بهینه‌سازی مصرف آب در مدیریت کم آبیاری در شرایط وقوع بارش در استان مازندران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان

2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در این تحقیق ارزیابی اقتصادی کم آبیاری پرتقال تامسون با در نظر گرفتن دو سناریو به‌عنوان عمق آب کاربردی شامل 1-فقط آب آبیاری و 2- آب آبیاری و بارش در شهرستان ساری انجام شد. توابع تولید و هزینه در دو حالت محدودیت آب و زمین و به روش English محاسبه شدند. این توابع در دو نوع مدیریت آبیاری شامل بدون دور آبیاری و دور آبیاری 4 روز به‌دست آمدند. تابع هدف با استفاده از تحلیل‌های ریاضی و بر اساس حصول بیشترین درآمد خالص انجام شد. نتایج نشان داد که در صورت وقوع بارش، توابع تولید و هزینه باید با لحاظ مجموع مقدار بارش و آب آبیاری به‌عنوان آب کاربردی تعیین گردند. همچنین در صورت عدم وجود محدودیت آب، بیشترین درآمد خالص از واحد سطح، از عمق آب کاربردی در حالت عملکرد بیشینه (Wm) به‌دست آمد که 4/277 و 6/315 میلی‌متر برای بدون دور آبیاری و دور آبیاری 4 روز می‌باشد. میزان عملکرد نیز در این حالت 3/51 و 4/57 تن در هکتار بود. در صورت محدودیت آب (Ww)، عمق بهینه به ترتیب 6/257 و 9/287 میلی‌متر می‌باشد که موجب ذخیره بیش از 26‌% آب آبیاری می‌شود. در این حالت اگر محدودیت زمین هم باشد، باعث کاهش 3/3 و 1/4 درصدی درآمد خالص از واحد سطح می‌شود. اگرچه درآمد از واحد آب مصرفی 2/4 و 1/5 درصد افزایش می‌یابد. اما اگر محدودیت زمین نباشد، با آبیاری معادل آبیاری کامل، 5/7 و 2/9 درصد درآمد خالص از واحد سطح افزایش می‌یابد. این حالت بیشترین درآمد خالص از واحد آب مصرفی را نیز حاصل می‌نماید. بر اساس نتایج این تحقیق، رعایت یک برنامه آبیاری باعث افزایش 12‌% عملکرد می‌گردد که اگر با کم آبیاری همراه باشد، علاوه بر آن 5‌% افزایش درآمد نیز حاصل می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimization of Water Use in Deficit Irrigation Management under Rainfall in Mazandaran Province

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ismaeil Kamali 1
  • Hossein Ansari 2
1 Soil and Water Research Department,,, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center
2 Professor of Water Engineering Department, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

In the current study, economic analysis of deficit irrigation was conducted for a Thomson orange orchard in Sari in two scenarios of considering applied water including 1-only irrigation water, 2- irrigation water plus rainfall. Production and cost functions were modified in water and land limitation conditions using English method. These functions were determined for without and 4 days irrigation interval using mathematical analysis and aimed to obtain the maximum net income. Results showed that when rainfall occurs, irrigation water plus rainfall should be considered as applied waer in production and cost functions. In addition, when there is no water limitation, the highest net income per unit of land is obtained from Wm‌ that is 277.4, 315.6 mm for without and 4 days irrigation interval. Production for this situation is 51.3 and 57.4 ton/ha, respectively. In water limiting condition, the optimum water depth (Ww) is 257.6 and 287.9 mm that causes more than 26% saved water. If there is also land limiting in this situation, the net income per unit of land decreases 3.3 and 4.1 percent. However, the net income per unit of water increases 4.2 and 5.1 percent. If there is no land limiting in this situation, by irrigation equivalent to full irrigation, the net income per unit of land increases 7.5 and 9.2 percent. This status obtains the highest net income per unit of water use. According to the current resutls, having an irrigation schedule causes 12% increase in production and if it is associated with deficit irrigation, causes 5% more increase in net income.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mazandaran
  • Optimum water use depth
  • Production Function
  • Deficit irrigation
  • Orange
احمدی، ک.، عباد زاده، ح. ر.، حاتمی، ف.، حسینپور، ر. و عبد شاه، ه. 1399. آمارنامه کشاورزی سال 1398، جلد سوم: محصولات باغبانی. انتشارات وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات. 159 ص.
انصاری، ح. 1387. تعیین عمق شاخص و بهینه آبیاری در ذرت‌های زودرس با هدف احتساب حداکثر سود. مجله آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 22 (2): 116-107.
بی‌نام. (1400). برنامه ملی سازگاری با کم‌آبی. تصویب‌نامه هیأت وزیران. اردیبهشت 1400.
توکلی، ع. ر. و فرداد، ح. 1378. ارزیابی اقتصادی کم آبیاری روی محصول چغندرقند جهت بهینه‌سازی مصرف آب. مجله علوم کشاورزی ایران. 30 (3): 584-575.
خرمیان، م. و حسین پور،  م. 1395. بهینه‌سازی آب آبیاری کشت پاییزه چغندرقند بر اساس توابع تولید و هزینه در شمال استان خوزستان. نشریه علوم مهندسی آبیاری، 39 (3): 106-95.
سپاسخواه، ع.، قهرمان، ب.، زندپارسا، ش. و قاسمی، م. م. 1385. مقایسه دو روش کم آبیاری سورگوم. مجله تحقیقات منابع آب ایران. 2 (2): 9-1.
سهرابی مشک‌آبادی، ب. 1378. بررﺳـﻲ ﻛـﻢ آﺑﻴـﺎری ﺑـﻪ روش ﺑـﺎراﻧﻲ ﺑـﺮ روی ﺧﻮاص ﻛﻤﻲ و ﻛﻴﻔﻲ ﭘﻨﺒﻪ. ﮔﺰارش ﭘﮋوﻫﺸﻲ ﻣﺆﺳﺴﻪ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﭘﻨﺒﻪ کشور.
شمشیری، غ.، شعبانی، ع.، سپاسیان، ع. ر.، عزیزیان، ا. و سپاسخواه، ع. ر. 1398. بهینه‌سازی آب مصرفی چغندرقند در شرایط شوری آب آبیاری و وابستگی قیمت به کیفیت محصول، نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 6 (13): 1773-1762.
عبادی، ه.، رائینی سرجاز، م. و غلامی سفیدکوهی، م. ع 1394. تعیین عمق‌های آستانه‌ای آب آبیاری برای تولید مرکبات در مناطق مرطوب ایران. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 6 (9): 926-918.
عزیزیان، ا. و سپاسخواه، ع. ر. 1392. کاربرد تحلیل کم آبیاری در شرایط آب‌شور برای بهینه‌سازی آب مصرفی گندم و ذرت شیرین. چهارمین همایش ملی مدیریت شبکه‌های آبیاری و زهکشی، دانشگاه شهید چمران اهواز.
علیزاده، ح. ع. و عباسی، ف. 1395. بهینه‌سازی مصرف آب و کود در کودآبیاری ذرت دانه‌ای، نشریه پژوهش آب در کشاورزی (ب)، 30 (4): 455-445.
قهرمان، ب.، زند پارسا، ش. و سپاسخواه، ع. 1380. کم آبیاری ذرت: مقایسه دو روش. مجله تحقیقات کشاورزی ایران. 20 (1): 16-1.
مقبلی دامنه، ا.، فتاحی، ر.، قربانی، ب.، ربیعی، غ. ر. و اسفندیاری، ص. 1397. تأثیر کم آبیاری بر رشد رویشی، عملکرد و کارایی مصرف آب پرتقال مارس­ارلی در جنوب کرمان. نشریه به زراعی کشاورزی، 20 (3): 718-707.
ملکی، ع.، اثنی عشری، ن. و عالی نژادیان، ا. 1395. بهینه‌سازی حجم آب مصرفی و تعیین ضریب حساسیت لوبیا چشم‌بلبلی با سطوح مختلف آبیاری. دومین کنگره ملی آبیاری و زهکشی ایران. اصفهان.
میری، ف. س.، شاهنظری، ع.، ضیاء تبار احمدی، م. خ. و زبردست رستمی، ح. ع. 1393. اثر کم آبیاری تنظیم‌شده و آبیاری ناقص ریشه بر عملکرد کمی و کیفی میوه پرتقال. نشریه علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی). 28 (1): 86-80.
Ashraf, S., Nazemi, A. and AghaKouchak, A. 2021. Anthropogenic drought dominates groundwater depletion in Iran. Scientific reports. 11(1): 1-10.
Ballester, C., Castel, J., Intrigliolo, D. S and Castel, J. R. 2011. Response of Clementina de Nules citrus trees to summer deficit irrigation, Yield components and fruit composition. Agricultural Water Management journal. 98 (6): 1027–1032
Capra, A., Consoli, S and Scicolone, B. 2011. Economic Analysis of Citrus Orchards under Deficit Irrigation in South Italy. P 209-215, In: Fernandez, J. E. and Ferreira,M.I. (eds), Proceeding XXVIIIth IHC - International Symposium on horticultural use of water in a changing climate, Acta Horticulture. 922, ISHS, Lisbon, Portugal.
English, M. 1990. Deficit irrigation. I: Analytical framework. Journal of irrigation and drainage engineering. 116 (3): 399-411.
English, M. and Raja, S.N. 1996. Perspective on deficit irrigation. Journal of Agricultural Water Management. 32 (1): 1-14.
Geerts, S. and Raes, D. 2009. Deficit irrigation as an on- farm strategy to maximize crop water productivity in dry areas. Agricultural Water Management. 96 (9): 1275–1284.
Hughes, N. 2011. Estimating irrigation farm production functions with ABARES survey data. ABARES conference. 9.11 February 2011, Melbourne, Australia.
Mousavi, S. F., Amiri, M. J. and Mamanpoush, A. R. 2010. Economic analysis of deficit irrigation under variable seasonal rainfall for strategic crops (wheat and barley) in a semi-arid region of Iran. Thai National Committee on Irrigation and Drainage conference. Bangkok, Thailand
Shabani, A., Sepaskhah, A.R., and Khorramian, M. 2018. Mathematical‑economic analysis to determine optimal applied water in case of crop price depends on its quality. International Journal of Plant Production. 12: 191-202.
Shahabian M., Samar S. M., Talaie A. and Emdad M. R. 2012. Response of orange trees to deficit irrigation strategies in the north of Iran. Archives of Agronomy and Soil Science journal. 58 (3): 267–276.
Yonts, C. D. 2011. Development of season long deficit irrigation strategies for sugarbeet. International Sugar Journal. 113: 728-731.
Zand-Parsa, Sh. and A.R. Sepaskhah. 2001. Optimal applied water and nitrogen for corn. Agriculture Water Management journal. 52 (1): 73- 85