این روزها، این واقعیت که کشور ایران در یک منطقه خشک و نیمه خشک واقع شده است و باید برای مصرف منابع آبی خود بهترین راه ها را انتخاب کند، بر همه آشکار شده است. سیل اخبار تاسف آور درباره خشکی رودخانه ها و تالاب ها، تنش در آب روستاها و شهرها، کاهش سطح مخازن سدها و اخباری از این دست، مواردی هستند که هر روز برای همه بازگو می شود و در کنار آب، ذهن ها را هم درگیر تنش می کند. از یکسو عدم مدیریت صحیح منابع آبی کشور سبب شده بسیاری از هموطنان ما در زمینه تامین شرب و کشاورزی دچار مشکل شوند. از سوی دیگر به گواه آمار تا تاریخ 7 تیرماه1400، در کشور حدود 130 میلی متر بارش وجود داشته است که نسبت به بلندمدت 42.1 درصد و نسبت به سال گذشته 53.2 درصد افت را نشان می دهد.
مجموع این اتقافات در کنار بی علاقگی بسیاری از متولیان دولتی به مساله دانش روز در حوزه آب و کشاورزی سبب شده است که روز به روز جنبه های بیشتری از تنش آبی کشور در زندگی مردم ظهور و بروز پیدا کند. در شرایط فعلی، چاره ای نیست جز اینکه با درک صحیح شرایط طبیعی کشور، به سمت ایده ها و فناوری هایی حرکت کنیم که ضمن کاهش مصرف آب، بهره وری را افزایش داده و امور کشاورزی و دامداری را با اختلال روبرو نکند.
فناوری های مختلفی در دنیا بکارگرفته شدند که بهره وری آب را به ویژه در بخش کشاورزی افزایش دهند. یکی از عجیب ترین و جالب ترین این فناوری ها توسعه سیستم های پردازش آب است. در این سیستم ها تلاش می شود تا با عبور دادن آب از یک دستگاه خاص و بدون اضافه کردن هیچ ماده شیمیایی سبب تغییر در خوشه های مولکول های آب شده و تغییراتی را در ساختار جذب آب در گیاهان به وجود می آورند.
این دانش تا آنجا پیش رفته که برخی شرکت های فناور خارجی با تضمین از این آب برای کاهش مصرف آب یا افزایش محصول مزارع کشاورزی استفاده می کنند .
* توسعه فناوری آب پردازش شده در ایران
اتفاق بسیار خوب این است که در دو سال گذشته تلاش در جهت درک این فناوری و ساخت تجهیزات آن در ایران آغاز شده و فعالیت آزمایشگاهی و پایلوت آن نیز صورت گرفته است. گرچه هنوز کارائی صد درصدی این سامانه ها به اثبات نرسیده است، اما اثرات جالب و نیرومند آن بر روی گیاهان، محققان این حوزه را بسیار امیدوار کرده است. در دو سال گذشته، چندین نوع گیاه با گونه های مختلف توسط آب پردازشی، آبیاری شده اند که موجب تغییرات قابل اعتنایی در ریشه گیاهان و مقاومت آنها در مقابل تنش خشکی(رسیدن آب کمتر به گیاه) شده اند. در حال حاضر این طرح در یکی از مزارع تحقیقاتی تهران درحال اجرا می باشد و تاکنون نتایج امیدوارکننده ای را بالاخص در حوزه تنش خشکی و افزایش کارایی آب(جهت افزایش تحمل گیاه در مقابل کم آبی) در برداشته است.
معنای عمومی این تحقیقات برای کشاورزان آن است که در صورتی که این تحقیقات به نتایج کامل برسد، امکان کاهش مصرف آب از 10 تا 30 درصد بدون تخریب یا کاهش محصول وجود دارد. از سوی دیگر با توجه به وضعیت کم آبی امکان دارد که فرد کشاورز بتواند دوره آبیاری خود را طولانی تر کند، بدون اینکه گیاه بسوزد یا دچار مشکل جدی شود. همچنین هیچ نیازی به تغییر شیوه آبیاری مزارع و لوله چاه ها نخواهد بود و دستگاه به صورت انعطاف پذیر روی لوله های مختلف نصب می گردد.
اما چگونه چنین چیزی امکان دارد؟ آیا ممکن است که گیاه بتواند با آب کمتر به حیات طبیعی خود ادامه دهد؟
هنوز مکانیزم دقیق اثر آب بر روی عملکرد ریشه به اثبات نرسیده است، اما با توجه به شرایط موجود می توان گفت که با استفاده از آب های پردازشی، تغییرات در خوشه ها و نحوه جذب آب، سبب می شود کشش سطحی آب با خاک بیشتر شده و نحوه پخش آب در زمین تغییر می کند.
همانطور که در تصویر مشاهده می کنید، نحوه پخش آب با توجه به نوع آب تغییر می کند. هنگامی که گیاه در معرض این نوع از آبها قرار می گیرد، عملا فیزیولوژی جذب آب در گیاه تغییراتی خواهد داشت و در نوع آبگیری و شکل ریشه، ریشه های فرعی و تارهای کشنده تغییرات محسوسی ایجاد می گردد.
تغییرات در ریشه گیاه و عملا تغییر در نحوه آبرسانی گیاه و رطوبت خاک، موجب می گردد که امکان تغییراتی در میزان آبدهی به گیاه و مقاومت گیاه در مقابل خشکی فراهم شود. همچنین مطالعات اولیه نشان می دهد آبهای پردازشی در خاک، قابلیت کمتری برای تبخیر داشته و رطوبت خاک تا زمان بیشتری حفظ می شود. این مساله یکی دیگر از عواملی است که می توان با بهره گیری از آن، زمان آبدهی به گیاه یا دوره آبیاری را محدودتر و کمتر کرد. چیزی که برای ایران امروز بسیار ضروری است. مصرف آب کمتر در کنار بهره وری خوب کشاورزی.
نمونه واقعی از مقایسه ریشه دو گیاه کاشته شده با آب پردازشی و آب معمولی را در شکل مشاهده می کنید. همانطور که ملاحظه می کنید تفاوت هایی در ریشه گیاهان وجود دارد که با توجه به کاشت هر دو گیاه در محیط کنترل شده و استفاده از بذر یکسان، زمین یکسان، حجم آب یکسان و نحوه آبیاری مشابه، می توان صرفا علل این تغییرات را در آب پردازشی جستجو کرد.
از سوی دیگر همانگونه که پیشتر گفته شد، این فناوری سالهاست که در خارج از کشور رواج داشته و شرکت هایی خاص حتی با تضمین وارد ارائه این محصولات شده اند.
خبر خوب دیگر آنکه سامانه های تولید آب پردازشی نه نیاز به برق و نه نیاز به هیچ نوعی از انرژی دیگری ندارند. همچنین هیچ گونه مواد افزودنی به آب اضافه نمی شود. این سامانه ها خرابی یا نیاز به تعمیرات نخواهند داشت و به راحتی و با نگهداری صحیح، می توانند عمر چند ده ساله داشته باشند.
امید می رود دستگاه ها و سازمان های مرتبط، ضمن توجه به طرح های فناورانه مانند آب پردازشی، آبیاری زیر سطحی و ...، زمینه و اعتبار لازم جهت آزمایش یا بهره برداری گسترده این جنس از فعالیت های علمی را در کشور فراهم کنند و ضمن افزایش بهره وری، موجب آسودگی خیال مردم و اطمینان آنان گردند.
یادداشت از دکتر محمد همت، پژوهشگر حوزه آب و فناوری های نوین آبی