نقش به کارگیری روشهای نوین آبیاری در مناطق خشک

[masi eng 47044]

نقش به کارگیری روشهای نوین آبیاری در مناطق خشک برای دستیابی به عملکرد بهینه در مناطق خشک و نیمه خشک، یکی از گزینه های نو شناخت و به کارگیری روشهای نوین آبیاری است.

متخصصان علوم کشاورزی برای جوامع ساکن در مناطق نیمه خشک، نیازمند تغییر نگرش علمی خود درباره مفهوم "توسعه" و بکارگیری "سیستمهای پیشرفته فناوری" کشاورزی، مصرف بهینه آب و انرژی، حفظ زیست بوم و منظرسازی هستند. برای دستیابی به عملکرد بهینه در مناطق خشک و نیمه خشک، یکی از گزینه های نو شناخت و بکارگیری روشهای نوین آبیاری است.

زیرا بکارگیری فناوریهای نو، موجب افزایش موثر بازده مصرف آب و پیشگیری از انباشت املاح در ناحیه رشد ریشه شده و عملکرد بیشتری را به ارمغان خواهد آورد. پیامد بی چون و چرای افزایش شهرنشینی متمرکز در مناطق نیمه خشک جهان، چیزی جز تقاضای فزاینده آب و فشار بر منابع آبی محدود این مناطق نیست. از این رو استفاده دوباره از آبهای یک بار 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 تصفیه های فیزیکی و یا بیولوژیک برای آبیاری درختان و فضاهای سبز با موفقیتی نسبی بکار گرفته شده اند. همچنین به منظور مدیریت هوشمند منابع آب در مقیاسهای بزرگ، کاربرد سنجش گرها دمایی مادون قرمز برای تعیین نیاز آبی گیاهان مختلف عملی شده است.

افزون بر این، استقرار "شبکه های هوشمند اطلاع رسانی هواشناسی" و دریافت اطلاعات ثبت شده در این مراکز، امکان بهینه سازی راندمان مصرف آب ابیاری را فراهم آورده است. یکی دیگر از گزینه های نوین برای بهره برداری 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 دارویی و زینتی است.

مقدمه

این واقعیت انکارناپذیر است که "زیستن" بدون آب امکان پذیر نیست. متاسفانه به رغم آنکه بیش از ۷۰ درصد سطح کره زمین پوشیده از آب است، نزدیک به ۹۹ درصد آن را آب دریاها و یخچالهای طبیعی تشکیل می دهد و تنها حدود دو درصد سطح کره زمین را آبهای قابل دسترس و مناسب برای مصارف گوناگون شامل می شود.

منابع آب قابل استفاده به شدت و به طوری فزاینده در معرض آلودگی آلاینده هایی همچون فاضلابهای خام (تصفیه نشده)، پسابهای صنعتی، باقیمانده های سموم و کودهای شیمیایی محلول قرار دارند. به طوری که همه ساله حجمی معادل ۲۰ میلیارد تن ضایعات و آلاینده به چنین منابع آبی قابل دسترسی تخلیه می شود. بدین ترتیب و با توجه به افزایش روز افزون جمعیت جهان، سهم دسترسی انسان به منابع خاک کشاورزی و آب مطلوب، شدیدا رو به کاهش است.

بنابراین، متخصصان کشاورزی باید فناوریهای نوینی را برای رویارویی با کاهش کمی و کیفی منابع آب و خاک به کار گیرند. در این راستا، برنامه هایی چند برای دستیابی به این تکنولوژی وجود دارد که در زیر به برخی از آنها پرداخته می شود.

مدیریت و حفاظت از آب

آبیاری قطره ای:

کاربرد روشهای نوین آبیاری، راندمان کاربرد آب را در مقایسه با روشهای مرسوم (آبیاری غرقابی و جوی پشته) به طوری چشمگیر افزایش داده است. سیستم آبیاری قطره ای شامل خطوطی از لوله های پلاستیکی است که بر روی آنها سوراخهایی تعبیه شده که این خطوط را باید در امتداد ردیفهای کشت مستقر کرد. این قبیل خطوط لوله را می توان بر روی سطح خاک و یا در زیر سطح آن قرار داد تا بدین ترتیب آب با تواتر زیاد (تناوب کوتاه مدت) از راه روزنه ها در اختیار گیاه قرار گیرد.

آبیاری قطره ای، بهترین روش صرفه جویی در میزان مصرف آب است. ضمن آن که در این روش، امکان کاربرد همزمان کود نیز وجود داشته و در نیروی انسانی و هزینه های مربوط به ادوات کشاورزی صرفه جوئی می شود. یکی از ویژگیهای این روش، صرفه جوئی 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، به ویژه در مورد خاکهای سبک بافت صدق می کند. به طور کلی، راندمان کاربرد آب در روش آبیاری قطره ای 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 موثر آبیاری در روش قطره ای نشان می دهد که در شمال آفریقا، عملکرد گوجه فرنگی در روش آبیاری قطره ای دو برابر روش بارانی است. در شمال ایالت کالیفرنیا نیز عملکرد گوجه فرنگی در روش قطره ای ۵/۲۶ درصد افزایش و از نظر اندازه محصول ۷/۱۳ درصد در مقایسه با روش جوی پشته بهبود داشت است. از آبیاری قطره ای عمل کرد توت فرنگی را در این ایالت ۵/۱۲ درصد نسبت به روش جوی پشته افزایش داده است.

آبیاری قطره ای به همراه مالچ:

کاربرد مالچ یعنی پوشانیدن سطح خاک اطراف گیاهان (بوته ها) به وسیله مواد آلی و یا مصنوعی روشی دیگر برای صرفه جویی بیشتر در مصرف آب است. بدین ترتیب، محیط مناسبتری برای رشد گیاه فراهم آمده و عملکرد افزایش میابد. تنها در کشور چین، سالیانه بیش از ۸/۲ میلیون هکتار مالچ پلاستیکی برای گیاهانی همچون صیفی جات، میوه های بوته ای، پنبه، چغندر قند، ذرت و بادام زمینی مورد استفاده قرار می گیرد. چنانچه مالچ مصرفی از نوع پلاستیکی باشد، بهتر است که خطوط لوله آبیاری به روش قطره ای در زیر سطح مالچ قرار گیرد. کاربرد توامان آبیاری قطره ای و مالچ، به طور معمول موجب افزایش معن دار عملکرد می شود. همچنین، در این حالت می توان آب آبیاری و کود محلول را به طور مستقیم در ناحیه رشد ریشه در زیر سطح مالچ قرار دارد. در آزمایشی که در ایالت نیوچرسی انجام شد، مشخص شد که روش آبیاری قطره ای، مالچ و بدون آبیاری و مالچ و روش آبیاری به همراه مالچ عملکرد بادنجان را در تیمارهای (بدون مالچ و بدون آبیاری)، بدون مالچ و آبیاری قطره ای، مالچ و بدون آبیاری و مالچ روش آبیاری قطره ای به ترتیب تا، ۶۵/۰۹، ۸۴/۲۶، ۸۸/۰۳، ۱۱۱/۱۸ تن در هکتار افزایش می دهد.

کشاورزی در محیط کنترل شده:

این قبیل سیستمهای کنترل شده کشاورزی، رشد و نمو گیاه را به طور کامل در بخشهای زیرین (ریشه ها) و هوایی (آسمانه) کنترل و تنظیم می کند. در این شرایط، تولید محصولات در گلخانه ها و یا در سازه های کاملا محصور که در آن امکان مهار دمای هوا و خاک، رطوبت، ترکیب گاز اتمسفر، نور، آب و مواد غذایی در آن وجود دارد، به انجام می رسد آب کشت نوع کاملی از این روش است. فناوری که در آن برای رشد نمو گیاه در محلول غذایی 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 به عمل می آید. استفاده از چنین مواردی تنها برای تامین تکیه گاه مکانیکی گیاه است. از جمله مزیتهای اصولی روش آب کشت (هیدروپونیک)، امکان پرورش متراکم گیاهان پرمحصول، تولید گیاه در شرایط نبود خاک مناسب، بهره مندی کاملا موثر از آب و کود و استفاده حداقل از مجموعه پیچیده (فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک) خاک است.

استفاده از این فناوری موجب چنان تحولی در تولید محصولات مربوطه شده است که تصور دستیابی به آن در گذشته هرگز وجود نداشته است. به عنوان مثال درایالت آریزونا، عملکرد گوجه فرنگی به حدود ۶۰ کیلوگرم در هر مترمربع در سال رسیده است. آینده چنین سیستمهای امروزه آثار مثبت خود را نمودار ساخته به طوری که در مقایسه با نیم قرن گذشته تصور آن، غیر ممکن می کرد. به خصوص در مناطق خشک (بیابانی) که منابع انرژی طبیعی (نور و درجه حرارت حاصل از تابش خورشید) به میزان بسیار قابل توجهی و بدون نیاز به صرف هزینه همواره فراهم است.

سنجش از دور (دور کاوی)

فناوری عصر فضا، امروزه به سطح مزارع نیز راه یافته است. به طوری که امکان این که "چه مقدار" و "چگونه" آب مورد نیاز گیاهان را با کاربرد ابزاری همچون حرارت سنجهای مادون قرمز که به رایانه ها متصل هستند، فراهم آورده است.

یکی از فناوریهای مرتبط با آبیاری که به عنوان "شاخص یا نمایه تنش آبی گیاه" دانسته می شود پیشینه ای به سال ۱۹۸۰ دارد که به وسیله کارشناسان سرویس تحقیقات کشاورزی آزمایشگاه حفاظت آب آمریکا معرفی شد. استفاده از این فناوری برای گیاهانی مانند پنبه، نوعی گردو، گندم و هندوانه با موفقیت به کار رفته است. موارد توفیق برای تولید وش پنبه منجر به افزایش یک عدل محصول در مقایسه با متوسط عملکرد و برای گردوی آمریکایی با کاهش میزان آب آبیاری به میزان ۳۰ درصد طی مدت سه سال زراعی، شده است. پژوهشهایی درباره برخی گیاهان از جمله چمن علفی، باغهای سیب، انگور مجلسی و ذرت همچنان در جریان است. این موفقیت برای کلیه گیاهان زراعی و باغی نبوده، به طوری که برای گیاهانی نظیر کاهو درختان لیمو کارآیی نداشته است.

با این حال انتظار می رود که در آینده ای نه چندان دور هواپیماهای مجهز به اسکنرهای حرارتی مادن قرمز بتوانند برنامه ریزی آبیاری صدها هکتار اراضی تحت کشت را در مدت چند ثانیه انجام دهند.

شبکه اطلاعاتی هواشناسی:

پدیده های جوی می توانند به طوری بسیار موثر 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. استفاده صحیح و منطقی از اطلاعات هواشناسی نه تنها می تواند از بروز شرایط غیر مطلوب جلوگیری کند، بلکه قادر است که توانمندی تولید محصولات را نیزفزونی داده و یا در شرایطی هزینه های تولید فرآورده ها راکاهش دهد و موجب صرفه جوئی در مصرف آب آبیاری شده و در مجموع منتج به سود بیشتری شود.

مولدان بخش کشاورزی در حال حاضر می توانند از جایگاه جدیدی به نام "پایگاه اطلاعات هواشناسی" که به طور اخص برای نیازهای کشاورزی طراحی و ابداع شده، کمک یابند. به عنوان مثال در ایالت آریزونا، این پایگاه اطلاعاتی تحت عنوان "شبکه هواشناسی آریزونا"، ترکیبی از رایانه ها و تجهیزات پایش محیط است که قادر است اطلاعات هواشناسی را در اختیار کاربر آن قرار دهد. در این ایستگاه داده های دما (هوا و خاک)، رطوبت نسبی، تشعشع خورشیدی، بارندگی و سرعت باد، اندازه گیری و ثبت می شود.

رایانه های موجود نیز به طور منظم اطلاعات ارسالی از این ایستگاه را دریافت و ضمن پردازش و فرآوری داده ها نسبت به خلاصه کردن آنها اقدام می کنند. از جمله اطلاعات قابل دسترسی در این شبکه هواشناسی می توان بهارقام روزانه و ساعتی پارامترهای مورد پایش، واحدهای حرارتی مورد نیاز برای پیش بینی وضعیت گیاهی، روند توسعه یا مراحل تکاملی آفات و برآورد تبخیر و تعرق گیاهی که برای برنامه ریزی آبیاری مورد نیاز است، اشاره کرد.

کشاورزی دقیق:

این واژه که گاه تحت عنوان کشت و کار دقق نیز نامیده می شود، به معنی انتخاب خاک مناسب برای کشت، انتخاب نوع گیاه و مدیریت دامها است. به طوری که 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 فن آوری پیشرفته کشاورزی دقیق را هدایت می کنند که عبارتند از:

سنجنده های الکترونیکی ماشینهای زمینی (که اغلب تحت عناوین پایشگرهای عملکرد یا ماشینهای برداشت نامیده می شوند)، سیستمهای اطلاعات جغرافیایی، سیستمهای موقعیت یاب جغرافیایی و نرم افزارهای سیستم تصمیم گیری (تصمیم سازی) که برای تجزیه، تحلیل و برنامه ریزی به کار گرفته می شوند.

چنین ترکیبی با اجزاء فناوریهای گفته شده و با کاربرد رایانه و استعانت از ماهواره می تواند رهنمودهای لازم و یا ارزیابی موثر بودن عملکرد اقداماتی نظیر: غبار یا محلول پاشی برای کنترل آفات و بیماریهای گیاهی، مدیریت آبیاری، کاربرد کودهای شیمیایی را به میزان مطلوب و مورد نظر، نحوه اثر بخش بودن کاربرد علفکشها، کشت و کار دقیق و جایگزین مناسب بذور را در بستر کشت به انجام رساند.

تلفیق پرورش آبزیان و سیستمهای کشاورزی

افزایش هزینه های استحصال و کاربرد آب برای آبیاری در مناطق خشک از مواردی است که در سطح جهانی متخصصان کشاورزی را به تفکر و تعمق واداشته است. برخی پژوهش گران 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 حوضچه ها آبراهه های سنتی پرورش آبزیان (به خصوص ماهیان گرم آبزی) دارند.

در حال حاضر، برنامه های تحقیقاتی به منظور 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 هزینه های انرژی مصرفی برای استحصال و یا پمپاژ آب را از طریق تولید (جانبی) فرآورده غذایی دیگری (ماهی) جبران کرد.

به عنوان مثال مدلهای تحلیل حساسیت مربوط به حوضچه های پرورش ماهی که در آن برقراری جریان آب به روشهای متعارف انجام می شود، نمایانگر آنست که در محدوده های هزینه ای ۱۰ تا ۲۰ دلار برای هر ۴/۱۲۳۳ مترمکعب آب (برابر با یک آکر ـ فوت) شرایط برابری "مخارج با منافع" حاصل می شود و این در شرایطی است که هزینه های تامین آب برای مزارع در ایالت آریزونا از رقم ذکر شده بیشتر است.

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

کاربرد سیستم آبرسانی (آبیاری) موجود، از جمله کانالها و به طور ترجیحی هرگاه عملیات آبیاری همزمان با نیازهای پرورش آبزیان نباشد، شرایط را حاصل می کند. زیرا همان گونه که مشخص است، سیستم کانالها و یا حوضچه های ذخیره آبی که قبلا ساخته شده اند، مورد استفاده قرار گرفته و هزینه های سرمایه ای و اولیه احداث این قبیل سازه ها را که پیش نیاز برنامه های پرورش آبزیان است، به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد.

لیکن به هر حال، پرورش آبزیان (به خصوص ماهی) برخلاف عملیات آبیاری مزارع، نیازمند به پایش لحظه ای دارد، به خصوص هرگاه این اقدام در کانالهای کم عرض و جویچه های آبیاری و یا آبرسانی به انجام رسد، که در این شرایط برقراری جریان کمی از آب با کیفیت مناسب و به طور مداوم بایستی در آبراهه ها وجود داشته باشد. زیرا به عنوان مثال قطع ورود و عدم جریان آب ممکن است باعث تلف شدن بچه ماهیهای پرورشی شود. برای رفع یا تعدیل این مشکل، باید عملیات آبیاری را متوازن کرد و یا نسبت به احداث (ساخت) تجهیزات نگهداری و پرورش ماهی در مجاورت محدوده مورد نظراقدام شود.

به نحوی که ابتدا آب تخصیصی برای عملیات آبیاری را به حوضچه یا آبراهه های پرورش ماهی منحرف و سپس آن را برای آبیاری مزارع دوباره به طریق ثقلی و یا پمپاژ محل مورد نظر در مزرعه هدایت کرد.

تلفیق پرورش آبزیان با آبیاری نه تنها موجب بهره مندی موثر از هر واحد آب مصرفی است، که در شرایط بهره برداری از اراضی در مناطق خشک برای تولید مواد غذائی و فرآورده های خام صنعتی بسیار ضروری است، بلکه به دلیل افزایش قیمت آب استحصالی، این قبیل اقدامات می تواند متضمن سودآوری بیشتری شود

[masi eng 47044]

برای دستیابی به عملکرد بهینه در مناطق خشک و نیمه خشک، یکی از گزینه های نو شناخت و به کارگیری روشهای نوین آبیاری است.

متخصصان علوم کشاورزی برای جوامع ساکن در مناطق نیمه خشک، نیازمند تغییر نگرش علمی خود درباره مفهوم "توسعه" و بکارگیری "سیستمهای پیشرفته فناوری" کشاورزی، مصرف بهینه آب و انرژی، حفظ زیست بوم و منظرسازی هستند. برای دستیابی به عملکرد بهینه در مناطق خشک و نیمه خشک، یکی از گزینه های نو شناخت و بکارگیری روشهای نوین آبیاری است.

زیرا بکارگیری فناوریهای نو، موجب افزایش موثر بازده مصرف آب و پیشگیری از انباشت املاح در ناحیه رشد ریشه شده و عملکرد بیشتری را به ارمغان خواهد آورد. پیامد بی چون و چرای افزایش شهرنشینی متمرکز در مناطق نیمه خشک جهان، چیزی جز تقاضای فزاینده آب و فشار بر منابع آبی محدود این مناطق نیست. از این رو استفاده دوباره از آبهای یک بار 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 تصفیه های فیزیکی و یا بیولوژیک برای آبیاری درختان و فضاهای سبز با موفقیتی نسبی بکار گرفته شده اند. همچنین به منظور مدیریت هوشمند منابع آب در مقیاسهای بزرگ، کاربرد سنجش گرها دمایی مادون قرمز برای تعیین نیاز آبی گیاهان مختلف عملی شده است.

افزون بر این، استقرار "شبکه های هوشمند اطلاع رسانی هواشناسی" و دریافت اطلاعات ثبت شده در این مراکز، امکان بهینه سازی راندمان مصرف آب ابیاری را فراهم آورده است. یکی دیگر از گزینه های نوین برای بهره برداری 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 دارویی و زینتی است.

مقدمه

این واقعیت انکارناپذیر است که "زیستن" بدون آب امکان پذیر نیست. متاسفانه به رغم آنکه بیش از ۷۰ درصد سطح کره زمین پوشیده از آب است، نزدیک به ۹۹ درصد آن را آب دریاها و یخچالهای طبیعی تشکیل می دهد و تنها حدود دو درصد سطح کره زمین را آبهای قابل دسترس و مناسب برای مصارف گوناگون شامل می شود.

منابع آب قابل استفاده به شدت و به طوری فزاینده در معرض آلودگی آلاینده هایی همچون فاضلابهای خام (تصفیه نشده)، پسابهای صنعتی، باقیمانده های سموم و کودهای شیمیایی محلول قرار دارند. به طوری که همه ساله حجمی معادل ۲۰ میلیارد تن ضایعات و آلاینده به چنین منابع آبی قابل دسترسی تخلیه می شود. بدین ترتیب و با توجه به افزایش روز افزون جمعیت جهان، سهم دسترسی انسان به منابع خاک کشاورزی و آب مطلوب، شدیدا رو به کاهش است.

بنابراین، متخصصان کشاورزی باید فناوریهای نوینی را برای رویارویی با کاهش کمی و کیفی منابع آب و خاک به کار گیرند. در این راستا، برنامه هایی چند برای دستیابی به این تکنولوژی وجود دارد که در زیر به برخی از آنها پرداخته می شود.

مدیریت و حفاظت از آب

آبیاری قطره ای:

کاربرد روشهای نوین آبیاری، راندمان کاربرد آب را در مقایسه با روشهای مرسوم (آبیاری غرقابی و جوی پشته) به طوری چشمگیر افزایش داده است. سیستم آبیاری قطره ای شامل خطوطی از لوله های پلاستیکی است که بر روی آنها سوراخهایی تعبیه شده که این خطوط را باید در امتداد ردیفهای کشت مستقر کرد. این قبیل خطوط لوله را می توان بر روی سطح خاک و یا در زیر سطح آن قرار داد تا بدین ترتیب آب با تواتر زیاد (تناوب کوتاه مدت) از راه روزنه ها در اختیار گیاه قرار گیرد.

آبیاری قطره ای، بهترین روش صرفه جویی در میزان مصرف آب است. ضمن آن که در این روش، امکان کاربرد همزمان کود نیز وجود داشته و در نیروی انسانی و هزینه های مربوط به ادوات کشاورزی صرفه جوئی می شود. یکی از ویژگیهای این روش، صرفه جوئی 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، به ویژه در مورد خاکهای سبک بافت صدق می کند. به طور کلی، راندمان کاربرد آب در روش آبیاری قطره ای 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 موثر آبیاری در روش قطره ای نشان می دهد که در شمال آفریقا، عملکرد گوجه فرنگی در روش آبیاری قطره ای دو برابر روش بارانی است. در شمال ایالت کالیفرنیا نیز عملکرد گوجه فرنگی در روش قطره ای ۵/۲۶ درصد افزایش و از نظر اندازه محصول ۷/۱۳ درصد در مقایسه با روش جوی پشته بهبود داشت است. از آبیاری قطره ای عمل کرد توت فرنگی را در این ایالت ۵/۱۲ درصد نسبت به روش جوی پشته افزایش داده است.

آبیاری قطره ای به همراه مالچ:

کاربرد مالچ یعنی پوشانیدن سطح خاک اطراف گیاهان (بوته ها) به وسیله مواد آلی و یا مصنوعی روشی دیگر برای صرفه جویی بیشتر در مصرف آب است. بدین ترتیب، محیط مناسبتری برای رشد گیاه فراهم آمده و عملکرد افزایش میابد. تنها در کشور چین، سالیانه بیش از ۸/۲ میلیون هکتار مالچ پلاستیکی برای گیاهانی همچون صیفی جات، میوه های بوته ای، پنبه، چغندر قند، ذرت و بادام زمینی مورد استفاده قرار می گیرد. چنانچه مالچ مصرفی از نوع پلاستیکی باشد، بهتر است که خطوط لوله آبیاری به روش قطره ای در زیر سطح مالچ قرار گیرد. کاربرد توامان آبیاری قطره ای و مالچ، به طور معمول موجب افزایش معن دار عملکرد می شود. همچنین، در این حالت می توان آب آبیاری و کود محلول را به طور مستقیم در ناحیه رشد ریشه در زیر سطح مالچ قرار دارد. در آزمایشی که در ایالت نیوچرسی انجام شد، مشخص شد که روش آبیاری قطره ای، مالچ و بدون آبیاری و مالچ و روش آبیاری به همراه مالچ عملکرد بادنجان را در تیمارهای (بدون مالچ و بدون آبیاری)، بدون مالچ و آبیاری قطره ای، مالچ و بدون آبیاری و مالچ روش آبیاری قطره ای به ترتیب تا، ۶۵/۰۹، ۸۴/۲۶، ۸۸/۰۳، ۱۱۱/۱۸ تن در هکتار افزایش می دهد.

کشاورزی در محیط کنترل شده:

این قبیل سیستمهای کنترل شده کشاورزی، رشد و نمو گیاه را به طور کامل در بخشهای زیرین (ریشه ها) و هوایی (آسمانه) کنترل و تنظیم می کند. در این شرایط، تولید محصولات در گلخانه ها و یا در سازه های کاملا محصور که در آن امکان مهار دمای هوا و خاک، رطوبت، ترکیب گاز اتمسفر، نور، آب و مواد غذایی در آن وجود دارد، به انجام می رسد آب کشت نوع کاملی از این روش است. فناوری که در آن برای رشد نمو گیاه در محلول غذایی 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 به عمل می آید. استفاده از چنین مواردی تنها برای تامین تکیه گاه مکانیکی گیاه است. از جمله مزیتهای اصولی روش آب کشت (هیدروپونیک)، امکان پرورش متراکم گیاهان پرمحصول، تولید گیاه در شرایط نبود خاک مناسب، بهره مندی کاملا موثر از آب و کود و استفاده حداقل از مجموعه پیچیده (فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک) خاک است.

استفاده از این فناوری موجب چنان تحولی در تولید محصولات مربوطه شده است که تصور دستیابی به آن در گذشته هرگز وجود نداشته است. به عنوان مثال درایالت آریزونا، عملکرد گوجه فرنگی به حدود ۶۰ کیلوگرم در هر مترمربع در سال رسیده است. آینده چنین سیستمهای امروزه آثار مثبت خود را نمودار ساخته به طوری که در مقایسه با نیم قرن گذشته تصور آن، غیر ممکن می کرد. به خصوص در مناطق خشک (بیابانی) که منابع انرژی طبیعی (نور و درجه حرارت حاصل از تابش خورشید) به میزان بسیار قابل توجهی و بدون نیاز به صرف هزینه همواره فراهم است.

سنجش از دور (دور کاوی)

فناوری عصر فضا، امروزه به سطح مزارع نیز راه یافته است. به طوری که امکان این که "چه مقدار" و "چگونه" آب مورد نیاز گیاهان را با کاربرد ابزاری همچون حرارت سنجهای مادون قرمز که به رایانه ها متصل هستند، فراهم آورده است.

یکی از فناوریهای مرتبط با آبیاری که به عنوان "شاخص یا نمایه تنش آبی گیاه" دانسته می شود پیشینه ای به سال ۱۹۸۰ دارد که به وسیله کارشناسان سرویس تحقیقات کشاورزی آزمایشگاه حفاظت آب آمریکا معرفی شد. استفاده از این فناوری برای گیاهانی مانند پنبه، نوعی گردو، گندم و هندوانه با موفقیت به کار رفته است. موارد توفیق برای تولید وش پنبه منجر به افزایش یک عدل محصول در مقایسه با متوسط عملکرد و برای گردوی آمریکایی با کاهش میزان آب آبیاری به میزان ۳۰ درصد طی مدت سه سال زراعی، شده است. پژوهشهایی درباره برخی گیاهان از جمله چمن علفی، باغهای سیب، انگور مجلسی و ذرت همچنان در جریان است. این موفقیت برای کلیه گیاهان زراعی و باغی نبوده، به طوری که برای گیاهانی نظیر کاهو درختان لیمو کارآیی نداشته است.

با این حال انتظار می رود که در آینده ای نه چندان دور هواپیماهای مجهز به اسکنرهای حرارتی مادن قرمز بتوانند برنامه ریزی آبیاری صدها هکتار اراضی تحت کشت را در مدت چند ثانیه انجام دهند.

شبکه اطلاعاتی هواشناسی:

پدیده های جوی می توانند به طوری بسیار موثر 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. استفاده صحیح و منطقی از اطلاعات هواشناسی نه تنها می تواند از بروز شرایط غیر مطلوب جلوگیری کند، بلکه قادر است که توانمندی تولید محصولات را نیزفزونی داده و یا در شرایطی هزینه های تولید فرآورده ها راکاهش دهد و موجب صرفه جوئی در مصرف آب آبیاری شده و در مجموع منتج به سود بیشتری شود.

مولدان بخش کشاورزی در حال حاضر می توانند از جایگاه جدیدی به نام "پایگاه اطلاعات هواشناسی" که به طور اخص برای نیازهای کشاورزی طراحی و ابداع شده، کمک یابند. به عنوان مثال در ایالت آریزونا، این پایگاه اطلاعاتی تحت عنوان "شبکه هواشناسی آریزونا"، ترکیبی از رایانه ها و تجهیزات پایش محیط است که قادر است اطلاعات هواشناسی را در اختیار کاربر آن قرار دهد. در این ایستگاه داده های دما (هوا و خاک)، رطوبت نسبی، تشعشع خورشیدی، بارندگی و سرعت باد، اندازه گیری و ثبت می شود.

رایانه های موجود نیز به طور منظم اطلاعات ارسالی از این ایستگاه را دریافت و ضمن پردازش و فرآوری داده ها نسبت به خلاصه کردن آنها اقدام می کنند. از جمله اطلاعات قابل دسترسی در این شبکه هواشناسی می توان بهارقام روزانه و ساعتی پارامترهای مورد پایش، واحدهای حرارتی مورد نیاز برای پیش بینی وضعیت گیاهی، روند توسعه یا مراحل تکاملی آفات و برآورد تبخیر و تعرق گیاهی که برای برنامه ریزی آبیاری مورد نیاز است، اشاره کرد.

کشاورزی دقیق:

این واژه که گاه تحت عنوان کشت و کار دقق نیز نامیده می شود، به معنی انتخاب خاک مناسب برای کشت، انتخاب نوع گیاه و مدیریت دامها است. به طوری که 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 فن آوری پیشرفته کشاورزی دقیق را هدایت می کنند که عبارتند از:

سنجنده های الکترونیکی ماشینهای زمینی (که اغلب تحت عناوین پایشگرهای عملکرد یا ماشینهای برداشت نامیده می شوند)، سیستمهای اطلاعات جغرافیایی، سیستمهای موقعیت یاب جغرافیایی و نرم افزارهای سیستم تصمیم گیری (تصمیم سازی) که برای تجزیه، تحلیل و برنامه ریزی به کار گرفته می شوند.

چنین ترکیبی با اجزاء فناوریهای گفته شده و با کاربرد رایانه و استعانت از ماهواره می تواند رهنمودهای لازم و یا ارزیابی موثر بودن عملکرد اقداماتی نظیر: غبار یا محلول پاشی برای کنترل آفات و بیماریهای گیاهی، مدیریت آبیاری، کاربرد کودهای شیمیایی را به میزان مطلوب و مورد نظر، نحوه اثر بخش بودن کاربرد علفکشها، کشت و کار دقیق و جایگزین مناسب بذور را در بستر کشت به انجام رساند.

تلفیق پرورش آبزیان و سیستمهای کشاورزی

افزایش هزینه های استحصال و کاربرد آب برای آبیاری در مناطق خشک از مواردی است که در سطح جهانی متخصصان کشاورزی را به تفکر و تعمق واداشته است. برخی پژوهش گران 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 حوضچه ها آبراهه های سنتی پرورش آبزیان (به خصوص ماهیان گرم آبزی) دارند.

در حال حاضر، برنامه های تحقیقاتی به منظور 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 هزینه های انرژی مصرفی برای استحصال و یا پمپاژ آب را از طریق تولید (جانبی) فرآورده غذایی دیگری (ماهی) جبران کرد.

به عنوان مثال مدلهای تحلیل حساسیت مربوط به حوضچه های پرورش ماهی که در آن برقراری جریان آب به روشهای متعارف انجام می شود، نمایانگر آنست که در محدوده های هزینه ای ۱۰ تا ۲۰ دلار برای هر ۴/۱۲۳۳ مترمکعب آب (برابر با یک آکر ـ فوت) شرایط برابری "مخارج با منافع" حاصل می شود و این در شرایطی است که هزینه های تامین آب برای مزارع در ایالت آریزونا از رقم ذکر شده بیشتر است.

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

کاربرد سیستم آبرسانی (آبیاری) موجود، از جمله کانالها و به طور ترجیحی هرگاه عملیات آبیاری همزمان با نیازهای پرورش آبزیان نباشد، شرایط را حاصل می کند. زیرا همان گونه که مشخص است، سیستم کانالها و یا حوضچه های ذخیره آبی که قبلا ساخته شده اند، مورد استفاده قرار گرفته و هزینه های سرمایه ای و اولیه احداث این قبیل سازه ها را که پیش نیاز برنامه های پرورش آبزیان است، به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد.

لیکن به هر حال، پرورش آبزیان (به خصوص ماهی) برخلاف عملیات آبیاری مزارع، نیازمند به پایش لحظه ای دارد، به خصوص هرگاه این اقدام در کانالهای کم عرض و جویچه های آبیاری و یا آبرسانی به انجام رسد، که در این شرایط برقراری جریان کمی از آب با کیفیت مناسب و به طور مداوم بایستی در آبراهه ها وجود داشته باشد. زیرا به عنوان مثال قطع ورود و عدم جریان آب ممکن است باعث تلف شدن بچه ماهیهای پرورشی شود. برای رفع یا تعدیل این مشکل، باید عملیات آبیاری را متوازن کرد و یا نسبت به احداث (ساخت) تجهیزات نگهداری و پرورش ماهی در مجاورت محدوده مورد نظراقدام شود.

به نحوی که ابتدا آب تخصیصی برای عملیات آبیاری را به حوضچه یا آبراهه های پرورش ماهی منحرف و سپس آن را برای آبیاری مزارع دوباره به طریق ثقلی و یا پمپاژ محل مورد نظر در مزرعه هدایت کرد.

تلفیق پرورش آبزیان با آبیاری نه تنها موجب بهره مندی موثر از هر واحد آب مصرفی است، که در شرایط بهره برداری از اراضی در مناطق خشک برای تولید مواد غذائی و فرآورده های خام صنعتی بسیار ضروری است، بلکه به دلیل افزایش قیمت آب استحصالی، این قبیل اقدامات می تواند متضمن سودآوری بیشتری شود.

کاربرد فاضلابهای تصفیه شده برای آبیاری

در مناطق خشک و نیمه خشک که کمبود منابع آبی از عوامل مهم محدودکننده توسعه کشاورزی پایدار است، کاربرد فاضلابهای تصفیه شده به طوری قابل ملاحظه رو به افزایش است تا بخشی از کمبود آب مورد نیاز را تامین کند. این مهم در شرایطی است که مخارج استحصال و انتقال آب مناسب برای امور آبیاری در حال افزایش است.

از آنجا که متقاضیان محدودی برای دریافت و مصرف این قبیل آبها وجود دارد، فعلا رقابت قابل ملاحظه ای در این زمینه به چشم نمی خورد.

لیکن پیش بینی می شود، در آینده ای نزدیک، کاربرد این قبیل آبها برای مصارف آبیاری فضاهای سبز، زمینهای ورزشی و یا گیاهانی که به طور مستقیم مورد مصرف خوراکی قرار نمی گیرند، افزایش یابد. از مزیتهای قابل توجه کاربرد فاضلابهای تصفیه شده برای درختستانها و پارکها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- چمنهای علوفه ای، گیاهانی پرمصرف از نظر نیاز آبی هستند. همچنین به دلیل همیشه سبز بودن نیاز به مقادیر زیادی مواد غذایی دارند.

بدین دلیل کاربرد فاضلابهای تصفیه شده که سرشار از مواد غذایی مورد نیاز گیاهان هستند به وسیله گیاهان جذب و مصرف شده و بدین ترتیب خطرات ناشی از نفوذ و آلایندگی آبهای زیرزمینی در این مناطق می تواند متصور نباشد.

ـ به دلیل آنکه فاضلاب به طور مستمر تولید می شود، موارد کاربرد آن نیز باید به طور دایمی باشد. به عنوان مثال علف چمنی، نوعی گیاه چند ساله است که دارای دوره های قطع مصرف آب از جمله موارد کشت، بذردهی، برداشت 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 هستند، مخارج انتقال فاضلابهای تصفیه شده برای آبیاری آنها چندان قابل ملاحظه نیست.

ـ مسایل 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 است که در آن این قبیل آبها برای آبیاری گیاهان خوراکی مصرف می شوند.

ـ مسایلی که ممکن است در مورد کاربرد آبهای تصفیه شده (فاضلابها) بر روی خاکها ایجاد شود، به خصوص 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 آبهایی به منظور آبیاری محصولات کشاورزی به طور مستقیم موردمصرف قرار گیرند.

ایجاد درختستان مقاوم به خشکی

واژه زیر سکیپ یا مقاوم به خشکی از عبارت یونانی، "زیروس" به معنی خشکی اشتقاق یافته است.

این قبیل گیاهان در مقایسه با انواعی که به صورت سنتی کشت می شوند مثل چمن علوفه ای، نیاز آبی کمتری دارند. بنابراین روش ابتکاری را می توان برای منظرسازی و در ارتباط با راندمان کاربرد آب و انرژی تعریف کرد که بر پایه هفت شرط اصولی علم باغبانی هستند که آنها را به شرح زیر می توان فهرست کرد:

طراحی و کشت مناسب

انتخاب خاک مناسب به عنوان 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 هدررفت 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.

تذکر:

به عنوان نمونه طبق اطلاعات موجود، فقط در ایالت آریزونا، بیش از ۴۰۰ گونه گیاهی وجود دارد که شرایط مقاومت به خشکی را دارا هستند.

منظرسازی یا ایجاد محوطه سبز با استفاده از درختان و گیاهان مناسب می تواند مخارج سرمایشی سالیانه ساختمانهای مسکونی را کاهش دهد. طرح کشت حفاظت انرژی، مشتمل بر درختان پر شاخه و گسترده ای است که نقش سایه انداز دیوارها و سقف ساختمانها را برای جلوگیری از تابش مستقیم نور خورشید در تابستان داشته، لیکن امکان بهره مندی از نور خورشید را در زمستان از جهت شمالی ساختمان فراهم می آورد.

در اوقات عصر درختان پایه کوتاه باعث جلوگیری از تابش نور خورشید می شوند. اکثر این قبیل درختان که به منظور طرح کشت حفاظت انرژی انتخاب می شوند از انواع درختان یا درختچه های همیشه سبز هستند. پژوهشها نشان می دهد که پوشش گیاهی در شهرها موجب کاهش پایدار هزینه های مصرفی انرژی در واحدهای تجاری و مسکونی شده و به زیبایی گستره شهر می افزاید.

1- 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 بوته زار)، تولید فرآورده های غذایی و یا استفاده از گیاهانی که توانمندی تولید مواد دارویی، شیمیایی، الیاف و یا روغن گیاهی را داشته باشند، شده است.

2- گیاهان شورپسند

چنانچه امکان تبدیل مناطق خشک به اراضی مولد فراهم می شد، شرایط تامین مواد غذایی و تغذیه میلیونها انسان نیز امکان پذیر می شد. هرچند اقدامات لازم جهت تأین مواد غذائی برای آینده از طریق بالابردن راندمانهای آبیاری و بهینه کردن سیستمهای کشت و کار در جریان است، لیکن این واقعیت همیشه باقی است که حدود ۹۸ درصد آبهای موجود در سطح کره زمین به صورت دریا و یا یخچالهای طبیعی هستند. در حال حاضر بیش از ۳۲ هزار و ۲۰۰کیلومتر مناطق خشک و بیابانی ساحلی خالی از سکنه است. لیکن چنانچه اقداماتی برای تبدیل این نواحی به مناطق مولد اعمال شود، اغلب این مناطق مکانهایی مناسب و دلپذیر برای اقامت هستند.

یک جایگزین برای تولید مواد غذایی در اراضی ساحلی مناطق خشک، انتخاب و کشت آن از قبیل گیاهانی است که 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 به صورت مستقیم استفاده کرد. بدین ترتیب، چنین گیاهانی را می توان هالوفیت یا شورپسند محسوب کرد. تحقیقات نشان می دهد که برخی از گیاهان همچون "آتریپلکس" از نظر تولید محصول (علوفه) و میزان پروتئین با گیاه یونجه تقریبا برابری نمی کند.

املاح اضافی که جذب گیاه شده است را می توان پس از برداشت، آبشویی کرد. آزمایشهای مقدماتی درباره مصرف این گیاه برای تعلیف دام ها، نشان می دهد که املاح جایگزینی آن در جیره غذایی برخی دامها در آینده امیدبخش است. سایر گیاهان از جمله گونه ای "سالیکورنیا" از نظر تولید دانه که محتوی مقادیر قابل ملاحظه ای روغن خوراکی و پروتئین است، در مراحل بررسی و نتیجه گیری است.

آزمایشهای متعدد و متراکمی در جریان است تا بتوان از آب دریاهایی که آبزیان در آن زیست می کنند را به دلیل غنی بودن آب آنها از ازت برای آبیاری گیاهان شور پسند به مصرف رسانید. مقادیر رشد بسیار قابل ملاحظه در آزمایشهایی که در آنها از چنین آبهای محتوی ازت زیاد، برای عملیات آبیاری گیاهان شورپسند به کار رفته، گزارش شده است. این قبیل گیاهان هالوفیت ممکن است در آینده منابع غذایی قابل ملاحظه ای برای تغذیه انسان و دامها محسوب شوند.

 

3- گیاهان دارویی

اغلب نسخه های دارویی تجویز به وسیله پزشکان و یا داروهای موجود بروی پیشخوان داروخانه ها دارای بنیان گیاهی (مستقیم یا فرآوری شده) هستند. اکثر ترکیبات مصنوعی که امروزه در دسترس هستند، مقدمتا از گیاهان بومی مناطق و جنگلهای نواحی حاره ای منشاء، یافته اند که منبع تامین آب برای رشد و نمو آنها را بارندگی تشکیل می دهد و اقلام معرفی شده گیاهان دارویی که رشگاه آنها مناطق خشک باشد، بسیار اندک هستند.

گیاهان مناطق خشک و بیابانی به دلیل آنکه از نظر محیطی تحت تنش هستند، نوعی مواد شیمیایی تولید می کنند 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) هستند.

 

4- سایر گیاهان جایگزین

برخی گیاهان جایگزین قبلا مورد توجه قرار گرفته و پژوهشهای عملی و کاربردی در مورد آنها به انجام رسیده است که از آن جمله جوجویا (هوهوبا) و گوایل (Guayule) را می توان نام برد. گیاهان دیگری که محتوی ترکیبات شیمیایی خاص هستند. مانند چیا (Chia)، گوار (Guar) و تاروید (Tarweed) نیز مورد توجه هستند. گیاهی به نام 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 گرفته اند.

با توجه به اطلاع رسانیهای مکرر در خصوص فراهم آمدن تنوع زیستی، انجام تحقیقات لازمه بروی گیاهان جایگزین باید 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.

فناوری زیستی (بیوتکنولوژی)

انسان، در عصر کنونی باید از فن آوری های پیشرفته موجود، استفاده علمی و منطقی کنند. برنامه های جایگزین و گزینه های ممکن برای تهیه مواد غذایی و فرآورده های خام صنعتی که رافع نیازهای آینده است، از هم اکنون تدارک دیده شده و به مرحله عمل درآید. زیرا کاربرد روش های 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 غذایی برای برخی کشورها از جمله در قاره آسیا، بسیار نگران کننده تصور می شد. به طوری که بعضی متخصصین بروز پدیده قحطی را قریب الوقوع می دانستند. لیکن همزمان با این نگرانی بزرگ، افزایش عملکرد محصولات کشاورزی در واحد سطح که از طریق معرفی ارقام پرمحصول برنج، گندم، توسعه شبکه های آبیاری و کاربرد کودهای معدنی به انجام رسید، از بروز پدیده کمبود مواد غذایی و قحطی، جلوگیری به عمل آورد، به طوری که در حال حاضر از طریق افزایش عملکرد همه روزه ۷۰۰ میلیون نفر تغذیه می شوند. این واقعه یا حادثه تحت عنوان "انقلاب سبز" نامگذاری شد.

هرچند میانگین عملکرد فرآورده های کشاورزی به دلیل کاربرد فن آوریهای معرفی شده، که به وسیله کشاورزان اعمال می شود، کم و بیش رو به افزایش است، لیکن تحول ایجاد شده به وسیله انقلاب سبز روند مورد انتظار را از دست داده و پیشرفت آن آهسته شده است. این واقعیت غیر قابل انکار وجود دارد که انسان طی یک قرن گذشته توانسته است عملکرد محصولات را چهار برابر کند. لیکن این دستاورد، "گام نخست" است. زیرا افزایش قابل ملاحظه جمعیت جهان به خصوص در کشورهای در حال پیشرفت اقدامات خاصی را برای مقابله با کمبود مواد غذایی در شرایط فعلی و آینده الزامی کرده است.

اروزه، با کاربرد روشهای پیشرفته فناوریهای زیستی (بیوتکنولوژیک)، انسان قادر است تحولات پیشرفته و شگفت انگیزی را در صنایع غذایی ایجاد کند که این تحول می تواند انقلاب دیگری به شمار آید. اعتقاد برخی صاحب نظران بر آنست که این پدیده نوعی "انقلاب آرام" است.

زیرا، دستاوردهای آن در ابتدا ممکن است بسیار چشمگیر نباشد. لیکن در نهایت، فناوری زیستی به احتمال قوی می تواند اثراتی به مراتب بیشتر از انقلاب سبز دربر داشته باشد. زیرا این فناوری نوعی فرایند تجمعی (تکاملی) است و تاثیرات آن کوتاه مدت (از نظر افزایش عملکرد و تولیدات گیاهی) نیست.

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

نتیجه گیری

با فراهم آمدن امکانات علمی تهیه نقشه های ژنوم جانوران و گیاهان انسان ممکن است در آینده ای نزدیک قادر به دستکاری ویژگیهای ژنها شود. امید می رود که به زودی بتوان مناطق خشک و بیابانی ساحلی (آبی) جهان را با استفاده از گیاهان مقاوم به شوری و با استفاده از آب دریا به عنوان 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 سفره های آب زیرزمینی آنها شور است، فراهم شده و ۷/۵ میلیون هکتار اراضی متاثر از انباشته شدن املاح که همه ساله ازچرخه تولیدات کشاورزی خارج می شده اند را مورد بهره برداری و استفاده های گوناگون کشاورزی قرار داد.

همچنین با یاری جستن از دانش اصلاح نباتات و ژنتیک گیاهی، از طریق کاربرد ابزارهای جدید فناوری زیستی، فرصتهای تولید فرآورده های غذایی جدید پدیدار شده تا بتوان با استفاده از این دستاوردهای علمی، امکان توسعه کشاورزی پایدار در مناطق نیمه خشک جهان امکان پذیر شده و با صرف مخارج کمتر و کاربرد مواد شیمیایی به میزان حداقل نسبت به تولید فرآورده های غذایی و مواد خام صنعتی اقدام کرد.

علاوه بر آن، دیدگاه هدفمند بر آن است که با استفاده از فناوریهای نوین بتوان از ظرفیت تولید اراضی کشاورزی (که در حال حاضر در حد مطلوبی نیست) حداکثر بهره برداری را به عمل آورد، و این نقیصه را با شتاب لازم بر طرف کرد.

پیشرفت شگفت انگیز تکنولوژی، توجه به موارد تحقیقاتی، تفکرات متمرکز و پیشرفته، برقراری امنیت غذایی و ارتقاء استاندارد سطح زندگی ساکنین کشورها را تسهیل کرده و امید می رود که زمینه های زندگی مسالمت آمیز اقوام و نژادهای مختلف را در اقصی نقاط جهان فراهم آورد. وظیفه همگان است که زمینه های پژوهشهای کاربردی از این قبیل نوآوریها را فراهم آورده، در مورد ترویج اصول و مبانی حاصله اقدام کنند.