تعیین الگوی کشت مطلوب با تاکید بر مصارف بهینه آب کشاورزی در دشت شهریار تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی،

2 گروه مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

3 دانشکده کشاورزی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

4 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

به دلیل فعالیت‌های کشاورزی گسترده و نیاز آبیاری قابل توجه، مصرف آب در بخش کشاورزی افزایش یافته است. بنابراین ارائه راه کارهایی به منظور کاهش مصارف آبی، مسئله‌ای مهم و حائز اهمیت است. به این منظور مدل بهینه‌سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه (NSGA-II) با دو تابع هدف سود خالص و مصرف آب کشاورزی به صورت مجزا برای دشت شهریار تهران و سال آبی 95 محاسبه و ارائه شد. همچنین مقادیر بهینه سود خالص، الگوی کشت، مصارف آبیاری و نیاز ناخالص آبیاری در مدل بهینه‌سازی مورد نظر برآورد شدند. نتایج نشان داد بیشترین سود خالص، مساحت کشت و حجم نیاز آبی بهینه مربوط به ناحیه اسلامشهر بوده سپس ناحیه شهریار و در نهایت رباط‌کریم بیشترین مقادیر مورد نظر را دارد. ناحیه شهریار بیشترین مصرف بهینه آب در بخش کشاورزی را دارد، سپس اسلامشهر و در آخر رباط‌کریم کمترین مقدار بهینه مصرف آب کشاورزی را دارد. بیشترین مقدار نسبت سود خالص به مساحت کشت در حالت بهینه مربوط به ناحیه رباط‌کریم سپس ناحیه شهریار و در انتها ناحیه اسلامشهر بوده است. همچنین با توجه به مساحت کشت و حجم آب مصرفی بهینه محصولات انگور، انار، پیاز، سبزیجات و گلابی در هر ناحیه، سود خالص آن‌ها مناسب و ایده‌آل می‌باشد. و انگور بهترین محصول ممکن در میان آن‌ها می‌باشد. سیاست بهره‌برداری بهینه از منابع آبی منجر به کاهش سطح زیر کشت، حجم آب مصرفی بهینه و حجم نیاز آبی در کل محدوده مورد مطلعه نسبت به حالت فعلی به اندازه 44/20، 71/49 و 35/20 درصد شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determining the optimal cultivation area and pattern of agricultural water consumption in order to manage multi-objective planning

نویسندگان [English]

  • Nima Salehi Shafa 1
  • Hossein Babazadeh 2
  • Fayaz Aghayari 3
  • Ali Saremi 4
1 Department of Water Science and Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University
2 Department of Water Science and Engineering, Science and Research Branch, Tehran, Iran
3 Department of Agronomy, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran
4 Assistant Professor, Department of Water Science and Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Due to extensive agricultural activities and the need for significant irrigation, water consumption in the agricultural sector has increased. Therefore, providing solutions to reduce water consumption is an important issue. For this purpose, the optimization model was calculated and presented separately using the multi-objective genetic algorithm (NSGA-II) with two functions of net profit and agricultural water consumption in the Shahriar plan(Tehran, Iran). Also, the optimal values of net profit, cultivation pattern, irrigation uses and gross irrigation requirement were estimated in the optimization model. The results showed that the highest net profit, cultivation area and the volume of optimal water demand are related to Islamshahr area, then Shahriyar area and finally Robat Karim have the most desired values. Shahriar area has the highest optimal water consumption in the agricultural sector, then Islamshahr and finally Robat Karim has the lowest optimal amount of agricultural water consumption. The highest ratio of net profit to cultivated area in the optimal condition was related to Robat Karim area, then Shahriyar area and finally Islamshahr area. Also, according to the cultivation area and the optimal water consumption of grape, pomegranate, onion, vegetables in each area, their net profit is appropriate and ideal. And grape is the best possible crop among them.The policy of optimal utilization of water resources has led to a reduction in the area under cultivation, the volume of optimal water consumption and the volume of water needs in the whole area compared to the current situation by 20.44, 49.71 and 20.35 percent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Net profit
  • Agricultural water consumption
  • Water demand volume
  • net profit to cultivation area ratio
  • optimal exploitation policy