تحلیل روند بلندمدت سطح کشت، عملکرد و خلأ تولید نسبت به هدف ملی برنج در استان خوزستان با تأکید بر شوری خاک مناطق پایین‌دست (۱۴۰4-۱۳۸۹)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی(AREEO)، اهواز، ایران.

2 موسسه تحقیقات برنج کشور، ، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی(AREEO)، رشت، ایران.

چکیده

مقدمه: استان خوزستان با برخورداری از اراضی حاصلخیز و رودخانه‌های فراوان، رتبه چهارم سطح زیر کشت برنج کشور را دارد. با این حال، خوزستان با محدودیت‌های شدید آبی، افزایش شوری خاک و رقابت فزاینده بر سر منابع آب مواجه است. خلأ عملکرد ابزاری کارآمد برای شناسایی فرصت‌های افزایش تولید بدون توسعۀ سطح زیر کشت محسوب می‌شود. این پژوهش با هدف: (۱) تحلیل روند ۱۵ سالۀ (۱389-۱404) سطح زیر کشت و عملکرد شلتوک برنج در شهرستان‌های مختلف خوزستان؛ (۲) کمّی‌سازی خلأ عملکرد نسبت به هدف ملی؛ (۳) تعیین سهم هر شهرستان در خلأ کل عملکرد استانی؛ و (۴) بررسی رابطۀ شوری خاک با عملکرد برنج انجام شد.

مواد و روش‌ها: داده‌های سالانۀ سطح زیر کشت و عملکرد شلتوک برنج در ۲۷ شهرستان استان خوزستان، برای ۱۵ سال زراعی از آمارنامه‌های کشاورزی استخراج گردید. عملکرد هدف بر اساس سند امنیت غذایی کشور تعیین شد. روند سطح زیر کشت با استفاده از رگرسیون خطی ساده ارزیابی شد. خلأ عملکرد نسبت به هدف ملی در واحد سطح به صورت اختلاف بین عملکرد هدف و عملکرد واقعی محاسبه شد. خلأ عملکرد کل تولید از حاصلضرب خلأ عملکرد در میانگین سطح زیر کشت به دست آمد. در محاسبۀ میانگین‌ها، تنها سال‌های دارای کشت فعال لحاظ شد. ضریب همبستگی پیرسون بین میانگین شوری خاک و عملکرد برنج برای هفت شهرستان پایین‌دست حوضۀ کارون و کرخه محاسبه شد.

نتایج و بحث: میانگین ۱۵ سالۀ سطح زیر کشت برنج در خوزستان ۹۴۱۶۶ هکتار با روند افزایشی ۶۳۵۰ هکتار در سال (01/0 p>) نشان داد. در سال ۱۴۰۳، شوشتر (۳۶۹۶۰ هکتار)، اهواز (۲۴۰۰۰ هکتار) و شادگان (۱۰۴۹۰ هکتار) بیشترین سطح زیر کشت را داشتند. بیشترین شیب‌های افزایشی سالانه در شوشتر، کرخه، اهواز و باوی به ترتیب برابر با 1730+، 1549+، 836+ و 692+ هکتار در سال بود. میانگین ۱۵ سالۀ عملکرد شلتوک برنج 4225 کیلوگرم در هکتار با بیشینه 4996 کیلوگرم در هکتار در سال 1399-1398 و کمینه 3330 و 3552 کیلوگرم در هکتار به‌ترتیب در سال زراعی 1390-1389 و 1402-1401 بود. روند عملکرد در ۱۶ شهرستان پایدار، در سه شهرستان کاهشی و در چهار شهرستان افزایشی بود. خلأ عملکرد استانی نسبت به عملکرد هدف ملی، 809 کیلوگرم در هکتار (معادل ۱۶٪ عملکرد هدف) برآورد شد که در اندیکا به ۲۰۴۷ کیلوگرم در هکتار (۴۲٪) رسید. با این حال، سهم اندیکا در خلأ کل تولید استان برای دستیابی به عملکرد هدف ملی، به دلیل سطح کشت ناچیز (59 هکتار) تنها 0.3 درصد بود. حدود ۶۴ درصد از کل خلأ عملکرد نسبت به عملکرد هدف (۶۸۲۳۰ تن) در پنج شهرستان شوشتر (22.7 درصد، ۱۵۵۵۴ تن)، اهواز (16 درصد، ۱۱۲۶۱ تن)، شوش (11.6 درصد، ۷۹۱۵ تن)، حمیدیه (7 درصد، ۴۷۸۵ تن) و باوی (9.5 درصد، ۴۰۵۳ تن) متمرکز بود. همبستگی منفی قوی و معنی‌دار (r = -0.79, p<0.01) بین شوری خاک و عملکرد برنج در شهرستان‌های پایین‌دست حوزه های کارون، کرخه و مارون -زهره مشاهده شد. در شهرستان هندیجان، با شوری بیش از ۱۲ دسی‌زیمنس بر متر، عملکرد به حدود 3.8 تن در هکتار کاهش یافت. این یافته‌ها نشان می‌دهد که کشت برنج خوزستان به سیاست‌های کوتاه‌مدت مدیریت آب و رویدادهای اقلیمی بسیار حساس است و شوری خاک یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده تولید در مناطق پایین‌دست محسوب می‌شود.

نتیجه‌گیری: علی‌رغم محدودیت‌های شدید آبی، سطح کشت برنج خوزستان طی ۱۵ سال با شیب ۶۳۵۰ هکتار در سال افزایش یافت که عمدتاً ناشی از رهاسازی آب سدها برای تولید برق و انگیزه‌های اقتصادی کوتاه‌مدت بود. بیشترین ظرفیت افزایش تولید شلتوک برنج از طریق کاهش خلأ عملکرد در شهرستان‌های شوشتر، اهواز، شوش (کرخه)، حمیدیه و باوی متمرکز است. کاهش ۵۰ درصدی خلأ عملکرد در این پنج شهرستان، می‌تواند سالانه ۲۲۰۰۰ تن شلتوک برنج اضافی بدون توسعۀ سطح کشت تولید نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Long-term trend of rice cultivated area, yield, and yield gap relative to the national target in Khuzestan province, Iran, with emphasis on soil salinity in downstream areas (2010-2025)

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Meskini-Vishkaee 1
  • Kobra Tajadoditalab 2
1 Soil and Water Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ahvaz, Iran.
2 Rice Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Rasht, Iran.
چکیده [English]

Introduction: Khuzestan province ranks fourth in Iran in terms of rice cultivated area, owing to its fertile lands and abundant rivers. However, the province faces severe water limitations, increasing soil salinity, and growing competition over water resources. The yield gap is considered an effective tool for identifying opportunities to increase production without expanding cultivated area. This study was conducted with the objectives of: (1) analyzing the 15-year trend (2010–2025) of rice cultivated area and yield across different counties of Khuzestan; (2) quantifying the yield gap; (3) determining the contribution of each county to the total provincial yield gap; and (4) investigating the relationship between soil salinity and rice yield.

Materials and Methods: Annual data on rice cultivated area and paddy yield for 27 counties of Khuzestan province over 15 cropping years were extracted from agricultural statistics. The target yield was determined based on the National Food Security Document of Iran. The trend of cultivated area was assessed using simple linear regression. The yield gap relative to the national target per unit area was calculated as the difference between the target yield and actual yield. The total production yield gap was obtained by multiplying the yield gap per unit area by the average cultivated area. In calculating the averages, only years with active cultivation were included. The Pearson correlation coefficient was calculated between mean soil salinity and rice yield for seven downstream counties of the Karun, Karkheh and Zohreh-Jarrahi basins.

Results and Discussion: The 15-year average rice cultivated area in Khuzestan was 94166 ha, showing a significant increasing trend of 6350 ha yr⁻¹ (p < 0.01). The highest annual increasing slopes were observed in Shushtar (+1730 ha yr⁻¹), Karkheh (+1549 ha yr⁻¹), Ahvaz (+836 ha yr⁻¹), and Bavi (+692 ha yr⁻¹). The 15-year average paddy yield was 4225 kg ha⁻¹, with the highest yield of 4996 kg ha⁻¹ recorded in 2019–2020 and the lowest of 3330 and 3552 kg ha⁻¹ in 2010–2011 and 2022–2023, respectively. Yield trends were stable in 16 counties, decreasing in three counties, and increasing in four counties. The provincial yield gap relative to the national target was estimated at 809 kg ha⁻¹ (equivalent to 16% of the target yield), reaching 2047 kg ha⁻¹ (42%) in Andika county. However, due to the negligible cultivated area of Andika (59 ha), its contribution to the total production yield gap was only 0.3%. Approximately 64% of the total yield gap (68230 tons) was concentrated in five counties: Shushtar (22.7%, 15554 tons), Ahvaz (16%, 11261 tons), Shush (11.6%, 7915 tons), Hamidiyeh (7%, 4785 tons), and Bavi (5.9%, 4053 tons). A strong negative correlation (r = -0.79, p < 0.01) was observed between soil salinity and rice yield in the downstream counties of the Karun and Karkheh and Zohreh–Jarrahi basins. In Hendijan county, with salinity exceeding 12 dS m⁻¹, the yield dropped to 3800 kg ha⁻¹. These findings indicate that rice cultivation in Khuzestan is highly sensitive to short-term water management policies and climatic events, and that soil salinity is one of the most important yield-limiting factors in downstream areas.

Conclusion: Despite severe water constraints, the rice cultivated area in Khuzestan increased by 6350 ha yr⁻¹ over the 15-year period, primarily driven by dam water releases for electricity generation and short-term economic incentives. The greatest potential for increasing production through reducing the yield gap relative to the national target is concentrated in Shushtar, Ahvaz, Shush (Karkheh), Hamidiyeh, and Bavi counties. A 50% reduction in the yield gap in these five counties alone could produce an additional 22000 tons of paddy rice annually without expanding the cultivated area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cultivated area
  • Paddy rice
  • Soil salinity
  • Southwest Iran
  • Yield gap