X
تبلیغات
رایتل

گزینه‌های نوبرای توسعه پایدار کشاورزی در مناطق نیمه خشک

دوشنبه 30 مهر‌ماه سال 1386 ساعت 21:32
متخصصین علوم کشاورزی برای جوامع ساکن در مناطق نیمه خشک، نیازمند تغییر نگرش علمی خود درباره مفهوم ”توسعه“ و به‌کارگیری ”سیستم‌های پیشرفته فن‌آوری“ کشاورزی، مصرف بهینه آب و انرژی، حفظ زیست بوم و منظرسازی (۱) می‌باشند. برای دستیابی به عمل‌کرد بهینه در مناطق خشک و نیمه خشک، یکی از گزینه‌های نو شناخت و به‌کارگیری روش‌های نوین آبیاری است.

زیرا به‌کارگیری فن‌آوری‌های نو، موجب افزایش مؤثر بازده مصرف آب و پیشگیری از انباشت املاح در ناحیه رشد ریشه شده و عملکرد بیشتری را به ارمغان خواهد آورد. پیامد بی‌چون و چرای افزایش شهرنشینی متمرکز در مناطق نیمه خشک جهان، چیزی جزء تقاضای فزاینده آب و فشار بر منابع آبی محدود این مناطق نیست. از این رو استفاده دوباره از آب‌های یک‌بار مصرف شده، همچون پساب‌های خانگی و زه آب‌ها به موضوعی پرچالش اما نو تبدیل شده است.

در حال حاضر در برخی کشورها، فاضلاب‌های خانگی پس از تصفیه‌های فیزیکی و یا بیولوژیک برای آبیاری درختان و فضاهای سبز با موفقیتی نسبی به‌کار گرفته شده‌اند. همچنین به‌منظور مدیریت هوشمند منابع آب در مقیاس‌های بزرگ، کاربرد سنجش‌گرها دمائی مادون‌قرمز برای تعیین نیاز آبی گیاهان مختلف عملی شده است.
افزون بر این، استقرار ”شبکه‌های هوشمند اطلاع‌رسانی هواشناسی“ و دریافت اطلاعات ثبت شده در این مراکز، امکان بهینه‌سازی راندمان مصرف آب ابیاری را فراهم آورده است. یکی دیگر از گزینه‌های نوین برای بهره‌برداری از منابع موجود در مناطق خشک و نیمه خشک، توجه به ”تنوع زیستی“ فراهم آمده در این مناطق همچون امکان استفاده ازگیاهان جایگزین مانند گیاهان شورپسند، گیاهان داروئی و زینتی می‌باشد.

● مقدمه
این واقعیت انکارناپذیر است که ”زیستن“ بدون آب امکان پذیر نیست. متأسفانه به‌رغم آنکه بیش از ۷۰ درصد سطح کره زمین پوشیده از آب است، نزدیک به ۹۹ درصد آن را آب دریاها و یخچال‌های طبیعی تشکیل می‌دهد و تنها حدود ۲ درصد سطح کره زمین را آب‌های قابل دسترس و مناسب برای مصارف گوناگون شامل می‌شود (۱).
منابع آب قابل استفاده به‌شدت و به‌طوری فزاینده در معرض آلودگی آلاینده‌هائی همچون فاضلاب‌های خام (تصفیه نشده)، پساب‌های صنعتی، باقی مانده‌های سموم و کودهای شیمیائی محلول قرار دارند. به‌طوری‌که همه ساله حجمی معادل ۲۰ میلیارد تن ضایعات و آلاینده به چنین منابع آبی قابل دسترسی تخلیه می‌گردد. (۸) بدین ترتیب و با توجه به افزایش روز افزون جمعیت جهان، سهم دسترسی انسان به منابع خاک کشاورزی و آب مطلوب، شدیداً رو به کاهش است.
بنابراین، متخصصین کشاورزی باید فن‌آوری‌های نوینی را برای رویاروئی با کاهش کمی و کیفی منابع آب و خاک به‌کار گیرند. (۵) در این راستا، برنامه‌هائی جند برای دستیابی به این مم وجود دارد که در زیر به برخی از آنها پرداخته می‌شود.

● مدیریت و حفاظت از آب

▪ آبیاری قطره‌ای:
کاربرد روش‌های نوین آبیاری، راندمان کاربرد آب را در مقایسه با روش‌های مرسوم (آبیاری غرقابی و جوی پشته) به‌طوری چشمگیر افزایش داده است. سیستم آبیاری قطره‌ای شامل خطوطی از لوله‌های پلاستیکی است که بر روی آنها سوراخ‌هائی تعبیه گردیده که این خطوط را باید در امتداد ردیف‌های کشت مستقر کرد. این قبیل خطوط لوله را می‌توان بر روی سطح خاک و یا در زیر سطح آن قرار داد تا بدین ترتیب آب با تواتر زیاد (تناوب کوتاه مدت) از راه روزنه‌ها در اختیار گیاه قرار گیرد.
آبیاری قطره‌ای، بهترین روش صرفه‌جوئی در میزان مصرف آب است. ضمن آن‌که در این روش، امکان کاربرد همزمان کود نیز وجود داشته و در نیروی انسانی و هزینه‌های مربوط به ادوات کشاورزی صرفه‌جوئی می‌شود. یکی از ویژگی‌های این روش، صرفه‌جوئی در میزان آب کاربردی تا حد ۵۰ درصد کمتر در دوره رشد گیاه در مقایسه با روش‌های غرقابی، جوی پشته و حتی سیستم آبیاری بارانی است. این موضوع، به‌ویژه در مورد خاک‌های سبک بافت صدق می‌نماید. (۱۰) به‌طور کلی،راندمان کاربرد آب در روش آبیاری قطره‌ای ۹۰ تا ۹۵ درصد است. حال آنکه در روش‌های بارانی و جوی پشته حداکثر راندمان مصرف آب به ترتیب ۷۰ و ۶۰ تا ۸۰ درصد گزارش شده است. برخی نتایج حاصل از کاربرد مؤثر آبیاری در روش قطره‌ای نشان می‌دهد که: در شمال آفریقا، عملکرد گوجه‌فرنگی در روش آبیاری قطره‌ای دو برابر روش بارانی است. در شمال ایالت کالیفرنیا نیز عملکرد گوجه‌فرنگی در روش قطره‌ای ۵/۲۶ درصد افزایش و از نظر اندازه محصول ۷/۱۳ درصد در مقایسه با روش جوی پشته بهبود داشت است. از آبیاری قطره‌ای عمل‌کرد توت‌فرنگی را در این ایالت ۵/۱۲ درصد نسبت به روش جوی پشته افزایش داده است.

● آبیاری قطره‌ای به‌همراه مالچ:
کاربرد مالچ یعنی پوشانیدن سطح خاک اطراف گیاهان (بوته‌ها) به‌وسیله مواد آلی و یا مصنوعی روشی دیگر برای صرفه‌جوئی بیشتر در مصرف آب است. بدین ترتیب، محیط مناسبتری برای رشد گیاه فراهم آمده و عملکرد افزایش می‌یابد. (۲) تنها در کشور چین، سالیانه بیش از ۸/۲ میلیون هکتار مالچ پلاستیکی برای گیاهانی همچون صیفی‌جات، میوه‌های بوته‌ای، پنبه، چغندر قند، ذرت و بادام زمینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. چنانچه مالچ مصرفی از نوع پلاستیکی باشد، بهتر است که خطوط لوله آبیاری به روش قطره‌ای در زیر سطح مالچ قرار گیرد. کاربرد توامان آبیاری قطره‌ای و مالچ، به‌طور معمول موجب افزایش معن‌دار عملکرد می‌شود. همچنین، در این حالت می‌توان آب آبیاری و کود محلول را به‌طور مستقیم در ناحیه رشد ریشه در زیر سطح مالچ قرار دارد. در آزمایشی که در ایالت نیوچرسی انجام شد، مشخص گردید که روش آبیاری قطره‌ای، مالچ و بدون آبیاری و مالچ و روش آبیاری به‌همراه مالچ عملکرد بادنجان را در تیمارهای (بدون مالچ و بدون آبیاری)، بدون مالچ و آبیاری قطره‌ای، مالچ و بدون آبیاری و مالچ روش آبیاری قطره‌ای به ترتیب تا، ۶۵/۰۹، ۸۴/۲۶، ۸۸/۰۳، ۱۱۱/۱۸ تن در هکتار افزایش می‌دهد.

▪ کشاورزی در محیط کنترل شده:
این قبیل سیستم‌های کنترل شده کشاورزی، رشد و نمو گیاه را به‌طور کامل در بخش‌های زیرین (ریشه‌ها) و هوائی (آسمانه) کنترل و تنظیم می‌نماید. در این ظرایط، تولید محصولات در گلخانه‌ها و یا در سازه‌های کاملاً محصور که در آن امکان مهار دمای هوا و خاک، رطوبت، ترکیب گاز اتمسفر، نور، آب و مواد غذائی در آن وجود دارد، به انجام می‌رسد آب کشت نوع کاملی از این روش است. فناوری که در آن برای رشد نمو گیاه در محلول غذائی با و یا بدون کاربد بستر رویش مصنوعی (محیط متخلخل استقرار گیاه)، مانند مواردی از کاربرد: شن، ماسه، ورمیکولیت، ذرات ریزدانه سنگ شکسته، پرلیت، خاک پیت، اندام‌های خرد شده گیاهی و خاک اره استفاده به‌عمل می‌آید. استفاده از چنین مواردی تنها برای تأمین تکیه گاه مکانیکی گیاه می‌باشد. از جمله مزیت‌های اصولی روش آب کشت (هیدروپونیک)، امکان پرورش متراکم گیاهان پر محصول، تولید گیاه در شرایط نبود خاک مناسب، بهره‌مندی کاملاً مؤثر از آب و کود و استفاده حداقل از مجموعه پیچیده (فیزیکی، شیمیائی و بیولوژیک) خاک است.

استفاده از این فناوری موجب چنان تحولی در تولید محصولات مربوطه گردیده است که تصور دستیابی به آن در گذشته هرگز وجود نداشته است. به‌عنوان مثال درایالت آریزونا، عملکرد گوجه‌فرنگی به حدود ۶۰ کیلوگرم در هر متر مربع در سال رسیده است. آینده چنین سیستم‌های امروزه آثار مثبت خود را نمودار ساخته به‌طوری که در مقایسه با نیم قرن گذشته تصور آن، غیر ممکن می‌نمود. به‌خصوص در مناطق خشک (بیابانی) که منابع انرژی طبیعی (نور و درجه حرارت حاصل از تابش خورشید) به‌میزان بسیار قابل توجهی و بدون نیاز به‌صرف هزینه همواره فراهم است.

● سنجش از دور (دور کاوی):
فن‌آوری عصر فضا، امروزه به سطح مزارع نیز راه یافته است. به‌طوری که امکان این‌که ”چه‌مقدار“ و ”چگونه“ آب مورد نیاز گیاهان را با کاربرد ابزاری همچون حرارت سنج‌های مادون‌قرمز که به رایانه‌ها متصل هستند، فراهم آورده است (۹).
یکی از فن‌آوری‌های مرتبط با آبیاری که به‌عنوان ”شاخص یا نمایه تنش آبی گیاه“ دانسته می‌شود پیشینه‌ای به سال ۱۹۸۰ دارد که به‌وسیله کارشناسان سرویس تحقیقات کشاورزی“ آزمایشگاه حفاظت آب آمریکا معرفی شد. استفاده از این فن‌آوری برای گیاهانی مانند پنبه، نوعی گردو، گندم و هندوانه با موفقیت به‌کار رفته است. موارد توفیق برای تولید وش پنبه منجر به افزایش یک عدل محصول در مقایسه با متوسط عملکرد و برای گردوی آمریکائی با کاهش میزان آب آبیاری به میزان ۳۰ درصد طی مدت سه سال زراعی، گردیده است. پژوهش‌هائی درباره برخی گیاهان از جمله چمن علفی، باغ‌های سیب، انگور مجلسی و ذرت همچنان در جریان می‌باشد. این موفقیت برای کلیه گیاهان زراعی و باغی نبوده، به‌طوری که برای گیاهانی نظیر کاهو درختان لیمو کارآئی نداشته است.
با این حال انتظار می‌رود که در آینده‌ای نه چندان دور هواپیماهای مجهز به اسکنرهای حرارتی مادن‌قرمز بتوانند برنامه‌ریزی آبیاری صدها هکتار اراضی تحت کشت را در مدت چند ”ثانیه“ انجام دهند.

● شبکه اطلاعاتی هواشناسی:
پدیده‌های جوی می‌توانند به‌طوری بسیار مؤثر بر سودمندی عملیات کشاورزی و باغبانی اثرگذار باشند.
طیف وسیعی از اقدامات مرتبط با تولید محصولات همچون انتخاب کولتیوارهای مناسب، تاریخ کشت، زمان آبیاری، مدیریت آفات، مدیریت بیماری‌ها و دوره مناسب برداشت محصولات وابسته به شرایط اقلیمی منطقه مورد نظر است (۹). استفاده صحیح و منطقی از اطلاعات هواشناسی نه تنها می‌تواند از بروز شرایط غیر مطلوب جلوگیری نماید،بلکه قادر است که توانمندی تولید محصولات را نیزفزونی داده و یا در شرایطی هزینه‌های تولید فرآورده‌ها راکاهش دهد و موجب صرفه‌جوئی در مصرف آب آبیاری گردیده و در مجموع منتج به سود بیشتری شود.
مولدان بخش کشاورزی در حال حاضر می‌توانند از جایگاه جدیدی به نام ”پایگاه اطلاعات هواشناسی“ که به‌طور اخص برای نیازهای کشاورزی طراحی و ابداع گردیده، کمک یابند. به‌عنوان مثال در ایالت آریزونا، این پایگاه اطلاعاتی تحت عنوان ”شبکه هواشناسی آریزونا“، ترکیبی از رایانه‌ها و تجهیزات پایش محیط می‌باشد که قادر است اطلاعات هواشناسی را در اختیار کاربر آن قرار دهد. در این ایستگاه داده‌های دما (هوا، خاک)، رطوبت نسبی، تشعشع خورشیدی، بارندگی و سرعت باد، اندازه‌‌گیری و ثبت می‌گردد.
رایانه‌های موجود نیز به‌طور منظم اطلاعات ارسالی از این ایستگاه را دریافت و ضمن پردازش و فرآوری داده‌ها نسبت به خلاصه کردن آنها اقدام می‌نمایند. از جمله اطلاعات قابل دسترسی در این شبکه هواشناسی می‌توان بهارقام روزانه و ساعتی پارامترهای مورد پایش، واحدهای حرارتی مورد نیاز برای پیش‌بینی وضعیت گیاهی، روند توسعه یا مراحل تکاملی آفات و برآورد تبخیر و تعرق گیاهی که برای برنامه‌ریزی آبیاری مورد نیاز است، اشاره نمود.

● کشاورزی دقیق:
این واژه که گاه تحت عنوان کشت و کار دقق نیز نامیده می‌شود، به معنی انتخاب خاک مناسب برای کشت، انتخاب نوع گیاه و مدیریت دام‌ها است (۱۱). به‌طوری‌که در شرایط متفاوت و موجود تطابق پذیر بوده و امکان انجام یا انتخاب آن در محدوده هر مزرعه اختصاصی نیز وجود داشته باشد.
امروزه، چهار نوع فن‌آوری پیشرفته کشاورزی دقیق را هدایت می‌نمایند که عبارتند از:
سنجنده‌های الکترونیکی ماشین‌های زمینی (که اغلب تحت عناوین پایشگرهای عملکرد یا ماشین‌های برداشت نامیده می‌شوند)، سیستم‌های اطلاعات جغرافیائی، سیستم‌های موقعیت‌یاب جغرافیائی و نرم‌افزارهای سیستم تصمیم‌گیری (تصمیم‌سازی) که برای تجزیه، تحلیل و برنامه‌ریزی به‌کار گرفته می‌شوند.
چنین ترکیبی با اجزاء فن‌آوری‌های گفته شده و با کاربرد رایانه و استعانت از ماهواره می‌تواند رهنمودهای لازم و یا ارزیابی مؤثر بودن عملکرد اقداماتی نظیر: غبار یا محلول پاشی برای کنترل آفات و بیماری‌های گیاهی، مدیریت آبیاری، کاربرد کودهای شیمیائی را به میزان مطلوب و مورد نظر، نحوه اثر بخش بودن کاربرد علف کش‌ها، کشت و کار دقیق و جایگزین مناسب بذور را در بستر کشت به انجام رساند.

● تلفیق پرورش آبزیان و سیستم‌های کشاورزی
افزایش هزینه‌های استحصال و کاربرد آب برای آبیاری در مناطق خشک از مواردی می‌باشد که در سطح جهانی متخصصین کشاورزی را به تفکر و تعمق واداشته است. برخی پژوهش‌گران بر این باورند که در مناطقی همچون آریزونا، سیستم‌های ذخیره، انتقال و توزیع آب (برای اهداف کشاورزی و آبیاری) از نظر فیزیکی مشابهت نسبی با حوضچه‌ها آبراهه‌های سنتی پرورش آبزیان (به‌خصوص ماهیان گرم‌آبزی) دارند.

در حال حاضر، برنامه‌های تحقیقاتی به‌منظور تلفیق پرورش ماهی در اراضی کشاورزی مبتنی بر آبیاری اصولی در جریان است تا بتوان موارد استفاده و کاربرد از آب را آن‌گونه توسعه داد که هزینه‌های انرژی مصرفی برای استحصال و یا پمپاژ آب را از طریق تولید (جانبی) فرآورده غذائی دیگری (ماهی) جبران نمود.

به‌عنوان مثال مدل‌های تحلیل حساسیت مربوط به حوضچه‌های پرورش ماهی که در آن برقراری جریان آب به روش‌های متعارف انجام می‌شود، نمایانگر آنست که در محدوده‌های هزینه‌ای ۱۰ تا ۲۰ دلار برای هر ۴/۱۲۳۳ متر مکعب آب (برابر با یک آکر ـ فوت) شرایط برابری ”مخارج با منافع“ حاصل می‌گردد و این در شرایطی است که هزینه‌های تأمین آب برای مزارع در ایالت آریزونا از رقم ذکر شده بیشتر می‌باشد.

بنابراین هرگاه ”آب مورد نیاز برای پرورش ماهیان گرم آبزی“ به‌دلیل آنکه حقابه مربوط به آبیاری زراعت در مزرعه و آب بهای آن مورد احتساب قرار گرفته است، مجانی تلقی گردد، بنابراین بازگشت سهمی از هزینه (مخارج) مترتبه می‌تواند نوید بخش باشد.

کاربرد سیستم آبرسانی (آبیاری) موجود، از جمله کانال‌ها و به‌طور ترجیحی هرگاه عملیات آبیاری همزمان با نیازهای پرورش آبزیان نباشد، شرایط را حاصل می‌نماید. زیرا همان‌گونه که مشخص است، سیستم کانال‌ها و یا حوضچه‌های ذخیره آبی که قبلاً ساخته شده‌اند، مورد استفاده قرار گرفته و هزینه‌های سرمایه‌ای و اولیه احداث این قبیل سازه‌ها را که پیش نیاز برنامه‌های پرورش آبزیان است، به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش خواهد داد.
لیکن به هر حال، پرورش آبزیان (به‌خصوص ماهی) برخلاف عملیات آبیاری مزارع، نیازمند به پایش لحظه‌ای دارد، به‌خصوص هرگاه این اقدام در کانال‌های کم عرض و جویچه‌های آبیاری و یا آبرسانی به انجام رسد، که در این شرایط برقراری جریان کمی از آب با کیفیت مناسب و به‌طور مداوم بایستی در آبراهه‌ها وجود داشته باشد. زیرا به‌عنوان مثال قطع ورود و عدم جریان آب ممکن است باعث تلف شدن بچه ماهی‌های پرورشی گردد. برای رفع یا تعدیل این مشکل، بایستی عملیات آبیاری را متوازن نمود و یا نسبت به احداث (ساخت) تجهیزات نگهداری و پرورش ماهی در مجاورت محدوده مورد نظراقدام شود.

به‌نحوی که ابتدا آب تخصیصی برای عملیات آبیاری را به حوضچه یا آبراهه‌های پرورش ماهی منحرف و سپس آن را برای آبیاری مزارع دوباره به طریق ثقلی و یا پمپاژ محل مورد نظر در مزرعه هدایت نمود.
تلفیق پرورش آبزیان با آبیاری نه تنها موجب بهره‌مندی مؤثر از هر واحد آب مصرفی است، که در شرایط بهره‌برداری از اراضی در مناطق خشک برای تولید مواد غذائی و فرآورده‌های خام صنعتی بسیار ضروری می‌باشد، بلکه به‌دلیل افزایش قیمت آب استحصالی، این قبیل اقدامات می‌تواند متضمن سودآوری بیشتری گردد.

● کاربرد فاضلاب‌های تصفیه شده برای آبیاری
در مناطق خشک و نیمه خشک که کمبود منابع آبی از عوامل مهم محدود کننده توسعه کشاورزی پایدار می‌باشد، کاربرد فاضلاب‌های تصفیه شده به‌طوری قابل ملاحظه روبه افزایش است تا بخشی از کمبود آب مورد نیاز را تأمین نماید. (۶) این مهم در شرایطی است که مخارج استحصال و انتقال آب مناسب برای امور آبیاری در حال افزایش می‌باشد.

از آنجا که متقاضیان محدودی برای دریافت و مصرف این قبیل آبها وجود دارد، فعلاً رقابت قابل ملاحظه‌ای در این زمینه به چشم نمی‌خورد.

لیکن پیش‌بینی می‌شود، در آینده‌ای نزدیک، کاربرد این قبیل آب‌ها برای مصارف آبیاری فضاهای سبز، زمین‌های ورزشی و یا گیاهانی که به‌طور مستقیم مورد مصرف خوراکی قرار نمی‌گیرند، افزایش یابد. (۶) از مزیت‌های قابل توجه کاربرد فاضلاب‌های تصفیه شده برای درختستان‌ها و پارک‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

ـ چمن‌های علوفه‌ای، گیاهانی پر مصرف از نظر نیاز آبی می‌باشند. همچنین به‌دلیل همیشه سبز بودننیاز به مقادیر زیادی مواد غذائی دارند.
بدین دلیل کاربرد فاضلاب‌های تصفیه شده که سرشار از مواد غذائی مورد نیاز گیاهان می‌باشند به‌وسیله گیاهان جذب و مصرف گردیده و بدین ترتیب خطرات ناشی از نفوذ و آلایندگی آب‌های زیرزمینی در این مناطق می‌تواند متصور نباشد (۳).

ـ به‌دلیل آنکه فاضلاب به‌طور مستمر تولید می‌گردد، موارد کاربرد آن نیز بایستی به‌طور دائمی باشد. به‌عنوان مثال علف چمنی، نوعی گیاه چند ساله است که دارای دوره‌های قطع مصرف آب از جمله موارد کشت، بذردهی، برداشت ـ که در کلیه این ادوار عملیات آبیاری بایستی متوقف شود و در مجموع این اوقات، زمانی قابل ملاحظه است که گیاه چمن علفی وجود نداشته باشد.

ـ از آنجا که زمین‌های ورزشی و پارک‌ها در حواشی شهرها می‌باشند، مخارج انتقال فاضلاب‌های تصفیه شده برای آبیاری آنها چندان قابل ملاحظه نیست.

ـ مسائل مربوط به بهداشت محیط زیست و حفظ سلامت انسان به هنگام کاربرد پساب‌های تصفیه شده برای اراضی چمنی و پارک‌ها به مراتب کمتر از شرایطی استکه درآن این قبیل آب‌ها برای آبیاری گیاهان خوراکی مصرف می‌شوند.
ـ مسائلی که ممکن است در مورد کاربرد آب‌های تصفیه شده (فاضلاب‌ها) بر روی خاک‌ها ایجاد گردد، به‌خصوص از دیدگاه اثرات اجتماعی و اقتصادی در شرایط کاربرد این قبیل آب‌ها برای آبیاری اراضی ورزشی و پارک‌ها کمتر از آن است، که کاربرد چنین آب‌هائی به منظور آبیاری محصولات کشاورزی به‌طور مستقیم موردمصرف قرار گیرند.

● ایجاد درختستان مقاوم به خشکی
واژهزیر سکیپ یا مقاوم به خشکی ”از عبارت یونانی“، ”زیروس“ به معنی خشکی اشتقاق یافته است.

این قبیل گیاهان در مقایسه با انواعی که به‌صورت سنتی کشت می‌گردند ”مثل چمن علوفه‌ای“، نیاز آبی کمتری دارند. (۴) بنابراین روش ابتکاری را می‌توان برای منظرسازی و در ارتباط با راندمان کاربرد آب و انرژی تعریف کرد که بر پایه هفت شرط اصولی علم باغبانی می‌باشند که آنها را به شرح زیر می‌توان فهرست نمود:

▪ طراحی و کشت مناسب
▪ انتخاب خاک مناسب به‌عنوان رویشگاه گیاه
▪ کاربرد مواد بهساز برای افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک
▪ کاربرد روش آبیاری با راندمان مطلوب
▪ کاربرد مالچ (گیاهی و یا مصنوعی) برای کاهش میزان تبخیر و جلوگیری از هدر رفت رطوبت از سطح خاک
▪ کشت مختلط گیاهان با نیاز آبی کم در ترکیب با طرح منظرسازی
▪ نگهداری مناسب از گیاهان و استفاده از سیستم آبیاری بهینه برای گیاهان.

ـ تذکر:
به‌عنوان نمونه طبق اطلاعات موجود، فقط در ایالت آریزونا، بیش از ۴۰۰ گونه گیاهی وجود دارد که شرایط مقاومت به خشکی را دارا می‌باشند.

منظرسازی یا ایجاد محوطه سبز با استفاده از درختان و گیاهان مناسب می‌تواند مخارج سرمایشی سالیانه ساختمان‌های مسکونی را کاهش دهد. طرح کشت حفاظت انرژی، مشتمل بر درختان پر شاخه و گسترده‌ای می‌باشد که نقش سایه انداز دیوارها و سقف ساختمان‌ها را برای جلوگیری از تابش مستقیم نور خورشید در تابستان داشته، لیکن امکان بهره‌مندی از نور خورشید را در زمستان از جهت شمالی ساختمان فراهم می‌آورد.
در اوقات عصر درختان پایه کوتاه باعث جلوگیری از تابش نور خورشید می‌گردند. اکثر این قبیل درختان که به‌منظور طرح کشت حفاظت انرژی انتخاب می‌شوند از انواع درختان یا درختچه‌های همیشه سبز می‌باشند. پژوهش‌ها نشان می‌دهد که پوشش گیاهی در شهرها موجب کاهش پایدار هزینه‌های مصرفی انرژی در واحدهای تجاری و مسکونی گردیده و به زیبائی گستره شهر می‌افزاید.

۱) گیاهان جایگزین برای مناطق خشک
در حال حاضر توجه بسیار زیادی به انتخاب گیاهان، جایگزین برای مناطق خشک و نیمه خشک برای کاربردهای گوناگون از جمله: منظرسازی (ایجاد درختستان یا بوته‌زار)، تولید فرآورده‌‌های غذائی و یا استفاده از گیاهانی که توانمندی تولید مواد داروئی، شیمیائی، الیاف و یا روغن گیاهی را داشته باشند، شده است.

۲) گیاهان شورپسند
چنانچه امکان تبدیل مناطق خشک به اراضی مولد فراهم می‌گردید، شرایط تأمین مواد غذائی و تغذیه میلیون‌ەا انسان نیز امکان پذیر می‌شد. هرچند اقدامات لازم جهت تأین مواد غذائی برای آینده از طریق بالابردن راندمان‌های آبیاری و بهینه نمودن سیستم‌های کشت و کار در جریان م‌باشد، لیکن این واقعیت همیشه باقی است که حدود ۹۸ درصد آب‌های موجود در سطح کره زمین به‌صورت دریا و یا یخچال‌های طبیعی می‌باشند. در حال حاضر بیش از ۳۲۲۰۰ کیلومتر مناطق خشک و بیابانی ساحلی خالی از سکنه است. لیکن چنانچه اقداماتی برای تبدیل این نواحی به مناطق مولد اعمال گردد، اغلب این مناطق مکان‌هائی مناسب و دلپذیر برای اقامت می‌باشند.

یک جایگزین برای تولید مواد غذائی در اراضی ساحلی مناطق خشک، انتخاب و کشت آن از قبیل گیاهانی استکه امکان رشد آنها در خاک‌های شور (و یا شور و سدیمی) وجود داشته باشد و برای عملیات آبیاری این قبیل گیاهان بتوان از آب‌های نامتعارف (از نظر شوری) و یا آب دریا به‌صورت مستقیم استفاده نمود (۷). بدین ترتیب، چنین گیاهانی را می‌توان هالوفیت یا شورپسند محسوب نمود. تحقیقات نشان می‌دهد که برخی از گیاهان همچون ”آتریپلکس“ از نظر تولید محصول (علوفه) و میزان پروتئین با گیاه یونجه تقریباً برابری نمی‌نماید.

املاح اضافی که جذب گیاه گردیده است را می‌توان پس از برداشت، آبشوئی نمود. آزمایش‌های مقدماتی درباره مصرف این گیاه برای تعلیف دام‌‌ها، نشان می‌دهد که املاح جایگزینی آن در جیره غذائی برخی دام‌ها درآینده امید بخش است. سایر گیاهان از جمله گونه‌ای ”سالیکورنیا“ (۱۱) از نظر تولید دانه که محتوی مقادیر قابل ملاحظه‌ای روغن خوراکی و پروتئین می‌باشد، در مراحل بررسی و نتیجه‌گیری می‌باشد.

آزمایش‌های متعدد و متراکمی در جریان است تا بتوان از آب دریاهائی که آبزیان در آن زیست می‌نمایند را به‌دلیل غنی بودن آب آنها از ازت برای آبیاری گیاهان شور پسند به مصرف رسانید. مقادیر رشد بسیار قابل ملاحظه در آزمایش‌هائی که در آنها از چنین آب‌های محتوی ازت زیاد، برای عملیات آبیاری گیاهان شورپسند به‌کار رفته، گزارش گردیده است. این قبیل گیاهان هالوفیت ممکن است در آینده منابع غذائی قابل ملاحظه‌ای برای تغذیه انسان و دام‌ها محسوب گردند.

۳) گیاهان داروئی
اغلب نسخه‌های داریوئی تجویز به‌وسیله پزشکان و یا داروهای موجود بروی پیشخوان داروخانه‌ها دارای بنیان گیاهی (مستقیم یا فرآوری شده) می‌باشند. اکثر ترکیبات مصنوعی که امروزهدر دسترس هستند، مقدمتاً از گیاهان بومی مناطق و جنگل‌های نواحی حاره‌ای منشاء، یافته‌اند که منبع تأمین آب برای رشد و نمو آنها را بارندگی تشکیل می‌دهد و اقلام معرفی شده گیاهان داروئی که رشگاه آنها مناطق خشک باشد، بسیار اندک هستند.
گیاهان مناطق خشک و بیابانی به‌دلیل آنکه از نظر محیطی تحت تنش می‌باشند، نوعی مواد شیمیائی تولید می‌نمایند که آنها را در مقابل جانوران، میکروب‌ها و حتی گیاهان بومی مناطق خشک دارای پادزهرهای متوقف کننده فعالیت‌های ویروسی از جمله عامل انتقال و اشاعه بیماری ایدز (Aids) می‌باشند.

۴) سایر گیاهان جایگزین
برخی گیاهان جایگزین قبلاً مورد توجه قرار گرفته و پژوهش‌های عملی و کاربردی در مورد آنها به‌انجام رسیده است که از آن جمله جوجویا (هوهوبا) و گوایل (Guayule) را می‌توان نام برد. گیاهان دیگری که محتوی ترکیبات شیمیائی خاص می‌باشند. مانند چیا (Chia)، گوار (Guar) و تاروید (Tarweed) نیز مورد توجه هستند. گیاهی به‌نام هسی پارالوئی (Hesparalaoe) نوعی گیاه لیفی است که احتمال تولید کاغذ با کیفیت بسیار مطلوب از آن وجود دارد. گیاهان دیگری از جمله لس کوالا (Lesqerella) و ورونیا (Veronia)، از نظر امکان استحصال بعضی انواع روغن بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند.

با توجه به اطلاع رسانی‌های مکرر در خصوص فراهم آمدن ”تنوع زیستی“، انجام تحقیقات لازمه بروی گیاهان جایگزین بایستی بیشتر مورد توجه قرار گیرد. بنیان تولید گیاهان نوین در کشاورزی از طریق انواع مناسب و مطلوب ”جایگزین“ موجب پیدایش و توسعه نوعی کشاورزی صنعتی نوین خواهد شد که بدین ترتیب سیستم‌های زراعی جدید، جایگزین سیستم‌های غیر نوبتی که در آنها تقاضای زیاد برای منابع آبی و نهادهای کشاورزی وجود داشت، تغییر خواهد یافت.

● فن‌آوری زیستی (بیوتکنولوژی)
انسان، در عصر کنونی باید از فن آوری‌های پیشرفته موجود، استفاده علمی و منطقی بنمایند. برنامه‌های جایگزین و گزینه‌های ممکن برای تهیه مواد غذائی و فرآورده‌های خام صنعتی که رافع نیازهای آینده است، از هم اکنون تدارک دیده شده و به مرحله عمل درآید. زیرا کاربرد روش‌های نوین، بیشتر مرتبط با اقدامات حفاظتی از منابع خاک، آب و جلوگیری از تخریب و انحطاط چنین منابع تولیدی است.

در دهه ۱۹۶۰، وضعیت مواد غذائی برای برخی کشورها از جمله در قاره آسیا، بسیار نگران کننده تصور می‌شد. به‌طوری‌که بعضی متخصصین بروز پدیده ”قحطی“ را قریب الوقوع می‌دانستند. لیکن هم زمان با این نگرانی بزرگ، افزایش عملکرد محصولات کشاورزی در واحد سطح که از طریق معرفی ارقام پر محصول برنج، گندم، توسعه شبکه‌ەای آبیاری و کاربرد کودهای معدنی به انجام رسید، از بروز پدیده کمبود مواد غذائی و قحطی، جلوگیری به‌عمل آورد، به‌طوری که در حال حاضر از طریق افزایش عملکرد همه روزه ۷۰۰ میلیون نفر تغذیه می‌شوند. این واقعه یا حادثه تحت عنوان ”انقلاب سبز“ نام‌گذاری شد.

هرچند میانگین عملکرد فرآورده‌های کشاورزی به‌دلیل کاربرد فن‌آوری‌هیا معرفی شده، که به‌وسیله کشاورزان اعمال می‌گردد، کم و بیش رو به افزایش است، لیکن تحول ایجاد شده به‌وسیله انقلاب سبز روند مورد انتظار را از دست داده و پیشرفت آن آهسته گردیده است. این واقعیت غیر قابل انکار وجود دارد که انسان طی یک قرن گذشته توانسته است عملکرد محصولات را چهار برابر نماید. لیکن این دستاورد، ”گام نخست“ می‌باشد. زیرا افزایش قابل ملاحظه جمعیت جهان به‌خصوص در کشورهای در حال پیشرفت اقدامات خاصی را برای مقابله با کمبود موادغذائی در شرایط فعلی و آینده الزامی نموده است.

اروزه، با کاربرد روش‌های پیشرفته فن‌آوری‌های زیستی (بیوتکنولوژیک)، انسان قادر است تحولات پیشرفته و شگفت‌آنگیزی را در صنایع غذائی ایجاد نماید که این تحول می‌تواند ”انقلاب“ دیگری به‌شمار آید. اعتقاد برخی صاحب‌نظران بر آنست که این پدیده نوعی ”انقلاب آرام“ است.

زیرا، دستاوردهای آن در ابتدا ممکن است ”بسیار چشمگیر“ نباشد. لیکن در نهایت، فن‌آوری زیستی به احتمال قوی می‌تواند اثراتی به مراتب بیشتر از ”انقلاب سبز“ در برداشته باشد. زیرا این فن‌آوری نوعی فرایند تجمعی (تکاملی) است و تأثیرات آن کوتاه مدت (از نظر افزایش عملکرد و تولیدات گیاهی) نمی‌باشد.

در آینده، به‌عنوان مثال علم مهندسی ژنتیک قادر خواهد بود که فرصتی مناسب برا یانتقال ژن‌های هورمونی رشد را در گونه‌های ماهیان به نحوی فراهم آورد که میزان رشد آنها در مقایسه با شرایط متعارف (عادی) حتی بیش از چهار برابر گردد. همژنین تصور مکن بر آن است که بتوان نوعی ژن را از جانوران به گیاهان منتقل نمود تا آنها را در مقابل آفات و بیماری‌های گیاهی مقاوم و پایدار نمود. علاوه بر آن نیز ممکن است نوعی میکروارگانیسم را طراحی نمود که لکه‌های نفتی را در سطوح آبی هضم، جذب و پاکسازی نماید.

● نتیجه‌گیری
با فراهم آمدن امکانات علمی تهیه نقشه‌های ژنوم (۱۲) جانوران و گیاهان انسان ممکن است در آینده‌ای نزدیک قادر به دستکاری ویژگی‌های ژن‌ها گردد. امید می‌رود که به‌زودی بتوان مناطق خشک و بیابانی ساحلی (آبی) جهان را با استفاده از گیاهان مقاوم به شوری و با استفاده از آب دریا به‌عنوان منبع آبیاری به مناطق سرسبز و مولد کشاورزی تبدیل کرد.

همچنین ممکن است در آینده، امکان کشت و کار در ۴۰۵ میلیون هکتار اراضی که سفره‌های آب زیرزمینی آنها شور است، فراهم گردیده و ۷/۵ میلیون هکتار اراضی متأثر از انباشته شدن املاح که همه ساله ازچرخه تولیدات کشاورزی خارج می‌شده‌اند را مورد بهره‌برداری و استفاده‌های گوناگون کشاورزی قرار داد.

همچنین با یاری جستن از دانش اصلاح نباتات و ژنتیک گیاهی، از طریق کاربرد ابزارهای جدید فن‌آوری زیستی، فرصت‌های تولید فرآورده‌های غذائی جدید پدیدار گردیده تا بتوان با استفاده از این دستاوردهای علمی، امکان توسعه کشاورزی پایدار در مناطق نیمه خشک جهان امکان‌پذیر گردیده و با صرف مخارج کمتر و کاربرد مواد شیمیائی به میزان حداقل نسبت به تولید فراورده‌های غذائی و مواد خام صنعتی اقدام نمود.

علاوه بر آن، دیدگاه هدفمند بر آن است که با استفاده از فن‌آوری‌های نوین بتوان از ظرفیت تولید اراضی کشاورزی (که در حال حاضر در حد مطلوبی نمی‌باشد) حداکثر بهره‌برداری را به‌عمل آورد، و این نقیصه را با شتاب لازم بر طرف نمود.

پیشرفت شگفت‌انگیز تکنولوژی، توجه به موارد تحقیقاتی، تفکرات متمرکز و پیشرفته، برقراری امنیت غذائی و ارتقاء استاندارد سطح زندگی ساکنین کشورها را تسهیل نموده و امید می‌رود که زمینه‌های زندگی مسالمت‌آمیز اقوام و نژادهای مختلف را در اقصی نقاط جهان فراهم آورد. وظیفه همگان است که زمینه‌های پژوهش‌های کاربردی از این قبیل ”نوآوری‌ها“ را فراهم آورده، در مورد ترویج اصول و مبانی حاصله اقدام نمایند.

پیش نیاز زندگی با نشاط و صلح جهانی در سده کنونی در گرو امعان نظر خاص به بخشی از موارد گفته شده است.
مهدی همائی
(دانشیار گروه خاک‌شناسی دانشگاه تربیت مدرس)
ابراهیم پذیرا
(استاد پژوهش سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، وزارت جهاد کشاورزی)
del.icio.us  digg  newsvine  furl  Y!  smarking  segnalo