بررسی امکان سنجی استحصال و استفاده از آب باران برای تامین آب جهت کشت گندم دیم به روش برون مزرعه ای در آبخیزهای نیمه خشک (مطالعه موردی: ایستگاه تحقیقات طرق مشهد)

چکیده مشکل کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک، ناشی از بارندگی کم و نیز توزیع نامناسب آن می باشد که باعث شده است کشاورزی در این مناطق اقتصادی نباشد. منابع معمول تامین آب نظیر چاه ها هم در صورت وجود، اغلب دچار اضافه برداشت هستند که باید برای جبران عواقب اقتصادی و اجتماعی ناشی از آن چاره ای اندیشید. به عنوان یک راه حل در دهه های اخیر، توجه دنیا به سمت روزآمد نمودن بعضی روش های سنتی که علاوه بر ساده و ارزان قیمت بودن، قابل اطمینان نیز هستند، جلب شده است. از این میان، استحصال آب باران یکی از شاخص ترین تکنیک های مدیریت منابع آب برای مقابله با کم آبی می باشد که در نقاط مختلف کره زمین به سرعت در حال توسعه است. مبنای این روش اختصاص سطحی از زمین برای جمع آوری نزولات و سپس ذخیره سازی آن برای استفاده در زمان مورد نیاز می باشد. با توجه به تنوع روش های استحصال آب باران، باید در انتخاب روش مناسب به ویژگی هایی از قبیل مقدار بارندگی و نحوه توزیع آن، توپوگرافی زمین، نوع خاک، عمق خاک و عوامل اقتصادی و اجتماعی هر منطقه توجه جدی نمود. در صورت استفاده از این روش کمبود آب مناطق کم باران در صورت عدم دسترسی به سایر منابع با استفاده از رواناب تولید شده از اراضی مجاور محل بهره برداری قابل تامین می باشد. ویژگی عمده استحصال آب در این است که اولا رواناب حاصل از بارندگی در سرشاخه ها و قبل از تبدیل آن به سیلاب مهار می شود و ثانیا از رواناب استحصال شده در همان محل تشکیل و یا در نزدیکی آن بهره برداری می شود. در این صورت فرسایش خاک در اثر جاری شدن سیل کاهش می یابد و همچنین در هزینه های انتقال آب صرفه جویی می گردد. با افزایش سطح جمع آوری آب به میزانی که مشکلی از نظر افزایش حجم رواناب پیش نیاید میتوان کمبود بارندگی مستقیم را به طور مناسب جبران نمود. به عنوان مثال چنانچه هدف آبیاری تکمیلی کشت دیم باشد با اختصاص رواناب حاصل سطحی معادل سطح زیرکشت میتوان کمبود بارندگی را تا دو برابر جبران کرد و چنانچه این سطح به دو برابر سطح زیر کشت افزایش پیدا کند، آب قابل دسترس گیاه تا سه برابر بارندگی محل افزایش می یابد. در این گزارش، زمین مسطحی به مساحت حدود نیم هکتار با غلطک راه سازی متراکم و به نحوی شیب بندی گردید که رواناب سطحی آن بتواند به داخل کانال جمع آوری انتهای زمین هدایت شود. رواناب سطحی از انتهای کانال بداخل حوضچه رسوبگیر و سپس در مخزن ‮‭250‬ مترمکعبی ذخیره می گردد. زمینی به مساحت ‮‭2000‬ مترمربع جهت کشت گندم آماده سازی و به صورت قطره ای با استفاده از آب باران آبیاری گردید. نتایج بدست آمده طی دو سال پی در پی از زمان اجرای طرح نشان داد که با در نظر گرفتن نسبت سطح جمع آوری آب به سطح زیرکشت ‮‭5.2‬‭=r ‬در سال اول مقدار ‮‭123‬ میلیمتر از کل ‮‭420‬ میلیمتر آب مورد نیاز گندم از طریق سیستم استحصال آب احداث شده تامین گردید که با توجه به انجام آبیاری در مراحل حساس از دوره رشد، این کار منجر به افزایش عملکرد دانه گندم به میزان %‮‭69‬ (در مقایسه با عملکرد کرت های شاهد که به صورت دیم کامل کشت شده بود) گردید. در سال دوم اجرای طرح (سال زراعی ‮‭75-76‬) و به خاطر بهبود وضع بارندگی، مقدار ‮‭198‬ میلیمتر از نیاز آبی گندم توسط سیستم استحصال تامین گردید. افزایش عملکرد دانه در این سال در مقایسه با کرت های شاهد (بدون آبیاری تکمیلی برابر %‮‭87‬ اندازه گیری شده است که با توجه به افزایش میزان استحصال آب باران قابل انتظار بوده است. در صورت طراحی مناسب اجزا سیستم استحصال آب مورد استفاده، میتوان پیش بینی نمود که با افزایش سطح جمع آوری و انتخاب مناسب حجم مخزن و اعمال مدیریت مناسب بر زمان های آبیاری، عملکرد دانه تا حد قابل رقابت با کشت آبی افزایش یابد. منطقه مورد مطالعه در اراضی ایستگاه تحقیقاتی طرق واقع در استان خراسان رضوی با عرض جغرافیایی‮‭36‬ درجه و ‮‭12‬ دقیقه و ‮‭55/2‬ ثانیه شمالی و طول جغرافیایی‮‭59‬ درجه و ‮‭38‬ دقیقه و ‮‭54/5‬ ثانیه شرقی درارتفاع ‮‭1000‬ متر از سطح دریا واقع شده است. به منظور تحلیل بارندگی از آمار روزانه ایستگاه سینوپتیک مشهد که در مجاورت محل طرح قرار دارد در دوره آماری ‮‭1383-1356‬استفاده شده است. متوسط باران سالیانه منطقه مورد مطالعه ‮‭274‬ میلیمتر، دمای حداقل، متوسط و حداکثر سالیانه به ترتیب7/،‮‭14/2 7‬ و‮‭21‬ درجه سانتیگراد می باشد. کلید واژه: استحصال آب باران، آبیاری تکمیلی، کشت دیم، مناطق خشک