نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

بررسی نظام‌مند گستره عوامل موثر بر بهره‌وری آب در مناطق خشک و نیمه خشک به منظور کاهش مصرف آب: یک مطالعه فراترکیب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.
2 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.
3 دانشیار گروه مهندسی عمران و معماری، دانشگاه سلطان قابوس، مسقط، عمان.
چکیده
کمبود منابع آب شیرین و فشار بر منابع آب یک نگرانی جهانی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک است. این مطالعه با هدف استفاده کارآمد از آب به منظور کاهش مصرف آب و تحقق اهداف توسعه پایدار و پایداری محیط‌زیست انجام شده است. در این تحقیق از روش فراترکیب سندلوسکی و باروسو استفاده شد. برای انجام آن از 380 مقاله چاپ شده در مجلات علمی معتبر داخلی و حاضر در پایگاه‌های علمی گوگل اسکالر، مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی، مگیران، علم‌نت و نورمگز در بازه زمانی 1402-1378 استفاده شد. در مجموع 308 عامل موثر شناسایی و در 13 گروه اصلی، تقسیم‌بندی شدند. ارزیابی‌ها نشان دادند که بیشترین تکرار در مطالعات بهره‌وری آب در مناطق خشک و نیمه خشک به ترتیب مربوط عامل‌های «کم‌آبیاری»، «سطوح آبیاری»، «رقم»، «روش آبیاری»، «کم‌آبیاری بخشی ریشه»، «مدیریت آبیاری»، «کود نیترژون»، «AquaCrop»، «سوپر جاذب رطوبت» و «تنش آبی» با بسامد 41، 40، 35، 19، 18، 17، 17، 17، 16 و 14 تکرار بود و در گروه‌های اصلی به ترتیب مربوط به «مدیریت آبیاری (کم‌آبیاری، دیم) و زهکشی»، «مدیریت کشت و کاشت»، «فناوری و تکنولوژی»، «مدیریت منابع آب»، «مدیریت کودهی و تغذیه»، «تنش‌های محیطی»، «سامانه‌های آبیاری و زهکشی»، «آب‌های نامتعارف»، «آموزش، اطلاع‌رسانی و ترویج»، «مدل و مدلسازی»، «اقلیم و تغییرات اقلیمی»، «سیاست‌گذاری» و «مدیریت اراضی و خاک» با بسامد 24، 18، 10، 8، 8، 7، 7، 4، 3، 3، 3، 2 و 2 درصد بوده است. در مجموع بیش از یک دوم بسامد عوامل در چهار گروه اول تمرکز یافته است. مباحث «آموزشی، اطلاع رسانی و ترویج» و «سیاست‌گذاری» با اینکه اهمیت بسیار بالایی دارند اما به اندازه کافی مورد نگرش نبوده‌اند و در مقابل ابعاد «فناوری و تکنولوژی» بیشتر مورد تمرکز بوده است. این تحلیل جامع، پایه‌ای برای اتخاذ تدابیر مناسب در حوزه بهره‌وری آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک به وجود آورده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Systematic Investigation of the Scope of Factors Affecting Water Productivity in Arid and Semi-Arid Regions to Reduce Water Consumption: A Meta-Synthesis Study

نویسندگان English

Mohammad Navid Farahza 1
Bijan Nazari 2
Mohammad Reza Nikoo 3
1 Ph. D. Candidate of Irrigation and Drainage Engineering, Imam Khomeini International University. Qazvin, Iran.
2 Assoc. Prof., Dept. of Water Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
3 Assoc. Prof., Dept. of Civil and Architectural Engineering, Sultan Qaboos University, Muscat, Oman.
چکیده English

Freshwater resources deficit and pressure on water resources is a global concern, especially in arid and semi-arid regions. This study was conducted with the aim of efficient use of water to reduce water consumption and achieve the goals of sustainable development and environmental sustainability. Sandelowski and Barroso's method was used in this research. For the purpose, 380 articles published in reliable domestic scientific journals and presented in the scientific databases of Google Scholar, SID, Magiran, Elmnet, and Noormags were used from the years 2000 to 2024. A total of 308 effective factors were identified and divided into 13 main groups. The evaluations showed that the most repetitions in water productivity studies in arid and semi-arid regions are respectively related to the factors of "Deficit Irrigation", "Irrigation Levels", "Cultivar", "Irrigation Method", "Partial Root-Zone Drying", "Irrigation Management", "Nitrogen Fertilizer", "AquaCrop", "Super Absorbent Polymer" and "Water Stress" were repeated with the frequency of 41, 40, 35, 19, 18, 17, 17, 17, 16 and 14; in the main groups, respectively, "Irrigation Management (Deficit Irrigation, Rainfed) and Drainage", "Cultivation and Planting Management", "Technology", "Water Resources Management", "Fertilization Management and Nutrition", "Environmental Stresses", "Irrigation and Drainage Systems", "Unconventional Waters", "Education, Information and Extension", "Model and Modelling", "Climate and Climate Changes", "Policymaking" and "Land and Soil Management" with frequency 24, 18, 10, 8, 8, 7, 7, 4, 3, 3, 3, 2 and 2 percent. In totality, more than half of the frequency of factors is concentrated in the first four groups. "Education, Information and Extension" and "Policymaking" topics, although they are very important, have not been given enough attitude, on the other hand, the aspects of "Technology" have received more focus. This comprehensive analysis has created a basis for adopting appropriate measures for water productivity in arid and semi-arid regions.

کلیدواژه‌ها English

Efficient Use of Water
Environmental Sustainability
Food Security
Sustainable Development
احمدی، ز.، فتاحی، ا. و فهرستی ثانی، م. 1401. بررسی آثار سیاست خرید تضمینی محصولات کشاورزی بر آب مجازی ( مطالعه موردی گندم در استان یزد). نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 12(3): 302-320.
 اروندی، س.، شریفی، ف. و شاه‌نظری، ع. 1399. چشم‌انداز آبیاری چگالشی در بهبود بهره‌‍وری آب. مهندسی و مدیریت آبخیز. 12(2): 390-404.
اسلامی، ر.ا. و رحیمی، ا. 1398. سیاست‌گذاری و بحران آب در ایران. سیاست‌های راهبردی و کلان. 7(27): 410-435.
افشاری پور، س.، امیری‌نژاد، م. رفیعی ساردوئی، ا. و سلیمانی، ا.ا. 1402. بررسی تغییرات نیاز آبی محصولات زراعی دشت جیرفت تحت تاثیر تغییر اقلیم. نیوار. 47: 1-16.
اکبری، م. و صیاد، و. 1400. تحلیل مطالعات تغییر اقلیم در ایران. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. 53(1): 37-74.
اکرامی، م.، مهدوی، ر. رضایی، م. وقارفرد، ح. و برخورداری، ج. 1400. محاسبه نیاز آبی و ارائه الگوی کشت باغی کم آبخواه و سازگار با مناطق خشک، به‌منظور کاهش آسیب‌پذیری خشکسالی کشاورزی(مطالعه موردی :حوزه آبخیز پیشکوه استان یزد). نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 12(2): 314-337.
اگدرنژاد، ا.، ابراهیمی پاک، ن.ع. تافته، آ. و احمدی، م. 1397. برنامه‌ریزی آبیاری کلزا با استفاده از مدل AquaCrop در دشت قزوین. مدیریت آب در کشاورزی. 5(2): 53-64.
بذرافشان، ج.، خلیلی، ع. زندپارسا، ش. سپاسخواه، ع. علیزاده، ا. و فرهودی، ج. 1400. بررسی اسنادی وضعیت منابع و مصرف‌های آب کشاورزی در ایران: واکاوی وضعیت موجود، آسیب‌شناسی و راه‌های برون‌رفت از چالش‌ها. مجله پژوهش‌های راهبردی در علوم کشاورزی و منابع طبیعی. 6(1): 35-50.
برومند، س. و زارعی، ع.ر. 1400. طراحی و ساخت میکرولایسیمتر وزنی تمام اتوماتیک با سیستم ثبت اطلاعات و اطلاع رسانی از راه دور. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 11(4): 331-343.
جمالی، ص.، سجادی، ف. و هزارجریبی، ا. 1398. امکان‌سنجی استفاده از آب دریای خزر جهت آبیاری گیاه اسفناج (Spinacia oleracea L.). مدیریت آب و آبیاری. 9(2): 263-275.
جهان، م.، امیری، م.ب. ناصری آبکوه، ن. صالح آبادی، م. و جوادی، م. 1400. اثر هیدروژل سوپرجاذب رطوبت بر عملکرد و برخی صفات فیزیولوژیک لوبیا، کنجد و ذرت در شرایط خشکی. مجله پژوهش‌های گیاهی (مجله زیست‌شناسی ایران). 34(2): 316-330.
خاتمی، س.س.، بوزرجمهری، خ. زرین، آ. و فال سلیمان، م. 1401. واکاوی مطالعات مدیریت منابع آب در ایران و جهان. جغرافیا و مخاطرات محیطی. 11(2): 251-271.
خوش سیما، م. و نوری، ح. 1398. اثر شوری آب آبیاری بر عملکرد و صفات زراعی سه هیبرید ذرت (Zea mays L.) با استفاده از آبیاری قطره‌ای نواری. تحقیقات آب و خاک ایران. 50(8): 2037-2049.
خوش‌روش، م. و پورغلام آمیجی، م. 1402. تأثیر آبیاری با پساب مغناطیسی بر خصوصیات شیمیایی خاک، بهره‌وری آب و جذب فلزات سنگین ذرت. تحقیقات آب و خاک ایران. 54(6): 877-893.
دهقانی احمدآبادی، م.، شاه‌نظری، ع. قدمی فیروز آبادی، ع. و اردکانی، م.ر. 1400. تأثیر مدیریت آبیاری بر رشد و بهره‌وری مصرف آب گیاه ذرت تحت سطوح مختلف بیوچار. مدیریت آب در کشاورزی. 8(1) 67-76.
رجاییان، ن.، کشتی ارای، ن. و نادی، م.ع. 1397. طراحی دوره آموزشی رفتار مصرف آب مبتنی بر روش یادگیری معکوس (پژوهش کیفی). تدریس پژوهی. 6(4): 166-188.
رجبی، م.، جلال کمالی، ن. و نقی زاده، م. 1400. اثر کم‌آبیاری بر عملکرد و بهره‌وری آب گندم مطالعه موردی ( دشت بردسیر). نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 15(3): 701-709.
رضایی‌خرمنانی، م.، اکبری، م. و کوچک‌زاده، مهدی. 1401. تأثیر سامانه آبیاری فتیله‌ای بر بهره‌وری آب و برخی صفات رشد گیاه گوجه‌فرنگی درکشت گلخانه‌ای. پژوهش آب در کشاورزی. 36(3): 299-312.
رضوی، س.س. و داوری، ک. 1392. نقش آب مجازی در مدیریت منابع آب. آب و توسعه پایدار. 1(1): 9-18.
سعیدی نیا، م.، موسوی، س.ح. و رحیمی مقدم، س. 1402. بررسی اثرات کمپوست و بیوچار بر ذرت علوفه‌ای تحت شرایط کم‌آبیاری و آبیاری قطره‌ای در منطقه خرم‌آباد. علوم و مهندسی آبیاری.
ضیایی، غ.، بابازاده، ح. ابراهیمی پاک، ن.ع. تافته، آ. و افتخاری، ک. 1402. ارزیابی مکانی عملکرد و شاخص بهره‌وری آب باران در گندم دیم با استفاده از مدل AquaCrop-GIS (مطالعه موردی: استان کردستان). نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 17(3): 465-477.
طالب نژاد، ر.، لر محمد حسنی، م. و سپاسخواه، ع. 1400. کشت زمستانه دانه روغنی کاملینا تحت رژیم‌های مختلف آبیاری در منطقه باجگاه استان فارس. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 15(5): 1081-1091.
طرفدار، م.، عسکری، م.م. و گریگوریان، ک. 1397. ارتقاء بهره‌وری بخش کشاورزی در ایران از طریق افزایش قیمت آب آبیاری (مطالعه موردی: منطقه کاشان). پژوهش‌های رشد و توسعه اقتصادی. 6(23): 73-88.
طریق الاسلامی، م.، کافی، م. نظامی، ا. و ضرغامی، ر. 1396. اثر توأم تنش سرما و خشکی بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارآیی مصرف آب برخی از هیبریدهای ذرت (Zea mays L.). اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. 43(3): 531-546.
عامریان، م.، هاشمی گرم دره، س.ا. و قربانی جاوید، م. 1398. تأثیر کم آبیاری و آبیاری با پساب بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت و کارآیی مصرف آب در منطقه پاکدشت. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 13(3): 821-831.
عباسی، ف. عباسی، ن. و توکلی، ع. 1396. بهره‌وری آب در بخش کشاورزی؛ چالش‎ها و چشم‌اندازها. آب و توسعه پایدار. 4(1): 141-144.
فرح‌زا، م.ن. و نظری، ب. 1399. واکاوی نیازهای آموزشی کشاورزان دارای سامانه آبیاری سطحی در راستای بهبود بهره‌وری آب (مطالعه موردی: استان قزوین). نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 14(2): 414-425.
قاسمی نصر، م.، کاراندیش، ف. درزی نفت چالی، ع. و مختصی بیدگلی، ع. 1394. اثر دو دوره زهکشی میان فصل بر پارامترهای رشد دو رقم برنج. پژوهش آب در کشاورزی. 29(4): 419-431.
قلخانی، ا.،  پاکنژاد، ف.  ماهرخ، ع. اردکانی، م.ر. و گل زردی، ف. 1401. اثر روش و تاریخ کاشت بر عملکرد، کارایی مصرف آب و خصوصیات ریخت‌شناسی دو رقم ذرت دانه. دانش کشاورزی و تولید پایدار. 32(1): 1-16.
قوچانیان، م.، انصاری، ح. و فشائی، م. 1398. ارتقای بهره‌وری مصرف آب در محصول گندم تحت سناریوهای آبیاری مختلف با استفاده از مدل Aquacrop (مطالعه موردی مشهد). نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 13(3): 657-666.
کریمی، م. و جلینی، م. 1396. بررسی شاخص‌های بهره‏‌وری آب کشاورزی در محصولات مهم زراعی، مطالعه موردی: دشت مشهد (یادداشت فنی)، آب و توسعه پایدار. 4(1): 133-138.
مازندرانی‌زاده، ح. و کوهی، س. 1401. تحلیل اثربخشی سناریوهای احیای آبخوان مشهد با استفاده از مدلسازی پویایی سیستم‌ها. تحقیقات آب و خاک ایران. 53(3): 527-541.
متانت، م.، بانژاد، ح. گلدانی، م. و قلی‌زاده، م. 1399. تاثیر آب مغناطیسی و پرایمینگ بر شاخص‌های جوانه‌زنی گیاه تربچه جهت بهبود بهره‎وری آب. مدیریت آب در کشاورزی. 7(1): 109-120.
محتشمی، ر. 1402. ارزیابی عملکرد ارقام کلزا در شرایط دیم و آبیاری تکمیلی. پژوهش آب در کشاورزی. 37(4): 353-367.
محمدیان، ا.، حیدری دهوئی، ج. و قربانی، ع.ر. 1399. شناسایی و دسته‌بندی کاربردهای تحلیل داده‌ فناوری اینترنت اشیاء در توسعۀ کشاورزی هوشمند با استفاده از روش فراترکیب. مدیریت اطلاعات. 6(1): 1-23.
مرادی نژاد، ا. و اسلامپور، س.ر. 1397. افزایش بهره‌وری آب با اصلاح الگوی آبیاری و یکپارچه سازی اراضی. مدیریت آب در کشاورزی. 5(1): 59-70.
مکاری، م. و طاهریان، م. 1399. بررسی اثر کم‌آبیاری بخشی ریشه در مقادیر مختلف آب آبیاری و تراکم بوته بر عملکرد دانه و بهره‌وری آب ارزن دانه‌ای در منطقه خشک کاشمر. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 14(4): 1475-1486.
مهدی نیا افرا، ج.، نیک نژاد، ی. فلاح آملی، ه. و  براری تاری، د. 1398. ارزیابی سیستم‌های تغذیه‌ای شیمیایی و آلی بر عملکرد و بهره‌وری مصرف آب ارقام برنج (Oryza sativa L.) تحت شرایط تنش کم آبیاری. علوم به زراعی گیاهی. 9(2): 161174.
موسوی، س.غ.، فاضلی رستم پور، م. جوادی،ح. و مالکی، م.ر. 1399. تاثیر رژیم آبیاری، محلول‌پاشی متانول و کاربرد اسید هیومیک بر برخی ویژگی‌های ریشه کاسنی (Cichorium intybus L.) اکوفیزیولوژی گیاهی. 12(43): 20-34.
میخک، ح.، رحیمیان، م. و غلامرضایی، س. 1397. تحلیل موانع آموزشی- ترویجی توسعه کشت محصولات مقاوم به کم‌آبی در شهرستان خرم‌آباد. 11(3): 29-40.
میرزایی ارجنکی، س.ی.، شخی بگلری، پ. و چیت سازان، م. 1400. مدیریت منابع آب زیرزمینی دشت میان‌آب شوشتر با تأکید بر نیاز آبی محصولات کشاورزی با استفاده از مدل‌سازی آب زیرزمینی. هیدروژئولوژی. 6(1): 84-98.
نادری عارفی، ع. و قربانی نصرآباد، ق. 1401. تعیین آب مصرفی و بهره‌وری آب ارقام تجاری پنبه. پژوهش‌های پنبه ایران. 10(1): 149-172.
نمازی، م. و مصلی‌نژاد، آ. 1400. شاخص‌های حسابداری مدیریت آب: رهیافت فراترکیب و فن ارزیابی متوازن. تحقیقات حسابداری و حسابرسی. 13(49): 5-30.
نیکبخت شهبازی، ع. 1397. بررسی میزان تغییرات بارش و تبخیر و تعرق محصولات کشاورزی در استان خوزستان تحت تأثیر تغییر اقلیم. مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک. 25(6): 123-139.
Ali, M.H. and Talukder, M.S.U. 2008. Increasing water productivity in crop production—A synthesis. Agricultural water management. 95(11): 1201-1213.
Asres, L.A. 2023. Alternative Techniques of Irrigation Water Management for Improving Crop Water Productivity. Reviews in Agricultural Science. 11: 36-53.
Blanchy, G., Bragato, G., Di Bene, C., Jarvis, N., Larsbo, M., Meurer, K. and Garré, S. 2023. Soil and crop management practices and the water regulation functions of soils: a qualitative synthesis of meta-analyses relevant to European agriculture. Soil. 9(1): 1-20.
Cai, X.M. and Rosegrant, M.W. 2003. World water productivity: current situation and future options. Water productivity in agriculture: limits and opportunities for improvement. 163-178.
de Abreu, M.R. and Machado, R.L. 2023. Water-energy-food-land nexus challenges and contributions to the biofuel supply chain: Systematic review and meta-synthesis. Environmental Development. 100927.
Deng, X.P., Shan, L., Zhang, H. and Turner, N.C. 2006. Improving agricultural water use efficiency in arid and semiarid areas of China. Agricultural water management. 80(1-3): 23-40
Heydari, N. 2014. Water productivity in agriculture: challenges in concepts, terms and values. Irrigation and drainage. 63(1): 22-28.
Higgins, J. P. T., & Green, S. (Eds.). (2011). Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions. Wiley.
Hoon, C. 2013. Meta-synthesis of qualitative case studies: An approach to theory building Organizational Research Methods. 16(4): 522–556.
Jabeen, M., Ahmed, S.R. and Ahmed, M. 2022. Enhancing water use efficiency and grain yield of wheat by optimizing irrigation supply in arid and semi-arid regions of Pakistan. Saudi Journal of Biological Sciences. 29(2): 878-885.
Lachal, J., Revah-Levy, A., Orri, M., & Moro, M. R. 2017. Metasynthesis: An original method to synthesize qualitative literature in psy-chiatry. Frontiers in Psychiatry. 8: 269.
Marston, L.T., Lamsal, G., Ancona, Z.H., Caldwell, P., Richter, B.D., Ruddell, B.L., Rushforth, R.R. and Davis, K.F. 2020. Reducing water scarcity by improving water productivity in the United States. Environmental Research Letters, 15(9): 094033.
Medrano, H., Tomás, M., Martorell, S., Escalona, J.M., Pou, A., Fuentes, S., Flexas, J. and Bota, J. 2015. Improving water use efficiency of vineyards in semi-arid regions. A review. Agronomy for Sustainable Development. 35: 499-517.
Molden, D., Murray-Rust, H., Sakthivadivel, R. and Makin, I. 2003. A water-productivity framework for understanding and action. In Water productivity in agriculture: Limits and opportunities for improvement (pp. 1-18). Wallingford UK: Cabi Publishing.
Nangia, V. and Yadava, N.D., 2016. Improving water productivity in dry areas. Annals of Arid Zone. 55(3): 63-66.
Saad, A.M., Elhabbak, A.K., Abbas, M.H., Mohamed, I., AbdelRahman, M.A., Scopa, A. and Bassouny, M.A., 2023. Can deficit irrigations be an optimum solution for increasing water productivity under arid conditions? A case study on wheat plants. Saudi Journal of Biological Sciences, 30(2), p.103537.
Safi, A.R., Karimi, P., Mul, M., Chukalla, A. and De Fraiture, C. 2022. Translating open-source remote sensing data to crop water productivity improvement actions. Agricultural Water Management. 261: 107373.
Salehi, M. 2022. Global water shortage and potable water safety; Today’s concern and tomorrow’s crisis. Environment International. 158: 106936.
Sandelowski, Margarete; & Barroso, Julie. 2007. Handbook for Synthesizing Qualitative Research. Springer Publishing Company.
Singh, P., Sehgal, V.K., Dhakar, R., Neale, C.M., Goncalves, I.Z., Rani, A., Jha, P.K., Das, D.K., Mukherjee, J., Khanna, M. and Dubey, S.K. 2024. Estimation of ET and Crop Water Productivity in a Semi-Arid Region Using a Large Aperture Scintillometer and Remote Sensing-Based SETMI Model. Water. 16(3): 422.
Wakchaure, G.C., Minhas, P.S., Kumar, S., Khapte, P.S., Dalvi, S.G., Rane, J. and Reddy, K.S. 2023. Pod quality, yields responses and water productivity of okra (Abelmoschus esculentus L.) as affected by plant growth regulators and deficit irrigation. Agricultural Water Management, 282, p.108267.
Yang, P., Wu, L., Cheng, M., Fan, J., Li, S., Wang, H. and Qian, L. 2023. Review on Drip Irrigation: Impact on Crop Yield, Quality, and Water Productivity in China. Water. 15(9): 1733