Prioritization of Arable Crops Using Multiple Criteria and Analytical Hierarchy Process (AHP) Method, Case Study: Markazi Province - Farahan Plain

Document Type : Original Article

Author

Assistant Professor, Agricultural Engineering Research Department, Markazi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Arak, Iran

Abstract

Due to the increasing population growthand limited resources available, achieving a suitable cropping pattern from which maximum utilization of production factors and inputs, especially water as a limiting factor, can be obtained, is an undeniable necessity. The aim of this study was to rank arable crops in the Farahan plain using multiple criteria and analytic hierarchy process. Forthis purpose using AHP method cultivable crops were ranked based on four indices of water, food, energy and economic profit and also the combination of these four indices. The results of AHP analysis showed that the economic profit criteria with a weight of 0.35 and then water consumption with a weight of 0.31 are the most important factors in prioritizing arable crops in the Farahan plain. The value of consistency ratio in all criteria and sub-criteria was less than 0.1, which indicates the acceptable level of agreement in the analysis. The results showed that the first priority of cultivation in the region based on water consumption criteria, were saffron, cumin and camelina, basedon calorie production, were forage sorghum, potato and corn, based on energy consumption were, forage sorghum, forage corn and grapes and based on the economic benefits were, lavender, thyme and borage, respectively. The results showed that the current cropping pattern in the study area is not an acceptable cropping pattern and optimizing the cropping pattern based on the multiple criteria and prioritizing crop cultivation based on these criteria should be on the agenda of managers and decision makers. Prioritization of crops cultivation based on the fourcriteria mentioned in this study provides the foundation for the gradual implementation of the optimal cropping pattern in the plains. Therefore, according to the results obtained in this study, it is suggested to use multi criteria decision-making methods to prioritize arable cropsand select the optimumcropping pattern.

Keywords

References

بابازاده، ر. و اکبری، ع.1396. رتبه‌بندی کشت محصولات کشاورزی و باغی استان آذربایجان غربی با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی. اولین کنفرانس بین‌المللی بهینه‏سازی سیستم‏ها و مدیریت کسب و کار، بابل.
حسن‏پناه، د.، نیکشاد، خ.، سوی، ع. و کربلایی خیاوی، ح. 1394. برنامه بهینه‏سازی الگوی کشت محصولات زراعی و باغی استان اردبیل. نشریه فنی شماره 38، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.
حیدری، م.، یوسفی، ع.، رستمی، ف. و حسینی صدیق، م. 1399. پهنه‏بندی اگروکلیمایی کشت زعفران در استان همدان رهیافتی برای تغییر الگوی کشت. جغرافیا و برنامه‏ریزی محیطی. 76 (4): 114-99.
حیدری، م.د.، امید، م.، اکرم، ا.، مبلی، ح. و رجایی‏فر، م.ع. 1392. مصرف انرژی در محصولات کشاورزی و دامی ایران: مطالعه مروری. هشتمین کنگره ملی مهندسی ماشین‏های کشاورزی (بیوسیستم) و مکانیزاسیون ایران، مشهد.
روستا، ک.، تیموری، م. و فلکی، م. 1391. اولویت‏بندی کشت محصولات زراعی شهرستان بیرجند با استفاده از تکنیک AHP. اقتصاد کشاورزی و توسعه. 79 (3): 65-47.
زمانی، ا.، قادرزاده، ح. و مرتضوی، ا. 1393. تعیین الگوی کشت با تاکید بر مصرف بهینه انرژی و کشاورزی پایدار "مطالعه موردی شهرستان سقز استان کردستان". نشریه دانش کشاورزی و تولید پایدار. 24 (1): 43-31.
شریفی، م.، اکرم، ا.، رفیعی، ش. و سبزه پرور، م. 1393. اولویت‏بندی کشت محصولات استراتژیک زراعی استان البرز با استفاده از روش دلفی فازی و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (َAHP). نشریه ماشین‏های کشاورزی. 4 (1): 124-116.
فتاحی، م.م.، مهدوی، ر.، رضایی، م. و اسماعیل‏پور، ی. 1399. تعیین الگوی بهینه کشت گیاهان دارویی با استفاده از مدل ترکیبی TOPSIS-AHP (مطالعه موردی: استان قم). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 36 (6): 897-885.
گودرزی، م. 1394. بررسی اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی با استفاده از تلفیق مدل MODFLOW و روش Thornthwaite and Mather. رساله دکتری مهندسی آب، دانشگاه صنعتی اصفهان.
گودرزی، م.، عابدی کوپائی، ج.، حیدرپور، م. و صفوی، ح. 1394. آنالیز اثرات پارامترهای مختلف بر تغذیه آبهای زیرزمینی با استفاده از یک روش هیبریدی. مجله علوم و فنون کشاورزی، علوم آب و خاک. 19 (73): 298-287.
محمدیان، ف.، شاهنوشی، ن.، قربانی، م. و عاقل، ح. 1388. انتخاب الگوی کشت بالقوه محصولات زراعی بر اساس روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) (مطالعه موردی: دشت تربت جام). دانش کشاورزی پایدار. 19 (1): 187-171.
محمدیان، ف.، شاهنوشی،ن.، قربانی، م. و عاقل، ح. 1389. تدوین الگوی زراعی پایدار در دشت فریمان-تربت جام. مجله اقتصاد کشاورزی. 4 (2): 4-1.
محمدیان، ف.، علیزاده، ا.، نیریزی، س. و عربی، ا. 1387. طراحی الگوی زراعی پایدار با تاکید بر مبادله مجازی (مطالعه موردی: دشت فریمان). مجله آبیاری و زهکشی ایران. 2 (1): 126-109.
مرادی، م.، شکیبایی فرد، ز. و شعبانعلی فمی، ح.1396. اولویت بندی کشت محصولات کشاورزی در شهرستان کرمانشاه با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP). سومین همایش ملی مدیریت آب در مزرعه (تقاضا محوری آب)،کرج.
معصوم‏زاده، م. و تراب‏زاده، ا. 1383. رتبه‏بندی تولیدات صنعتی کشور به روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP). پژوهشنامه بازرگانی. 8 (30): 83-69.
موسوی، ا.، سرمدیان، ف. و طاعتی، ع. 1397. ارزیابی تناسب اراضی برای جو دیم با استفاده از تکنیک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و GIS در بخشی از کوهین. نشریه دانش آب و خاک. 28 (2): 189-177.
نخعی، م.، هاشمی، ر.، خاشعی سیوکی، ع. و احمدی، م. 1395. بهینه‏سازی الگوی کشت با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و برنامه‏ریزی خطی (مطالعه موردی: دشت بیرجند). علوم و مهندسی آبیاری. 39 (2): 124-115.
یاراحمدی، ن.، امیری تکلدانی، ا. و ماکویی ا. 1399. تبیین مدل مفهومی شاخص‌های تاثیرگذار بر اولویت‌بندی محصولات کشاورزی برای ورود به الگوی کشت. مجله تحقیقات اقتصاد و توسعه کشاورزی ایران. 51 (4): 831-817.
Agha, S.R., Nofal, L.G., Nassar, H.A. and Shehada, R.Y. 2012. Multi criteria governmental crop planning problem: an analytic hierarchy approach. Management. 2(4): 96-105.
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith, M. 1998. Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirement. FAO Irrig. Drain. Paper No. 56. FAO, Rome, Italy, 300 pp.
Hassani, S., Ramroodi, M. and Naghashzadeh, M. 2016. Designing cropping pattern by using analytical hierarchy process to allow for optimal exploitation of water. Electronic Journal of Biology. 12:43-47.
Hill, M.  J., and R.  Braaten.  2005.  Multi-criteria decision analysis in spatial decision support:  the ASSESS analytic hierarchy process and the role of quantitative methods and spatially explicit analysis. Environmental Modeling and Software. 20: 955-976.
Karami, E.  2003.  Appropriateness of farmer’s adoption of irrigation methods:  The application of the AHP model. Agricultural Systems. 87: 101-119.
Ma, J. G., Scott, N. R., DeGloria, S. D.  and Lembo, A. J. 2005. Sitting analysis of farm-based centralized anaerobic digester systems for distributed generation using GIS. Biomass and Bioenergy. 28: 591-600.
Montazar, A. and Gaffari, A. 2012. An AHP model for crop planning within irrigation command areas. Irrigation and Drainage. 61(2): 168-177.
Rahman, R. and Saha, S.K. 2008. Remote sensing, spatial multi criteria evaluation (SMCE) and analytical hierarchy process (AHP) in optimal cropping pattern planning for a flood prone area. Journal of Spatial Science. 53(2): 161-177.
Singha, C., Swain, K.C. and Swain, S.K. 2020. Best crop rotation selection with GIS-AHP technique using soil nutrient variability. Agriculture. 10(6): 1-18.
Trigoso, L.D., Salas López, R., Rojas Briceño, N.B., Silva López, J.O., Gómez Fernández, D., Oliva, M., Quiñones Huatangari, L., Terrones Murga, R.E., Barboza Castillo, E. and Barrena Gurbillón, M.Á. 2020. Land suitability analysis for potato crop in the Jucusbamba and Tincas Microwatersheds (Amazonas, NW Peru): AHP and RS–GIS approach. Agronomy. 10(12): 1-18.
USDA. 1967. Irrigation water requirements. Tech. Release No. 21, United States Dept.  of Agr., Soil Manage. 59:67–75.
Yurdakul, M. 2004. AHP as a strategic decision-making tool to justify machine tool selection. Materials Processing Technology. 146: 365-376.
 
Iranian Journal of Irrigation & Drainage
Volume 16, Issue 3 - Serial Number 93
July and August 2022
Pages 485-498

Files

Share

How to cite

Statistics