امکان‌سنجی توسعه کشت برنج هوازی در استان گلستان(مطالعه موردی: شهرستان آق‌قلا)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی

2 گروه مهندسی آب

چکیده

سابقه و هدف: استان گلستان یکی از 8 استان در معرض خشکسالی است. به همین دلیل، چند سال اخیر کشت برنج در استان گلستان ممنوع اعلام شده است. از سوی دیگر، در سال‌های اخیر تمایل به کشت برنج به دلیل مزیت اقتصادی بیشتر این محصول نسبت سایر محصولات رقیب از جمله سویا، در این استان افزایش یافته است. بنابراین تغییر شیوه زراعت برنج از غرقابی به هوازی می‌تواند در حفظ و پایداری تولید برنج در کشور از جمله در استان گلستان موثر باشد. به نظر می‌رسد که اولین گام جهت توسعه زراعت برنج هوازی، ارزیابی متغییرهای محیطی و توان سرزمین جهت تامین نیاز‌های زراعی این نوع سامانه کشت می‌باشد. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ آب در کشور از جمله استان گلستان، ﻣﻌﺮﻓﯽ سامانه‌های زراعی ﮐﻪ ﻣﯿﺰان ﻣﺼﺮف آب را ﮐـﺎﻫﺶ دﻫـﺪ، حایز اهمیت است. ﮐﺸﺖ ﺑﺮﻧﺞ هوازی ﯾﮑـﯽ از اﯾـﻦ سامانه‌هاﺳـﺖ. این پژوهش با هدف استعدادسنجی بخشی از اراضی استان گلستان(شهرستان آق‌قلا) جهت کشت برنج هوازی، با استفاده از ارزیابی عوامل محیطی و تحلیل‌های مکانی در سال 1398 انجام شد.
مواد و روش‌ها: این تحقیق در سال 1398 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. ابتدا نیازهای زراعی بوم-شناختی یک سامانه کشت برنج هوازی با استفاده از منابع علمی و مراجعه به مزارع الگویی تعیین گردید. سپس براساس آن، نقشه‌های موضوعی اقلیمی، توپوگرافی، خاک و منابع آب مورد نیاز در محیط نرم‌افزار ArcGISتهیه شدند. این نقشه‌های موضوعی عبارت بودند از درصد شیب، ارتفاع از سطح دریا، بافت خاک، ماده آلی، EC خاک، pH خاک، بارش سالانه، وقوع بارش‌های ناگهانی در زمان کاشت(ماه‌های خرداد و تیر)، دمای متوسط سالانه، دمای بیشینه سالانه، دمای کمینه سالانه، مجموع ساعت آفتابی، رطوبت نسبی، نزدیکی به رودخانه، pH منابع آبی سطحی، SAR منابع آبی سطحی، EC منابع آبی سطحی، وضعیت منابع آبی سطحی، دمای منابع آبی زیرزمینی، میزان SAR منابع آبی زیرزمینی، pH منابع آبی زیرزمینی، EC منابعآبی زیرزمینی و وضعیت منابع آب زیرزمینی در محیط نرم‌افزار ArcGIS نسخه 3/10 تهیه شد. در ادامه، براساس منطق بولین و مدل محدودیت ساده(SLM)، لایه‌ها روی‌هم‌گذاری شدند. در انتها نقشه پتانسیل توسعه کشت برنج هوازی برای زمین‌های کشاورزی شهرستان آق‌قلا تهیه و به‌صورت کیفی طبقه‌بندی گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که تنها زمین‌های جنوبی شهرستان آق‌قلا (63/21003 هکتار)، مناسب برای توسعه برنج هوازی است. براساس نقشه استعدادسنجی، از سمت جنوب به شمال از درجه قابلیت سرزمین کاسته شد. در این ارزیابی، بیشترین مساحت پهنه‌های طبقه‌بندی شده (61/36965 هکتار) به پهنه ضعیف (S3) اختصاص یافت. نتایج حاصل از تطابق زمین‌های کشاورزی شهرستان آق‌قلا با نیازهای زراعی و محیطی سامانه برنج هوازی نشان داد که 73/26 درصد از اراضی کنونی، مناطق نامناسبی جهت توسعه کشت برنج هوازی می‌باشد. این مناطق با درجه NS در بخش‌های شمالی شهرستان از غرب به شرق کشیده شده است و در محدود آبخوان اترک قرار دارد. همچنین نتایج حاصل از استعدادسنجی بر اساس منطق بولین نشان داد که 38/5 درصد از محدوده مورد مطالعه جهت کشت برنج به‌صورت هوازی مستعد است و 62/94 درصد نامناسب (NS) می‌باشد.
نتیجه‌گیری: بطورکلی عوامل محدودکننده در پهنه NS هر دو مدل مورد مطالعه عبارت بودند از: میزان بارش سالانه زیر 300 میلی‌متر، شوری خاک بیشتر از 7 دسی زیمنس بر متر، درصد کم ماده آلی، EC منابع آبی سطحی، وضعیت نامناسب منابع آبی سطحی و زیرزمینی، شوری منابع آب سطحی، SAR بالای 12 و pH نامناسب منابع آبی.
واژه‌های کلیدی: استان گلستان، برنج هوازی، منابع آبی، GIS.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Feasibility of aerobic rice cropping development in Golestan province (Case study: Aq-Qala County)

نویسنده [English]

  • MEHDI ZAKERINA 2
2 GUANR
چکیده [English]

Background and objectives: Golestan province is one of the 8 provinces exposed to drought in the country. For this reason, it was banned the cultivation of rice in Golestan province. On the other hand, in recent years, the tendency to cultivate rice has increased due to the greater economic benefits of this crop compared to other crops such as soybeans in this province. It seems that the first step to develop Aerobic field rice cultivation is to assess the environmental variables and land potential with agro-ecological requirements of this type of cultivation system. Therefore, changing the method of rice cultivation from lowland to aerobic system can be considered in maintaining the stability of rice production in Golestan. Considering of limitation of water resources in country especially in Golestan province, nowadays introduce a new agricultural system with low water consumption is very important. One of these systems is aerobic rice cropping. The aim of this study was to assess the land use suitability of a part of Golestan province (Aq-Qala County) for aerobic rice cropping development, using environmental variables assessment and spatial analysis in 2019.
Materials and methods: First, the agroecological requirements of an aerobic rice system determined using scientific sources and referring to pattern fields. Then, thematic maps of climate, topography, soil and water resources were provided in ArcGIS media. In continue, all layers overlaid based on Simple Limitation Method (SLM) and Boolean Logic. Finally, map of feasibility of aerobic rice cropping development for croplands of Aq-Qala County as a pilot region provided and classified.
Results: Feasibility results showed that only lands of south in Aq-Qala county had the suitable degree for aerobic rice cropping development (21,003.63 ha). According to land use suitable map, land capability degree was reduced from south to north of county. The marginally class (S3) had the highest area than other classes (36,965.61 ha). Results of fitness of Aq-Qala croplands with agroecological requirements of an aerobic rice system showed that about 26.73 percent of region was unsuitable for performance of this system. This region was located in the north of county, from east to east and found in Atrak watershed. Also, results of land use suitability according to Boolean Logic showed that 5.3 percent of region was suitable for aerobic rice cropping development, but 94.62 percent of croplands had the unsuitable degree (NS).
Conclusion: Generally, limitation variables of NS zone based on both of applied models were involved annual rain <300 mm, soil EC>7 dS/m, low amount of organic matter, high EC of surface water resources, unsuitable status of surface and ground water resources, SAR <12 of water resources and unsuitable pH.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aerobic rice
  • GIS
  • Golestan Province
  • water resources