اهداف آبیاری هوشمند؛ کم آبیاری تنظیم شده راهکاری برای خشکسالی

مساله آبیاری کشاورزی از مهمترین مسائل تولیدات کشاورزی است. کم آبیاری تنظیم شده راهکاری موثر برای مقابله با خشکسالی است به طوری که با همین مقدار آب و مدیریت صحیح بتوان تولیدات کشاورزی را حفظ کرد و حتی به افزایش بهره وری نیز رسید که از اهداف آبیاری محسوب می شوند. از آنجا که هرگونه افزایش بهره وری تولید مستقیما در رونق تولید تاثیرگذار است و از آنجا که هزینه های تولید را بالا نمی برد باعث کاهش تورم می شود. همچنین ریسک سرمایه گذاری در این بخش را کاهش داده و در نتیجه باعث افزایش علاقمندی به سمت سرمایه گذاری در این حوزه شده و رونق تولید در کشاورزی علاوه بر ارزآوری در صادرات و خودکفایی که به امنیت غذایی منجر می شود، بسیاری از بحران های اجتماعی در روستاها و مهاجرت به شهرها و حاشیه نشینی ها را کاهش داده و با مهاجرت معکوس به روستاها رونق در روستاها را نیز به همراه خواهد داشت. در ادامه به اهداف آبیاری پرداخته خواهد شد و اینکه برنامه ریزی آبیاری چگونه باید انجام شود. پس با ما همراه باشید

اهداف آبیاری

آبیاری در مفهوم علمی و مهندسی دارای دو هدف اصلی، به عنوان دو رکن اساسی است که در دو راستای مستقل از هم و با دو جهت‌گیری متفاوت و کاملاً مغایر با یکدیگر، دنبال می‌شود و اهداف آبیاری بسته به شرایطی که در ادامه خواهند آمد دنبال خواهند شد و بر اساس منطقه جغرافیایی یکی از دو هدف زیر انتخاب و پیگیری می‌گردد:

حالت اول: در مناطقی که محدودیت اراضی عامل غالب به‌حساب می‌آید باهدف «استفاده حداکثر از واحد اراضی».

حالت دوم: در شرایطی که آب عامل محدودکننده است، باهدف «استفاده حداکثر از واحد حجم آب».

میزان اهمیت هریک از این اهداف دوگانه، برای برنامه‌ریز، همیشه و همه‌جا، یکسان نیست و بسته به موقعیت زمانی و مکانی دارای درجاتی است.

مهم‌ترین مؤلفه تشدید، در حالت اول، مربوط به مناطقی است که محدودیت زمین توأم با فراوانی آب باشد و در حالت دوم مربوط به شرایطی است که محدودیت آب با زیادی زمین همراه باشد.

برای تعیین اهداف آبیاری باید ضریب فراوانی آب به زمین را تعریف کنیم. در یک منطقه اگر نسبت آب به اراضی را «ضریب فراوانی» بنامیم، این ضریب در حالت اول بزرگ‌تر از واحد و در حالت دوم کوچک‌تر از واحد خواهد بود. هرچه این ضرایب از واحد فاصله بگیرد شدت اهمیت هدف مربوطه بیشتر خواهد بود. نتیجه اینکه در برنامه‌ریزی‌های آبیاری، لازم است متناسب با درجه شدت مربوطه و تناسب کمبود یا فراوانی هر عامل نسبت به دیگری و ضریب فراوانی آب به زمین، وزن و بهایی درخور داده شود که در اینجا، بنا به‌ضرورت این موارد بیشتر تشریح می‌گردد:

ضریب فراوانی آب به زمین > 1

در مناطق مرطوب «ضریب فراوانی آب بر زمین» بزرگ‌تر از واحد است (و مقدار آن از نقطه‌ای به نقطه دیگر متفاوت است). هرچه این ضریب بزرگ‌تر باشد هدف اول در راستای ″ استفاده حداکثر از واحد اراضی ″ تشدید می‌گردد و برجسته می‌شود.

ضریب فراوانی آب به زمین < 1

به‌عکس در مناطق خشک و نیمه‌خشک این ضریب بسیار کمتر از واحد است. در چنین شرایطی هدف دوم در راستای ″ استفاده حداکثر از واحد حجم آب ″ دنبال می‌شود.

در شرایط ایران، اهمیت این موضوع با توجه به اولویت کشاورزی و بالا بودن ضریب رشد جمعیت و بسیاری مؤلفه‌های دیگر باز هم بیشتر تشدید می‌گردد.

تحقق هدف دوم جز با «کم‌آبیاری [1]» یا «کم آبیاری تنظیم‌ شده [2]» مقدور نیست.

پیاده سازی کم آبیاری تنظیم شده نیز نیازمند استفاده از سامانه هوشمند آبیاری و بهره گیری از فناوری آبیاری هوشمند است. سامانه های کنترل هوشمند آبیاری که چالش های اصلی آبیاری را حل می کنند باید به صورت وسیع در مناطق گرم و خشک بکارگیری شوند تا مساله خشکسالی به عنوان فرصتی برای کشاورزی دانش بنیان تبدیل شود.

الگوریتم های شبکه عصبی که الگوها را شناسایی می کنند در ارائه راهکارها و تصمیم گیری آبیاری بسیار موثر خواهند بود و هوش محاسباتی در این زمینه تحول آفرینی خواهد داشت.

اهداف آبیاری بر اساس اقلیم و شرایط متفاوت خواهند بود و از آنجا که مناطق اصلی در کشور عزیز ایران گرم و خشک هستند و بحران خشکی و کم آبی را دارند باید به دنبال استفاده حداکثر از واحد حجم آب باشیم.

[1]  Deficit Irrigation

[2] Regulated Deficit Irrigation