Investigation of crop cultivation pattern of Semnan and Ilam provinces by emphasizing the role of virtual water in water productivity

Document Type : Case Study

Authors

• R. Pouran ¹
• Hosein Raghfar ²

¹ Economics Department, Al-Zahra University, Iran

² Department of Economics, Faculty of Social Sciences and Economics, Al-Zahra University, Iran

https://doi.org/10.22067/jwsd.v8i1.88854

Abstract

Along with global warming and declining freshwater resources, a new approach to improving the water productivity of agricultural products focuses on the role of virtual water in agricultural products; So that the production pattern based on the goal of maximizing water productivity gradually replaces the traditional patterns based on the goal of maximizing production and performance. In this study, using TOPSIS algorithm, the cultivation pattern obtained from optimization with the aim of maximizing the water productivity of selected crops was compared with the common cultivation pattern obtained from the goal of maximizing profits in Semnan and Ilam provinces. The results of reviewing and ranking the crops in the above two cultivation patterns show that in both provinces, the values of crop proximity coefficient in the optimal cultivation pattern are relatively higher than the current cultivation pattern. In other words, under the same conditions (i.e., planting area stable, crop prices and average cost of production), the cultivation pattern obtained from the goal of maximum water productivity in the studied provinces is in a better situation compared to the cultivation pattern obtained from profit maximization.

Keywords

• TOPSIS Algorithm
• Virtual Water
• Water Productivity

Main Subjects

• Irrigation and Agriculture

References

احسانی، م. و خالدی، ه. ۱۳۸۱. شناخت و ارتقای بهره‏وری آب کشاورزی به منظور تأمین امنیت آبی و غذایی کشور. یازدهمین سمینار کمیته ملی آبیاری و زهکشی. کمیته ملی آبیاری و زهکشی. تهران، ایران.
احمدی، ک.، عبادزاده، ح.، عبدالشاه، ه.، کاظمیان آ. و رفیعی، م. 1397. آمارنامه کشاورزی. محصولات زراعی، سال زراعی 97- 1396. جلد اول. انتشارات وزارت جهاد کشاورزی. تهران. ایران.
اشراقی، ف. و قاسمیان، س.د. 1391. بررسی بهره‌وری اقتصادی مصرف آب در استان گلستان. مجله پژوهش آب در کشاورزی، 26(3): 317-326.
پوران، ر.، راغفر، ح.، قاسمی، ع. ر. و بزازان، ف. 1396. محاسبه ارزش اقتصادی آب مجازی با رویکرد حداکثرسازی بهره‌وری آب آبیاری. فصلنامه مطالعات اقتصادی کاربردی ایران، 6(21): 189-212.
پورمحمد، ی.، موسوی بایگی، س. م.، علیزاده، ا.، ضیائی ع. ‌ن. و بنایان اول، م. 1396. برآورد بهره‌وری آب محصولات عمده نیشابور و بهینه‌سازی سطح زیرکشت محصولات. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 31(1): 112-126.
حسینی، س. ا.، ارشدی، م. و بابایی، ح. 1387. آب مجازی: مفاهیم و کاربردها. مجموعه مقالات اولین کنفرانس بین‏المللی بحران آب. دانشگاه زابل، پژوهشکده تالاب بین‌المللی هامون، زابل، ایران.
سپه‌وند، مراد. 1388. مقایسه نیاز آبی، بهره‌وری آب و بهره‌وری اقتصادی آن در تولید گندم و کلزا در غرب کشور در سال‌های پرباران. مجله پژوهش آب ایران، 3(4): 63-68.
سالنامه آماری آب کشور 94-1393. 1397. وزارت نیرو، دفتر برنامه‌ریزی کلان آب و آبفا. تهران، ایران.
شاهدی، م. و طالبی حسین‌آباد، ف. 1392. ارائه چند شاخص کاربردی به منظور بررسی تعادل منابع آب و پایداری توسعه، مطالعه موردی: حوزه آبریز قره‌قوم. نشریه آب و توسعه پایدار، 1(1): 73-79.
شانیان، ع. 1385. کاربرد تکنیک‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در انتخاب راهبرد مناسب جهت اجرای پروژه فناوری اطلاعات. انتشارات سازمان مدیریت صنعتی ایران. چاپ اول. تهران، ایران.
کشاورز، ح. و دهقانی سانیچ، ع. 1391. شاخص بهره‌وری آب و راه‏کار آتیه کشاورزی کشور. فصلنامه علمی راهبرد اقتصادی، 1(1): 199-233.
کریم‌زاده، علیزاده، م.ا.، انصاری، ح.، قربانی، م. و بنایان اول، م. 1395. بهینه‌سازی بهره‌وری آب و کارایی انرژی در انخاب الگوی کشت. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 6(10):859-849.
علیزاده، ا. و خلیلی، ن. 1388. بررسی بهره‌وری آب-انرژی در زراعت چغندرقند (مطالعه موردی استان خراسان رضوی). مجله آبیاری و زهکشی ایران، 2(3): 123-136.
موسوی، س.ح.، پورخسروانی، م. و محمودی محمدآبادی، ط. 1389. گروه‌بندی مقایسه‌ای نبکاهای شمال شرق کویر سیرجان با استفاده از الگوریتم TOPSIS. نشریه‌ مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، 1(1): 87-105.
نظری پور، ح.، مسعودیان، س. ا. و کریمی، ز. 1391. بررسی تغییرات فضایی سهم بارش‌های یک‌روزه در تأمین روزهای بارشی و مقدار بارش ایران. مجله فیزیک زمین و فضا. 38(4): 241-258.
Alexandratos N. and Bruinsma J. 2012. World Agriculture Towards 2030/2050: The 2012 revision ESAE Working Paper No. 12-03. FAO. Rome, Italy.
Allan J. A. 2003. Virtual water-the water, food, and trade nexus useful concept or misleading metaphor? Journal of Water International, 28: 106-113.
Foley J.A., Ramankutty N., Brauman K.A., Cassidy E.S., Gerber J.S., Johnston M., Mueller N.D., O'connell C., Ray D.K.,West P.C., Balzer C., Bennett E.M., Carpenter S.R., Hill J., Monfreda C., Polasky S., Rockström J., Sheehan J., Siebert S., Tilman D. and Zaks D.P.M. 2011. Solutions for a cultivated planet. Nature, 478: 334–342.
Foley D., Thenkabail P. S., Aneece I. P., Teluguntla P. G. and Oliphant A. J. 2019. A meta-analysis of global crop water productivity of three leading world crops (wheat, corn, and rice) in the irrigated areas over three decades. International Journal of Digital Earth, 13(8): 939-975.
Hwang C.L. and Yoon K. 1981. Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications. Springer-Verlag, New York.
Liu J., Zehnder A. J. B. and Yang H. 2008. Drops for crops: modelling crop water productivity on a global scale. Global NEST Journal, 10(3): 295-300.
Mekonnen M.M. and Hoekstra A.Y. 2010. The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products (vol. 1: main report). Value of Water Research Report Series No. 47. UNESCO-IHE, Delft, the Netherlands.
Mekonnen M.M. and Hoekstra A.Y. 2011. The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products (vol. 2: appendixes). Value of Water Research Report Series No. 50, UNESCO-IHE, Delft, the Netherlands.
Molen D. J., Sakthivadivel R. and Perrye C. J. 1998. Indicators for Comparing Performance of irrigated agricultural systems. Research Report 20. Colombo, Sri Lanka: International Water Management Institute.
Olson D.L. 2004. Comparison of Weights in TOPSIS Models. Journal of Mathematical and Computer Modeling. 40: 721-727.
Opricovic S. and Hshiung Tzeng G. 2004. Compromise Solution by MCDM Methods: A Comparative Analysis of VIKOR and TOPSIS. European Journal of Operational Research, 156: 445-455.
Oweis, T. .1997. Supplmental Irrigation: A highly efficient water-use practice. ICARDA. Aleppo, Syria.
Singh R., van Dam J. C. and Feddes R. A. 2006. Water productivity analysis of irrigated crops in Sirsa District. Indian Agricultural Water Management, 82: 253-278.
Steduto P., Hsiao T.C., Fereres E. and Raes D. 2012. Crop Yield Response to Water. FAO Irrigation and Drainage Paper 66. FAO, Rome, Italy .
Water Watch. 2004. Economic Water Productivity of Irrigated Crops in Sirsa District. India. Research project, No. 17.
Zwart S. J. and Bastiaanssen W. G. M. 2004. Review of measured crop water productivity values for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management, 69(2):115-133.
http://wrbs.wrm.ir/