تعیین بهره‌وری فیزیکی آب مصرفی گندم در اقلیم‌های مختلف استان کرمانشاه

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

2 بخش تحقیقات آبیاری، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

چکیده

با توجه به افزایش جمعیت، تغییرات اقلیمی، کمبود منابع آب، نیاز روز افزون به تولید گندم و تأمین غذا، بهبود بهره‌وری آب مصرفی گندم ضروری است. برای بهبود بهره‌وری آب مصرفی اولین گام، شناخت و تعیین مقدار آن می‌باشد. هدف از انجام این پژوهش تعیین بهره‌وری آب محصول گندم در اقلیم‌های سرد، معتدل و گرم استان کرمانشاه می‌باشد. براساس آمار سال زراعی 1400-1399 سازمان جهاد کشاورزی استان کرمانشاه و در اقلیم‌های ذکر شده به‌ترتیب شهرستان‌های سنقر، کرمانشاه و سرپل ذهاب دارای بیش‌ترین سطح زیر کشت محصول گندم بوده و به‌عنوان مناطق انجام پژوهش انتخاب شدند. به منظور انجام پژوهش حاضر 34 مزرعه تحت شرایط زارعین انتخاب و در طول فصل رشد حجم کل آب آبیاری هر یک از مزارع اندازه‌گیری شد. بارش مؤثر با استفاده از داده‌های نزدیک‌ترین ایستگاه هواشناسی سینوپتیک به مزارع منتخب و رابطه USDA تعیین گردید. حجم آب مصرفی هر یک از مزارع منتخب در طول فصل رشد نیز از مجموع حجم کل آب آبیاری و بارش مؤثر محاسبه شد. پس از برداشت محصول و تعیین عملکرد گندم از تقسیم آن بر حجم آب مصرفی، مقدار بهره‌وری فیزیکی آب مصرفی هر یک از مزارع تعیین شد. سپس داده‌های به‌دست آمده در شهرستان‌های مورد مطالعه با استفاده از نرم‌افزار SPSS تحلیل آماری شد. نتایج حاصل نشان داد میانگین حجم کل آب آبیاری اندازه‌گیری شده در شهرستان‌های سنقر، کرمانشاه و سرپل ذهاب به‌ترتیب 5204، 5795 و 4236 مترمکعب در هکتار و میانگین حجم آب مصرفی گندم به‌ترتیب 6297، 7737 و 5844 مترمکعب در هکتار به‌دست آمد. میانگین عملکرد محصول گندم در شهرستان‌های ذکر شده‌ به‌ترتیب 5799، 7082 و 4937 کیلوگرم در هکتار حاصل شد. میانگین بهره‌وری فیزیکی آب مصرفی گندم در شهرستان‌های ذکر شده‌ به‌ترتیب 97/0، 95/0 و 86/0 کیلوگرم بر متر‌مکعب به‌دست آمد. بنابراین نتایج نشان داد که مقدار بهره‌وری فیزیکی آب مصرفی گندم در شهرستان سرپل ذهاب کمتر از دو شهرستان دیگر بود که مهم‌ترین دلیل آن کمتر بودن عملکرد گندم در این شهرستان می‌باشد. لذا می‌توان با مدیریت به‌زراعی و به‌نژادی شامل مدیریت تغذیه و کاشت ارقام پربازده در این شهرستان اقدام به افزایش عملکرد و نهایتاً افزایش بهره‌وری فیزیکی آب مصرفی گندم دست یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


منابع
ابراهیمی‌پاک، نیازعلی، تافته، آرش، عباسی، فریبرز، و باغانی، جواد (1401). برآورد مقدار آب آبیاری گندم با استفاده از سامانه نیاز آب و مقایسه با مقادیر اندازه‌گیری مزرعه‌ای. تحقیقات خاک و آب ایران، 53(9)، 2075-2092. doi: 10.22059/ijswr.2022.346273.669328
احسانی، مهرزاد، و خالدی، هومن (1382). بهره‌وری آب کشاورزی. چاپ اول، انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، 116 صفحه.
جوزی، مهدی، و ابراهیمی‌پاک، نیازعلی (1402). تعیین نیاز آبی گندم در اقلیم‌های مختلف استان کرمانشاه و مقایسه آن با سند ملی آب. پیشرفت و توسعه استان کرمانشاه، 2(3)، 121-144. doi: 10.22034/mpo.2023.401048.1075
حیدری، نادر (1393). ارزیابی شاخص بهره‌وری آب کشاورزی و عملکرد سیاست‌ها و برنامه‌های مدیریت آب کشور در این زمینه. مجلس و راهبرد، 21(78)، 177-199.
حیدری، نادر (1400). بهره‌وری آب گندم در ایران و مقایسه آن با مقادیر چند کشور. پژوهش آب در کشاورزی، 35(4)، 421-435. dor:20.1001.1.22287140.1400.35.4.7.3
خرمی‌وفا، محمود، نوری، مهدی، مدنی، فرزاد، و ویسی، هادی (1395). بررسی آب مجازی، بهره‌وری و ردپای اکولوژیک آب در مزارع گندم آبی و ذرت در منطقه کوزران (شهرستان کرمانشاه). آب و توسعه پایدار، 3(2)، 19-26. doi: 10.22067/jwsd.v3i2.50280
رحیم‌زاده، زهرا، نادریان، پروین، ابری‌فام، محمدرضا، حسینی، کامبیز، و افکاری، سهیلا. (1399). استان‌شناسی کرمانشاه. چاپ دهم، انتشارات شرکت چاپ و نشر کتاب‌های درسی ایران، 126 صفحه.
سپه‌وند، مراد (۱۳۸۸). مقایسه نیاز آبی، بهره‌وری آب و بهره‌وری اقتصادی آن در گندم و کلزا در غرب کشور در سال‌های پر باران. پژوهش آب ایران، 3(4)، 63-68.
سلامتی، نادر، باغانی، جواد، و عباسی، فریبرز (1399). مقایسه حجم آب مصرفی و بهره‌وری آب گندم در روش‌های مختلف آبیاری در شهرستان بهبهان. علوم و مهندسی آبیاری، 43(1)، 29-42. doi: 10.22055/jise.2017.23367.1659
طاهری، مینا، رضاوردی‌نژاد، وحید، بهمنش، جواد، عباسی، فریبرز، و باغانی، جواد (1399). تحلیل مکانی شاخص بهره‌وری آب در قطب‌های تولید گندم کشور. پژوهش آب در کشاورزی، 34(2)، 227-217. dor: 20.1001.1.22287140.1399.34.2.2.5..6
عباسی، فریبرز، عباسی، نادر، و توکلی، علیرضا (1396). بهره‌وری آب در بخش کشاورزی، چالش‌ها و چشم‌اندازها. آب و توسعه پایدار، 4(1)، 141-144. doi: 10.22067/jwsd.v4i1.67121
غلامی، زینب، ابراهیمیان، حامد، و نوری، حمیده (1395). بررسی بهره‌وری آب آبیاری در سیستم‌های آبیاری بارانی و سطحی (مطالعه موردی: دشت قزوین). علوم و مهندسی آبیاری، 39(3)، 146-135. doi: 10.22055/jise.2016.12350
قاسمی‌نژاد رائینی، محمدرضا، معروفی، صفر، زارع کهن، مهدیه، و ملکی، عباس (1394). بررسی شاخص بهره‌وری آب و مقایسه آن با شرایط فعلی مزارع گندم. علوم و مهندسی آبیاری، 38(1)، 77-72. doi: 10.22055/jise.2015.11154
کردوانی، پرویز، و کردپور، بختیار (1391). استفاده بهینه از منابع آبی در ناحیه اورامانات (ذخیره باران). جغرافیایی سرزمین، 9(35)، 16-1.
کریمی، محمد، و جلینی، محمد (1396). بررسی شاخص‌های بهره‌وری آب کشاورزی در محصولات مهم زراعی، مطالعه موردی: دشت مشهد. آب و توسعه پایدار، 4(1)، 133-138. doi: 10.22067/jwsd.v4i1.52783
کریمی، مرتضی، شاه‌زیدی، سمیه سادات، و جعفری، ابراهیم (1398). بررسی تأثیر توپوگرافی بر دفاع سرزمینی مطالعه موردی: محور استراتژیک قصرشیرین-کرمانشاه. اطلاعات جغرافیایی (سپـهر)، 109، 257-239. doi: 10.22131/sepehr.2019.35650
کشاورز، عباس، و دهقانی سانیچ، حسین (1391). شاخص بهره‌وری آب و راهکار آتیه کشاورزی کشور. راهبرد اقتصادی، 1(1)، 199-133.
کیخایی، فاطمه، و گنجی خرم‌دل، ناصر (1395). تأثیر کم آبیاری با دو روش نواری و شیاری بر عملکرد و کارآیی مصرف آب گندم هامون. پژوهش آب در کشاورزی، 30(1)، 1-11. doi: 10.22092/jwra.2016.106197
مامن‌پوش، علیرضا، عباسی، فریبرز، و موسوی، سید فرهاد (1380). ارزیابی بازده کاربرد آب در روش‌های آبیاری سطحی در برخی از مزارع استان اصفهان. تحقیقات مهندسی کشاورزی، 2(9)، 43 – 58.
نخجوانی‌مقدم، محمد مهدی، قهرمان، بیژن، و زارعی، قاسم (1396). تحلیل بهره‌وری آب گندم در مدیریت‌های آبیاری در برخی از مناطق ایران. پژوهش آب در کشاورزی، 31(1)، 44 – 56. doi: 10.22092/jwra.2017.109907
نوری خواجه بلاغ، رسول، خالدیان، محمدرضا، و کاوسی کلاشمی، محمد (1399). مقایسه شاخص‌های بهره‌وری آب محصولات عمده زراعی در دشت اردبیل. آبیاری و زهکشی ایران، 14(3)، 904-894. dor: 20.1001.1.20087942.1399.14.3.14.1
وزارت جهاد کشاورزی، (1402). آمارنامه کشاورزی، سال 1401، محصولات زراعی (جلد اول). انتشارات معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی، مرکز آمار، فناوری و اطلاعات و ارتباطات، 95 صفحه.
 
 
References
 
 
Abbasi, F., Abbasi, N., & Tavakkoli, A.R. (2017). Water productivity in agriculture; Challenges and prospects. Water and Sustainable Development, 4(1), 141-144. doi: 10.22067/jwsd.v4i1.67121 [In Persian]
Ahmad, M.D., Masih, I., & Turral, H. (2004). Diagnostic analysis of spatial and temporal variations in crop water productivity: A field scale analysis of the rice wheat cropping system of Punjab, Pakistan. Applied Irrigation Science, 39(1), 43-63.
Bandyopadhyay, P., & Mallick, S. (2003). Actual evapotranspiration and crop coefficients of wheat (Triticum aestivum) under varying moisture levels of humid tropical canal command area. Agricultural Water Management, 59, 33–47. doi: 10.1016/S0378-3774(02)00112-9
Bhandari, R., Gnawali, S., Nyaupane, S., Kharel, S., Poudel, M., and Panth, P. (2021). Effect of drought & irrigated environmental condition on yield & yield attributing characteristic of bread wheat-a review. Reviews in Food and Agriculture, 2(2), 59–62. doi: 10.26480/rfna.02.2021.59.62
Bhandari, R., Paudel, H., Nyaupane, S., and Poudel, M.R. (2024). Climate resilient breeding for high yields and stable wheat (Triticum aestivum L.) lines under irrigated and abiotic stress environments. Plant Stress, 11, 100352. doi: 10.1016/j.stress.2024.100352
Chapagain, A.K., & Hoekstra, A.Y. (2011). The blue, green and grey water footprint of rice from production and consumption perspectives. Ecological Economics, 70(4), 749-758. doi: 10.1016/j.ecolecon.2010.11.012
Dehghanisanij, H., Emami, S., Rezaverdinejad, V., & Amini, A. (2023). Potential of the hazelnut tree search–ELM hybrid approach in estimating yield and water productivity. Applied Water Science, 13, 61. doi: 10.1007/s13201-022-01865-3
Ebrahimipak, N.A., Tafteh, A., Abbasi, A., & Baghani, J. (2022). Estimation of the actual amount of wheat irrigation water using the Niazab System and comparing with the farm measurement. Iranian Journal of Soil and Water Research, 53(9), 2075-2092. doi: 10.22059/ijswr.2022.346273.669328 [In Persian]
Ehsani, M., & Khaledi, H. (2003). Agricultural water productivity. 1st Edition: Iranian national committee on irrigation and drainage, 116 pages [In Persian]
Fan, Y., Wang, C., & Nan, Z. (2014). Comparative evaluation of crop water use efficiency, economic analysis and net household profit simulation in arid Northwest China. Agricultural Water Management, 146, 335-345. doi: 10.1016/j.agwat.2014.09.001
FAOSTAT, (2024). https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL
Faramarzi, M., Yang, H., Schulin, R., & Abbaspour, K. (2010). Modeling wheat yield and crop water productivity in Iran: Implications of agricultural water management for wheat production. Agricultural Water Management, 97(11), 1861-1875. doi: 10.1016/j.agwat.2010.07.002
Ferrari, M., Benvenuti, L., Rossi, L., De Santis, A., Sette, S., Martone, D., Piccinelli, R., Le Donne, C., Leclercq, C., & Turrini, A. (2020). Could dietary goals and climate change mitigation be achieved through optimized diet? the experience of modeling the national food consumption data in Italy. Frontiers in Nutrition, 7, 48. doi: 10.3389/fnut.2020.00048
Firouzabadi, A.G., Baghani, J., Jovzi, M., & Albaji, M. (2021). Effects of wheat row spacing layout and drip tape spacing on yield and water productivity in sandy clay loam soil in a semi-arid region. Agricultural Water Management, 251, 106868. doi: 10.1016/j.agwat.2021.106868
Ghasemi Nezhad Raeini, M.R., Marofi, S., Zare Kohan, M., & Maleki, A. (2015).Investigation of water efficiency index and its comparison with the Actual Conditions of Wheat Farms. Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 38(1), 72-77. doi: 10.22055/jise.2015.11154 [In Persian]
Gholami, Z., Ebrahimian, H. & Noori, H. (2016). Investigation of irrigation water productivity in sprinkler and surface irrigation systems (Case study: Qazvin Plain). Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 39(3), 135-146. doi: 10.22055/jise.2016.12350 [In Persian]
Hafez, M., Mohamed, A.E., Rashad, M., & Popov, A.I. (2021). The efficiency of application of bacterial and humic preparations to enhance of wheat (Triticum aestivum L.) plant productivity in the arid regions of Egypt. Biotechnology Reports, 29, e00584. doi: 10.1016/j.btre.2020.e00584
Heydari, N. (2014a). Water productivity in agriculture: Challenges in concepts, terms and values. Irrigation and Drainage, 63(1), 22-28. doi: 10.1002/ird.1816
Heydari, N. (2014b). Assessment of Agricultural Water Productivity (WP) in Iran, and the Performance of Water Policies and Plans of the Government in this Regard. Majlis and Rahbord, 21(78): 177-200 [In Persian]
Heydari, N. (2022). Wheat water productivity in Iran compared with data of some countries. Water Research in Agriculture, 35(4), 421-435. dor: 20.1001.1.22287140.1400.35.4.7.3 [In Persian]
Johnson LF, Cahn M, Martin F, Melton F, Benzen S, Farrara B, and Post K. (2016). Evapotranspiration-based irrigation scheduling of head lettuce and broccoli. Journal of the American Society for Horticultural Science, 51(7), 935-940. doi: 10.21273/HORTSCI.51.7.935
Jovzi, M., & Ebrahimi Pak, N.A. (2023). Determining the water requirement of wheat in different climates of Kermanshah province and comparing it with the national water document. Progress and Development of Kermanshah Province, 2(3), 121-144. doi: 10.22034/mpo.2023.401048.1075 [In Persian]
Kardovani, P., & Kurdpoor, B. (2012). Optimum use of water resource Oramanat zone (Rain reservoir). Journal of Geographical Territory, 9(35), 1-16 [In Persian]
Karimi, M., & Jolaini, M. (2017). Evaluation of agricultural water productivity indices in major field crops in Mashhad Plain (Technical Note). Water and Sustainable Development, 4(1), 133-138. doi: 10.22067/jwsd.v4i1.52783 [In Persian]
Karimi, M., Shahzeidi, S.S., & Jafari, A. (2019). The effect of topography on territorial defense Case Study: Qasre-e Shirin - Kermanshah strategic axis. Geographical Data (SEPEHR), 109, 239-257. doi: 10.22131/sepehr.2019.35650 [In Persian]
Karrou, M., Oweis, T., Enein, R.A.E., & Sherif, M. (2012). Yield and water productivity of maize and wheat under deficit and raised bed irrigation practices in Egypt. African Journal of Agricultural Research, 7(11),1755-1760. doi: 10.5897/AJAR11.2109
Keshavarz, A., & Dehghanisanij, H. (2012). Water productivity index and solutions for future agricultural activities in Iran. Quarterly Journal of Economic Strategy, 1(1), 133-199. [In Persian]
Keykhaei, F., & Ganjikhorramdel, N. (2016). Effect of deficit irrigation in corrugation and border methods on yield and water use efficiency of wheat cv. Hamoon. Water Research in Agriculture, 30(1), 1-11. doi: 10.22092/jwra.2016.106197 [In Persian]
Khoramivafa, M., Nouri, M., Mondani, F., & Veisi, H. (2017). Evaluation of virtual water, water productivity and ecological footprint in wheat and maize farms in west of Iran: A Case Study of Kouzaran Region, Kermanshah Province. Water and Sustainable Development, 3(2), 19-26. doi: 10.22067/jwsd.v3i2.50280 [In Persian]
Mamanpoush, A.R., Abbasi, F., & Mousavi, S.F. (2002). Evaluation of application efficiency in surface irrigation of some fields in Isfahan province. Journal of Agricultural Engineering Research, 2(9), 43-58. [In Persian]
Ministry of Agricultural Jahad, (2023). Agricultural statistics, year 2022, crops (Volume 1). 1st Edition: Planning and economic deputy, statistics, technology and information and communication center, 95 pages. [In Persian]
Nakhjavanimoghaddam, M.M., Ghahreman, B., & Zarei, G. (2017). Wheat water productivity analysis under different irrigation management practices in some regions of  Iran. Water Research in Agriculture, 31(1), 44-56. doi: 10.22092/jwra.2017.109907 [In Persian]
Nouri-Khajehbolagh, R., Khaledian, M.R., & Kavoosi-Kalashami, M. (2020). Comparison of water productivity indicators for major crops in ardabil plain, Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 14(3), 894-904. dor: 20.1001.1.20087942.1399.14.3.14.1 [In Persian]
Parker D.D., & Zilberman D. (1996). The use of information services: The case of CIMIS. Agribusiness, 12(3), 209-218. doi: 10.1002/(SICI)1520-6297(199605/06)12:3<209::AID-AGR2>3.0.CO;2-4
Rahimzadeh, Z., Naderian, P., Abrifam, M.R., Hosseini, K., & Afkari, S. (2020). Kermanshah Province studies. 10th Edition: Iran textbook publishing company, 126 pages. [In Persian]
Salamati, N., Baghani, J., & Abbasi, F. (2020). Determination of water consumption and productivity of wheat in different irrigation systems in Behbahan. Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 43(1), 29-42. doi: 10.22055/jise.2017.23367.1659 [In Persian]
Saleem, M., Wagas, A., & Ahmad, R.N. (2010). Comparison of three wheat varieties with different irrigation systems for water productivity. International Journal of Applied Agricultural Sciences, 2(1), 7-10.
Sepahvand, M. (2009). Comparison of water requirement, water productivity and economical water productivity of wheat and rapeseed in the west of Iran in wet years. Iranian Water Research Journal, 3(4), 63-68. [In Persian]
Shewry, P.R., & Hey, S.J. (2015). The contribution of wheat to human diet and health. Food Energy Security, 4, 178–202. doi: 10.1002/fes3.64
Taheri, M., Rezaverdinejad, V., Behmanesh, J., Abbasi, F., & Baghani, J. (2020). Spatial analysis of water productivity index at major wheat production centers of Iran. Water Research in Agriculture, 34(2), 217-227. dor: 20.1001.1.22287140.1399.34.2.2.5..6 [In Persian]
Wei, S., Kuang, N., Jiao, F., Zong, R., & Li, Q. (2023). Exploring the effects of subsoiling tillage under various irrigation regimes on the evapotranspiration and crop water productivity of winter wheat using RZWQM2. Agricultural Water Management, 289, 108531. doi: 10.1016/j.agwat.2023.108531
Zwart S.J., & Bastiaanssen W.G.M. (2004). Review of measured crop water productivity values for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management, 69(2), 115-133. doi: 10.1016/j.agwat.2004.04.007