نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

• فریبا نیرومند فرد ¹
• عباس خاشعی سیوکی ²
• سید رضا هاشمی ³
• خلیل قربانی ⁴

¹ دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آب- منابع آب ، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی بیرجند، بیرجند، ایران

² استاد، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی بیرجند، بیرجند، ایران

³ دانشیار ، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی بیرجند، بیرجند، ایران،

⁴ دانشیار ، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

بررسی و شناسایی میزان آب واقعی استفاده شده برای محصولات مختلف کشاورزی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است و با در نظر گرفتن چنین ارزیابی­هایی می­توان راهکارهای مناسبی جهت کاهش مصرف آب کشاورزی ارائه داد که دارای اهمیت بالایی است. شاخص ردپای آب به عنوان یک شاخص جهانی مقدار واقعی آب مصرفی محصولات را براساس شرایط و اقلیم هر منطقه نشان می­دهد. از طرفی دیگر پدیده تغییر اقلیم از مهم­ترین چالش­های زیست محیطی است که بر منابع آب تأثیر بسزایی دارد. بنابراین ارزیابی این پدیده نیز جهت پیش­بینی تأثیر آن بر مصرف آب در بخش کشاورزی امری مهم و ضروری است. در این تحقیق به شبیه­سازی پارامترهای اقلیمی با استفاده از مدل گزارش ششم گردش عمومی جوی اقیانوسی MIROCES2L تحت سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در دشت بیرجند پرداخته شده است و سپس با استفاده از نتایج آن محاسبه پیش­بینی ردپای آب آبی و ردپای آب سبز محصول استراتژیک زعفران در منطقه دشت بیرجند انجام شد. نتایج بخش اول نشان داد که حداقل دما و حداکثر دما در هر سه سناریو در آینده نزدیک (2022-2050) به طور کلی افزایش یافته است و پارامتر بارش در پاییز و زمستان افزایش و در بهار و تابستان کاهش می‌یابد. در بخش دوم نیز پیش­بینی عملکرد محصول زعفران توسط مدل NIO نشان داد که تحت سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در آینده نزدیک (2038-2022) به طور میانگین به ترتیب به میزان 13/0، 21/0 و 05/0 کیلوگرم بر هکتار نسبت به دوره مشاهداتی (2021-2005) کاهش یافته است و در ادامه نتایج نشان داد با افزایش نیاز آبی در دوره آینده، ردپای آب آبی، ردپای آب سبز و ردپای آب کل محصول زعفران تحت تأثیر تغییر اقلیم در دوره آینده تقریبا به میزان 2 برابر نسبت به دوره مشاهداتی افزایش داشته است. هم­چنین نسبت مصرف آب آبی به آب سبز در این محصول در آینده تحت هر سه سناریو نسبت به دوره مشاهداتی از 91/1 تا 04/2 افزایش یافته است. بنابراین با وجود پدیده تغییر اقلیم، افزایش دما، افزایش نیاز آبی و در نهایت افزایش ردپای مصرف آب در منابع آب سطحی و زیرزمینی در دشت بیرجند در طی سال­های آینده، ضروری است تا برای پیاده­سازی الگوی مناسب مصارف آبی در دشت و به کار گرفتن راهکارهای مناسب و مؤثر جهت کاهش ردپای آب در منطقه مطالعاتی نیز روش­هایی مبنی بر کاهش سطح زیرکشت، کم آبیاری، تغییر الگوی کشت و تغییر تقویم زراعی نیز مطرح و اجرایی شوند.

کلیدواژه‌ها

• تغییر اقلیم
• عملکرد محصول
• ردپای آب
• NIO
• CMIP6

موضوعات

• کشاورزی و علوم پایه

عنوان مقاله [English]

Investigating the water footprint of saffron production in Birjand Plain under climate change conditions

نویسندگان [English]

• Fariba Niroomandfad ¹
• Abbas Khashei Siuki ²
• Seyed Reza Hashemi ³
• Khalil Ghorbani ⁴

¹ PhD Candidatei in Water Science and Engineering- Water Resources, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Birjand University, Birjand, Iran

² Professor, Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran

³ Associate Professor (Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran)

⁴ Associate Professor (Department of Water Science and Engineering, Faculty of Water Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran)

چکیده [English]

Investigating and identifying the actual amount of water used for different agricultural products is of particular importance, and considering such evaluations, appropriate solutions can be provided to reduce agricultural water consumption, which is of great importance. The water footprint index as a global index shows the actual amount of water consumed by products based on the conditions and climate of each region. On the other hand, the phenomenon of climate change is one of the most important environmental challenges that has a significant impact on water resources. Therefore, it is important and necessary to evaluate this phenomenon in order to predict its impact on water consumption in the agricultural sector. In this research, the simulation of climate parameters using the MIROCES2L model of the 6th Report of the General Oceanic Atmospheric Circulation under three scenarios SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP5-8.5 in Birjand plain has been done and then using those results to calculate the footprint prediction The blue water and green water traces of the strategic product of saffron were carried out in the Birjand Plain region. The results of the first part showed that the minimum temperature and maximum temperature in all three scenarios in the future (2050-2022) generally increased and the precipitation parameter increased in autumn and winter and decreased in spring and summer. In the second part, the prediction of saffron crop performance by NIO model showed that under three scenarios SSP1-2.6, SSP2-4.5 and SSP5-8.5 in the future (2022-2038) on average 0.13, 0.21 respectively and 0.05 kg/ha has decreased compared to the observation period (2005-2021) and the results showed that with the increase in water demand in the future period, the water footprint, the green water footprint and the total water footprint of the saffron crop under the influence of climate change In the future period, it has increased by almost 2 times compared to the observation period. Also, the ratio of blue water consumption to green water in this product has increased in the future under all three scenarios compared to the observation period from 1.91 to 2.04. Therefore, despite the phenomenon of climate change, increase in temperature, increase in water demand, and finally increase in the footprint of water consumption in surface and underground water sources in the Birjand plain in the coming years, it is necessary to implement a suitable model of water consumption in the plain and To use appropriate and effective solutions to reduce the water footprint in the study area, the methods of reducing the area under cultivation, less irrigation, changing the cultivation pattern and changing the agricultural calendar should also be proposed and implemented.

کلیدواژه‌ها [English]

• : climate change
• crop yield
• water footprint
• NIO
• CMIP6