مديريت بهينه در مصرف آب و الگوي كشت با تاكيد بر راهبرد كم آبياري (مطالعه موردي: شبكه آبياري قزوين)

Management of Irrigation Water Allocation and Cropping Pattern with Emphasis on Deficit Irrigation Strategy Case Study: Qazvin Irrigation Network

با توجه به محدوديت منابع آب و ارزش آن در كشاورزي، به‌كارگيري هر راهكاري براي صرفه‌جويي در مصرف و استفاده بهينه از آب موجود امري مهم و ضروري است. يكي از ايـن راهكارها كم آبياري مي‌باشد. هدف اين مطالعه، ارزيابي اثر درصدهاي مختلف كاهش آب مصرفي در دوره هاي مختلف رشد به عنـوان سـناريوهاي كم‌آبياري بر بهينه‌سازي مصرف آب و الگوي كشت غالب (گندم، جو، چغندرقند، ذرت دانه اي، ذرت علوفه اي و يونجه) در شبكه آبياري دشت قزوين مي‌باشد. به‌ منظور بيشينه كردن درآمد مزرعه، از روش برنامه‌ريزي رياضي اثباتي (PMP) به همراه روش حداكثر آنتروپي (ME) مشروط بر توابع واكنش عملكرد محصولات نسبت به آب در فضاي ساير محدوديت ها، استفاده شد. اطلاعات موردنياز اين پژوهش با استفاده از روش نمونه‌گيري خوشه‌اي دو مرحله‌اي از طريق تكميل 144 پرسشنامه در سال زراعي 95-1394 بدست آمد. نتايج نشان داد كه با اعمال كم آبياري در بهترين حالت يعني سناريوي اول (كاهش 5 درصد كم‌آبياري در مرحله رسيدن براي محصولات گندم، جو، ذرت علوفه‌اي، ذرت دانه‌اي و چغندرقند و 5 درصد كم‌آبياري در مرحله رشد رويشي محصول يونجه)، علي‌رغم صرفه‌جويي در مصرف آب به ميزان 5/2 درصد، امكان افزايش درآمد مزرعه به ميزان 0/4 درصد وجود دارد. از طرفي ديگر، بسته به‌ شدت بحران و مقدار كمبود آب، تصميم‌گيري براي تعيين راهبرد كم‌آبياري و الگوي كشت منطقه متفاوت است، به‌ نحوي‌ كه اگر بيشتر حفاظت منابع آب منطقه مورد نظر باشد، نتايج سناريوهاي دوم و سوم، بهترين گزينه براي استفاده بهينه از زمين و كمينه آب موجود خواهد بود.

Considering the limitation of water resources and their value in agriculture, the use of any alternative for efficient consumption and optimal use of existing water is essential. One of these solutions is Deficit irrigation. The purpose of this study was to evaluate how different percentages of reduction in water consumption in different growing stages as deficit irrigation scenarios affect the Optimization of Water Use and dominant cropping pattern (Wheat, Barley, Sugar beet, Forage Corn, Maize corn and Alfalfa) in Qazvin plain irrigation network. In order to maximize farm income, the Positive Mathematical Programming (PMP) method was used along with the method of Maximum Entropy (ME) based on the reaction functions of the products yield to water in the space of other constraints. The required information for this research was obtained by using two-stage cluster sampling method through completing 144 questionnaires in farming years of 2015-2016. Results showed that by applying deficit irrigation at best condition (Reduction of 5% deficit irrigation at the Ripening stage for Wheat, Barley, Corn forage, Maize and sugar beet and 5% deficit irrigation at vegetative growth stage for Alfalfa), despite the 5.2% saving in water consumption, it is possible to increase farm income by 0.4%. On the other hand, depending on the severity of the crisis and the amount of the water scarcity, different decisions to determine the deficit irrigation strategy and the region's cultivation pattern would be made. This mean that if more water conservation is desired, the results of the second and third scenarios are best options for the optimal use of land resources and the minimum water consumption. The result also showed that the total area under cultivation of the selected products has decreased in comparison to the base year and lands have changed to uncultivated and fallow lands which in turn reduces the pressure on land resources and increases the possibility of tillage and soil conservation.