چکیده
آب به عنوان یکی ازمهمترین منابع پایه در فرایند توسعه در هر جامعه بشری شناخته میشود. بحران آب از چالشهای مهم زیست محیطی منطقه خاورمیانه میباشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی و تبیین اثرات حاصل از تفاوت نظامهای آبیاری برروی عملکرد و بهره وری اراضی شالیزاری استان گیلان صورت گرفت. این تحقیق از نظر رویکرد غالب جزء تحقیقات کمی میباشد و براساس هدف کاربردی است. جامعه آماری این پژوهش شالیکاران استان گیلان میباشند. با استفاده ازجدول حداقل حجم نمونه مورد نیاز بارتلت وهمکاران (۲۰۰۱) حجم نمونه ۱۰۶۴ مورد تعیین شدو با توجه به نرخ پایین بازگشت پرسشنامه ها در مطالعات اجتماعی و اقتصادی، ۱۰ درصد به حجم نمونه اضافه گردید در نتیجه ۱۱۷۰ پرسشنامه توزیع گردید که تعداد ۱۱۰۹ پرسشنامه عودت داده شد. با درنظرگرفتن هرروش آبیاری به عنوان یک طبقه (سنتی، مدرن وتلفیقی) از روش نمونه گیری طبقه ای جهت انتخاب نمونه ها استفاده شد. همچنین با در نظرگرفتن عدم توزیع متناسب روش های مورد مطالعه آبیاری در شهرستانهای مورد مطالعه، روش نمونه گیری در دسترس برای انتخاب نمونه در هر گروه و طبقه استفاده شد. ابزار جمع آوری داد ه ها در این تحقیق پرسشنامه ای حاوی تعداد سوالات بسته و باز بود. روایی صوری و محتوایی پرسشنامه با بهره گرفتن از نظرات متخصصین و کارشناسان تعیین و پایایی این مطالعه نیز با بهره گرفتن از روش آلفای کرونباخ ۵ درصد مشخص شد. از آماره های مرکزی و پراکندگی مانند انحراف معیار، میانگین جهت رتبه بندی واولویت بندی گویه های بخش های مختلف تحقیق استفاده شد. در بخش تحلیلی نیز به بررسی روابط آماری معنی دار بین متغیرها و همچنین نوع روابط بین متغیرهای مورد تحقیق پرداخته شده و برای این منظور از روش های آماری پارامتری نظیر تحلیل واریانس یا آزمونF، آزمون دانکن استفاده گردیده است. در این مطالعه از شاخص های بهره وری که احسانی و خالدی (۱۳۸۱)، در مطالعه ی خود در مورد بهره وری آب در کشاورزی انجام داده اند، استفاده شده است. به منظور تعیین شاخص های ناپارامتری بهره وری جزئی نهاده ی آب مصرف شد ه در کشت برنج از شاخص های بهره وریCPD،BPDو NBPDاستفاده شده است. بررسی شاخص های بهره وری آب ارقام مختلف برنج در اراضی شالیزاری تحت پوشش سه نظام آبیاری استان گیلان از طریق محاسبه و تحلیل شاخصهای ناپارامتری بهره وری جزئی نهاده آب مصرف شده در کشت برنج نشان داد که شاخص CPD برای انواع ارقام برنج در سه نظام آبیاری سنتی، تلفیقی و مدرن به ترتیب برابر با ۲۱۵/۰، ۲۰۵/۰ و ۲۱/۰ میباشد. نتایج تحلیل واریانس نشان داد که تفاوت معنی داری بااحتمال ۹۵ درصد از نظرآماری بین شاخص مذکور در سه نظام آبیاری فوق وجود داشت و نتیجه آزمون دانکن نیز این تفاوت را بین نظامهای آبیاری تلفیقی وسنتی تأیید نمود. شاخصCPD برای ارقام برنج بومی در سه نظام آبیاری سنتی، تلفیقی و مدرن به ترتیب برابر با ۱۹۹/۰، ۱۹۷/۰ و ۲/۰ به دست آمد و نتایج تحلیل واریانس نشان داد که بین سه نظام آبیاری از نظر شاخص مذکور تفاوت معنی داری از نظر آماری وجود ندارد. شاخصBPD برای ارقام مختلف برنج در سه نظام آبیاری سنتی، تلفیقی و مدرن به ترتیب برابر با ۸۷۳۶، ۸۳۲۰ و ۸۴۹۸ به دست آمد و نتایج تحلیل واریانس شاخصBPD انواع ارقام برنج در سه نظام آبیاری نشان داد که تفاوت معنی داری با احتمال ۹۵ درصد از نظر آماری وجود دارد و نتایج تجزیه دانکن نیز وجود این تفاوت را بین دونظام آبیاری سنتی و تلفیقی تأیید نمود. شاخصNBPD برای ارقام مختلف برنج در سه نظام آبیاری سنتی، تلفیقی و مدرن به ترتیب ۶۷۷۵، ۶۳۸۲ و ۶۵۱۷ ریال به دست آمد و نتایج تحلیل واریانس نیز نشان داد که بین شاخصNBPD انواع ارقام برنج در سه نظام آبیاری تفاوت معنی داری با احتمال ۹۵ درصد از نظر آماری وجود داشت و نتایج آزمون دانکن نیز تفاوت معنی داری بین شاخصNBPD انواع ارقام برنج در آبیاری تلفیقی و سنتی را تأیید نمود.

فصل اول
کلیات تحقیق
۱-۱- مقدمه
افزایش جمعیت، توسعه کشاورزی و لزوم تولید محصولات گوناگون غذایی در دهه­های اخیر منجر به بهره ­برداری سنگین از منابع محدود آبی کشور شده است. هرچند آب سه چهارم سطح کره زمین را پوشانیده ولی حدود سه درصد از آبهای جهان، شیرین و قابل مصرف در بخش کشاورزی می­باشد، بر اساس مطالعات انجام شده توسط سازمان خوار­ و بار کشاورزی جهانی در ۹۳ کشور در حال توسعه، استحضال بی­رویه آب، موجب کاهش منابع آبی و در نتیجه به خطر افتادن امنیت غذایی گردیده و پیش بینی می­ شود در هزاره سوم میلادی چالش اصلی جهان « آب » خواهد بود . بر اساس تحلیل موسسه بین المللی مدیریت آب دو نظریه در مورد تخصیص آب برای کشاورزی وجود دارد:
۱ ـ تامین مواد غذایی جمعیت رو به رشد کره زمین، برداشت آب از منابع سطحی و زیرزمینی با رشد ۱۱ درصد
۲ ـ بهره وری بهینه از منابع آب با افزایش کارائی مصرف در بخش کشاورزی
کشور ما با یک سوم متوسط بارندگی جهان و با ۳۶/۰درصد از کل منابع تجدید شونده ویک درصد جمعیت جهان از این چالش سهم عمده­ای خواهد داشت و در این میان بخش کشاورزی با حدود ۹۰ درصد مصرف آب بزرگترین رسالت را در مصرف بهینه دارد. ضمن آنکه افزایش راندمان فیزیکی بدون توجه به افزایش راندمان اقتصادی که از آن به «بهره­وری آب در تولید اقتصادی » نام برده می­ شود ، نتیجه مطلوب و نهائی را نخواهد داشت (شایان فر، ۱۳۸۲).
برنج همراه با گندم دو غله اساسی تامین کننده اصلی کالری روزانه مردم ایران می­باشد و استان گیلان با داشتن حدود ۳۵ درصد سطح زیر کشت و تقریباً همین مقدار تولید تامین کننده نیاز غذایی حدود ۱۸ میلیون نفر از جمعیت کشور می­باشد. با توجه به نقش مهم آب در تولید برنج ، لزوم بررسی و توجه به بهره­وری آب در شالیزار در راستای تولید پایدار از اهمیت ویژه­ای برخوردار است و بررسی روش­های مدیریت مصرف آب در شالیزارهای گیلان حاکی از آن است که در حال حاضر سه نوع نظام بهره ­برداری از منابع آبی موجود به منظور آبیاری مزارع وجود دارد (سازمان جهاد کشاورزی گیلان،۱۳۸۸).
۱- اراضی خارج از شبکه آبیاری سفیدرود اصطلاحاً اراضی سنتی نامیده می شوند که عمدتاً از رودخانه های حوضه داخلی شبکه آبیاری می گردند و وسعت آنها بالغ بر ۶۲۲۷۷ هکتار می­باشد.
۲-اراضی مدرن به شبکه ای اطلاق می­ شود که حداقل شامل شبکه ۱ و ۲ باشد.
۳- اراضی تلفیقی (نیمه مدرن) به شبکه ای اطلاق می شود که یکی از خصوصیات زیر را دارا باشد:
الف- دارای سد یا بند انحرافی باشد. ب- دارای دهنه آبگیر و یا کانال اصلی انتقال آب باشد
اراضی سنتی نیز به شبکه­ ای اطلاق می شود که فاقد مشخصات اراضی مدرن و تلفیقی باشد.
کنکاش منابع و متون علمی در این زمینه حاکی از محدود بودن منابع تحقیقاتی در داخل کشور می­باشد. در این تحقیق سعی شده جنبه های اقتصادی و اجتماعی مدیریت مصرف آب در شالیزار مورد بررسی قرارگیرد و شاخص های بهره وری آب در سه نظام آبیاری سنتی ، تلفیقی و مدرن مورد ارزیابی قرار گرفته تا موجبات توجه بیشتر برنامه ریزان و تصمیم گیران و ارائه راهکارهای علمی و عملی توسط کارشناسان و متخصصان امر را فراهم سازد.
۱-۲- بیان مسئله
بحران آب از چالش­های مهم زیست­محیطی منطقه خاورمیانه می­باشد. بسیاری از کارشناسان نگران آن هستند که استفاده از منابع آب در ایران بدون در نظر گرفتن محدودیت آن در آینده مشکلات جدی را ایجاد می­نماید. محدودیت منابع آبی کشور و مصرف بی­رویه در آبیاری به ویژه کشت برنج لزوم افزایش بهره­وری مصرف نهاده ارزشمند آب در کشت این محصول را آشکار کرده است (دریجانی و همکاران، ۱۳۹۱). درواقع در بهره­وری آب، نقش هر واحد آب در تولید ناخالص ملی یا تولید ناخالص داخلی مطرح است. چنانچه با این دیدگاه به مصرف آب در ایران بنگریم، کارآیی مصرف آب در بهره­وری آن در ایران بسیار پایین است (علیزاده، ۱۳۸۰).در این شرایط مهم ترین چالش بخش کشاورزی ، افزایش بهره وری آب و تولید بیشتر غذا از آب کمتر است (دهقانی، ۱۳۸۶).
آب وآبیاری در زراعت برنج از مهمترین عوامل تولید این محصول به شمار می­رود. با توجه به قرارگرفتن ایران در منطقه خشک ونیمه خشک جهان و همچنین بروز خشکسالی و کم آبی در سال­های اخیر، مسئله آب را به مهمترین چالش کشاورزی کشور مبدل ساخته است. زراعت برنج به عنوان زراعت آبی و گیاهی که به آب بیشتری نسبت به خیلی از گیاهان نیاز دارد از یک طرف وضرورت حفظ و پایداری تولید برنج ازطرف دیگر، پرداختن به موضوع آب را بیش از پیش مهم جلوه می­نماید (یزدانی،۱۳۸۵).
استان گیلان حدود ۷/۷ درصد از آب تجدید شونده کشور را در اختیار دارد و حجم آب تجدید شونده گیلان حدود ۱۰ میلیارد متر مکعب ونیاز آبی کل اراضی شالیزاری استان حدود ۳ میلیارد متر مکعب برآورد می­گردد. هرچند مجموع آبهای سطحی ورودی از خارج استان حدود ۳۰ درصد مجموع آورد آبی استان را شامل می­گردد اما این میزان به تنهایی در شرایط فعلی نیاز آبی حدود ۷۲ درصد از شالیزارهای گیلان را تامین می نماید (شرکت بهره برداری از شبکه های آبیاری وزهکشی گیلان،۱۳۹۰). و این در حالیست که احداث سدهای متعدد در سرشاخه ­های سد سفیدرود کمیت و کیفیت آب زراعی قسمت اعظم اراضی شالیزاری استان گیلان را تحت تأثیر خود قرار داده و در صورت عدم اتخاذ روش­های مختلف مدیریتی و فنی از جمله ارتقاء مدیریت بهره وری آب در شالیزار، نه تنها اقتصاد گیلان که بر پایه کشاورزی حول زراعت برنج شکل گرفته دچار چالش جدی خواهد شد بلکه یکی از مناطق اصلی تامین کننده محصول راهبردی کشور نیز دچار مخاطره قرار خواهد گرفت. باتوجه به بررسی نتایج تحقیقات، مطالعات وپژوهش­های انجام یافته در خصوص نقش نهاده آب در زراعت برنج گیلان، تاکنون تحقیق جامع وکاملی با رویکرد بررسی وضعیت شاخص­ های بهره وری آب در زراعت برنج صورت نگرفته است. هدف این تحقیق بررسی و ارزیابی اثرات نظامهای مختلف آبیاری در عملکرد و بهره وری آب اراضی شالیزاری گیلان می­باشد.
۱-۳- اهمیت و ضرورت تحقیق
آب به عنوان یکی از مهم­ترین منابع پایه در فرایند توسعه درهر جامعه بشری شناخته می­ شود. سه برابر شدن جمیعت جهان در طی قرن بیستم و افزایش شش برابری مصرف آب موجب محدودیت شدید منابع آب قابل دسترس شده است (شرکت مدیریت منابع آب ایران،۱۳۸۹). سطح زیر کشت برنج در دنیا ۱۶۱ میلیون هکتار و میزان تولید آن بالغ بر۶۷۰ میلیون تن می­باشد. حدود ۹۰ درصد از تولید برنج جهان در آسیا صورت می­گیرد و حدود ۹۵ درصد از برنج تولیدی در دنیا نیزصرف تامین نیاز غذایی کشورهای تولید کننده شده و تنها ۵ درصد از برنج تولیدی جهان سالانه در چرخه تجارت جهانی قرار می گیرد. با توجه به نیاز روزافزون به برنج در کشورهای تولیدکننده ، عرضه برنج در بازارهای دنیا بسیار شکننده می­باشد وکشور ایران از سال ۲۰۰۲ میلادی تاکنون همواره جزء سه تا پنج کشور اول وارد کننده برنج در دنیا بوده است (سازمان خوارو بار جهانی،۲۰۱۱).
با افزایش سریع جمیعت جهان فشاربر منابع آب شیرین افزایش می­یابد. کشت آبی، بزرگترین بخش مصرف کننده آب در دنیا است وبا رقابت فزاینده دیگر بخش­ها مانند صنعت وشرب روبرو است. با جمیعت فزاینده و آب کمتری که برای تولیدات کشاورزی در دسترس است،تضمین امنیت غذایی برای نسل­های آینده مبهم است. در جهان امروز، چالش بزرگ دربخش کشاورزی، تولید غذای بیشتر با آب کمتراست که از طریق افزایش بهره وری آب نباتات زراعی (CWP^[1]) حاصل می گردد (اسدی و همکاران،۱۳۸۸).
با توجه به اینکه حدود ۷۵ درصد سطح زیر کشت برنج و تقریباً همین مقدار تولید ایران در اقلیم خزری و در سه استان گیلان، مازندران و گلستان تولید می گردد و شرایط اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی مناطق فوق وابستگی زیادی به زراعت برنج دارد، بنابراین اتخاذ هر گونه سیاستی در خصوص برنج نه تنها تاثیر عمیقی بر زندگی مردم این ناحیه گذاشته، بلکه تولید را نیز در سطح ملی تحت شعاع قرار می­دهد.
در همین راستا سالیانه بالغ بر یک میلیون تن محصول در گستره­ای به مساحت ۲۳۸۰۰۰ هکتار توسط ۳۰۰۰۰۰ بهره­بردار در واحدهای بهره ­برداری با میانگین ۷/۰ هکتار با بهره گرفتن از روش آبیاری غرقابی سطحی در قالب سه نظام آبیاری سنتی، تلفیقی و مدرن در گیلان تولید می­گردد و آب به عنوان کلیدی­ترین نهاده نقش اساسی را در تولید محصول برنج ایفاء می­نماید. از مجموع برنجکاری استان ۱۷۱۰۰۰هکتار در محدوده شبکه سفیدرود و۶۷۰۰۰ هکتارآن نیزسنتی آبخور می باشد (شرکت بهره برداری از شبکه های آبیاری و زهکشی گیلان،۱۳۹۰). بنابراین بررسی عملکرد و ارزیابی شاخص­ های بهره­وری آب در شالیزار و ارائه راهکارهای حفظ و ارتقاء آن شرایط پایداری در تولید برنج و در نتیجه پویایی اقتصادی مردم گیلان را تضمین می نماید.
تاکنون شاخص­ های مختلفی برای ارزیابی نحوه­ بهره ­برداری از شبکه ­های آبیاری ارائه گردیده است و بر اساس آن­ها شبکه ­های آبیاری از جنبه­ های مختلف مدیریتی و فنی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته­اند، علیرغم گستردگی این تحقیقات در سطح کشور کمتر تحقیق مدونی در مورد میزان تولید محصول به ازای حجم آب مصرفی و یا میزان سود به ازای آب مصرفی در مقیاس بزرگ در زراعت برنج صورت گرفته است و اگر تحقیقی هم صورت گرفته باشد در سطح مزرعه­ای و مقیاس کوچک می­باشد. و اصولاً گزارش مکتوبی از بررسی شاخص­ های ذکر شده در گستره شالیزارهای استان گیلان یافت نشد. لذا نیاز به بررسی شاخص­ های ناپارامتری بهره­وری آب در نظام­های آبیاری شالیزاری گیلان و در سطح برنجزارهای استان گیلان احساس می­شد.
۱-۴- اهداف و سوالات تحقیق
هدف اصلی این تحقیق بررسی و تبیین اثرات حاصل از تفاوت نظام های آبیاری بر عملکرد و بهره­وری اراضی شالیزاری استان گیلان می­باشد که برای این منظور اهداف اختصاصی زیر مد نظر قرار دارند:
محاسبه و مقایسه عملکرد ارقام مختلف برنج در اراضی شالیزاری تحت پوشش سه نظام آبیاری مذکور.
محاسبه و مقایسه هزینه­ های تولید برنج در اراضی شالیزاری تحت پوشش سه نظام آبیاری سنتی،‌مدرن و تلفیقی.
محاسبه سود ناخالص به ازای واحد حجم آب (BPD^[2]) در اراضی تحت پوشش سه نظام آبیاری سنتی، تلفیقی و مدرن استان گیلان برای ارقام بومی و پرمحصول برنج.