تحلیل سازوکارهای همبست آب، انرژی و غذا در واحد‌های بهره‌برداری کشاورزی کوچک‌مقیاس استان همدان

آب و توسعه پایدار

مقاله 2، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 28، شهریور 1402، صفحه 1-12   

نوع مقاله: پژوهشی کاربردی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v10i2.2301-1211

نویسندگان

مهسا معتقد¹؛ حسین شعبانعلی فمی^{* 2}؛ علی اسدی²؛ خلیل کلانتری²

¹پژوهشگر پسا‌دکتری گروه ترویج و آموزش‌کشاورزی دانشگاه تربیت‌مدرس، دکتری توسعه‌کشاورزی گروه مدیریت و توسعه‌کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران.

²استاد گروه مدیریت و توسعه‌کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران.

چکیده

وقوع مخاطرات طبیعی همواره با ‌آسیب‌های شدیدی در‌ بخش کشاورزی به‌ویژه در واحد‌های بهره‌‌برداری کشاورزی کوچک‌‌مقیاس همراه است. یکی از رویکرد‌های مقابله با این آسیب‌ها، بهره‌گیری از رویکرد همبست آب-انرژی-غذا در تصمیم‌گیری‌های مدیریتی این واحد‌ها است. از این‌رو تحقیق‌حاضر با هدف کلی تحلیل سازوکار‌های همبست آب، انرژی و غذا در واحد‌های بهره‌برداری کشاورزی کوچک‌‌مقیاس استان‌ همدان انجام شد. نمونه‌‌آماری پژوهش ‌300‌ نفر از کشاورزان فعال در ‌واحد‌های بهره‌برداری کشاورزی کوچک‌مقیاس (زیر10هکتار) بودند که با ضابطه فرمول کوکران تعیین و نمونه‌گیری به روش خوشه‏ای انجام شد. ابزار اصلی پژوهش پرسش‌‌نامه‏ محقق‌ساخته‌ای بود که روایی محتوایی آن را جمعی از متخصصان کشاورزی و اعضای هیئت‌‌علمی گروه مدیریت و توسعه‌کشاورزی دانشگاه تهران تأیید نمودند. برای بررسی پایایی از شاخص انسجام درونی و محاسبه آن از طریق ضریب ‌آلفای کرونباخ و محاسبه ضریب پایایی ترکیبی بعد از انجام پیش‌‌آزمون، استفاده و با توجه به‌ اینکه میزان ضرایب‌ آلفا و پایایی ‌ترکیبی برای مقیاس‌های اصلی پرسش‌‌نامه بیشتر از 0/7بود، پایایی ابزار تحقیق تأیید شد. تجزیه و تحلیل داده‏‌ها با استفاده از نرم‌افزارهای SPSSwin25 و SMART PLS3 انجام شد. نتایج نشان داد که همبست کلی آب-انرژی و غذا از شش سازوکار دوگانه آب بر غذا؛ غذا بر آب؛ انرژی بر آب؛ آب بر انرژی؛ غذا بر‌انرژی؛ انرژی بر غذا به ترتیب تأثیر معنی‌دار پذیرفته است. با توجه به یافته‌های تحقیق پیشنهاد می‌‌شود در‌‌ راستای تقویت رویکرد همبست WEF، اقداماتی نظیر تأمین و معرفی بسته‌های سرمایه‌گذاری منسجم و چندجانبه؛ ارائه آموزش به کشاورزان درخصوص هم‌افزایی و همبست ناگسستنی سه منبع در مدیریت مزرعه و توجه به این رویکرد در سطوح مختلف نظام مدیریتی از سیاستگذاری و برنامه‌ریزی گرفته تا تصمیم‌‌گیری‌های میدانی مدیریت ‌مزرعه صورت گیرد.

کلیدواژه‌ها

تغییر‌اقلیم؛ سازوکار‌ها؛ همبست آب-انرژی-غذا؛ واحد‌های بهره‌‌برداری کشاورزی کوچک‌مقیاس؛ استان همدان

مراجع

اسدی، محمدتقی، زارع ابیانه، حمید، دلاور، نسرین، و اسدی، آذر. (1398). اثر پدیده تغییر‌اقلیم بر فراسنجه‌های اقلیمی همدان. مجله علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 21(9)، 1-14. Doi: 10.22034/jest.2020.21435.3046
اسلامی، زینب، جنت رستمی، سمیه، و اشرف‌‌زاده، افشین. (1398). کاربرد مدلسازی در مدیریت رابطه پیوندی آب، انرژی و غذا. آب و توسعه‌پایدار، 6(2):1-8. Doi: http://10.22067/jwsd.v6i2.74126 
اسماعیلی‌نژاد، ابراهیم، و داوری، کامران. (1399). مدیریت تخصیص آب در ایران، بیراهه‌ای در گذر زمان. آب و توسعه‌پایدار، 7(2)، 23-32. Doi: http://10.22067/jwsd.v7i2.85262 
جمشیدی، امید، اسدی، علی، و کلانتری، خلیل. (1396). سازوکار‌های سازگاری با تغییر‌اقلیم کشاورزان خرده‌پای استان همدان. علوم ترویج و آموزش کشاورزی، 13(2)، 109-130.
خیز، زهره، زیبایی، منصور، و فرج‌زاده، زکریا. (1397). تأثیر خشکسالی بر درآمد و رفاه خانوار‌ها و شاخص تولید‌غذا. اقتصاد کشاورزی، 12(2)، 21-43. Doi: http://10.22034/iaes.2018.32529
ذوقی‌پور، آمنه، و ترکمانی، جواد. (1395). تحلیل الگوی داده-ستانده انرژی در بخش کشاورزی ایران. ششمین کنفرانس اقتصاد کشاورزی ایران. دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
سواری، مسلم، شعبانعلی‌فمی، حسین، ایروانی، هوشنگ، و اسدی، علی. (1396). طراحی الگوی پایدار‌سازی معیشت کشاورزان کوچک‌مقیاس در شرایط خشکسالی استان کردستان. تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، 5(2)، 1-18.
شعبانعلی‌فمی، حسین، قارون، زهرا، و قاسمی، جواد. (1391). مدیریت نظام‌‌های بهره‌‌برداری کشاورزی در ایران، جلد1: نظام‌‌های بهره‌‌برداری کشاورزی. انتشارات سروا. چاپ اول. تهران، ایران.
صالحی، معصومه، دهقانی، فرهاد، و ابراهیمی، نادر‌قلی. (1396). تجربه موفق تکثیر بذر سالیکورنیا با منابع آب شور. آب و توسعه‌پایدار، 4(1)، 37-46. Doi: http://10.22067/jwsd.v4i1.56175
صفایی، وحیده، داوری، کامران، و پورمحمد، یاور. (1398). ضرورت پیوند آب، انرژی و غذا بر‌اساس برنامه استراتژیک توسعه‌پایدار. آب و توسعه‌پایدار، 6(2)، 9-14. Doi: http://10.22067/jwsd.v6i2.72591
صیادی، محمد، سلطانی، امید، و موحدی، فرهاد. (1398). ارائه یک مدل مفهومی از پویایی هم‌پیوندی آب-انرژی-غذا در ایران: رویکرد سیستمی. اقتصاد محیط‌زیست و منابع‌طبیعی، 3(6)، 79-104. Doi: http://10.22054/eenr.2019.12483
عابدی، سمانه. (1399). حکمروایی ‌آب و ارزیابی آثار آن بر تأمین امنیت‌ ‌آب و غذا. آب و توسعه‌پایدار، 7(1)، 1-12. Doi: http://10.22067/jwsd.v7i1.82068
علم‌الهدی، علی اصغر. (1394). اهمیت رویداد پیوند آب و انرژی. دانشگاه شریف، تهران، ایران. موجود در: http://enerwat.sharif.ir
کرمیان، فرانک، میرک‌زاده، علی‌اصغر، و آذری، آرش. (1401). تحلیل میزان مصرف آب و انرژی و اثرات محیط‌زیستی تولید محصولات کشاورزی در‌ دشت میاندربند استان کرمانشاه. بوم‌شناسی کشاورزی، 14(4)، 693-712. Doi: 10.22067/agry.2021.67227.0
کاترین‌‌رضوی، خدیجه. (1397). امنیت‌‌غذایی در گرو کشاورزی سنتی و خرد. علوم‌تغذیه و صنایع‌غذایی ایران، 13(1)، 167-173. 
مالکی، نادر، شاکری‌بستان‌آباد، رضا، صالحی‌کمرودی، محسن، و سیدآبادی، سعیده. (1400). بررسی وضعیت شاخص‌ترکیبی امنیت‌آبی استان‌های ایران در بازه 1395-1390: کاربردی از روش‌های تحلیل چند‌معیاره. فصلنامه آب و توسعه‌پایدار، 8(2)، 21-32. Doi: 10.22067/jwsd.v8i2.1028
مرکز الگوی اسلامی-ایرانی پیشرفت. (1395). اصول و الزامات حاکم بر نظام‌‌های بهره‌برداری مطلوب، نظام بهره‌برداری از منابع و عوامل تولید درکشاورزی، اصول و الزامات. اندیشکده آب، محیطزیست، مرکز الگوی اسلامی پیشرفت؛ امنیت‌‌غذایی و منابع طبیعی، تهران، ایران.
مرکزآمار ایران. (1393). نتایج تفصیلی سرشماری عمومی کشاورزی-1393-استان همدان. همدان، ایران.
مسائلی، حوریه، گوهری، علیرضا، و شایان‌نژاد، محمد. (1401). ارزیابی روشهای مختلف آبیاری بااستفاده از رویکرد همبست آب، انرژی، غذا و کربن. مدیریت‌ آب و آبیاری، 12(3)، 511-525. Doi: http://10.22059/jwim.2022.339054.965
مفاخری، صلاح، ویسی، هادی، خوشبخت، کورس، و نظری، محمدرضا. (1400). ارزیابی پایداری پیوند سیستم‌های آب-انرژی-غذا در محصول‌های کشاورزی (مطالعه ‌موردی شهرستان دهگلان). علوم‌محیطی، 19(4)، 287-306. Doi: 10.52547/envs.2021.222630.1078
مهرابی بشرآبادی، حسین، و اوحدی، عبدالحسین. (1393). بررسی عوامل‌موثر بر امنیت‌‌غذایی در ایران. اقتصاد کشاورزی، 8، 111-121.
میرزایی، شکیبا. (1396). معرفی همبست و نقش آن درپایداری منابع. یادداشت تحلیلی، آب و توسعه‌پایدار، 5(1)، 145-146.
ویکی‌پدیا. (1396). تعریف سازوکار. /https://fa.wikipedia.org. تاریخ به‌روزرسانی: 25/4/1396.
یوسفی، محمد، و مهدوی‌دامغانی، عبدالمجید. (1390). بررسی بهره‌وری مصرف آب و انرژی در بوم‌نظام‌‌های فاریاب استان کرمانشاه. بوم‌شناسی کشاورزی، 5(2)، 113-121. Doi: http://10.22067/jag.v5i2.24462
Abulibdeh, A., Zaidan, E., & Al-Saidi, M. (2019). Development drivers of the water-energy-food nexus in the Gulf Cooperation Council region. Development in Practice, 29(5), 582-593. DOI: 10.1080/09614524.2019.1602109
Adebiyi, J. A., Olabisi, L. S., Liu, L., & Jordan, D. (2021). Water–food–energy–climate nexus and technology productivity: a Nigerian case study of organic leafy vegetable production. Environment, Development and Sustainability, 23(4), 6128-6147. DOI: 10.1007/s10668-020-00865-0
Afkhami, P., & Zarrinpoor, N. (2022). The energy-water-food-waste-land nexus in a GIS-based biofuel supply chain design: A case study in Fars province, Iran. Journal of Cleaner Production, 340, 130690. DOI: 10.1007/s12649-022-01809-7
AGECC UN. (2010). Energy for a sustainable future. Summary report and recommendations of the secretary-general’s Advisory Group on Energy and Climate Change. Summary Report and Recommendation.
Aguilar, F. X., Hendrawan, D., Cai,  Z., Roshetko, J. M., & Stallmann, J. (2021). Smallholder farmer resilience to water scarcity. Environment, Development and Sustainability, 24, 2543–2576. doi.org/10.1007/s10668-021-01545-3
Alam, M. F., Mandave, V., Sikka, A., & Sharma, N. (2021). Enhancing Water Productivity Through On‐Farm Water Management. Water, Climate Change, and Sustainability, 109-124. DOI: 10.1002/9781119564522.ch7
Bizikova, I., Roy, D., Venema, H.D., McCandless, M. Swanson, D., khachtryan, A. & Zubrychi, K. (2014).Water-Energy-Food Nexus and Agricultural Investment: A Sustainable Development Guidebook. International Institute for Sustainable Development. 
Calderon-Ambelis, H. & KeshwaniD, R. (2022). Sources of Variability and Uncertainty in Food-Energy-Water Nexus Systems. Journal of the ASABE, 65(6), 1343-1353. doi.org/10.13031/ja.15046
Correa-Cano, M. E., Salmoral, G., Rey, D., Knox, J. W., Graves, A., Melo, O., ... & Yan, X. (2022). A novel modelling toolkit for unpacking the Water-Energy-Food-Environment (WEFE) nexus of agricultural development. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 159, 112182. doi.org/10.1016/j.rser.2022.112182
Estoque, R. C. (2023). Complexity and diversity of nexuses: A review of the nexus approach in the sustainability context. Science of The Total Environment, 854,158612.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158612
FAO. (2014). Walking the Nexous Talk: Assessing the Water-Energy-Food Nexous in the Context of the Sustainable Energy for All Intitiative. 
Fornell, C., & Larcker, D.F. (1981). Evaluating Structural Equation Models with Unobservable Variables and Measurement Error. Journal of Marketing Research, 18(1), 39-50. doi: 10.1177/002224378101800104
Gathala, M. K., Laing, A. M., Tiwari, T. P., Timsina, J., Islam, M. S., Chowdhury, A. K., ... & Gerard, B. (2020). Enabling smallholder farmers to sustainably improve their food, energy and water nexus while achieving environmental and economic benefits. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 120, 109645. doi.org/10.1016/j.rser.2019.109645
Granit, I. (2022). Microgrids through the Energy-Water-Food Security Nexus in La Guajira, Colombia: Increasing water and food security or jeopardizing groundwater levels?. Energy Research & Social Science, 93, 102814. doi.org/10.1016/j.erss.2022.102814
Gupta, E. (2019). The impact of solar water pumps on energy-water-food nexus: Evidence from Rajasthan, India. Energy Policy, 129, 598-609. DOI: 10.1016/j.enpol.2019.02.008
Henseler, J., Ringle, C, Sinkovics, R. (2016). The use of partial least squares path modeling in international marketing, Adv Int Market, 20 (29), 277-319. DOI: 10.1108/S1474-7979(2009)0000020014
Howarth, C. and Monasterolo, I. (2016). Understanding barriers to decision making in the UK energy-food-water nexus: The added value of interdisciplinary approaches, Environmental Science & Policy, 61(2), 53-60. doi.org/10.1016/j.envsci.2016.03.014
Hu, X., & Li, P. (2022). Relief and stimulus in a cross-sector multi-product scarce resource supply chain network. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 168, 102932. doi.org/10.1016/j.tre.2022.102932
Jing, D., Mohammed, A. A., Kadi, A., Elmirzaev, S., AL-Khafaji, M. O., & Marefati, M. (2023). Wastewater treatment to improve energy and water nexus with hydrogen fuel production option: Techno-economic and process analysis. Process Safety and Environmental Protection, 172, 437-450. DOI: 10.1016/j.psep.2023.02.032
Jobbins, G., Kalpakian, J., Chriyaa, A., Legrouri, A., & El Mzouri, E. H. (2015). To what end? Drip irrigation and the water–energy–food nexus in Morocco. International Journal of Water Resources Development, 31(3), 393-406. DOI: 10.1080/07900627.2015.1020146  
Karamian, F., Mirakzadeh, A. A., & Azari, A. (2021). The water-energy-food nexus in farming: Managerial insights for a more efficient consumption of agricultural inputs. Sustainable Production and Consumption, 27(3), 1357-1371. DOI: 10.1016/j.spc.2021.03.008
Katekar, V. P., & Deshmukh, S. S. (2021). Energy-drinking water-health nexus in developing countries. Energy and Environmental Security in Developing Countries, 411-445. DOI: 10.1007/978-3-030-63654-817
Kedir, Y., Berhanu, B., & Alamirew, T. (2022). Analysis of water–energy–crop nexus indicators in irrigated sugarcane of Awash Basin, Ethiopia. Environmental Systems Research, 11(1), 1-19. DOI: 10.1186/s40068-022-00263-7
Khacheba, R., Cherfaoui, M., Hartani, T., & Drouiche, N. (2018). The nexus approach to water-energy-food security: an option for adaptation to climate change in Algeria. Desalination and Water Treatment, 131(3), 30-45. doi: 10.5004/dwt.2018.22950
Kim, H., Marcouiller, D., Woosnam, M. (2018). Rescaling social dynamic in climate change: The implications of cumulative exposure, climate justice, and community resilience. Contents Lists Geoforum, 12(5),129-140. doi.org/10.1016/j.geoforum.2018.08.006
Lianying, W. Yangdong, H. Congjie, G. (2013). Optimum design of cogeneration for power and desalination to satisfy the demand of water and power. Desalination, 13(3), 324-337. DOI: 10.1016/j.desal.2013.06.006
Maftouh, A., El Fatni, O., Fayiah, M., Liew, R. K., Lam, S. S., Bahaj, T., & Butt, M. H. (2022). The application of water–energy nexus in the Middle East and North Africa (MENA) region: a structured review. Applied Water Science, 12(5), 83. DOI: 10.1007/s13201-022-01613-7
Mahia, C. R., Rabanal, F. P. Á., Coupe, S. J., & Fontaneda, L. Á. S. (2023). The Role of Geothermal Heat Pump Systems in the Water–Energy Nexus. In Geothermal Heat Pump Systems, 185-215. Cham: Springer International Publishing.
Malyan, S. K., Kumar, S. S., Fagodiya, R. K., Ghosh, P., Kumar, A., Singh, R., & Singh, L. (2021). Biochar for environmental sustainability in the energy-water-agroecosystem nexus. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 149, 111379. DOI: 10.1016/j.rser.2021.111379
Mohtar, R.H., & lawford, R. (2016). Present and future of the water-energy-food nexus and the role of the community of practice. Journal of Environmental Studies and Sciences, 6(1),192-199. DOI: 10.1007/s13412-016-0378-5
Molajou, A., Pouladi, P., & Afshar, A. (2021). Incorporating social system into water-food-energy nexus. Water Resources Management, 35(13), 4561-4580. DOI: 10.1007/s11269-021-02967-4
Ngammuangtueng, P., Nilsalab, P., Chomwong, Y., Wongruang, P., Jakrawatana, N., Sandhu, S., & Gheewala, S. H. (2023). Water-energy-food nexus of local bioeconomy hub and future climate change impact implication. Journal of Cleaner Production, 136543. DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.136543
Nhamo, L., Ndlela, B., Nhemachena, C., Mabhaudhi, T., Mpandeli, S. and Matchaya, G. (2018). The water-energy-food nexus: Climate risks and opportunities in southern Africa. Water, 10(3), 567-581. doi.org/10.3390/w10050567
OECD. (2014). Bridging the Digital Divide. (available at: https://www.oecd.org/site/schoolingfortomorrowknowledgebase/ 
Olawuyi, D. (2020). Sustainable development and the water-energy-food nexus: Legal challenges and emerging solutions. Environmental Science & Policy, 103, 1-9.  doi.org/10.1016/j.envsci.2019.10.009
Pereira Ribeiro, J. M., da Silva, S. A., da Silva Neiva, S., Soares, T., Montenegro, C., Deggau, A. B., . . .  and de Andrade Guerra, J. B. S. O. (2021). A proposal of a balanced scorecard to the water, energy and food nexus approach: Brazilian food policies in the context of sustainable development goals. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 35(1), 129-146. DOI: 10.1007/s00477-020-01769-1
Rasul, G. (2016). The nexus approach to water-energy-food security: an option for adaption to climate change. Climate policy, 16(6), 134-151. doi.org/10.1080/14693062.2015.1029865
Ringler, C., Bhaduri, A., & Lawford, R. (2013). The nexus across water, energy, land and food (WELF): potential for improved resource use efficiency?. Current Opinion in Environmental Sustainability, 5(6), 617-624. doi.org/10.1016/j.cosust.2013.11.002
Sarkodie, S. A., & Owusu, P. A. (2020). Bibliometric analysis of water–energy–food nexus: Sustainability assessment of renewable energy. Current Opinion in Environmental Science & Health, 13(2), 29-34. doi.org/10.1016/j.coesh.2019.10.008
Simpson, G.B., & Jewitt, P.W. (2019). The Development of the Water-Energy-Food Nexus as a Framework for Achieving Resource Security: A Review. In Environmental Science. doi.org/10.3389/fenvs.2019.00008
Singh, R., Singh, P., Singh, H., & Raghubanshi, A. (2019). Impact of sole and combined application of biochar, organic and chemical fertilizers on wheat crop yield and water productivity in a dry tropical agro-ecosystem. Biochar, 1(2), 229-235. DOI: 10.1007/s42773-019-00013-6
Subedi, R., Karki, M., & Panday, D. (2020). Food system and water–energy–biodiversity nexus in Nepal: a review. Agronomy, 10(8), 1129-1140. doi.org/10.3390/agronomy10081129
Sukhwani, V., Shaw, R., Kumar, M.B., Wanglin, Y. (2019). Optimizing Food-Energy-Water (FEW) nexus to foster collective resilience in urban-rural systems. Progress in Disaster Science, 3(4), 1266-1291. DOI: 10.3390/smartcities3040062
Taqwa, M.R.; Tabataeeyan, S.H.; Salehi Sadghiani, J. & Mohammadi, K. (2013). Factors affecting the success of international technology transfer projects with the support of the facilitator organization. Innovation Management Quarterly, 4(8), 53-80. DOI: 10.1109/IEEM.2010.5674623
Terrapon-Pfaff, J., Ersoy, S. R., Fink, T., Amroune, S., Jamea, E. M., Zgou, H., & Viebahn, P. (2021). Localizing the water-energy nexus: the relationship between solar thermal power plants and future developments in local water demand. Sustainability, 13(1), 108-123. doi.org/10.3390/su13010108
Tucho, G. T., & Okoth, T. (2020). Evaluation of neglected bio-wastes potential with food-energy-sanitation nexus. Journal of Cleaner Production, 242(1), 118547. doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118547
UNWater. (2021). Water, Food and Energy. https://www.unwater.org/water-facts/water-food-and-energy
Usman, M., Ali, A., Bashir, M. K., Baig, S. A., Mushtaq, K., Abbas, A., ... & Iqbal, M. S. (2023). Modelling wellbeing of farmers by using nexus of climate change risk perception, adaptation strategies, and their drivers on irrigation water in Pakistan. Environmental Science and Pollution Research, 30(17), 49930-49947. DOI: 10.1007/s11356-023-25883-z
Wa'el A, H., Memon, F. A., & Savic, D. A. (2017). An integrated model to evaluate water-energy-food nexus at a household scale. Environmental modelling & software, 93, 366-380. doi.org/10.1016/j.envsoft.2017.03.034
Weidner, T., Yang, A., Forster, F., & Hamm, M. W. (2022). Regional conditions shape the food–energy–land nexus of low-carbon indoor farming. Nature Food, 3(3), 206-216. DOI: 10.1038/s43016-022-00461-7
Zarei, S., Bozorg-Haddad, O., Kheirinejad, S., & Loáiciga, H. A. (2021). Environmental sustainability: A review of the water–energy–food nexus. Journal of Water Supply: Research and Technology-Aqua, 70(2), 138-154. doi.org/10.2166/aqua.2020.058