نگرش فراگیر و همه­جانبه به مدیریت مصرف آب در بخشهای مختلف تنها راه برای حل بحران آب است، تا در پرتو درک اهمیت این ماده حیاتی، بتوان با مدیریت علمی و دقیق، بهره­وری آن را بیش از پیش ارتقاء داد. زیرا بیش از 97 درصد از آبهای کره زمین بصورت آب شور است که در اقیانوس­ها جای گرفته و 15/2 درصد از 5/2 درصد آب شیرین باقیمانده بصورت یخ قطبی است در نتیجه فقط 65/0 درصد از آب شیرین قابل استفاده می­باشد که 16/0 درصد از آن به شکل بخار در جو موجود است و آب باقیمانده که 49/0 درصد کل آب شیرین کره زمین را تشکیل می­دهد بصورت آبهای زیرزمینی یا سطحی در دریاچه­ها، رودخانه­ها، نهرها موجود می­باشد اما تمامی این منابع آب الزاماً از لحاظ اقتصادی قابل مدیریت و بهره­برداری نیستند (هاشمی­نیا، 1383). استان گیلان با برخورداری از حدود 600 هکتار سطح زیر کشت توتون و با متوسط عملکرد 1500 کیلوگرم در هکتار بعد از استان های مازندران و گلستان سهم مهمی در تولید توتون کشور و از نظر صنعت ساخت سیگار مقام اول را در خاورمیانه دارد (بی­نام، 1392). سطح زیر کشت توتون در دنیا 69/3 میلیون هکتار و تولید سالانه آن 88/6 میلیون تن و عملکرد آن در کشور­های در حال توسعه حدود 6/1 و در کشورهای توسعه یافته حدود 2/2 تن در هکتار است (جدول 1- 1). سازمان خوار­و­بار­جهانی ((FAO, 2009 . همچنین سطح زیر کشت توتون در ایران حدود 5 هزار هکتار با تولید سالانه 14700 تن برآورد گردیده است (FAO, 2009) .توتون در استان­های شمالی کشور بیشتر بدون آبیاری (دیم) و در استان­های آذربایجان غربی و کردستان به صورت آبی کشت می شود. تغییرات عوامل اقلیمی در سال­های اخیر از جمله افزایش درجه حرارت هوا، کاهش میزان بارش و پراکنش نامنظم آن در طول مرحله رشد موجب ایجاد تنش خشکی در مراحل مختلف رشد گیاه شده و میزان عملکرد را در شرایط دیم به طور قابل ملاحظه­ای کاهش داده است )بیگلویی و همکاران، 1385). آبیاری گزینه با ارزشی برای افزایش بهره­وری آب در اراضی کشت دیم است و بدون توجه به آن دستیابی به عملکرد مطلوب در شرایط دیم امکان پذیر نمی­باشد. کم آبی همانند آب بیش از حد نیاز به طور معنی­داری موجب کاهش عملکرد و کیفیت توتون می­شود. از این رو آبیاری به مقدار کافی و در زمان مناسب در عملکرد توتون نقش بسزایی دارد. بارش باران ملایم همراه با هوای ابری پس از نشاءکاری، بارش سبک در اوایل مرحله رشد و باران ملایم همراه با هوای روشن و آفتابی در مرحله رشد سریع و عدم بارش در مرحله برگ چینی (بارش در این مرحله از رشد موجب شسته شدن صمغ سطح برگ­ها و کاهش کیفیت برگ می شود) بهترین شرایط برای رشد در مزرعه می­باشد. توتون گیاهی است که بر اساس نحوه خشکانیدن در چهار گروه گرمخانه­ای[1]، هواخشک[2]، آفتاب­خشک[3] و آتش­خشک[4] طبقه­بندی می­شود و کشت اصلی توتون­کاران گیلانی، توتون­های تیپ غربی مانند رقم COKER347 (V1) که عموما” برگ­درشت بوده و در گرم­خانه خشک می­شوند، می­باشد. بنابراین بکارگیری برنامه کامپیوتری کراپ­وات در قالب طرح تحقیقاتی می­تواند جهت تعیین زمان و مقدار آب مورد نیاز (مدیریت آبیاری) در عملکرد کمی و کیفی توتون­های ارقام تجاری PVH19 (V2) ، ULT138 (V3)  و رقم محلی COKER347 (V1) که از توتون­های گرمخانه­ای محسوب می شوند نقش بسزایی داشته باشد.

1-2-  بیان مسئله 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

توتون یکی از محصولات با ارزش کشاورزی و صنعتی است که در شرایط مختلف آب هوایی در بیش از صد کشور دنیا کشت می شود و در اقتصاد بعضی از آنها تاثیر بسزایی دارد . با توجه به اینكه بزرگترین کارخانه سیگارت سازی خاور میانه در استان گیلان قرار دارد و در سال­های اخیر به دلیل رقابت شدید كشت­های رقیب در منطقه و كم شدن چشم­گیر سطح زیر كشت توتون از یك ­سو و كاهش نزولات آسمانی و پراكنش نامنظم آن در طول فصل رشد از سوی دیگر موجب پایین آمدن عملكرد در واحد سطح گردیده و هر ساله ارز زیادی صرف واردات توتون می­شود بنابراین برای تامین توتون كارخانه­های سیگارت سازی، نیاز به افزایش عملکرد در واحد سطح با اعمال مدیریت آبیاری می­باشد. با توجه به تحقیقات انجام گرفته، نیاز آبی توتون از نظر ارقام و مراحل رشد گیاه بسیار متفاوت است به گونه ای که آبیاری بلافاصله بعد از عمل نشاکاری غیر از مواقع خشکی و گرمای شدید توصیه نمی­شود زیرا حداکثر نیاز آبی آن 50 الی 70 روز بعد از نشاکاری (Ananymous, 1998) است وکمبود آب در اواسط مرحلة توسعه موجب کاهش رشد و کوچکتر ماندن برگ­ها می­شود و کمبود شدید آن در طول مرحله گل­دهی و رسیدگی، موجب تأخیر در مرحله برداشت محصول و در نتیجه کاهش وزن برگ و ترکیبات شیمیایی آن می­شود (Doorenbos and Kassam, 1986). در توتون کم آبی همانند آب بیش حد نیاز بطور معنی­داری موجب کاهش عملکرد كمی و كیفی آن می­شود، از این رو آبیاری به مقدار کافی و در زمان مناسب (مدیریت آبیاری) در عملکرد توتون نقش به سزایی دارد. بنابراین افزایش عملکرد کمی و کیفی توتون بدون توجه به  ارقام  و اعمال مدیریت آبیاری امکان پذیر نمی­باشد. در این آزمایش ارقام توتون Coker347 , ULT138  و PVH19  با سه سطح 50،  75 و100 درصد نیاز آبی با استفاده از مدل CROPWAT بر اساس شرایط آب و هوایی سال 1389 منطقه در مرکز تحقیقات توتون رشت جهت مقایسه عملکرد كمی و كیفی با رویکرد صرفه اقتصادی مورد آزمایش قرار گرفت.

1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق

در استان گیلان توتون طی سالیان گذشته عمدتاً بدون آبیاری کشت می­شد و معمولاً بجز آب نشاءکاری آب دیگری در طول دوره داشت به آن داده نمی­شد. و این در شرایطی بود که میزان بارندگی استان بیش از 1500 میلی­متر در سال بود. در سال­های اخیر به دلیل کاهش میزان بارندگی و نامنظمی پراکنش آن بویژه در طول دوره رشد، توتونکاران ناگزیر به انجام آبیاری تکمیلی گردیده­اند. اما بعلت بی­اطلاعی از نیاز آبی توتون، در بسیاری از مناطق بیشتر و کمتر از نیاز واقعی گیاه آبیاری انجام می­گیرد. در حال حاضر جمعیت کشور بیش از 70 میلیون نفر است و برای تولید 65 میلیون تن محصول حدود 85 میلیارد متر مکعب آب ( با کارایی 62/0 کیلوگرم با مصرف 1000 لیتر) مصرف می شود. با توجه به پیش­بینی­های انجام شده در 50 سال آینده جمعیت ایران به حدود 120 میلیون نفر خواهد رسید. مسئله مهم پیش روی کشاورزی کشور این است که با افزایش جمعیت چگونه می­توان تولیدات کشاورزی را به دو برابر مقدار کنونی یعنی 130 میلیون تن رساند؟ بنابر­این با نگرش به منابع آبی به این واقعیت تلخ پی می­بریم که هر چند زمین کشاورزی به قدر کافی داشته باشیم، منابع آبی اجازه استفاده دو برابر فعلی یعنی 170 میلیارد متر مکعب را نمی­دهد. و این امر با توجه به قرار گرفتن ایران در گروه کشورهای « کمبود مطلق آب » مدیریت علمی و دقیق بهره­وری آب را بیش از پیش می طلبد.

1-4- فرضیه­ها

– مدیریت آبیاری با استفاده از برنامه CROPWAT  می­تواند در صرفه­جویی مصرف آب مؤثر باشد.

–  مدیریت آبیاری مناسب می­تواند بر افزایش عملکرد کمی و کیفی توتون و اقتصادی بودن آن مؤثر باشد.

– افزایش سود اقتصادی محصول به ازاء هر واحد آبیاری در شرایط محدودیت آب با اعمال مدیریت صحیح آبیاری می­تواند موجب گسترش تولید گیاه توتون در بین کشاورزان منطقه گردد.

1-5- اهداف تحقیق

• با استفاده از برنامه کامپیوتری CROPWAT مدیریت آبیاری برای کشت ارقام مختلف توتون در منطقه رشت موجب صرفه جویی در مصرف آب و افزایش عملکرد کمی و کیفی آن خواهد شد.

• با توجه به شرایط اقلیمی منطقه با اعمال مدیریت صحیح آبیاری می­توان تولید ارقام مناسب گیاه توتون را در منطقه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمود.

• نتایج حاصل از این تحقیق می­تواند کاربرد چندگانه در مدیریت و برنامه­ریزی آبیاری از نظر افزایش بهره­وری آب جهت مقابله با بحران آن در مناطق تحت کشت توتون داشته باشد.

 1-6- محدوده تحقیق

1-6-1- محدوده تحقیق از نظر موضوعی

با توجه به قرار گرفتن ایران در یک منطقه خشک و نیمه خشک و اختصاص دادن درصد بالایی از آب مصرفی به بخش کشاورزی نیاز به بالا بردن راندمان کاربرد آب احساس می­شود. و یکی از راه­های بالابردن راندمان و جلوگیری از هدر رفت آب توجه به مسأله نیاز آبی گیاهان می­باشد. در این تحقیق با توجه به موقعیت جغرافیایی محل آزمایش علاوه بر اندازه­گیری خواص مرفولوژیکی و خواص کیفی توتون، پارامترهای اقتصادی کشت سه رقم توتون مدیریت و محاسبه گردید.

1-6-2-  محدوده تحقیق از نظر مکانی

آزمایش در مرکز تحقیقات توتون رشت با طول جغرافیایی 31َ و0 49 و عرض جغرافیایی  16َ و 0 37 و ارتفاع 5- متر از سطح دریا انجام گرفت.

1-6-3- محدوده تحقیق از نظر زمانی

تحقیق پیش رو در دو بخش زراعی و آزمایشگاهی که منجر به استخراج داده­ها و اطلاعات مورد نیاز گردید در سال 1389 در مرکز تحقیقات توتون گیلان انجام و اطلاعات جمع­آوری شده در سال 92 مورد تجزیه و تحلیل آماری و اقتصادی قرار گرفت.

1-7- توتون و اهمیت آن دراقتصاد کشورها

توتون از گیاهان صنعتی است و منشاء آن آمریکای جنوبی می­باشد. این گیاه در دامنه وسیعی از شرایط آب و هوایی رشد می­کند و کشورهایی مانند چین، آمریکا، برزیل، آرژانتین، زیمبابوه، اوگاندا، ترکیه، یونان، بلغارستان و ایتالیا در سطح وسیع و در بسیاری از کشورهای دیگر در حد محدودتری کشت و در اقتصاد برخی از آنها نقش بسزایی دارد، بطوری­که در بعضی از کشورها درآمد حاصل از این صنعت بخش مهمی از درآمد ملی را تشکیل می­دهد. ایالات متحده آمریکا و جمهوری خلق چین بطور سنتی بزرگترین تولیدکنندگان توتون جهان هستند و مجموعا 40 درصد تولید جهانی را در سال 1975 دارا بوده­اند. در دهه 70 سطح زیر کشت توتون تنها در گیلان حدود 5000 هکتار بود و بعد از شرکت نفت شرکت دخانیات یکی از شرکت­های سودآور بود و سهم بسزایی در اشتغال جوامع روستایی خصوصا در استان­های شمالی کشور داشت. اما علت کاهش سطح زیر کشت آن در سال­های اخیر درآمد بیشتر کشاورزان منطقه از کشت های رقیب مانند کیوی در منطقه تالش می­باشد.

[1] Fluo cured

[2] Air cured