Analysis of Water Productivity Indicators in agricultural lands of Moghan Agro-industry and Livestock Company

Authors

1 PhD student in Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz

2 Assoc. Prof., Faculty of Agriculture and Natural Resources, Mohaghegh Ardabili University, Iran

3 Assist. Prof., Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Iran

4 Director of Technical and Civil Affairs of Moghan Agro-industry and Livestock Company

Abstract

Background and Objectives: Due to the limited water resources of the country, water should be allocated to products that have more economic benefits per cubic meter of water. Although this does not mean ignoring other basic and long-term goals such as food security and employment, it is necessary to pay attention to the issue of economic efficiency of water. Moreover, agriculture is the largest industry in Moghan Plain and consequently is the largest water consumer. So, the improvement of the water productivity in this plain can be useful for solving the problem of water shortage. Therefore, agricultural productivity indicators should be taken into account as one of the components of consumption management in utilizing water resources. In this research, recommendations were presented for organizing the crop pattern with assessment of the water productivity for agricultural products in Moghan agro-industry and livestock.
Methodology: The research method in this study includes estimating crop yield, cost of agricultural operations (planting, holding and harvesting), sales revenue, net water demand, gross water demand and calculating water productivity in the production of important crops in Moghan Agro-industry and Livestock Company. Water productivity indicators including produced crop per one cubic meter of water (CPD), gross benefit per one cubic meter of water (BPD), and net benefit per one cubic meter of water (NBPD) were analysed and evaluated in the time period of 2017-2018.

Keywords

Full Text

در سال‌های اخیر، شاخص‌های بهره‌وری آب کشاورزی به‌عنوان یکی از مؤلفه‌های موثر در مناطقی که محدودیت منابع آب دارند، در برنامه‌ریزی‌های ملی مورد توجه قرار گرفته است (احسانی و خالدی 2003). مطالعات فراوانی در زمینه بهره‌وری آب تاکنون انجام شده است و در سال‌های اخیر به دلیل بحرانی‌تر شدن کمبود منابع آب، این موضوع با اهمیت بیشتری دنبال شده است. توجه به دو حقیقت برای درک نقش کشاورزی در بحران آب، بسیار ضروری است. اول این‌که بخش کشاورزی با اختلاف زیاد (80 درصد مصرف آب)، بزرگ‌ترین استفاده‌کننده آب است (راست و همکاران 2008). دوم این‌که آب مصرفی در کشاورزی به‌طور نسبی در مقایسه با سایر کاربردهای آب، بهره‌وری و بازدهی کمتری دارد (یانگ 2005). بنابراین وقتی‌که آب در بسیاری از نقاط دنیا، کمیاب می‌شود، سایر بخش‌ها و استفاده‌کننده‌ها تمایل دارند که به بخش کشاورزی به‌عنوان یک منبع بالقوه آب نگاه کنند (اسچرلینگت و همکاران 2014). مشاهده نرخ رشدهای اخیر در عملکرد غلات نشان می‌دهد که با به‌کارگیری‌ استراتژی‌های مناسب جهت تداوم افزایش عملکرد در هکتار در مناطق با عملکرد بالا، بهره‌وری کشاورزی به‌اندازه کافی جهت تأمین تقاضای احتمالی، سریع نخواهد بود (رای و همکاران 2013). اختلاف در بهره‌وری آب محصولات مختلف در سطح کشور و همچنین در مقایسه با سایر کشورها با شرایط اقلیمی مشابه، نشان‌دهنده وجود پتانسیل برای افزایش بهره‌وری کشاورزی است. این مهم حتی در بین کشاورزان یک منطقه که مدیریت‌های متفاوتی اعمال می‌کنند، قابل مشاهده است. با توجه به محدودیت منابع آب کشور، تخصیص آب باید به محصولاتی صورت گیرد که دارای سود اقتصادی بیشتری به ازای یک متر مکعب آب باشند. البته این مسئله به معنی چشم‌پوشی از سایر اهداف اساسی و بلندمدت همچون تامین امنیت غذایی و اشتغال نیست. اما ضروری است در کنار این اهداف، به موضوع بهره‌وری اقتصادی آب نیز توجه شود. درطی سال‌های اخیر تحقیقات مفیدی با هدف بازبینی و بررسی مقادیر بهره‌وری آب در کشاورزی در نقاط مختلف دنیا به انجام رسیده است. مطالعه روی 84 منبع تحقیقاتی در 25 سال اخیر نشان داد بهره‌وری آب محصولات گندم، برنج، پنبه و ذرت در تمامی موارد از مقادیر گفته شده قبلی توسط FAO بیشتر است. نتایج بارز این تحقیق آن بود که شاخص بهره‌وری آب به مقدار زیادی می‌تواند در صورت کاهش مقدار آب آبیاری افزایش یابد (تانگ 2000، زارست و بستیانسم 2004). بررسی‌ها و تحقیقات متعدد در جهان نشان می‌دهد که استفاده از سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار، در صورتی که خوب طراحی و اجرا شده باشند، قادر خواهند بود از 30 تا 60 درصد صرفه‌جویی در مصرف آب و از 20 تا 70 درصد افزایش در تولید محصولات کشاورزی را فراهم نمایند (لامادلنا و سارگادوی 2000).در یک پژوهش توسط موتامبارا و همکاران (2016) عملکرد، مشکلات و چالش‌های مدیریت منابع پایدار آب در سطح مدیریتی کشاورزان در مزارع آفریقا مورد مطالعه قرار گرفته است. این محققین نتایج را با شرایط مشابه منطقه خود در آسیا مقایسه کردند و تلاش کردند تا تفاوت‌های مدیریت آب را در آفریقا و آسیا نشان دهند و برخی از عملیات‌های مدیریت آب در آفریقا را نیز اعمال کنند. زیدعلی و همکاران (2002) وضعیت بهره وری آب را در شبکه آبیاری و زهکشی مغان با استفاده از سه شاخصCPD[1] (تولید محصول به ازای یک متر مکعب آب)،BPD[2] (سود به ازای یک متر مکعب آب) و NBPD[3] (سود خالص به ازای یک متر مکعب آب) در سه بخش کشت و صنعت مغان، کشت و صنعت پارس و اراضی بخش خصوصی مورد ارزیابی و مقایسه قرار دادند. نتایج نشان داد متوسط شاخص های CPD (کیلوگرم برمترمکعب آب)، BPD (ریال بر مترمکعب آب) و NBPD (ریال بر مترمکعب آب) در شبکه آبیاری و زهکشی مغان به ترتیب 82/0، 702 و 377؛ در کشت و صنعت مغان 76/0، 517 و 314؛ در کشت و صنعت پارس 75/0، 647 و 410 و در اراضی بخش خصوصی به ترتیب 9/0 887 و 430  می­باشند. روستا (2011) با بررسی بهره‌وری آب کشاورزی در شهرستان مرودشت نتیجه گرفت که کشت‌های با مصرف آب بالا و بازده اقتصادی پایین مانند چغندرقند از الگوی کشت منطقه حذف و به‌جای آن‌ها کشت‌هایی نظیر خیار و ذرت علوفه‌ای و یا تناوب یک‌ساله‌ای از کشت‌های بومی همانند گندم، جو و صیفی‌جات مانند گوجه‌فرنگی که هم باعث کاهش مصرف و استحصال آب و هم متضمن منافع اقتصادی بالا برای کشاورزان و بهره‌برداران کشاورزی باشد، جایگزین شود. بر اساس برنامه‌ریزی‌های بلندمدت تا سال 1404 بهره‌وری آب کشاورزی در کشور باید به حداقل 2 کیلوگرم به ازای یک مترمکعب آب افزایش یابد (کشاورز و دهقانی سانیچ 2012). مقادیر بهره‌وری مصرف آب از سال 1382 تا 1392، از 94/0 تا 29/1 کیلوگرم بر مترمکعب و متوسط آن 07/1 کیلوگرم بر مترمکعب و متوسط بهره‌وری مصرف آب در سال 1392 در کشور حدود 19/1 کیلوگرم بر مترمکعب بوده است (عباسی و همکاران 2016). غلامی و همکاران (2016)، به بررسی بهره‌وری آبیاری بارانی و سطحی در دشت قزوین پرداختند. نتایج نشان داد حداقل و حداکثر بهره‌وری اقتصادی مصرف آب (درآمد ناخالص به حجم آب آبیاری) در آبیاری سطحی برحسب ریال بر مترمکعب به ترتیب برابر 1387 و 4617 برای جو، 382 و 5050 برای یونجه، 905 و 6474 برای ذرت دانه‌ای، 1447 و 4159 برای گندم می‌باشد. حداقل و حداکثر بهره‌وری اقتصادی آب در آبیاری بارانی (برحسب ریال بر مترمکعب) به ترتیب برابر 2442 و 8126 برای جو، 673 و 5420 برای یونجه، 1283 و 11395 برای ذرت دانه‌ای، 2016 و 7319 برای گندم می­باشند. همچنین نتایج نشان داد بهره‌وری اقتصادی آب برای ذرت وگندم نسبت به یونجه و جو بیشتر است. در هر دو سیستم‌های آبیاری بارانی و سطحی میزان بهره‌وری آب گندم و جو به دلیل کشت پاییزه آن‌ها نسبت به ذرت و یونجه بیشتر به دست آمد و گندم ازلحاظ بهره‌وری آب آبیاری و همچنین از لحاظ بهره‌وری اقتصادی آب نسبت به سه محصول دیگر در اولویت بالاتری بود. پور­محمد و همکاران (2017)، به بررسی بهره‌وری آب محصولات عمده دشت نیشابور و بهینه‌سازی سطح زیر کشت محصولات پرداختند. نتایج نشان داد ذرت با بیشترین بهره‌وری معادل 97/0 دلار بر مترمکعب آب در سطح حوضه باصرفه‌ترین محصول کشت‌شده و گوجه‌فرنگی با بهره‌وری 6 سنت بر مترمکعب آب کمترین بهره‌وری اقتصادی را دارا می‌باشد. گندم و جو نیز با متوسط بهره‌وری 41 سنت بر مترمکعب در مقیاس حوضه در رتبه دوم قرار گرفت. نادری (2018)، به بررسی بازده آبیاری و بهره‌وری آب در مزارع استان سمنان (شاهرود) پرداخت. در این تحقیق بازده آبیاری سطحی و بهره‌وری مصرف آب در مزارع چغندرقند و سیب‌زمینی شاهرود طی سال‌های 1388 و 1389 تعیین گردید. بر اساس نتایج حاصله متوسط مقدار شاخص بهره‌وری آب این محصولات به ترتیب برابر 20/4 و 03/2 کیلوگرم بر مترمکعب اندازه‌گیری شد. سان و همکاران (2017)  نیز در پژوهشی بهره‌وری آب گندم در حوضه هاتو چین را در دو مقیاس مزرعه و حوضه برآورد نمودند .نتایج نشان داد میزان متوسط شاخص بهره‌وری آب در طول دوره مطالعاتی 85/0 کیلوگرم بر مترمکعب و در سطح حوضه به مقدار 46/0 کیلوگرم بر مترمکعب کاهش پیدا کرده است. هائو و همکاران (2018) به بررسی بهره‌وری محصولات زراعی در گانسو چین پرداختند و محصول ذرت را نسبت به سیب‌زمینی، گندم، دانه‌های روغنی و پنبه به عنوان محصولی که بیشترین سطح زیر کشت باید به آن اختصاص داده شود، معرفی کردند. همچنین در پژوهشی دیگر مقدار بهره‌وری آب برای محصول پنبه 84/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود (چتین و کارا 2019).

نظر به پژوهش­های یادشده، تا به حال مطالعه‌ای در مورد مقایسه بهره­وری آب در محصولات مختلف در یک الگوی کشت در منطقه مورد مطالعه انجام نشده است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر، بررسی شاخص‌های بهره‌وری آب در مزارع کشت و صنعت و دامپروری مغان و ارائه راهکارهایی در جهت بهبود وضعیت فعلی است. در این پژوهش، محصولات مختلف از نظر شاخص­های بهره­وری مورد مقایسه قرار گرفته و درصد کشت مناسب بررسی شده است

 

[1] Crop Per Drop

[2] Benfit Per Drop

[3] Net Benefit Per Drop

References

Abbasi F, Naseri A, Sohrab F, Baghani J, Abbasi N and Akbari M, 2016. Improving water productivity. Agricultural Research, Education and Extension Organization. 68p. (In Persian).
Anonymous, 2017. Annual water demand determination report based on the forecasted and approved cultivation pattern in the 96-97 crop year. Technical and Engineering Department of Moghan Agro-Industry and Livestock Company (In Persian).
Çetin O and Kara A, 2019. Assessment of water productivity using different drip irrigation systems for cotton. Agricultural Water Management. 223: 105693.
 
Ehsani M and Khaledi H, 2003. Agricultural water productivity, National Irrigation and Drainage Committee of Iran (Ministry of Energy) (In Persian).
Gholami Z, Ebrahimian H and Nouri H, 2016. Investigation of irrigation water efficiency in sprinkler and surface irrigation systems in Qazvin plain. Journal of Irrigation Science and Engineering, 39(3): 135-146 (In Persian with English abstract).
Hao LN, Su XL and Singh VP, 2018. Cropping pattern optimization considering uncertainty of water availability and water saving potential. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11(1): 178-186.
Karimi M and Jolaini M, 2017. Evaluation of agricultural water productivity indices in major field crops in Mashhad plain. Journal of Water and Sustainable Development 4(1): 13-138 (In Persian with English abstract).
Karimzadeh M, Alizadeh A, Ansari H, Ghorbani M and Banayab Avak M, 2017. Optimizing water productivity and energy efficiency in selecting crop pattern. Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 10(6): 849-859 (In Persian with English abstract).
Keshavarz A and Dehghani Sanich H, 2012. Water Productivity Index and solutions for future agricultural activities in Iran. Economic Strategy. 1(1): 199-233 (In Persian with English abstract).
Lamaddalena N and Sargadoy JA, 2000. Performance analysis of on-demand pressurized irrigation systems. Proc., FAO Irrigation and Drainage, Rome. 132pp.
Mutambara S, Darkoh MBK and Atlhopheng JR, 2016. A comparative review of water management sustainability challenges in smallholder irrigation schemes in Africa and Asia. Agricultural Water Management. 171: 63-72.
Naderi N, 2018. Irrigation efficiency and water productivity in the fields of Semnan province (Shahrood), Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 12(4): 894-902 (In Persian with English abstract).
Pourmohamad Y, Mousavi Bayegi M, Alizadeh A, Naghi Ziaei A and Bannayan M, 2017. Estimating major crop water productivity at Neyshabour basin and optimize crop area. Water and Soil. 1(3): 112-126 (In Persian with English abstract).
Ray DK, Ramankutty N, Mueller ND, West PC and Foley JA, 2013. Yield trends are insufficient to double global crop production by 2050. PLOS ONE. 8(6): 1-8.
Rost S, Gerten D, Bondeau A, Lucht W, Rohwer J and Schapho S, 2008. Agricultural green and blue water consumption and its influence on the global water system. Water Resources Research, 44(9): 1-17.
Rusta A, 2010. Investigation of agricultural water productivity in drought-prone areas, case study: Marvdasht. Proceedings of the Fifth National Conference on New Ideas in Agriculture. 27 February, Isfahan, Iran (In Persian with English abstract).
Scheierling SM, Treguer DO, Booker JF and Decker E, 2014. How to assess agricultural water productivity? Looking for water in the agricultural productivity and efficiency literature. Policy Research Working Paper 6982, World Bank, Washington, D.C.
Sun S, Zhang C, Li X, Zhou T, Wang Y, Wu P and Cai H, 2017. Sensitivity of crop water productivity to the variation of agricultural and climatic factors: A study of Hetao irrigation district, China. Journal of Cleaner Production, 142: 2562-2569.
Tuong TP, 2000. Productive water use in rice production: opportunities and limitations. Journal of Crop Production. 2(2): 214-264.
Young RA, 2005. Determining the economic value of water: concepts and methods. Washington, DC: Resources for the Future.
Zaid Ali S, Khaledi H and Khalqi M, 2002. Investigation of water efficiency in Moghan irrigation and drainage network Pp. 419-432. Proceedings of the Eleventh Conference of the National Irrigation and Drainage Committee, 3-4 December, Tehran, Iran. (In Persian with English abstract).
Zwart SJ and Bastiaanssen WGM, 2004. Review of measured crop water productivity values for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management. 69(2): 115-133.
Water and Soil Science
Volume 32, Issue 3
September 2022
Pages 77-90

Files

Share

How to cite

Statistics