Iranian Journal of Irrigation & Drainage

Iranian Journal of Irrigation & Drainage

Evaluation and Sensitivity Analysis of the Effective Parameters on the Relative Economic Water Productivity Index

Document Type : Original Article

Authors
1 Soil and Water Research Institute, Department of Irrigation and Soil Physics
2 Agricultural Engineering Research Institute, AERI
Abstract
It is necessary to be aware of water productivity indicators for decision-making and management in agriculture. A fast way to increase water productivity is to be known its sensitivity to its components. This issue, which is known as sensitivity analysis, can be in the water productivity index causes more focus and accuracy in measuring or estimating the effective parameters and ignoring the error of the parameter/parameters that have a small effect on the water productivity index. Among the conventional indicators, the Relative Water Economic Productivity Index (KWPe) considers many factors affecting on production and is more accurate. Therefore, in the first step, sensitivity analysis of the KWPe index to its components was made and in the second step to investigate the difference in sensitivity between the water productivity indicators, sensitivity analysis of the economic water productivity gap index (GWPe) whose components are similar to the KWPe index, was carried out for three crops: sugar beet, wheat and olive. The results showed that the KWPe index was the most sensitive to yield potential in studied crops. So that with a 30% underestimation error in the yield potential in wheat, sugarbeet and olive crops, 55%, 69% and 54%, respectively, and with the same amount of error in the applied irrigation water, 43% change in the KWPe index was occurred. Also, the results showed a difference in the sensitivity of KWPe and GWPe index to similar components, except production potential. Unlike the KWPe index, the sensitivity of the GWPe index to all index components was dependent on the plant, and the sensitivity to the actual yield and irrigation water volume was even lower than the product price..
Keywords

ابراهیمی­پاک، ن. ع.، تافته آ.، حسینی، س.ن. و کیخا، ف. 1401. سامانه نیازآب. موسسه تحقیقات خاک و آب. http://niwr.ir.
احمدی، م.، قنبرپوری، م. ع. و اگدرنژاد، ا. 1400. مقدار آب کاربردی گندم با استفاده از تحلیل حساسیت و ارزیابی مدل AquaCrop. نشریه مدیریت آب در کشاورزی. 8(7): 75-30.
امیدی، ف.، بابازاده، ح. و سرایی تبریزی، م. 1392. ارزیابی بهره­وری آب با رویکرد استفاده از روش­های AHP ،ANP ،AHP و FANP. اولین همایش ملی بهینه سازی مصرف آب. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 15 صفحه.
اوجاقلو، ح.، اوجاقلو، ف.، جعفری، م. م.، میثاقی، ف.، نظری، ب. و کرمی دهکردی، م. 1402 الف. اثر مدیریت آبیاری بر بهره­وری مصرف آب محصول یونجه. نشریه آب و خاک. 37(2): 185-165.
اوجاقلو، ح.، جعفری، م. م.، اوجاقلو، ف.، میثاقی، ف.، نظری، ب. و کرمی دهکردی، م. 1402ب. اثر مدیریت آبیاری بر بهره­وری آب در مزرعه گوجه فرنگی. نشریه دانش آب و خاک.   33(4):230-217.
ایزدی، ع. و داوری، ک. 1394. ارزیابی شاخص­های بهره­وری آب در شرکت­های تحت نظارت آستان قدس­رضوی. نشریه آب و توسعه پایدار. 5 (2): 14-9.
باغانی، ج.، احمدآلی، ج.، اسلامی، ا.، بهراملو، ر.، قدمی­فیروزآبادی، ع.، اخوان، ک.، معیری، م.، کریمی، م.، دهقانیان، س.ا.، اسلامی، ع.ر.، عباسی، ف.، اکبری، م.، عباسی، ن.، خسروی، ح.، غفاری، ز.، حسین­زاده، ص.، نعمتی، ش.، سپهری، س.، آقایی، م.ج. و نخجوانی­مقدم، م.م. 1397الف. تعیین آب مصرفی چغندرقند در کشور. گزارش پژوهشی نهایی شماره 54633، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج.
باغانی، ج.، معیری، م.، ورجاوند، پ.، سلامتی، ن.، اسلامی، ا.، شاهرخ‌نیا، م.ع.، کیانی، ع.ر.، قدمی فیروزآبادی، ع.، حقایقی­مقدم، ا.، خسروی، ح.، اخوان، ک.، بهراملو، ر.، ناصری، ا.، عباسی، ف.، اکبری، م.، عباسی، ن.، موسوی‌فضل، س.ح.، طایفه‌رضایی، ح.، حسین‌زاده اجیرلو، ص.، غفاری، ز.، آقایی، م.ج.، دهقانیان، س.ا.، یوسف­گمرکچی، ا.، مقبلی­دامنه، ا.، اسلامی، ع.ر.، نخجوانی­مقدم م.م. و نعمتی، ش. 1397 ب. تعیین آب مصرفی گندم در کشور. گزارش پژوهشی نهایی شماره 53636، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج.
جعفری، ح. و عباسی، ف. 1402. معرفی و ارزیابی شاخص بهره­وری نسبی اقتصادی آب. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 6 (54): 1114-1095.  
جناب، م. و نظری، ب. 1397. مطالعه شکاف عملکرد و شکاف بهره­وری آب گندم، جو و ذرت در استان قزوین. تحقیقات آب و خاک ایران. 49 (6) :1417-1405.
حاجی­زاده، م.، رحیمی خوب، ع.، علی­نیافر، س. و وراوی­پور، م. 1398. تعیین بهره­وری آب نرمال شده و بررسی حساسیت مدل آکوکراپ برای گیاه تربچه. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 13 (5): 1537-1527.
سلطانی، ا.، نه بندانی، ع.ر.، زینلی، ا.، ترابی، ب.، زند، ا.، قاسمی، ث.، الستی، ا.، دادرسی، ا.، حسینی، ر. س.، عالیمقام، س. م.، زاهد، م.، فیاضی، ح.، کمری، ک.، عرب عامری، ر.، محمدزاده، ز.، رهبان، س.، پورشیرازی، ش.، محمدی، س. و کرامت، ص. 1398. تهیه اطلس خلأ عملکرد و توان تولید گیاهان زراعی مهم در کشور در شرایط اقلیمی فعلی و آینده. انتشارات واژگان سیرنگ. 268 صفحه.
طباطبائی، س. ح.، نجفی، پ. و گلستانی س. 1392. آبیاری سطحی؛ طراحی به روش تجربی و نیمه­تجربی. معاونت پژوهشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان (اصفهان).  چاپ اول. 314 صفحه.
عباسی، ف. 1400. فیزیک خاک پیشرفته. موسسه انتشارات دانشگاه تهران، چاپ ششم. 352 صفحه.
عباسی، ن.، طاهری، م.، کیانی، ع.ر.، یوسف­گمرکچی، ا.، دهقانیان، س.ا.، شاهین­رخسار، پ.، موسوی­فضل، س.ح.، ناصری، ا.، عباسی، ف.، باغانی، ج.، اکبری، م.، نخجوانی، م.م.، سپهری، س.، غفاری، ز.، یوسفی، ز.، غیاثی، ع.ا.، فریدونی، ح.، بهارلو، ا.، عباسی، م.، گلمحمدی، م.، مرادی، پ.، واحدی س.، و طبرسا، ر.  1399. تعیین آب مصرفی زیتون در کشور. گزارش پژوهشی نهایی شماره 57724، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج.
قدمی فیروزآبادی،ع. و سیدان، س. م. 1398. بررسی بهره­وری آب آبیاری و تحلیل اقتصادی تولید محصول یونجه در سامانه­های آبیاری بارانی و سطحی. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 10(1): 150-136.
کریمی اورگانی، ح.، رحیمی خوب، ع. و نظریفر، م. ه. 1398. تحلیل حساسیت مدل آکواکراپ برای محصول جو در منطقه پاکدشت. نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی). 23(3): 63-52.
ملکوتی، م. ج. و غیبی، م. ن. 1377. تعیین حد بحرانی عناصر غذایی محصولات استراتژیک و توصیه صحیح کودی در کشور. آموزش کشاورزی وابسته به معاونت آموزشی و ترویج کشاورزی. 64 صفحه.
نظری، ب. و لیاقت، ع.م. 1397. گزارش نهایی اولویت­بندی استراتژی­های بهبود بهره­وری آب کشاورزی، اتاق بازرگانی و معادن ایران. 176 صفحه.
Cao, Y.Q., Li, L.H., Lu, J., Zhang, R.N. and Ning, Y. 2020. Spatiotemporal Variation in Water Productivity of Corn and its Influencing Factors in Liaoning Province. South–North Water Transf. Water Sci. Technol. 18(6): 201–208.
Singh, R. 2005. Water productivity analysis from field to regional scale: integration of crop and soil modelling, remote sensing and geographical information Doctoral thesis, Wageningen University, Wageningen, The Netherlands. Pp.160.
Singh, M., Singh, P., Singh, S., Saini, R. K. and Angadi,S. V. 2021. A global meta-analysis of yield and water productivity responses of vegetables to deficit irrigation. Scientific report. 13P. https://doi.org/10.1038/s41598-021-01433.
Wang, J.; Li, J.S.; Guan, H.J. 2016.  Modeling Response of Cotton Yield andWater Productivity to Irrigation Amount under Mulched Drip Irrigation in North Xinjiang. Trans. Chin. Soc. Agric. Eng. 32(3): 62–68.
Zhang, Y., Wang F., Du Z., Dou M., Liang Z., Gao Y. and Li P. 2023. Spatio-Temporal Distribution Characteristics and Driving Factors of Main Grain Crop Water Productivity in the Yellow River Basin. Plants.  12(3): 21P. https://doi.org/10.3390/plants12030580.