حداکثرسازی شاخص بهره وری اقتصادی آب در کشاورزی با کاربرد سطوح مختلف کم-آبیاری

طراحی الگوی کشت بهینه و تخصیص به موقع منابع آب همراه با کم آبیاری از جمله راهکارهای بهینه حداکثرساختن شاخص بهره وری اقتصادی از آب است. در این مقاله به بهینه سازی همزمان الگوی کشت و تخصیص آب با استفاده از شیوه کم آبیاری پرداخته شده است. منطقه مورد مطالعه غرب شبکه آبیاری دشت قزوین و ۶ سطح متفاوت درصد کاهش میزان آبیاری نسبت به پتانسیل نیاز آبی ماهانه (۰، ۰ تا۱۰، ۰ تا۲۰، ۰ تا۳۰، ۰تا۴۰ و ۰ تا۵۰ درصد) در سه سال خشک، نرمال و تر مورد مقایسه قرار گرفت و در هر سال بهترین سناریوی کم آبیاری انتخاب و نتایج با الگوی کشت موجود همان سال مقایسه شد. الگوی کشت جدید شامل محصولات اصلی منطقه و اضافه شدن محصول کلزا بود. هدف، رسیدن به حداکثر بهره وری اقتصادی آب (سود خالص در واحد حجم آب) با رعایت سقف برداشت ماهانه و سالانه آب های سطحی و زیرزمینی بود. نتایج نشان داد که بهترین سناریو در سال خشک حداکثر درصد کاهش میزان آبیاری نسبت به پتانسیل نیاز آبی ماهانه ۲۰ درصد، در سال نرمال آبیاری کامل و در سال تر حداکثر درصد کاهش میزان آبیاری نسبت به پتانسیل نیاز آبی ماهانه ۱۰ درصد می باشد. بهبود شاخص بهره وری اقتصادی آب برای سال خشک ۵۲/۲ درصد، سال نرمال ۴۱/۵ درصد و سال تر ۱۹/۶ درصد بوده و متوسط درصد تامین آبیاری سالانه در سال خشک از ۶۴/۳ به ۹۱/۷ درصد، در سال نرمال از ۷۰/۰ به ۱۰۰ درصد و در سال تر از ۷۷/۵ به ۹۷/۱ درصد افزایش می یابد، همچنین عملکرد نسبی کلیه محصولات به ویژه گندم، یونجه و چغندرقند را به مقدارقابل توجهی ارتقا می دهد. بنابراین، الگوریتم جستجوی گرانشی، به عنوان یک مدل بهینه ساز می تواند در انتخاب الگوی کشت و تخصیص مناسب منابع آب های سطحی و زیرزمینی با لحاظ منافع اقتصادی در مدیریت شبکه های آبیاری مدنظر قرار گیرد.  

Keywords:

Crop pattern , Water productivity index , Gravitational search algorithm , Optimization model , Deficit irrigation , الگوی کشت , شاخص بهره وری آب , الگوریتم جستجوی گرانشی , مدل بهینه ساز , کم آبیاری