محمدجواد نحوی نیا

مدل های شبیه سازی- بهینه سازی ابزار ارزشمندی برای انتخاب الگوی کشت مناسب هستند. هدف اصلی این تحقیق، ارائه الگوی کشت بهینه و تخصیص آب نقشه الگوی کشت در مقیاس چاه مزرعه در دشت ساوه استان قم می باشد. بدین منظور از یک مدل شبیه سازی-بهنه سازی استفاده گردید. این مدل پس از شبیه‎سازی الگوی کشت، بهینه سازی را با الگوریتم فراابتکاری چندهدف NSGA-II انجام می دهد. متغیرهای تصمیم شامل زمین و آب تخصیص یافته به دوره های ده روزه رشد گیاهان به گونه ای محاسبه شدند که توابع هدف آبی حداقل و اقتصادی بیشینه شوند. مدل توسعه یافته برای شبیه سازی و بهینه سازی الگوی کشت با سطح زیرکشت 19396 هکتار و تخصیص آب دشت ساوه استان قم با آب تجدیدپذیر به میزان 114000000 مترمکعب استفاده شد. بهینه سازی الگوی کشت و تخصیص آب در 24 سناریو در دشت ساوه، شامل سه سناریوی افزایش راندمان (راندمان موجود (NB1)، بهبودیافته (NB2) و پتانسیل (NB3))، دو سناریوی تغییر در الگوی کشت موجود (تغییرات معین در کل محصولات با توجه به نیاز استان و با مشاوره کارشناسان سازمان جهاد کشاورزی استان) و چهار سناریوی برداشت از آب زیرزمینی (برداشت 100 درصد (GW100)، 80 درصد (GW80)، 60 درصد (GW60) و 40 درصد (GW40) از منابع آب تجدیدپذیر زیرزمینی با الگوریتم NSGA-II اجرا شد. بهینه سازی با استفاده از مدل پیشنهادی در 24 سناریو، باعث بهبود توابع هدف آبی و اقتصادی نسبت به عملکرد اولیه شبیه-سازی شد. نتایج نشان داد24 سناریوی پیشنهادی با کمینه سازی تابع هدف آبی و بیشینه سازی تابع هدف اقتصادی نسبت به وضع موجود(شبیه سازی) بدست آمده است. در مجموع مدل پیشنهادی که ابزاری تخصصی برای بهینه سازی الگوی کشت زراعی با تخصیص آب است، علیرغم سادگی کارایی بسیار مناسبی داشت. نتایج حاکی از آن است در وضعیت موجود، پایین بودن وضعیت اقتصادی کشاورزی فاریاب، ناشی از هدر رفت و عرضه بالای آب در الگوی کشت بوده است. در صورتی که با افزایش سطح زیر کشت برخی محصولات و کاهش 20 تا 60% عرضه آب به الگو، امکان افزایش چشمگیر عملکرد و سود خالص به ازای واحد آب مصرفی وجود دارد.