پديد آورندگان :
مفتاح هلقي، مريم دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه مهندسي آب، گرگان , قرباني، خليل دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه مهندسي آب، گرگان , كرامت زاده، علي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه مهندسي آب، گرگان , سالاري جزي، ميثم دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان - گروه مهندسي آب، گرگان
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: با توجه به رشد روزافزون تقاضاي آب در بخش هاي مختلف از يك طرف و كاهش نزولات جوي و عدم توازن مكاني و زماني آن از طرف ديگر باعث شده كه كمبود آب يكي از مشكلات اساسي كشاورزان مناطق مختلف باشد كه برداشت بي‌رويه از منابع آب زيرزميني و خطر افت سطح سفره‌هاي آب زيرزميني را در پي خواهد داشت. بر اين اساس برنامه‌ريزي جهت استفاده بهينه از منابع آب موجود با معرفي الگوي كشت مناسب با در نظر گرفتن سود حداكثري و مصرف حداقلي آب ضروري است. لذا در اين پژوهش ضمن مقايسه دو روش برنامه ريزي خطي معمولي و برنامه ريزي آرماني، الگوي كشت بهينه و ميزان برداشت بهينه از منابع آب زيرزميني در شهرستان هاي گرگان و كردكوي واقع در استان گلستان كه بخش اعظمي از آن‌ها در حوضه آبريز قره‌سو قرار گرفته است، معرفي مي-گردد.
مواد و روش: حوضه آبريز قره‌سو واقع در استان گلستان به علت دارا بودن بخش مهمي از اراضي كشاورزي و همچنين قطب مهم كشاورزي استان، به عنوان منطقه مطالعاتي در اين پژوهش در نظر گرفته شده‌اند. پس از تهيه اطلاعات مربوط به سطح زيركشت، هزينه توليد و قيمت فروش محصولات عمده كشاورزي، نياز خالص آبياري با لحاظ راندمان آبياري و با استفاده از نرم‌افزار NETWAT محاسبه شد. با جمع آوري اطلاعات مربوط به پتانسيل برداشت آب زيرزميني، الگوي كشت بهينه و ميزان برداشت بهينه آب زيرزميني با دو روش برنامه ريزي خطي متعارف و آرماني با در نظر گرفتن محدوديت بازار فروش و همچنين لحاظ كردن آرمان‌هاي افزايش سود و كاهش مصرف آب تعيين و با يكديگر مقايسه گرديد.
يافته‌ها: نتايج نشان داد كه با لحاظ الگوي كشت بهينه پيشنهادي حاصل از مدل برنامه‌ريزي خطي متعارف مي‌توان مصرف آب را در دو شهرستان گرگان و كردكوي به ترتيب 19/6 و 8/8 درصد كاهش و سود حاصل از توليد محصولات كشاورزي را در شهرستان‌هاي گرگان و كردكوي به ترتيب 12/6 و 10/4 درصد افزايش داد. مدل برنامه‌ريزي خطي متعارف كاشت محصولاتي از قبيل گندم، برنج، سيب‌زميني و ذرت علوفه‌اي را در شهرستان گرگان و محصولات گندم، برنج، سوياي بهاره ديم و پنبه تابستانه در شهرستان كردكوي را پيشنهاد مي‌دهد در صورتيكه مدل برنامه‌ريزي آرماني الگوي كشت بهينه را با افزايش 5 درصد سود در هر دو شهرستان، همراه با كاهش 46 و 47 درصد مصرف آب به ترتيب در دو شهرستان گرگان و كركوي ارائه مي‌دهد. نتايج مدل برنامه‌ريزي آرماني نشان داد كه بيشترين كشت در شهرستان گرگان مي بايست گندم، برنج، گوجه‌فرنگي، كلزا و در شهرستان كردكوي گندم، برنج و سوياي بهاره ديم باشد.
نتيجه‌گيري: نتايج مدل برنامه ريزي خطي به كار رفته در اين تحقيق متعارف و آرماني جهت معرفي الگوي كشت بهينه در شهرستان‌هاي گرگان و كردكوي نشان داد كه الگوي فعلي كشت در وضعيت بهينه نيست ولي مي‌توان با استفاده از نتايج اين پژوهش مصرف آب را كه يك كالاي ارزشمند در اين منطقه است تا 46 درصد در شهرستان گرگان و 47 درصد در شهرستان كردكوي كاهش داد و اين كاهش مصرف آب نه تنها با كاهش سود بلكه با افزايش سود 5 درصدي در هر دو شهرستان نيز همراه خواهد بود.
چكيده لاتين :
Background and objective:
Water scarcity is one of the major problems for farmers in arid and semi-arid areas, and theexcessive groundwater resources harvesting cause a decrease in groundwater level in aquifers. Therefore, planning for the optimal use of water resources by introducing appropriate cropping patterns, taking into account the maximum profit and minimum water consumption, is necessary. In this study, two methods of conventional linear and goal programming for the ideal planning of appropriate cropping pattern and the optimal harvesting of groundwater resources is presented in Gogan and Kordkuy cites located in Golestan province.
Materials and methods:
The cities of Gorgan and Kordkuy located in Golestan province, which are important agricultural sites, are considered as a study area in this research. After providing information on the area of cultivation, the cost of production and the price of sales of major agricultural products, net irrigation demand was calculated considering irrigation efficiency using NETWAT software. The mentioned data besides information on the potential of groundwater harvesting in both linear and goal programming were compared considering market constraints and the goals of increasing profits and reducing water use to optimize the cropping pattern and groundwater harvesting values.
Results:
The results showed that by using linear programming, water consumption in Gorgan and Kordkuycould be reduced by 19.6 and 8.8 percent, respectively, and the profit from agricultural production in Gorgan and Kordkuy cities will experience increase equal to 12.6 and 10.4 percent. Linear planning suggests that the products such as wheat, rice, potatoes and forage corn in Gorgan city and wheat, rice, rainfed spring soybean and summer cotton in Kordkuy while the goal programming suggests the optimized cropping pattern with an increase of 5 percent in profit and with a 45 percent reduction in water consumption. The results of goal programming showed that the cropping pattern in Gorgan city should be wheat, rice, tomato, and rapeseed while it should be wheat, rice and rainfed spring soybean in Kordkuy.
Conclusion:
The outcomes of linear and goal programming hn this study for determination of optimal cropping pattern in Gorgan and Kordkuy cities show there is no optimal cropping pattern in the current condition. The results of this study indicate the possibility of a reduction in water consumption, as a valuable item in the study area, equal to 46 and 47 percent in Gorgan and Kordluy cities respectively with 5 percent increase in of profit in both cities.
