حفاظت از منابع آب استان تهران از دیدگاه شاخص ردپای آب کشاورزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران

2 دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

3 دانشکده علوم و فنون نوین، دانشاه تهران

چکیده

سابقه و هدف: مدیریت مصرف آب شهرهای بزرگ در سال‌های اخیر به عنوان مباحث کلیدی در زمینه مدیریت منابع آب مطرح شده است. استان تهران با مرکزیت شهر تهران از نقاط اصلی مصرف آب در کشور ایران محسوب می‌شود. یکی از شاخص‌های مطرح برای بکارگیری مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز، شاخص ردپای آب است. در استان تهران، همچون سایر مناطق، کشاورزی از مهم‌ترین مصرف‌کنندگان آب محسوب می‌شود. به همین سبب این پژوهش با هدف محاسبه ردپای آب بخش کشاورزی استان تهران و تعیین مطلوب‌ترین شهرستان برای کاشت محصولات باغی و زراعی از منظر ردپای آب نگاشته شده است.
مواد و روش‌ها: به منظور محاسبه ردپای آب محصولات کشاورزی، با استفاده از آمارنامه‌های ارائه شده توسط جهاد کشاورزی، شهرستان‌هایی از استان که بالاترین مقدار تولید و سطح زیر کشت را داشتند شناسایی گردید. در مرحله بعد اطلاعاتی نظیر نیاز آبی گیاهان از نرم‌افزار خانواده CropWat، عملکرد محصولات و پارامترهایی که در محاسبات نیاز بود از طریق آمارنامه‌های کشاورزی محاسبه و گردآوری شد. سپس با استفاده از روش ارزیابی شاخص ردپای آب به محاسبه ردپای آب محصولات کشاورزی محاسبه شد.
یافته‌ها: نتایج بدست آمده نشان داد که در بخش تولیدات زراعی، مقدار محتوی ردپای آب، به مراتب بیش‌تر از تولیدات باغی می‌باشد. بالاترین میانگین ردپای آب مربوط به محصول گندم (2539 مترمکعب برتن) و پایین‌ترین میانگین ردپای آب مربوط به محصول سیب (477 مترمکعب بر تن) بوده است. در مقایسه متناظر محصولات بین شهرستان‌های مشترک در تولید، مشخص شد که از منظر شاخص ردپای آب برای محصولات زراعی خصوصاً گندم و جو، شهرستان‌های جنوبی و غربی استان یعنی شهرستان‌های ورامین و اسلامشهر نسبت به سایر شهرستان‌ها اولویت دارند. لکن برای محصولات باغی، شهرستان دماوند دارای اولویت است.
نتیجه‌گیری: در تحقیق حاضر مصرف آب برای محصولات کشاورزی مورد بررسی قرار گرقت و با توجه به نتایج، حجم زیادی از منابع آب استان صرف تولید این محصولات می‌شود. در تمامی محصولات مورد مطالعه، ردپای آب سبز بیش از سایر اجزای ردپای آب بود که نشان دهنده اتکای تولید محصولات بر بارش باران و رطوبت خاک است و بخش اعظم آب آبیاری از دسترس گیاه در اثر تبخیر یا نفوذ خارج می‌شود. این درصورتی است که حجم زیادی از آب برای تأمین آب شرب استان خصوصاً شهر تهران مورد نیاز است که باید با اولویت‌بندی تولیدات، از منابع آب موجود حفاظت کرد. در مجموع بهتر است که در استان تهران تنها تولیدات محصولات باغی گسترش یابد و سایر محصولات زراعی از خارج مرزهای شهرستان تأمین شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Protecting Water Resources of Tehran Province in the view of Agricultural Water Footprint Index

نویسنده [English]

  • Hossein Yousefi 1
چکیده [English]

Background and Objectives: In recent years, water consumption management mentioned as key topics in the field of water resources management. Tehran province with Tehran city centrality, is considered as main point in water usage. One of the main indicators for using comprehensive watershed management is the water footprint index. In Tehran province the same as other areas, agriculture is the most water consumer. So the aims of this study are water footprint calculation for Tehran’s agricultural products and determine the most desirable county for produce crops and garden crops in water footprint prospective.
Materials and Methods: In order to calculate the water footprint of agricultural products, using the statistics provided by ministry of Agriculture, counties of the province with the highest production and crop area were identified. In the next step, information such as crops water requirement from the CropWat family software, crop yield and the parameters required in the calculations were calculated and aggregated through agricultural statistics. The water footprint was then calculated using the water footprint index method.
Results: The results showed that in the agricultural production sector, the amount of water contents is far more than garden products. The highest water footprint average was related to wheat (2539 m3 ton-1) and the lowest water footprint average was related to apple (477 m3 ton-1). Comparing the corresponding products among the common counties in the production, it became clear that from the water footprint perspective for crops especially wheat and barley, the southern and western counties of the province which means, Varamin and Islamshahr, have priority over other cities. But for garden products, the Damavand has priority.
Conclusion: In the present study, water consumption for agricultural products analyzed and according to the results, large volume of water resources which are devoted fot the province are used to produce these products in this amount of production and this harvested area. In all of the studied products, green water footprint was more than other water components, indicating the production reliance on rainfall and soil moisture and most of the irrigation water remove from the plant’s reach through water evaporation or penetration. This is due to the fact that a large volume of water is needed to provide drinking water, especially in Tehran, which should protect existing water resources by prioritizing production. In general, it is better to expand only garden crops in Tehran province and provide other crops from outside the city.

کلیدواژه‌ها [English]

  • water crisis
  • Planting management
  • Wheat water footprint
  • Tehran province
1.Ababaei, B., and Ramezani Etedali, H. 2017. Water footprint assessment of main cereals in
Iran. Agricultural Water Management. 179: 401-411.
2.Agricultural profile of Tehran province. 2015. Tehran province Agricultural Organization.
Available at: http://Tehran.agri-jahad.ir.
3.Allan, J.A. 1998. Virtual water: a strategic resource. Ground Water. 36: 545-547.
4.Aligholinia, T., Rezaie, H., Behmanesh, J., and Montaseri, M. 2016. Presentation of water
footprint concept and its evaluation in Urmia lake watershed agricultural crops. J. Water Soil
(Cons. 23: 337-344. (In Persian
5.Antonelli, M., and Greco, F. 2015. The Water We Eat. Springer, 256p.
6.Chapagain, A.K., Hoekstra, A.Y., and Savenije, H.H.G. 2006. Water saving through
international trade of agricultural products. Hydrology and Earth System Science.
10: 455-468.
7.Chukalla, A.D., Krol, M.S., and Hoekstra, A.Y. 2015. Green and blue water footprint
reduction in irrigated agriculture: effect of irrigation techniques, irrigation strategies and
mulching. Hydrology and Earth System Science. 19: 4877-4891.
8.Deng, G., Ma, Y., and Li, X. 2016. Regional water footprint evaluation and trend analysis of
China - based on interregional input–output model. J. Clean. Prod. 112: 4674-4682.
9.Gerbens-Leenes, W., and Hoekstra, A.Y. 2012. The water footprint of sweeteners and
bio-ethanol. Environment International. 40: 202-211.
10.Haile, D., Nigussie, D., and Ayana, A. 2012. Nitrogen use efficiency of bread wheat: Effects
of nitrogen rate and time of application. J. Soil Sci. Plant Nutr. 12: 389-409.
11.He, J., Dukes, M.D., Hochmuth, G.J., Jones, J.W., and Graham, W.D. 2012. Identifying
irrigation and nitrogen best management practices for sweet corn production on sandy soils
using CERES-Maize model. Agricultural Water Management. 109: 61-70.
12.Hess, T.M., Lennard, A.T., and Daccache, A. 2015. Comparing local and global water
scarcity information in determining the water scarcity footprint of potato cultivation in Great
Britain. J. Clean. Prod. 87: 666-674.
13.Hoekstra, A.Y., and Chapagain, A.K. 2007. Water footprints of nations: Water use by people
as a function of their consumption pattern. Water Resources Management. 21: 35-48.
14.Hoekstra, A.Y. 2013. The Water Footprint of Modern Consumer Society. Routledge,
London, UK, 208p.
15.Hoekstra, A.Y., Chapagain, A.K., Aldaya, M.M., and Mekonnen, M.M. 2011. The Water
Footprint Assessment Manual: Setting the Global Standard. Earthscan, London, UK, 203p.
16.Hoekstra, A.Y., and Chapagain, A.K. 2008. Globalization of water: Sharing the planet’s
freshwater resources. Blackwell Publishing, Oxford, UK, 220p.
17.Lovarelli, D., Bacenetti, J., and Fiala, M. 2016. Water Footprint of crop productions: A
review. Science of the Total Environment. 548: 236-251.
18.Lu, Y., Zhang, X., Chen, S., Shao, L., and Sun, H. 2016. Changes in water use efficiency and
water footprint in grain production over the past 35 years: a case study in the North China
Plain. J. Clean. Prod. 116: 71-79.
19.Mekonnen, M.M., and Hoekstra, A.Y. 2010. A global and high-resolution assessment of
the green, blue and grey water footprint of wheat. Hydrology and Earth System Science.
14: 1259-1276.
20.Mekonnen, M.M., and Hoekstra, A.Y. 2011. The green, blue and grey water footprint of
crops and derived crop products. Hydrology and Earth System Sciences. 15: 1577-1600.
21.Mohammad Khani, M.R., Zakeri, Z., and Maghsoudi, A. 2015. Water Footprint calculation
for some selected products: Grey, Green and Blue Water Footprint in production and
consumption, Islamic Parliament Research Center of the Islamic Republic of Iran, 237p.
(In Persian)
22.Mohammadi, A., Yousefi, H., Noorollahi, Y., and Sadatinejad, SJ. 2017. Choosing the Best
Province in Potato Production using Water Footprint Assessment. Ecohydrology. 4: 523-532.
(In Persian)
23.Ministry of Agriculture. 2016a. Statistical Book, Vol. 1, Agricultural Crops, 163p.
(In Persian)
24.Ministry of Agriculture. 2016b. Statistical Book, Vol. 2, water resources, soil and services,
384p. (In Persian)
25.Ministry of Agriculture. 2014. Statistical Book. Costs of crops production, 73p. (In Persian)
26.Molden, D. 2007. Water for food, water for life: a comprehensive assessment of water
management in agriculture. Earthscan, 664p.
27.Postel, S.L. 2000. Entering an era of water scarcity: the challenges ahead. Ecological
applications. 10: 941-948.
28.Shejbalová, Š., Černý, J., Vašák, F., Kulhánek, M., and Balík, J. 2014. Nitrogen efficiency of
spring barley in long-term experiment. Plant, Soil and Environment. 60: 291-296.
29.Shiklomanov, I.A. 2000. Appraisal and assessment of world water resources. Water
International. 25: 11-32.
30.Yousefi, H., and Mohammadi, A. 2017. Prioritize the Use of Water resources, based on
Physical and Economic Productivity of Water Usage (Case study: Apple crop). 4th
(International Conference on CEPM Environmental Planning and Management, Tehran.(In Persian
31.Zhuo, L., and Hoekstra, A.Y. 2017. The effect of different agricultural management practices
on irrigation efficiency, water use efficiency and green and blue water footprint. Frontiers of
Agricultural Science and Engineering. 4: 185-194.