بهره‌وری مصرف آب و انرژی در سامانه‌های مختلف آبیاری(مطالعه موردی ذرت بذری در کشت و صنعت جوین) در استان خراسان رضوی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استاد آبیاری و زهکشی، گروه پژوهشی زیست محیطی خاوران، مشهد، ایران

3 دانشجوی دکتری اقلیم‌شناسی، دانشگاه حکیم سبزواری، ایران

چکیده

وضعیت آب در اکثر نقاط دنیا در حالت بحران است. افزایش بهره‌وری آب در کشاورزی یکی از راهکارهای مؤثر برای پایداری منابع آب می‌باشد. انرژی نیز یکی از مؤلفه‌های ضروری در بخش کشاورزی است که هزینه‌های مربوط به خود را داراست. جهت بالا بردن سود اقتصادی و پایداری منابع آب و انرژی در بخش کشاورزی از نمایه بهره‌وری استفاده می‌شود. بهره‌وری به معنای تولید بیش­تر به ازاء نهاده‌های ورودی( آب و انرژی و غیره) است. پژوهش انجام گرفته در مورد بهره‌وری آب و انرژی مصرفی(الکتریکی)، در تولید ذرت بذری می‌باشد، که به دلیل بالا بودن عملکرد آن، اهمیت و جایگاه این محصول استراتژیک در جهان، شناخته‌ شده است. این پژوهش در مزرعه قادری(یکی از مزارع شرکت کشاورزی برکت، وابسته به کشت و صنعت جوین)، در سال۱۳۹۲ انجام گرفت. بهره‌وری ذرت بذری نسبت به آب و انرژی الکتریکی مصرفی در سه سیستم آبیاری نشتی، بارانی و قطره ای، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که شاخص بهره‌وری آب آبیاری در تولید ذرت بذری برای سه سیستم آبیاری نشتی(فارو)، بارانی(سنترپیوت) و قطره‌ای(تیپ)، به ترتیب ۴۲/۰ ۴۶/۰ و ۴۷/۰کیلوگرم بذر ذرت بر مترمکعب آب و شاخص بهره‌وری انرژی الکتریکی مصرفی(برای پمپاژ و توزیع آب) نیز به­ترتیب ۶۸۲/۰ و۸۳۸/۰ و ۴۴۸/۰  کیلوگرم بذر ذرت در یک کیلووات ساعت انرژی الکتریکی می‌باشد. هم­چنین مشخص گردید که برخلاف تصور بهره‌وری انرژی الکتریکی مصرفی در سیستم بارانی بیش­تر از سیستم آبیاری نشتی و قطره ای می‌باشد. با توجه به پارامترهای بدست ‌آمده، نتیجه گرفته می‌شود که درمجموع سیستم آبیاری بارانی(سنترپیوت) بهترین عملکرد از لحاظ آب و برق مصرفی در مقایسه با سیستم آبیاری فارو و قطره ای را دارا می‌باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Energy and Water Productivity under Different Irrigation Systems, (Case Study of Corn in Jovain Agro-Industry)

نویسندگان [English]

  • Hassan Aliabadi 1
  • Amin Alizadeh 2
  • Atefeh Erfani 3
1 M.Sc in Irrigation and Drainage Engineering, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
2 Professor in Irrigation and Drainage Engineering, Khavaran Emvironmental Research Department., Mashhad., Iran
3 Ph.D. Student in Climatology. Hakim Sabzevari University., Iran
چکیده [English]

Shortage of water is developing in many parts of the world. One of the most effective strategies for production and sustainability of water resources is increasing water productivity in agricultural fields(or agriculture). Energy is an essential component of the agricultural sector, which has its costs. In order to enhance economic benefits and sustainability of water resources and energy in agriculture, we illustrate the productivity parameter. Productivity means more output per unit of input(water, energy,...). Research conducted on the productivity of water and energy (electricity) in produced the seed corn, that the strategic importance of this crop in the world, is known for its high performance. This research done in agricultural company Barekat , dependent on, agro-industry Jovin( Farm Qadery) one of multiple farms in1391-1392.Water and electrical energy efficiency of maize seed were compared in the furrow, sprinkler and type irrigation systems. Irrigation water productivity in the production of seed corn for three, furrow, sprinkler (center pivot) and type irrigation system is respectively0.42, 0.46 and 0.47. Electrical energy productivity parameter (pumps and Center Pivot) for three system is 0.682 and 0.838 and 0.448 respectively. The results obtained show that the productivity of water parameters is high, in pressurized systems, particularly the type. Contrary to the impression, electrical energy productivity in the sprinkler system upper than type and furrow irrigation system .With attention to obtained parameters, we conclude in total that sprinkler systems(Center Pivot), is the best performance in terms of water and power consumption compared with furrow irrigation system and a type.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Efficiency
  • Irrigation-Energy-maize seed
افلاطونی،م. ۱۳۶۸. اثر کمبود آب بر روی عملکرد دانه ذرت و تعیین تابع تولید آن. مجله علوم کشاورزی ایران..نشریه علمی و فنی دانشکده کشاورزی کرج.۲۲.  ۱-۲.

سهرابی،ت. اصیل منش،ر. ۱۳۷۵ . مقایسه فنی روش آبیاری بارانی (سنترپیوت) با روش آبیاری شیاری. دومین کنگره ملی مسائل آب‌ وخاک کشور. تهران.

باغانی،ج و بیات،ح. 1378. بررسی و مقایسه دو روش آبیاری شیاری و قطره‌ای بر عملکرد و کیفیت هندوانه. نشریه شماره۱۵۳. موسسه تحقیقات فنی مهندسی کشاورزی.

حیدری،ن.ا و حقایقی مقدم،س.ا. 1380. کارایی مصرف آب آبیاری محصولات عمده مناطق مختلف کشور. گزارش ارائه‌شده به معاونت زراعت وزارت جهاد کشاورزی، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی،کرج.

حیدری،ن. 1388. سناریوهای صرفه جویی در مصرف آب، انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران،176ص.

حسن‌زاده مقدم،ه افشار،ه. 1382. اثر روش‌های مختلف کم آبیاری بر عملکرد دانه، اجزاء عملکرد و کارایی مصرف آب دو هیبرید ذرت. نهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران، تهران. ص:۵۰۹.

حقایقی مقدم،س.ا.، توحیدلو،ق و صدر قائن،س.ح. ۱۳۸۳. بررسی کارایی مصرف آب و عملکرد محصول چغندرقند در روش‌های آبیاری سطحی و بارانی. مجموعه مقالات یازدهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی در ایران. تهران.ص:۲۶۰-247.

احمدآلی،ج. انوری،ک. 1384. بررسی کارایی مصرف آب آبیاری سیستم‌های نشتی و میکرو در کشت یک و دو ردیفه ذرت بذری. نهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران.دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان.ص:۶.

  جعفری،ع،م.، بهراملو،ر.، رضوانی،م. ۱۳۸۴. اندازه‌گیری بهره ورری آب در سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار در ایران: مطالعه موردی در استان همدان. پنجمین کنفرانس دوسالانه اقتصاد کشاورزی ایران.دانشگاه سیستان و بلوچستان.

  حیدری،ن.، سلامی،ا.، قدمی فیروزآبادی،ع.، کانونی،ا.، اسدی،م.ا و خواجه عبداللهی،م.ح. 1385.  کارایی مصرف آب محصولات زراعی مناطق مختلف کشور (مناطق کرمان، همدان، مغان، گلستان و خوزستان). مجموعه مقالات همایش ملی مدیریت شبکه‌های آبیاری و زهکشی،۱۲الی ۱۴ اردیبهشت۱۳۸۵ دانشگاه شهید چمران اهواز، دانشکده مهندسی علوم آب.

  خلیلی،ن.، علیزاده،ا . ۱۳۸۸. بررسی بهره‌وری آب-انرژی در زراعت چغندرقند (مطالعه موردی:استان خراسان رضوی). مجله آبیاری و زهکشی ایران. ۲. ۳.

  شیخ الاسلامی،م،ب.، نائل،م،ک. 1388. بررسی و مقایسه میزان مصرف آب و عملکرد تولید گیاه ذرت با دو روش آبیاری قطره‌ای،نواری(T-tape) و آبیاری نشتی. همایش ملی مدیریت بحران آب. دانشگاه آزاد اسلامی استان فارس، واحد مرودشت.

  قرائیان،ع. افسری،م. 1391. سیمای کشاورزی خراسان رضوی۱۳۹۰. سازمان جهاد کشاورزی ،معاونت برنامه‌ریزی و امور اقتصادی، اداره آمار و اطلاعات کشاورزی.

 Brosz,D and Wirsma,D,J. 1974. Comparing trickle. Subsurface and sprinkler  irrigation  systems  Annual  meeting of ASCE

Gupta,J.P and Singh,S.D. 1983. Hydrothermal  environment of soil and  vegetable  production  with drip  and  furrow  irrigations. Indian  Jornal of  agricultural  Sciences.53.2:138-142

FAO. 2000.  Agriculture:Forwards (2015/2030):Technical interim report .Rome. Italy. P.247.

Humphreys,L and Warren,M. 2005. Maize under sprinkler ,drip&furrow irrigation. IREC Farmers Newsletter, No170,spring.

 Igbadun,H and Henry Mahoo,F. 2006. Crop water productivity of an irrigated maize crop in Mkoji sub-catchment of the Great Ruaha River Basin, Tanzania. Agricultural Water Management85:141-150.

 Rajak,M.V and Hebbara,P . 2006. Comparative effects of drip and furrow irrigation on the yield and water productivity of cotton( Gossypium hirsutuml) in a saline and waterlogged vertisol. Agricultural Water Management.  83:30-36.

Sammis,T.W. 1980.Comparison  of  sprinkler, trickle, subsurface  and  furrow irrigation  methods  for   row  crops. Agronomy  Journal. 72:701-704

 Tamara,M and Shahbaz khan,M. 2010. A comparative analysis of water application and energy consumption at the irrigated field level. Agricultural Water Management 97:1477-1485.

 Zwart,S and  Bastiaansen,W.G.M. 2004. Review  of  measured  cop  water  productivity  values for  irrigation  wheat, rice, cotton, and maize. Agricultural  Water  Management. 69:115-133.