توسعه یک مدل برنامه‌ریزی غیرخطی برای تعیین الگوی کشت بهینه در شرایط کم‌آبیاری

Abstract

بهبود کارایی مصرف آب و عملکرد شبکه­های آبیاری در شرایط کم­آبیاری، مستلزم تعیین سطوح مناسب کم­آبیاری است. این تحقیق با هدف توسعه یک مدل برنامه­ریزی غیرخطی برای تعیین الگوی کشت بهینه در شرایط کم­آبیاری انجام شد. یک مدل غیرخطی با تابع هدف شاخص بهره­وری آب اقتصادی (سود خالص به میزان آب مصرفی) با یک مدل رشد گیاهی ترکیب و توسعه‌یافته و با استفاده از داده­ها و اطلاعات شبکه آبیاری شهید چمران اهواز، مدل توسعه‌یافته اجرا و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین سطح زیرکشت در تمامی سناریوهای کم­آبیاری مربوط به محصول گندم می­باشد و برای سناریوهای 10، 20 و 30 درصد کم­آبیاری به­ترتیب مقادیر 674، 949 و 1362 هکتار از اراضی شبکه را شامل می­گردد. افزایش سطح زیرکشت شبکه، در سناریوی 30 درصد کم­آبیاری نسبت به سناریوی آبیاری کامل 92 درصد برآورد گردید. کمترین سطح زیرکشت نیز مربوط به محصول آفتابگردان با مساحت 189 هکتار (در سناریوی 10 درصد کم­آبیاری) است. آنالیز نتایج بیانگر آن است که در سناریوی 10 درصد کم ­آبیاری، مقدار شاخص بهره­وری آب اقتصادی شبکه با مدیریت الگوی کشت می­تواند تا 19 درصد افزایش نسبت به آبیاری کامل را داشته باشد. درحالی‌که در سناریو 20 درصد و 30 درصد کم­آبیاری، با اجرای الگوی کشت بهینه مربوطه، مقادیر این شاخص به ترتیب معادل 21 و 23 درصد افزایش برآورد می­گردد. همچنین بررسی­ها حاکی از آن دارد که ترکیب متفاوت از سناریوهای کم‌آبیاری برای محصولات الگوی کشت می­تواند نتایج متفاوت­تری را حاصل نماید. بر این اساس در الگوی کشتی که در آن برای محصولات لوبیا و باقلا 10 درصد، برای محصولات آفتابگردان و سیب‌زمینی 20 درصد و برای محصول گندم 30 درصد کم­آبیاری اعمال گردد، شاخص بهره­وری آب اقتصادی شبکه می­تواند به حداکثر میزان 15250 ریال بر مترمکعب افزایش یابد.