بررسی نمونه گندم و سیب‌زمینی؛
چالش الگوی کشت و آبیاری در کشاورزی ایران
در بخش نخست، تاریخچه و شرایط توپوگرافی و منابع آب و اقلیم همراه با تغییرات آب و هوایی پرداخته شد در این بخش بیشتر سعی می‌شود دو گونه گیاهی گندم و سیب‌زمینی که بیشترین سهم در تولید و امنیت غذایی دارند در ابعاد میزان ماده خشک، کارایی مصرف آب، ارزش غذایی و شرایط حاکم بر آبیاری تحت‌فشار مورد مقایسه قرار گیرد و به سایر کشت‌های گیاهان قابل تعمیم است.
عبدالرضا اعتمادیان - کارشناس مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان
اشاره: در بخش نخست، تاریخچه و شرایط توپوگرافی و منابع آب و اقلیم همراه با تغییرات آب و هوایی پرداخته شد در این بخش بیشتر سعی می‌شود دو گونه گیاهی گندم و سیب‌زمینی که بیشترین سهم در تولید و امنیت غذایی دارند در ابعاد میزان ماده خشک، کارایی مصرف آب، ارزش غذایی و شرایط حاکم بر آبیاری تحت‌فشار مورد مقایسه قرار گیرد و به سایر کشت‌های گیاهان قابل تعمیم است.
یکی از دلایل عمده هدف از بررسی، آن است که تغییر نگرش درباره "کارایی مصرف آب و تجارت آب مجازی" که در طول چند سال اخیر وارد ادبیات اقتصاد کشاورزی و خودکفائی در امنیت غذایی گشته، تا کشاورزی پایدار را استحکام بخشد، اما در عمل باعث از بین رفتن ژن‌های مادری سازگار با منطقه شده است. نظیر گندم و جو و "پاییزه کشت و دام‌های دشتی". اگر چنانچه زودتر اقداماتی صورت نپذیرد، آلودگی منابع آبی و خاکی و تاراج منابع حیات کشور با استخراج و برداشت بیش از ظرفیت توان منابع "تجدید ناپذیر"توأم می‌شود و تهدیدات آن غیرقابل‌جبران و یا سخت خواهد بود.
گندم
1- تاریخچه کشت
گندم جزو نخستین گیاهان زراعی هست که اهلی‌شده و توسط انسان کشت گردیده است. تاریخچه اهلی کردن گندم احتمالاً به 12 تا 18 هزار سال قبل از میلاد برمی‌گردد و شاید شروع آن با جمع‌آوری بذر اجداد وحشی گندم فعلی صورت گرفته باشد.گندم حدود 12 تا 17 هزار سال قبل از میلاد در خاورمیانه کشت می‌شده و حدود 10 تا 15 هزار سال قبل از میلاد نیز در آسیا وجود داشته، مرکز اصلی گندم‌های اولیه که شامل Triticum monococcum و Triticum dicoccum هستند از سوریه و فلسطین بوده که از این منطقه به مصر و بین‌النهرین و سپس به ایران آمده و از طریق اروپا به سایر نقاط جهان انتقال‌یافته است.
2- تاریخچه کشت سیب‌زمینی
سیب‌زمینی با نام علمی سولانوم توبروزوم یک گیاه دولپه‌ای و از تیره سولاناسه هست که به طریق غیرجنسی به وسیله غده‌های بذری و به‌صورت یک‌ساله تکثیر می‌یابد. خواستگاه اصلی سیب‌زمینی، کوه‌های آند واقع در آمریکای جنوبی و پایه غذای قومی نکا بوده است. حدود هفت‌هزار سال پیش، قبل از کشف قاره آمریکا، سیب‌زمینی توسط کشاورزان کشف و کاشته شد. آنها تحت تأثیر مقاومت، قابلیت نگهداری، کیفیت خوب و ارزش غذایی سیب‌زمینی قرار گرفتند. آنچه در خاطرات روزانه کشورگشای اسپانیایی "پدروسیتزادلئون" در مورد سیب‌زمینی در سال 1553 میلادی نوشته‌شده، نخستین اطلاعات ثبت‌شده دراین‌باره هست. این کشورگشای معروف طلا و نقره‌ای را که در جستجویش بود نیافت، اما به‌سرعت مشتری اصلی بازار محلی سیب‌زمینی شد و چیزی نگذشت که سیب‌زمینی در کشتی‌های اسپانیایی ماده غذایی رایج شد. آنها متوجه شدند که ملوانانی که سیب‌زمینی می‌خورند مبتلابه بیماری اسکو روی (کمبود ویتامین C ) نمی‌شوند.
تقریباً سه دهه طول کشید تا سیب‌زمینی در سراسر اروپا گسترش یافت و حتی بعد از آن هم، گیاه شناسان غیرحرفه‌ای به خاطر حس کنجکاوی‌شان سیب‌زمینی را کشت کردند.
خیلی زود سیب‌زمینی در سراسر اروپا موردقبول واقع شد و به‌سرعت جای سایر مواد اصلی غذایی را گرفت، زیرا محصولی قابل اطمینان‌تر از گندم بود. کشت سیب‌زمینی باعث تسریع در پیشرفت اصلاحات ارضی و همچنین افزایش رشد جمعیت در قرن‌های 17 و 18 میلادی در اروپا بود. درنتیجه تعداد بیشتر و بیشتری از کشاورزان فقط به‌دلیل تهیه غذای خود به کشاورزی اقتصادی و سودآوری روی آوردند و این اصلاحات مِلکی که محرک اصلی آن سیب‌زمینی بود خود یک محرک کامل برای انقلاب صنعتی در اروپا شد.
سیب‌زمینی نخستین‌بار توسط سرجان ملکم در اواسط پادشاهی فتحعلی‌شاه قاجار به ایران آورده شده است، برای همین در ابتدا به آن "آلوی مَلکَم" می‌گفتند. نخستین جایی که در ایران سیب‌زمینی کاشته شد، روستای پشند در استان البرز بوده است. (به همین دلیل همچنان سیب‌زمینی پشندی در ایران معروف است).
در بین گیاهان دولپه، سیب‌زمینی مهم‌ترین محصول زراعی است که با مجموع تولید حدود ۳۳۰ میلیون تن از سطحی حدود 19.1 میلیون هکتار، در حال حاضر پس از گندم، برنج و ذرت در مرتبه چهارم جهانی قرار دارد. سازگاری این گیاه به شرایط آب و هوایی مناطق مختلف به‌گونه‌ای است که هم‌اکنون در بیش از ۱۴۰ کشور جهان، سیب‌زمینی تولید می‌شود، بااین‌حال به دلیل اثرات محدودکننده تنش‌های مختلف نظیر کم‌آبی و خشکی و نیز حرارت بالا، بیشترین میزان تولید و عملکرد این گیاه در کشورهای مناطق معتدله حاصل می‌شود. (کاظمی و همکاران، ۱۳۸۷)
گندم حدود 15 هزار سال است با اقلیم، آب‌وخاک، فرهنگ و ذائقه مردم منطقه خشک و نیمه‌خشک آشنایی کامل دارد، اما در عوض، تاریخچه سیب‌زمینی با سر جان ملکم اسکاتلندی در اواخر قرن 18 برمی‌گردد که توان تولید آن فقط در 30 درصد زمین‌های کشاورزی قابلیت کشت را دارا هست.
تغییرات عمده سیب‌زمینی، (در روش کاشت و داشت و برداشت از سال 75 با شیوع انواع آفات و بیماری مانند باکتری‌ای بران روت) با جایگزین شدن ارقام جدید وارداتی پرپتانسیل و پرمصرف آب توأم با توسعه آبیاری تحت‌فشار از مراکز تحقیقات کشاورزی مانند ایستگاه تحقیقاتی تجرک در همدان آغاز شد و مورد استقبال بخش خصوصی استان‌های مستعد کشت سیب‌زمینی شد. برآیند آن، موجب گران کردن اجاره زمین و سایر نهادهای کشاورزی، خارج کردن کشت گندم و جو از گردونه تولید واحدهای بزرگ به‌ویژه آبی و افت 30 تا 100 درصد سطح ایستابی در مخازن زیرزمینی که بیشتر از نوع آب‌های فسیلی بوده‌اند "تقریباً 60 دشت کشور 30 دشت آن از حالت بحران به وضعیت آشفته دچار شده است" مانند دشت استان‌های "همدان، کردستان، زنجان، شهرکرد، اردبیل، اصفهان، تهران و سایر نقاط مرتفع".
در جداول ذیل اهمیت ویژه گندم نسبت به سیب‌زمینی مورد بررسی قرار می‌گیرد:
جدول 1- مقایسه ارزش غذایی
| دانه و غده | نشاسته و قند | پروتئین | آب | چربی | سلولز | سایر مواد |
| گندم | 72 - 57 | 25 - 8 | 15 - 10 | 2 - 1 | 2 - 1 | 2 - 1.6 |
| سیب‌زمینی | 18.5 | 2.1 | 82 - 78 | 0.1 | 0.5 | 1 |
جدول 2- مقایسه مصرف آب مورد نیاز، ماده خشک، کارایی مصرف آب و تولید کالری
| نام محصول | سطح زیر کشت | تولید | متوسط عملکرد | میزان مصرف آب به مترمکعب | متوسط درصد ماده خشک | ماده خشک تولیدشده | کارایی مصرف آب | کالری در 100 گرم |
| گندم | 2466994 | 12339359 | 3455 | 3500-2500 | 87 | 3005.9 | 1 | 350 |
| سیب‌زمینی | 185399 | 5577553 | 30067 | 16000-6000 | 17 | 5100 | 55/0 | 80 |
جدول 3- مقایسه تولید و عملکرد
| نام محصول | سطح (هکتار) | میزان تولید (تن) | عملکرد (کیلوگرم) | |||||
| آبی | دیم | جمع | آبی | دیم | جمع | آبی | دیم | |
| گندم | 2466994 | 3908599 | 6375594 | 8523457 | 3815902 | 1239359 | 3455 | 976.28 |
| سیب‌زمینی | 185399 | 316 | 185715 | 5574437 | 3116 | 5577553 | 30067.21 | 9858.75 |
نیاز آبی
اکثراً، برآورد نیاز آبی محصولات کشاورزی مورداستفاده در طراحی آبیاری تحت‌فشار در شرکت‌های مشاوره‌ای و طراحی، بر اساس نرم‌افزار نت وات هست. نیاز آبی در مراحل مختلف رشد، از سبز شدن تا رسیدن کامل در چهار منطقه کشور، در جدول زیر مشخص شده است:
| ردیف | نام منطقه | نوع محصول | تبخیر و تعرق به میلی‌متر | باران مؤثر به میلی‌متر | نیاز خالص به میلی‌متر | نیاز خالص آبیاری مترمکعب |
| 1 | دره رود اردبیل | گندم | 340 | 84 | 256 | 2560 |
| سیب‌زمینی | 603 | 67 | 536 | 5360 | ||
| 2 | قیدار زنجان | گندم | 377 | 65 | 312 | 3120 |
| سیب‌زمینی | 682 | 29 | 653 | 6530 | ||
| 3 | بن و سامان چهارمحال | گندم | 401 | 111 | 290 | 2900 |
| سیب‌زمینی | 428 | 0 | 428 | 4280 | ||
| 4 | کبودرآهنگ همدان | گندم | 402 | 95 | 307 | 3070 |
| سیب‌زمینی | 896 | 38 | 858 | 8580 |
مشاهده می‌شود گندم بر خلاف سیب‌زمینی حداکثر با در نظر گرفتن سایر راندمان‌ها تا ماکزیمم سه‌هزار و 500 مترمکعب در هکتار نیاز دارد و همچنین بیشترین استفاده‌کننده از باران مؤثر است، اما سیب‌زمینی طبق گزارش‌ها تا 16 هزار مترمکعب "بیش از 16 دور آبیاری" را در کارنامه دارد و کمترین مقدار از باران مؤثر استفاده می‌کند. تجربه نیز نشان می‌دهد. آبیاری گندم درست زمانی شروع و قطع می‌شود در هوا رطوبت نسبی بالا است در صورتی که آبیاری سیب‌زمینی به‌جز مناطقی که کشت زمستانه دارند درست برعکس آن مصادیق عمل می‌کند.
وضعیت آبیاری تحت‌فشار
از سال 1369 در سند چشم‌انداز 1400 شمسی در برنامه نخست تا پنجم ایجاد رشد اقتصادی در جهت افزایش تولید سرانه، اشتغال مولد و کاهش وابستگی اقتصادی با تأکید بر خودکفایی محصولات استراتژیک کشاورزی و مهار تورم، رشد و توسعه پایدار اقتصادی با محوریت بخش کشاورزی سبب شد توسعه آبیاری تحت‌فشار جهت بهره‌وری در کارایی مصرف آب، افزایش سطح تولید در محصولات آبی بخصوص کشت بهاره در ایجاد کشاورزی پایدار و خودکفائی نقش بسزایی را ایفا کند. مع‌الوصف، در سال‌های اخیر آبیاری تحت‌فشار از مرز یک‌میلیون و 300 هزار هکتار گذشته است.
باید اعتراف کنیم با این روش توسعه باگذشت دو دهه مضرات آن بیش از منافع آن است.
در طراحی آبیاری تحت‌فشار فاکتور اولیه دخیل در شرایط آب و هوایی نظیر: رطوبت نسبی، بارندگی مؤثر، سرعت وزش باد و تبخیر در اوج مصرف "تیر و مرداد" طبق جدول زیر مشاهده می‌شود:
| ردیف | منطقه | بارندگی مؤثر (میلی‌متر) | رطوبت نسبی (درصد) | سرعت وزش باد (کیلومتر در ساعت) | متوسط دما (درجه) | تبخیر در روز (میلی‌متر) |
| 1 | قیدار زنجان | 8 | 27 | 1/48 | 25 | 10 |
| 2 | رزن همدان | 1.2 | 18 | 45 | 26 | 12 |
| 3 | دره‌رود اردبیل | 12 | 48 | 46 | 19 | 9 |
| 4 | بن چهارمحال و بختیاری | 15 | 18 | 47 | 27 | 13 |
در اوج مصرف و نیاز آبی "رطوبت و بارندگی" در حد ناچیز است در عوض "متوسط دما و تبخیر از سطح" در حد بحرانی است که طبق فرمول‌های یک، دو و سه تلفات تبخیر با مفروضات در نظر گرفته‌شده برای یک میلیون هکتار تلفات تبخیر از نظر عددی فاجعه‌آمیز است که نتایج در جدول شماره 1 نشان می‌دهد.
1- سطح زیر کشت: یک میلیون هکتار
2- نوع سیستم: کلاسیک ثابت
3- فاصله آبپاش‌ها: 23 × 23
4- فشار کارکرد: چهار بار
5- دبی آبپاش‌ها (آمبو، کامت و ویر و...) با: 1.7 لیتر در ثانیه
6- سرعت باد در روز: 45 کیلومتر در ساعت
7- تلفات تبخیر و بادبردگی: 9 میلی‌متر در روز
8- سطح ویژه: شش مترمربع
جدول - 1 برآورد تقریبی تلفات تبخیر از وزش باد طی سه ماهه خرداد، تیر و مرداد سال به مترمکعب
| عنوان | وسعت آبیاری (هکتار) | تعداد آبپاش در هکتار | دبی آبپاش (مترمکعب در ساعت) | ساعات آبیاری در هفته | تعداد (هفته) | تلفات به اعشار | جمع کل (میلیون مترمکعب) |
| کل آب خروجی از آبپاش | 1000000 | 19 | 6.12 | 4 | 12 | 1 | 5581.44 |
| تلافات تبخیر | 1000000 | 19 | 6.12 | 4 | 12 | 0.09 | 502 |
| عنوان | وسعت آبیاری (هکتار) | سطح ویژه گیاه (مترمربع) | تبخیر در ساعت (متر) | ساعات آبیاری در هفته | ساعات خارج از تبخیر | تلفات به اعشار | جمع کل (میلیون مترمکعب) |
| *تبخیر از سطح ویژه | 1000000 | 6 | 0.0015 | 4 | 1 | 450 | |
| جمع کل تبخیر از آبپاش و سطح ویژه گیاه | 952 | ||||||
| درصد تلفات | 17.05 |
*تلفات تبخیر از سطح ویژه گیاه. تاکنون تلفات تبخیر فقط از سطح خاک به‌علاوه ضریب گیاهی که از سطح روزنه گیاه است بستگی و مورد سنجش واقع می‌شد، اما در این بررسی به میزان تلفات سطح ویژه تبخیر کل گیاهان در سیستم بارانی توجه شده است، واژه سطح ویژه تبخیر واژه‌ای است که این‌جانب به آن پرداختم که تاکنون در منابع به آن پرداخته نشده است. این واژه تا حال فقط برای خاک و برگ به‌منظور اندازه‌گیری آب هیگروسکوپیک و فتوسنتز مورد استفاده قرار می‌گرفت در اینجا از فرمول‌های فوق برای تبخیر از سطح ویژه کل گیاه مورد ارزیابی قرارگرفته است به همین خاطر فرضیات اندازه‌گیری بر اساس تجربه هست. در صورتی که عملاً تبخیر از سطح گیاه بیشتر از این‌ها است.
جدول نشان می‌دهد آبیاری تحت‌فشار در یک میلیون هکتار (یک میلیارد مترمکعب) تلفات تبخیر از سطح وجود دارد که معادل آب قابل استحصال کرمان در طول سال است که واقعاً فاجعه‌آمیز است.
نگرش فرهنگی:
فرهنگ عامه نشان می‌دهد نان در طول چند هزار سال، سفره هر ایرانی با شکل‌های گوناگون حاضر بوده و در هرجا نانی دیده شود امنیت غذایی به آنجا منتقل می‌شود و با ادبیات مردم عجین شده است که تکیه‌کلامش همیشه این است که اسیر لقمه نانیم؛ و هیچ غذایی در سفره ایرانی نیست که مکملش نان نباشد.
نگرش امنیتی
بعد امنیت غذایی: جدول (1 و 2) میزان کالری را نشان می‌دهد در هر 100 گرم گندم و سیب‌زمینی به ترتیب 350 و 80 کالری انرژی وجود دارد یعنی اینکه هر 100 گرم گندم در مقابل سیب‌زمینی 4.4 برابر کالری تولید می‌کند. به همین خاطر امنیت غذایی در هر گرم بستگی به مقدار ارزش غذایی و احساس امنیت در گرسنگی و پایداری افراد دارد که تاکنون گندم و جو،کنجد، نخود، عدس و زعفران توانسته‌اند نقش عمده‌ای در سبد غذایی ایفا کنند.
الگوی کشت گندم آبی و دیم
طبق آمارنامه سال زراعی 90 - 89 متوسط عملکرد در ایران سه‌هزار و 455 و بیشترین عملکرد گندم آبی پنج‌هزار و 633.7 و کمترین آن دوهزار و 90 کیلوگرم در هکتار است. اما در گندم دیم بیشترین عملکرد سه‌هزار و 300 و کمترین آن 122.8 کیلوگرم هست.
آمارنامه نشان می‌دهد کمترین میزان عملکرد در گندم آبی با سه تا چهار آبیاری در طول فصل رشد را نشان می‌دهد در صورتی یافته‌های تحقیقاتی نقش آبیاری تکمیلی در گندم دیم را به‌وضوح نشان می‌دهد. که چند مورد آن به شرح زیر هست.
رسول اسلامی و همکاران نشان دادند در ژنو تیپ‌های گندم نان میزان عملکرد تا 4.187 تن قابل‌افزایش است.
اویس و همکاران (1999) برای جبران کم آبیاری، آبیاری تکمیلی را معرفی کردند نشان دادند کارایی مصرف آب 22.1 کیلوگرم به ازای هر میلی‌متر آب مصرف هست.
توکلی (1390) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم مراغه نشان داد که ارقام مختلف گندم نسبت به یک‌بار آبیاری تکمیلی در زمان کاشت عکس‌العمل مطلوب و مناسبی نشان داده‌اند.
حیدرپور (1392)، در گچساران نشان داد که آبیاری تکمیلی به‌ویژه در زمان گل‌دهی عملکرد را تا سه‌هزار و 711 کیلوگرم در هکتار افزایش می‌دهد.
رسول و همکاران (1390) مشاهده کردند که عملکرد، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و تعداد سنبله در مترمربع بین ژنو تیپ‌های مختلف گندم دیم در آبیاری تکمیلی در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنی‌داری با شاهد داشته است.
برآیند تحقیقات نشان از آن دارد در تغییر الگوی کشت باید به نوع کشت هم اهمیت داده شود. این شرایط آب هوایی خشک و نیمه‌خشک که شرایط آب‌های شور و نیمه‌شور را در اکثر مناطق کوه‌پایه‌های با سازندهای آهکی و گچی تشکیل‌شده سفره‌های زیرزمینی حتی برای گندم آبی هم تا حدودی محدودیت‌ها را نشان می‌دهد جای بحث زیادی را می‌طلبد. چون عملکرد گندم آبی از میزان تولید گندم دیم در شرایط آبیاری تکمیلی و مساعد کمتر نیز است.
ادامه دارد...
دیدگاه تان را بنویسید