بهینه‌سازی سطح زیرکشت محصولات کشاورزی با تاکید بر امنیت آب و غذا

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری -گروه مهندسی منابع طبیعی دانشگاه هرمزگان

2 گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

3 گروه مهندسی منابع طبیعی- دانشگاه هرمزگان

4 استاد گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بین المللی امام خمینی ، قزوین، ایران

5 استادیار،بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش

doi
10.22034/idj.2025.535271.2612
چکیده

این مطالعه با هدف بهینه‌سازی سطح زیرکشت محصولات کشاورزی در شهرستان جیرفت ، از طریق تلفیق چارچوب ردپای آب (WF) و ارزش غذایی (تولید کالری) انجام شد و در دو فاز اجرا شد. ابتدا ردپای آب سیب‌زمینی (محصول کلیدی منطقه) تحت ۱۸ تیمار مدیریتی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت که ترکیبی از سطوح مختلف آبیاری (۱۰۰ درصد (WL1)، ۹۰ درصد (WL2)، ۸۰ درصد (WL3) نیاز آبی)، روش‌های آبیاری (قطره‌ای سطحی (IM1) و زیرسطحی (IM2)) و سطوح کوددهی نیتروژن (۱۰۰ درصد (F1)، ۶۰ درصد (F2)، ۴۰ درصد (F3) نیاز بهینه) بودند. براساس نتایج، از میان این تیمارها، تیمار آبیاری ۹۰ درصد با استفاده از روش قطره‌ای سطحی و ۶۰ درصد کود نیتروژنه (WL2IM1F2) به عنوان پایدارترین روش از نظر آب برای سیب‌زمینی شناسایی شد که کمترین ردپای آب کل (۱۹۷/۵۰ مترمکعب بر تن) و بالاترین کارایی مصرف آب (۷/۳۹ کیلوگرم بر مترمکعب) را به دست داد. سپس، این تیمار بهینه سیب‌زمینی به همراه سایر محصولات اصلی (پیاز، هندوانه، گندم، ذرت، گوجه‌فرنگی) در یک مدل بهینه‌سازی برنامه‌ریزی خطی برای الگوی کشت کل شهرستان گنجانده شد. تحت سناریوی اول (کمینه‌سازی ردپای آب)، بهینه‌سازی الگوی کشت منجر به کاهش ۳۴/۶ درصدی مصرف کل آب و در عین حال افزایش ۲۶/۷ درصدی تولید کل شد که عمدتاً از طریق گسترش کشت محصولات با ردپای آب کم مانند پیاز و هندوانه محقق شد. سناریوی دوم (بیشینه‌سازی کالری) منجر به افزایش ۱۱/۹ درصدی تولید کل کالری با افزایش سطح اختصاص‌یافته به محصولات با بازده کالری بالا، به‌ویژه سیب‌زمینی (با استفاده از تیمار (WL2IM1F1) و ذرت شد. یافته‌ها نشان می‌دهد که یک رویکرد دوگانه ترکیبی که معیارهای ردپای آب و بهره‌وری کالری را ترکیب می‌کند، می‌تواند به طور مؤثری اهداف حفظ آب و امنیت غذایی را متعادل کند.