چکیده استان کرمان از مناطق خشک و نیمه خشک کشور ایران است که آب محدودکننده ترین عامل توسعه کشاورزی آن می باشد. از میان شهرستان های استان، شهرستان بافت که یکی از قطب-های کشاورزی به شمار می رود، انتخاب شده است. به منظور استفاده بهینه ی آب در کشت محصولات زراعی شهرستان بافت به بررسی تبخیر– تعرق، کارآیی مصرف آب نسبی، عملکرد نسبی و مقایسه الگوهای بهینه کشت در راندمان های متفاوت آبیاری پرداخته شد. در این پژوهش در ابتدا مقدار آب خالص مورد نیاز گندم، جو، نخود، سیب زمینی و آفتاب گردان با استفاده از روش پنمن – مانتیث (با استفاده از نرم افزار cropwat) به ترتیب 432، 5/345، 3/169، 4/233 و 9/291 میلی متر برآورد شد. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک و مشخص شدن متغیرهای مورد استفاده در بهینه سازی و فرموله کردن تابع هدف، بهینه سازی کارآیی مصرف آب نسبی در مراحل مختلف رشد گیاه صورت پذیرفت. حداکثر کارآیی مصرف آب نسبی برای محصولات گندم، جو، نخود، سیب زمینی و آفتاب گردان (با استفاده از نرم افزار matlab) به ترتیب برابر 87/0، 91/0، 98/0، 90/0 و 91/0 محاسبه شد. سپس با استفاده از مدل تئوری بازی ها به تعیین الگوی کشت بهینه (با استفاده از نرم افزارwin qsb) پرداخته شد. نتایج حاصل از معیار ماکزیمین نشان می دهد که سیب زمینی و نخود ریسک پذیرترین محصولات منطقه می باشند.

سیلاب را می توان یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی دانست که علاوه بر جان انسانها سرمایه آنها را نیز تهدید می کند. برای مهار سیلاب آنچه در درجه نخست دارای اهمیت است پیش-بینی مقدار سیلاب می¬باشد. لذا برای تحقق این امر، از مدل های جعبه سیاه از جمله مدل سری های زمانی و یا اخیراً از مدل شبکه های عصبی مصنوعی (ann) بطور گسترده استفاده می شود که قابلیت پیش بینی و مدلسازی غیرخطی را نیز دارا می باشد. هدف از این پژوهش پیش¬بینی سیلاب رودخانه تیره واقع در شمال شرق استان لرستان با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و سری زمانی می¬باشد. در این پژوهش از دو شبکه پس انتشار و تابع پایه شعاعی جهت پیش¬بینی سیلاب رودخانه تیره لرستان استفاده شد و نتایج این شبکه¬ها با مدل سری¬های زمانی مقایسه گردید. برای این منظور از داده¬های روزانه هیدرولوژیکی ایستگاه تیره طی دوره آماری 23ساله( 1369تا 1391) استفاده شد. با بررسی همبستگی بین داده¬ها و دبی رودخانه تیره مشخص شد که بارش و دبی با تأخیرهای مختلف پارامترهای موثر بر جریان سیلابی هستند. پس از نرمالیزه کردن داده¬ها، مدلهای پس انتشار و تابع پایه شعاعی ایجاد شد. بررسی مدل¬های مذکور نشان داد که شبکه¬های تابع¬ پایه شعاعی بهترین نتایج را در بین انواع شبکه¬های عصبی دارند. با مقایسه این شبکه¬ها و مدل¬های سری زمانی مشخص شد که مدل شبکه عصبی با ضریب تعیین ، 0/98و ریشه میانگین مربعات خطا، 0/0039 ، پیش¬بینی بهتری نسبت به مدل armax و arima از سیلاب رودخانه تیره دارد. کلیدواژه : پیش¬بینی، سیلاب، رودخانه تیره لرستان، شبکه عصبی مصنوعی ، سری زمانی

برنج یکی از گیاهان زراعی با مصرف زیاد آب می باشد و به کار گیری روش هایی به منظور افزایش بهره وری آب در تولید آن اهمیت زیادی دارد. به همین منظور آزمایشی در موسسه تحقیقات برنج کشور (مازندران-آمل) در سال 1392 به منظور ارزیابی کشت نشائی برنج در فارو و مدیریت های مختلف کم آبیاری از نظر بهره وری مصرف آب، به اجرا درآمد. این تحقیق به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی شامل پنج تیمار مدیریت آبیاری در 3 تکرار به اجرا درآمد. تیمارها شامل مدیریت های آبیاری : آبیاری دائم در کل دوره رشد (t1)، آبیاری دو روز پس از ناپدید شدن آب از سطح خاک (t2)، آبیاری چهار روز پس از ناپدید شدن آب از سطح خاک (t3)، آبیاری پنج روز پس از ناپدید شدن آب از سطح خاک (t4)، اشباع دائم خاک در کل دوره رشد (t5) می باشند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که مدیریت های مختلف آبیاری از نظر آب مصرفی، بهره وری آب آبیاری، بهره وری آب آبیاری به همراه بارش و عملکرد تفاوت بسیار معنی داری داشتند. تیمار t1 بیشترین عملکرد و آب مصرفی را به خود اختصاص داد ولی تیمار t5 سبب 33% (2650 مترمکعب در هکتار) صرفه-جویی در آب نسبت به تیمار t1 شد درحالی که تفاوت معنی داری در مقدار عملکرد دو تیمار مشاهده نشد. همچنین بهره وری آب آبیاری و بهره وری آب آبیاری + بارش به ترتیب به میزان 32% و 30% افزایش یافت. کاشت نشایی در فارو و ایجاد شرایط اشباع یک جایگزین مناسب برای تولید برنج است و کاهش قابل توجه در هزینه های متغیر تولید از طریق کاهش مصرف آب بدون کاهش در عملکرد قابل دسترسی است. در واقع از نقطه نظر اقتصادی تیمار اشباع با داشتن بیشترین حد سود آوری (18670 ریال برای هر متر مکعب)، سود خالص (89215080 ریال) و نسبت درآمد ناخالص به هزینه کل (05/3) به عنوان تیمار بهینه انتخاب شد. در این پژوهش تأثیر مدیریت های مختلف آبیاری بر پارامترهای مربوط به اجزای عملکرد نیز مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده پارامترهایی نظیر طول خوشه و تعداد دانه پوک تفاوت بسیار معنی دار و از نظر تعداد دانه پر تفاوت معنی داری (01/0 p-value <) داشتند. بنابراین تیمار اشباع دائم خاک در طول دوره رشد برای صرفه جویی و حفظ منابع آبی و رسیدن به عملکرد بهینه، مناسب می باشد و فرصت هایی را برای حفاظت از منابع آب و بهبود امنیت غذایی ارائه می کند چرا که در سطح گسترده به میزان قابل توجهی سبب صرفه جویی در آب خواهد شد.

برنج یکی از گیاهان زراعی با مصرف زیاد آب می باشد و به کار گیری روش هایی به منظور افزایش بهره وری آب در تولید آن اهمیت زیادی دارد. به همین منظور آزمایشی در موسسه تحقیقات برنج کشور (مازندران-آمل) در سال 1392 به منظور ارزیابی کشت نشائی برنج در فارو و مدیریت های مختلف کم آبیاری از نظر بهره وری مصرف آب، به اجرا درآمد. این تحقیق به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی شامل پنج تیمار مدیریت آبیاری در 3 تکرار به اجرا درآمد. تیمارها شامل مدیریت های آبیاری : آبیاری دائم در کل دوره رشد (t1)، آبیاری دو روز پس از ناپدید شدن آب از سطح خاک (t2)، آبیاری چهار روز پس از ناپدید شدن آب از سطح خاک (t3)، آبیاری پنج روز پس از ناپدید شدن آب از سطح خاک (t4)، اشباع دائم خاک در کل دوره رشد (t5) می باشند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که مدیریت های مختلف آبیاری از نظر آب مصرفی، بهره وری آب آبیاری، بهره وری آب آبیاری به همراه بارش و عملکرد تفاوت بسیار معنی داری داشتند. تیمار t1 بیشترین عملکرد و آب مصرفی را به خود اختصاص داد ولی تیمار t5 سبب 33% (2650 مترمکعب در هکتار) صرفه-جویی در آب نسبت به تیمار t1 شد درحالی که تفاوت معنی داری در مقدار عملکرد دو تیمار مشاهده نشد. همچنین بهره وری آب آبیاری و بهره وری آب آبیاری + بارش به ترتیب به میزان 32% و 30% افزایش یافت. کاشت نشایی در فارو و ایجاد شرایط اشباع یک جایگزین مناسب برای تولید برنج است و کاهش قابل توجه در هزینه های متغیر تولید از طریق کاهش مصرف آب بدون کاهش در عملکرد قابل دسترسی است. در واقع از نقطه نظر اقتصادی تیمار اشباع با داشتن بیشترین حد سود آوری (18670 ریال برای هر متر مکعب)، سود خالص (89215080 ریال) و نسبت درآمد ناخالص به هزینه کل (05/3) به عنوان تیمار بهینه انتخاب شد. در این پژوهش تأثیر مدیریت های مختلف آبیاری بر پارامترهای مربوط به اجزای عملکرد نیز مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده پارامترهایی نظیر طول خوشه و تعداد دانه پوک تفاوت بسیار معنی دار و از نظر تعداد دانه پر تفاوت معنی داری (01/0 p-value <) داشتند. بنابراین تیمار اشباع دائم خاک در طول دوره رشد برای صرفه جویی و حفظ منابع آبی و رسیدن به عملکرد بهینه، مناسب می باشد و فرصت هایی را برای حفاظت از منابع آب و بهبود امنیت غذایی ارائه می کند چرا که در سطح گسترده به میزان قابل توجهی سبب صرفه جویی در آب خواهد شد.

پایداری منابع آب مهم ترین سهم را در دوام سیستم های کشاورزی دارد و به میزان زیادی به الگوی کشت محصولات زراعی وابسته می باشد. متوسط میزان ریزش های جوی در کشور ایران 250 میلی-متر بوده و ظرفیت توسعه آب قابل استحصال پایین است. میزان آب مصرفی در بخش کشاورزی بر اساس آمار موجود بیش از 90 درصد می باشد که این رقم بالاتر از حد ایده آل جهانی (60 درصد) است. از طرفی کشاورزان به دنبال بدست آوردن سود بیشتر هستند، بنابراین با توجه به شرایط موجود، یکی از راهکارهای مدیریتی مناسب که منجر به متعادل سازی مصرف آب و استفاده بهینه از ذخایر آبی موجود و رسیدن به حداکثر بازده اقتصادی در بخش کشاورزی می شود استفاده از الگوی کشت مناسب و انجام بهینه سازی در این زمینه است. مطالعه حاضر به دنبال تعیین الگوی کشت بهینه در دوره برنامه ریزی پنج ساله آبی 93-1392 تا 97-1396، با تأکید بر عدم بیلان منفی ذخایر آب زیرزمینی و دستیابی به اهداف مورد نظر در دشت نریمانی می باشد. لذا تلاش می شود الگوی زراعی مبتنی بر حداکثرسازی بازده برنامه ای و حداقل استفاده از منابع آبی مورد بررسی قرار گیرد. برای دستیابی به این مطلب، با استفاده از مدل ریزمقیاس کننده lars-wg، بارندگی فصلی و سالیانه برای دو ایستگاه سد کارده و اولنگ اسدی که به ترتیب معرف ارتفاعات و دشت هستند پیش بینی شد، و سپس حجم تغذیه سالیانه به آب های زیرزمینی در پنج سال آتی محاسبه شده است. سپس با استفاده از روش حل بهینه سازی برنامه ریزی کسری، الگوی بهینه زراعی برای سال پایه و پنج سال آتی در حالت ها و سناریوهای مختلف پیشنهاد شد. با توجه به نتایج حاصل، در صورتی که الگوی ارائه شده در سال پایه به کار گرفته شود، مقدار 59/25250 متر مکعب آب صرفه جویی شده و سود حاصل تقریباً سه برابر می شود. همچنین با توجه به سناریوهای ارائه شده، بکارگیری الگوی ارائه شده در سناریوی دوم علاوه بر حداقل کردن مصرف آب منجر به کاهش سالیانه شدت افت به میزان 20% در سال پایه (9/36 میلیون مترمکعب) شده که این میزان و در انتهای سال پنجم دوره مورد برنامه ریزی به صفر می رسد. در نهایت با توجه به اهمیت حفظ منابع آبی بخصوص سفره های زیرزمینی، پیشنهاد می شود از الگوهای ارائه شده در این دشت به عنوان یک نمونه اجرایی در تمام نقاط کشور و با در نظر گرفتن قیدها و محدودیت های آن منطقه مورد استفاده قرار گیرد.