Prioritizing the cultivation pattern of garden crops by combining the concepts of virtual water (case study of Kurdistan province)

Document Type : Original Article

Authors

1 Doctoral student of irrigation and drainage, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agricultural Engineering, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran

2 Water Engineering Department, University of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources., Sari., Iran

3 Associate Professor. Department of Water Engineering. Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

Abstract

Considering the crisis of water resources and spatial distribution of fertile lands, in order to reduce water consumption and increase food security, it is necessary to use a suitable cultivation model. The purpose of this research is to achieve a suitable cultivation pattern using the method of determining virtual water exchanges in Kurdistan province. The data of this research during the 10-year statistical period (1389 to 1398) in Kurdistan province includes information on the cultivated area and yield of 22 garden crops, irrigation information, meteorological data, population, per capita consumption of food products and their prices, which are calculated in Microsoft Excel ( 2021) has been accepted. The indices related to water requirement values, total virtual water, green virtual water, blue virtual water and virtual water balance were calculated for all selected products. In addition, the lack of attention to the spatial distribution of horticultural crops increased the average virtual water by 26.75 cubic meters per kilogram in Kurdistan province. Virtual water includes 97.4% of the total virtual water for all products investigated in the province, which shows the dependence of the agricultural sector on irrigation in the region. In general, by adopting three indicators of total virtual water, unit value of water and the ratio of required water to available virtual water among the horticultural crops examined, the most suitable cultivation pattern for Kurdistan province in order of priorities is horticultural crops such as seed crops, cold-season crops It is dry, nucleated and grainy. Based on the results of this research, it is suggested to the provincial managers related to the issue that in order to reduce the pressure on the water resources of Kurdistan province and virtual water exchanges, instead of paying attention to the seeded and seeded

Keywords


اسعدی، م. ع.، حاجی رحیمی، م. و مرتضوی، ق. 1398. اثرات سیاست محدودیت عرضه آب کشاورزی بر الگوی کشت: مطالعه موردی دشت دهگلان در استان کردستان. نشریه اقتصاد کشاورزی و توسعه، 107(27): 111-132.‎
باغبانیان م، امام وردی ق ا، قادرزاده ح، دامن کشیده م. و رشتی، ا. 1399. بررسی آب مجازی و شاخص‌های بهره‌وری آب کشاورزی در محصولات عمده زراعی (مطالعه موردی: شهرستان سقز استان کردستان). نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 14(3): 1046-1054.‎
پروهان ف، قادر زاده ح. و حاجی رحیمی، م. 1400. مقایسه وضعیت امنیت غذایی در شهرستان‌های استان کردستان. دوازدهمین کنفرانس ملی اقتصاد کشاورزی کردستان:1-9.
زمانی ا، قادر زاده ح. و مرتضوی، ق. 1393. تعیین الگوی کشت با تأکید بر مصرف بهینه‌ی انرژی و کشاورزی پایدار «مطالعه موردی شهرستان سقز استان کردستان». نشریه دانش کشاورزی و تولید پایدار. 12(1):24-36.
شریعتی ه، معتمد وزیری ب، گودرزی م، و احمدی ح. 1400. بهینه‌سازی الگوی کشت با استفاده از روش برنامه‌ریزی خطی‏ و نرم‌افزار Lingo در دشت دهگلان استان کردستان، ایران. مجله جغرافیا و پایداری محیط. 11(3): 81-96.‎
قادرزاده ح، باقری ک. و د امین‌پور. 1396. سنجش سطح توسعه یافتگی شهرستان های استان کردستان با استفاده از شاخص های عمده بخش کشاورزی. مجله اقتصاد کشاورزی و توسعه، 25(97): 18-41
کاراندیش ف، سالاری س. و درزی نفت چالی ع. 1393. اولویت‌بندی مکانی تولید محصول پیاز در مناطق گرم و خشک (مطالعه موردی: استان سیستان و بلوچستان). نشریه پژوهش‌های تولید گیاهی. 22(1): 191-212.
مالکی ع، شاکری بستان‌آباد ح، صالحی کمرودی م. و سیدآبادی ا. 1400. بررسی وضعیت شاخص ترکیبی امنیت آبی استان های ایران در بازه 1390-1395: کاربردی از روش‌های تحلیل چندمعیاره. آب و توسعه پایدار. 8(2): 21-32.‎
مرتضایی فریزهندی ق، لطفی مغانجوقی ع، خلیقی سیگارودی ح، محسنی ساروی م. و نظری سامانی د. 1399. تحلیل و بررسی شاخص‌های خشکسالی هیدرولوژیکی استان کردستان. مهندسی و مدیریت آبخیز. 12(2): 441-453.‎
ورزیری آ، وکیل پور م ح. و مرتضوی س ا ق. 1395. بررسی اثر قیمت‌گذاری اقتصادی آب آبیاری بر الگوی کشت در دشت دهگلان. فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات اقتصاد کشاورزی. 8(31): 81-100.‎
Ababaei, B., and Etedali, H. R. 2017. Water footprint assessment of main cereals in Iran. Agricultural water management. 17(9): 401-411.
Afshar, B. N., Zarafshani, K. and Farhadi, B. B. 2020. The Zoning of Kermanshah Province Townships Based on Virtual Water Content and Value among Major Crops.  Journal of Water and Soil Science. 34(2): 287-300.
Allan, J. A. 1993. Fortunately there are substitutes for water otherwise our hydro-political futures would be impossible. Priorities for water resources allocation and management. 13(4): 26-34.
Allen, R. G., Jensen, M. E., Wright, J. L. and Burman, R. D. 1989. Operational estimates of reference evapotranspiration. Agronomy journal. 81(4): 650-662.
Fader, M., Gerten, D., Thammer, M., Heinke, J., Lotze-Campen, H., Lucht, W. and Cramer, W. 2011. Internal and external green-blue agricultural water footprints of nations, and related water and land savings through trade. Hydrology and Earth System Sciences. 15(5): 1641-1660.
FAO, 2010. AQUASTAT.http://www.fao.org/nr/water/aquastat/main/index.stm.
FAO. 2014. Fao statistical year book. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome: 352-358.
Hosseini, Z., Mehrgan, N. and Ebrahimi, M. 2017. Determining the optimal cultivation of crops with emphasis on the maximum social pattern and virtual water purification (Case study of Bahar plain of Hamadan). Journal of Agricultural Economics. 8(3):123-143.
Jafari, j., Malekmahmodi, M., Naserizadeh, M. and Ghomseri, S. 2016. Survey and solutions for water resources management in Iran. International Conference on Science Research in Technology (Venue: Berlin). 2(1):21-29.
Karandish, F., Salari, S., and Darzi-Naftchali, A. 2015. Application of virtual water trade to evaluate cropping pattern in arid regions. Water resources management. 29(11): 4061-4074.
Klocke, N. L., Schneekloth, J. P., Melvin, S. R., Clark, R. T. and Payero, J. O. 2004. Field scale limited irrigation scenarios for water policy strategies. Applied engineering in agriculture. 20(5): 623-642.
Mardani, M., Ziaei, S. and Nikouei, A. 2018. Optimizing the trade of virtual water in regional cropping pattern of the sfahan province: application of multi-criteria models. Agricultural Economics and Development. 25(4): 39-88.
Mohsenzadeh, R. and Fakouhi, N. 2019. Iran’s Water Crisis in relation to the Country’s Agriculturization and De-agriculturalization: Explaining the Relationship between Water Crisis in Agriculture Sector and Country’s Oil Dependency. Community Development (Rural and Urban Communities). 11(1): 267-292.
Payero, J.O., Melvin, S.R., Irmak, S., and Tarkalson, D. 2006. Yield response of corn to deficit irrigation in asemiarid climate. Agricultural Water Management. 84 (2): 101–112.
Seyedan, S. M., and Ghadami Firouzabadi, A. 2018. Estimation of virtual water in major crop horticultural crops (Case Study Hamedan province). Irrigation and Water Engineering9(1): 102-111
Stone, L.R. 2003. Crop water use requirements and water use efficiencies. In: Proceedings of the 15th through trade. Hydrological Earth System Sciences. 15(5): 1641–1660.
Wang, Z., Huang, K., Yang, S. and Yu, Y. 2013. An input–output approach to evaluate the water footprint and virtual water trade of Beijing, China. Journal of Cleaner Production. 42(1): 172-179.
Zhang, C., McBean, E. A. and Huang, J. 2014. A virtual water assessment methodology for cropping pattern investigation. Water resources management. 28(8): 2331-2349.