تعیین بهره­ وری فیزیکی و اقتصادی آب در زراعت ذرت دانه‌ای و علوفه‌ای تحت سامانه‌های­ آبیاری مدرن و سنتی در استان همدان  

چكيده

آب به ‌عنوان یکی از منابع تولید در کشاورزی، از اهمیت زیادی در کشور برخوردار است. این در حالی است که بعلت محدودیت منابع و راندمان پایین آبیاری، امکان بهره‌گیری بهینه از این نهاده ارزشمند فراهم نیست. در تحقیق حاضر با استفاده از سه شاخص بهره ­وری فیزیکی و اقتصادی آب شامل CPD، BPD و NBPD، اقدام به اندازه ­گيري و مقايسه بهره ­وري آبياری در دو سامانه آبیاری سنتی و مدرن (کلاسیک) برای محصولات ذرت دانه‌ای و علوفه‌ای در استان همدان گردیده است. در این راستا، ابتدا به روش نمونه‌گیری تصادفی، بهره‌برداران مربوطه انتخاب و سپس داده ­های لازم از طریق مصاحبه و تکمیل پرسشنامه جمع­آوری شد. میانگین بهره ­وری فیزیکی آب برای ذرت دانه‌ای در سامانه آبیاری سنتی و مدرن به ترتیب 0.82 و 1.08 و برای ذرت علوفه‌ای به ترتیب 5.11 و 6.67 کیلوگرم بر هر مترمکعب آب حاصل شد. میانگین بهره­ وری اقتصادی آب برای ذرت دانه‌ای در سامانه آبیاری سنتی و مدرن به ترتیب برابر 2849 و 3665 و برای ذرت علوفه‌ای به ترتیب برابر 7678 و 10068ریال بر هر مترمکعب آب بدست آمد. در سامانه آبیاری مدرن، بالاترین بهره­ وری فیزیکی و اقتصادی آب برای ذرت دانه‌ای در شهرستانهای اسدآباد و نهاوند حاصل شد و برای ذرت علوفه‌ای بالاترین بهره­ وری فیزیکی در نهاوند و تویسرکان و بالاترین بهره‌وری اقتصادی در بهار و نهاوند مشاهده شد. با توجه به نتایج این تحقیق، استفاده از سامانه آبیاری مدرن باید جایگزین سامانه آبیاری سنتی برای کشت ذرت دانه‌ای و علوفه‌ای شود. همچنین کشت ذرت علوفه‌ای در منطقه بهار بایستی از الگوی کشت منطقه حذف شود. این امور، علاوه بر کاهش مصرف آب کشاورزی، متضمن منافع اقتصادی برای کشاورزان است.

واژه‌های كليدي: الگوی کشت، منابع آبی، رتبه‌بندی شهرستان‌ها    

  مقدمه

    اگرچه مطابق آمارهای رسمی، میزان برداشت از منابع آب زیرزمینی کشور در سال 64-1363 معادل 45 میلیون مترمکعب بوده است، در سال 94-1393 این میزان با رشدی 35 درصدی، به 61 میلیون مترمکعب رسیده است. این در حالی است که پیش‌بینی می‌شود تغییرات آب و هوایی تا سال‌های 2050-2040، 15 تا 19 درصد از مجموع منابع آب‌های تجدیدشونده ایران را کاهش خواهد داد و در آن زمان، میزان نیاز سالانه آب ایران، بیش از 40 درصد فراتر از حجم منابع تجدیدشونده آب کشور خواهد بود (فائو، 2015).

    از میان مصرف‌کنندگان منابع آبی کشور، بخش کشاورزی با بهره‌گیری از بیش از 70 درصد منابع آبی (حدود62 میلیارد مترمکعب)، بیشترین سهم را در استفاده از این منابع دارد، این در حالی است که بدلایل مختلف و بخصوص استفاده از روش‌های آبیاری سنتی، بهره‌وری آب کشاورزی طی یک دهه گذشته به‌طور متوسط 35 درصد بوده است (1-0.7کیلوگرم برای هر مترمکعب آب). میزان بالای بهره‌وری آب کشاورزی در کشورهای توسعه‌یافته (65 درصد معادل 3 کیلوگرم برای هر مترمکعب آب) و حتی دیگر کشورهای درحال‌توسعه (45 درصد معادل 2 کیلوگرم برای هر مترمکعب آب)، سبب شده است که در سال 1390 ایران از نظر میزان بهره‌وری آب در بین 123 کشور دنیا در رتبه نازل 102 قرار بگیرد (حیدری و همکاران، 1395). بهبود شیوه‌های مدیریتی آب و خاک در سال‌های اخیر باعث افزایش مقادیر بهره‌وری آب شده است، کاربرد روش‌های جدید آبیاری از جمله آبیاری‌های بارانی و قطره‌ای، با توجه به بهبود مدیریت آبیاری در مزرعه، بهره‌وری آب را افزایش داده و به میزان 1.19کیلوگرم بر مترمکعب رسانده است (عباسی و همکاران، 1394). مطابق هدف گذاری انجام گرفته، بهره‌وری آب باید تا سال 1404 باید به 60 درصد (1.70کیلوگرم برای هر مترمکعب آب) برسد (حیدری و همکاران، 1395).

  ذرت دانه‌ای و ذرت علوفه‌ای با سطح زیر کشت به ترتیب 175 هزار هکتار و 230 هزار هکتار و میزان عملکرد به ترتیب 1.4میلیون تن دانه و 5.11 میلیون تن علوفه در مناطق وسیعی از کشور کشت می‌شوند (آمارنامه کشاورزی، 1395). با این همه نیاز سالانه کشور به حدود 6 میلیون تن ذرت دانه‌ای و در نتیجه واردات گسترده آن سبب شده است که نیاز به افزایش میزان تولید این محصول محسوس باشد. اگرچه افزایش سطح زیر کشت ذرت را می‌توان به‌عنوان راهکاری برای تولید بیشتر آن دانست، بالا بودن نیاز آبی بالای ذرت در کنار مقدار قابل توجه آب مورد استفاده برای آبیاری این محصول در کشور (متوسط آب مصرفی برای هر هکتار ذرت در کشور حدود دو تا سه برابر میزان جهانی آن است)، سبب شده است که این راهکار عملی نباشد.

   از میان استان‌های کشور، استان همدان به سبب شرایط اقلیمی مناسب، از شرایط مناسبی برای کاشت ذرت برخوردار است، بطوریکه بنابر اعلام سازمان جهاد کشاورزی، سطح زیر کشت ذرت در این استان در سال زراعی 94-93، حدود 5033 هکتار بوده است که از این مقدار 3430 هکتار به کشت ذرت دانه‌ای با 36850 تن محصول و 1903 هکتار به کشت ذرت علوفه‌ای با 250296 تن محصول اختصاص یافته است (وزارت جهاد کشاورزی، 1395). این در حالی است که شرایط نامساعد آبی استان همدان، بخصوص افت شدید سطح آبهای زیرزمینی و کاهش نزولات آسمانی در سالهای اخیر (وزارت نیرو، 1394) افزایش و حتی حفظ این میزان را با مشکل مواجه کرده است.

    يكي از راهكارهاي مبتني بر مديريت تقاضا در سطح مزرعه افزايش راندمان آبياري و مهمتر از آن بهبود بهره وری مصرف آب است. بهره­ وري نشان‌دهنده نحوه استفاده از منـابع و عوامل توليدي در برهه­اي از زمان است و آثار سه‌گانه تغيير فناوري، تغييـر مقياس و تغييـر در راندمان استفاده از نهاده­ها، يعنـي حركت به سمت تابع توليـد مرزي از داخل را در برمی‌گیرد (ﺳﻼﻣﯽ،1376). هدف اصلی در بحث بهبود بهره‌وری آب کشاورزی در جهان، افزایش بیشتر تولید محصولات کشاورزی با مصرف آب کمتر است تا از این طریق امکان کاهش سهم آب بخش کشاورزی و تخصیص بیشتر آب به سایر مصارف و از همه مهمتر نیاز آبی محیط‌زیست فراهم آید.

    در راستای تعیین میزان بهره‌وری مصرف آب در محصولات و مناطق مختلف تحت سامانه‌های مختلف آبیاری، پژوهش‌های بسیاری صورت گرفته شده است. جعفری و رضوانی (1383) در مزارع سیب­زمینی استان همدان با محاسبه شاخص­های اقتصادی آب، نحوه عملکرد سامانه‌های آبیاری تحت فشار و آبیاری نشتی را تحلیل کرده­اند. طبق نتایج این تحقیق سامانه آبیاری تحت فشار با درآمد 4207 ریال بر مترمکعب آب، بهره­وری بالاتری نسبت به روش آبیاری نشتی دارد. حيدري و حقايقي (1380) به بررسي كارايي مصرف آب در مورد چند محصول زراعي و صيفي در نقاط مختلف كشور پرداخته‌اند. نتايج اين مطالعه نشان داد كه با روش آبياري ثقلي دامنه بهره‌وری آب در سیب‌زمینی، جو، گوجه‌فرنگی، لوبيا، کاهو و ذرت دانه‌ای به ترتیب 1.91-1.27، 1، 3.3، 0.91، 4.77و 0.65کیلوگرم بر مترمکعب بوده است. منتظر و کوثری (2007) بهره‌وری آب محصولات برنج، ذرت دانه‌ای، پنبه، یونجه و سیب‌زمینی را به ترتیب 0.42، 1.17، 0.6، 0.89 و 2.74 کیلوگرم بر مترمکعب در ایران گزارش کردند. زوارت و باستیانسن (2004) دریافتند متوسط شاخص بهره‌وری آب محصولات گندم، برنج، پنبه (تولید دانه)، پنبه (تولید وش) و ذرت دانه‌ای در جهان به ترتیب برابر 1.09، 1.09، 0.65، 0.23 و 1.8 کیلوگرم بر مترمکعب است. بهره‌وری آب گندم، برنج، پنبه و ذرت دانه‌ای در سال 2002 در کشور مصر به‌طور متوسط برابر با 1.03، 0.55، 0.28 و 0.63کیلوگرم بر مترمکعب آب بوده است که مقدار آن در همان سال در ایران برابر با 0.5، 0.32، 0.16 و 0.49 گزارش شده است (فائو، 2003). طی سالهای 2005، 2006 و 2007 در کمربند جنوبی ذرت در آمریکا متوسط عملکرد به ازای هر واحد آبیاری در شرایط تحت فشار 44، 62 و 77 کیلوگرم دانه در هکتار بر میلیمتر آب و در آبیاری ثقلی 28، 36 و 42 کیلوگرم دانه در هکتار بر میلیمتر آب گزارش شد و مزارع تحت آبیاری بارانی (سنترپیوت) 13 درصد بیشتر بهره‌وری آب نسبت به مزارع تحت آبیاری ثقلی نشان دادند (سادراس و همکاران، 2011). کلدزیک و همکاران (2017) در ارزیابی تاثیر اقتصادی آبیاری ذرت دانه‌ای به دو روش قطره‌ای و بارانی در لهستان طی سالهای 2016-2005، از کاهش هزینه‌ها در هر دو سامانه و افزایش سودآوری با افزایش سطح زیر کشت محصول خبر داده‌اند. همچنین نتایج حاصله از بیشتر بودن هزینه‌های آبیاری به روش قطره‌ای نسبت به بارانی در مزارع بزرگ نسبت به خرد (کوچکتر از 5 هکتار) حکایت داشت. لیو و همکاران (2008) در بررسی بهره‌وری فیزیکی آب در محصول ذرت دانه‌ای در 124 کشور مختلف، کشورهای آمریکا و چین را با بیش از 1.5 و کشورهای آفریقایی را با کمتر از 1 کیلوگرم بر مترمکعب آب به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان بهره‌وری فیزیکی آب دانستند.

    وظیفه دوست و همکاران (1387) در بررسی بهره‌وری آب کشاورزی در منطقه برخوار اصفهان در سال زراعی 84-1383 نشان دادند که متوسط بهره‌وری آب کشاورزی برای محصولات چغندرقند، آفتابگردان، ذرت علوفه‌ای و گندم به ترتیب 1.41، 0.29، 3.03 و 0.87 کیلوگرم بر مترمکعب می‌باشد. کنعانی و همکاران (1394) در پژوهشی در مورد کارایی مصرف آب ذرت علوفه‌ای در روش آبیاری قطره‌ای سطحی در کرج، میزان بهره‌وری آب را حدود 7 کیلوگرم در مترمکعب گزارش دادند. جوان و فال سلیمان (1387) اعلام کردند که به سبب مقادیر اندک بهره‌وری آب و بازده اقتصادی محصولاتی مانند چغندرقند و یونجه در منطقه دشت بیرجند، این محصولات باید از الگوی کشت منطقه حذف و به جای آن‌ها کشت‌هایی مانند ذرت علوفه‌ای و یا تناوب یکساله ای از کشت‌های بومی مانند گندم و ارزن، که موجب کاهش استحصال آب و متضمن منافع اقتصادی بالا برای کشاورزان می‌باشند جایگزین شوند. روستا (1389) با بررسی بهره‌وری آب کشاورزی در شهرستان مرودشت نتیجه گرفت که کشت‌هایی با مصرف آب بالا و بازده اقتصادی پایین مانند چغندرقند از الگوی کشت منطقه حذف و به جای آنها کشت‌هایی نظیر خیار و ذرت علوفه‌ای و یا تناوب یکساله ای از کشت‌های بومی همانند گندم و جو و صیفی‌جاتی مانند گوجه‌فرنگی، جایگزین شود.

     همانطور که مشاهده شد در اکثر مطالعات انجام شده در زمینه میزان بهره‌وری آب صرفاً به بهره­ وری فیزیکی پرداخته شده و به بهره‌وری آب از نظر اقتصادی پرداخته نشده است. در تحقیق حاضر، محاسبه بهره­ وری آب ذرت دانه‌ای و علوفه‌ای در شهرستان‌های مختلف استان همدان از نظر فیزیکی و اقتصادی توأماً انجام شده که در واقع مزیت این پژوهش محسوب می‌شود و امکان رتبه‌بندی شهرستان‌های مختلف را از نظر شاخص‌های مختلف بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی فراهم می‌آورد.

مقاله فوق الذکر توسط اینجانب مهدی متقی (به عنوان نویسنده اصلی) و آقای دکتر سید محسن سیدان نگاشته شده و در فصلنامه ترویجی "آب و توسعه پایدار"، دوره 6، شماره 1 - پاییز 1398، صفحه 8-1 به چاپ رسیده است. جهت دانلود متن کامل مقاله بر روی لینک زیر کلیک فرمایید:

Article

ارزیابی تنوع مورفولوژیکی، فنولوژیکی و مولکولی جمعیت‌های ایرانی گونه بابونه زاگرسی