تصویر 1: تفاوت در میزان آبیاری باعث گوناگونی محصولات کشاورزی می گردد

آب یک منبع مهم اما محدود است. در بیشتر رودخانه های سراسر دنیا، آب برای مصارف صنعتی، شهری و خانگی استفاده می شود. آب همچنین بخش مهم تالاب ها و سایر اکوسیستم های طبیعی با ارزش فوق العاده برای جامعه است. در کل دنیا بخش عمده ی مصرف آب مربوط به کشاورزی است که تقریباً 66 درصد از آب استخراج شده از منابع طبیعی برای مصارف انسانی و 85 درصد از مصرف کل آب را تشکیل می دهد. در مناطق خشک غربی آمریکا، 75 تا 90 درصد آب استخراجی به منظور آبیاری استفاده می شود.

کمک های دولتی همراه با مکانیسم های حقوق آب باعث دسترسی مناسب کشاورزی به منابع آبی شده است و به این ترتیب استفاده از آب در کشاورزی نسبتاً ارزان است. تعداد کمی از کشاورزان با هدف کشت محصولات بیشتر، آب بیشتری برای آبیاری استفاده کرده اند و در نتیجه دو تا سه برابر نیاز حقیقی محصولات، آب مصرف شده است. به طور میانگین بیش از نیمی از آبی که برای آبیاری استخراج می شود، به آب های زیر زمینی باز می گردد یا بدون آبیاری محصولات به سطح رودها باز می گردد.

تصویر 2: احتمالاً جریان آزاد آب برای همیشه ادامه نخواهد یافت.

در سطح جهان حدود 40 درصد از کل منابع غذایی در دنیا از زمین های آبیاری شده تأمین می شود، در آمریکا بخش آبیاری شده ی اراضی کشاورزی به 18 درصد رسیده است که این منطقه ی نسبتاً کوچک، نیمی از ارزش کل محصولات را تشکیل می دهد. با رشد جمعیت کره ی زمین، تقاضا برای غذا افزایش می یابد. توسعه ی اراضی زراعی با افزایش تعداد و انواع محصولات تولیدی در هر سال پاسخگوی تنها بخش کوچکی از این نیاز رو به رشد است. و در اصل باید به دنبال راندمان بهتر مصرف آب و افزایش باردهی محصولات باشیم.

هم زمان با رشد جمعیت، تقاضا برای مصارف غیر کشاورزی آب نیز افزایش می یابد. پیش بینی می شود تقاضای جهانی برای آب در سال های 2000 تا 2050، پنجاه درصد بالاتر رود و بیشتر این افزایش مربوط به صنایع تولیدی، تولید برق و مصارف شهری و خانگی است. بنا بر این در دنیای خشک آینده، مدیریت آب مورد استفاده برای آبیاری یک ضرورت است و فناوری های نوین می توانند به ما برای رسیدن به این هدف، کمک کنند.

تصویر3: آبیاری‌ای که در آن آب به ریشه های گیاه نرسد، اتلاف آب است

استفاده ی مناسب از آب یا هدر دادن آن؟

در فرآیند آبیاری، آب به طرق مختلف هدر می رود. ممکن است آب پیش از رسیدن به زمین های زراعی، از مخازن یا کانال های انتقال آب نشت کند. حتی پس از آبیاری زمین، بخشی از این آب ممکن است به درون آب های زیر زمینی نفوذ کند یا در سطح زمین جاری شود و از دسترس ریشه های گیاهان خارج شود. آبی که در زمین های کشاورزی هدر می رود، هدر رفت آب در زمین نامیده می شود و آبی که از مخازن یا کانال های انتقال نشت پیدا می کند، هدر رفت سیستمی (شبکه ی توزیع آب) نام دارد.

تراز کردن دقیق زمین با استفاده از تجهیزات لیزری باعث جریان یکنواخت آب به درون خاک می گردد. و به این ترتیب می توان به آسانی آبی را که به ریشه ها نفوذ می کند، محدود ساخت.

تصویر 4: آبیاری قطره ای باعث نفوذ آب به سطح زیرین و افزایش راندمان می شود

در مقایسه با روش های قدیمی و معمول سیلابی و غرق آبی، تکنولوژی های محوری مرکز و سایر روش های آبیاری و سیستم های آبیاری قطره ای باعث افزایش یکپارچگی استفاده از آب و کاهش هدر رفت آب می گردد. در دنیای خشک آینده، مدیریت آب مورد استفاده برای آبیاری یک ضرورت است و فناوری های نوین می توانند به ما برای رسیدن به این هدف، کمک کنند. البته این تکنولوژی ها گران قیمت هستند، و از آنها به طور وسیع به منظور کاهش سایر ورودی های هزینه تولید مانند نیروی کار استفاده می شود. البته به کار بردن این روش های نوین لزوماً به معنی پیشرفت چشمگیر در راندمان کلی نیست، زیرا آن ها هدر رفت هایی که در طی فرآیند ذخیره سازی، انتقال و توزیع آب رخ می دهد را برطرف نمی سازند.

مشخص کردن نیازهای آبی و میزان دسترسی به آب در هر ناحیه

در حال حاضر فناوری هایی اطلاعاتی، کنترلی و نظارتی در حال پدید آمدن هستند که می توان امید داشت به کمک آن ها میزان هدر رفت آب در هر دو سطح سیستمی و زمینی کاهش یابد.

هم اکنون تعداد کمی از کشاورزان و اپراتورهای سیستم های آبیاری از روش سنجش از راه دور به عنوان منبع اطلاعاتی به منظور کاهش هدر رفت آب و بهبود بازدهی آبیاری، استفاده می کنند. اما با کاهش هزینه های این فناوری های نوین و دسترسی آسان تر به اطلاعاتی که به این روش به دست می آید، این وضعیت تغییر خواهد کرد و استفاده از آن ها فراگیر خواهد شد.

تصویر 5: کشاورز می تواند از طریق یک گوشی هوشمند، به اطلاعاتی مانند میزان آب در یک منطقه دسترسی پیدا کند

اگر فناوری های پهپاد ها مقرون به صرفه شود، این دستگاه ها می توانند اطلاعات بسیار با ارزشی در باره ی زمان و مکان و مقدار دقیق نیاز به آب را، فراهم نمایند. کشاورزان با استفاده از فناوری آبیاری مناسب، قادر خواهند بود تا قسمت های مختلف زمین را با نسبت های متفاوت بر حسب نیاز هر قسمت، آبیاری کنند.

برنامه ریزی برای آینده

با افزایش نیاز به آب، رقابت برای دستیابی به منبع پایدار آب نیز دشوارتر می شود و این مسأله به خصوص در نواحی خشک و نیمه خشک جهان و مناطقی با رشد سریع جمعیت نمایان تر است. از آن جایی که استفاده مستقیم از آب جهت آبیاری کشاورزی بسیار ناکارآمد است، و همچنین ارزش اقتصادی آب برای کشاورزی بسیار کمتر از مصرف آن در شهرها و صنعت است بنا بر این کاهش اختصاص آب به کشاورزی به نفع سایر مصارف اقتصادی آن، تصمیمی طبیعی و به صرفه است. مدیران و سیاست گذاران منابع آبی بایستی از این معاملات و اثرات اقتصادی، محیط زیستی و اجتماعی برنامه های جایگزین برای تخصیص آب مطلع باشند.

تصویر 6: آیا آینده ای خشک تر به معنای کشاورزی و آبیاری در شرایط حال حاضر مناطقی مانند عربستان است؟

تغییر آب و هوایی باعث عدم اطمینان بیشتر از منابع آبی در آینده می گردد، در نتیجه برای پاسخ گویی مناسب به تغییرات منابع آبی و نیز رشد تقاضا برای آن، مدیریت منابع آبی می بایستی با انعطاف پذیری بیشتری انجام شود. سنجش از راه دور و فناوری های اطلاعاتی دو ابزار مهم برای کمک به مدیریت مصرف آب در کشاورزی است.

منبع: مَک مَک‌کی – آلفونسو توری روآ - Utah State University