تعیین اثربخش‌ترین فناوری‌های به‌زراعی در صرفه‌جویی واقعی آب در سه حوضه آبریز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار پژوهشی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

2 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران

3 مربی پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، تبریز، ایران

4 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه، ایران.

5 دانشیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران.

6 استادیار پژوهشی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

7 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

چکیده

استفاده از فناوری­ هایی که منجر به کاهش آب مصرفی واقعی (ETa) در مزرعه شوند بر ارتقای بهره‌وری آب در سطح حوضه اثربخش خواهد بود. پژوهش حاضر با هدف شناسایی اثربخش‌ترین فناوری ها برای کاهش ETa و کمک به احیای دریاچه‌های چند حوضه، پایشی در سال زراعی 1401-1400 با اعمال فناوری ­های به‌زراعی در سطح مزارع و باغ­ های کشاورزان انجام شد و در آن تعداد 55، 17 و 18 مزرعه و باغ به‌ترتیب از حوضه‌های دریاچه ارومیه، طشک-بختگان و مارون-جراحی در نظر گرفته شد. نتایج پایش نشان داد که هرچند اعمال تمامی فناوری ­ها توانسته بر کاهش آب آبیاری به‌میزان متوسط 24/6%، افزایش عملکرد با متوسط 18/3% و افزایش بهره‌وری آب با متوسط 60/4% برای هر سه حوضه آبریز مؤثر باشد، اما همه این فناوری­ ها در کاهش میزان ETa محصول، اثربخش نبود. پایش مزارع نشان داد که فناوری‌هایی که بر پایه "برنامه‌ریزی دقیق مبتنی بر نمایه‌های خاک و گیاه در کنار اصلاح و مدیریت بهینه سامانه‌ آبیاری موجود" بود، توانست علاوه بر اثربخشی در نمایه‌های کاربردی آب در مزرعه و یا باغ، باعث کاهش ETa به‌میزان متوسط 15/5% و ارتقای بهره‌وری آب مصرفی(WPET) با متوسط40% در هر سه حوضه آبریز شود. براین اساس، اثربخش‌ترین فناوری ­ها در حوضه دریاچه ارومیه، ایجاد شیارهای دوطرفه ردیف درختان در آبیاری سطحی و برنامه‌ریزی آبیاری قطره‌ای براساس نمایه خاک و گیاه در محصولات ردیفی و درختان بود که ETa را 18% کاهش داد. همچنین کوچک‌کردن کرت‌های آبیاری تا سطح سایه‌انداز برای درختان انار و پسته درحوضه طشک-بختگان، ایجاد طشت در اطراف سطح سایه‌انداز درختان نخل به‌همراه مالچ برگ نخل و بالاخره روش مدیریتی کاهش دبی پس از رسیدن جریان آب به انتهای نوار و یا شیار در سامانه آبیاری سطحی برای زراعت در حوضه مارون-جراحی، توانست با کاهش دادن  ETaبه‌ترتیب به‌میزان 21% ،13% و 14% از مهمترین فناوری­ ها  به شمار ‌آید. بنابراین، توجه به فناوری­ های پایش شده در سطح یک حوضه با مشارکت کشاورزان محلی و ترویج آنها می‌تواند ضمن استقرار کشاورزی پایدار، در حفاظت زیست‌بوم منطقه مؤثر باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determining the Most Effective Agricultural Technologies in Actual Water Saving in Three Watersheds

نویسندگان [English]

  • Hossein Dehghanisanij 1
  • ali mokhtaran 2
  • Ramin Nikanfar 3
  • Amir Nourjou 4
  • Mohammad Ali Shahrokhnia 5
  • Peyman Varjavand 2
  • Nader Salamati 2
  • Bahman Yargholi 6
  • Mohamad ALI Behaeen 7
  • Jafar Habibi 2
1 Associate Prof., Agricultural Engineering Research Institute (AERI), (AREEO), Karaj, Iran
2 Assistant Professor, Agricultural Engineering Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, (AREEO), Ahwaz, Iran
3 Instructor, Agricultural Engineering Research Department, East Azarbaijan Province, AREEO, Tabriz, Iran.
4 Assistant Prof., Agricultural Engineering Research Department, West Azarbaijan Province, AREEO, Orumieh, Iran
5 Associate Prof., Agricultural Engineering Research Department, Fars Province, AREEO, Shiraz, Iran.
6 Assistant Prof., Agricultural Engineering Research Institute (AERI), AREEO, Karaj, Iran.
7 Assistant Prof., Agricultural Engineering Research Department, Fars Province, AREEO, Shiraz, Iran.
چکیده [English]

In the current research, with the aim of identifying the most effective techniques to reduce actual water use (Eta) to help restore the lakes of Urmia, Tashk-Bakhtegan, Fars, and Shadgan Wetland in Khuzestan, monitoring was carried out in the crop year 2021-2022 by applying planting techniques at the level of farmers' fields and orchards. In this research, 55, 17, and 18 farms and orchards were considered from Urmia Lake, Tashk-Bakhtegan and Maron-Jarhari basins, respectively. The results showed that the application of all techniques reduced irrigation water by an average of 24.6%, increased yield by an average of 18.3% and water productivity by an average of 60.4% for all the three catchments. However, not all these techniques were effective in reducing the amount of ETa. Farm monitoring showed that the techniques based on "accurate scheduling based on soil and plant indexes along with the modification and optimal management of the existing irrigation system" were able to reduce ETa by an average of 15.5% and improving the efficiency of water productivity (WPET) by an average of 40% in all the three basins. Therefore, the most effective techniques in Urmia Lake basin were use of two-way furrows of rows of trees in surface irrigation and planning drip irrigation based on soil and plant indexes in row crops and trees, which reduced ETa by 18%. Also, there was 21%, reduction in ETa by making irrigation plots under tree shades for pomegranate and pistachio in the Tashk-Bakhtgan Basin, and 13% reduction by making basins around the shading surface of palm trees along with palm leaf mulch, and 14 % reduction by the water flow cutback management method in the strip surface irrigation in the Maron-Jarahi Basin. These were considered as the most important techniques. Finally, it can be stated that paying attention to monitoring techniques at the level of a basin with local participation and promoting them can be effective in protecting the region's ecosystem while establishing sustainable agriculture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • New technologies
  • Actual water consumption
  • Improvement of water productivity
  • Environmental protection

مراجع

  1. حیدری، نادر، مسائل و چالش‌های صرفه‌جویی واقعی آب از طریق افزایش بهره‌وری آب و کاربرد سامانه‌های نوین آبیاری )یادداشت فنی)، نشریه آب و توسعه پایدار، 5(2)، صص. 175-169.

https://doi.org/10.22067/jwsd.v5i2.71076

  1. دهقانی­سانیج، حسین، میر لطیفی، مجید، و طایفه رضایی، حیدر، 1395. شناسایی فناوری‌های مؤثر بر مصرف و بهره‌وری آب کشاورزی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، گزارش سازمان حفاظت از محیط‌زیست، طرح حفاظت از تالاب‌های ایران، 159 صص.
  2. دهقانی سانیج، حسین، میرلطیفی، مجید، و رضاوردی نژاد، وحید، اثربخشی فناوری‌های برتر به‌زراعی برای کاهش برداشت از منابع آب در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، گزارش سازمان حفاظت از محیط‌زیست. طرح حفاظت از تالاب‌های ایران، 170صص.
  3. دهقانی سانیج، حسین، میرلطیفی، مجید، رضاوردی نژاد، وحید، و نیکان فر، رامین، 1399الف. بررسی تکنیک‌های دقیق کشاورزی با رویکرد فعالیت بخش خصوصی برای کاهش آب ورودی به سایت‌های الگویی حوزه آبریز دریاچه ارومیه، گزارش سازمان حفاظت از محیط زیست، طرح حفاظت از تالاب‌های ایران، 165صص.
  4. دهقانی سانیج، حسین، ابراهیمی، میلاد، رضاوردی‌نژاد، وحید، و تقی‌زاده قصاب، افروز، 1399ب. اثربخشی تغییر روش آبیاری و آرایش کاشت چغندرقند بر بهره‌وری آب، عملکرد و راندمان کاربرد آب در دشت میاندوآب، تحقیقات آب‌وخاک ایران، 51(8)، صص. 2136-2125.

https://doi.org/10.22059/ijswr.2020.300764.668575

  1. دهقانی سانیج، حسین، مختاران، علی، تقی‌زاده قصاب، افروز، رضا وردی‌نژاد، وحید، ورجاوند، پیمان، شاهرخ‌نیا، محمدعلی، نیکانفر، رامین، نورجو، امیر، حبیبی‌اصل، جعفر، به‌آیین، محمدعلی، یارقلی، بهمن، وسلامتی، نادر، 1402. گزارش " ارزیابی اثربخشی فناوری‌های به‌زارعی بر کاهش مصرف آب، ارزیابی اقتصادی و ردپای کربن در اراضی کشاورزی پیرامون تالاب‌های کشور (مطالعه موردی تالاب‌های ارومیه – شادگان و بختگان)"، گزارش سازمان حفاظت از محیط‌زیست، طرح حفاظت از تالاب‌های ایران، 140صص.
  2. سازمان حفاظت از محیط‌زیست، طرح حفاظت از تالاب‌های ایران، 1398. گزارش "ارزیابی میزان صرفه‌جویی آب در اقدامات انجام‌شده" در طرح " الگوسازی مشارکت مردم در احیای دریاچه ارومیه و میزان اثربخشی آن‌ها در افزایش جریان ورودی به دریاچه"، جلد 2، 150 صص.
  3. گلی‌رییسی، لیلا، مرید، سعید، و دلاور، مجید، 1398. ارزیابی سیاست‌های کاهش مصرف آب و افزایش بهره‌وری آب کشاورزی در چارچوبی همبسته، نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 13(5)، صص. 1425-1410. https://dorl.net/dor/20.1001.1.20087942.1398.13.5.20.4
  4. 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, 300PP.
  5. Heng, L., Nguyen, L., Gong, D., Mei, X. and Amenzou, N., 2014. Separating soil evaporation and crop transpiration to improve crop water use efficiency. Geophysical Research Abstracts, 16: PP.1934-2014.
  6. Keller, A. A. and Keller, J., 1995. Effective efficiency: a water use efficiency concept for allocating freshwater resources. Discussion paper 22, Center for Economic Policy Studies, Winrock International, 19 PP. Also printed in the USCID Newsletter, Issue 71, Apr 94–Jan 95, pp 4–10 with discussion by W. Clyma in the USCID Newsletter, Issue 72, Apr–Oct 95, pp 5–9, along with Keller’s response, pp 4 and 22.
  7. Li, J., Cui, J., Chen, R., Yang, P., Wu, Y. H., Chai, S. X. and Wangsomboondee, T., 2016. Evapotranspiration and crop coefficient of drip-irrigated winter wheat in China’s Xinjiang Province, SCIENCEASIA, 42(5), PP. 303-314.
  8. Molden, D., Sakthivadivel, R. and Habib, Z., 2001. Basin level use and productivity of water: examples from South Asia. In: Res, Rept., vol 49, International Water Management Institute, Colombo, Sri Lanka, 29 pp.
  9. 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, 57pp.
  10. Van Opstal, J., Droogers, P., Kaune, A., Steduto, P. and   C., 2021. Guidance on realizing real water savings with crop water productivity interventions. Wageningen, FAO and Future Water. https://doi.org/10.4060/cb3844en
  11. Ward, F. A. and Pulido-Velazquez, M., 2008. Water conservation in irrigation can increase water use. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(47):18215-20.

 doi: 10.1073/pnas.0805554105

پژوهش آب در کشاورزی
دوره 38، شماره 2
شهریور 1403
صفحه 117-138

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار