تحلیل بهینهسازی چندهدفه الگوهای کشت در حوضه هیرمند: نقش استراتژی واردات آب مجازی
نویسندگان
1 گروه احیاء مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
2 دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران.
doi
چکیده
کشاورزی رکن اصلی اقتصادی حوضه هیرمند است اما با کمبود شدید آب ناشی از مصرف ناپایدار مواجه است. مطالعات قبلی الگوهای کشت را بر اساس عوامل اقتصادی و آبی در مناطق خشک بهینه کردهاند. با اینحال، شرایط منحصربهفرد هیرمند نیازمند یک رویکرد بهینهسازی چندهدفه متناسب با ادغام عوامل اقتصادی، اکولوژیکی و محیطی است. این مطالعه یک مدل ریاضی چندهدفه را برای تعیین الگوی کشت بهینه برای هیرمند توسعه میدهد تا سود کشاورز را به حداکثر برساند و در عین حال مصرف آب و اثرات زیستمحیطی را به حداقل برساند. این مدل مناطق کشت را برای محصولات عمده منطقهای با استفاده از برنامهریزی خطی چندهدفه شبیهسازی میکند. در این راستا برای به دست آوردن الگوی کشت بهینه با اهداف موردنظر از الگوریتم ژنیک به عنوان یک روش بهینه سازی تصادفی استفاده شد. اطلاعات مورد نظر از سازمان جهاد کشاورزی و آب منطقه ای استان سیستان و بلوچستان و محاسبات مربوطه درنرم افزار MATLABوCROPWAT صورت گرفت. سال زراعی تعیین شده در این پژوهش سال 1397-1398 و محصولات منتخب شامل گندم، ذرت، جو، انگور سیاه، خیار بادمجان، پیاز، حبوبات و گیاهان دارویی می باشند.نتایج نشانمیدهد که الگوی کشت بهینه، مصرف سالانه آب را ۲۹ درصد شستشوی نیتروژن را تا ۱۴ درصد کاهش میدهد و بازده اقتصادی را ۱۱ درصد در مقایسه با شیوههای فعلی افزایش میدهد. واردات آب مجازی گندم و ذرت مصرف آب محلی را ۱۸ درصد کاهش میدهد و بازده اقتصادی را تا ۵ درصد بهبود میبخشد. این رویکرد مدلسازی یکپارچه، پشتیبانی تصمیمگیری مبتنی بر سناریو و دادهمحور را برای هدایت سیاستگذاری در مورد استراتژیهای بهینه کشت فراهم میکند.نتایج نشاندهنده قابلیت بهینهسازی چندهدفه همراه با واردات آب مجازی برای تقویت پایدار کشاورزی با وجود کمبود آب است. این مطالعه میتواند بهعنوان یک نقشه راه برای سیاستگذاران و کشاورزان در جهت بهبود و پایداری کشاورزی در حوضه هیرمند مورد استفاده قرار گیرد.
