پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

تأثیر مدیریت آبیاری و فناوری های به زراعی بر آب آبیاری، بازده اقتصادی و ردپای کربن در مزارع حاشیه تالاب های طشک و بختگان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران.
2 بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران
3 سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
4 بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران
5 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
افزایش تقاضای آب برای کشاورزی، بر آب دریاچه­ها و تالاب­ها تأثیر می­گذارد. در پژوهش حاضر با این فرض که کاهش مصرف آب در مزارع اطراف تالاب­ها به احیای تالاب­ها کمک می‌کند، از فناوری­های موجود، برای کاهش مصرف آب آبیاری در تعدادی از مزارع اطراف تالاب طشک و بختگان در استان فارس استفاده شد. بدین منظور 17 مزرعه و باغ در شهرستان­های ارسنجان، استهبان و آباده طشک انتخاب و فناوری­های متناسب با هر مزرعه انتخاب و اجرایی شد. باغات انتخابی شامل انار، پسته و سیب و مزارع انتخابی شامل پنبه، ذرت علوفه­ای و ذرت دانه­ای بودند. در هر مزرعه یا باغ دو قطعه در نظر گرفته شد. یکی با مدیریت معمول کشاورز (شاهد) و دیگری با اعمال فناوری­های صرفه­جویی در آب آبیاری (تیمار). با اعمال فناوری­ها، مزارع مورد نظر به مدت یکسال مدیریت و با مزارع تحت مدیریت معمول مقایسه شدند. شاخص­هایی شامل عملکرد میوه، حجم آب آبیاری استفاده شده و بهره­وری آب اندازه­گیری و با آزمون t زوجی مقایسه شدند. در مزارع انتخابی، رد پای کربن نیز مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با در نظر گرفتن تمام هزینه­ها و درآمد به‌دست آمده از مزارع و باغات، تجزیه و تحلیل­های اقتصادی نیز انجام شد. نتایج نشان داد که میزان عملکرد در مزارع تیمار بین 7 تا 55 درصد افزایش یافت که کمترین و بیشترین افزایش به‌ترتیب در مزارع ذرت علوفه­ای و پنبه بود. میزان آب آبیاری بین 20 تا 31 درصد به‌ترتیب در باغ سیب و مزرعه ذرت دانه­ای کاهش یافت. در نتیجه میزان بهره­وری آب آبیاری از 43 تا 113 درصد به‌ترتیب در مزارع ذرت علوفه­ای و پنبه افزایش یافت. تفاوت بین مزارع شاهد و تیمار از لحاظ عملکرد، میزان آب آبیاری و بهره­وری آب آبیاری از نظر آماری در سطح 1 درصد معنی­دار بود. اثر بخشی فناوری­های مورد استفاده از 12 تا 26 درصد در کاهش ردپای کربن به ترتیب برای باغات پسته و مزارع پنبه مؤثر بود. تجزیه و تحلیل­های اقتصادی نشان داد که در شرایط فعلی و بدون در نظر گرفتن ارزش واقعی آب، میزان افزایش سود اقتصادی در اثر اعمال فناوری­های کاهش مصرف آب از 14 درصد در مزارع ذرت تا 70 درصد در باغات انار متغیر است. با در نظر گرفتن ارزش واقعی آب، اگرچه درصد سود اقتصادی افزایش یافت ولی میزان سود واقعی نسبت به حالت در نظر نگرفتن ارزش واقعی آب کاهش یافت. این موضوع نشان می­دهد که لحاظ نمودن ارزش واقعی آب در تجزیه و تحلیل­های اقتصادی می­تواند نتایج به دست آمده و احتمالاً سیاست­های آینده را تغییر دهد.
کلیدواژه‌ها

1- Afzalinia, S., 2021. Conservation Tillage. Agricultural Engineering Research Institute. 287 p. [In Persian]
 
2-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, 300p.
 
3-Dehghanisanij, H., Mokhtaran, A., Nikanfar, R., Nourjou, A., Shahrokhnia, M.A., Varjavand, P., Salamati, N., Yargholi, B., Behaeen, M.A. and Habibi, J., 2024. Determining the Most Effective Agricultural Technologies in Actual Water Saving in Three Watersheds. Journal of Water Research in Agriculture, 38(2), pp. 117-138. [In Persian] https://doi.org/10.22092/jwra.2024.365223.1034
 
4-Dehghanisanij, H., Mirlatifi, M. and Tayefe-Rezaei, H., 2016. Identifying technologies affect agricultural water consumption and productivity in the Urmia Lake basin, Environmental Protection Organization report, Iranian Wetlands Protection Plan, 159 p. [in Persian]
 
5-Dehghanisanij, H., Mirlatifi, M. and Rezaverdinejad, V., 2019. Effectiveness of superior agricultural technologies to reduce water resource extraction in the Urmia Lake basin, Environmental Protection Organization report, Iranian Wetlands Protection Plan, 170 p. [in Persian]
 
6-Dehghanisanij, H., Mirlatifi, M., Rezaverdinejad, V. and Nikanfar, R., 2020 a. Study of precision agriculture techniques with a private sector activity approach to reduce water inflow to model sites in the Urmia Lake watershed, Environmental Protection Organization report, Iranian Wetlands Protection Plan, 165 p. [In Persian]
 
7-Dehghanisanij, H., Mirlatifi, M., Rezaverdinejad, V. and Taghizadehghasab, A., 2020 b. Impact of Changing Irrigation Method and Planting Spacing on Water Productivity, Yield and Application Efficiency of Sugar Beet in Miandoab Plain. Iranian Journal of Soil and Water Research, 51(8), pp. 2125-2136. [In Persian] https://doi.org/10.22059/ijswr.2020.300764.668575
 
8-Foster, T., Brozović, N. and Butler, A.P., 2020. Realizing the economic and environmental benefits of water-saving irrigation technologies. Agricultural Water Management, 233, 106081. 
 
9-Ghaderi-Far, F., Ghajari, A., Sadegh-Nejad, H. and Gharanjiki, A., 2011. Effect of tillage systems on yield of cotton following canola in Gorgan. Iranian Journal of Field Crop Research, 9(3), pp. 416-421. [In Persian]
 
10-Hatamkhani, A. and Moridi, A., 2023. A Simulation Optimization Approach for Wetland Conservation and Management in an Agricultural Basin.Sustainability, 15(18), 13926. https://doi.org/10.3390/su151813926.
 
11-Jiang, L., Wang, H., Wang, S. and Zhang, W., 2023. Process analysis and mitigation strategies for wetland degradation caused by increasing agricultural water demand: an ecology–economy nexus perspective. Ecological Processes, 12, 40. https://doi.org/10.1186/s13717-023-00452-x
 
12-Jiang, M., Xie, S. and Wang, S., 2020. Water Use Conflict and Coordination between Agricultural and Wetlands, A Case Study of Yanqi Basin. Water, 12(11), 3225. https://doi.org/10.3390/w12113225
 
13-Kanani E., Nazari, B. and Dehghanisanij, H., 2023. A new framework for evaluating water use reduction strategies using an integrated, holistic, and transparent approach (Urmia Lake basin case study). Journal of Cleaner Production. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.140193
 
14-Li, J., Liu, W. and Zhang, J., 2023. Agricultural wetland utilization based on land cover restoration and water–ecosystem nexus. Water Supply. https://doi.org/10.2166/ws.2023.215
 
15-Lizotte, R.E., Yasarer, L.M.W., Locke, M.A., Bingner, R.L. and Knight, S.S., 2017. Lake Nutrient Responses to Integrated Conservation Practices in an Agricultural Watershed. Journal of Environmental Quality, 46(2), pp. 330–338. https://doi.org/10.2134/jeq2016.08.0324
 
16-Mirzaei, A. and Zibaei, M., 2021. Water Conflict Management between Agriculture and Wetland under Climate Change: Application of Economic-Hydrological-Behavioral Modelling. Water Resources Management, 35(1), pp. 1–21. https://doi.org/10.1007/s11269-020-02703-4
 
17-Mohammadi, A. and Yousefi, H., 2020. Potential evaluation of bioenergy production from maize crop based on water footprint approach. Ecohydrology, 7(1), pp. 121-129. [In Persian] https://doi.org/10.22059/ije.2020.293955.1251
 
18-Nowruozi, M., Shamsabadi, H. and Nowrouzieh, Sh., 2014. Effect of conservational tillage and plant density on two cottons cultivars yield.   Iranian Journal of Cotton Researches, 1(2), pp. 105-122. [In Persian]. https://doi.org/10.22092/ijcr.2014.100662
 
19-Perry, C. and Steduto, P., 2017. Does improved irrigation technology save water? A Review of the evidence. Discussion paper on irrigation and sustainable water resources management in the near East and North Africa. Food and agricultuer organization of the United Nations Cairo. ISBN 978-92-5-109774-8, 57p.
 
20-Sardar, M., Behdani, M.A., Eslami, S.V. and Mahmoodi, S., 2015. The effect of different soil disturbance methods and weeds control on cotton (Gossypium Hirsutum) yield after wheat. Iranian Journal of Field Crops Research, 12(4), pp. 784-792. [In Persian] https://doi.org/10.22067/gsc.v12i4.25495
 
21-Sedighkia, M. and Datta, B., 2023. Improving Environmental Water Supply in Wetlands through Optimal Cropping Patterns. Agriculture, 13(10), 1942. https://doi.org/10.3390/agriculture1310194222-Shahrokhnia, M.A. and Zare, E., 2022. Technical and economic study of irrigation scheduling devices on corn water productivity in a semi-arid region. Italian Journal of Agrometeorology, (1), pp. 13-22. http://dx.doi.org/10.36253/ijam-1513
 
23-Shahrokhnia, M.A., Bonyanpur, A. and Mohammadi, D., 2021 a. Influence of Different Irrigation Management on Rabab-Neyriz Pomegranate Cultivarin Kazerun City of Fars Province. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 14(6), pp. 2175-2187. [In Persian] https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.20087942.2021.14.6.5.6
 
24-Shahrokhnia, M.A., Abbasi, F., Naseri, A., Haghayeghi-Moghaddam, A., Goodarzi, M., Farzamnia, M., Parvizi, H., Moosavi-Fazl, H. and Ghasemi, M.M., 2022. Investigation of Irrigation Water and Water Productivity of Pomegranate Orchards in Iran. Water Management in Agriculture, 9(1), pp. 57-72. [In Persian] https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.24764531.1401.9.1.5.6
 
25-Shahrokhnia, M.A., Nasseri, A. and Abbasi, F., 2021 b. Determining the Amount of Applied Water and Water Productivity in Apple Orchards in Fars Province. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 15(4), pp. 931-940. [In Persian] https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.20087942.2021.15.4.16.6
 
25-Shahrokhnia, M.A., and Rahimi, H., 2017. Economic analysis of deficit irrigation for transplanted tomato cultivars. Journal of Water Research in Agriculture, 30(4), pp. 483-495. [In Persian] https://doi.org/10.22092/jwra.2017.109011
 
26-Usman, K., Khan, M., Khan, M.U., Saleem, F.Y. and Rashid, A., 2014. Impact of tillage and nitrogen on cotton yield and quality in a wheat-cotton system, Pakistan. Archives of Agronomy and Soil Science, 60(4), pp. 519-530. http://dx.doi.org/10.1080/03650340.2013.812201
 
27-Van Opstal, J., Droogers, P., Kaune, A., Steduto, P. and Perry, C., 2021. Guidance on realizing real water savings with crop water productivity interventions. Wageningen, FAO and Future Water, https://doi.org/10.4060/cb3844en.
 
28-Wheeler, S.A., Smith, D.M. and Morrison, M., 2018. Water-saving agriculture and its impact on the environment in the Murray-Darling Basin. Australian Journal of Agricultural and Resource Economics, 62(3), pp. 491-509.
 
29-Yang, J., 2014. Evolution trend of and protection measures for Dunhuang west lake wetland. Journal of Lanzhou University (Natural Sciences), 50(5), pp. 716-721.
 

  • تاریخ دریافت 16 اردیبهشت 1404
  • تاریخ پذیرش 12 تیر 1404
  • تاریخ انتشار 01 آبان 1404