برنامه ریزی کشت محصولات مختلف با استفاده از برآورد نیاز آبی و روشهای بهینه سازی مکانی

افزایش جمعیت و محدود بودن اراضی کشاورزی قابل استفاده، همچنین تغییرات سریع جوامع و توسعه کاربریها، بر اهمیت برنامه ریزی صحیح جهت استفاده از زمین و بهینه سازی الگوی کشت می افزاید. در کشور ما به دلیل رشد روز افزون جمعیت و گسترش صنایع گوناگون، از امکان گسترش سطح زیر کشت به مرور زمان کاسته می شود و در نتیجه نیاز شدیدی به استفاده بهینه از اراضی کشاورزی موجود احساس می شود. همچنین تخصیص بهینه منایع آب، بخصوص در بخش کشاورزی که بزرگترین مصرف کننده آب در ایران است ضروری می باشد. زیرا آبیاری بیش از اندازه زمین های کشاورزی باعث شوری خاک و در نتیجه کاهش میزان بهره وری مزارع می گردد و آبیاری با آب کمتر از نیاز آبی گیاهان، باعث افت شدید محصولات می شود. در این پایان نامه، برنامه ریزی و بهینه سازی الگوی کشت محصولات کشاورزی مد نظر قرار گرفته است که طی سه مرحله اساسی پیاده سازی شد. در مرحله اول، نیاز آبی محصولات کشاورزی برای منطقه مورد مطالعه محاسبه شد. برای این کار، با استفاده از اطلاعات ایستگاههای هواشناسی همجوار، پارامترهایی نظیر دما، رطوبت و بارش برای منطقه مورد مطالعه محاسبه و نقشه های مربوطه تهیه شد. سپس به کمک این پارامترها میزان تبخیر-تعرق مر جع برای این منطقه محاسبه و با اعمال ضریب گیاهی، نیاز آبی هر قطعه به ازای هر محصول محاسبه گردید. در مرحله دوم، تعیین تناسب زمین برای محصولات کشاورزی مد نظر قرار گرفت. به منظور نیل به این مهم، ابتدا نقشه های معیار نظیر دما، بارش و تبخیر-تعرق برای هر ماه از سال زراعی تولید گردید. در ادامه با استفاده از جداول sys که نیاز رویشی محصولات در آن مشخص بود تناسب محصولات مختلف در منطقه تعیین گردید و نقشه تناسب قطعات زراعی در چهار کلاس تناسب به ازای هر محصول تهیه شد. در مرحله سوم، به منظور بهینه سازی الگوی کشت، از مدل برنامه ریزی خطی با هدف بیشینه نمودن درآمد خالص به همراه یکسری محدودیت ها، استفاده گردید. در این روش، به منظور مقایسه نتایج، سه سناریو تعریف و مدل برای هر یک از سه سناریو در سال اول و دوم زراعی اجرا شد. سناریو سوم با در نظر گرفتن محدودیتهای منطقه مورد مطالعه اجرا شد و در نهایت نقشه الگوی کشت برای این منطقه تولید گردید. مدل های توسعه داده شده در این تحقیق، در جنوب شهرستانهای برخوار و شاهین شهر و میمه واقع در استان اصفهان پیاده سازی شدند. این مدل برای سه سناریو با محدودیت های مختلف اجرا شد که میزان درآمد خالص حاصل از سناریو اول، دوم و سوم به ترتیب برابر 2457358، 887137 و 783299 میلیون ریال برای منطقه مورد مطالعه می باشد و برنامه ریزان با توجه به محدودیت های موجود می توانند از هر یک از، سه سناریو استفاده نمایند. در حالت بهینه سطح زیر کشت محصولاتی مانند سیب زمینی، یونجه و آفتابگردان به دلیل مصرف بالای آب و قرار گرفتن دوره رشد آنها در فصول بهار و تابستان، از الگوی کشت حذف شدند و محصولات گندم و جو سطح زیر کشت بیشتری نسبت به سایر محصولات به خود اختصاص دادند. با استفاده از مدل ارائه شده، می توان مناسب ترین محصول برای کشت در هر قطعه را تعیین و میزان آب مورد نیاز و درآمد حاصل از آن را برای برنامه ریزان بخش کشاورزی محاسبه نمود.