فایل ورد کامل مقاله بازنگری پژوهش‌های بازده آبیاری در ایران؛ تحلیل علمی کارایی مصرف آب و راهکارهای توسعه پایدار

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله بازنگری پژوهش‌های بازده آبیاری در ایران؛ تحلیل علمی کارایی مصرف آب و راهکارهای توسعه پایدار دارای ۱۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله بازنگری پژوهش‌های بازده آبیاری در ایران؛ تحلیل علمی کارایی مصرف آب و راهکارهای توسعه پایدار  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله بازنگری پژوهش‌های بازده آبیاری در ایران؛ تحلیل علمی کارایی مصرف آب و راهکارهای توسعه پایدار،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله بازنگری پژوهش‌های بازده آبیاری در ایران؛ تحلیل علمی کارایی مصرف آب و راهکارهای توسعه پایدار :

نگرشی دوباره بر پژوهش‌های بازده آبیاری در جمهوری اسلامی ایرن

چکیده
بازده آبیاری پروژه های آبیاری عبارت است از نسبت آب ذخیره شده در ناحیه ریشه در مزرعه به آب تأمین شده از منبع اصلی آبیاری که در ایران مقدار آن بسیار کم گزارش شده است. یکی از علت ها برای حصول مقادیر کم، روش نه چندان درستی است که در اندازه گیری بازده کاربرد آبیاری مزرعه به کار گرفته شده است. با اصلاح روش تعیین بازده کاربرد آبیاری مقادیر قابل قبولی در حد حتی بیش از ۷۰ درصد حاصل می گردد. همچنین طراحی و مدیریت نادرست آبیاری سطحی منجر به بازده پایین در مزرعه گردیده که با اصلاح آنها بازده قابل قبولی حتی بیش از ۷۰ درصد در مزرعه بدست می آید. بازده پروژه‌های بزرگ دز و یا درودزن در حد پایینی گزارش شده است ولی با توجه به مقادیر حجم آب آبیاری، بارندگی و حجم آب زهکشی در شبکه آبیاری و زهکشی مقادیر بازده پروژه‌ها بیش از ۵۰ درصد تخمین زده می شود. با توجه به نگرش مجدد به بازده‌های کاربرد آب در مزرعه به نظر می رسد که در شرایطی که طراحی و مدیریت درستی برای آبیاری سطحی در مزرعه به کاربرده شود می توان از بازده ۷۰ درصد برای تخمین نیاز آبیاری مزرعه استفاده کرد که می تواند با بازده آبیاری بارانی رقابت نماید. با در نظر گرفتن مدیریت «کم آبیاری» مزرعه حتی می‌توان بازدهی بیش از ۷۰ درصد را نیز برای تخمین نیاز آب آبیاری مزرعه به کار برد. با روش هایی از قبیل تحویل حجمی آب آبیاری به مزرعه آبیاری شبانه با طولانی کردن جویچه‌های آبیاری، اعمال کم آبیاری در برنامه ریزی پروژه های آبیاری و استفاده از روش های آبیاری تحت فشار متناسب با نوع گیاه، آب و هوا، خاک و سطح آگاهی زارعین می توان از تلفات آب جلوگیری نمود. این روش‌ها فقط به عنوان نمونه ذکر شده است.

مقدمه
روش‌ها و سیستم‌های آبیاری ممکن است که خوب طراحی نشوند و یا در صورت طراحی خوب ممکن است که با مدیریت صحیح به کار برده نشوند. معیار ارزیابی روش‌ها و سیستم‌های آبیاری تعیین بازده آبیاری در اجزاء مختلف یک سیستم آبیاری است. بازده آبیاری عبارت است از عملکرد ایده آل هر جزئی از یک سیستم آبیاری به عملکرد واقعی آن. بنابراین با تعیین بازده‌‌های آبیاری در اجزاء مختلف یک سیستم آبیاری، مدیریت و نحوه طراحی روش‌ها و سیستم‌های آبیاری ارزیابی شده و در صورت مدیریت نامناسب و یا طراحی نادرست بایستی آنها را اصلاح کرد تا از هدر رفت آب آبیاری جلوگیری شود. با اصلاح طراحی و مدیریت روش های آبیاری، آب ذخیره شده را می توان برای تولید بیشتر محصولات کشاورزی به کار برد و در برنامه ریزی آینده برای تولید محصولات کشاورزی با محدودیت های آبی کمتری مواجه شد.
در تعیین بازده کاربرد آب در مزرعه برای روش های مختلف آبیاری مقدار آب ذخیره شده آب در ناحیه ریشه به عنوان عملکرد ایده آل و مقدار آب به کار رفته به عنوان عملکرد واقعی آن به حساب می آید. برای تعیین مقدار آب ذخیره شده در خاک از مقدار آب خاک قبل از آبیاری و بعد از آبیاری در ناحیه توسعه ریشه گیاه استفاده می شود. متأسفانه عمق ناحیه ریشه در اغلب طرح های پژوهشی تعیین بازده کاربرد آب در مزرعه کمتر از حد واقعی در نظر گرفته می شود لذا منجر به تخمین کمتر از حد واقعی بازده کاربرد آب در مزرعه می گردد. بنابراین اهداف پژوهش حاضر عبارت است از:

۱- تخمین دوباره بازده آبیاری پروژه های آبیاری در ایران و مقایسه آب با بازده گزارش شده یعنی حدود ۳۳ درصد
۲- بررسی علل کم برآوردن بازده آبیاری در ایران
۳- تعیین اثر طراحی و مدیریت نادرست آبیاری در بازده کاربرد آب آبیاری در مزارع
۴- ارائه روش های عملی جلوگیری از هدر رفت آب

روش پژوهش
داده‌های گزارش شده توسط محققین مختلف در نقاط مختلف جمهوری اسلامی ایران دوباره تجزیه و تحلیل گردید و بازده‌های کاربرد آب در مزارع دوباره محاسبه شد. این داده‌ها در گروه‌های مختلف به شرح زیر طبقه بندی می شوند:

الف- بازده کاربرد آب در مزرعه
۱- طرح هایی که در آنها آبیاری سطحی معقولی انجام شده و تعیین بازده کاربرد آب در مزرعه نیز در آنها صحیح انجام شده است.
۲- طرح هایی که در آنها آبیاری سطحی معقولی انجام شده ولی تعیین بازده کاربرد آب در مزرعه بدرستی انجام نشده است.
۳- طرح هایی که در آنها آبیاری سطحی بد طراحی شده ای را اجرا کرده اند.
ب- بازده پروژه های آبیاری
۱- تعیین بازده پروژه آبیاری دز (استان خوزستان) از روی مقادیر ورودی و خروجی آب با در نظر گرفتن بارندگی در منطقه
۲- تعیین بازده پروژه آبیاری درودزن (استان فارس) از روی مقادیر ورودی و خروجی آب با در نظر گرفتن بارندگی در منطقه
۳- تعیین بازده پروژه آبیاری دشت سیاخ (استان فارس) از طریق اندازه گیری بازده در اجزاء مختلف پروژه با طراحی بد آبیاری اجرا شده در سطح مزرعه

نتایج و بحث
الف- بازده کاربرد آب در مزرعه
۱- آبیاری سطحی معقول و محاسبه بازده کاربرد آب صحیح
بازده کاربرد آب در آبیاری جویچه ای در مزرعه ذرت توسط ابراهیمی و همکاران (۱۳۷۵) در دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز (باجگاه، استان فارس) اندازه گیری و گزارش شده است (جدول ۱). بازده کاربرد در مزرعه در آبیاری مختلف در طول دوره رشد ذرت بین ۰/۴۵ تا ۲/۹۱ درصد تغییر کرده است و مقدار متوسط آن در دوره فصل رشد ۷/۷۱ درصد می باشد.
جدول ۱- بازده کاربرد آب در مزرعه برای آبیاری جویچه ای ذرت در باجگاه (استان فارس)
شماره آبیاری ۱ ۲ ۳ ۴ ۵ ۶ ۷ ۸ میانگین
بازده کاربرد % ۴/۸۱ ۸/۵۴ ۷/۵۵ ۶/۴۴ ۴/۹۱ ۴/۷۱ ۱/۸۳ ۲/۹۱ ۷/۷۱

بازده کاربرد آب در مزرعه برای آبیاری جویچه ای پنبه با طول جویچه ۲۰۰ متری و آبیاری نواری یونجه با طول نوارهای ۲۰۰ متری به ترتیب ۷۵ و ۸۴ درصد گزارش شده است (مبین، ۱۳۴۹). بازده کاربرد آب در مزرعه برای آبیاری کرتی نخود و لوبیا در باجگاه (استان فارس) به ترتیب ۸۲ و ۸۱% اندازه گیری شده است (بحرانی و مؤیدی، ۱۳۵۱).
۲- آبیاری سطحی معقول و محاسبه بازده نادرست.
بازده کاربرد آب در آبیاری نواری گندم در اردستان یزد توسط مهندسین مشاوریکم (بی نام، ۱۳۷۵) اندازه گیری شده است (جدول ۲). در محاسبه بازده کاربرد آب در مزرعه عمق ریشه گندم ۷۵ سانتی‌متر منظور شد و میانگین بازده کاربرد مزرعه ۲/۵۵ درصد گزارش گردید. با توجه به اندازه گیری های رطوبت خاک در اعماق مختلف خاک، عمق مناسب ریشه گندم ۹۰ سانتی متر می باشد لذا بازده کاربرد آب در مزرعه اصلاح گردید و به طور میانگین به ۲/۷۳ درصد افزایش یافت.

جدول ۲- بازده کاربرد آب در مزرعه برای آبیاری
نام مزرعه بافت خاک بازده کاربرد %
(عمق ریشه ۷۵ سانتیمتر) بازده کاربرد آب %
(عمق ریشه ۹۰ سانتی‌متر)
کهنگ لوم رسی ۷۴ ۴/۹۵
امیران لوم شنی ۵۲ ۵/۶۸
چاه سلیمان لوم شنی ۵۳ ۳/۷۱
گلستان مهدی لوم ۴۳ ۶/۵۷

بازده کاربرد آب در آبیاری جویچه ای پنبه در گرگان در مناطق کفشگیری، چالکی و کریم آباد در آبیاری‌های اول، دوم و سوم به طور میانگین ۷/۳۴ درصد اندازه گیری گردید (اسدی و همکاران ۱۳۷۵). پس از اصلاح عمق ریشه از روی تغییرات رطوبت خاک میانگین بازده کاربرد اصلاح شده در مزرعه به ۴/۸۰ درصد افزایش یافت (جدول ۳).
جدول ۳- بازده کاربرد آب Ea برای آبیاری جویچه ای پنبه در منطقه گرگان- گنبد
نام مزرعه آبیاری اول آبیاری دوم آبیاری سوم
%Ea Ea اصلاح شده% %Ea Ea اصلاح شده% Ea% Ea% اصلاح شده
کفشگیری ۳/۳۷ ۱/۷۲ ۲/۴۰ ۶/۷۴ — —
چالکی ۱/۴۴ ۰/۱۰۰ ۴/۳۲ — ۵/۳۵ ۷/۷۶
کریم آباد ۹/۴۷ ۲/۷۹ ۳/۲۲ — ۶/۱۷ ۰/۸۰

۳- آبیاری سطحی با طراحی و اجرای نادرست
بازده کاربرد آب در آبیاری های جویچه ای و عقربه ای روی ذرت در منطقه گرگان- گنبد گزارش شده (جدول ۴) (سهرابی و اصیل منش، ۱۳۷۵) و سپس از روی داده‌های گزارش شده و تقلیل دبی ورودی پس از به انتها رسیدن جبهه پیشروی آب در جویچه بازده کاربرد آب در مزرعه برای آبیاری جویچه ای اصلاح گردید (جدول ۴). داده‌ها نشان می دهد که به علت رواناب سطحی زیاد بازده کاربرد آب در آبیاری جویچه بدون تقلیل دبی بسیار کم است ولی در اثر اصلاح طرح آبیاری جویچه‌ای و اجرای درست آن ممکن است که بازده کاربرد آبیاری جویچه ای در حد آبیاری عقربه ای و حتی بیش از آن نیز برسد.
جدول ۴- بازده آبیاری جویچه ای با طراحی بد و خوب و آبیاری عقربه ای برای ذرت در منقطه گرگان

نوع آبیاری AELQ PELQ
طراحی خوب طراحی بد طراحی خوب طراحی بد
جویچه ای ۳/۸۲ ۰/۲۹ ۳/۸۲ ۲/۵۷
عقربه ای ۰/۷۲ — ۹/۷۵ —

نتایج حاصل از مقایسه آبیاری های جویچه ای و بارانی برای چغندرقند در کرج در سال‌های ۱۳۵۰ و ۱۳۵۱ در جدول ۵ نشان داده شده است (دادگر و همکاران، ۱۳۵۳). به علت مدیریت نادرست مدت زمان تحویل آب به جویچه‌ها (بین ۵/۸ الی ۵/۲۳ ساعت) مقدار زیادی آب به صورت رواناب و احیاناً نفوذ عمقی هدر رفته است. ضمناً مقدار آب خالص ذخیره شده در ناحیه ریشه تنها در عمق های بین ۲۰ تا ۵۰ سانتی متر اندازه گیری شده که برای چغندرقند عمق کمی است. این موضوع به طریق دیگر در مقدار کم آب خالص مصرفی بین ۷۱۱ و ۵۴۶ میلی متر در آبیاری جویچه ای در سال های ۱۳۵۰ و ۱۳۵۱ نشان داده شده است. مقدار نیاز آبی بالقوه گیاه چغندرقند در کرج ۹۲۰ میلی متر گزارش شده است (فرشی و همکاران، ۱۳۷۶) که به مراتب بیشتر از مقادیر فوق الذکر در کرج می باشد. بنابراین در صورتی که مدت آبیاری را به حد لزوم تقلیل داده و مقدار آب خالص آبیاری در عمق ۹۰-۰ سانتی متر اندازه گیری می شد بازده کاربرد آب در مزرعه برای آبیاری جویچه ای به مراتب بیشتر از ۲۴-۱۸ درصدی می باشد که گزارش شده است.

جدول ۵- نتایج ارزیابی آبیاری جویچه ای و بارانی برای چغندرقند در کرج
سال نوع آبیاری مدت هر آبیاری ساعت میزان آب مصرفی خالص m3/ha بازده کاربرد آب %
۱۳۵۰ جویچه ای ۱۲ ۷۱۱۱ ۰/۲۴
بارانی ۵ ۷۷۳۳ ۰/۶۱
۱۳۵۱ جویچه ای ۱۹ ۵۴۵۵ ۵/۱۸
بارانی ۶ ۷۶۳۵ ۰/۶۳

ب- بازده پروژه های آبیاری
بازده پروژه های آبیاری دز (استان خوزستان) و درودزن (استان فارس) با در نظر گرفتن بارندگی زمستانه که منجر به افزایش آب زهکشی می شود در جدول ۶ ارائه شده است. داده های جدول ۶ که بر اساس آنها محاسبه بازده پروژه محاسبه شده است از منابع گزارشات بی نام (۱۳۷۵) و مذاکرات حضوری مسئولین سازمان آب دریافت شده است. به هر حال بازده پروژه های آبیاری درودزن و دز با در نظر گرفتن باران زمستانه که به صورت آب زهکشی خارج می‌شود باعث افزایش بازده پروژه ها شده و مقادیر آن را به حدد ۵۲ و ۶۱ درصد به ترتیب برای پروژه درودزن و دز رسانیده است. مقدار بازده پروژه درودزن بدون اصلاح باران زمستانه حدود ۴۴ درصد است که به مقادیر گزارش شده توسط سنایی جهرمی (۱۳۷۴) نزدیک می باشد.

جدول ۶- بازده پروژه های آبیاری
نام پروژه سال محاسبه آب ورودی، میلیون متر مکعب آب خروجی زهکشی، میلیون متر مکعب بازده پروژه %
بدون احتساب باران با احتساب باران
درودزن ۱۳۷۳ ۸۰۰ ۴۵۰ ۸/۴۳ ۸/۵۱
دز ۷۰-۱۳۵۵ ۲۷۸۶ ۱۱۹۵ ۰/۵۷ ۰/۶۱

بازده اجزاء پروژه های آبیاری دشت سیاخ (استان فارس) به وسعت ۱۵۰۰ هکتار برای کشت گندم توسط عباس سبوکی (۱۳۷۴) اندازه گیری شده و مقادیر بازده‌ها برای مزرعه حدود ۴۹ درصد، کانال توزیع آب در مزرعه حدود ۸۱ درصد و کانال های خاکی انتقال آب ۸۰ درصد گزارش شده است.

البته برای اندازه گیری بازده مزرعه عمق ریشه گندم کم در نظر گرفته شده است و با اصلاح آن بازده کاربرد آب در مزرعه به ۶۳ درصد افزایش یافته است. البته مدت زمان آبیاری مزارع بیش از حد لازم در نظر گرفته شده است. لذا در صورت اصلاح آن بازده کاربرد آب در مزرعه افزایش خواهد یافت. بنابراین بازده پروژه آبیاری بدون اصلاح بازده کاربرد آب در مزرعه به ۳۲ درصد می رسد ولی با اصلاح آن بازده پروژه آبیاری سیاخ به ۴۱ درصد افزایش می یابد. در صورتی که بازده توزیع و انتقال آب در کانال های سیمانی مد نظر قرار گیرد (حدود ۹۰ درصد برای هر کدام) بازده پروژه آبیاری سیاخ حتی به ۵۱ درصد نیز قابل افزایش است و در صورت اصلاح مدت زمان آبیاری یعنی مدیریت صحیح آبیاری مزرعه بازده پروژه به بیش از ۵۱ درصد نیز قابل ارتقاء می باشد.

کاوه (۱۳۷۸) با بررسی های میزان آب مورد نیاز برای تولید محصول و آب آبیاری به کار رفته در بخش کشاورزی بازده آبیاری را تخمین زده است. نتایج در جدول ۷ ارائه گردیده است. چنانچه فرض شود که کمبود آب آبیاری برای گیاهان زراعی به میزان ۱۰% حداکثر تبخیر تعرق و برای گیاهان باغی به مقدار ۲۰% حداکثر تبخیر تعرق باشد با توجه به مشخص بودن سطح زیر کشت محصولات مذکور و بارندگی مؤثر در سطح کشور، رقم بازده آب آبیاری حدود ۵۵-۵۰ درصد بدست می آید.

جدول ۷ – بازدهی کل آبیاری با احتساب کمبودهای فرضی در ETm منهای Re (باران مؤثر) بر اساس ۷۹۱۰۰ میلیون متر مکعب آب مصرفی در بخش کشاورزی در هر سال
مقادیر تأمین آب و بازدهی کل کمبودهای مختلف فرضی

آبیاری کامل (۰۹ ETm
-Re) (0.8 ETm
-Re) (0. ETm
-Re) *(0.9 ETm
+۰.۸ Em
-Re) (0.8 ETm
+۰.۷ ETm
-Re)
حجم آب آبیاری ۱۰۹m3 تأمین شده ۵۰۴۸ ۴۴۴۱ ۳۸۳۳ ۳۲۲۶ ۴۲۹۱ ۳۶۸۳
بازدهی کل آبیاری % ۶۳۸ ۵۶۱ ۴۸۵ ۴۰۸ ۵۴۲ ۴۶۶
(*) متحمل ترین حالت (کاوه ۱۳۷۸)

روش های افزایش بازده آبیاری
۱- آبیاری حجمی مزارع
براساس روابط آب و خاک و گیاه میزان آب مورد نیاز در هر آبیاری محاسبه شده و با در نظر گرفتن بازده مناسب برای روش های مختلف آبیاری حجم آب لازم محاسبه می‌شود. با به کارگیری وسایل اندازه گیری برای دبی ورودی به مزرعه مدت زمان آبیاری محاسبه و به کار برده می شود. با اعمال این روش صرفه جویی قابل توجهی برای آب آبیاری حاصل می شود. به عنوان نمونه داده های جدول ۵ نشان می دهد که برای آبیاری جویچه ای مدیر مزرعه توانست مدت زمان آبیاری را به حدود یک دوم تا یک سوم تقلیل دهد و با این روش بازده آبیاری را تا ۳ برابر افزایش دهد.

۲- طولانی کردن طول جویچه ها
یکی از موارد هدر رفت آب آبیاری نکردن شبانه و رها کردن آب در مزرعه می باشد. در این گونه موارد آبیاری سطحی (طول جویچه ها) به گونه ای طراحی می‌شود تا مدت زمان آبیاری طولانی شود به نحوی که آبیاری از غروب شروع شده و تا صبح ادامه یابد. در این طرح ها طول جویچه ها بیشتر از معمولی طراحی می‌شود. به عنوان مثال طول جویچه آبیاری ذرت (باجگاه استان فارس) که معمولاً ۲۰۰-۱۰۰ متر است به نحوی طراحی شده که به ۵۰۰-۴۰۰ متر می‌رسد و مدت زمان آبیاری هم به ۳۶۰ الی ۵۵۰ دقیقه افزایش می یابد (جدول ۸). با طول جویچه ۵۰۰ متری مدت زمان آبیاری تقریباً برابر طول شب خواهد شد ضمن این که بازده کاربرد نیز خیلی کم نمی باشد (حدود ۶۴%).