تعیین الگوی کشت بهینه با رویکرد ردپا و کیفیت آب (مطالعه موردی: شهرستان بردسیر)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 اقتصاد کشاورزی، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 دانشیار گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

4 استادیار گروه اقتصاد کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

کشاورزی همواره به‏عنوان یک عامل مهم در پیشرفت تمدن بشری مورد توجه بوده و امروزه نیز یکی از مهم‏ترین بخش­های اقتصادی و بزرگ‏ترین مصرف کننده آب در ایران و جهان است. برداشت بی‏رویه این بخش از آب‏های زیرزمینی باعث بحران کم‏آبی در اکثر مناطق ایران شده است. بنابراین منابع آب کشور نیازمند برنامه‏ریزی و مدیریت در جهت پایداری می‏باشند. یکی از راه‏ها، تعیین الگوی کشت بهینه با در نظر گرفتن کمیت و کیفیت آب می‏باشد. لذا، در این مطالعه با استفاده از تئوری بازی‏ها به تعیین الگوی کشت بهینه با در نظر گرفتن شاخص ردپا و کیفیت آب در شهرستان بردسیر پرداخته شده است. بدین منظور پنج محصول عمده زراعی این شهرستان در نظر گرفته شده و آمار و اطلاعات لازم از سازمان هوا شناسی، اداره آب منطقه‏ای و سازمان جهاد کشاورزی استان کرمان و شهرستان بردسیر برای سال­های 96-1384 جمع‏آوری شده است. نتایج نشان داد گندم، جو، یونجه، سیب‏زمینی و ذرت‏علوفه‏ای به‏ترتیب بیشترین میزان رد پای آب را به خود اختصاص داده‏اند. در الگوی کشت بهینه به‏دست آمده از تئوری بازی‏ها نسبت به الگوی کشت فعلی؛ سطح زیر کشت گندم، جو و سیب‏زمینی به‏ترتیب %4، 7% و 12% کاهش و سطح زیر کشت یونجه و ذرت‏علوفه‏ای به‏ترتیب 4% و 25% افزایش می‏یابد. الگوی کشت بهینه به‏دست آمده از تئوری بازی‏ها برای این شهرستان توصیه می‏شود، زیرا در این الگو علاوه بر منافع اقتصادی به کمیت و کیفیت آب توجه شده است تا منابع آبی با بحران روبرو نشوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Determining the Optimal Cropping Pattern with Footprint and Quality Water Approach (Case Study: Bardsir City)

نویسندگان [English]

  • Samira Sistani 1
  • Mohammad Reza Zare Mehrjerdi 2
  • Nasreen Sayari 3
  • Somayeh Amirtaimoori 4
1 Graduate Student, Department of Agricultural Economics, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman
2 Associate Professor, Department of Agricultural Economics, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
3 Water Engineering Department, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
4 Assistant Professor, Department of Agricultural Economics, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]

Agriculture has always been considered as an important factor in the development of human civilization and today this sector is one of the most important economic sectors and the largest consumer of water in Iran and the world. Irregular extraction of groundwater by this sector has caused a water shortage crisis in most parts of Iran. Therefore, the country's water resources need to be planned and managed in order to be sustainable. One way is to determine the optimal cropping pattern by considering the quantity and quality of water. Therefore, in this study, using game theory, the optimal cropping pattern has been determined by considering the footprint index and water quality in Bardsir city. For this purpose, five major crops of this city have been considered and the necessary statistics and information have been collected from the Meteorological Organization, the Regional Water Administration and the Agricultural Jihad Organization of Kerman province and Bardsir city for the years 2005-2017. The results showed that wheat, barley, alfalfa, potato and fodder corn had the highest water footprint, respectively. In the optimal cropping pattern obtained from game theory compared to the current cropping pattern; the area under cultivation of wheat, barley and potato decreased by 4%, 7% and 12%, respectively, and the area under cultivation of alfalfa and fodder corn increased by 4% and 25%, respectively. The optimal cropping pattern obtained from game theory is recommended for this city, because in this pattern, in addition to economic benefits, attention has been paid to the quantity and quality of water so that water resources do not face a crisis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Game Theory
  • Domarten Method
  • Piper Diagram
  • Schuler Diagram
  • Wilcox Diagram

مراجع

احسان، ع.، ح. ارزانی، ح. فرح‏پور، م. جعفری و م. اکبرزاده.1391. برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از اطلاعات آب و هوایی، خصوصیات گیاه (مرتع) و خاک به کمک برنامه نرم افزار cropwat 8.0 (مطالعه موردی :منطقه استپی استان مرکزی ایران، ایستگاه رود شور). فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران، جلد19، شماره 1، ص 16-1.
اژدری، ا. 1390. مجموعه گزارشات پژوهشی شماره50 یونسکو-2011.
آماده، ح و م. صدرالاشرافی. 1380. بهینه سازی بهره‏برداری تلفیقی از منابع آب‏های سطحی و زیرزمینی در کشاورزی. مجله علوم کشاورزی ایران، جلد 23، ص 823-815.
حاج محمدی، ح.، م. میرحبیبی و ن. سیاری. 1393. دومین همایش ملی بحران آب. شهرکرد.
خالقی،ن.1394. مقایسه روش­های برآورد بارش در کشاورزی. نشریه آب و توسعه پایدار. سال دوم، شماره2،ص 51-58.
خلیلی، طیبه.، م. سرائی تبریزی، ح. بابازاده و ه. رمضانی اعتدالی. 1398. مدیریت منابع آب محصولات زراعی استان قم با استفاده از مفهوم ردپای آب. اکوهیدرولوژی، دوره­­6،  شماره4، ص 1119-1109.
رواسی‏زاده، س.، خ.قربانی و س. یزدانی. 1394. کاربد نظریه بازی‏ها در مدیریت ریسک درآمدی کشت محصولات دیم استان کردستان (دوره زمانی برنامه چهارم توسعه تا سال 1391). اولین همایش بین المللی و سومین همایش ملی مهندسی و مدیریت کشاورزی، محیط زیست و منابع طبیعی پایدار.
شکوهی، ع.، ه. رمضانی اعتدالی، ا. مجتبوی و و. بی سینگ. 1395. استفاده از حسابداری ردپای آب برای تعیین ترکیب کشت بهینه در توسعه پایدار (مطالعه موردی: دشت قزوین). تحقیقات منابع آب ایران، سال دوازدهم، شماره 3، ص 113-99.
علیزاده، ا.، غ. کمالی، ف. موسوی و م. موسوی بایگی. 1391. هوا و اقلیم شناسی. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.
فاضل پور عقدائی، م.، ح. ملکی نژاد، م. اختصاصی و ج. برخورداری. (1394). تحلیل کیفیت منابع آب زیرزمینی به منظور مدیریت بهینه منابع؛ مطالعه موردی حوزه آبخیز خوانسار هرات. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال 5، شماره 20، ص 106-96.
قربانی‏زاده خرازی، ح و م. چله مال دزفول نژاد . 1393.  ابداع روش طبقه‏بندی اقلیمی جدید بر مبنای هیدرومتئولوژی. فصلنامه تخصصی مهندسی آب. دوره2، شماره 2، ص 108-97.
محمدی، ح.، ف. بوستانی و ف. کفیل زاده. 1391. تعیین الگوی کشت بهینه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چند هدفه غیر خطی فازی: مطالعه موردی. آب و فاضلاب، شماره4،ص 55-43.
نورا، ر و ف. سخی. 1395. تعیین الگوی کشت بهینه محضولات زراعی با استفاده از نظریه بازی (مطالعه موردی: استان گلستان).سومین کنگره علمی پژوهشی توسعه و ترویج علوم کشاورزی، منابع طبیعی و محیط زیست ایران.
یوسفی، ح.، ع. محمدی، ی. نوراللهی و س.ج. ساداتی نژاد. 1396. ارزیابی شاخص ردپای آب محصولات زراعی و باغی استان تهران. نشریه پژوهش­های حفاظت آب وخاک، جلد 24، شماره 6، ص 85-67.
Gleick P.H. 2003. Water use. Annual Review of Environment and Resources, 28: 275-314.
Hao, L., X. Su and V.P. Singh. 2018. Cropping pattern optimization considering uncertainty of water availability and water saving potential. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11(1): 178-186.
Hazel, P.B. and R.D. Norton. 1986. Mathematical programming for economic analysis in agriculture (No. U10 H419). Macmillan.
Jing, H., B.G. Ridoutt, X.U.Chang-chun, Z.H. Hai-lin and C.H. Fu .2012. Cropping pattern modifications change water resource demands in the Beijing metropolitan area. Journal of Integrative Agriculture, 11(11): 1914-1923.
Nouri, H., B.Stokvis, S.C.Borujeni, A.Galindo, M.Brugnach,M.L.Blatchford, S.Alaghmand and A.Y. Hoekstra. 2020. Reduce blue water scarcity and increase nutritional and economic water productivity through changing the cropping pattern in a catchment. Journal of Hydrology, 588: 125086.
Osama, S., M.Elkholy andR.M.Kansoh. 2017. Optimization of the cropping pattern in Egypt. Alexandria Engineering Journal, 56(4): 557-566.
Rodriguez, C.I., V. R. de Galarreta and E.E. Kruse. 2015. Analysis of water footprint of potato production in the pampean region of Argentina. Journal of Cleaner Production, 90: 91-96.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار