دانلود مقاله آبیاری

دوره دو جنگ فراجهانی شاهد کاهش شدید درفعالیتهای آبیاری بوده است که به طوراساسی به رشد زیاد تولید کشاورزی کمک کرده است که انسانیت را قادرمیسازد تا جمعیت دوبرابرش را تغذیه کند.

هرچند تمایزی باید بین کمک مثبت کلی آبیاری وآبرسانی به قابلیت تولید کشاورزی و رفاه اقتصادی و مقدارمهمی از تخصیص نادرست سوء اداره منابعی که با توسعه آبیاری همراه بوده اند صورت بگیرد.

هرچند دربسیاری ازموارد منابع آبرسانی بیش ازحد توسعه یافته اند.

همچنین سرمایه بیش ازحد خرج شده است و هزینه های مهمی برحسب فقدان اکوسیستم ،انقراض گونه های ماهی و آلودگی منابع آبرسانی بیش ازحد پرداخت شده است.این فصل دیدگاهی اقتصادی را درمورد کمک منابع آبیاری وآبرسانی به توسعه کشاورزی گذشته و مدیریت آینده منابع آبرسانی فراهم میکند.

کارایی مصرف آب تحت تاثیر تصمیماتی صورت گرفته در بسیاری ازسطوح قرارگرفته است .

ما دراین فصل بی کفایتی هایی که میتواند درسطوح مختلف مدیریت آبرسانی رخ دهد را تحلیل میکنیم.

ما ابتدا با بحث کردن مصرف آب آبیاری توسط فردی شروع میکنیم وازاینرو به اهمیت مدیریت آبرسانی منطقه ای می پردازیم.

ما ازاینرو اهمیت ملاحظات پویادرمورد آینده و نقش مدیریت بین منطقه ای را مورد بحث قرارمیدهیم.

با هم این بخش هاچاچوبی اقتصادی رابرای طرح کردن سازمانهای آبرسانی و خط مشی هایی برای افزایش دادن تخصیص منابع آبرسانی و جلوگیری کردن ازبی کفایتی فعلی درسیستم های منبع آبرسانی ارائه میکنند.

دومین قسمت فصل عطفیوهزینه هایی که ازطریق پروژه های آبرسانی وآبیاری کشاورزی درکشورهای درحال توسعه تحقق یافته اند را مرورمیکند.

معدودی از ارزیابی های یکپارچه شده عملی درمورد این پروژه ها وجود دارد ، ازاینرو ما قطعات را به هم پیوست میدهیم و اطلاعات را با بحث های مفهومی ترکیب میکنیم.

1- مرور : قرن قبلی شاهد رشد بی سابقه ای درپروژه های آبیاری درسطحی جهانی بوده است .

استفاده از آبیاری چاه لوله ای هزینه استفاده کردن ازآب های زیرزمینی را کاهش داده است و کمک رسانی مخزن ها وکانال های بزرگ برای رسیدن به ایمنی غذا مورد استفاده قرارگرفته است .

زمین آبیاری شده درسرتاسر جهان از50 میلیون هکتار در1900 به 267 میلیون هکتار درامروز افزایش داشته است که اکثر این افزایش درکشورهای درحال توسعه است .درحال حاضر 75 درصد اززمین زیر کشت درکشورهای درحال توسعه است .

آبیاری مقدارزمین زیرکشت و محصولات زمین کشت فعلی را افزایش داده است.

جدول 1 رشد درمناطق آبیاری شده جهانی را دردهه های اخیر نشان میدهد.

برخی مناطق همچون آسیا به طورزیادی ازآبیاری سود کردند .

کشورهایی با بزرگترین مناطق درآبیاری چین و هند و ایالات متحده هستند که به طورهمسانی شامل نیمی اززمین آبیاری شده جهان میباشند.

دیگر مناطق همچون آفریقا زمین زیر کشت کمی دارند.

جهان کلی نشان دهنده افزایش زیادی درزمین آبیاری شده است که تقریباً دریک چارچوب زمانی 3 ساله دوبرابر میشوند.

به علاوه جدول یک درصد زمین دروشده قابل کشت آبیاری شده را نشان میدهد.

این درصد به طورمهمی بین مناطق تغییر میکند.

به طورمثال در1995 ، آسیا 32.4 درصد اززمین کشت کلی تحت آبیاری را دارد درحالی که درآفریقا آن تنها 6.1 درصد بود .

همچنین بعضی ازکشورها چون ایالات متحده وچین سهم زمین قابل کشتشان را درآبیاری داشتند که نسبتاً بین 1965 و 1995 ثابت باقی ماند درحالی که درهند این درصد تقریباً دوبرابر شده است .

درحالی که زمین کمی درآبیاری دربرخی مناطق جهان همچون آفریقا وجود دارد ، دربعضی ازموارد مقدارمهمی زمین آبیاری شده بالقوه وجود دارد.

جدول 2 عامل بالقوه رابرای زمین آبیاری شده درآفریقا و آسیا و آمریکای جنوبی نشان میدهد.

یک مورد جالب برای مشاهده این است که نسبت واقعی به عامل بالقوه زمین آبیاری شده درآسیا بیشتراز آفریقا و آمریکای جنوبی است.

یک نتیجه گیری که ما میتوانیم ازاین جدول بکنیم این است که توسعه آینده وسعت زمین به جریب آبیاری شده درآسیا محدود است ،‌ اما عامل بالقوه مهمی دردیگر مناطق درحال توسعه جهان وجود دارد.

هرچند توزیع عامل بالقوه زمین آبیاری شده یک مقدار تغییر قابل ملاحظه دارد.

این تغییر درآفریقا و پیامدهایش برای توسعه و ایمنی غذایی به طورجزئی تر درrosegrant و perez بحث شده است .

یک نگرانی مهم برای آینده منبع محدود آب شیرین است .

سالهای اخیر شاهد کاهش درتعداد پروژه های آبرسانی ایجاد شده درجهان به علت نگرانی های محیطی وهزینه ای بوده است .اکثر مناطقی که محل های خوبی برای پروژه های آبریانی هستند قبلاً توسعه یافته بودند وبیشتردرمورد اثرات منفی محیطی ساخت سدهای بزرگ و سیستم های آبیاری بد مدیریت شده شناخته شده است .

شواهد این تغییر میتواند درپروژه های سرمایه گذاری شده توسط بانک جهانی مشاهده شود.

درآنجا تغییری ازتوسعه پروژه های جدید آبیاری با افزایش تسهیلات آبیاری فعلی وجود داشته است.

نمونه ای ازاین نوع پروژه رقابت ذخیره کردن آب درمنطقه دریای آرال است .

منابع آبرسانی به طور یکنواخت دراطراف جهان توزیع نشده اند و مناطق خشک به داشتن تضادهایی درمورد منابع آبرسانی ادامه میدهند.

به علاوه رشدجمعیت درکشورهای درحال توسعه پیش بینی شده است که تقاضای کلی برای غذا را درقرن آینده افزایش میدهد.

آنهایی که درکشورهای درحال توسعه هستند محصولات گوشتی بیشتری میخورند و درنتیجه تقاضارابرای محصولات غله ای به عنوان تغذیه دام افزایش میدهند.

تخمیناتی توسط IFPRI نشان میدهد که برای برآورده کردن تقاضادر2020 ، تولید جهانی محصولات غله ای باید 40درصد بیش ازسطوح 1995 افزایش داشته باشد.

مدیریت بهتر سیستم های آبرسانی فعلی همراه با استفاده ازفن آوری های آبیاری موثرتر دردهه های آینده ضروری است .

ازاینرو این فصل هم کارایی سیستم های آبیاری درگذشته را وهم مسیر اصلاح سیستم آبرسانی را برای آینده معرفی میکند.

2- ابعاد چندگانه مدیریت آبرسانی : کارایی مصرف آب تحت تاثیرتصمیماتی درچندین سطح مدیریت قرارمیگیرد.

نمودار زیر نشان میدهد که چه انتخاباتی درهرسطح ازمدیریت صورت گرفته است و چگونه این سطوح مختلف به هم ارتباط دارند.

سئوالات لیست شده به معنی لیست کامل و جامعی نیستند اما بعضی ازانتخابات صورت گرفته در هرسطح و انتخاباتی که برکارایی سیستم کامل آبرسانی تاثیرمیگذارد به تصویر میکشد .

درانتخاب کردن طرح سیستم بهینه استفاده کردن ازروش القایی پسرو و پایه ریزی کردن طرح سیستم براساس واکنشهای پیش بینی شده درسطوح منطقه وزراعی مهم است .

نمودار ص 9 : نمودار 1- سطوح چندگانه مدیریت سیستم آبرسانی : 1- مدیریت آبرسانی درسطح زراعی : انتخابها : 1- تخصیص زمین – چند جریب برای هرمحصول اختصاص داده شده است ؟2- آبیاری : آیا باید محصولات آبیاری شوند یا خیر ؟

3- چه نوع سیستم آبرسانی ( سنتی یامدرن ) باید مورد استفاده قراربگیرد ؟

واگذاری منطقه ای : انتخاب ها : 1- آب چگونه باید بین ناحیه ها اختصاص داده شود ؟

2- چه مقدار درزمینه نگه داری ساختار انتقال سرمایه گذاری میشود ؟‌3- چگونه آب باید برای مصرف کنندگان مختلف قیمت گذاری شود ؟

طراحی سیستم : انتخاب ها : 1- نسبت آب های زیرزمینی به آب سطح مصرف شده دریک سیستم مصرفی ربط دهنده چه باید باشد؟

2- درمورد یک پروژه آبرسانی چه مقدارباید سرمایه گذاری شود ؟

3- ظرفیت یک پروژه جدید آبرسانی چه باید باشد؟

2.1 : انتخاب های مدیریت آب درسطح کوچک : درنهایت کارایی سیستم های آبیاری توسط انتخاب های سطح مزرعه تعیین میشود.

اینها شامل انتخاب های تخصیص زمین درمیان محصولات تا حدی که این محصولات آبیاری شوند هستند و شامل مصرف منابع غیر آبرسانی و نوع فن آوریهای آبیاری میباشد.

این انتخاب ها به هم وابسته هستند و مدل سازی کامل این انتخاب ها احتمالاً طاقت فرسا است.

ازاینرو ما دراینجا اختصاص زمین درمیان فعالیتها را بحث میکنیم .

مادرابتدا انتخاب بین کشاورزی با تغذیه بارانی و آبیاری شده را مورد مخاطب قرارمیدهیم و ازاینرو به انتخاب یک سیستم آبیاری خاص می پردازیم.

2.1.1 : واگذاری زمین به آبیاری درسطح مزرعه : تحقیق گسترده ای درمورد انتخاب فن آوری وجود دارد که درتحلیل کردن انتخاب وسعت زمین به جریب تحت آبیاری سودمند است .

این تحقیق تاحد زیادی فرض میکند که ازخطربیزارهستند و توسط دترس پذیری اعتباری محدود میشوند.

با شواهدی حکایتی اکثر تحقیق فعلی فرض میکند که انتخاب آبیاری خطر را کاهش میدهد و محصول را افزایش میدهد اما به سرمایه گذاری زیاد نیازدارد.

مدل زیر انتخاب کشاورز استفاده کردن از کشاورزی با تغذیه بارانی یا گذاشتن زمیندرآبیاری است که توسط فدرو جاست و زیبرمن انتخاب شده است .

شمول محدودیت اعتباری درمدل درکشورهای درحال توسعه ارتباط خاصی با کشاورزان دارد.

فرض کنید که کشاورزی یک جریب زمین L دارد ومیتواند آن را درمیان دوفعالیت اختصاص دهد ، کشاورزی آبیاری شده و تغذیه شده بارانی.

سود درجریب تحت هردو مورد به طورعادی توزیع شده است درجایی که سود میانگین درجریب تحت آبیاری است و واختلاف سود 0 است .

اختلاف میانگین و سود درجریب تحت زراعت با تغذیه بارانی به ترتیب و است .

ما L0 را به عنوان وسعت زمین به جریب تحت زراعت با تغذیه بارانی و L1=L-L0 را به عنوان وسعت زمین به جریب آبیاری شده مشخص میکنیم.

آبیاری هزیه ثابت دلارهای K وهزینه درهرجریب دلارهای m دارد و کشاورز یک محدودیت اعتباری دلارهای N را دارد.با تعریف کردن به عنوان مقیاسی از بیزاری ازخطر ، ما فرض میکنیم که کشاورز بیزاری ازخطر مطلق ثابت رادارد وازاینرو تابع هدفش با احتلاف و میانگین سود خطی است .

درصورتی که آبیاری انتخاب شده باشد اما محدودیتهای اعتباری لازم باشد، وسعت زمین به جریب درآبیاری معادله است .

درصورتی که اعتبار تحمیلی نباشد و سود خالص پیش بینی شده درهرجریب تحت آبیاری بیش از زراعت با تغدیه بارانی باشد تمام زمین آبیاری خواهد شد.

با یکی کردن این حالت فوق وسعت زمین به جریب بهینه درآبیاری معادله زیراست.

ازاینروآبیاری با افزایش سود حاصل ازآبیاری افزایش خواهد یافت و تاثیرکاهش خطر آبیاری بیشتراست وهزینه های آبیاری کوچکتراست واعتبار محدودیت کمتری دارد.

ماازاین نتیجه میوانیم به این نتیجه گیری برسیم که کاهش دادن سرمایه گذاری آبیاری سرمایه گذاری شده احتمالاً وسعت زمین به جریب درآبیاری را افزایش میدهد و خصوصاً ازآنجائیکه افزایش محصول و کاهش خطر آبیاری افزایش می یابد.

2.1.2 : بخش قبلی فرض کرد که یک کشاورز انتخابی برای رشد دادن محصولات درمورد زمین تغذیه شده بارانی داششت.

دربسیاری ازمکانها ، بارندگی برای رشد هرمحصول کافی نیست.

دراین موارد یک کشاورز نمیتواند آبیاری را انتخاب کند و او باید نوع فن آوری آبیاری به کارگرفته شده را انتخاب کند.

روشهای سنتی آبیاری چون آبیاری کردن یاکانال زدن ازجاذبه برای پراکنده کردن آب بالای یک زمین استفاده میکنند.

این روشها هزینه های پایین انتخاب دارند اما همچنین نسبتاً با مصرف آب کافی نیستند .

فن آوری های مدرن همچون آب پاش کوچک یا آبیاری قطره ای هزینه های انتخاب بالاتردارند اما آب را مستقیماً به محصول تحویل میدهند و نسبت به فن آوری های سنتی آب را دریک حالت دقیق تر به کارمیگیرند.

برای بحث کردن کارایی با انواع مختلف فن آوری آبیاری ، ما ازمفاهیم آب موثر و آب کاربردی استفاده خواهیم کرد.

آب کاربردی مقدارکلی آبی است که توسط کشاورز درزمین استفاده شده است درحالی که آب موثر مقدارآبی است که درواقع توسط محصول استفاده میشود.

اختلاف بین این دو به علت تبخیر وروان آب است و کارایی آبیاری نسبت آب موثر به آب کاربردی است.علاوه بر فن آوری آبیاری ویژگیهای کیفیت زمین چون شیب زمین وظرفیت نگه داری آب خاک برکارایی آبیاری تاثیر میگذارد.

بررسی های نظری و تجربی نشان داده است که افزایشی درقیمت آب به طوریقین با انتخاب فن آوری دقیق آبیاری ارتباط دارد.

برطبق نظریه caswell و zilberman ، تحت شرایط محتمل ، فن آوری های مدرن آبیاری محصولات راافزایش میدهد و نیز آب را دراکثر موارد ذخیره میکند اما سودهایحاصل ازاین فن آوری با بهترشدن کیفیت زمین کاهش می یابد.

این نتیجه ضد شهودی است زیرا احتلافات درظرفیت نگه داری آب منجربه اختلافاتی درقیمت موثر آب میشود درجایی که قیمت موثر تحت آبیاری سنتی با بهترشدن کیفیت زمین کاهش می یابد.

ازاینرو افزایش های نسبی تغییر به آبیاری دقیق با زمین با کیفیت بیشتر کمتراست .

به جزمواردی که کیفیت اولیه زمین خیلی پایین است ، یک افزایش درقابلیت تولید با ذخیره کردن آب ارتباط خواهد داشت.انتخاب زمانی رخ میدهد که محصول و تاثیر ذخیره کردن قیمت آبیاری دقیق بیشترازهزینه ثابت فن آوری هستند ، ما ازاینرو پیش بینی میکنیم که فن آوری مدرن درابتدا درمحل هایی با کیفیت پایین زمین همچون تپه های سراشیبی و خاک ماسه ای انتخاب شده است.

جزئیات این مدل درضمیمه 1 ارائه شده است .

نتیجه ضدشهودی دیگر تحلیل این است که دسترس بودن فن آوری آبیاری موثر میتواند درواقع منجربه افزایش خالص درمصرف آب منطقه ای خاص شود.

به این علت است که دو نوع تاثیر حاصل ازدسترس پذیربودن آبیاری موثر وجود دارد آنهایی که درتفاوت فشرده و آنهایی که درتفاوت سطحی هستند.

درتفاوت فشرده کشاورزانی که فن آوری آبیاری موثر را انتخاب میکنند احتمالاً مصرف کلی آب را کم میکنند.

هرچند درآنجا همچنین میتواند تغییری در تفاوت سطحی وجودداشته باشد.

آنهایی که کیفیت پایین زمین دارند غالباً متوجه میشوند که استفاده کردن ازروشهای آبیاری سنتی برای زراعت سودآورنیست ازآنجائیکه قیمت موثر آب زمانی بالا است که کارایی آبیاری پایین باشد.

هرچند