مدیریت آب در کشاورزی

مدیریت آب در کشاورزی

بررسی شاخص‌های بهره‎وری فیزیکی و اقتصادی آب و انرژی محصول خربزه در دو دشت تربت جام و تایباد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
وحید شمس آبادی 1
محمدناصر مودودی 2
سید محمدجواد میرزایی 3
1 گروه علوم و مهندسی آب، مجتمع آموزش عالی تربت جام، تربت جام، ایران.
2 استادیار، گروه علوم و مهندسی باغبانی، مجتمع آموزش عالی تربت جام، تربت جام، ایران
3 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، مجتمع آموزش عالی تربت جام، تربت جام، ایران
10.22034/wmaj.2025.210412
چکیده
در حال حاضر از مهم‎ترین چالش‌های دنیا، مسائل مرتبط با بخش کشاورزی، منابع آب و انرژی، بهره‎وری نهاده‌ها و انتشار گازهای گلخانه‎ای می‎باشد. هدف از پژوهش حاضر بررسی شاخص‎های بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی آب و انرژی محصول خربزه در دو دشت تربت جام و تایباد بود. برای بررسی این شاخص‎ها در کشت خربزه از داده‎های سال زراعی 1402-1401 استفاده گردید. در این پژوهش برای جمع‎آوری اطلاعات از 200 پرسشنامه استفاده گردید که اطلاعات جمع‌آوری شده شامل مقدار مصرف نهاده‌ها و مقدار تولید بود. نتایج نشان داد که بیشترین انرژی ورودی مربوط به دشت تایباد و به میزان 44384 مگاژول در هکتار و بیشترین انرژی خروجی مربوط به دشت تربت جام و به میزان 41800 مگاژول در هکتار بود. همچنین بیشترین کارایی مصرف انرژی و بهره‌وری انرژی به ترتیب به میزان 988/0 و 520/0 کیلوگرم بر مگاژول مربوط به دشت تربت جام و بیشترین انرژی مخصوص به میزان 921/1 مگاژول بر کیلوگرم مربوط به دشت تایباد بود. نتایج حاکی از آن بود که بیشترین میزان بهره‌وری فیزیکی آب در دشت تربت جام و به میزان 63/4 کیلوگرم بر مترمکعب و کمترین آن در دشت تایباد و به میزان 15/3 کیلوگرم بر مترمکعب حاصل شد. همچنین نتایج بهره‎وری اقتصادی نشان داد که بهره‎وری اقتصادی دشت تربت جام به میزان 22785 تومان بر مترمکعب و بهره‎وری اقتصادی دشت تایباد به میزان 14390 تومان بر مترمکعب حاصل شد. نتایج حاصل برای انتشار گازهای گلخانه‌ای نشان داد که بیشترین انتشار گازهای گلخانه‌ای در دشت تایباد و کمترین آن در دشت تربت جام بدست آمد. نتایج کلی نشان داد که عملکرد محصول در مناطق معتدل‌تر نسبت به مناطق خشک بیشتر بوده و مصرف آب نیز در این مناطق کمتر می‌باشد که این امر موجب افزایش بهره‌وری در این مناطق می‌شود.
کلیدواژه‌ها
اقتصادی
انرژی
بهره‌وری
فیزیکی
گرمایش جهانی

عنوان مقاله English

Investigating Physical and Economic Productivity Indicators of Water and Energy in melon in Torbet Jam and Taybad plains

نویسندگان English

Vahid Shamsabadi 1
mohammadnaser modoodi 2
Sayyed MohammadJavad Mirzaei 3
1 Department of Water Sciences and Engineering, University of Torbat-e Jam, Torbat-e Jam, Iran
2 Department of Horticulture Plants, University of Torbat-e Jam, Torbat-e Jam, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Water Sciences and Engineering, University of Torbat-e Jam, Torbat-e Jam, Iran
چکیده English

Currently, one of the most important challenges in the world are issues related to agricultural sector, water and energy resources, input productivity and greenhouse gas emissions. The aim of the current research was to investigate the indicators of water physical and economic productivity and energy of melon production in the plains of Torbat Jam and Taibad. The data crop year 2022-2023 were used to investigate these indicators in melon cultivation. In this research, 200 questionnaires (Torbat Jam Plain: 100, Taybad Plain: 100), were used to collect information and the collected information included the amount of consumption of inputs and the amount of production. The results showed that the highest input energy was related to Taibad Plain 44384 MJ per hectare, and the highest output energy was related to Torbet Jam plain 41800 MJ per hectare. Also, the highest Energy efficiency and energy productivity was 0/988 and 0/520 Kg per MJ corresponding to Torbet Jam plain and the highest specific energy was 1/921 MJ per Kg corresponding to Taibad plain. The results showed that the highest level of Physical productivity of water was obtained in Torbat Jam plain at 4/63 kg/m3 and the lowest at Taibad plain at 3.15 kg/m3. Also, the results of economic productivity showed that the economic productivity of Torbat Jam plain was 22785 Tomans per cubic meter and economic productivity of Taibad plain was 14390 Tomans per cubic meter. The results showed that the highest emission of greenhouse gases was found in the Taibad plain, equal to 1896/1 Kg of CO2 per hectare, and the lowest in Torbet Jam plain, equal to 1859/1 kg of CO2 per hectare. The overall results showed that the yield of the crop in more temperate regions is higher than dry regions and water consumption is lower in these regions,

کلیدواژه‌ها English

Economic
Energy
Productivity
Physical
Global warming
ازکیا، م. و دربان آستانه، ع. 1393. روش‌های کاربردی تحقیق. شماره چاپ 3. فصل روش‌شناسی. انتشارات کیهان. 538 صفحه.
بخشی، م.ر. 1390. تحلیل مزیت نسبی تولید خربزه در شهرستان تربت‌جام. نخستین همایش ملی تولید و فرآوری خربزه. تربت‌جام. ایران.
پازکی طرودی، م.، عجم نوروزی، ح.، قنبری مالیدره،. ع، داداشی، م. ر. و دستان، س.1396. ارزیابی بیلان انرژی و انتشار دی‌اکسید کربن در مزارع تولید گندم (Triticum aestivum L.. بوم‎شناسی کشاورزی. 9(4): 1193-1168.
توکلی، ع.ر.، حکم‌آبادی، ح.، نادری عارفی، ع. و حجی، ع.ا. 1400. بررسی مزیت نسبی محصولات کشاورزی استان سمنان با محوریت بهره‌وری آب. نشریه علوم آب و خاک. 25(4): 81-63.
حبیبی، س.، خوش‌روش، م. و نوری خواجه بلاغ، ر. 1403. بررسی شاخص‎های بهره‎وری فیزیکی آب و انرژی در دو دشت با اقلیم متفاوت. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 38(1): 14-1.
سازمان جهاد کشاورزی استان خراسان رضوی. 1401. سالنامه آماری محصولات کشاورزی.
سلامتی، ن.، باغانی، ج. و عباسی، ف. 1397. تعیین بهره‎وری مصرف آب در سامانه‎های آبیاری سطحی و بارانی گندم (مطالعه موردی بهبهان). تحقیقات آب و خاک ایران. 49(4): 830-821.
سلطانی، ا.، رجبی، م. ح.، زینلی، ا. و سلطانی، ا. 1391. ارزیابی مصرف انرژی در تولید گندم در گرگان. پژوهش‌های تولید گیاه. 19(3): 171 – 143.
شمس‌آبادی، و.، محمدیان فر، ا. و توحیدی، ر. 1394. بررسی بهره‎وری فیزیکی و اقتصادی آب در شهرستان تربت‌جام (مطالعه موردی محصول زعفران). اولین همایش ملی مدیریت کشاورزی با کاربرد الگوی زراعی. همدان. ایران.
فرح‌زا، ن.، نظری، ب.، اکبری، م. ر.، نائینی، م. و لیاقت، ع. 1399. ارزیابی بهره‎وری آب فیزیکی و اقتصادی محصولات زراعی در دشت مغان و تحلیل رابطه بهره‎وری فیزیکی و اقتصادی آب. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 11(42): 179-166.
کریمی، م. و جلینی، م. 1396. بررسی شاخص‎های بهره‌وری آب کشاورزی در محصولات مهم زراعی، مطالعه موردی: دشت مشهد. نشریه آب و توسعه پایدار. 4(1): 138-133.
منافی دستجردی، م. و کوهنورد، ا. 1398. ارزیابی و مقایسه مصرف انرژی سیستم‌های تولید یونجه شهرستان‌های استان البرز، یافته‌های تحقیقاتی در گیاهان زراعی و باغی. 8 (2): 310-297.
موسوی‌فضل، س. ح.، اسلامی، ا.، افشار، ه.، ذوالفقاران، ا.، کریمی، م.، کیخا، غ. ع.، معیری، م.، عباسی، ف.، باغانی، ج. و ناصری، ا. 1401. اثر سامانه آبیاری قطره‌ای نواری بر مدیریت مصرف آب در کانون‌‎های اصلی تولید خربزه در کشور. تحقیقات مهندسی سازه‎های آبیاری و زهکشی. 87 (23): 167-145.
نخجوانی‎مقدم، م. م.، قهرمان، ب. و زارعی، ق. 1396. تحلیل بهره‎وری آب گندم در مدیریت‎های آبیاری در برخی از مناطق ایران. پژوهش آب در کشاورزی. 31 (1):57-43.
نوری خواجه بلاغ، ر.، خالدیان، م.ر. و کاوسی کلاشمی، م. 1399. مقایسه شاخص‌های بهره‌وری آب محصولات عمده زراعی در دشت اردبیل. آبیاری و زهکشی ایران. 14(3): 904-894.
Acaroglu, M. and Aksoy, A.S. 2005. The cultivation and energy balance of Miscanthus giganteus production in Turkey. Biom Bioenergy. 29:42–8.
Dargahi, M., Jahan, M., Naseri, M. and Ghorbani, R. 2016. Energy balance evaluation and economical analysis of canola production in Golestan Province. Applied Field Crops Research. 29(3): 50-62.
El-Marsafawy, S.M. and Mohamed, A.I. 2021. Water footprint of Egyptian crops and its economics. Alexandria Engineering Journal. 60(5): 4711-4721.
Erdal, G., Esengun, K., Erdal, H. and Gunduz, O. 2007. Energy use and economical analysis of sugar beet production in Tokat province of Turkey. Energy 32: 35–41.
Esengun, K., O. Gunduz and G. Erdal. 2007. Input–output energy analysis in dry apricot production of Turkey. Energy Convers. Manage. 48: 592–598.
Fan, X., Zhang, W., Chen, W. and Chen, B. 2020. Land–water–energy nexus in agricultural management for greenhouse gas mitigation. Applied Energy, 265, p.114796.
Fuentes, C., Enciso, j., Nelson, S.h., Anciso, J., Setamou, M. and Elsayed-Farag, S.h. 2018. Yield Production and Water Use Efficiency under Furrow and Drip Irrigation Systems for Watermelon in South Texas. Subtropical Agriculture and Environments. 69:1-7.
Ghorbani, R., Mondani, F.,  Amirmoradi, S.,  Feizi, H., Khorramdel, S., Teimouri, M., Sanjani, S., Anvarkhah, S. and H. Aghel. 2011. A case study of energy use and economical analysis of irrigated and dryland wheat production systems. Appl. Energy 88: 283–288.
Hasan, M.M., Mahmud, K., Islam, M.N., Sarkar, P.K. and Shariot-Ullah, M.S.U. 2017. Water productivity and yield performances of wheat under different irrigation and tillage treatments. Fundamental and Applied Agriculture. 2(1): 196-201.
IPCC. 1995. Climate change, the science of climate change. In: Houghton, J.T., Meira Filho, L.G., Callander, B.A., Harris, N., Kattenberg, A. and Maskell, K. (Eds). Intergovernmental panel on climate change. Cambridge: Cambridge University Press.
Jager, T., Mokos, A., Prasianakis, N.I. and Leyer, S. 2022. first_page settings Order Article Reprints Open Access Article Pore-Level Multiphase Simulations of Realistic Distillation Membranes for Water Desalination. Membranes.
Kahramanoglu, İ., Usanmaz, S. and Alas, T. 2020. Water footprint and irrigation use efficiency of important crops in Northern Cyprus from an environmental, economic and dietary perspective. Saudi Journal of Biological Sciences. 27(1): 134-141.
Kramer, K.J., Moll, H.C. and Nonhebel, S. 1999. Total greenhouse gas emissions related to the Dutch crop production system. Agriculture, Ecosystems and Environment. 72: 9-16.
Lal, R. 2004. Carbon emission from farm operations. Environment International. 30: 981-990.
Liu, J., Zehnder, A. J. B. and Yang, H. 2008. Drops for crops: modelling crop water productivity on a global scale. Global NEST. 10(3): 295-300.
Mohammadi, A. and M. Omid. 2010. Economical analysis and relation between energy inputs and yield of greenhouse cucumber production in Iran. Appl. Energy. 87: 191–196.
Mohammadi, A., Tabatabaeefar, A.,  Shahin, S., Rafiee, S. and A. Keyhani. 2008. Energy use and economical analysis of potato production in Iran a case study: Ardabil province. Energy Convers. Manage. 49: 3566–3570.
Ozkan, B., Akcaoz, H. and Fert, C. 2004. Energy input–output analysis in Turkish agriculture. Renew. Energy 29: 39–51.
Singh, R. Van Dam, J. C. and Feddes, R. A. 2006. Water productivity analysis of irrigated crops in Sirsa District. Indian Agricultural Water Managemen. 82: 253-278.
Snyder, C., Bruulsema, T., Jensen, T. and Fixen, P. 2009. Review of greenhouse gas emissions from crop production systems and fertilizer management effects. Agriculture, Ecosystems and Environment. 133: 247-266.
Zhu, R., Zhao, R., Li, X., Hu, X., Jiao, S., Xiao, L. and Chuai, X. 2023. The impact of irrigation modes on agricultural water-energy‑carbon nexus. Science of The Total Environment. 860: 160493.