این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۳۲، شماره ۱، صفحات ۱-۲۹
عنوان فارسی سازگاری کشاورزی آبی استان گلستان به کم‌آبی از طریق الگوی کشت
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: بیش از نیمی از برداشت آب برای کشاورزی در کشور اضافه برداشت می‌باشد که آسیب‌های جبران‌ناپذیری بر زمین، محیط‌زیست، منابع آب، پایداری کشاورزی و امنیت اجتماعی-اقتصادی کشور داشته و خواهد داشت. از این رو نیاز مبرمی به اجرای روش‌های صرفه جویی آب و سازگاری با کم‌آبی وجود دارد. یکی از این روش‌ها، اصلاح الگوی کشت است و ضروری است اهمیت آن در مقیاس منطقه‌ای مورد بررسی قرار گیرد. هدف از مطالعه حاضر، برآورد حجم آب آبیاری خالص در شرایط کشاورزان برای گیاهان متنوع در کل استان گلستان و سپس بهره‌گیری از آن برای بهینه‌سازی الگوی کشت با هدف حداقل‌سازی برداشت آب بود. در الگوی بهینه عدم کاهش بازده برنامه‌ای ناخالص کشاورزان و معیارهای پایداری کشاورزی لحاظ گردید.
مواد و روش‌ها: محدوده‌ی مطالعاتی در این پژوهش، استان گلستان بود و بیش از 30 گیاه کشاورزی این استان تحت پوشش مطالعه قرار گرفتتند. برای برآورد حجم آب آبیاری خالص در شرایط کشاورزان از سیستم SAWA استفاده شد. بدین منظور کل سطح زیر کشت استان به 10 پهنه اگرواکولوژیک تقسیم شده و رشد، عملکرد و حجم آب آبیاری خالص بیش از 30 گیاه در شرایط کشاورزان در این پهنه‌ها با کمک یک مدل شبیه‌سازی که برای شرایط کشاورزان واسنجی شده بود، برآورد گردید. بهینه سازی الگوی کشت با هدف حداقل سازی حجم آب کاربردی خالص در شرایط مزارع کشاورزان در کل استان صورت گرفت. برای بهینه‌سازی الگوی کشت، فرض شد که اضافه یا کاهش تولید محصولات مختلف مشکلی ایجاد نمی‌کند و با صادرات یا واردات داخلی (بین استانی) یا خارجی حل می‌شود. همچنین فرض شد بازده برنامه‌ای ناخالص کشاورزان در الگوی بهینه شده تغییر نکند و سطح زیر کشت گیاهان دایمی و بقولات که نقش مهمی در پایداری کشاورزی دارند کاهش نیابد. به استثنای گندم و برنج، حداقل سطح زیر کشت گیاهان 40 درصد فعلی و حداکثر آن 5/2 برابر فعلی لحاظ شد. برای گندم حداقل سطح زیر کشت 70 درصد فعلی و حداکثر آن 5/2 برابر فعلی و برای برنج حداقل سطح زیر کشت 20 درصد فعلی و حداکثر آن برابر با مقدار فعلی منظور شد.
یافته‌ها: در الگوی فعلی گندم (با 40%)، برنج (23%)، گیاهان روغنی سرمادوست (11%)، گیاهان روغنی گرمادوست (9%)، درختان سرمادوست (5%)، جو (3%) و سبزی-صیفی (3%) مهم‌ترین سهم‌ها از سطح زیرکشت فعلی استان را به خود اختصاص داده‌اند. مهم‌ترین تغییرات سطح زیرکشت در اثر بهینه‌سازی الگوی کشت عبارت بودند از افزایش در گندم (23% افزایش نسبت به فعلی)، درختان میوه سرمادوست (96%) و سبزی-صیفی (138%) و کاهش در برنج (77%)، گیاهان روغنی سرمادوست (60%)، گیاهان روغنی گرمادوست (22%)، جو (60%) و ذرت دانه‌ای (60%). در الگوی کشت کنونی بیشترین سهم از حجم آب آبیاری استان به ترتیب به برنج (64%)، گندم (12%)، گیاهان روغنی گرمادوست (7%)، درختان سرمادوست (5 %) و سبزی-صیفی (3 %) تعلق داشت. یافته کلیدی مطالعه حاضر این بود که بهینه‌سازی الگوی کشت در استان گلستان بدون این‌که درآمد کشاورزان کاهش یابد و با لحاظ معیارهای پایداری کشاورزی می‌تواند تا 41 درصد حجم آب کاربردی در شرایط کشاورزان و در نتیجه برداشت آب در استان را کاهش دهد (از 1338 به 785 میلیون مترمکعب در سال). مهم‌ترین تغییرات در حجم آب کاربردی خالص در کل استان عبارت بودند از افزایش در گندم (23% افزایش نسبت به فعلی)، درختان سرمادوست (105%) و سبزی-صیفی (143%) و کاهش در برنج (77%)، گیاهان روغنی سرمادوست (60%)، گیاهان روغنی گرمادوست (19%) و ذرت دانه‌ای (60%).
نتیجه گیری: بهینه‌سازی الگوی کشت به تنهایی می‌تواند تقریباً دو برابر کاهش مدنظر وزارت نیرو در مصرف آب، صرفه‌جویی ایجاد کند. با توجه به این‌که تغییر الگوی کشت گزینه هزینه‎بری نیست و با یک سری سیاست‌گذاری و قیمت‌گذاری نیز قابل انجام است، انتظار می‌رود بیش‌ از پیش به آن پرداخته شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله الگوی کشت،سازگاری به کم آبی،مدل‌سازی،بهینه‌سازی،
عنوان انگلیسی Adaptation of irrigated agriculture in Golestan province to water scarcity through optimizing cropping pattern
چکیده انگلیسی مقاله Background and objectives: More than half of the water withdrawal for agriculture in Iran is over-harvesting, which has caused huge damages to the country's environment. Therefore, there is an urgent need to implement water saving methods and to adapt to water scarcity. One of these methods is changing the cropping pattern, and it is necessary to examine its importance on a regional scale, such as a province. The purpose of this study was to estimate the applied irrigation water under farmers’ conditions in Golestan province and using the estimates to optimize the cropping pattern with the aim of minimizing water consumption/harvesting for agriculture. The current cropping pattern was optimized so that farmers’ profit remains the same and agricultural sustainability criteria were taken into account.
Materials and methods: The study area of the research was Golestan province and more than 30 agricultural plants of this province. The entire cultivated area of the province was divided into 10 agro-ecological zones and the growth, yield and irrigation water of agricultural plants were estimated using a crop model under farmers’ conditions in these zones with the help of a crop simulation model that was parameterized for the conditions of the farmers. Optimizing the cropping pattern was done with the aim of minimizing the amount of irrigation water applied under farmers' conditions in the entire province. It was also constrained that the farmers profits in the optimized pattern would not change and the area under cultivation of perennial plants and legumes, which play an important role in agricultural sustainability, would not decrease. With the exception of wheat and rice, the minimum area under cultivation of each plant was 40% of its current area and the maximum was 2.5 times the current area. For wheat, the minimum cultivated area was limited to 70% of its current area and the maximum was 2.5 times the current area, and for rice, the minimum cultivated area was limited to 20% of the current area and the maximum was limited to its current area.
Results: In the current cropping pattern, wheat (40%), rice (23%), cool-season oil crops (11%), warm-season oil crops (9%), cool-season fruit trees (5%) and barley (3%) and vegetables (3%) have the most important shares of the cultivated area inthe province. The most important changes in the cultivated area due to the optimization of the cropping pattern were an increase in wheat (23% increase compared to its current area), cool-season fruit trees (96%) and vegetables (138%) and a decrease in rice (77%), cool-season oil crops (60%), warm-season oil crops (22%), barley (60%) and grain maize (60%). In the current cropping pattern, the largest share of irrigation water in the province belonged to rice (64%), wheat (12%), warm-season oil crops (7%), cool-season fruit trees (5%) and vegetables (3%). Optimizing the cropping pattern caused the amount of irrigation water used in the province to decrease by 41% and reach from 1338 to 785 million m3 per year. The most important changes in the applied irrigation water were an increase in wheat (23% increase compared to its the current value), cool-season fruit trees (105%) and vegetables (143%) and a decrease in rice (77%), cool-season oil crops (60%), warm-season oil crops (19%) and grain maize (60%).


Conclusion: Optimizing cropping pattern alone could save almost two times the reduction in water use in agriculture section of the province intended by the Ministry of Energy. Considering that changing the cropping pattern is not a costly option and can be done with a series of policies and pricing, it is expected to be addressed more than before.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله الگوی کشت,سازگاری به کم آبی,مدل‌سازی,بهینه‌سازی
نویسندگان مقاله افشین سلطانی |
نویسنده مسئول، استاد گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

عبدالرحمان میرزائی |
دانشجوی دکتری اگرواکولوژی، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

صفورا جافرنوده |
دانش‌آموخته دکتری اکولوژی گیاهان زراعی، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

ابراهیم زینلی |
دانشیار گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

شهرزاد میرکریمی |
استاد مدعو گروه اقتصاد کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

نشانی اینترنتی https://jwsc.gau.ac.ir/article_7360_4993757f70180cb1fda451a6fb9d428b.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات