مدیریت آب در کشاورزی در جهت افزایش بهره وری

مهم ترین چالشی که در کشاورزی و مدیریت آب با آن روبرو هستیم بهبود کارآیی منابع آبی و پایداری آن منابع است. این هدف از سه طریف محقق میگردد: الف) افزایش میزان کشت در سطح آبیاری شده، ب) کاهش هدررفتگی آب از طریق تبخیر خاک، ج) استفاده بهینه از ذخایر آبی در خاک (اجرای plant rooting zone که در آن گیاه بتواند آب و اکسیژن بهتری جذب کند و از هدر رفت آب جلوگیری گردد.) ریشه ها اولین بخش از سیستم آوندی گیاه هستند از این رو قرا گرفتن درست و اصولی آنها در خاک بسیار حائز اهمیت است.
پیگیری و اندازه گیری بارش ها در مقیاس های مختلف مکانی و زمانی همیشه یک چالش دشوار تلقی میگردد زیرا فعل و انفعالاتی که در منابع آبی مثل بارش، سیستم آبیاری و آب های زیر سطحی، تبخیر خاک و تعریق گیاه رخ میدهد در مناطق تحت کشت هستند. استفاده از تکنیک های ایزوتوپ و هسته ای در جهت بررسی و مطالعه فاکتورهایی که این فعل و انفعالات رو تحت تاثیر قرار میدهد به میزان بسیار زیادی میتواند در مدیریت منابع آبی، بررسی نوع خاک و مراحل رشد گیاه و اکوسیستم موثر باشد.
استفاده از ایزوتوپ ها کاربرد گسترده ای در مطالعات آب، حرکت آب در خاک و افزایش بازدهی مصرف آب در زمین های زراعی دارد. این تکنیک در کلیه سیستم های آب رسانی قابل اجرا است. در اثر فعل و انفعال آمرسیم(241A m) و برلیم(9B e) در دستگاه نوترون متر, نوترون های سریع ساطع می گردند. برخورد نوترون ها با مولکول های آب تولید نوترون های حرارتی می نماید. شمارنده (BF3) موجود در دستگاه نوترون متر این قابلیت را دارد تا نوترون های حرارتی را شمارش نموده و در نتیجه برآورد میزان موجودی آب در پروفیل میسر می گردد. بنابر این میتوان از این تکنولوژی در جهت تصحیح جداول آبیاری و بهبود راندمان مصرف آب در سیستم های پیشرفته آبیاری بهره برد.
کاربرد ایزوتوپ هایی نظیر اکسیژن -18 و هیدروژن -2 (دوتریوم) بخش جدایی ناپذیری از مدیریت منابع آبی می باشد. با این روش تشخیص منابع آبی و مواد مغذی مورد نیاز گیاهان، رهگیری حرکت آب و مسیرهایی که زمین های کشاورزی تحت تاثیر این حرکت قرار میگیرن، روش های مختلف آبیاری میسر میگردد.
امنیت غذایی هر کشوری در گرو بخش کشاورزی آن است لذا مدیریت منابع آبی در کشوری مثل ایران که از نظر منابع آب شیرین در رتبه پایینی قرار دارد (متوسط بارندگی ما کمتر از یک سوم متوسط جهانی است) بسیار حائز اهمیت است. استفاده بی رحمانه از منابع طبیعی باعث بروز خشکسالی میگردد.