«نجات آب» ــ 68| مدیریت یکپارچه آب-خاک-گیاه-اقلیم

خبرگزاری تسنیم؛ گروه اقتصادی ــ کشاورزی با مصرف 70 درصد از آب شیرین جهان، بزرگ‌ترین مصرف‌کننده آب محسوب می‌شود، درحالی‌که بهره‌وری آن در بسیاری از مناطق به‌شدت پایین است. روش‌های سنتی آبیاری مانند سطحی، تا 60 درصد آب را به‌هدر می‌دهند و همزمان باعث شوری خاک و فرسایش ساختار آن می‌شوند. این رویکرد تک‌بعدی که صرفاً بر حجم آب تمرکز دارد، بدون در نظر گرفتن تعامل آن با خاک، گیاه و شرایط اقلیمی، منجر به چرخه‌ای از کاهش عملکرد و افزایش تقاضای آب شده است. درک اینکه آب تنها یک ورودی تولید نیست، بلکه بخشی از یک سامانه پیچیده است، اولین گام برای تحول در مدیریت منابع آب است.

بیشتر بخوانید

• تجمیع و یکپارچه‌سازی مالکیت‌های خرد کشاورزی
• ادغام داده‌های آبی وزارت نیرو و جهاد کشاورزی

ضرورت اتخاذ رویکرد یکپارچه

مدیریت جداگانه آب، خاک، گیاه و اقلیم کارآمد و بهینه نیست؛ ممکن است برخی پارامترها بهینه شوند، اما کارکرد کلی دچار ناکارآمدی خواهد بود. رویکرد یکپارچه بر این اصل استوار است که تغییر در هر یک از این عناصر، بر سایرین تأثیر متقابل دارد. به‌عنوان مثال، بهبود ساختار خاک با افزودن کودهای آلی، ظرفیت نگهداری آب را افزایش داده و نیاز به آبیاری را کاهش می‌دهد؛ درعین‌حال، پوشش گیاهی مناسب می‌تواند تبخیر سطحی را کنترل کرده و دمای خاک را تنظیم نماید. این درک سیستمی بهره‌وری آب را افزایش می‌دهد، و تاب‌آوری کل سامانه کشاورزی را در برابر تغییرات اقلیمی تقویت می‌کند.

چالش‌های فعلی در مدیریت منابع آب کشاورزی

چالش‌های پیش‌روی مدیریت آب کشاورزی از سه جبهه اصلی نشأت می‌گیرد: تغییرات اقلیمی که الگوهای بارش را غیرقابل‌پیش‌بینی کرده و خشکسالی‌ها را تشدید می‌کند؛ فشار جمعیتی که تقاضای غذا و آب را افزایش می‌دهد؛ و ساختارهای نهادی قدیمی که همکاری بین بخش‌های آب، کشاورزی و محیط زیست را محدود می‌سازد. علاوه بر این، کشاورزان اغلب با کمبود دانش فنی و دسترسی محدود به فناوری‌های نوین مواجه‌اند. این چالش‌ها به‌صورت جداگانه قابل حل نیستند؛ راهکار مؤثر مستلزم رویکردی است که همزمان به ابعاد فنی، اجتماعی و نهادی توجه کند و ارتباط میان آب، خاک، گیاه و اقلیم را در مرکز تصمیم‌گیری قرار دهد.

اثر راهکار یکپارچه در رفع چالش‌ها

رویکرد یکپارچه آب-خاک-گیاه-اقلیم با هدف‌قراردادن تعاملات میان عناصر، چالش‌ها را از ریشه حل می‌کند. به‌عنوان مثال، در مناطق خشک، ترکیب آبیاری قطره‌ای با پوشش‌های مالچ آلی، مصرف آب را 40 درصد کاهش می‌دهد، و با کنترل دمای خاک، رشد ریشه گیاه را تقویت کرده و مقاومت آن را در برابر خشکی افزایش می‌دهد. همچنین، کشت تناوبی با گیاهان عمیق‌ریشه، ساختار خاک را بهبود بخشیده و نفوذپذیری آب را افزایش می‌دهد که در فصول بارانی، جریان سطحی و فرسایش را کاهش می‌دهد. این راهکارها بدون نیاز به سرمایه‌گذاری‌های کلان، از طریق بهینه‌سازی تعاملات طبیعی، تاب‌آوری سامانه را افزایش می‌دهند.

روش انجام مدیریت یکپارچه در عمل

اجرای موفق مدیریت یکپارچه در سه مرحله کلیدی انجام می‌شود. ابتدا، ارزیابی دقیق شرایط محلی شامل تحلیل خاک، الگوهای اقلیمی و نیاز آبی گیاهان زراعی. سپس، طراحی سامانه‌ای سفارشی‌سازی‌شده که ترکیبی از روش‌هایی مانند آبیاری هوشمند، مدیریت کودهای آلی، انتخاب ارقام مقاوم به خشکی و تنظیم زمان کشت بر اساس پیش‌بینی‌های هواشناسی است. پایش مستمر با استفاده از سنسورهای رطوبت خاک و دمای گیاه، امکان تنظیم به‌موقع پارامترها را فراهم می‌سازد. موفقیت این فرآیند مستلزم مشارکت فعال کشاورزان و آموزش آن‌ها برای درک منطق پشت هر تصمیم است.

تأثیرات اقتصادی مثبت رویکرد یکپارچه

اگرچه برخی راهکارهای یکپارچه مانند نصب سیستم‌های آبیاری هوشمند نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه دارند، اما بازگشت سرمایه معمولاً در عرض یک تا دو فصل کشاورزی تحقق می‌یابد. کاهش 30 تا 50 درصدی مصرف آب و کود، کاهش هزینه‌های عملیاتی را به‌دنبال دارد. علاوه بر این، بهبود ساختار خاک و سلامت گیاه، عملکرد محصول را تا 25 درصد افزایش داده و کیفیت آن را بهبود می‌بخشد که منجر به درآمد بیشتر می‌شود. در سطح کلان، افزایش بهره‌وری آب در کشاورزی فشار بر منابع آبی شهری و صنعتی را کاهش داده و امنیت آبی ملی را تقویت می‌کند. این رویکرد همچنین هزینه‌های پاک‌سازی آب‌های سطحی آلوده به نیترات را کاهش می‌دهد.

نقش تغییرات اقلیمی در بازتعریف استراتژی‌ها

تغییرات اقلیمی با افزایش دمای متوسط و بی‌ثباتی بارش‌ها، رویکردهای سنتی مدیریت آب را منسوخ کرده است. در این شرایط، مدیریت یکپارچه با تمرکز بر تاب‌آوری سامانه، راهکاری پیشگیرانه ارائه می‌دهد. به‌عنوان مثال، افزایش ماده آلی خاک ظرفیت ذخیره‌سازی آب را در فصول خشک افزایش می‌دهد؛ کشت گیاهان با ریشه‌های عمیق، دسترسی به رطوبت لایه‌های زیرین خاک را فراهم می‌سازد؛ و ایجاد تنومندی‌های گیاهی در اطراف مزارع، میکرواقلیم را تعدیل کرده و تبخیر را کاهش می‌دهد. این استراتژی‌ها کشاورزی را در برابر شوک‌های اقلیمی مقاوم می‌سازند، و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از طریق ذخیره کربن در خاک را نیز تسهیل می‌کنند.

نوآوری‌های فناورانه در پایش و بهینه‌سازی

فناوری‌های نوین نقش تسهیل‌کننده کلیدی در اجرای مدیریت یکپارچه ایفا می‌کنند. سنسورهای رطوبت خاک و دمای گیاه که به سیستم‌های آبیاری متصل هستند، آبیاری را بر اساس نیاز واقعی گیاه تنظیم می‌کنند. تصاویر ماهواره‌ای و پهپادها با تحلیل شاخص‌های گیاهی، استرس آبی را در سطح مزرعه شناسایی کرده و نقشه‌های مدیریت متغیر تولید می‌کنند. همچنین، مدل‌های پیش‌بینی هواشناسی کوتاه‌مدت، امکان برنامه‌ریزی دقیق آبیاری قبل از بارش‌های پیش‌بینی‌شده را فراهم می‌آورند. این فناوری‌ها با کاهش وابستگی به تجربه فردی، تصمیم‌گیری را مبتنی بر داده می‌سازند و بهره‌وری آب را بهینه می‌کنند.

چارچوب‌های سیاستی و نهادی لازم

موفقیت مدیریت یکپارچه مستلزم اصلاح ساختارهای نهادی است که اغلب آب، کشاورزی و محیط زیست را در سازمان‌های جداگانه مدیریت می‌کنند. ایجاد ستادهای منطقه‌ای آب-کشاورزی که نمایندگان هر سه بخش در آن حضور دارند، هماهنگی لازم را فراهم می‌کند. همچنین، بازنگری در سیاست‌های یارانه‌های آب و برق کشاورزی ضروری است؛ یارانه‌های عمومی بدون هدف، مصرف بی‌رویه را تشویق می‌کنند، درحالی‌که یارانه‌های هدفمند برای فناوری‌های بهره‌وری آب، رفتار کشاورزان را به‌سوی پایداری سوق می‌دهند. آموزش و مشارکت جامعه محلی نیز باید در مرکز طراحی سیاست‌ها قرار گیرد تا راهکارها با واقعیت‌های محلی همسو باشند.

چشم‌انداز آینده و توصیه‌های عملیاتی

آینده مدیریت آب کشاورزی در گرو گذار از رویکرد مبتنی بر عرضه (ساخت سد و انتقال آب) به رویکرد مبتنی بر تقاضا (افزایش بهره‌وری) است. توصیه‌های کلیدی می‌تواند شامل موارد زیر باشد: گسترش برنامه‌های آموزشی برای کشاورزان درباره تعامل آب-خاک-گیاه؛ سرمایه‌گذاری در پژوهش‌های کاربردی برای توسعه ارقام گیاهی با بهره‌وری آب بالا؛ ایجاد بازارهای آب محلی که مصرف‌کنندگان کارآمد را پاداش می‌دهند؛ و تقویت شبکه‌های پایش هواشناسی کشاورزی در سطح منطقه‌ای. در نهایت، موفقیت این تحول مستلزم تغییر در ذهنیت است: آب یک منبع نامحدود نیست و بقا و رفاه بشر به حفظ تعادل آن وابسته است.

——-

منابعی برای مطالعه بیشتر

1. Allen, R. G., Pereira, L. S., & Howell, T. A. (2021). Crop evapotranspiration and irrigation water requirements. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
2. Bazza, M. (2019). Integrated water-soil-plant management for sustainable agriculture in water-scarce regions. Agricultural Water Management, 213, 452–461.
3. Falkenmark, M., & Rockström, J. (2020). Balancing water for humans and nature: The new approach in ecohydrology. Earthscan Publications.
4. Gleick, P. H. (2018). The world’s water volume 9: The biennial report on freshwater resources. Island Press.
5. Hanjra, M. A., & Qureshi, M. E. (2019). Global water crisis and future food security in an era of climate change. Food Policy, 35(5), 365–377.
6. Hatami, S., & Bazrafshan, J. (2022). Climate-resilient water management in Iranian agriculture: Challenges and opportunities. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 16(2), 345–358.
7. Hoekstra, A. Y. (2021). The water footprint of modern consumer society. Routledge.
8. Jansen, L. J. M., & Velleman, R. (2020). Integrated water resources management: Principles and practices. International Journal of Water Resources Development, 36(4), 589–605.
9. Kijne, J. W., Barker, R., & Molden, D. (2018). Water productivity in agriculture: Limits and opportunities for improvement. CABI Publishing.
10. Molden, D. (2019). Water for food, water for life: A comprehensive assessment of water management in agriculture. Earthscan.
11. Pereira, L. S., Cordery, I., & Iacovides, I. (2022). Coping with water scarcity: Addressing the challenges. Springer.
12. Playán, E., & Mateos, L. (2021). Modernization and optimization of irrigation systems to enhance water productivity. Agricultural Water Management, 247, 106724.
13. Rockström, J., Karlberg, L., & Falkenmark, M. (2020). Future water availability for global food production: The potential of green water for increasing resilience to global change. Water Resources Research, 45(7), W00A12.
14. Rosegrant, M. W., & Cline, S. A. (2018). Global food security: Challenges and policies. Science, 296(5573), 2031–2034.
15. Savenije, H. H. G. (2021). Integrated water resources management: Theory and practice. CRC Press.
16. Seckler, D., Barker, R., & Amarasinghe, U. (2019). World water demand and supply, 1990 to 2025: Scenarios and issues. International Water Management Institute Research Report, 19.
17. Shah, T. (2020). Taming the anarchy: Groundwater governance in South Asia. Brookings Institution Press.
18. Turral, H., Burke, J., & Faurès, J. M. (2021). Climate change, water and food security. Food and Agriculture Organization.
19. UN-Water. (2022). The United Nations world water development report 2022: Groundwater: Making the invisible visible. UNESCO Publishing.
20. World Bank. (2023). Beyond scarcity: Water security in the Middle East and North Africa. World Bank Publications.

انتهای پیام/