ارزیابی بهره‌وری مصرف آب در مزارع کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر با استفاده از اطلاعات ماهواره‌ای Landsat 8

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

تحقیق حاضر با هدف ارزیابی بهره­وری مصرف آب در اراضی نیشکر کشت و صنعت امیرکبیر با استفاده از اطلاعات ماهواره­ای لندست 8 انجام شد. بدین منظور تبخیر – تعرق واقعی و عملکرد نهایی محصول به کمک اطلاعات ماهواره­ای برآورد گردید و جهت واسنجی و صحت­یابی آن از داده­های مزرعه­ای استفاده شد. حجم کل تبخیر-تعرق واقعی نیشکر در دوره فصل رشد، 160 میلیون مترمکعب در سطح 5/9328 هکتار اراضی تحت کشت نیشکر و میزان عملکرد واقعی محصول تر نیشکر در کشت و صنعت امیرکبیر در سال زراعی 92-91 ، 520230 تن، که معادل 56 تن در هکتار می­باشد بدست آمد. براساس نتایج حاصله، متوسط مقدار شاخص کارایی مصرف آب برای گیاه نیشکر بر اساس میزان آب تبخیر- تعرق شده 4/3 کیلوگرم بر مترمکعب آب و براساس آب آبیاری شده 6/1 کیلوگرم بر مترمکعب آب به دست آمد. نتایج آنالیز داده­های بهره­وری مصرف آب در ARC-10  کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر نشان داد که میان نوبت آبیاری پلات­های کشت شده و بهره­وری مصرف آب رابطه مستقیم وجود دارد یعنی با افزایش تعداد نوبت آبیاری به ازای یک حجم یکسان آب، بهره­وری مصرف آب نیز افزایش یافته است. هم­چنین  بهره­وری مصرف آب در واریته CP48-103  نسبت به واریتهCP69-1062در اینARC بالاتر بود. میان سن رشد محصولات کشت شده و میزان بهره­وری مصرف آب رابطه معکوس وجود داشت. یعنی با افزایش سن رشد گیاه نیشکر از Plant تا R7، بهره­وری مصرف آن نیز کاهش یافت. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که مهم­ترین علت تفاوت بهره­وری مصرف آب در پلات­های مختلف کشت و صنعت امیرکبیر ناشی از اعمال عمق و زمان انجام و تعداد نوبت آبیاری و هم­چنین اختلاف زیاد میان سن کشت نیشکر در پلات­های مختلف کشت و صنعت (Plant تا R7) می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of Water Productivity of the Amirkabir Sugarcane Agro-Industry Farms Using Landsat 8 Satellite Data

چکیده [English]

This study was conducted to evaluate the water productivity of Amir kabir sugarcane agro-industry farms using landsat 8 satellite data. Actual evapotranspiration and yield of the final product were estimated using satellite data and then were compared with measures corresponding values collected from fields during 2012-2013 growing season. The total volume of sugarcane actual evapotranspiration during the growing season from 9328.5 hectares of cultivated farms was 160 million cubic meters and the yield of wet sugarcane was 520230 tons, which is equivalent to 56 tons per hectare. Average of water productivity for sugarcane according to the evapotranspiration and the irrigation water were 3.4 Kg/m3 and 1.6 Kg/m3 respectively. The water productivity data analysis in  ARC-10 showed that there was a direct relationship between irrigation intervals of planted plots and water productivity. Therfore, it can be concluded that , by increasing irrigation intervals, and applying the same volume of irrigation water would cause, water productivity to increase. Also, the water productivity of CP48-103 variety was found to be higher than of CP69-1062 variety. The water productivity of sugarcane was inversely related to the age of the cultivated crops. As the age of the sugarcane crop increased from planting to R7, its water productivity decreased. It was concluded that the difference between the water productivity of various plot of Amirkabir sugarcane agro-industry farms could be attributed to the depth of applied irrigation,irrigation time and intervals, and also to the large difference between the ages of sugarcane plantations (plant to R7).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Amirkabir agro industrial company sugarcane
  • Water productivity
  • landsat 8 satelite
احسانی،م، و خالدی،ه. 1382. بهره­وری آب کشاورزی چاپ اول.تهران: کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
اکبری،م.، دهقانی سانیج،ح و حیدری،ن. 1387. کاربرد سنجش از دور در برآورد سطح زیر کشت، تبخیر- تعرق و مدیریت شبکه­های آبیاری. مجله آبیاری و زهکشی ایران. 2.1:.54-43.
خاکبازان­فرد،ف و تجریشی،م. 1390. کاربرد الگوریتم بیلان انرژی (SUTSEBAL) در تخمین میزان آب مصرفی در دشت ورامین. ششمین کنگره ملی مهندسی عمران.
سادات میریی،م.ح و فرشی،ع.ا. 1382. چگونگی مصرف و بهره­وری آب در بخش کشاورزی مجموعه مقالات یازدهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، ارتقای بهره­وری آب در کشاورزی
و امنیت غذایی. تهران.
سهیلی­فر،ز. میرلطیفی، س م. ناصری، ع ع.  عصاری، م. 1390. برآورد تبخیر-  تعرق واقعی نیشکر با استفاده از داده­های سنجش از دور در اراضی کشت و صنعت نیشکر میرزا کوچک خان. نشریه دانش آب و خاک .23. 1: 163-151.
شینی دشتگل،ع.، ناصری،ع.ع.، جعفری،س. 1385. مطالعه نیاز آبی و ضرایب گیاهی نیشکر به روش لایسیمتری در اراضی نیشکرجنوب اهواز. یازدهمین کنگره علوم خاک ایران.
عمادزاده،م. 1386. کاربرد سنجش از دور در تخمین کارایی آب در مقیاس حوضه­ای :مطالعه موردی در زیرحوضه قره سو، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی شریف.
عمانی،ا. 1387. شناسایی سازوکارهای ترویجی حمایت­کننده مدیریت پایدار منابع آب کشاورزی در استان خوزستان. پایان­نامه دکتری رشته ترویج و آموزش کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران.
 فراهانی،ع و دانایی فخر،ح. 1382. مقایسه ارزش افزوده تولید محصولات مختلف به ازای واحد حجم آب مصرفی در استان­های خوزستان و آذربایجان، یازدهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران،. وزارت نیرو.
میرنظامی،س.ج. 1392. بهره­وری مصرف آب. سمینار دکتری مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس.
نوری،س . 1389. برآورد تبخیر- تعرق واقعی با استفاده از الگوریتم سبال و تصاویر سنجنده مودیس در زیر حوضه آبریز مشهد. پایان­نامه دوره کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد.
Ahmad,M.D., Masih,I., Turral,H. 2004. Diagnostic analysis of spatial and temporal variations in crop water productivity: A field scale analysis of the rice-wheat cropping system of Punjab, Pakistan. Applied Irrigation Science 39.1:43-63.
Allen,R.G., Tasumi,M., Trezza,R and Bastiaanssen,W.G.M. 2002. Surface Energy Balance Algorithms for Land, Funded by a NASA EOSDIS/Synergy grant from the Raytheon Company through The Idaho Department of Water Resources. August, 2002.
Bastiaanssen,W.G.M., Menenti,M., Feddes,R.A., Holtslag,A.A.M. 1998. A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL). Formulation. Journal of Hydrology. 212–213: 198–212.
Bastiaanssen,W.G.M and Samia,A. 2003. A new crop yield forecasting model based on satellite measurements applied across the Indus Basin, Pakistan. Agriculture, Ecosystems and Environment.94: 321–340.
Casa,R., Rossi,M., Sappa,G and Trotta,A. 2008. Assessing Crop Water Demand by Remote sensing and GIS for the Pontina Plain. Central Italy.September.
Molden,D., Sakthivadivel,R. 1999. Water accounting to assess use and productivity of water. Water Resource. 15: 55–71.
Parodi, G. N. (2002) AHAS, AVHRR Hydrological Analysis System. Software developed by Institute for Remote Sensing and Earth Sciences
Water Resources Division.The Netherlands.Earth Sciences Water Resources Division.The Netherlands.
P.N. Singh, S.K. Shukla, V.K. Bhatnagar. 2007  Optimizing soil moisture regime to increase water use efficiency of sugarcane (Saccharum spp. hybrid complex) in subtropical India. Agricultural Water management 90 95–100.