راهکار ساده برای بهبود بهره وری مصرف آب در تولید گوجه فرنگي

بهره وری

۱- مقدمه

هدف اصلی در بهبود بهره ­وری آب کشاورزی در جهان، صرفه جویی در مصرف آب توأم با افزایش عملکرد محصولات کشاورزی است تا از این طریق امکان کاهش سهم آب بخش کشاورزی و تخصیص بیشتر آب به سایر مصارف و از همه مهم­تر نیاز آبی محیط­ زیست فراهم آید. در کنار این مسائل باید توجهی خاص به میزان درآمد کشاورزان به ازای آب مصرفی محصولات داشت، به عبارتی تخصیص آب بایستی به محصولاتی صورت گیرد که دارای سود اقتصادی بیش­تری به ازای مصرف یک متر مکعب آب باشند. البته این مسئله به معنی چشم ­پوشی از سایر اهداف اساسی و بلندمدتی همچون تأمین امنیت غذایی و اشتغال نیست.

يكي از عوامل موثر بر بهره وری، مديريت آب در مزرعه مي باشد. گوجه فرنگی به لحاظ غنی بودن از لیکوپن، مواد معدنی، ویتامین­ ها (A و C) و ترکیبات آنتی اکسیدانی، نقش مهمی در سلامتی افراد جامعه دارد. به طوری که در بين سبزيجات، بيشترين مصرف را به خود اختصاص داده و در طي سالیان گذشته با توليد سالانه­ نزديك به ۵۰ ميليون تن در جهان، يكي از محبوب­ ترين سبزي ها به شمار مي ­آيد.

در سال­هاي اخير، سطح زير كشت اين محصول در ایران نیز به شدت افزايش يافته است و كاشت گوجه فرنگي به عنوان يك منبع درآمدي و اشتغال براي بسياري از خانواده ­هاي روستايي مي باشد. به طوری که براساس آمار موجود، سطح زیرکشت و میزان تولید گوجه فرنگی در کشور به ترتیب ۱۲۸ هزار هکتار و ۵٫۶۸ میلیون تن رسیده است.

در استان زنجان نیز، گوجه فرنگی یکی از محصولات شاخص تولیدی با سطح زير كشت حدود ۵۳۲۸ هكتار (معادل حدود ۴٫۲ درصد کل سطح زیر کشت گوجه فرنگی ايران) مي باشد و حدود ۲۷۵ هزار تن گوجه فرنگی ( معادل ۴٫۸۴ درصد از کل گوجه فرنگی تولیدی کشور) از مزارع مذكور برداشت می ­شود و از این حیث در جایگاه ۹ کشوری قرار دارد.

یکی از اساسی­ ترین مشکلات مربوط به تولید محصولات سبزي و صيفي به ویژه گوجه فرنگی ، این است که این محصولات نسبت به كمبود آب بسيار حساس بوده و هر گونه نقصان در تأمين نياز آبي آنها، منجر به كاهش شديد عملكرد مي گردد. از سوی دیگر کمبود منابع آب و عدم مدیریت مطلوب مصرف آب و آبیاری در سالیان گذشته، از جمله دلایلی هستند که پایداري تولید محصول گوجه فرنگی را تهدید نموده است.

۲- چکیده

مديريت آبياري نقش بسزايي در كنترل مصرف آب و ارتقاي شاخص های بهره وری دارد. براي اين منظور در مرحله اول مطالعه، تعداد ۱۲ مزرعه گوجه فرنگی واقع در استان زنجان انتخاب و مورد مطالعه ميداني قرار گرفت. از طريق اندازه ­گيري پارامترهايي نظير حجم آب مصرفي در طول فصل آبياري، عملكرد محصول، هزينه ­هاي توليد، درآمد ناخالص و خالص، شاخص های راندمان كاربرد آب، بهره وری فيزيكي و اقتصادي مصرف آب به تفكيك در هر مزرعه برآورد شد.

در مرحله دوم اجراي طرح، مديريت آبياري با کاهش ساعات آبیاری در دو مزرعه منتخب اجرا گردید و نتايج بدست آمده با مديريت اعمال شده توسط كشاورز، مورد مقايسه قرار گرفت.

میانگین حجم آب مصرفی در مزارع گوجه فرنگی در حدود ۱۰۶۶۹ مترمکعب در هکتار و میانگین شاخص ­های کارایی مصرف آب، سود ناخالص و سود خالص به ترتیب برابر ۸٫۷ کیلوگرم بر مترمکعب، ۹۴٫۹ و ۱۸٫۱ هزار ریال بر مترمکعب برآورد شد. اعمال مديريت آبياري( کاهش ساعات آبیاری)، منجر به افزايش ۲۹٫۵ درصدي شاخص بهره وری فيزيكي شد.

از طرف دیگر، با وجود تجهيز اکثر مزارع گوجه ­فرنگي به سامانه آبياري قطره ­اي نواري، كاهش چشم گيري در ميزان آب مصرفي برخي از اين مزارع مشاهده نشد. نتايج پايش ­هاي ميداني نشان داد که مديريت آبياري از اهميت بیشتری نسبت به نوع سامانه آبياري، بر كاهش مصرف آب در مزارع گوجه­ فرنگي برخوردار مي باشد. 

۳- منطقه مورد مطالعه

مزارع مورد مطالعه در این تحقیق، در استان زنجان واقع شده اند. مساحت استان زنجان در حدود ۲۲۱۶۴ کیلومتر مربع و جمعیتی بالغ بر ۱ میلیون نفر  را داراست. از رودخانه‌های مهم و نسبتاً پرآب که در کشاورزی استان نقش اساسی دارند، می‌توان به رودخانه‌های قزل ­اوزن، زنجانرود، ابهررود، ایجرود، سجاس ­رود، خررود و بزینه ­رود اشاره کرد. اوضاع جوی و شرایط اقلیمی منطقه بر حسب پستی و بلندی‌های موجود بسیار متغیر است. به طور کلی ارتفاعات دارای آب و هوای سرد، کوه‌های پوشیده از برف و تابستان‌های معتدل و خشک می‌باشد. متوسط بارندگی سالانه استان ۳۳۰ تا ۳۶۰ میلی‌متر بوده و اقلیم از خشک و بیابانی سرد تا نیمه مرطوب سرد در نقاط مختلف استان متغیر می باشد. شکل زیر محدوده استان زنجان به همراه مزارع آزمایشی در نقاط مختلف محدوده مورد مطالعه را نمایش می­ دهد.

موقعیت جغرافیایی مزارع گوجه فرنگی

موقعیت جغرافیایی مزارع گوجه فرنگی  مطالعه شده

۴- مشخصات مزارع مطالعه شده

بر اساس آخرين آمار ارائه شده از سوي سازمان جهاد كشاورزي استان زنجان، سطح زیر کشت گوجه فرنگی، حدود ۵ هزار هکتار از اراضی زراعی این استان را در برمی­ گیرد. در سال اول مطالعه، تعداد ۱۲ مزرعه گوجه فرنگی با مجموع مساحت ۲۸٫۹ هکتار در اراضی کشاورزی استان زنجان انتخاب شد که بیشتر مزارع مورد مطالعه، مجهز به سامانه آبیاری قطره ­ای نواری بودند (تعداد دو مزرعه با روش آبیاری سطحی و ۱۰ مزرعه مجهز به سامانه آبیاری قطره ­ای نواری).

ویژگیهای مزارع گوجه فرنگی - مرحله اول مطالعه

ویژگی­ های مزارع گوجه فرنگی – مرحله اول مطالعه

این مزارع در اراضی زراعی چهار شهرستان (زنجان، ابهر، سلطانیه و طارم) و با توزيع مكاني و اقلیمی مناسب واقع شده­اند. در سال دوم اجراي نتایج مطالعه، تعداد دو مزرعه به منظور ارزيابي اثر مدیریت آبیاری(کاهش ساعات آبیاری) بر بهبود بهره وری مصرف آب انتخاب گردید. بدین منظور هر مزرعه به دو قسمت تقسیم و بخشي از مزرعه در شرايط واقعي (مديريت كشاورز) و بخش دوم نيز در شرايط آزمایشی (اعمال مدیریت آبیاری) قرار گرفت.

ویژگیهای مزارع گوجه فرنگی - مرحله دوم مطالعه

ویژگی­ های مزارع گوجه فرنگی – مرحله دوم مطالعه

به منظور ساده و قابل درك بودن راهكار برای كشاورز و همچنین ضمانت اجرایی بالا، مديريت آبياري صرفاً از طريق بهينه نمودن تعداد ساعات آبياري انجام گرفت. در جدول زیر نیز، مشخصات مربوط به برنامه آبیاری اجرا شده در مزارع آزمايشي مرحله دوم اجراي طرح ارائه گردیده است.

مشخصات برنامه آبیاری اجرا شده در مزارع آزمایشی- مرحله دوم مطالعه

مشخصات برنامه آبیاری اجرا شده در مزارع آزمایشی- مرحله دوم مطالعه

۵- شاخص ­های بهره وری مصرف آب

به منظور تحلیل بهره وری مصرف آب، از شاخص ­های حجم آب مصرفی، راندمان کاربرد آب آبیاری، بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب در مزارع گوجه فرنگی استفاده شده است.

۵-۱- حجم آب مصرفی

برای تعیین حجم آب مصرفی مزارع مورد مطالعه در طول فصل آبیاری، میزان دبی ورودی به مزرعه و همچنین ساعات آبیاری، حداقل در سه نوبت اندازه­ گیری و محاسبه گردید. در هر نوبت آبياري، مقدار دبی ورودی به مزرعه، بستگی به نوع منبع و روش انتقال و توزیع آب، با استفاده از روش­ هایی همچون دستگاه مولینه، خط ­کش جت آب، روش حجمی، شدت جریان­ سنج اولترا سونیک و فلوم WSC اندازه­ گيري شد.

۵-۲- راندمان کاربرد آب (Ea)

راندمان کاربرد آب، عبارت است از نسبت آب ذخیره شده در ناحیه ریشه به کل مقدار آب وارد شده به مزرعه. این شاخص در هر یک از مزارع انتخاب شده و حداقل سه بار در فصل آبیاری اندازه­ گیری گردید. در هر بار، رطوبت خاک قبل از آبیاری، رطوبت حد ظرفیت زراعی و جرم مخصوص ظاهری خاک اندازه ­گیری شد. عمق توسعه ریشه نیز در هر بار اندازه ­گیری و ثبت گردید. همچنین مقدار عمق آب آبیاری نیز از نسبت حجم آب ورودی به مزرعه بر مساحت مزرعه محاسبه گردید و در نهایت راندمان کاربرد آب آبیاری از طریق روابط موجود محاسبه شد.   

۵-۳- شاخص بهره وری  فیزیکی آب (CPD)

شاخص بهره وری فیزیکی آب (CPD) نسبت مقدار محصول تولید شده به مقدار حجم آب مصرفی می­ باشد. آب مورد نیاز مزارع از دو طریق بارندگی و آبیاری تأمین می ­شود. لذا شاخص بهره وری فیزیکی آب نیز با اعمال اثر بارندگی در فرآیند تأمین آب مورد نیاز گیاه، تعيين گردید.

۵-۴- شاخص ­های بهره وری  اقتصادی آب (BPD و NBPD)

شاخص بهره وری اقتصادی آب (BPD) عبارت است از نسبت سود ناخالص به دست آمده به ­ازای هر واحد حجم آب به کار برده شده بر حسب میلیون ریال بر مترمکعب می ­باشد.

شاخص­ بهره وری اقتصادی آب (NBPD) نیز، به نسبت سود خالص حاصل به ازاي هر واحد حجم آب به کار برده شده بر حسب میلیون ریال بر مترمکعب گفته می شود.

هزینه­ های تولید محصول از قبیل هزینه­ های کاشت (آماده­ سازی زمین، تهیه بذر، کشت بذر، کود حیوانی و…)، هزینه ­های داشت (تهیه کود و سم، کارگری، آب­ بها، هزینه حامل­ های انرژی و…)، هزینه­ های برداشت (کارگری، ماشین آلات و حمل و نقل)، هزینه اجاره زمین و تعمیر و نگهداری سامانه آبیاری به صورت مستقل برای هر مزرعه تعیین شد. لازم به ذکر است در این مطالعه، قیمت فروش گوجه فرنگی در سال های ۱۳۹۹ و ۱۴۰۰ ملاک محاسبات شاخص­ هاي بهره ­وري اقتصادي قرار گرفته است.

۶- نتایج و بحث در خصوص شاخص های بهره وری

مقادیر پارامترهای مربوط به بهره­ وری مصرف آب شامل حجم آب مصرفی، راندمان کاربرد، عملکرد محصول، هزینه ­های تولید، سود ناخالص و خالص تعیین شده برای ۱۲ مزرعه پایش شده در مرحله اول تحقیق در جدول زیر ارائه گردیده است.

آب مصرفی، عملکرد، هزینه¬ها، سود ناخالص و سود خالص در مزارع مطالعه شده

آب مصرفی، عملکرد، هزینه ­ها، سود ناخالص و سود خالص در مزارع مطالعه شده

حجم آب مصرفی در هر هکتار از مزارع گوجه فرنگی ، از ۶۱۴۲ تا ۱۷۵۸۰ مترمکعب در هکتار متغیر می باشد. میانگین مصرف آب در هر هکتار حدود ۱۰۶۶۹ مترمکعب محاسبه شد. حداکثر مصرف آب نزدیک به سه برابر بیش از حداقل مصرف آب می باشد که این موضوع نشان دهنده تفاوت ­های زیاد بین مدیریت آبیاری اعمال شده توسط زارعین در مزارع مختلف گوجه فرنگی می باشد.

با مقایسه دو نوع سیستم آبیاری مورد مطالعه از نظر حجم آب مصرفی، مشخص گردید که میانگین مصرف آب به ازای هر هکتار کشت گوجه فرنگی در سیستم­ های آبیاری قطره ­ای نواری و سطحی به ترتیب ۹۴۸۳ و ۱۶۶۰۰ مترمکعب می باشد. این در حالی است که نیاز آبی خالص محصول گوجه فرنگی در دشت زنجان، ابهر و طارم به ترتیب برابر ۶۱۹۰، ۶۹۵۰ و ۶۱۲۰ مترمکعب در هکتار و با استفاده از اطلاعات اقلیمی نزدیک­ترین ایستگاه­ های سینوپتیک و ضرایب گیاهی مستخرج از نشریه فائو ۵۶ از طریق نرم افزار Cropwat برآورد شده است.

بر اساس نتايج حاصل شده، آبياري بي­ رويه در برخی مزارع گوجه فرنگی وجود دارد. به طوري كه تغییر روش آبیاری از سنتی به نوین، منجر به کاهش قابل ملاحظه مصرف آب نشده است.

میانگین راندمان کاربرد آب در مزارع مطالعه شده، معادل ۶۶ درصد، بیشترین مقدار برابر با ۹۰ درصد و کم­ترین آن برابر با ۳۴٫۸ درصد اندازه ­گیری گردید. همچنین میانگین راندمان کاربرد آب در مزارع مجهز به سیستم آبیاری قطره ­ای نواری، در حدود ۷۱٫۴ درصد و در سیستم ­های آبیاری سطحی نیز ۳۹٫۹ درصد برآورد شد.

مطابق جدول زیر، میانگین عملکرد محصول گوجه فرنگی در مزارع مطالعه شده ۷۷٫۲ تن در هکتار و حداقل و حداکثر عملکرد تولیدی نیز به ترتیب۴۰ و۱۴۰ تن به ازای هر هکتار برآورد شد. میانگین عملکرد در مزارع با روش آبیاری سطحی برابر ۴۸٫۹۵ و در مزارع مجهز به سامانه آبیاری قطره ­ای نواری، معادل ۸۲٫۸۲ تن در هکتار حاصل گردید.

با بررسی همبستگی بین حجم آب مصرفی با میزان تولید، ملاحظه گردید که محدوده بهینه مصرف آب در سیستم ­های آبیاری قطره ­ای نواری ۶۵۰۰ تا ۷۰۰۰ مترمکعب در هکتار می باشد. با افزایش مصرف آب به خصوص در مقادیر بالای ۱۰۰۰۰ متر مکعب، میزان تولید کاملاً روند نزولی دارد.

کمترین و بیشترین مقدار سود خالص به ترتیب ۴۳۱- و ۷۳۰ میلیون ریال بر هکتار و میانگین این شاخص نیز ۱۰۱ میلیون ریال بر هکتار محاسبه شد.

در جدول زیر اجزای بهره ­وری محاسبه شده در مرحله دوم مطالعه، برای دو مزرعه آزمایشی ارائه گردیده است.

آب مصرفی، عملکرد، هزینه ها، سود ناخالص و سود خالص در شرایط واقعی و آزمایشی

آب مصرفی، عملکرد، هزینه ­ها، سود ناخالص و سود خالص در شرایط واقعی و آزمایشی

حجم آب مصرفي در دو مزرعه گوجه فرنگی، با وجود اينكه هر دو مزرعه مجهز به سيستم آبیاری قطره ­ای نواری بودند، در وضعيت كاملا متفاوت نسبت به هم قرار دارد. به دليل عدم اعمال برنامه صحيح آبياري و آبياري بي‌رويه و غيراصولي و نامتناسب با نياز واقعي در مزرعه ۲۰۱، عمق آب آبیاری بیش از نیاز واقعی گیاه بوده و به تبع آن حجم آب مصرفي بيش از نیاز واقعی مزرعه مي باشد.با توجه به اينكه در این مزرعه، عمق آب آبياري بيش از ظرفيت قابل ذخيره آب در خاك مي باشد، لذا تلفات نفوذ عمقي بالايي در اين مزرعه وجود دارد.

در مقابل، مزرعه ۲۰۲ در شرايط كم آبي قرار دارد. این مزرعه به دليل كمبود آب، با اعمال دور آبياري نسبتاً زياد و با تعداد ساعات آبياري كم، تحت مديريت كم آبياري است. يكي از دلايل مهم بالا بودن مصرف آب در مزرعه اول، عدم وجود محدوديت آب قابل دسترس بود. به طوری که كشاورز برنامه آبياري دلخواه را بدون در نظر گرفتن نياز آبي واقعي گياه، پياده مي­ نمود.

در حالي كه شرايط مزرعه دوم كاملاً متفاوت بود و تناسب بين سطح كشت شده و حجم آب در دسترس وجود نداشت. با توجه به اينكه تغيير عواملي نظير دبي آب ورودي به مزرعه و دور آبياري، ممكن است براي كشاورز سخت بوده و از قابليت اجرايي كمتري برخوردار باشد، لذا اصلاح برنامه آبياري از طريق تغيير تعداد ساعات كاركرد سيستم آبياري در قطعات آزمايشي انجام گرفت.

با توجه به شرايط موجود دو مزرعه گوجه­ فرنگي، وضعيت بهره وری مصرف آب در مزرعه اول ضعيف و در مزرعه دوم متوسط توصيف مي­ گردد. اصلاح برنامه آبیاری(کاهش ساعات آبیاری) در مزرعه ۲۰۱ منجر به کاهش قابل ملاحظه حجم آب مصرفی شد. به طوری که نسبت حجم آب مصرفي در قطعه آزمايشي به قطعه شاهد (مدیریت کشاورز) حدود ۰٫۶۱ بود. به عبارت ديگر با کاهش ساعات آبیاری، حجم آب مصرفي حدود ۳۹ درصد كاهش يافت.

در مزرعه ۲۰۲، به منظور كاهش تنش كم آبي، افزايش عمق آب آبياري از طريق افزايش ساعات آبياري در دوره مياني رشد اعمال گردید. به طوری که نسبت حجم آب مصرفي در قطعه آزمايشي به قطعه شاهد حدود ۱٫۰۸ بود. درواقع حجم آب مصرفي در این مزرعه به میزان ۸ درصد افزايش يافت.

مقدار راندمان كاربرد آب در دو مزرعه در شرایط وضع موجود به ترتیب ۶۸ و ۹۵ درصد و در شرایط اجرای برنامه آبیاری اصلاح شده به ترتیب ۹۰ و ۹۵ درصد تعیین شد. پس از اجراي برنامه آبياري توصيه شده، مقدار راندمان كاربرد آب در قطعه آزمايشي مزرعه ۲۰۱ در حدود ۲۲ درصد افزايش يافت. در مزرعه ۲۰۲، با توجه به اينكه در شرایط کم آبیاری قرار دارد، لذا در مقدار راندمان كاربرد آب تغيير قابل ملاحظه ای مشاهده نگردید.

 مقدار عملکرد محصول در دو مزرعه ۲۰۱ و ۲۰۲ برای شرایط واقعی مزرعه به ترتیب ۱۲۵ و ۵۷٫۲ و برای قطعات آزمایشی به ترتیب ۱۱۴٫۸ و ۶۸٫۲ تن در هکتار برآورد گردید. در مزرعه اول حدود ۸٫۲ درصد افت محصول و در مزرعه دوم حدود ۱۹٫۲ درصد افزایش محصول در قطعات آزمایشی، نسبت به شرایط واقعی مزرعه مشاهده شد.

مقدار سود خالص به دست آمده برای شرایط واقعی مزرعه و قطعات آزمایشی در مزرعه اول، به ترتیب ۱۵۳۰ و ۱۲۴۵ و در مزرعه دوم، ۱۱۲۵ و ۱۵۲۵ میلیون ریال در هکتار محاسبه شد.

برنامه آبیاری اعمال شده در بیشتر مزارع، به صورت سنتی و با نياز واقعی مزرعه تناسب نداشت. به منظور تحلیل دقیق تر این موضوع، عمق آب آبیاری به صورت روزانه محاسبه و با مقدار نیاز آبی واقعی گیاه مورد مقایسه قرار گرفت. شکل زیر نمونه ای از نمودار­های مقایسه­ ای بین دو شاخص فوق را در دو مزرعه مورد بررسی در مرحله اول مطالعه نشان می ­دهد.

نیاز خالص آبیاری و عمق آب مصرفی 105
نیاز خالص آبیاری و عمق آب مصرفی 111 راهکار ساده برای بهبود بهره وری مصرف آب در تولید گوجه فرنگي

مقایسه نیاز خالص آبیاری و عمق آب مصرفی در مزارع و در مرحله اول مطالعه

اختلاف بین عمق آبياري و نیاز خالص گیاه در برخی مزارع چشمگیر بوده و این اختلاف عمدتاً مربوط به نیمه ابتدایی دوره رشد گیاه می باشد. برنامه ­ریزی آبیاری در برخی مزارع تقریباً ثابت بوده و نسبت به تغییرات نیاز آبی، از انعطاف ­پذیری کمتری برخوردار می ­باشند. 

در اواخر دوره آبیاری و با توجه به كاهش آبدهی چاه ­ها در بیشتر مزارع، کاهش عمق آب آبیاری اعمال شده مشاهده می ­شود. به طوری که بیش­ترین اختلاف مربوط به مزرعه ۱۱۱ بوده که در فروردین ماه به میزان ۱۶٫۳ میلی­متر در روز آبیاری مازاد صورت گرفته است. در برخی مزارع شاهد مديريت مناسب آبياري هستيم. از جمله مزرعه با كد ۱۰۵ كه مناسب ترین برنامه آبیاری را دارا می باشد.

در شکل زیر نیز، نمودارهای مربوط به مقایسه عمق آبیاری و نیاز آبی خالص در مزارع مورد مطالعه در مرحله دوم مطالعه نمایش داده شده است.

نیاز خالص آبیاری و عمق آب مصرفی در شرایط واقعی و آزمایشی 201 راهکار ساده برای بهبود بهره وری مصرف آب در تولید گوجه فرنگي
نیاز خالص آبیاری و عمق آب مصرفی در شرایط واقعی و آزمایشی 202

مقایسه نیاز خالص آبیاری و عمق آب مصرفی در شرایط واقعی و آزمایشی در مرحله دوم مطالعه

هدف از اعمال برنامه آبیاری اصلاح شده، کاهش اختلاف بین عمق آب آبیاری و نیاز آبی خالص گیاه بود. با مقایسه نتایج ارائه شده، امکان دستیابی به هدف مذکور به وضوح مشاهده می­ گردد. مديريت بكار گرفته شده در مزارع ۲۰۱ و ۲۰۲ به ترتیب منجر به کاهش ۳۹ و افزایش ۸ درصدی عمق آب آبیاری در شرايط آزمایشی نسبت به واقعی شده است.

ملاحظه می­ گردد که وضعیت موجود دو مزرعه مورد مطالعه، در شرایط کاملا متفاوتی نسبت به همدیگر قرار دارند. مزرعه ۲۰۱ در شرایط آبیاری بی ­رویه و مزرعه ۲۰۲ در شرایط کم آبیاری قرار دارند. مشابه نتایج به دست آمده در مرحله اول مطالعه، در مزرعه ۲۰۱ ، اختلاف بین عمق آب آبیاری و نیاز واقعی گیاه در نیمه ابتدایی دوره رشد، قابل ملاحظه می باشد.

در نیمه دوم دوره رشد و با کاهش ناخواسته آبدهی چاه، عمق آب آبیاری نیز کاهش یافته است. در این مزرعه، اصلاح برنامه آبیاری منجر به کاهش عمق آب آبیاری و متناسب شدن آن با نیاز واقعی بدون اعمال تنش کم آبی به محصول گردید. در مزرعه  ۲۰۲ نیز، سعی گردید با اصلاح برنامه آبیاری، از تنش کم آبی تا حد امکان کاسته شود.

۶-۱- بهره وری  فیزیکی مصرف آب

شکل زیر مقادیر شاخص کارایی مصرف آب (CPD) براي ۱۲ مزرعه گوجه فرنگی  پایش شده در مرحله اول مطالعه را نمایش می­ دهد.

CPD در مزارع مطالعه شده

مقادیر شاخص CPD در مزارع مطالعه شده   

مقدار شاخص CPD برای مزارع مورد مطالعه در محدوده ۲٫۳ تا ۲۲٫۸ و به طور میانگین برابر با ۸٫۷ کیلوگرم بر مترمکعب محاسبه شد. مقدار قابل قبول این شاخص زمانی حاصل می­ شود که مدیریت مناسب و بهینه در مصرف آب و همچنین مديريت مناسب تغذيه اعمال گردد.

بررسی همبستگی بین حجم آب مصرفی و شاخص کارایی مصرف آب نشان مي ­دهد که با افزایش حجم آب مصرفی تا یک مقدار مشخص (حدود ۸ هزار مترمکعب)، مقدار شاخص کارایی مصرف آب، تقریباً روند افزایشی دارد. ولی با افزایش مصرف آب به خصوص در مقادیر بالای ۱۰۰۰۰ متر مکعب، افت نسبی محصول نیز مشاهده می شود.

از سوي ديگر با افزایش مقدار عملکرد به میزان ۱۰ تن در هکتار، مقدار کارایی مصرف آب به میزان ۱٫۹ كيلوگرم بر مترمكعب افزایش می ­یابد. همچنین بررسی کارایی مصرف آب به تفکیک نوع سیستم آبیاری نشان می­ دهد که میانگین کارایی مصرف آب در دو مزرعه تحت پوشش سیستم آبیاری سطحی ۲٫۹۹ کیلوگرم بر مترمکعب و در مزارع مجهز به آبیاری قطره ­ای نواری، برابر با ۹٫۸۵ کیلوگرم بر مترمکعب می باشد.نتایج به دست آمده از این مطالعه، هم­راستا با نتایج مطالعات پیشین نیز می باشد.

شکل زیر مقادیر شاخص CPD محاسبه شده برای دو مزرعه آزمايشي در مرحله دوم مطالعه را تحت شرایط واقعی مزرعه و آزمایشی نشان می­ دهد.

CPD در شرایط واقعی و آزمایشی

مقادیر شاخص CPD در شرایط واقعی و آزمایشی

اعمال مديريت آبياري اصلاح شده(کاهش ساعات آبیاری)، منجر به افزايش قابل توجه كارايي مصرف آب در قطعات آزمایشی گردیده است. افزايش شاخص كارايي مصرف آب در مزرعه ۲۰۱ عمدتاً به دليل كاهش قابل توجه حجم آب مصرفی و در مزرعه ۲۰۲ به دليل افزايش توليد مي باشد. مقدار شاخص مذكور در قطعات کنترل­ شده نسبت به شرایط واقعی در مزارع ۲۰۱ و ۲۰۲ به ترتيب ۴۹ و ۱۰ درصد افزايش داشته است.

۶-۲- بهره وری  اقتصادی مصرف آب

مقادیر شاخص سود ناخالص به ازای واحد حجم آب مصرفی (BPD) برای ۱۲ مزرعه پایش شده در شکل زیر ارائه گردیده است.

BPD در مزارع مطالعه شده

مقادیر شاخص BPD در مزارع مطالعه شده                      

کم­ترین و بیش­ترین مقدار BPD برای مزارع گوجه فرنگی  به ترتيب برابر با ۲۲٫۸ و ۲۷۳٫۵ هزار ریال بر مترمکعب می باشد. میانگین این شاخص در مزارع مورد بررسی نیز ۹۴٫۹ هزار ریال بر مترمکعب محاسبه شد. میانگین BPD به دست آمده برای مزارع تحت روش آبیاری سطحی و آبیاری قطره ­ای نواری، به ترتیب برابر ۲۹٫۹ و ۱۰۸ هزار ریال بر مترمکعب به دست آمد. تجهیز مزارع به سامانه آبیاری قطره ­ای نواری، منجر به افزایش ۲۶۱ درصدی سود ناخالص به­ ازای هر واحد حجم آب مصرفی شده است.

در شکل زیر مقادیر شاخص BPD به دست آمده برای دو مزرعه مربوط به مرحله دوم مطالعه، تحت شرایط واقعی و شرایط آزمایشی مزرعه نشان داده شده است.

BPD در شرایط واقعی و آزمایشی

مقادیر شاخص BPD در شرایط واقعی و آزمایشی

با اعمال مديريت مناسب آبياري در قطعات کنترل­ شده مزارع ۲۰۱ و ۲۰۲ مقدار شاخص BPD به ترتيب ۴۹٫۱ و ۱۰ درصد افزايش يافت.

شکل زیر نیز مقادیر شاخص سود خالص به­ ازای هر واحد حجم آب مصرفی (NBPD) را برای ۱۲ مزرعه پايش شده نشان می­ دهد.

NBPD در مزارع مطالعه شده

مقادیر شاخص NBPD در مزارع مطالعه شده

كم­ترين و بيش­ترين مقدار شاخص NBPD به ترتیب ۲۴٫۵- و ۱۱۵٫۹ هزار ریال بر مترمکعب تعیین شد. میانگین این شاخص نیز در مزارع مطالعه شده ۱۸٫۱ هزار ریال بر مترمکعب تعيين شد. بررسی تغییرات شاخص NBPD نسبت به حجم آب مصرفی در مزارع پایش شده به وضوح نشان می­ دهد که رابطه کاملاً معکوسی بین مقادیر حجم آب مصرفی و شاخص سود خالص وجود دارد. نتایج نشان داد، مصرف آب بیش از ۷۰۰۰ مترمکعب در هکتار، تأثیری بر افزایش میزان سود خالص ندارد.

مقادير مربوط به شاخص NBPD محاسبه شده برای دو مزرعه آزمايشي در مرحله دوم مطالعه، در شکل ۱۱ قابل مشاهده است.

NBPD در شرایط واقعی وآزمایشی

مقادیر شاخص NBPD در شرایط واقعی و آزمایشی

اجراي راهكارهاي بهبود بهره وری مصرف آب(کاهش ساعات آبیاری) مزارع ۲۰۱ و ۲۰۲، به ترتیب منجر به افزايش حدود ۳۲ و ۲۵ درصدي شاخص NBPD شده است. بررسی شاخص ­های بهره ­وری اقتصادی و به طور مشخص شاخص سود خالص به ازای حجم آب مصرفی نشان داد که بیشتر مزارع گوجه فرنگی مطالعه شده از سوددهی مناسبی برخوردار نبودند و حتی بیلان مالی منفی را تجربه کردند.

افزایش سطح زیر کشت گوجه فرنگی در استان زنجان و عدم تعادل بین عرضه و تقاضای این محصول در بازار فروش موجب گردید، این محصول در برخی مزارع به طور کامل و در برخی مزارع نیز به طور ناقص برداشت گردد. بالا بودن هزینه ­های برداشت محصول از یک سو و پایین بودن قیمت فروش از سوی دیگر، موجب شد تا حتی برداشت کامل محصول نیز نتواند منجر به سود دهی مورد انتظار گردد.

 ۷- نتیجه­ گیری

در این تحقیق، وضعیت موجود مدیریت آب در مزرعه و همچنین شاخص ­های مرتبط با بهره ­وری فیزیکی و اقتصادی مصرف آب در مزارع گوجه فرنگی استان زنجان مطالعه شد. راهکار ساده و قابل اجراي اصلاح مديريت آبياري(کاهش ساعات آبیاری) در مزارع پیاده و اثر آن بر ارتقاي راندمان و بهره وری مصرف آب بررسي گردید.

در برخی از مزارع، برنامه آبیاری، متناسب با نیاز واقعی محصول نبوده و آبیاری بیش از حد صورت می ­گرفت. این موضوع به خصوص در نیمه ابتدایی دوره رشد محصول، مشهود بود و با کاهش آبدهی چاه ­ها، عمق آب آبیاری نزدیک به نیاز واقعی می­ شد. در واقع، محدودیت منابع آبی به عنوان عامل اصلی کنترل مصرف آب در بیشتر مزارع شناخته شد.

با این وجود، اعمال مديريت آبياري صحيح و تنها با اصلاح مدت زمان آبياري،  حجم آب مصرفي تا حد قابل ملاحظه ­اي كاهش یافت و بهره وری فيزيكي و اقتصادي را بهبود بخشيد. بر اساس مشاهدات میدانی، بیش از ۸۰ درصد مزارع گوجه فرنگی در استان زنجان مجهز به سامانه آبیاری قطره ­ای نواری می باشد، اما حجم آب مصرفی در این مزارع به دلیل عدم مدیریت صحیح آبیاری، کاهش قابل انتظار را نداشته است.

استفاده از نتايج این مطالعه، ضمن تهيه دستورالعمل ترويجي قابل فهم براي كشاورزان با تأكيد بر مديريت آبياري صحيح و متناسب با نياز واقعي مزرعه، مي ­تواند منجر به جلوگیری از آبیاری بی ­رویه و کنترل مصرف آب در مزارع گردد.

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *