دشت نیشابور در استان خراسان رضوی با شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک و با تکیه بر منابع آب زیرزمینی یکی از قطب های مهم تولیدات زراعی کشور محسوب می شود و بر اساس اطلاعات موجود برداشت از این منابع بیش از حد مجاز است. این روند موجب افت سطح آبهای زیرزمینی، کاهش کیفیت آب و حتی نشست زمین در برخی نقاط شده است. در این تحقیق ابتدا با توجه به خصوصیات کمی و کیفی آبخوان نواحی مناسب برداشت آب با استفاده از روش fahp مشخص شد. سپس جهت تعیین میزان افت سطح آب مدلهای شبکه عصبی مصنوعی، سیستم استنتاج فازی، رگرسیونی و مدل بیلان حجمی مقایسه شد و در انتها از مدل بیلان حجمی جهت تعیین افت سطح آب استفاده گردید. در ادامه بعلت تعدد متعیرهای تابع هدف در بهینه سازی مصرف آب، با استفاده از روش های فراکاوشی و هوشمند که نیاز به محاسبات کمتر و کارآیی بیشتر نسبت به دیگر روشها دارند به بهینه سازی الگو و تراکم کشت محصولات زراعی منطقه مطالعاتی پرداخته شد. در این راستا یک نظریه با ترکیب روشهای لانه مورچگان و جهش هوشمند اجزای جمعی ارائه شد نتایج الگوریتم empsaco نشان داد که در حل توابع از دقت مناسبی برخوردار است. سپس کاربرد مدلهای بیلان آب در خاک و مدلهای شبکه عصبی و فازی در برآورد عملکرد محصولات منطقه بررسی شد. نتایج نشان داد که مدلهای شبکه عصبی و عصبی فازی نمی توانند عملکرد محصولات آبی را با دقت مناسبی برآورد کنند و معادلات بیلان آب در خاک جهت تعیین عملکرد واقعی در منطقه مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مدل بهره برداری بر مبنای چهار سناریوی هیدولوژیکی و دو سناریوی حفظ روند وضع موجود و ممانعت از افت سطح آب اجرا شد و الگو و تراکم کشت بهینه دشت انتخاب گردید. نتایح نشان داد که وضعیت الگو و تراکم کشت در منطقه الگوی بهینه نیست بطوری که بر مبنای یک سال نرمال می توان با کاهش 30 درصدی سطح زیر کشت اغلب محصولات بهاره و افزایش 30 درصدی سطح زیر کشت گندم و جو و کلزا بیشترین درآمد را از آب استحصالی از آبخوان کسب نمود. در بین محصولات بهاره ذرت و گوجه فرنگی بیشترین سهم را در افزایش سطح داشت. نتایج نشان داد که با افزایش 20591 هکتار به محصولات پاییزه و کاهش 8197 هکتار از محصولات بهاره می توان درآمد بیشتری را کسب کرد. به منظور به حداقل رساندن افت سطح آب، در صورت وقوع بارش برابر میانگین بارش سالانه منطقه، کشاورزان تنها مجاز به برداشت 349میلیون مترمکعب از آبخوان دشت نیشابور در طول سال هستند که با این حجم آب می بایست 113752 هکتار از اراضی دشت را فاریاب نمود.

در سراسر تاریخ بشر دسترسی مطمئن به آب، یک شرط اولیه و اساسی برای توسعه اجتماعی، اقتصادی و پایداری فرهنگ و تمدن بوده است. در جهان امروز عواملی همچون افزایش چشمگیر جمعیت کره زمین و بهره برداری بی رویه از منابع محیط زیست برای تأمین نیازهای اقتصادی، تأثیر خاص خود را در رابطه با منابع آب برجای گذارده است. بطوریکه مسائل مربوط به بحران و مدیریت آب از دیدگاه سازمان ملل متحد پس از مشکل جمعیت به عنوان دومین مسئله اصلی جهان شناخته شده است. باید توجه داشت که امکان افزایش منابع آب شیرین جهان و حل این بحران وجود ندارد، تنها راه کار ممکن، بهبود روش-های استفاده از آب است. یکی از راه هایی که با استفاده از آن می توان از بروز هر چه بیشتر بحران آب جلوگیری کرد و همچنین اقدام به فعالیت های مدیریتی در آن مکان ها کرد مکان یابی نقاط بحرانی آبخوان می باشد تا در مورد این مکان ها توجه بیشتری صورت گیرد و با انجام کارهای مدیریتی از بروز مشکلات بیشتر جلوگیری شود. به دین منظور در این تحقیق ابتدا عواملی که در بروز بحران تاثیر دارند شناسایی گردید این عوامل در 5 گروه اصلی و با 14 زیر معیار دسته بندی شدند. سپس لایه همه زیرمعیارها در محیط arcgisتهیه شد از آنجا که همه معیارها در ایجاد بحران تاثیر یکسانی ندارند به همین دلیل برای بدست آوردن وزن معیارها، از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی ahp و لایه های اطلاعاتی فضایی معمولی جهت انجام تحقیق استفاده شد. سپس برای وارد کردن اثر ابهامات حاکم بر فر آیند تصمیم گیری تصمیم گیرندگان از تلفیق فرآیند ahp با منطق ارزش دهی تدریجی فازی تحت عنوان fahp جهت محاسبه وزن های معیارها و همچنین از لایه های فازی معیارها استفاده شد. عواملی که در ایجاد بحران آب موثراند شامل: عوامل اقلیمی، عوامل زمین شناسی، کاربری اراضی، فاصله ها و حریم ها و کیفیت آب بود. بعد از بدست آوردن وزن لایه ها و تلفیق آن ها نقشه درجه بندی بحران آب آبخوان دشت نیشابور با دو روش ahp و fahp بدست آمد. نتیجه حاکی از آن بود که نواحی غربی دشت و قسمت هایی از مرکز و جنوب دشت با بحران بیشتری روبه رو هستند و اگر همین وضعیت ادامه بیابد نه تنها استفاده از آب در نواحی غربی دشت بخصوص از نظر شوری با چالش جدی روبه رو خواهد شد بلکه بحران به نواحی شرقی نیز گسترش می یابد. نتیجه بررسی در دو روش با 63 درصد تطابق تقریباً یکسان است ولی روش ahp به خاطر اینکه مکان های کمی را فوق بحرانی بیان می کند امکان مانور بیشتر برای کارهای مدیریتی نخواهد بود از طرفی در روش fahp عدم قطعیت نظرات کارشناسان در نظر گرفته شده بنابراین توصیه می شود از روش fahp برای مکان گزینی نقاط بحرانی استفاده شود.

از آنجا که خیار یکی از صیفی جات عمده و پر مصرف در کشور است و به شرایط نامساعد، به ویژه تنش های آبی حساسیت زیادی دارد، بنابراین تعیین صحیح و دقیق نیاز آبی این گیاه ضروری به نظر می رسد. افزایش بهره وری آب اصولا ًاز دو طریق امکانپذیراست: ?- نگاه داشتن میزان تولید محصول در سطح کنونی توأم با کاهش آب مصرفی ?- افزایش عملکرد به ازای واحد آب مصرفی است. هر چند برای افزایش محصول با استفاده کمتر از منابع آب، روشهای زیادی ارائه شده که به دلایلی مانند هزینه بالا و کارآیی کم، مورد استقبال واقع نشده اند، اما استفاده از زئولیت ها یکی از راه هایی است که به دلیل ارزانی و توانایی بالا مورد توجه قرار گرفته است. به همین دلیل تأثیر کاربرد زئولیت و تنش خشکی بر شاخص های رشد خیار (سطح برگ، تعداد برگ، ارتفاع بوته و قطر ساقه) و پارامترهای میوه (تعداد، وزن، طول و قطر میوه خیار) در آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح کاملا تصادفی با ? تیمار و ? تکرار در گلخانه ای واقع در آرین شهر انجام شد. در این آزمایش زئولیت در سه سطح (صفر، ? و ?? گرم در هر کیلو گرم خاک) و تنش خشکی در سه سطح (صفر، ?? و?? درصد نیاز آبی) در طول دوره رشد اعمال شد. در این طرح به دلیل اهمیت بیشتر زئولیت؛ زئولیت کرت فرعی و تنش خشکی کرت اصلی در نظر گرفته شده است. سطح برگ با پلانیمتر، قطر ساقه و میوه و طول میوه با کولیس در طول دوره رشد اندازه گیری شد.