بارورسازی ابرها ظرفیت‌های بالقوه کشاورزی دیم را فعال می‌کند
در کشاورزی دیم، کشاورزان زمین‌های خود را بدون آبیاری و تنها با تکیه بر باران کشت می‌کنند. به همین دلیل، مقدار بارندگی و زمان باریدن آن تأثیر زیادی بر رشد گیاه و میزان محصول دارد. اگر باران در زمان مناسب نبارد، ممکن است محصول به اندازه کافی رشد نکند.
بارورسازی ابرها یکی از روش‌هایی است که با هدف افزایش بارندگی انجام می‌شود و می‌تواند در شرایط مناسب، به تأمین آب موردنیاز مزارع دیم کمک کند. البته استفاده از این روش به‌تنهایی کافی نیست و عواملی مانند انتخاب بذر مناسب، زمان کشت و شیوه نگهداری رطوبت در خاک نیز در موفقیت کشاورزی دیم نقش دارند.
آناتک برای بررسی این موضوع با دکتر آرش روزبهانی، عضو هیئت علمی و دانشیار گروه اگروتکنولوژی (فناوری کشاورزی) دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد و عضو شورای دانشی برنامه علمی مخاطرات طبیعی و مدیریت بحران دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شرق گفت‌وگو کرده است.
افزایش بارندگی از طریق بارورسازی ابرها چگونه می‌تواند ظرفیت تولید دیمزارهای کشور را افزایش دهد؟
زراعت دیم یکی از کهن‌ترین شیوه‌های کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک دنیا و ایران است که در آن، آب مورد نیاز برای تولید محصولات زراعی از طریق نزولات آسمانی تأمین می‌شود. به عبارتی، دیم‌کاری به معنای کشت بدون آبیاری است و به زراعتی گفته می‌شود که آب مورد نیاز برای رشد و نمو گیاه زراعی در آن از طریق بارندگی تأمین می‌شود.
موفقیت در زراعت دیم به‌طور مستقیم به مقدار نزولات آسمانی، پراکندگی بارش و حفظ و ذخیره رطوبت خاک در سال آیش بستگی دارد. بنابراین، مقدار بارندگی سالیانه اولین عامل مهم در موفقیت زراعت دیم است.
با توجه به قرار گرفتن ایران در اقلیم خشک و نیمه‌خشک و رخداد خشکسالی‌های متعدد در سالیان اخیر، لزوم استفاده از راهکارهایی برای مقابله با کم‌آبی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. از جمله مهم‌ترین این راهکارها، استفاده از فناوری بارورسازی ابرهاست که در مقایسه با سایر روش‌های استحصال آب شیرین، می‌تواندآسان‌تر و کم‌هزینه‌تر باشد.
فناوری بارورسازی ابرها سال‌هاست به‌عنوان یکی از روش‌های افزایش بارش مورد آزمایش قرار می‌گیرد؛ روشی که می‌تواند در برخی ابرهای مناسب، فرایند تشکیل یخ و در نهایت بارش را تقویت کند. بارورسازی ابرها از دهه ۱۹۴۰ میلادی در جهان مورد استفاده و آزمایش قرار گرفته است. در روش یخ‌زا، موادی مانند یدید نقره به ابرهای دارای آب مایع فوق‌سرد وارد می‌شوند تا تشکیل بلورهای یخ را تحریک کنند. این بلورها با رشد بیشتر می‌توانند به برف یا باران تبدیل شوند.
در ایران نیز بارورسازی ابرها طی سال‌های اخیر و هم‌زمان با پیامدهای پدیده تغییر اقلیم که منجر به افزایش درجه حرارت و کاهش نزولات آسمانی و در نتیجه تشدید خشکسالی و کاهش منابع آبی برای تولید محصولات زراعی، به‌ویژه محصولات دیم، شده است، مورد توجه بیشتری قرار گرفته است.
به‌طوری‌که سازمان جهانی هواشناسی در یک گزارش علمی اعلام کرده است بارورسازی می‌تواند در شرایط بهینه، بارش یک ابر مشخص را تا حدود ۲۵ درصد افزایش دهد. این امر می‌تواند تأثیر مستقیمی بر میزان بارندگی و آب ذخیره‌شده در خاک و در نتیجه افزایش عملکرد محصولات زراعی دیم داشته باشد.
تجربه‌های انجام‌شده در زمینه بارورسازی ابرها در ۲۴ کشور جهان نشان داده است که باروری ابرها علاوه بر افزایش میزان بارش، میزان خسارت ناشی از تگرگ را نیز تا ۷۰ درصد کاهش می‌دهد.
یکی از مؤثرترین و کم‌هزینه‌ترین روش‌ها در ارتباط با افزایش بارش و تولید آب، فناوری بارورسازی ابرهاست. اکنون نیز با پیشرفت‌های روزافزون کشور در زمینه این فناوری و ورود پهپادها، حسگرهای پیشرفته، رادارها و سامانه‌های تحلیل داده، فصل نوین و تازه‌ای در این فناوری رقم خورده است.
در کدام مراحل رشد گندم و جو، تأمین رطوبت اهمیت حیاتی دارد و افزایش بارندگی در این دوره‌ها تا چه اندازه می‌تواند به بهبود عملکرد محصول کمک کند؟
تأمین رطوبت در مراحل رشد گندم و جو، به‌ویژه در مراحل ساقه‌دهی، گل‌دهی و پر شدن دانه، امری ضروری و حیاتی است. تنش کم‌آبی در زمان انتهایی پنجه‌زنی و شروع ساقه‌دهی گندم و جو باعث کاهش تعداد سنبله و تعداد سنبلچه در سنبله می‌شود.
تحقیقات نشان داده است که دوره گل‌دهی حساس‌ترین دوره به کمبود آب در گندم و جو است. کمبود آب در این مرحله باعث می‌شود مواد غذایی به‌خوبی جذب گیاه و خوشه‌ها نشوند و در نتیجه، تعداد سنبله در واحد سطح، تعداد دانه در سنبله و وزن دانه کاهش یابد.
مرحله گرده‌افشانی تا گل‌دهی، حساس‌ترین مرحله رشد گندم و جو به کم‌آبی محسوب می‌شود. در مرحله دانه‌بستن، چنانچه آب کافی در اختیار گندم و جو نباشد، دانه‌ها کوچک‌تر می‌شوند، وزن دانه‌ها کاهش می‌یابد و در نتیجه، عملکرد محصول افت می‌کند.
بنابراین، در این زمان باید تأمین رطوبت در مزارع گندم و جو انجام شود. باروری ابرها و در نتیجه افزایش بارندگی در این زمان‌ها باعث افزایش چشمگیر اجزای عملکرد و عملکرد محصول گیاهان گندم و جو خواهد شد.
چگونه می‌توان عملیات بارورسازی ابرها را با تقویم زراعی و نیاز آبی محصولات دیم هماهنگ کرد تا بارش‌ها بیشترین بازده کشاورزی را داشته باشند؟
با آگاهی کامل از مراحل فنولوژیک گندم و جو دیم (مراحل مختلف رشد و نمو گیاه، از جوانه‌زنی و سبز شدن تا پنجه‌زنی، ساقه‌دهی، گل‌دهی، تشکیل دانه و رسیدگی محصول) و انتخاب ارقام مناسب از نظر طول دوره رشد و همچنین تاریخ کاشت هم‌زمان و یکنواخت در یک منطقه، می‌توان مراحل رشد این محصولات را با بارورسازی ابرها منطبق کرد.
به‌طوری‌که در یک منطقه خاص، برنامه‌ریزی بارورسازی ابرها متناسب با مراحل حساس گیاه نسبت به تنش کم‌آبی صورت گیرد تا عملکرد و اجزای عملکرد محصولات زراعی دیم افزایش یابد و بیشترین بازده و راندمان حاصل شود.
آیا افزایش بارندگی می‌تواند امکان کشت محصولات متنوع‌تر یا توسعه سطح زیر کشت دیم را فراهم کند؟ کدام محصولات ظرفیت بیشتری برای بهره‌مندی از این شرایط دارند؟
هم‌اکنون سطح زیر کشت محصولات زراعی دیم در کشور حدود ۶ میلیون هکتار است. این میزان در سال‌های مختلف، بسته به شرایط اقلیمی و به‌ویژه شرایط نزولات آسمانی، در نوسان بوده و بین ۵.۵ تا ۵.۶ میلیون هکتار متغیر است.
مهم‌ترین محصولات زراعی دیم، گندم، جو و نخود هستند که به‌ترتیب حدود ۴.۵، ۱ و ۰.۵ میلیون هکتار از سطح زیر کشت را به خود اختصاص داده‌اند.
با افزایش بارندگی، علاوه بر افزایش سطح زیر کشت گندم و جو دیم، می‌توان زمینه افزایش سطح زیر کشت و تولید سایر حبوبات مانند عدس و گیاهان علوفه‌ای مانند ماشک، خلر، نخود علوفه‌ای و یونجه‌های یک‌ساله و همچنین گیاهان دارویی مانند آنغوزه و حتی دانه‌های روغنی مانند کاملینا را فراهم کرد.
در این زمینه، سهم گندم و جو برای بهره‌وری از این شرایط و تأمین هرچه بیشتر امنیت غذایی، بیشتر است. اگرچه گسترش کشت گیاهان دارویی دیم می‌تواند علاوه بر تأمین نیاز داخلی صنایع دارویی، سهم به‌سزایی در صادرات و تأمین ارز برای کشور داشته باشد.
چه تفاوتی میان تأثیر افزایش بارندگی بر عملکرد گندم، جو و حبوبات وجود دارد و این تفاوت‌ها چگونه باید در برنامه‌ریزی طرح لحاظ شوند؟
در منابع ترویجی، کشت دیم گندم معمولاً در مناطقی با بارندگی حدود ۳۰۰ میلی‌متر و بیشتر توصیه می‌شود. جو، به دلیل زودرس‌تر بودن و تحمل بیشتر نسبت به کم‌آبی، در مناطق کم‌بارش‌تر انتخاب مطمئن‌تری است. کشت حبوبات دیم نیز در مناطقی با بارندگی بیشتر، یعنی بیش از ۵۰۰ میلی‌متر، به‌ویژه در مناطق غربی مانند لرستان و کرمانشاه و مناطق شمال‌غربی مانند آذربایجان شرقی و غربی، امکان‌پذیر است.
با افزایش بارندگی، بهترین روش بهره‌برداری از این شرایط، استفاده از ارقام مناسب و رعایت تناوب زراعی غلات و حبوبات، مانند گندم و عدس، است. اعمال مدیریت زراعی مناسب و توصیه‌شده در مزارع نخود و عدس، یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر و کلیدی در بهبود و افزایش تولید در زراعت دیم است.
توجه به اصول آماده‌سازی بهینه خاک، کاشت در تاریخ مناسب و توصیه‌شده برای منطقه، استفاده از تراکم مطلوب کاشت، کشت مکانیزه با استفاده از بذرکار یا خطی‌کار مناسب، تأمین نیاز غذایی گیاه (رعایت فرمول کودی توصیه‌شده) و مبارزه با علف‌های هرز، موجب افزایش تولید نخود و عدس دیم در کشت‌های پاییزه می‌شود.
برای تبدیل بارندگی بیشتر به افزایش واقعی تولید، چه اقداماتی در زمینه مدیریت رطوبت خاک، اصلاح بذر و انتخاب ارقام مقاوم به خشکی ضروری است؟
در این خصوص، دو اقدام باید انجام شود. نخست، افزایش نفوذ و ذخیره رطوبت ناشی از بارندگی در خاک و دوم، حفظ و نگهداری رطوبت ذخیره‌شده در طول فصل رشد، به‌منظور استفاده محصول دیم از آن.
در مرحله نخست، باید ذخیره رطوبت در خاک صورت گیرد. این اقدام شامل اجرای آیش یک‌ساله، استفاده از مالچ‌هایی مانند کاه و کلش و سایر انواع مالچ، کشت در شیب مجاز (هرچه شیب کمتر باشد، بهتر است؛ حداکثر شیب مجاز در دیم‌کاری ۸ درصد است)، انجام عملیات تهیه زمین بر مبنای شخم‌های حفاظتی، کاشت عمود بر شیب و مدیریت کودی با استفاده از کودهای آلی و زیستی است.
در مرحله دوم، باید رطوبت خاک حفظ شود و از رطوبت ذخیره‌شده به‌صورت بهینه استفاده شود. این اقدامات شامل استفاده از انواع مالچ، انتخاب ارقام مناسب و مقاوم به خشکی، انتخاب تاریخ کاشت مناسب، انجام عملیات کاشت با استفاده از ادوات مناسب کشت دیم مانند عمیق‌کار پرسی دیم، کنترل علف‌های هرز و مدیریت مواد غذایی در طول فصل رشد است.
چگونه می‌توان کشاورزی حفاظتی و روش‌های نوین مدیریت خاک را با طرح بارورسازی ابرها تلفیق کرد تا اثر بارش‌ها بر تولید محصولات دیم ماندگارتر شود؟
بارورسازی ابرها روشی مؤثر برای افزایش بارندگی و تأمین رطوبت مورد نیاز اراضی دیم است. پس از آن، باید رطوبت در خاک ذخیره شود تا گیاه زراعی بتواند در طول فصل رشد از آن استفاده کند.
یکی از روش‌های اساسی برای جذب، هدایت و حفظ این رطوبت در دیم‌کاری، مدیریت خاک‌ورزی است. مدیریت خاک‌ورزی در زراعت دیم با زراعت آبی تفاوت‌های اساسی دارد. مهم‌ترین هدف عملیات خاک‌ورزی در زراعت دیم، جذب و نگهداری رطوبت، هم‌زمان با پیشگیری از فرسایش خاک است.
خاک‌ورزی حفاظتی به هرگونه عملیات خاک‌ورزی و کاشت گفته می‌شود که پس از کاشت، حداقل ۳۰ درصد از سطح خاک به‌وسیله بقایای گیاهی پوشیده شده باشد. از طرف دیگر، تعدادی از پژوهشگران معتقدند که در خاک‌ورزی حفاظتی، لازم است حداقل به‌هم‌خوردگی خاک، با در نظر گرفتن تولید پایدار، و همچنین بیشینه‌کردن پوشش بقایای گیاهی در سطح خاک از طریق مدیریت محصول و چراندن بقایا به‌وسیله دام، مورد توجه قرار گیرد.
در اثر استفاده از خاک‌ورزی حفاظتی، فرسایش آبی و بادی و هزینه عملیات خاک‌ورزی کاهش می‌یابد و ماده آلی و رطوبت خاک افزایش پیدا می‌کند.
به‌طور معمول، برای خاک‌ورزی حفاظتی از چهار روش بدون خاک‌ورزی، حداقل خاک‌ورزی، کاهش خاک‌ورزی و خاک‌ورزی پشته‌ای استفاده می‌شود.
برای ارزیابی دستاورد‌های این طرح، افزایش چه شاخص‌هایی مانند عملکرد در هکتار، کیفیت محصول و بهره‌وری آب باید مورد توجه قرار گیرد؟
ارتقای بهره‌وری مصرف آب کشاورزی، یکی از راهکارهای به‌زراعی مهم برای دستیابی به کشاورزی پایدار محسوب می‌شود. کمبود منابع آب در اقلیم خشک و نیمه‌خشک ایران، استفاده بهینه از منابع آب موجود و آب حاصل از بارورسازی ابرها را ضروری می‌سازد.
تحلیل مصرف بهینه آب در تولیدات کشاورزی با استفاده از شاخص بهره‌وری آب انجام می‌گیرد. «شاخص بهره‌وری آب» (Water Productivity یا WP) میزان تولید محصول به ازای واحد آب مصرفی را نشان می‌دهد. از آنجایی که ایران جزو مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان است، ضرورت استفاده بهینه از منابع آب موجود به‌شدت احساس می‌شود.
«شاخص WP» از دو دیدگاه بهره‌وری دانه‌ای و بهره‌وری کل وزن خشک تولیدی (بهره‌وری کلی) آب مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. بهره‌وری آب بیانگر مقدار محصول تولیدی یا درآمد حاصل به ازای هر واحد آب مصرفی است. اقتصاددانان برای حل مشکل تولید غذا با منابع آب محدود و جلوگیری از واردات بی‌رویه محصولات کشاورزی، پیشنهاد می‌کنند که تنها راه موجود، افزایش بهره‌وری فیزیکی و در نهایت، بهبود بهره‌وری اقتصادی آب است. از لحاظ قانونی نیز، به استناد ماده ۲۵ «قانون افزایش بهره‌وری بخش کشاورزی و منابع طبیعی»، بر اهمیت تعیین شاخص‌های بهره‌وری آب کشاورزی و اقدامات اجرایی برای بهبود آن تأکید شده است.
به‌طور کلی، به ازای هر میلی‌متر بارندگی باید حدود ۱۰ کیلوگرم دانه گندم تولید شود. برای مثال، منطقه‌ای با ۲۵۰ میلی‌متر بارندگی، ظرفیت تولید ۲ تا ۲.۵ تن محصول را دارد؛ اما این میزان در حال حاضر در کشور حدود ۵۰۰ کیلوگرم است که باید با روش‌های مدیریتی مناسب ارتقا یابد.
بهبود بهره‌وری آب، هدف مهمی است که کشور ناگزیر از تحقق آن است و در آینده، مقدار آن باید نسبت به میزان فعلی به دو برابر برسد. دستیابی به این هدف نیازمند تدوین قوانین و ایجاد نهادهای بدیع و جدید در زمینه مدیریت آب، سیاست‌گذاری‌های جدید درباره الگوی کشت محصولات کشاورزی، مشارکت بیشتر بهره‌برداران و سازمان‌های مرتبط در تصمیم‌سازی‌ها، تشکیل شورای آب حوضه‌های آبریز، انجام اقدامات فنی و زیربنایی لازم و ارتقای دانش بهره‌برداران و دانش فنی و تحقیقاتی در این زمینه‌هاست.
توسعه بارورسازی ابرها در مناطق دیم‌خیز چه ظرفیت‌هایی برای کاهش خسارت کم‌بارشی، افزایش درآمد کشاورزان و تقویت امنیت غذایی کشور ایجاد می‌کند؟
کشاورزی تأمین‌کننده بخش اعظم غذای مورد نیاز و ضامن امنیت غذایی هر کشوری است. امنیت غذایی در مناطق خشک و نیمه‌خشک، به‌شدت تحت تأثیر نزولات جوی و منابع آب قرار دارد. میان بارش‌های جوی، بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی و تولید محصولات کشاورزی، رابطه‌ای قوی وجود دارد.
عملیات بارورسازی ابرها تاکنون در حدود ۵۰ کشور جهان اجرا شده است و نتایج آن در برخی موارد توانسته بارندگی را تا ۲۰ درصد افزایش دهد که رقم چشمگیری است.
در کشور ما نیز، چنانچه عملیات بارورسازی ابرها با موفقیت اجرا شود و حتی موجب ۱۰ درصد افزایش بارندگی شود، مشروط بر به‌کارگیری روش‌های مناسب و علمی مدیریت آب، ذخیره آب در خاک افزایش می‌یابد. این امر می‌تواند تأثیر بسزایی در افزایش رطوبت ذخیره‌شده در خاک و به دنبال آن، افزایش عملکرد محصولات زراعی دیم داشته باشد و در نهایت، نقش مهمی در تأمین امنیت غذایی ایفا کند.
دانشگاه آزاد اسلامی چگونه می‌تواند با بهره‌گیری از ظرفیت واحد‌های دانشگاهی، مزارع تحقیقاتی و همکاری متخصصان کشاورزی و علوم جوی، به توسعه و اجرای مؤثر این طرح کمک کند؟
دانشگاه آزاد اسلامی با داشتن حدود ۴۰۰ واحد دانشگاهی و مرکز آموزشی در سراسر کشور، مراکز علمی و پژوهشی، مزارع تحقیقاتی، شبکه آزمایشگاهی پیشرفته، دانشکده‌های فنی و مهندسی و کشاورزی و همچنین اعضای هیئت علمی متخصص و مجرب، از ظرفیت و توان بالقوه بالایی برای اجرای طرح بارورسازی ابرها و افزایش تولید در دیمزارها برخوردار است. این دانشگاه می‌تواند با پشتیبانی علمی از این طرح، کمک شایانی به اجرای موفق آن کند.
انتهای پیام/