Enhancing Water Management in Jordan: A Fresh Tomato Water Footprint Analysis

Arwa Hamaideh; Tharaa  Al-Zghoul; Nuha  Dababseh; Ahmad  Jamrah

doi:10.35516/jjas.v20i4.2571

المؤلفون

Arwa Hamaideh الجامعة الأردنية، عمان، الأردن https://orcid.org/0000-0002-1649-8216
Tharaa Al-Zghoul The University of Jordan, Amman 11942, Jordan https://orcid.org/0000-0003-2925-1957
Nuha Dababseh The University of Jordan, Amman 11942, Jordan https://orcid.org/0009-0003-2241-4669
Ahmad Jamrah The University of Jordan, Amman 11942, Jordan https://orcid.org/0009-0006-0224-844X

DOI:

https://doi.org/10.35516/jjas.v20i4.2571

الكلمات المفتاحية:

نسبة التطبيق، البصمة المائية الزرقاء، معامل المحصول، استخدام مياه المحصول، نموذج CROPWAT 8.0، التبخر، البصمة المائية الخضراء، البصمة المائية الرمادية

الملخص

يعد تحليل البصمة المائية (WF) أمرًا بالغ الأهمية لفهم أنماط استخدام المياه الزراعية. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد إجمالي WF للطماطم في الأردن من عام 1994 إلى 2023، والذي يغطي موسمي الصيف والشتاء، لإرشاد عملية صنع القرار فيما يتعلق بممارسات زراعة الطماطم في المنطقة. على الرغم من التناقضات في تسجيل البيانات، لا سيما فيما يتعلق باستخدام الأسمدة وأشعة الشمس، فإن الصندوق العالمي للمياه يعمل كأداة قيمة لتقدير التغيرات الموسمية في الاحتياجات من المياه وتسهيل المقارنات بين الأساليب المختلفة لاستخدام المياه للطماطم. تشير الدراسات المقارنة على مستوى العالم إلى وجود تباين في WFs بسبب عوامل مثل المناخ وطرق الري وظروف التربة التي تؤثر على النتائج. في هذه الدراسة، تم استخدام نموذج CROPWAT 8.0 لتحليل بيانات المدخلات التي تم الحصول عليها من دائرة الإحصاءات العامة و NASA POWER والمزارعين المحليين بالقرب من محطات الباقورة ودير علا وغور الصافي. ويهدف التحليل إلى تحديد WF الأخضر (الأمطار)، والأزرق (الري)، والرمادي (المياه اللازمة لتخفيف الملوثات) في هذه المحطات. أظهرت النتائج أن إجمالي التدفق خلال فصل الشتاء بلغ حوالي 7217.62، 8417.65، 14061.42 م3/طن لمحطات الباقورة، دير علا، وغور الصافي. وفي الصيف بلغت القيم المعنية حوالي 3107.67 و6026.52 و11847.35 م3/طن. وتشمل النتائج المهمة اللون الأخضر التبخر المركزي (ET) ، والأزرق ET، واستخدام مياه المحاصيل (CWU) باللونين الأخضر والأزرق، وإنتاجية الإنتاج لعام 2023. كما تم حساب كمية النيتروجين المستخدمة لكل دونم على أنها 368 كجم/30 دونم، أي ما يعادل 123 كجم/هكتار. وتكمن أهمية هذه النتائج في قدرتها على إعلام وتحسين ممارسات إدارة المياه في زراعة الطماطم، وتعزيز الاستدامة وكفاءة الموارد.

التنزيلات

بيانات التنزيل غير متوفرة بعد.

السير الشخصية للمؤلفين

Arwa Hamaideh، الجامعة الأردنية، عمان، الأردن

Associate prof

Water and Environmental Research and Study Center, University of Jordan, Amman, Jordan

Tharaa Al-Zghoul، The University of Jordan, Amman 11942, Jordan

Department of Civil Engineering, School of Engineering, The University of Jordan, Amman 11942, Jordan

Nuha Dababseh، The University of Jordan, Amman 11942, Jordan

Department of Civil Engineering, School of Engineering, The University of Jordan, Amman 11942, Jordan

Ahmad Jamrah، The University of Jordan, Amman 11942, Jordan

Department of Civil Engineering, School of Engineering, The University of Jordan, Amman 11942, Jordan

المراجع

Abu-Sharar, T. M., Al-Karablieh, E. K., and Haddadin, M. J. (2012). Role of virtual water in optimizing water resources management in Jordan. Water resources management, 26, 3977-3993.‏

Aldaya, M. M., & Hoekstra, A. Y. (2010). The water needed for Italians to eat pasta and pizza. Agricultural Systems, 103(6), 351-360.‏

Alhammad, Z., and Awaideh, M. (2023). Exploring the Role of Dates Value Chains in Enhancing Food Security in Jordan. Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 15(1), 1-6.‏

Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., and Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. Fao, Rome, 300(9), D05109.‏

Ansorge, L., Stejskalová, L., Vološinová, D. and Dlabal1, J., )2022(. Limitation of Water Footprint Sustainability Assessment: A Review. European Journal of Sustainable Development, Volume 11.

Beithou, N., Qandil, A., Khalid, M. B., Horvatinec, J., and Ondrasek, G. (2022). Review of agricultural-related water security in water-scarce countries: Jordan case study. Agronomy, 12(7), 1643.‏

Chapagain, A. K., & Orr, S. (2009). An improved water footprint methodology linking global consumption to local water resources: A case of Spanish tomatoes. Journal of Environmental Management, 90(2), 1219-1228.‏

Čuček, L., Klemeš, J. J., and Kravanja, Z. (2012). A review of footprint analysis tools for monitoring impacts on sustainability. Journal of Cleaner Production, 34, 9-20.‏

Deepa, R., Anandhi, A., and Alhashim, R. (2021). Volumetric and impact-oriented water footprint of crops: A review. Ecological Indicators, 130, 108093.‏

DoS, )2022(. Department of Statistics. RRetrieved 2024, [Online] Available at: https://dosweb.dos.gov.jo/agriculture/cropsstatistics/

Duarte, R., Pinilla, V., and Serrano, A. (2014). The water footprint of the Spanish agricultural sector: 1860–2010. Ecological Economics, 108, 200-207.‏

ElFetyany, M., Farag, H., and Abd El Ghany, S. H. (2021). Assessment of national water footprint versus water availability Case study for Egypt. Alexandria Engineering Journal, 60(4), 3577-3585.‏

El-Marsafawy, S. M., and Mohamed, A. I. (2021). The water footprint of Egyptian crops and its economics. Alexandria Engineering Journal, 60(5), 4711-4721.‏

Ene, S. A., and Teodosiu, C. (2011). Grey water footprint assessment and challenges for its implementation. Environmental Engineering & Management Journal (EEMJ), 10(3).‏

FAO, )2012(. Coping with water scarcity: An action framework for agriculture and food security, Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

FAO, )2022(. Food and Agriculture Organization of the United Nations. [Online] Available at: https://www.fao.org/giews/countrybrief/country.jsp?code=JOR&lang=en.

FAO, )2024(. Food and Agriculture Organization of the United Nations. [Online] Available at: https://www.fao.org/landwater/databases-and-software/cropwat/en/

Herath, I., Green, S., Horne, D., Singh, R., and Clothier, B. (2014). Quantifying and reducing the water footprint of rain-fed potato production, part I: measuring the net use of blue and green water. Journal of cleaner production, 81, 111-119.‏

Hoekstra, A. Y., Chapagain, A.K., Aldaya, M.M., and Mekonnen, M.M. (2011). The water footprint assessment manual: Setting the global standard. London, UK: Earth scan.‏

Hoekstra, A. Y., Chapagain, A.K., Aldaya, M.M., and Mekonnen, M.M. (2008). Globalization of Water: Sharing the planet`s freshwater resources. Blackwell Publishing Ltd.

Jacobs, A., Brauer-Siebrecht, W., Christen, O., Götze, P., Koch, H. J., Rücknagel, J., and Märländer, B. (2016). Silage maize and sugar beet for biogas production in crop rotations and continuous cultivation–energy efficiency and land demand. Field Crops Research, 196, 75-84.‏

Jia, X., Varbanov, P. S., Klemeš, J. J., and Wan Alwi, S. R. (2019). Water availability footprint addressing water quality. Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems, 7(1), 72-86.‏

Leeters, B., and Rikken, M. (2016). Export value chain analysis fruit and vegetables Jordan. Authorized by: Netherlands Enterprise Agency RVO, 11-19.‏

Liu, J., Yang, H., Gosling, S. N., Kummu, M., Flörke, M., Pfister, S., ... and Oki, T. (2017). Water scarcity assessments in the past, present, and future. Earth's future, 5(6), 545-559.‏

Maffia, A., Marra, F., Canino, F., Oliva, M., Mallamaci, C., Celano, G., and Muscolo, A. (2023). Comparative Study of Fertilizers in Tomato-Grown Soils: Soil Quality, Sustainability, and Carbon/Water Footprints. Soil Systems, 7(4), 109.‏

Maureira, F., Rajagopalan, K., and Stöckle, C. O. (2022). Evaluating tomato production in open-field and high-tech greenhouse systems. Journal of Cleaner Production, 337, 130459.‏

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(5), 1577-1600.‏

MoE, 2022. The National Climate Change Adaptation Plan of Jordan, Amman: Ministry of Environment of Jordan.

Mokhtar, A., Elbeltagi, A., Maroufpoor, S., Azad, N., He, H., Alsafadi, K., ... & He, W. (2021). Estimation of the rice water footprint based on machine learning algorithms. Computers and Electronics in Agriculture, 191, 106501.‏

Multsch, S., Al-Rumaikhani, Y. A., Frede, H. G., and Breuer, L. (2013). A site-specific agricultural water requirement and footprint estimator (SPARE: WATER 1.0). Geoscientific model development, 6(4), 1043-1059.‏

MWI. (2016). Ministry of Water and Irrigation of Jordan. Retrieved 2023, from https://www.mwi.gov.jo/Default/En

Rafiei Sardooi, E., Bazrafshan, O., and Jamshidi, S. (2024). Modeling the water security in a watershed using the water footprint concept and water scarcity indicators. Water Supply, 24(1), 235-253.‏

Salahat, M. A., & Al-Qinna, M. I. (2015). Rainfall fluctuation for exploring desertification and climate change: new aridity classification. Jordan Journal of Earth and Environmental Sciences, 7(1), 27-35.‏

Shahid, M., Cong, Z., and Zhang, D. (2018). Understanding the impacts of climate change and human activities on streamflow: a case study of the Soan River basin, Pakistan. Theoretical and Applied Climatology, 134, 205-219.‏

Symeonidou, S., and Vagiona, D. (2019). The water footprint of crops on Rhodes Island. Water, 11(5), 1084.