دانشنامه جامع جهانی خشکسالی، کمآبی2
فصل دوم
تجربه کشورهای جهان در مقابله با خشکسالی و کمآبی
از مدیریت منابع آب تا آبیاری هوشمند، ذخیره رطوبت خاک و استفاده از سوپرجاذبها
—
مقدمه
کشورهای جهان برای مقابله با خشکسالی و کمآبی، راهکار یکسانی ندارند. تفاوت در اقلیم، میزان بارندگی، نوع خاک، جمعیت، اقتصاد، محصولات کشاورزی، منابع آب زیرزمینی و سطح فناوری باعث شده است که هر کشور مجموعهای از راهکارها را توسعه دهد. برای مثال، راهکاری که در یک کشور بیابانی با سرمایه و انرژی فراوان امکانپذیر است، ممکن است برای یک کشاورز خردهمالک در کشوری دیگر اقتصادی نباشد. بنابراین هدف این فصل، پیدا کردن یک «نسخه واحد جهانی» نیست؛ بلکه شناسایی تجربههایی است که میتوانند در کنار یکدیگر قرار گیرند. مهمترین پرسش این فصل این است: کشورهایی که با کمآبی و خشکسالی مواجه بودهاند، چگونه تلاش کردهاند با آب کمتر، تولید بیشتری داشته باشند؟ در ادامه، مهمترین تجربههای جهانی بررسی میشوند.
۱. اسرائیل؛ مدیریت شدید آب و کشاورزی با منابع محدود
اسرائیل یکی از شناختهشدهترین نمونههای مدیریت آب در یک اقلیم خشک و نیمهخشک است. این کشور در طول چند دهه، مجموعهای از فناوریها و سیاستها را برای افزایش بهرهوری آب توسعه داده است. مهمترین محورهای تجربه اسرائیل عبارتاند از: آبیاری قطرهای، تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب، آبشیرینکنی، اندازهگیری مصرف آب، مدیریت منابع زیرزمینی، کشاورزی دقیق، اصلاح الگوی کشت، تحقیقات گسترده درباره گیاهان مقاوم به خشکی و شوری.
درس مهم اسرائیل: یکی از مهمترین نکات این تجربه آن است که مقابله با کمآبی صرفاً با «پیدا کردن آب جدید» انجام نمیشود. بلکه باید: هر قطره آب، چندین بار و تا حد امکان با بیشترین بهرهوری مورد استفاده قرار گیرد. این موضوع برای کشورهای خشک اهمیت بسیار زیادی دارد.
—
۲. استرالیا؛ مقابله با خشکسالی با مدیریت مزرعه و منابع آب
استرالیا از کشورهای مهم در مطالعه خشکسالی است؛ زیرا بخشهایی از این کشور با خشکسالیهای شدید و دورهای مواجه هستند. در کشاورزی استرالیا، مدیریت ریسک خشکسالی اهمیت زیادی دارد. روشهای مورد توجه عبارتاند از: آبیاری کارآمد، پایش رطوبت خاک، کشاورزی دقیق، انتخاب ارقام مناسب، مدیریت چرا، حفظ پوشش گیاهی، مدیریت آب زیرزمینی، ذخیره آب، کاهش تبخیر، اصلاح روشهای کشت.
نکته مهم:تجربه استرالیا نشان میدهد که کشاورز نباید منتظر بماند تا خشکسالی آغاز شود و سپس به فکر مدیریت آب بیفتد. مدیریت خشکسالی باید قبل از وقوع بحران آغاز شود.
—
۳. آمریکا؛ از آبیاری هوشمند تا مدیریت آب زیرزمینی
در ایالات متحده، بهخصوص در مناطق غربی، کشاورزی با فشار قابل توجهی بر منابع آب مواجه است. ایالتهایی مانند کالیفرنیا، آریزونا و بخشهایی از تگزاس نمونههای مهمی هستند.
در این مناطق روشهایی مانند: آبیاری قطرهای، آبیاری زیرسطحی، سنجش رطوبت خاک، تصاویر ماهوارهای، کشاورزی دقیق، مدیریت آب زیرزمینی، تغییر الگوی کشت، استفاده مجدد از آب مورد استفاده قرار گرفتهاند.
تجربه مهم کالیفرنیا: یکی از درسهای مهم این منطقه این است که افزایش بهرهوری آبیاری بهتنهایی لزوماً به معنای کاهش برداشت کل آب نیست. اگر آب صرفهجوییشده دوباره برای افزایش سطح زیرکشت مصرف شود، ممکن است اثر صرفهجویی کمتر از انتظار باشد. بنابراین: صرفهجویی در آب مزرعه باید با مدیریت برداشت کل منابع آب همراه باشد.
—
۴. چین؛ مقیاس بزرگ در مقابله با بیابانزایی
چین یکی از مهمترین نمونههای جهان در پروژههای مقابله با تخریب سرزمین و بیابانزایی است. این کشور در مناطق خشک و نیمهخشک با مشکلاتی مانند: فرسایش بادی، حرکت شنهای روان،کاهش پوشش گیاهی، کمبود آب، تخریب زمین مواجه بوده است. در برخی پروژهها از ترکیبی از روشها استفاده شده است: کاشت گونههای مقاوم، تثبیت شن، ایجاد پوشش گیاهی، مدیریت چرا، استفاده از موانع فیزیکی، مدیریت آب، احیای زمین.
درس مهم چین: بیابانزدایی موفق تنها به «کاشت درخت» محدود نمیشود.اگر گیاهی انتخاب شود که نیاز آبی آن با ظرفیت محیط سازگار نباشد، ممکن است پروژه از نظر محیطزیستی و اقتصادی پایدار نباشد. بنابراین: گونه مناسب + آب کافی + مدیریت خاک + مدیریت چرا + شرایط اقلیمی باید همزمان مورد توجه قرار گیرند.
—
۵. هند؛ کشاورزی در شرایط کمآبی و شوری
هند به دلیل جمعیت زیاد و وابستگی گسترده به کشاورزی، تجربه بسیار متنوعی در مدیریت آب دارد. در برخی مناطق: آبیاری قطرهای، آبیاری بارانی، جمعآوری آب باران، مخازن کوچک، مدیریت آب روستایی، اصلاح خاک، تغییر الگوی کشت، به کار گرفته شدهاند.
یکی از نکات مهم تجربه هند، توجه به کشاورزان کوچک است. فناوریای که فقط در مزارع بزرگ و سرمایهبر قابل استفاده باشد، نمیتواند بهتنهایی مشکل میلیونها کشاورز خردهمالک را حل کند. بنابراین هزینه فناوری، سادگی کاربرد و امکان نگهداری نیز اهمیت زیادی دارند.
—
۶. اسپانیا؛ مدیریت آب در کشاورزی مدیترانهای
بخشهایی از اسپانیا با کمبود آب و خشکسالی مواجه هستند. کشاورزی این کشور در برخی مناطق به سمت: آبیاری قطرهای، مدیریت دقیق آبیاری، استفاده مجدد از آب، ذخیره آب، کشاورزی دقیق حرکت کرده است. یکی از درسهای مهم کشورهای مدیترانهای این است که انتخاب محصول به اندازه روش آبیاری اهمیت دارد. برای مثال، در یک منطقه کمآب، انتخاب محصولی با نیاز آبی بالا ممکن است حتی با سیستم آبیاری بسیار کارآمد نیز فشار زیادی بر منابع آب وارد کند.
—
۷. امارات متحده عربی؛ فناوری بالا در محیط بسیار خشک
امارات با یکی از خشکترین اقلیمهای جهان مواجه است. در این کشور به دلیل محدودیت شدید منابع آب شیرین، فناوریهایی مانند: آبشیرینکنی، بازچرخانی آب، آبیاری قطرهای، کشاورزی کنترلشده
گلخانه، هیدروپونیک، مدیریت هوشمند آب، اهمیت زیادی پیدا کردهاند. اما این تجربه یک نکته مهم را نیز نشان میدهد: فناوری گرانقیمت همیشه بهترین راهکار برای کشاورزی نیست. در کشوری با انرژی و سرمایه فراوان ممکن است آبشیرینکنی اقتصادی باشد، اما در یک مزرعه کوچک در منطقهای دیگر، اصلاح خاک و آبیاری کارآمد بسیار منطقیتر باشد.
—
۸. عربستان سعودی؛ تجربه یک کشور بسیار خشک
عربستان با محدودیت شدید منابع آب تجدیدپذیر مواجه است. در گذشته توسعه کشاورزی آبیاریشده، فشار زیادی بر منابع آب زیرزمینی وارد کرد. در سالهای بعد سیاستهای مدیریت مصرف آب و تغییر الگوی کشاورزی اهمیت بیشتری پیدا کردند. این تجربه یک درس بسیار مهم دارد: توسعه کشاورزی بدون توجه به ظرفیت واقعی منابع آب میتواند در بلندمدت ناپایدار باشد. بنابراین پیش از استفاده از فناوریهایی مانند سوپرجاذب یا آبیاری زیرسطحی باید سؤال بنیادیتری مطرح شود: آیا محصول و سطح زیرکشت با منابع آب منطقه سازگار است؟
—
۹. مصر؛ آب محدود، کشاورزی متراکم و مشکل شوری
مصر نمونه بسیار مهمی برای بررسی ارتباط میان آب، کشاورزی و شوری است. بخش زیادی از کشاورزی این کشور به منابع آبی محدود و بهخصوص رود نیل وابسته است. در چنین شرایطی، مسائل زیر اهمیت زیادی دارند: مدیریت آب آبیاری، زهکشی، شوری خاک، استفاده مجدد از آب، اصلاح خاک، انتخاب محصولات مناسب. در مناطق خشک، اگر آب آبیاری حاوی نمک باشد و زهکشی مناسب وجود نداشته باشد، صرف افزایش آبیاری میتواند مشکل شوری را تشدید کند. بنابراین: آب بیشتر همیشه به معنای کشاورزی بهتر نیست. گاهی آب مناسب + زهکشی مناسب + مدیریت شوری از آب بیشتر مهمتر است.
—
۱۰. مراکش؛ مقابله همزمان با خشکسالی و افت منابع آب
مراکش در سالهای اخیر با خشکسالیهای قابل توجه مواجه شده است. راهکارهای مورد توجه شامل: توسعه آبیاری کارآمد، مدیریت آب سدها، کاهش مصرف آب کشاورزی، استفاده از فناوریهای نوین تغییر الگوی کشت، مدیریت آب زیرزمینی است.
تجربه مراکش برای ایران اهمیت ویژهای دارد؛ زیرا از نظر اقلیمی و ساختار کشاورزی در برخی مناطق شباهتهایی وجود دارد.
—
۱۱. آفریقای جنوبی؛ بحران آب شهری و کشاورزی
آفریقای جنوبی نیز تجربههای مهمی در مدیریت کمآبی دارد. یکی از مشهورترین نمونهها، بحران آب کیپتاون بود که نشان داد حتی یک شهر بزرگ نیز میتواند در صورت ترکیب خشکسالی و مصرف بالا با خطر جدی کمبود آب مواجه شود. مهمترین درس این تجربه: مدیریت تقاضا گاهی به اندازه افزایش عرضه آب اهمیت دارد. یعنی فقط نباید دنبال سد، چاه یا منابع جدید بود. باید مصرف را نیز مدیریت کرد.
—
۱۲. شیلی؛ خشکسالی طولانی و فشار بر کشاورزی
شیلی بهخصوص در برخی مناطق با خشکسالی طولانیمدت مواجه بوده است. راهکارهای مورد توجه شامل: آبیاری کارآمد، مدیریت منابع آب، ذخیره آب، تغییر محصولات،استفاده از فناوریهای پایش، مدیریت بهتر آب کشاورزی است. این تجربه اهمیت سازگاری کشاورزی با اقلیم جدید را نشان میدهد.
—
۱۳. ایران؛ یکی از مهمترین آزمایشگاههای مدیریت خشکسالی
ایران به دلیل قرار گرفتن در کمربند خشک و نیمهخشک جهان، سابقه طولانی در سازگاری با کمبود آب دارد. روشهای سنتی مانند: قنات، نمونهای تاریخی از سازگاری انسان با منابع آب محدود هستند. در کشاورزی مدرن نیز روشهایی مانند: آبیاری قطرهای، آبیاری تحت فشار، اصلاح خاک، مدیریت آب، استفاده از پساب تصفیهشده، تغییر الگوی کشت، مقابله با شوری، آبخیزداری، بیابانزدایی مورد استفاده قرار گرفتهاند. اما ایران همچنان با چالشهای بزرگی مواجه است: افت آب زیرزمینی، برداشت بیش از ظرفیت در برخی حوضهها
تفاوت ظرفیت جذب آزمایشگاهی با عملکرد واقعی در خاک چیست؟
و مهمتر از همه : آیا سوپرجاذب برای زمینهای شور و خشک مناسب است یا خیر؟
خشکسالی ، شوری ، فرونشست زمین ، کاهش منابع سطحی، تخریب پوشش گیاهی
بنابراین تجربه ایران نشان میدهد که فناوریهای مزرعهای باید همراه با مدیریت حوضه آبریز باشند.
—
۱۴. آیا سوپرجاذب میتواند مشکل کمآبی کشورها را حل کند؟
خیر؛ اما میتواند در یک زنجیره مدیریت آب، یک ابزار مکمل باشد. برای مثال: فرض کنید یک مزرعه دارای آبیاری قطرهای است. اگر بخشی از آب در محیط ریشه با استفاده از یک سوپرجاذب مناسب نگهداری شود، از نظر تئوری میتوان انتظار داشت که بخشی از آب برای مدت بیشتری در محیط ریشه باقی بماند. اما مقدار اثر واقعی باید با آزمایش تعیین شود. زیرا عملکرد سوپرجاذب تحت تأثیر: شوری آب، نوع خاک، نوع پلیمر، مقدار مصرف، دما، چرخه خشک و تر، نوع گیاه قرار دارد. بنابراین عبارت علمیتر این است: سوپرجاذب میتواند در شرایط مناسب به مدیریت رطوبت خاک و کاهش تنش آبی کمک کند؛ اما جایگزین منبع آب یا سیستم آبیاری نیست.
—
۱۵. تجربه جهانی درباره آبیاری زیرسطحی
آبیاری زیرسطحی در کشورهای مختلف، بهخصوص در مناطق دارای کشاورزی پیشرفته، مورد استفاده قرار گرفته است. مزیت اصلی آن این است که آب در زیر سطح خاک و نزدیک منطقه ریشه توزیع میشود. در شرایط مناسب، این موضوع میتواند: تبخیر سطحی را کاهش دهد، آب را مستقیماً به ناحیه ریشه برساند، سطح خشک خاک را حفظ کند، امکان مدیریت دقیقتر آبیاری را فراهم کند. اما مشکلاتی مانند گرفتگی، هزینه نصب، نگهداری و مدیریت سیستم وجود دارد. بنابراین آبیاری زیرسطحی نیز باید با توجه به اقتصاد و شرایط محلی ارزیابی شود.
—
۱۶. تجربه جهانی درباره ذخیره آب در خاک
یک تحول مهم در کشاورزی مدرن این است که نگاه از: «چگونه آب بیشتری تأمین کنیم؟» به سمت: «چگونه آب موجود را بهتر استفاده کنیم؟» حرکت کرده است. در این رویکرد، خاک خود یک مخزن آب محسوب میشود. هرچه ظرفیت نگهداری و استفاده گیاه از آب بهتر مدیریت شود، امکان کاهش دفعات آبیاری افزایش مییابد. ابزارهای این رویکرد عبارتاند از: افزایش ماده آلی، مدیریت ساختمان خاک، مالچ، کاهش تبخیر، آبیاری دقیق، آبیاری زیرسطحی، سوپرجاذبها.
—
۱۷. مهمترین درس مشترک کشورهای موفق
با وجود تفاوت بسیار زیاد میان کشورهای مورد بررسی، چند اصل مشترک دیده میشود.
*اصل اول: اندازهگیری
بدون اندازهگیری نمیتوان مدیریت کرد. باید حداقل موارد زیر شناخته شوند:
مقدار آب + کیفیت آب + EC خاک + نیاز گیاه + رطوبت خاک
—
*اصل دوم: کاهش تلفات
قبل از اینکه به دنبال آب جدید باشیم، باید ببینیم چه مقدار آب موجود هدر میرود.
—
*اصل سوم: مدیریت ریشه
آب باید در زمان مناسب و در محل مناسب در اختیار ریشه قرار گیرد.
—
*اصل چهارم: مدیریت شوری
در مناطق خشک، مدیریت آب و مدیریت شوری باید همزمان انجام شوند.
—
*اصل پنجم: انتخاب محصول مناسب
اگر اقلیم تغییر کرده است، ممکن است الگوی کشت نیز نیازمند تغییر باشد.
—
*اصل ششم: ترکیب فناوریها
بهترین نتایج معمولاً از یک فناوری منفرد حاصل نمیشود. بلکه از ترکیب:
مدیریت آب + آبیاری مناسب + خاک مناسب + گیاه مناسب + مدیریت شوری
به دست میآید.
—
۱۸. جایگاه سوپرجاذب در الگوی جهانی مدیریت آب
بر اساس این تجربهها میتوان جایگاه سوپرجاذب را چنین تعریف کرد:
سطح کلان
مدیریت منابع آب
⬇
سطح مزرعه
انتخاب محصول و مدیریت آبیاری
⬇
سطح خاک
مدیریت ساختمان و رطوبت خاک
⬇
سطح ریشه
نگهداری آب در محیط ریشه
⬇
سوپرجاذب
بهعنوان یکی از ابزارهای مکمل مدیریت رطوبت این جایگاه از نظر علمی واقعبینانهتر از این ادعاست که: «سوپرجاذب مشکل خشکسالی را حل میکند.»
—
۱۹. نتیجهگیری فصل دوم
تجربه کشورهای مختلف نشان میدهد که مقابله با خشکسالی یک پروژه تکمحصولی نیست. نه آبیاری قطرهای بهتنهایی کافی است، نه آبشیرینکنی، نه اصلاح خاک، نه سوپرجاذب و نه تغییر محصول. راهکار پایدار معمولاً مجموعهای از اقدامات است.
فرمول کلی مدیریت آب کشاورزی: آب مناسب، آبیاری کارآمد، خاک سالم، مدیریت شوری، نگهداری بهتر رطوبت، گیاه متناسب با اقلیم، پایش و اندازهگیری = کشاورزی سازگار با کمآبی
و در این زنجیره، پلیاکریلات و سوپرجاذب کشاورزی میتوانند یکی از ابزارهای مکمل مدیریت رطوبت خاک باشند.