Increasing the Efficiency of Irrigation Water to Optimize Water Unit Production in the Gaza Strip

Abstract

Due to the scarcity and contamination of water sources in the Gaza Strip, the relevant authorities have worked to find alternative sources such as seawater desalination. Therefore, the main aim of the research is to increase the efficiency of irrigation water to ensure water and food security due to expensive operation of sea water desalination plants. The study was based on reviewing previous agricultural plans, approved agricultural policies, annual reports on agricultural production and its contribution to food security. A questionnaire to identify farmers' desire to change the agricultural pattern is conducted. Computerized irrigation model of FAO is built to calculate the optimal consumption of irrigation water. The study ensures that, many mechanisms could maximize the production of water unit in agriculture. For instance; rain-fed agriculture should be concentrated in the wet area of the northern Gaza Strip, where the Aridity Index- AI various according to the geographical location and ranges from 0.16 to 0.3. According to the current practices, the area cultivated with field crops is the lowest 17% of the total agricultural land because it is not feasible in terms of irrigation. Moreover, a field experiment using the drip system to irrigate eggplant, potatoes, tomatoes, corn, pepper and squash was conducted. The production of water unit was increased significantly at P <0.05 for potato (2.78%), tomato (3.79), corn (1.79) and pepper (6%). Based on the results of FAO-CROPWAT model for different areas in the Gaza Strip, the amount of water used by farmers exceeds the actual demand for irrigation. Treated wastewater is an alternative source of water for irrigation, which is estimated to be 58 million m3/ year, enough to irrigate fruit trees which constitute 49% of the total agricultural land in the Gaza Strip. نظرا لندرة مصادر المياه وتلوثها في قطاع غزة فان الجهات المختصة عملت على ايجاد مصادر بديلة مثل تحلية مياه البحر. وعليه فإن الهدف الاساسي للبحث هو زيادة فعالية استخدام مياه الري لضمان الامن المائي والغذائي لسكان قطاع غزة في ظل مصادر المياه الجديدة باهضه التكلفة. اعتمدت الدراسة على مراجعة الخطط الزراعية السابقة والسياسات الزراعية المعتمدة والتقارير السنوية الخاصة بالإنتاج الزراعي واسهامه في الامن الغذائي. دراسة ميدانية تتضمن استبيان للتعرف على مدى رغبة المزارعين حول تغيير النمط الزراعي. استخدام النماذج المحوسبة لمنظمة الاغذية والزراعة (FAO) لحساب الاستهلاك الأمثل لمياه الري لتعظيم الانتاج الزراعي لوحدة المياه ومقارنتها بالممارسات الحالية للمزارعين في قطاع غزة. من خلال النتائج تبين العديد من الطرق والتقنيات خلالها يمكن تعظيم العائد من وحدة المياه في الزراعة في قطاع غزة. منها الاعتماد على الزراعة الشتوية للمحاصيل الحقلية في مناطق معينة حيث ان تصنيف مؤشر الجفاف ((Aridity Indices- AI يتراوح بين 0.16 الى 0.3. حسب الممارسات الحالية تعتبر المساحة المزروعة بالمحاصيل الحقلية هي الأقل وتمثل ما نسبته 17% من مجموع الاراضي الزراعية نظرا لعدم جدوى زراعتها. من خلال تجربة حقلية استخدم فيها الري بالتنقيط والري التقليدي وجد ان هناك زيادة معنوية عند P<0.05لإنتاج الوحدة المياه بنسبة 2.78%و 3.97%و 1.79% و 6% في حالة البطاطا و البندورة و الذرة والفلفل بالتتابع عندما استخدم نظام الري بالتنقيط مقارنة بالري التقليدي. لقد اتضح من خلال نموذج منظمة الاغذية والزراعة (FAO) بعد ادخال المعطيات الخاصة لمناطق مختلفة بقطاع غزة أن كميات المياه المستخدمة بواسطة المزارعين تفوق الحاجة الحقيقية للري. لذلك يتوجب على الجهات المعنية محاصصة المياه حسب المساحة المزروعة ونوع المحاصيل واستخدام اجهزة قياس رطوبة التربة (Tensiometer) لزيادة فعالية الري. تعتبر المياه العادمة المعالجة مصدر بديل لمياه الخزان الجوفي المستخدم حاليا في الري والتي تقدر بحوالي 58 مليون متر مكعب سنويا تفي تماما باحتياجات الري لأشجار الفواكه اذ تعتبر المساحة المزروعة بالفواكه أعلى نسبة 49 % من مجموع الاراضي الزراعية في قطاع غزة.