زندگی آنلاین؛ مجله اینترنتی سبک زندگی

از آنجايي كه متوسط حجم كل آب سالانه كشور رقمي ثابت است، تقاضا براي آب به علت رشد نسبتا سريع جمعيت، توسعه كشاورزي شهرنشيني و صنعت در سال‌‌هاي اخير، متوسط سرانه آب قابل تجديد كشور را تقليل داده است و اين رقم از حدود 5500 مترمكعب در سال 1340 به 1750 مترمكعب در سال 1385 كاهش يافته است و در افق سال 1400 به حدود 1300 مترمكعب تنزل خواهد يافت. بخش كشاورزي با 92 درصد بزرگترين و مهم‌ترين مصرف كننده آب در كشور به شمار مي‌رود. بيش از 80 درصد از اتلاف منابع آب به دليل عدم استفاده از تكنولوژي‌هاي پيشرفته آبياري در اين بخش به هدر مي‌رود.
براساس گزارشات موجود ميزان هدر رفت آب در كشور ما 28 تا 30 درصد است در حالي كه اين مقدار اتلاف در دنيا 9 تا 12 درصد گزارش شده است. اصلاح الگوي مصرف آب در بخش‌هاي مختلف، مناسب‌ترين و منطقي‌ترين راه‌حل براي گذر از بحران كاهش منابع مي‌باشد.
يكي از راه‌هاي صرفه‌جويي در آب افزايش راندمان آبياري است كه با اعمال مديريت صحيح و به كارگيري فناوري‌هاي پيشرفته از طريق حفظ رطوبت، افزايش ظرفيت نگهداري آب در خاك و بهبود وضعيت نفوذپذيري آب در خاك مي‌توان بازده مصرف آب را بالا برد. نگارنده در ارائه اين طرح به دنبال معرفي نمودن موادي است كه اين مهم را به انجام برسانند.

بررسي نياز آبي گياهان
تقريبا هر فرايندي كه در گياه حادث مي‌شود تحت تأثير مستقيم يا غيرمستقيم آب قرار دارد. از بين عوامل مؤثر در رشد گياه آب مؤثرترين آنهاست بنابراين تعيين ميزان آب مورد نياز گياهان مهم‌ترين فاكتور در برنامه‌ريزي آبياري است. نياز آبي گياه همان مقدار آب مورد نياز گياه است كه براي تامين يك رشد طبيعي محدوديتي از لحاظ آب نداشته باشد و آن عبارت است از: مجموع آب مصرفي براي تعرق و ساختمان اجزا گياه و تبخير از سطح مجاور به عبارت ديگر فرايند تبديل و يا تلفات آب از خاك را تبخير و از گياه را تعرق و مجموع اين دو را تبخير و تعرق و يا نياز آبي گياهان مي‌نامند. عوامل متعددي در ميزان آب مصرفي گياه مؤثرند كه مهم‌ترين آنها عبارت است از: آب و هوا شامل دما، رطوبت، نور خورشيد و كيفيت آب، كيفيت خاك، توپوگرافي منطقه، سن گياه، روش كاشت.
گياه مي‌تواند آب موجود در خاك را در عمق‌هاي مختلف به ميزان متفاوت جذب نمايد كه برحسب عمق به اين صورت است كه در يك چهارم بالايي ناحيه رشد ريشه 40 درصد آب جذب مي‌شود. در يك چهارم بعدي ناحيه ريشه 30 درصد آب و در يك چهارم بعدي 20 درصد و در يك چهارم انتهايي ريشه 10 درصد باقيمانده آب جذب مي‌گردد. بعد از آبياري مقدار آب در خاك كاهش مي‌يابد و كاهش آن عمدتا در ارتباط با تبخير و تعرق بالقوه است. با خشك شدن تدريجي خاك ميزان آب قابل انتقال در خاك نيز كاهش مي‌يابد. اثر آب موجود در خاك روي تبخير و تعرق بالقوه با نوع گياه و نوع خاك، ظرفيت نگهداري آب در خاك، عمق ريشه دواني گياه و ميزان تعرق بستگي دارد.
روش‌هاي محاسبه و برآورد آب مورد نياز گياه بر اين فرض استوار است كه گياه از نظر آب قابل دسترسي در خاك محدوديتي ندارد، سازمان خواروبار جهاني (FAO) در طول سال‌هاي متمادي و با استفاده از نتايج تحقيقات و تجربيات كشورهاي مختلف جهان يك راهنما براي تخمين آب مورد نياز گياهان انتشار داده است، كه آب مورد نياز گياه در اين محاسبات به شرح زير تعريف مي‌گردد:
ارتفاع آبي كه نياز يك گياه سالم كه در حال رشد حداكثري خود باشد را با در نظر گرفتن تلفات آب از طريق تبخير و تعرق و عوامل محيطي تامين نمايد.
براي محاسبه نياز آبي گياه (ET) روش‌هاي مختلفي پيشنهاد مي‌گردد كه انتخاب آن بسته به شرايط اقليم هر منطقه متفاوت مي‌باشد و رابطه زير توصيه مي‌گردد:
ET= Kc. ETO
كه در اين رابطه Kc ضريب گياهي است كه براي گياهان مختلف و عواملي از قبيل طول مرحله رشد، خصوصيات فيزيولوژي گياه و در روش‌هاي گوناگون محاسبه متفاوت مي‌باشد.
ETO نيز وابسته به عوامل اقليمي بوده و از سالي به سال ديگر تغيير مي‌كند. در محاسبه‌‌ي بيشترين تبخير و تعرق در تير ماه برابر 92/13 ميليمتر در روز و كمترين آن در دي ماه 80/2 ميليمتر در روز مي‌باشد. بنابراين در شهر كويري يزد با توجه به دماي هوا و رطوبت اندك آن بايد به دنبال نهال‌هايي باشيم كه نياز آبي پاييني داشته و از طرف ديگر با استفاده از مواد گوناگون در بستر كاشت مانع از تبخير آب از سطح خاك شويم تا نهال كاشت شده در فضاي سبز شهر با كمبود آب مواجه نشده و نياز آبي آن برطرف گردد.

مالچ‌ها
مالچ، شامل هرگونه موادي است كه به منظور كاهش تبخير به روي سطح خاك قرار داده مي‌شود و مانند مانعي در مقابل خروج رطوبت از خاك عمل مي‌كنند.
مالچ‌ها ممكن است علاوه بر كاهش تبخير، موجب كاهش امراض خاكي، كاهش رشد علف‌هاي هرز و كاهش فرسايش خاك، و همچنين باعث فراهم آوردن مواد غذايي براي گياه و به نفوذ آب نيز كمك كنند و نهالكاري در مالچ جواب بهتري مي‌دهد و نهال‌ها بهتر استقرار پيدا مي‌كنند.
مالچ‌دهي درختان درختچه‌ها روش مناسبي براي كاهش هزينه‌هاي آبياري، حذف علف‌هاي هرز و نگهداري فضاي سبز و حفظ سلامت گياه است. با استفاده از مالچ‌ها تبخير تا 25 درصد كاهش مي‌يابد و با جلوگيري از فشرده شدن خاك، سبب هواهدهي و تهويه بهتر خاك مي‌شود و از فرساش خاك جلوگيري مي‌كند. دماي خاك مالچ‌دار يكنواخت‌تر مي‌باشد زيرا با ايجاد يك لايه مجزا بين هوا و خاك دماي خاك را تنظيم مي‌كند به اين صورت كه خاك‌ داراي مالچ در تابستان خنك‌تر از خاك مجاور آن مي‌باشد و به آهستگي گرم و به آهستگي خنك مي‌شود و در زمستان مانع يخ‌زدگي خاك پاي درختان مي‌شود و اين هم باعث محافظت درختان و هم باعث ترغيب رشد ميكروارگانيسم‌هاي خاك مي‌شود.
قبل از كاربرد مالچ بايد علف‌هاي هرز را حذف و گياه را آبياري كرد. مالچ‌ها نبايد در تماس با تنه درخت قرار داده شوند زيرا تنه به شرايط مرطوب مقاومت ندارد و به بيماري‌هاي مختلف مبتلا مي‌شود.
يكي ديگر از موادي كه مي‌توان به عنوان مالچ به كاربرد سوپر جاذب‌ها مي‌باشند. اين مواد از لحاظ ظاهري بلورهاي سفيد رنگي مي‌باشند كه به شدت آبدوست بوده و ضمن برخورداري از سرعت و ظرفيت زياد جذب آب، به مثابه آب انبارهاي مينياتوري عمل كرده و در موقع نياز گياه به راحتي آب و مواد غذايي را در اختيار ريشه گياه قرار مي‌دهد. پليمرهاي سوپر آب ضمن بالا بردن ظرفيت نگهداري آب در خاك‌هاي سبك، مي‌توانند نفوذ ناپذيري خاك‌هاي سنگين و مشكل شسته شدن و از دسترس خارج شدن سريع كودها را مرتفع نمايد. آنها قادرند جذب و رهاسازي آب را هم به صورت فيزيكي و هم به صورت شيميايي صورت دهند اين پليمرها قادرند 200 تا 400 برابر وزن خشك خود رطوبت جذب و تدريجا آزاد نمايند. در فضاي سبز استفاده از سوپر جاذب‌هاي آنيوني متداول‌تر مي‌باشد زيرا قادر به جذب كاتيون‌هاي مفيد بوده و ضمن حفظ مواد غذايي مورد نياز گياهان از آبشويي آنها جلوگيري مي‌نمايد. ضمنا به دليل تغيير مداوم حجم آنها (انبساط در هنگام جذب آب و انقباض در هنگام از دست دادن آب) باعث افزايش ميزان هوادهي خاك مي‌شود و چون به اشعه ماوراي بنفش حساس مي‌باشند اين مواد را در عمق 4 سانتي‌متري خاك استفاده مي‌نمايند. جهت استفاده از سوپر جاذب در اطراف گياه 3 الي 5 حفره با عمق مناسب حفر نموده و با سوپر جاذب آن را پر و با خاك پوشش مي‌دهيم. سوپر جاذب‌ها، پس از 5 سال بسته به نوع آن و تركيب خاك توسط ميكروارگانيسم‌ها تخريب مي‌شوند و لذا آلودگي زيست محيطي ايجاد نمي‌كنند.
ارائه پيشنهاد و هزينه اجراي آن
استان يزد با مساحتي در حدود 131500 كيلومتر مربع در ميان فلات مركزي ايران و حاشيه كوير نمك قرار دارد و براساس مطالعات انجام شده بيشترين مصرف آب در اين استان كويري در بخش كشاورزي مي‌باشد و در نتيجه بيشترين تلفات آب نيز در بخش كشاورزي مي‌باشد بنابراين بايد در پي روش‌هاي باشيم كه بهره‌وري آب را بالا ببرد. در يك تحقيق در كوه‌هاي غرب تهران تعدادي از نهال‌ها كه هر 15 الي 20 روز نياز به 60 تا 80 ليتر آب داشتند، با استفاداه از مالچ سوپر جاذب ميزان آبياري به 20 ليتر كاهش پيدا نمود در اين روش تعداد دفعات آبياري را نيز مي‌توان كاهش داد.
در تجربه‌ايي ديگر كه نگارنده در بوستان جنگلي اقاقيا به دست آورده است كاربرد مالچ باعث 50درصد صرفه‌جويي آب شد. اين بوستان در كيلومتر 10 ضلع شمالي مسير يزد- تفت قرار دارد (كروكي پيوست) و در سال 86 با تحويل زمين به سازمان‌ پارك‌ها عمليات اجرايي آن آغاز شد. ابتدا با گريدر مسيرهاي درختكاري، تسطيح و با فاصله 5 متر از يكديگر چاله كاشت درخت حفر گرديد. با توجه به اينكه خاك زمين مورد نظر آبرفتي و EC بالايي داشت خاك چاله كاشت درخت با خاك مرغوب تعويض شد و بعد از آبياري نهال‌هاي اقاقيا، توت، سرو نوش، زيتون كاشت گرديد و با احداث تشتك آبياري مناسب، آبياري نهال‌ها آغاز گرديد. بعد از استقرار نهال‌ها در سال 1387 با استفاده از سه نوع مالچ ماسه بادي، پلاستيك، خرده چوب، تشتك آبياري درختان پوشش داده شد. در اين مرحله 100 نهال از خرده چوب، 100 نهال از پلاستيك و 100 نهال از ماسه بادي استفاده گرديد. به نهال‌هاي كاشت شده اين بوستان هر 11 روز حدود 50 ليتر آب داده مي‌شد اما نهال‌هايي كه مالچ در تشتك آنها استفاده شده بود يك دور آبياري را حذف و هر 22 روز يكبار درختان را با 50 ليتر آبياري نمودند با گذشت يكسال از انجام اين روش شادابي درختان با درختان شاهد تفاوتي نداشت. البته با توجه به تجربيات به دست آمده مالچ پلاستيكي به مرور زمان توسط عوامل جوي از قبيل دما و نورخورشيد از بين رفت و ماسه بادي نيز با توجه به اشتغال فضاي چاله كاشت، حجم آبياري را با مشكل روبرو نمود. اما خرده چوب به دليل چگالي پايين، در دفعات آبياري روي سطح آب قرار مي‌گيرد و با جذب آب توسط خاك روي سطح خاك را پوشش داده و به مرور زمان نيز با تجزيه خرده چوب‌ها مواد مغذي گياه را فراهم نموده و در ضمن اينكه با بستر كاشت، مخلوط شده و بافت‌ خاك را اصلاح مي‌نمايد و با تجربه مالچ خرده چوب اثر مناسبي در كاهش تلفات آب از خود نشان داد.
در تجربه‌ايي ديگر توسط سازمان پارك‌ها در نوار سبز خيابان استاد احمد آرام با استفاده از سوپر جاذب نهالكاري و توسط آبياري قطره‌ايي آبياري گرديد كه با توجه به نتايج يكساله به دست آمده در ميزان آب مصرفي حدود 50 درصد صرفه‌جويي شده است.

ارائه پيشنهاد و هزينه اجراي آن
با تمام بررسي‌هاي به عمل آمده از مالچ‌هاي گوناگون به نظر مي‌رسد استفاده از سوپر جاذب‌ها به عنوان مالچ در فضاي سبز بهترين روش مي‌باشد زيرا هم باعث صرفه‌جويي آب و هم با خاصيت شيميايي كه دارد باعث جذب يون‌هاي مختلف گياه مي‌شود و خواص ديگر آن نيز قبلا اشاره شد.
براي محاسبه اجراي اين طرح از بوستان جنگلي اقاقيان به عنوان شاهد مي‌توان استفاده نمود زيرا هم تعداد درختان آن و هم تعداد سرويس آب مصرفي مشخص مي‌باشد. درختان اين بوستان هر 11 روز به وسيله تانكر با 50 ليتر آب آبياري مي‌شوند كه با استفاده از مالچ اين مدت به دو برابر يعني حدود 22 روز كاهش يافت و با توجه به اينكه حدود 7500 اصله نهال در اين بوستان وجود دارد ميزان آب مصرفي در صورتي كه از مالچ استفاده نشود در يكسال برابر 000/500/13 ليتر مي‌شود.

(000/500/13= 12× 000/125/1 = 3× 000/375 = 500/7 × 50)


اين ميزان آب برابر 1125 سرويس تانكر 12 هزار ليتري در سال مي‌شود و اگر هزينه هر تانكر براي آبياري اين بوستان شامل هزينه آب و كرايه حمل با توجه به بعد مسافت آن و نحوه تخليه آب كه به صورت تشتكي مي‌باشد را حدود 000/300 ريال در نظر بگيريم هزينه آبياري آن در سال برابر 000/500/337 ريال مي‌شود.
در صورت استفاده از مالچ اين هزينه 50 درصد كاهش پيدا نموده كه رقمي برابر حدود 000/750/168 ريال مي‌شود.
هزينه استفاده از سوپر جاذب براي هر درخت حدود 000/15 ريال مي‌باشد كه براي 7500 اصله نهال بوستان اقاقيا حدود 000/500/112 ريال هزينه دارد كه در مقايسه با 000/750/168 ريال هزينه صرفه‌جويي شده در مصرف آب اين مبلغ مقرون به صرفه مي‌باشد. مساحت فضاي سبز بوستان جنگلي اقاقيا حدود 12 هكتار مي‌باشد در نتيجه براي اجراي هر هكتار طرح حدود 000/375/9 ريال هزينه مي‌شود و اگر مساحت فضاي سبز شهر يزد را حدود 400 هكتار در نظر بگيريم براي اجراي اين طرح در فضاي سبز شهر يزد به حدود 000/000/750/3 ريال اعتبار نياز مي‌باشد.
هكتار مساحت كل بوستان                             (12= 600 ÷ 7500)
هزينه هر هكتار                      (000/375/9= 12÷ 000/500/112)
كل هزينه اجراي طرح           00/000/750/3= 400 × 000/375/9)