تعیین الگوی کشت بهینه مبتنی بر شاخص ردپای آب (مطالعه موردی: استان کرمانشاه)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی علوم آب، منابع آب، داشنگاه شهید چمران اهواز

2 ارشد

3 دانشیار

چکیده

ردپای آب در یک محصول به صورت حجمی از آب شیرین که در تولید آن محصول مصرف شده تعریف می‌شود. این پژوهش با هدف محاسبه ردپای آب محصولات عمده زراعی و باغی کشت شده در 24 دشت از استان کرمانشاه برای سال زراعی 95-94 انجام شد. با استفاده از آمارنامه‌های ارائه شده توسط سازمان جهاد کشاورزی، عملکرد و پارامترهایی که در محاسبه دخالت داشتند محاسبه و گردآوری شد. نیاز آبی گیاهان از طریق نرم افزار CropWat استخراج و ردپای آب محصولات محاسبه گردید. نتایج نشان داد در بین محصولات مورد مطالعه در بخش زراعی هندوانه، ذرت علوفه‌ای و چغندرقند به عنوان محصولات برتر از نظر شاخص ردپای آب و در مقابل کنجد، لوبیا و آفتابگردان به عنوان نامناسب‌ترین محصولات از نظر این شاخص شناخته شدند. در بخش تولیدات باغی نیز گیلاس- آلبالو به عنوان محصول برتر و بادام به عنوان محصول نامناسب از نظر شاخص ردپای آب معرفی شدند. در میان تمام دشت‌های استان، دشت کرمانشاه در بخش تولیدات زراعی و باغی بیشترین سهم ردپای آب را داشت. تقریبا برای تمامی محصولات مورد مطالعه ردپای آب آبی بیشتر از آب سبز بوده است که نشان‌دهنده اتکای تولیدات استان به منابع آب سطحی و زیرزمینی است. لذا با توجه به خشکشالی‌های اخیر و کمبود آب باید از منابع آب موجود به بهترین نحو استفاده نمود و کشت محصولات با نیاز آبی کمتر و عملکرد بالاتر مورد برنامه‌ریزی قرار گیرد. همچنین با اقداماتی نظیر کم آبیاری، مالچ پاشی و استفاده از سیستم های نوین آبیاری، می توان میزان شاخص ردپای آب محصولات را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The determination of optimal cultivation pattern according to Water Footprint Index(case study: Kermanshah province)

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Golabi 1
  • sohila farzi 2
  • feridon radmanesh 3
1 Department of Water Resources Engineering in Shahid Chamran University of Ahvaz
2 MSC
3 assoc
چکیده [English]

The footprint of water in a product is defined as the used water to produce it. Present study is conducted with the aim of calculating the footprint of water in farm and gardening products in 24 plains of Kermanshah province in the 2015-2016 cultivative year. The function and parameters impressing the calculations were collected using the statistics provided by agricultural organization of Jihad. The aquatic need of plants was extracted by CropWat software and the footprint of products was calculated. Results showed that among the agricultural studied products, of his plain, watermelon, forage corn and Sugar beet were identified as the appropriate products according to average index of water footprint and on the other side, sesame, beans and sunflower were identified as the the most inappropriate products according to the index. In the gardening sector, almond and cherry- sour cherry were identified as the most inappropriate and appropriate products according to the above index, respectively. Among all the plains of Kermanshah, kermansh allocated the most portion of water index footprint in the gardening sector. The footprint of blue water is nearly more than green in studied products; representing the dependence of products to surface and ground water resources. Hence, according to recent droughs and water shortage, water resources must be used accurately and decision must be made for cultivating the products with less water requirement and better performance. Also, the index of water footprint in products can be reduced considerably by measures such as deficit irrigation, mulching and by the use of modern irrigation systems .

کلیدواژه‌ها [English]

  • Key words: blue water
  • Green water
  • water footprint index
  • optimal cultivation
اخوان، س.، عابدی کوپایی، ج.، موسوی، س.ف.، عباسپور، ک.، افیونی، م.، اسلامیان، س.س. 1389. تخمین آب آبی و آب سبز با استفاده از مدل     SWAT در حوضه آبریز همدان- بهار. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک، 14.53: 23-9.

آبابایی، ب.، رمضانی اعتدالی، ه. 1394. برآورد اجزا ردپای آب در تولید محصول گندم در سطح کشور. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 29.6: 1468-1458.

رسولی مجد، ن. 1394. شناسایی و ارزیابی شاخص ردپای آب به تفکیک آب آبی، آب سبز و آب خاکستری با اعمال تغییر اقلیم. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه ارومیه.

سهرابی، ر. 1386. تهیه مدل ریاضی محاسبه میزان بهینه استفاده از آب مجازی در تأمین آب مورد نیاز منطقه به لحاظ شرایط اقتصادی، اجتماعی و امنیت غذایی.  پایان نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف.

عربی یزدی، ا.، نیک­نیا، ن.، مجیدی، ن.، امامی، ح. 1393. بررسی امنیت آبی در اقلیم­های خشک از دیدگاه شاخص ردپای آب (مطالعه موردی: استان خراسان جنوبی). نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 4.8: 746-735.

علیقلی­نیا، ت.، رضایی، ح.، بهمنش، ج.، منتصری، م. 1395. تخمین و ارزیابی ردپای آب آبی و سبز محصولات عمده مورد کشت در حوضه آبریز دریاچه ارومیه. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک، 23.3: 344-337. 

غلامحسین پور جعفری نژاد، ا.، علی زاده، ا.، نشاط، ع. 1392.  بررسی ردپای اکولوژیک آب و شاخص های آب مجازی در محصولات پسته و خرما در استان کرمان،   مهندسی آبیاری و آب ایران، 4.13: 89-80.

محمدی، ع.، یوسفی، ح.، نوراللهی، ی.، ساداتی نژاد، س.ج. 1396. انتخاب بهترین استان در تولید سیب زمینی از طریق ارزیابی شاخص ردپای آب. اکوهیدرولوژی، 4.2: 532-523.

منتصری، م.، رسولی مجد، ن.، بهمنش، ج.، رضایی، ح. 1395. ارزیابی شاخص ردپای آب محصولات زراعی حوضه آبریز دریاچه ارومیه با اعمال اثر تغییر اقلیم. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 30.4: 1089-1075.

یوسفی، ح.، محمدی، ع.،  نوراللهی، ی.، ساداتی نژاد، س.ج. 1396. ارزیابی شاخص ردپای آب محصولات زراعی و باغی استان تهران. نشریه حفاظت آب و خاک، 24.6: 85-67.

Allen R.G., Pereira, L.S., Raes D and Smith, M. 1998. Crop Evapotranspiration– Guidelines for Computing Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, FAO, 1998, ISBN 92-5-104219-5.

Chapagain,A.K., Hoekstra, A.Y., Savenije, H. H. G and  Gautam, R. 2006. The water footprint of cotton consumption: an assessment of the impact of worldwide consumption of cotton products on the water resources in the cotton producing countries. Ecological Economics. 60.1: 186-203.

Chapagain, A. K and  Hoekstra,  A.Y. 2011. The blue, green and grey water footprint of rice from production and consumption perspectives. Ecological Economics.70.4: 749–758.

Chouchane, H, Hoekstra, A.Y., Krol, M.S and  Mekonnen,  M. M. 2015. Water footprint of Tunisia from an economic perspective. Ecological Indicators. 52: 311-319.

Chukalla, A.D., Krol, M.S and  Hoekstra, A.Y.2015. Green and blue water footprint reduction in irrigated agriculture: effect of irrigation techniques, irrigation strategies and mulching. Hydrology and Earth System Science. 19: 4877-4891.

Dota, A. 2014.Theodossiou N. Estimation of green and blue water footprint. Application in the agricultural sector of Karditsa Prefecture. Conference: Protection and Restoration of the Environment XII.

Dumont, A., Salmoral, G and Llamas,  M. R. 2013. The water footprint of a river basin with a special focus on groundwater: The case of Guadalquivir basin (Spain). WaterResourcesandIndustry. 1.2: 60–76.

Falkenmark,  M. 1997. Meeting Water requirement of an expanding world population. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci R. 352.1356: 929–936.

Gerbens-Leenes, W., Hoekstra,  A.Y and Van der Meer, T.H.  2009. The water footprint of bioenergy. Proceedings of the National Academy of Sciences. 106. 25: 10219-10223.

Gleick, P.H.1993. Water in crisis: A guide to the world’s fresh water resources, 1 edition.  Oxford University.

Hoekstra, A.Y and Hung, P.Q.,2005. Globalization of water resources : International virtual water flows in relation to crop trade. Global Environmental Change . 15.1:45-56.

Hoekstra, A.Y., Chapagain,  A.K., Aldaya, M. M and Mekonnen,  M.M. 2009. Water Footprint Manual. Enschede, the Netherlands: Water Footprint Network.

HuiSu, M., HuiHuang ,C. YangLi,  W.,  ToTso, C and ShengLur, H., 2015. Water footprint analysis of bioethanol energy crops in Taiwan.Journal of Cleaner Production. 88: 132-138.

Liu, J.,  Zehnder, A.J.B and Yang, H. 2009. Global consumptive water use for crop production: The importance of green water and virtual water, Water Resources Research.45.5:1-15.

Mekonnen, M.M and  Hoekstra, A.Y. 2010. A global and high-resolution assessment of the green, blue and grey water footprint of wheat. Hydrology and Earth System Sciences. 14: 1259-1276.

Mekonnen, M.M and Hoekstra, A.Y. 2014.  Water footprint benchmarks for crop production: A first global assessment. Ecological Indicators. 46: 214-223.

Molden, D. 2007.  Water for food, water for life: A comprehensive assessment of water management in agriculture, Earthscan, London, UK..

Obuobie, E., Gachanja, P. M and  Dorr, A.C. 2005. The role of green water in food trade. Bonn: Zentrum für Entwicklungs Forschung (ZEF) (Term paper for the interdisciplinary course, International Doctoral Studies).

Postel, S. L. 2000. Entering an era of water scarcity: The challenges ahead. Ecological Applications. 10.4: 941–948.

Rodriguez, C.I., de Galarreta, V. R and  Kruse, E.E. 2015. Analysis of water footprint of potato production in the pampean region of Argentina. Cleaner Production. 90: 91–96.

WWAP.2009. The United Nations World Water Development Report 3: Water in a changing world, World Water Assessment Programme. UNESCO Publishing. Paris/Earthscan. London.

Yuhang, W., Deshan, T., Ding, Y and  Agoramoorthy, G. 2016. Incorporating water consumption into crop water footprint: A case study of China's south– north water diversion project. Sci. Total Environ545.14: 601–608.

Zhuo, L., Mekonnen, M. M., Hokestra, A.Y and  Wada, Y.2016.  Inter- and intra-annual variation of water footprint of crops and blue water scarcity in the Yellow River basin (1961–2009). Adv. Water Resource. 87.11: 29–41