار نمی تواند ملاک انتخاب و گزینش تیمار برتر باشد.
