کارایی مصرف آب گندم از دیدگاه ردپای آب ( مطالعه موردی: استان سیستان و بلوچستان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده اقتصاد،دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده اقتصاد،دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

3 دانشکده اقتصاد،دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران.

چکیده

گندم یک محصول استراتژیک در ایران است. یکی از عمده‌ترین مخاطرات تولید گندم در ایران، کاهش کمیت و کیفیت منابع آب است. در مناطق خشک و نیمه خشک ایران، بیش از 90 درصد از تولید گندم از طریق آبیاری صورت می‌گیرد. بنابراین بهبود کارایی مصرف آب (WUE) در تولید گندم ضروری است. یکی از راه‌های اساسی برای افزایش کارایی مصرف آب در بخش کشاورزی، محاسبه مقدار آب مصرف شده در مراحل مختلف تولید است. ردپای آب روش جدیدی را برای ارزیابی میزان استفاده از منابع آب در تولید محصولات کشاورزی ارائه می‌دهد. بنابر‌این هدف این تحقیق بررسی کارایی مصرف آب گندم با تکیه بر مفهوم ردپای آب می‌باشد. بدین منظور ردپای آب تولید گندم با استفاده از چارچوب Hoekstra and Chapagain (2008) محاسبه شد. سپس برای محاسبه کارایی از روش تحلیل پوششی داده‌ها (DEA)، و برای تعیین رتبه کارایی از روش رتبه‌بندی منصفانه (FRM) استفاده شد. منطقه مطالعاتی این تحقیق استان سیستان و بلوچستان و دوره زمانی تحقیق سال زراعی 1398-1397 است. نتایج ردپای آب نشان داد بطور متوسط برای تولید یک تن گندم در استان سیستان و بلوچستان، 8/1415 مترمکعب آب مصرف می‌شود که 83 درصد از کل مصرف آب از طریق بهره‌برداری از منابع آب زیر‌زمینی و سطحی و 17 درصد از طریق آب باران بوده است. کل میزان مصرف آب برای تولید گندم 03/171 میلیون مترمکعب میباشد. بیشترین میزان مصرف آب مربوط به شهرستان‌های زهک، زابل، دلگان و ایرانشهر و کمترین میزان مصرف آب مربوط به چابهار، سراوان، زاهدان و سرباز بود. متوسط کارایی در مصرف آب کشت گندم در استان سیستان و بلوچستان 92/50 درصد است که خاش و دلگان با نمره کارایی 1 جزء شهرستان‌های کارا بودند. با استفاده از روشFRM دریافتیم بیشترین کارایی مربوط به دلگان، خاش و ایرانشهر و کمترین میزان کارایی در مصرف آب مربوط به زابل، زهک و سراوان بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Water Use Efficiency of Wheat from the Perspective of Water Footprint (Case Study: Sistan and Baluchestan Province)

نویسندگان [English]

  • Mahdi Safdari 1
  • Hekmatnia Hekmatnia 2
  • Elahe Khajedad Miri 3
1 Associate Professor,Department of Agricultural Economics, Faculty of Economics, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran.
2 ,Department of Agricultural Economics, Faculty of Economics, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran.
3 Faculty of Economics, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran.
چکیده [English]

Wheat is a strategic crop in Iran. One of the main threats to wheat production in Iran is the decrease in the quantity and quality of water resources. In arid and semi-arid regions of Iran, more than 90% of wheat production is done through irrigation. Therefore, improving water use efficiency (WUE) in wheat production is essential. One of the basic ways to increase water use efficiency in the agricultural sector is to estimate the amount of water consumed at different stages of production. The water footprint suggests a new method for assessing the use of water resources in agricultural production. Therefore, the purpose of this study is to investigate the water use efficiency of wheat-based on the concept of water footprint. therefore, the water footprint of wheat production was calculated using the Hoekstra and Chapagain (2012) framework, the data envelopment analysis (DEA) method was used to calculate efficiency, and the fair ranking method (FRM) was used to determine efficiency rating. The study area of this research is Sistan and Baluchestan province and the research period is the crop year 1397-1398. The results of the water footprint showed that on average, 1415.8 m3 of water is consumed to produce one ton of wheat in Sistan and Baluchestan province, of which 83% of the total water consumption was through the use of groundwater and surface water and 17% through rainwater. The total water consumption for wheat production is 171.03 million m3. The highest water consumption was related to Zahak, Zabol, Delgan and Iranshahr cities and the lowest water consumption was related to Chabahar, Saravan, Zahedan and Sarbaz. DEA results showed that the average efficiency in wheat water consumption in Sistan and Baluchestan province is 50.92% that Khash and Delgan with an efficiency score of 1 were among the efficient cities.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Green Water
  • Blue Water
  • Virtual Water
  • Ranking
 بابائی، م.، م، م و سالارپور، م. (1393). محاسبه‌ی کارایی آب در محصولات عمده‌ی کشاورزی شهرستان زابل: رهیافت تحلیل پوششی داده‌ها. پژوهش آب در کشاورزی. 28 (3): 541-549.
حکمت‌نیا، م.، صفدری، م. و حسینی، س. 1399. مدیریت منابع آب کشاورزی استان سیستان و بلوچستان از دیدگاه آب مجازی. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 11(1): 137-149.
حکمت‌نیا، م.، صفدری، م. و حسینی، س. 1399. تعیین و ارزیابی ردّپای آب‌های سبز، آبی و خاکستری در تجارت بین‌المللی محصولات کشاورزی ایران. مجله آبیاری و زهکشی ایران. 14(2): 46-463.
دادمند، ف. و ناجی عظیمی، ز. 1397. کاربست تحلیل پوششی داده فازی در ارزیابی کارایی تولید گندم مطالعه موردی: شهرستان تربت‌حیدریه، فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات اقتصاد کشاورزی. 10(37): 110-87. .
زراءنژاد، م. و یوسفی حاجی‌آباد، ر. 1388. ارزیابی کارایی فنی تولید گندم در ایران (با استفاده از دو رهیافت پارامتریک و نا پارامتریک) . پژوهش‌های رشد و توسعه پایدار (پژوهش‌های اقتصادی). ۹ (۲)‌:۱۴۵-۱۷۲
سالاری، س.، کاراندیش، ف. و درزی نفت چالی، ع. ۱۳۹۳. تحلیل مکانی و زمانی تغییرات آب مجازی گندم در استان سیستان و بلوچستان. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب. 5(18): ۹۴ ــ ۸۱.
صبوحی، م.، خنجری، س. و کیخا، ا. 1389. بررسی کارایی مصرف آب در گل‌خانه‌های سیستان. مجله اقتصاد کشاورزی. 102-90: (3)4.
گنجی، ن.، یزدانی، س. و صالح، ا. 1397. شناسایی عوامل مؤثر بر کارایی نهادة آب در تولید گندم استان البرز (رویکرد تحلیل پوششی داده‌ها). تحقیقات اقتصاد و توسعه کشاورزی ایران. 49(1): 13-22.
Ababaei, B. and Ramezani Etedali, H. 2016. Water footprint assessment of main cereals in Iran, Agricultural water management. Agricultural Water Management. 179: 401-411.
Allan, J. A. 1998. Virtual water: a strategic resource. Ground water. 36(4): 545-547.
Allen, G., Smith, M., Perrier, A. and Pereira, L. S. 1994. An update for the definition of reference evapotranspiration. ICID bulletin. 43(2): 1-34.
Andersen, P. and Petersen N. C. 1993. A procedure for ranking efficient units in data envelopment analysis. Management science. 39(10): 1261-1264.
Banker, D. and Thrall, R. M. 1992. Estimation of returns to scale using data envelopment analysis. European Journal of operational research. 62(1): 74-84.
Banker, D., Chang. H. and Cooper, W. 1996. Equivalence and implementation of alternative methods for determining returns to scale in data envelopment analysis. European journal of operational research. 89(3): 473-481.
Chebil, A., Abbas, K. and Frija, A. 2014. Water use efficiency in irrigated wheat production systems in central Tunisia: A stochastic data envelopment approach. Journal of Agricultural Science. 6(2): 63.
FAO. (2003). Review of world water Resources by country.
Faramarzi, M., Yang, X., Mousavi, J., Schulin, R., Binder, R. and Abbaspour, C, 2010. Analysis of intra-country virtual water trade strategy to alleviate water scarcity in Iran. Hydrology and Earth System Sciences. 14(8): 1417-1433.
Geng, Q., Ren, Q., Nolan, R., Wu, P. and Yu, Q. 2019. Assessing China’s agricultural water use efficiency in a green-blue water perspective: A study based on data envelopment analysis. Ecological indicators. 96: 329-335.‏
Hekmatnia, M., Hosseini, S. and Safdari, M. 2020. Assessment of Water Use Status of Date Cultivation in Sistan and Balouchestan Province Based on the Concept of Virtual Water. Iranian Journal of Soil and Water Research, -. doi: 10.22059/ijswr.2019.289422.668322
Hekmatnia, M., Hosseini, S. and Safdari, M. 2020. Water Resource Management of the Agricultural Sector in Sistan and Baluchestan Province: a Virtual Water Perspective. Irrigation and Water Engineering. 11(1): 137-149.
Hoekstra, Y. 2003. Virtual water trade: proceedings of the international expert meeting on virtual water trade, Delft, The Netherlands, 12-13 December 2002, Value of Water Research Report Series, No. 12.
Hoekstra, Y. 2010. The relation between international trade and freshwater scarcity (No. ERSD-2010-05). WTO Staff Working Paper.
Hoekstra, Y. and Mekonnen, M. 2012. The water footprint of humanity, P. Natl. Academy of Sciences. 109: 3232–3237.
Hoekstra, Y., Chapagain, K., Mekonnen, M. and Aldaya, M. 2011. The water footprint assessment manual: Setting the global standard. Routledge.
Khodabakhshi, M. and Aryavash, K. 2012. Ranking all units in data envelopment analysis. Applied mathematics letters. 25(12): 2066-2070.
Khodabakhshi, M. and Aryavash, K. 2014. The fair allocation of common fixed cost or revenue using DEA concept. Annals of Operations Research. 214(1): 187-194.
Lilienfeld, A.,and Asmild, M. 2007. Estimation of excess water use in irrigated agriculture: a data envelopment analysis approach. Agricultural water management. 94(1-3): 73-82.
Lombardi, V., Stefani, G., Paci, A., Becagli, C., Miliacca, M., Gastaldi, M. and Almeida, B. 2019. The sustainability of the Italian water sector: An empirical analysis by DEA. Journal of Cleaner Production. 227: 1035-1043.
Mbava, N., Mutema, M., Zengeni, R., Shimelis, H. and Chaplot, V. 2020. Factors affecting crop water use efficiency: A worldwide meta-analysis. Agricultural Water Management. 228: 105878.
Mekonnen, M. and Hoekstra, Y., 2010. A global and high-resolution assessment of the green, blue and grey water footprint of wheat. Hydrology and earth system sciences. 14(7): 1259-1276.
Oluwatusin, M., Kolawole, O., Aturamu, A. and Abdu-Raheem, A. 2020. Input-use Efficiency of Irrigation Farmers in Southwest Nigeria. Asian Journal of Advances in Agricultural Research. 1-12.
Pan, Z., Wang, Y., Zhou, Y. and Wang, Y. 2020. Analysis of the water use efficiency using super-efficiency data envelopment analysis. Applied Water Science. 10(6): 1-11.
Wang, S., Zhou, L., Wang, H. and Li, X., 2018. Water Use Efficiency and Its Influencing Factors in China: Based on the Data Envelopment Analysis (DEA) Tobit Model. Water. 10(7): 832.
Wang, Y. 2010. Irrigation water use efficiency of farmers and its determinants: Evidence from a survey in northwestern China. Agricultural Sciences in China, 9(9): 1326-1337.
Ren, C., Li, R. and Guo, P. 2017. Two-stage DEA analysis of water resource use efficiency. Sustainability. 9(1): 52.
Lertworasirikul, S., Charnsethikul, P. and Fang, S. C. 2011. Inverse data envelopment analysis model to preserve relative efficiency values: The case of variable returns to scale. Computers & Industrial Engineering. 61(4): 1017-1023.