اثربخشی راهکارهای مدیریتی کاهش مصرف آب کشاورزی (مطالعه موردی: محدوده مطالعاتی مرودشت – خرامه)

محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری

امید رجا ¹ (گروه آبیاری و آبادانی،پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران)
مسعود پارسی نژاد ² (عضو هیات علمی گروه آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران)
تیمور سهرابی ³ (استاد دانشگاه تهران)

تاریخ دریافت : 1348/10/11 تاریخ پذیرش : 1348/10/11 تاریخ انتشار : 1348/10/11

کلید واژه: نیاز آبی, استان فارس, مدیریت مصرف, راندمان, صرفه‏ جویی,

چکیده مقاله :

بهره برداری بی رویه از منابع آب کشور به ویژه در بخش کشاورزی، ایران را با تهدید جدی روبرو کرده است. هدف اصلی در این مطالعه بررسی اثر بخشی راهکارهای مدیریتی ممکن در سطح مزرعه، بدون نیاز به تغییر سیستم آبیاری و صرف هزینه مضاعف برای کاهش مصرف آب کشاورزی شامل ارتقاء راندمان آب آبیاری، تغییر تاریخ کاشت و اعمال سطوح مختلف کم آبیاری با توجه به نوع کشت، سطح زیر کشت، شرایط واقعی مدیریت آبیاری (مقدار، تعداد آبیاری و ...) در نواحی مختلف محدوده مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفته است. تابع هدف مطالعه صرفه جویی در مصرف آب با پیشگیری از برداشت مازاد از منابع آب زیرزمینی قرار داده شده است. تکمیل و صحت سنجی اطلاعات تهیه شده (از سازمان های اجرایی استان فارس) با جمع آوری اطلاعات مستقیم از 158 مزرعه با پراکنش مناسب که معرف کل منطقه باشد انجام شده است. نتایج نشان داد، بهبود راندمان آبیاری برای کشت های غالب در دو منطقه درودزن و کربال، به ترتیب منجر به صرفه جویی در مصرف آب تخصیصی به میزان (% 11/2) 131/5 و (% 10/83) 33/8 میلیون متر مکعب خواهد شد. نتایج حاصل از سناریوی تغییر تاریخ کاشت با استفاده از مدل شبیه سازی AquaCrop نشان داد با این الگوی مدیریتی می توان به میزان(% 2/7) 31/6 و (% 2/94) 9/17 میلیون متر مکعب در مصرف آب صرفه جویی کرد. در عین حال بررسی سطوح مختلف کم آبیاری نشان داد می توان به میزان به ترتیب (% 7/3) 85/8 و (% 8/4) 26/2 میلیون متر مکعب در دو منطقه درودزن و کربال در مصرف آب صرفه جویی کرد.

چکیده انگلیسی:

Irregular exploitation of water resources of the country, especially in the agricultural sector, has threatened Iran with serious threats. The main objective of this study is to provide of possible management strategies at farm level, without changing irrigation systems and additional costs in order to reduce agricultural water consumption such as improving irrigation water efficiency, changing the planting date and studying different levels of deficit irrigation with regarding the type of cultivation, the actual conditions of irrigation management (amount, number of irrigation, etc.) in different areas of the study area have been checked. The basics of the study are based on actual information and in the form of a case study. . The results showed that improvement of irrigation efficiency for dominant crops in two regions of Dorodzan and Korbal, leading to savings in water allocation of 131.5 (11.2%) and 33.8 (10.83%) million cubic meters, respectively. The results of the scenario of change in planting date using AquaCrop model simulation showed that with this management pattern could be saved, 31.6 (2.7%) and 9.17 (2.94%) million cubic meters in the two regions of Dorodzan and Korbal in water consumption respectively . At the same time, different levels of deficit irrigation can save 85.5(7.3%) and 26.2 (8.4%) million cubic meters in water consumption respectively.

منابع و مأخذ:

امیری، ا.، بحرانی، ع.، خورسند، ا. و حقجو، م. 1394. ارزیابی مدل AquaCrop در پیش بینی عملکرد دانه و بیوماس گندم، تحت تنش کم آبی، نشریه آب و خاک، 25(2): 229-217.

آرین، ا .و سپاسخواه، ع.ر .1370. معرفی و کالیبراسیون عملکرد مدل شبیه سازی (CRSPM). چهارمین سمینار ملی آبیاری و انتقال تبخیر – تعرق. دانشگاه کرمان. کرمان.

 بابازاده ،ح. و  سرائیتبریزی، م .1391. ارزیابی مدل AquaCrop تحت شرایط مدیریت کم آبیاری سویا. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی).26(2): 339 – 329.

بوستانی، ف.، محمدی، ح. و معین الدینی، ز .1393. پیامد سیاست های افزایش قیمت آب و کاهش آب آبیاری در استان فارس

(رهیافت برنامه ریزس مثبت تصحیح شده)، مجله ی مهندسی منابع آب ،7: 77-65.

  بوستانی، ف.، محمدی، ح. و میر، ب .1390. تاثیر کم آبیاری بر گزینش الگوی کشت بهینه ی فرآورده های کشاورزی درشرایط بحران آب: مورد استان فارس، مجله ی مهندسی منابع آب ،4: 74-63.

جباری، س.، ابطحی، س.ع. و یثربی، ج . 1394. تهیه نقشه های پهنه بندی فیزیکوشیمیایی خاک های اراضی دشت مرودشت،همایش بین المللی پژوهش های کاربردی در کشاورزی، خرداد 1394.

حقیقی، ب.، برومند نسب، س. و ناصری. ع.ع. 1394. تاثیر مدیریت های مختلف کم آبیاری در روش های آبیاری جویچه ای و قطره ای نواری بر عملکرد سیب زمینی و بهره وری آب. نشریه پژوهش آب در کشاورزی(2)29: 193-182.

خواجه پور، م .1331. اصول و مبانی زراعت. انتشارات جهاد دانشگاهی، دانشگاه صنعتی اصفهان .412 صفحه.

ذبیحی، ا.، درزی نفت چالی، ع. و خوش روش، م .1395. آنالیز و تاثیر تنش خشکی بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شوری ناحیه ریشه برنج، تنش های محیطی در علوم زراعی(4)9: 385-375.

رجا، ا.، پارسی نژاد، م. و سهرابی، ت .1397. بررسی منابع آب موجود و تعیین برداشت مازاد برای مدیریت منابع آب پایدار (مطالعه موردی: منطقه مطالعات مرودشت-خرامه، استان فارس). هفتمین کنفرانس ملی مدیریت منابع آب ایران.

رمضانی اعتدالی، ه .1391 . توسعه مدل تخصیص بهینه آب در اراضی آبی و دیم جهت افزایش بهره وری اقتصادی. پایان نامه دکتری، دانشکده مهندسی و فناوری پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران ، 167 ص.

رمضانی اعتدالی، ه.، نظری، ب.، توکلی، ع. و پارسی نژاد، م .1388. ارزیابی مدل CROPWAT در مدیریت کم آبیاری گندم و جو در منطقه کرج، مجله آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). (1)23: 129-119.

رمضانی اعتدالی، ه.، لیاقت، ع.، پارسی نژاد، م. و توکلی، ع.ر .1391. واسنجی و اعتبارسنجی مدل AquaCrop در مدیریت آبیاری غلات مهم، نشریه آبیاری و زهکشی ایران، (10)3، 389-397.

سهرابی، ت. و عباسی، ف .1388. ارزیابی بازده آبیاری در کشور و ارائه نقشه های هم بازده آبیاری، مجموعه مقالات دوازدهمین همایش کمیته ملی و آبیاری و زهکشی ایران ،5-6 اسفند، دانشگاه شهید چمران اهواز ،30-29.

شیری، م.، محرم نژاد، س.، حنیفه زاده، م. و بنده حق، ع. 1395. ارزیابی پایداری عملکرد دانه ذرت (Zea mays L.) تحت تاثیر تاریخ کاشت در منطقه مغان. دانش کشاورزی و تولید پایدار. 26(2): 203-214.

صمصامی پور، م. امداد، م. ر. افراسیاب، پ. و دلبری م .1395. بررسی اثر کم آبیاری جویچهای یک در میان متناوب در مراحل مختلف رشد ذرت. مجله ی مهندسی منابع آب. 9: 66-57.

علیزاده، ع .1396. تجزیه و تحلیل شبکه های ذینفع محلی به منظور ارتقای بهره وری آب کشاورزی در شرایط آبیاری (منطقه مورد مطالعه: شهر ارومیه). پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تهران.

قربانیان کرد آبادی، م.، لیاقت، ع.، وطن خواه، ا. و نوری، ح .1393. شبیه سازی عملکرد و تبخیر و تعرق با استفاده از مدل AquaCrop، نشریه حفاظت آب و خاک، (2)4، 48-63.

 کریمی اورگانی، ح.، رحیمی خوب، ع. و نظری فرد، م.ه .1395. واسنجی و صحت سنجی مدل آکوکراپ برای جو در منطقه پاکدشت، تحقیقات آب و خاک ایران، (3)47: 539-549.

 لیاقت، ع.، مکاری قهرودی، ا.، نوری، ح. و ستوده نیا، ع .1394. ارزیابی سیستم های آبیاری دشت قزوین با تعیین راندمان های آبیاری کلاسیک و نئوکلاسیک، تحقیقات آب و خاک ایران). (2)46: 343-351.

معرف پور، ع.، وطن خواه، ح. و بهزادی نسب، م .1395. ارزیابی راندمان سیستم آبیاری نواری در برخی مزراع دشت زرینه رود میاندواب، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، (25)7: 96-83.

نجفی، پ. و ستار، م .1384. ارزیابی دقت نرم افزار Cropwat در تخمین تبخیر و تعرق گیاه مرجع در منطقه اصفهان، مجله پژوهش آب در کشاورزی، (1)1: 11-1.

نیکبخت، ج. و نجیب، ز .1394. اثر افزایش راندمان آبیاری بر نوسانات سطح آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت عجب شیر – آذربایجان غربی)، مدیریت آب و آبیاری. (1)5: 116-127.

نیکبخت، ج.، میرلطیفی، س.م. و کمالی، غ.غ .1380. مقایسه تبخیر- تعرق محاسبه شده با روشهای فائو- پنمن - مانتیث، پنمن- رایت و هارگریوز - سامانی در منطقه تهران. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، (4)8:13-3.

هنر، ت. و سپاسخواه، ع.ر .1376. کالیبراسیون مدل CRSPM  در برآورد عملکرد و برنامه ریزی آبیاری ذرت. هشتمین سمینار ملی مصرف آب. ایران.

یاراحمدی، ج .1382. ادغام تصاویر ماهواره ای، GIS و مدلCROPWAT  برای بررسی بیلان آب در منطقه تحت آبیاری، مطالعه موردی سلماس، شبکه طسوج، ایران.

Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith M. 1998. FAO Irrigation and drainage paper No. 56. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations 56: 97-156.

Andarzian, B., Bannayan, M., Steduto, P., Mazraeh, H., Barati, M. E., Barati, M. A. and Rahnama. A. 2011. Validation and testing of the AquaCrop model under full and deficit irrigated wheat production in Iran. Agriculture Water Managment 100 (1): 1-8.

Banerjee, S., Chatterjee, S., Sarkar, S. and Jena, S. 2016. Projecting Future Crop Evapotranspiration and Irrigation Requirement of Potato in Lower Gangetic Plains of India using the CROPWAT 8.0 Model. Potato Research 59(4): 313-327. 

Cai, X. L. and Sharma, B. R. 2010. Integrating Remote Sensing, Census and Weather Data For an Assessment For Rice Yield, Water Consumption and Water Productivity in The Indo-Gangetic River Basin. Agriculture Water Management 97(2):309-316.

Djaman, K. 2011. Crop evapotranspiration, crop coefficients, plant growth and yield parameters, and nutrient uptake dynamics of maize (Zea mays L.) under full and limited irrigation. THE UNIVERSITY OF NEBRASKA-LINCOLN.

Droogers, P., Immerzeel, W.W. and Lorite, I. J. 2010. Estimating actual irrigation application by remotely sensed evapotranspiration observations. Agriculture Water Management 97: 1351–1359.

Farahani, H. J., Steduto, P. and Oweis, T. Y. 2009. Parameterization and evaluation of AquaCrop for full and deficit irrigated cotton. Agronmi Journal 101: 469-476.

Frank, A. and Bauer, A. 1995. Phyllochron difference in wheat, barley and forage grasses. Crop Science 35: 19-.32

Garcia-Vila, M., Fereres, E. Mateos, L., Orgaz, F. and Steduto, P. 2009. Deficit irrigation optimization of cotton with AquaCrop. Agronmi Journal 101: 477- 487.

Geerts, S., Raes, D., Garcia, M., Miranda, R., Cusicanqui, J. A., Taboada, C., Mendoza, J., Huanca, R., Mamani , A., Condori, O., Mamani, J., Morales, B., Osco, V. and Steduto, P. 2009. Simulating yield response to water of Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) with FAO-AquaCrop. Agronmi Journal 101: 499-.805

Heng, L. K., Evett, S. R., Howell, T. A. and Hsiao, T. C. 2009. Calibration and testing of FAO AquaCrop model for maize in several locations. Agronmi Journal 101: 488-.894

Hill, R. W., Rayan, K. H., Butters, R. L., Keller, A.A., Stewart, F.R. and Bomen, R. j. 1983. CRSPM yield simulation model. Utah State University. Logan. Utah.

Kamali, P., Ebrahimian, H., & Parsinejad, M. (2018). Estimation of Manning roughness coefficient for vegetated furrows. Irrigation Science, 36(6): 339-.843

Karandish, F., Mousavi, S. S. and Tabari, H. 2017. Climate change impact on precipitation and cardinal temperatures in different climatic zones in Iran: analyzing the probable effects on cereal water-use efficiency. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 31(8): 2121-.6412

Khattak, M. S. 2017. Impacts of Climate Change on Crop Water Requirement under Multi-Representative Concentration Pathways during Mid-Century: A Case Study of Di Khan. Peshawa.36 (1).

Kuo, Sh. F., Lin B.J. and Shieh. H.J. (2001). CROPWAT Model to Evaluate Crop Water Requirements in Taiwan. International Commission on Irrigation and Drainage. First Asian Regional Conference, Seoul.

Mansouri, Z. and Menani, M. R. 2017. Assessment of the Water Needs Of Apricot and Olive Crops under Arid Climatic Conditions: Case Study of Tinibaouine Region (Northeast Of Algeria). International Journal of Geomate. 12(30): 46-52.

McMaster, G. L. Wilhelm W. Morgan J. 1994. Simulating winter wheat shoot apex phenology. The journal of agricultural science. 119: 1-12.

Raes, D., Steduto, P., Hsiao, T.C. and Freres, E. 2012. Refrence Manual Aquacrop, FAO, Land and Water Division, Rome Italy.

Raes, D., Steduto, P., Hsiao, T. and Fereres, E. 2016. Refrence Manual Aquacrop Version 5.0 Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy.

Saab, M.A., Albrizio, R., Nangia, V., Karam, F., Rouphael, Y. 2014. Developing scenarios to assess sunflower and soybean yield under different sowing dates and water regimes in the Bekaa valley (Lebanon): Simulations with Aquacrop. International Journal of Plant Production 8, 4.

Salemi, H.R., Mohd Soom, M.A., Lee, T.S., Mousavi, S.F., Ganji, A. and Yusoff, M.K. 2011. Application of AquaCrop model in deficit irrigation management of winter wheat in arid region. African Journal of Agricultural Research, 610, 2204-2215.

Steduto, P., Hsiao, T.C., Fereres E. and Raes, D. 2012. Crop yield response to water. FAO Roma.

Tavakoli, A. R., Moghadam M. M. and Sepaskhah, A. R. 2015. Evaluation of the AquaCrop model for barley production under deficit irrigation and rainfed condition in Iran. Agricultural Water Management, 161: 136-146.

Wali, U.S., Walia, S.S., Sidhu, A.S. and Nayyar, S. 2014. Productivity of direct seeded rice in relation to different dates of sowing and varieties in central Punjab. Journal of Crop and Weed, 10(1): 126-129.