بهينه‌سازي چندهدفه ي الگوي كشت با تأكيد بر منافع اقتصادي و تأمين امنيت زنجيره‌ي غذايي (مطالعه موردي: گنبد كاووس-سدگلستان)

سابقه و هدف: يكي از عوامل اصلي توسعه اقتصادي و اجتماعي هر كشوري، ذخاير و پتانسيل‌هاي آبي است. شناخت همه‌جانبه و جامع منابع آب پيش‌نياز بهره‌برداري بهينه و پايدار از اين منابع محسوب مي‌شود. در كشور ايران به علت كمبود بارندگي در اكثر حوضه‌هاي آبريز و محدود بودن منابع آب، برنامه‌ريزي مدون به‌منظور شناخت امكانات و محدوديت‌هاي منابع آب باهدف بهره‌برداري بهينه بسيار ضروري و اجتناب‌ناپذير است. امروزه يكي از راهكارهاي اساسي جهت مديريت منابع آب در بخش كشاورزي، انتخاب الگوي كشت مناسب و تعيين استراتژي‌هاي تخصيص بهينه‌ي آب كشاورزي است كه در شرايط محدود بودن منابع آب و فراواني اراضي قابل‌كشت، هدف مي‌بايست افزايش كارايي مصرف آب، استفاده‌ي بهينه از منابع آب محدود و حصول بيشترين سود اقتصادي باشد.مواد و روش‌ها: اين پژوهش بر روي الگوي كشت منطقه گنبدكاووس استان گلستان؛ شبكه آبياري سد گلستان براي كشت ‌محصولات پاييزه (چهار محصول عمده گندم، كلزا، جو و تريتيكاله) در سال‌هاي زراعي 1396-1397 الي 1399-1400 انجام شد. بهينه‌سازي چندهدفه با اهداف افزايش سود خالص اقتصادي و كاهش آب مصرفي با روش الگوريتم ژنتيك نامغلوب (NSGA- II) انجام شد. ابتدا با روش بهينه‌سازي دوهدفه و در نظر گرفتن حداقل مقادير الگوي كشت با گام‌هاي محاسباتي مختلف حداكثر سود خالص و همچنين ميزان آب ذخيره شده محاسبه شد.در مرحله بعد با روش بهينه‌سازي تك‌هدفه سود خالص حاصل از آب ذخيره شده بهينه‌سازي شد. در نهايت از طريق تجميع مقادير سود خالص اقتصادي دوهدفه و تك‌هدفه بهترين گام محاسباتي انتخاب شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه مقادير گام محاسباتي براي هر سال يكسان نيست و مقادير حداكثرسود خالص حاصل از رعايت حداقل مقدار مجاز الگوي كشت و آب ذخيره شده ( بهينه‌سازي دو‌هدفه) و مقادير حداكثرسود خالص حاصل از بهينه‌سازي آب ذخيره شده در مرحله قبل ( بهينه‌سازي تك‌هدفه) با گام‌هاي محاسباتي مختلف با سود هر سال محاسباتي در نظر گرفته شد. نتايج حاصل از حداكثر سود خالص و آب ذخيره شده براساس مقدار مجاز حداقل الگوي كشت، بهينه‌سازي دوهدفه(سود خالص ماكزيمم و آب ذخيره شده ماكزيمم) و نتايج حاصل از بهينه‌سازي تك‌هدفه مقادير آب ذخيره شده تجميع شد. با توجه به تجميع سود خالص از بهينه‌سازي گام‌هاي محاسباتي دوهدفه و تك‌هدفه بهترين سود خالص اقتصادي به دست آمد.. همچنين با وجود كمتر شدن سطح زيركشت و آب تخصيصي در سال‌هاي زراعي 1398-1399 و 1399-1400 مشاهده مي‌شود سود خالص نسبت به سال‌هاي قبل افزايش يافته است. در سال 1400-1399 با توجه به اين كه آب كمتري نسبت به سال‌هاي قبل تخصيص داده شده و سطح زيركشت الگوي كشت بهينه به مقدار ناچيز از سطح زيركشت سال هدف كمتر شد (83/85 هكتار) بالاترين سود خالص با اختلاف 138 درصد افزايش سود بدست آمد، كه اين مسئله به دليل ميزان افزايش قيمت محصولات نسبت به هزينه‌ها مي‌باشد كه افزايش درآمد بيش از افزايش هزينه‌ها بود. نتيجه گيري: نتايج تحقيق حاضر نشان داد براي حصول سود اقتصادي بيشتر با مديريت مصرف آب تخصيصي بهينه استفاده از روش‌هاي بهينه‌‌سازي چند هدفه نسبت به روش‌هاي تك‌هدفه عملكرد بهتري دارد. همچنين در نظر گرفتن گام‌هاي محاسباتي توسط مسئولان و تشكل‌هاي آببران براي مديريت ذخيره آب تخصيصي و دستيابي به حداكثر سود خالص اقتصادي باعث افزايش اشتغال، مهاجرت معكوس و دستيابي به سطح رفاه اجتماعي بالاتر خواهد شد. با توجه به رعايت حداقل كشت استراتژيك گندم و افزايش كشت‌هاي دانه روغني كلزا و علوفه‌اي گياه تريتيكاله مدل حاضر از لحاظ تأمين امنيت زنجيره‌ي غذايي و ديدگاه پدافند غير عامل عملكرد بهينه و مناسب دارد.