به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "optimal cropping pattern" در نشریات گروه "کشاورزی"

  • مسعود سامیان*، سعید مهرجو، شهاب بیشه سری
    مقدمه و هدف

    تولیدکنندگان بخش کشاورزی با ریسک های مختلفی مواجه هستند. گروهی از این ریسک ها، ریسک های تولیدی هستند که بر تولید یا عملکرد تولیدکننده تاثیر می گذارند. از جمله این ریسک ها می توان به تغییرات آب و هوایی، بیماری ها، آفات و غیره اشاره نمود. گروه دوم از ریسک ها که اصطلاحا به آن ها ریسک های قیمتی گفته می شود، برروی قیمت دریافتی تولیدکننده یا قیمت پرداختی برای نهاده تاثیر می گذارد و در نتیجه در قیمت ها ایجاد نوسان می کند. به گروه سوم از ریسک ها، ریسک های سیاست گذاری یا نهادی گفته می شود. تولیدکنندگان همواره با این گروه از ریسک ها مواجه هستند. گروه چهارم از ریسک ها که اصطلاحا به آن ها ریسک های بازار گفته می شود، ناشی از شرایط بازار محصولات کشاورزی و کاستی زیرساخت های بازار است. گروه پنجم از ریسک هایی که دولت باید تدابیر لازم را برای مواجهه با آن ها بیاندیشد، ریسک های سلامت یا بهداشت است. در این جا، منظور بهداشت و سلامت مصرف کننده نیست بلکه بهداشت و سلامت خود تولیدکننده است. چرا که تولیدکننده به عنوان یک انسان خود بخشی از عملیات تولید را انجام می دهد که در بسیاری از مواقع جانشینی ندارد. سیاست ها و ابزارهای قیمتی، شامل ابزارهایی هستند که متغیر سیاستی هدف آن ها، حمایت از قیمت دریافتی تولیدکننده برای محصول تولیدی و یا قیمت پرداختی برای نهاده های مورداستفاده در تولید است. این مقاله به دنبال بررسی تاثیر سیاست های قیمتی بر الگوی کشت بهینه در دشت کبودرآهنگ می باشد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش جهت بررسی تاثیر سیاست های قیمتی از رهیافت برنامه ریزی ریاضی مثبت استفاده می شود که در آن بسیاری از محدودیت ها و معایب برنامه ریزی ریاضی هنجاری برطرف گردیده است. لذا، با توجه به جدیدبودن آن نسبت به سایر روش های تحلیل سیاست های کشاورزی و با توجه به این‎که روش مذکور از روش های برنامه ریزی ریاضی است، به عنوان متدولوژی تحقیق حاضر برای تحلیل سیاست های موردنظر انتخاب شده است. اطلاعات موجود در این پژوهش از سازمان جهاد کشاورزی همدان، شرکت آب منطقه ای استان همدان، مرکز آمار ایران و پرسشنامه محقق ساخته که توسط کشاورزان تکمیل شده بود در سال 99-1398 اخذ شده و در نهایت 11 سناریو شامل سناریوهای قیمتی، نهاده ای و راندمان آبیاری تدوین شد و در دشت کبودرآهنگ با استفاده از نرم افزار GAMS اجرا شد.

    یافته ها

    نتایج اعمال سناریوی حذف سیاست قیمت تضمینی و قیمت گذاری محصولات با قیمت جهانی و نرخ تسعیر ارزی 42 هزار ریالی در دشت کبودرآهنگ نشان داد که در نتیجه اعمال این سیاست سطح زیرکشت منطقه به‎شدت کاهش پیدا کرده به طوری که سطح زیرکشت منطقه از 135439 هکتار به 79501 هکتار (41 درصد) کاهش پیدا می کند. بیشترین میزان کاهش سطح زیرکشت مربوط به گندم دیم با 70 درصد کاهش می باشد.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از از اعمال سناریو حذف سیاست قیمت تضمینی و قیمت گذاری محصولات با قیمت جهانی و نرخ تسعیر ارزی 136 هزار ریالی در دشت کبودرآهنگ بیانگر این موضوع بود که با اعمال این سناریو سطح زیرکشت منطقه 30 درصد کاهش پیدا می کند. سومین سناریو بررسی شده در خصوص قیمت تضمینی در این مطالعه سناریو ادامه سیاست قیمت تضمینی محصولات کشاورزی مطابق قیمت های مصوب سال زراعی 1400-1399 در دشت کبودرآهنگ می باشد که در نتیجه اعمال این سیاست سطح زیرکشت کل منطقه 39 درصد کاهش پیدا می کند، که بیشترین کاهش سطح زیرکشت مربوط به محصولات کم بازده جو دیم (67 درصد) و گندم دیم (48 درصد) می باشد. از سوی دیگر، در نتیجه اعمال این سیاست و با توجه به قیمت های سال زراعی 1400-1399 سطح زیرکشت خیار، سیب زمینی و گندم آبی بیشترین افزایش را داشته و به‎ترتیب 129 درصد، 82 درصد و 51 درصد افزایش پیدا می کند. نکته مهم دیگر در خصوص این سیاست کاهش آب مصرفی به‎میزان 39 درصد می باشد.

    کلید واژگان: الگوی کشت بهینه, دشت کبودرآهنگ, سیاست های قیمتی
    Masoud Samian*, Saeid Mehrjo, Shahab Bishesari
    Introduction and Objective

    Agricultural producers are facing various risks. A group of these risks are production risks that affect the production or performance of the producer; Among these risks, we can mention weather changes, diseases, pests, etc. The second group of risks, so-called price risks, affects the price received by the producer or the price paid for his input, and as a result, causes fluctuations in prices. The third group of risks is called policy-making or institutional risks. Producers always face this group of risks; The fourth group of risks, which are called market risks, are caused by the market conditions of agricultural products and the lack of market infrastructure. The fifth group of risks that the government must take necessary measures to face are health risks. Here, we do not mean the consumer's health, but the producer's health. Because the producer, as a human being, performs a part of the production process, which in many cases has no replacement; Pricing policies and tools include tools whose policy variable is to support the price received by the producer for the product or the price paid for the inputs used in production. This article seeks to the effect of price policies on the optimal cropping pattern (Case study: Kobudarahang Plains).

    Material and Methods

    In this research, to investigate the impact of price policies, the approach of positive mathematical planning is used, in which many limitations and disadvantages of normative mathematical planning have been removed. Therefore, considering the aforementioned advantages and its novelty compared to other agricultural policy analysis methods, and considering that the mentioned method is one of the mathematical planning methods, it has been chosen as the methodology of the present research for the analysis of the desired policies. The secondary data in this research was obtained from the Jihad Organization of Agriculture, Regional Water, Iran Statistics Center, etc., and finally 11 scenarios including price, input, and irrigation efficiency scenarios were compiled and implemented in Kabudar Ahang Plain using GAMS software.

    Results

    The results of applying the scenario of removing the guaranteed price policy and pricing products with the world price and the exchange rate of 42 thousand Rials in the Kabudar Ahang Plain showed that as a result of applying this policy, the area under cropping in the region has decreased drastically, so that the area under cropping in the area has decreased from 135,439 hectares to 79,501 hectares. (41%) decreases. The largest decrease in the cultivated area is related to dry wheat with a 70% decrease. The results of applying the scenario of removing the guaranteed price policy and pricing products with the world price and the exchange rate of 136 thousand Rials in the Kabodar Ahang plain indicated that by applying this scenario, the area under cropping will decrease by 30%. The third scenario investigated regarding the guaranteed price in this study is the continuation of the policy of guaranteeing the price of agricultural products according to the approved prices of the 2019-2019 crop year in the Kabudar Ahang plain, as a result of the application of this policy, the area under cropping in the entire region will decrease by 39%, which is the largest decrease in the area under cropping It is related to the low-yield crops of rainfed barley (67 percent) and dry wheat (48 percent). On the other hand, as a result of applying this policy and according to the prices of the crop year 2019-400, the area under cropping of cucumber, potato and blue wheat has increased the most and the orders increased by 129%, 82% and 51%. Another important point regarding this policy is that water consumption will be reduced by 39%.

    Keywords: Kobodar Ahang plain, Optimal cropping pattern, Price policy
  • عبدالرحیم هوشمند*، حسین محمدزاده، امین کانونی، علی حقیقی

    بهینه سازی الگوی کشت یک راهبرد مهم در مصرف بهینه آب در کشاورزی می باشد. تحقیق حاضر تلاشی برای توسعه و ارزیابی چهار مدل هیبریدی بر مبنای بیشینه سازی نرخ بازدهی اقتصادی و کمینه سازی ریسک انتخاب الگوی کشت بهینه است. مدل ها بر اساس شاخص های ریسک شامل واریانس (مدل MVar)، نیم واریانس (مدل MSVar)، قدر مطلق انحراف از میانگین (مدل MADev) و ارزش در معرض ریسک شرطی (مدل MCOVaR) و با رعایت قیود حاکم توسعه یافته اند و در یک سطح اطمینان انتخابی امکان تعیین بهترین سناریوی الگوی کشت با بالاترین نرخ بازدهی اقتصادی و کمترین ریسک که قابل اندازه گیری است، را در مرحله تصمیم گیری فراهم می آورند. داده های مورداستفاده مربوط به شبکه آبیاری پایاب سد یامچی اردبیل و برای سال زراعی 98-1397 می باشد. توسعه مدل ها در محیط MATLAB بر اساس برنامه ریزی غیرخطی و حل مسئله بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات و به صورت چندهدفه انجام شده است. بالاترین مقدار ضریب همبستگی در رگرسیون نتایج مدل ها با معادله فوریه به میزان 9997/0=R2 با دقت (0011/0=RMSE) برای مدل MADev به دست آمد. نتایج نشان داد بیشترین بازدهی به 0.31 متعلق به سیب زمینی با حداکثر ریسک 58% و کمترین مقدار بازدهی به مقدار 0.13 مربوط به گیاه ذرت با حداکثر ریسک 63% است. با محاسبه 50 سناریوی بهترین الگوهای کشت ممکن ازنظر ارضای توابع هدف و قیود حاکم، جبهه کارای تک تک مدل ها ترسیم و جدول مقادیر درآمد سیستم برای سطوح ریسک 20% و 30% استخراج و ارایه گردید. نتایج به دست آمده در تمام مدل ها بیانگر افزایش بازدهی اقتصادی با افزایش سطح ریسک پذیری سیستم در انتخاب الگوی کشت های بهینه بوده و این افزایش در مدل MADev نسبت به بقیه مدل ها از شیب بیشتری برخوردار است. همچنین نتایج نشان داد افزایش ریسک پذیری، افزایش سطح زیر کشت گیاهان با مصرف آب بیشتر و نهایتا افزایش مقدار نیاز آبی کل را در پی دارد.

    کلید واژگان: ارزش در معرض ریسک شرطی, الگوریتم ازدحام ذرات, الگوی کشت بهینه, مدیریت ریسک
    Abdolrahim Hooshmand *, Hossein Mohammadzadeh, Amin Kanooni, Ali Haghighi

    Cropping pattern optimization is an important strategy in the optimal use of water in agriculture. The present study attempted to develop and evaluate four hybrid models based on maximizing economic return rate and minimizing risk based on risk indices including variance (MVar model), semi-variance (MSVar model), absolute value deviation from mean (MADev model) and conditional value at risk (MCOVaR model). The MCOVaR model is governed by observing the rules, which at a selective confidence level allows determining the best cropping pattern scenario with selective return rate and the lowest risk that can be measured in the decision-making stage. The data used are related to the downstream irrigation network of Ardabil Yamchi Dam and for the 1397-98 crop year. The development of the model in MATLAB is based on nonlinear programming and optimization problem solving using particle swarm algorithm in a multi-objective solution. The highest correlation coefficient in regression of the models with Fourier equation was R2=0.9997 with accuracy (RMSE=0.0011) for MADev model, The results showed that the highest yield of 0.31 belonged to potatoes with a maximum risk of 58% and the lowest yield of 0.13 belonged to the maize plant with a maximum risk of 63%. By calculating 50 scenarios of the best possible cropping patterns in terms of satisfying the target functions and governing conditions, the pareto front of each model was drawn and the table of system income values for risk levels of 20% and 30% was extracted and presented. The results obtained in all models indicate an increase in economic efficiency by increasing the risk level of the system in selecting the optimal cropping pattern and this increase in MADev model is more steep than other models and increasing risk-taking leads to increasing the area under cultivation of plants with more water consumption.

    Keywords: Conditional value at risk, Optimal cropping pattern, Risk Management, Particle Swarm Algorithm
  • فاطمه ثانی*، قادر دشتی

    تغییر الگوی کشت با توجه به تغییر اقلیم و تداوم خشکسالی ها از رویکردهای اساسی سیاست گذاران بخش کشاورزی جهت سازگاری با کم آبی است و اجرای طرح تغییر الگوی کشت در شهرستان سراب به عنوان یکی از نقاط عمده تولید محصولات کشاورزی در استان آذربایجان شرقی احساس می شود. از آنجایی که عدم قطعیت از جمله جوانب اجتناب ناپذیر در برنامه ریزی ها و تصمیم گیری های زراعی است، لذا مطالعه حاضر به معرفی و کاربرد مدل برنامه ریزی آرمانی استوار (RGP) در بهینه سازی الگوی کشت تحت شرایط عدم قطعیت در شهرستان سراب می پردازد. آمار و اطلاعات مطالعه از سازمان جهاد کشاورزی استان آذربایجان شرقی و تکمیل پرسشنامه طی سال زراعی 97-1396 بدست آمد. علاوه بر رهیافت RGP، مدل های LP وGP برای تعیین الگوی بهینه کشت بکار گرفته شدند. نتایج بیانگر برتری مدل RGP بر دیگر مدل ها به لحاظ دستیابی همزمان به اهداف حداکثر سود و کاهش مصرف آب می باشد که نشان دهنده بهینه نبودن وضعیت موجود بهره برداری از آب در منطقه مورد مطالعه می باشد. اجرای الگوی بهینه کشت براساس مدل RGP باعث افزایش سود و اشتغال به ترتیب به میزان 7/1 و 32/1 درصد و همچنین کاهش مصرف آب، کود و سموم شیمیایی به ترتیب به مقدار 7/7، 3/12 و 12 درصد نسبت به الگوی کشت فعلی می گردد. در میان محصولات مورد مطالعه، گندم بیشترین افزایش سطح زیر کشت را داشته است. از این رو یک محصول حایز اهمیت در منطقه است و بایستی نسبت به کشت آن به عنوان یک محصول استراتژیک در مساحت بیشتر اقدام شود.

    کلید واژگان: آب, الگوی بهینه کشت, بهینه سازی استوار, سراب, عدم قطعیت
    Fatemeh Sani *, Ghader Dashti

    Changing the cropping pattern due to the climate change and drought persistence is one of the key approaches for agricultural policy makers for adaptation of water scarcity. Also, implementation of changing the cropping pattern in Sarab County is felt as one of the major points of agricultural production in East Azerbaijan province. Since the uncertainty is one of the unavoidable aspects in agricultural planning and decision making, this study introduces and applies the robust goal programming (RGP) model as a tool for optimization of cropping pattern under uncertainty. The required data and information for this study were collected through Sarab County Agriculture Organization and completing the questionnaire in the period of 2017-2018. In addition to the RGP approach, the LP and GP models were solved to determine the optimal cropping pattern. The results showed RGP model in terms of achieving the goals of maximize profit and minimize water consumption was superior to other models, which indicated that the current status of the water operation in the studied area was not optimal. Implementation of optimal cropping pattern based on RGP model would increase profited and employment by 1.7 and 1.32 percent, respectively and it also could reduce water consumption, fertilizer and chemical pesticides consumptions by 7.7, 12.3 and 12 percent, respectively relative to the current cropping pattern. Among the studied crops, wheat had the highest increase regarding cultivated area. Therefore, wheat is an important crop in the region and it should be cultivated as a strategic crop in greater volume.

    Keywords: Optimal Cropping Pattern, robust optimization, Sarab, uncertainty, Water
  • حسین علی سلطانی، الهام خواجه پور*

    امروزه پایداری زیست محیطی یکی از مهم ترین ملاحظات در برنامه ریزی و مدیریت کشاورزی هرکشوری است. کشاورزی نقش مهمی در اقتصاد و اشتغال افغانستان دارد و ولایت هرات یکی از ولایت های مهم تولید کشاورزی در افغانستان به شمار می آید. هدف از انجام این پژوهش، توسعه یک الگوی بهینه کشت برای محصولات افغانستان با توجه ملاحظات زیست محیطی است تا به وسیله آن علاوه بر سودآوری به پایداری زیست محیطی نیز دست یافت. محصولات مورد مطالعه عبارتند از: گندم، جو، کنجد، زیره و زعفران که بیش از 70 درصد سطح زیرکشت محصولات را در ولایت هرات در برمی گیرد. برای تعیین این الگوی کشت بهینه از مدل برنامه ریزی خطی و آرمانی استفاده شد. در مدل برنامه ریزی آرمانی به منظور دستیابی به پایداری زیست محیطی از اهداف کاهش مصرف کود شیمیایی و آفت کش به همراه هدف حداکثرسازی سود ناخالص استفاده شد. نتایج حاصل از کاربرد مدل برنامه ریزی خطی با هدف حداکثر سازی سود ناخالص نشان داد که در الگوی بهینه منطقه در مقایسه با الگوی فعلی، سطح زیر کشت محصولات کنجد، جو و زعفران افزایش می یابد و سطح زیرکشت محصولات گندم و زیره کاهش می یابد. هم چنین نتایج حاصل از مدل های برنامه ریزی آرمانی در سناریوهای مختلف نشان دهنده تغییرات نسبتا زیادی در الگوی کشت بهینه در مقایسه با الگوی کشت فعلی منطقه است.

    کلید واژگان: آفت-کشها, الگوی بهینه کشت, برنامه ریزی آرمانی, برنامه ریزی خطی, کودهای شیمیایی
    HosseinAli Soltani, Elham Khajehpour *

    Environmental sustainability is one of the most important considerations in planning and managing agriculture in any country nowadays. Agriculture plays an important role in Afghanistan's economy and employment. Herat province is rich in agricultural production in Afghanistan. To achieve environmental sustainability along with profitability, the present research aimed to develop an optimal cropping pattern for Afghanistan with environmental considerations. The crops studied include wheat, barley, sesame, cumin, and saffron, which accounted for more than 70 percent of the cropping area in Herat province. The goal and linear programming model were used to determine the optimal cropping pattern. The goals of reducing the use of chemical fertilizers and pesticides along with maximizing gross margins were used in the goal model with the aim of achieving environmental sustainability. The results of the linear model, aimed at maximizing gross margins, showed that in the optimal pattern of the region, the cultivated area of sesame, barley, and saffron should be increased and the cultivated area of wheat and cumin should be decreased versus the status quo. In addition, the results of goal models in different scenarios showed significant changes in comparison to the current cropping pattern.

    Keywords: chemical fertilizers, goal programming, linear programming, Optimal cropping pattern, Pesticides
  • حدیث کاوند، سامان ضیائی*، مصطفی مردانی نجف‎ آبادی

    بروز چالش های اخیر در وضعیت منابع آبی حوضه آبریز زاینده رود، منجر به آن گردیده است که زاینده رود نیز از آلودگی آب در امان نماند و تامین آب با کیفیت مناسب به عنوان یک چالش اساسی در این حوضه محسوب گردد. از این رو ارایه یک الگوی کشت هدفمند از طریق کاهش اثرات جانبی آلودگی مصرف آب ناشی از فعالیت های کشاورزی برای حوضه آبریز رودخانه زاینده رود می تواند نقش موثری در مدیریت کمی و کیفی منابع آب حوضه ایفا نماید. برای این منظور مدل شبیه سازی هیدرولوژیکی (مدل WEAP) با مدل بهینه یابی اقتصادی تلفیق و در مرحله ی بعد، اثرات جانبی آلودگی آب با استفاده از مدل SWAT شبیه سازی و به عنوان ورودی و یک محدودیت زیست محیطی به مدل یکپارچه سطح حوضه اضافه شده است. داده های مورد نیاز این الگو به سه شیوه تحقیق پیمایشی، مطالعات و گزارشات اسنادی و استفاده از نظرات کارشناسان و خبرگان طی سال های آماری 91-1390 جمع آوری شد. نتایج پارامترهای هیدرولوژیکی در الگوی بهینه اقتصادی نشان داد که می توان با بکارگیری سیاست های حفاظت منابع آب، اثرات تغییر اقلیم در منطقه را تعدیل بخشید. همچنین مقایسه الگوی بهینه اقتصادی و اقتصادی-زیستی نشان داد که می توان ضمن بهبود بازده برنامه ای به میزان 12 میلیون ریال، میزان تلفات نیترات کمتر از حد مجاز در سطح حوضه را تحقق بخشید.

    کلید واژگان: آلودگی آب, الگوی بهینه کشت, شبیه سازی هیدرولوژیکی, مدل یکپارچه اقتصادی-زیستی
    H. Kavand, S. Ziaee *, M. Mardani Najafabadi
    Introduction

    The increase in water demand and the expansion of water pollution due to the development of agricultural, urban and industrial activities have led to a serious risk of water quality in many places. Therefore, its rational and logical management has become very difficult and complicated. In recent decades, concerns about water pollution from agricultural activities and its consequences have been growing. The existing regulations are not sufficient to limit the water pollution of the agricultural sector and to achieve the desired environmental consequences. Thus, economic tools have increasingly been proposed as an affordable way to limit pollution. Therefore, the side effects of water consumption in agriculture are vital issues for controlling and managing water pollution. The recent challenges in water resources of the Zayandehroud basin have led to the fact that this area has not been safe from water pollution and also the supply of high quality water is a major challenge in this basin. Therefore, providing a purposeful cropping pattern by reducing the side effects of water pollution caused by agricultural activities for the Zayandehroud basin can play an effective role in the quantitative and qualitative management of watershed resources.

    Materials and Methods

    In this study, the water resources management system of Zayandehroud basin has been modeled based on a multi-objective programming model. This model includes hydrological functions, land allocation, resource transfer and exploitation capacities, and the objective function is to maximize the net present value of the total benefits at the basin level. Also, the amount of water available in different sub-basins, the crop yield and net water requirements was simulated using the WEAP model for the 2040 horizon. This data was used as input in the economic model. In the next step, the side effects of water pollution are estimated and internalized in the economic model using permissible limit of water pollution in constraint and the cost of water pollution in the objective function. The mechanism designed to internalize the side effects of water pollution is simulated using the SWAT model and added to the integrated water management model of the basin as environmental constraint and cost of nitrate losses in objective function. Therefore, by comparing the results of these two models, it is possible to evaluate the internalization of the side effects of water pollution on farmers' livelihoods and the cropping pattern in the basin.

    Results and Discussion

    Cropping pattern under basic conditions was applied in WEAP software for different regions. Yield and net water requirements of products were simulated using MABIA tools. The results were extracted by each region and then estimated at basin level. The results of the optimal cropping pattern after simulating the hydrological parameters of the basin showed that the gross margin compared to the current conditions for Najafabad, North Mahyar, Lenjanat, Kuhpayeh-Segzi, Isfahan-Borkhar and Ben-Saman regions was 14, 5, 15,18, 15 and 20 million Rials per hectare, respectively. The increase in the share of irrigation technologies in the economic model compared to the current model for Najafabad, Lenjanat, Kuhpayeh-Segzi, Isfahan-Borkhar and Ben-Saman regions was 40, 57, 35, 45 and 91 percent, respectively.Therefore, it can be expected that by changing the cropping pattern and also increasing the use of new irrigation systems, it is possible to improve the livelihood of farmers in the basin according to the current and future hydrological conditions. But these changes have increased the side effects of pollution on the basin. Therefore, it is necessary to provide a model that, in addition to improving the benefit, also reduces the cost of nitrate losses. The results of the optimal bioeconomic model indicate that with the application of this model, the rate of gross margin and the cost of nitrate losses have been obtained at 58 and 28 million Rials per hectare, respectively. Comparison of this model and the optimal economic model shows that farmers' gross margin and nitrate losses have decreased about 3 and 2 million Rials per hectare, respectively. Comparison of the current and optimal bioeconomic model also shows that while improving the gross margin by 12 million Rials, the rate of nitrate losses below the allowable level in the basin can be realized.

    Conclusion

    Zayandehroud basin is one of the most important watersheds in the country, which is facing the challenge of quantitative and qualitative water shortages. The main purpose of this study is to quantitatively and qualitatively manage water resources and evaluate the consequences of internalizing the side effects of water pollution on this type of management. The results of the study showed that using the optimal economic cropping pattern will increase the farmers' gross margin and improve their livelihoods.  Also, comparing the results of the economic model with the multi-objective bioeconomic model showed that considering the side effects of water resources pollution in some areas is effective and in others is ineffective. Therefore, it is recommended that in future studies, considering the effective role of different policies in the field of water resources quality, the effects of different scenarios of climate change, drought, population growth, etc. be examined and analyzed.

    Keywords: Hydrological Simulation, Integrated Bioeconomic Model, Optimal cropping pattern, Water Pollution
  • سعید امامی فر*، فرشاد محمدیان، رضا محمدی احمدآبادی، مجتبی علی مددی

    سهم بالای مصرف آب کشاورزی در مقایسه با سایر بخش ها و بحران جدی کم آبی سال های اخیر، اصلاح و پیشنهاد الگوی بهینه کشتی که مصرف آب را کاهش و بهره وری استفاده از آن را افزایش دهد، از الزامات اکثر دشت های ممنوعه و بحرانی کشور است. مطالعه حاضر با هدف ارایه الگوی بهینه کشت متناسب با آب قابل برنامه ریزی کشاورزی (منابع آب زیرزمینی) ابلاغی وزارت نیرو در سطح آبخوان محدوده مطالعاتی قم -کهک و جبران کسری تجمعی درازمدت آبخوان و تاکید بر شاخص های پایداری کشاورزی در افق برنامه ریزی بیست ساله صورت گرفته است. برای شبیه سازی رفتار مولفه های بارندگی از خروجی های سناریو A2 مدل اقلیمی HADCM3 بهره گرفته و با استفاده از معادله پیوستگی بیلان، حجم آب قابل تخصیص به بخش زراعی در هر سال برآورد گردید. سپس با بکارگیری مدل های برنامه ریزی آرمانی فازی، الگوهای زراعی پایدار در چارچوب محدودیت های فنی ارایه شد. نتایج نشان داد که اجرای الگوهای زراعی پیشنهادی علاوه بر جبران کسری 536 میلیون مترمکعبی و تعادل بخشی آبخوان محدوده مطالعاتی در طی افق برنامه ریزی، سبب خواهد شد که اشتغال نیروی کار و بهره وری فیزیکی مصرف منابع آبی، کودها و سموم شیمیایی به ترتیب 7/10، 106، 1/4 و 8/8 درصد افزایش و مصرف منابع آبی، کودها و سموم شیمیایی به ترتیب 2/48، 9/3 و 8 درصد کاهش، یابد. لذا به مسیولان منطقه ای پیشنهاد می شود اجرای الگوهای زراعی پیشنهادی را در اولویت قرار دهند که این امر نیازمند تدوین الزامات قانونی، سیاست های تشویقی و تنبیهی و برگزاری دوره های آموزشی و ترویجی می باشد.

    کلید واژگان: آب قابل برنامه ریزی, الگوی بهینه کشت, برنامه ریزی آرمانی فازی, تغییر اقلیم, آبخوان
    Saeed Emamifar *, Farshad Mohammadian, Reza Mohammadi Ahmad Abadi, Mojtaba Ali Madadi

    The high share of agricultural water consumption compared to other sectors and the serious crisis of dehydration in recent years reform and offer optimal crop pattern that reduces water consumption and increases the efficiency of its use, the requirements of most forbiddens and critical plains of the country. The purpose of this study was to provide optimal cropping pattern in relation to Allocable Water agriculture communicated by the Ministry of Energy and the long-term cumulative accumulation deficit of aquifers and the emphasis on agricultural sustainability indicators in the twenty-year planning horizon, Qom-Kahak study area. To simulate rainfall component behavior, outcomes of A2 scenario for the HADCM3 climatic model were used and using the continuity equation balance,the volume of water allocated to the crop sector was estimated each year. Then, using fuzzy utopian planning models, sustainable agriculture patterns were presented within the framework of technical constraints. The results showed that the implementation of the proposed agronomic models will in addition to offset the deficit of 536 million cubic meters and aquifer balance in the study area over the planning horizon, It will increase labor force and physical productivity of water, fertilizers and pesticides consumption will increase by 10.7%, 106%, 4.1% and 8.8% respectively, and water resources, fertilizers and chemicals consumption will reduce by 48.2%, 3.9%, 8 respectively.. Therefore, it is suggested to regional authorities to prioritize the implementation of proposed agro-projects, which requires the development of legal requirements, incentive and punitive policies, and conducting training and extension courses.

    Keywords: Allocable Water, Optimal cropping pattern, Fuzzy Goal programming, Climate Change, Aquifer
  • فهیمه رستمی مسکوپایی، علی کرامت زاده*، رامتین جولایی، حبیب الله کشیری
    مطالعه حاضر با هدف بررسی سودآوری اقتصادی و مالی سیستم های مختلف کشت پنبه و تاثیر آن بر الگوی کشت شهرستان گرگان در سال زراعی 94-1393 صورت گرفته است. اطلاعات مورد نیاز از بین 50 کشاورز که اقدام به کشت پنبه در سه سیستم کشت تک کشتی، دوکشتی (پنبه- باقلا) و مخلوط (پنبه-کنجد) نموده اند با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی طبقه ای جمع آوری و توسط نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. سپس به تعیین الگوی بهینه کشت شهرستان گرگان با استفاده از اطلاعات 295 کشاورز در شهرستان گرگان و با استفاده از مدل برنامه ریزی ریاضی و نرم افزار GAMS پرداخته شده است. نتایج بررسی سودآوری نشان می دهد که سیستم دوکشتی پنبه به ترتیب 18 و 26 درصد سودآوری اقتصادی بیشتر و 20 و 22 درصد سودآوری مالی بیشتر نسبت به سیستم های تک کشتی و مخلوط دارد. نتایج تعیین الگوی بهینه کشت شهرستان گرگان نشان می دهد که سیستم دوکشتی پنبه به دلیل سودآوری اقتصادی و مالی بیشتر نسبت به سیستم های دیگر در کنار سایر محصولات، در الگوی کشت شهرستان وارد شده و سایر سیستم های کشت پنبه از مدل حذف گردید. طبق یافته های این مطالعه پیشنهاد می گردد که با تشویق کشاورزان به استفاده از سیستم کشت دوکشتی می توان سطح زیرکشت پنبه را در شهرستان گرگان افزایش داد.
    کلید واژگان: سودآوری اقتصادی, سودآوری مالی, سیستم کشت مخلوط پنبه, الگوی بهینه کشت, گرگان
    Fahimeh Rostami Maskopaie, Ali Keramatzadeh *, Ramtin Joolaie, Habib Alaah Kashiri
    The aim of this study was evaluating the economic and financial profitability of different cotton cultivation systems and its effects on cropping pattern in Gorgan County during 2014-15. Required information has been collected by stratified random sampling method from 50 farmers who cultivate cotton in three systems of crop cultivation including mono cropping, double cropping (cotton-bean), and intercropping (cotton-sesame). Data between three cotton cultivation systems was analyzed by using SPSS software. After that, the optimal cropping pattern of Gorgan County was determined by using 295 farmers in Gorgan and using mathematical programming model with GAMS software. The results of profitability showed that, double cropping systems of cotton compared to mono cropping and inter cropping systems has more than 18 and 26 percent economic profitability and 20 and 22 percent financial profitability respectively.The results of determining the optimal cropping pattern of Gorgan county showed that, double cropping system due to more economic and financial profitability than other products, was included in the copping pattern of the county and other cotton cropping systems removed from the model. According to the results of this study, it is suggested that by encouraging farmers to use a double cropping system, the total cultivation area of cotton could be increased in Gorgan County.
    Keywords: Economic profitability, financial profitability, cotton intercropping systems, Optimal Cropping Pattern, Gorgan
  • یاسر محمدی *، مرتضی شلالوند، کوروش رضاپور
    تعیین الگوی بهینه کشت محصولات زراعی در یک واحد کشاورزی در شهرستان پیشوا بر مبنای تحلیل مزیت نسبی، هدف این مطالعه بود. برای دست یابی به این هدف، شاخص های فیزیکی مزیت نسبی تولید به همراه مزیت صادراتی محصولات زراعی و گلخانه ای محاسبه شد. پژوهش از نوع کاربردی و بر پایه مطالعات میدانی بود. داده های لازم برای محاسبه شاخص های مزیت نسبی از طریق پرسشنامه، مصاحبه با کارشناسان واحد تولیدی و گزارش های آماری وزارت جهاد کشاورزی ایران و سازمان فائو بدست آمد. نتایج مطالعه نشان داد که الگوی کشت فعلی واحد تولیدی ورامین دارای مزیت مقیاس، کارآیی و جمعی بوده و از این رو الگوی فعلی کشت باید حفظ شود. تحلیل مزیت نسبی محصولات گلخانه ای در سطح منطقه ای نیز نشان داد که محصولات خیار، فلفل دلمه ای رنگی و گوجه فرنگی دارای مزیت نسبی در سطح استان تهران هستند. شاخص مزیت نسبی صادرات نیز نشان داد که محصولات خیار، فلفل دلمه ای رنگی و گوجه فرنگی گلخانه ای به همراه انواع کلم (برگ، گل و بروکلی) دارای مزیت صادراتی در سطح ملی هستند. بنابراین الگوی بهینه کشت واحد کشاورزی با حفظ الگوی کشت فعلی به همراه افزودن محصولات گلخانه ای دارای مزیت در سطح منطقه ای و محصول کلم دارای مزیت تولید و صادرات در سطح ملی بدست آمد.
    کلید واژگان: الگوی کشت بهینه, مزیت نسبی, واحد کشاورزی, مزیت مقیاس, مزیت کارآیی
    Yaser Mohammadi *, Morteza Shalalvand, Kourosh Rezapour
    The main objective of this study was to determine an optimal cropping pattern in a productive unit located in Pishva County based on regional and national comparative advantage analysis. In order to achieve this goal, the physical indices of the comparative advantage of production including scale advantage, efficiency advantage, and aggregative advantage with the export advantage of both agronomic and greenhouse crops were calculated. The research was an empirical study based on field survey. Data were gathered through a questionnaire, interview with experts from Varamin Agricultural unit and statistical reports from the Ministry of Jihad-Iran Agriculture and FAO. The results of the study showed that the current cropping pattern of Varamin production unit has scale, efficiency and aggregative advantage and therefore the current farming pattern should be continued. These crops also had efficiency advantage in regional level according to Pishva County cropping pattern Analysis. The analysis of the comparative advantage of greenhouse products at the regional level showed that cucumber, colored pepper and tomatoes had comparative advantage in the province of Tehran. The revealed comparative advantage also showed that cucumbers, colored peppers and greenhouse tomatoes, along with cabbage (leaves, flowers and broccoli), have an export advantage at the national level. Therefore, the optimal cropping pattern of the agricultural unit can be reached through continuing the current cropping pattern along with the addition of greenhouse products with regional advantage and cabbage crop with national and export advantage.
    Keywords: Optimal Cropping Pattern, Comparative Advantage, Agricultural Unit, Scale Advantage, Efficiency Advantage
  • شهلا داور پناه، صدیقه هاشمی بناب *، محمد خداوردیزاده
    بخش کشاورزی نقش مهمی در اقتصاد ملی، اشتغال‏زایی و تامین غذای افراد جوامع مختلف دارد. در طول دهه‏های اخیر، رشد روزافزون جمعیت و لزوم تامین امنیت غذایی، سبب افزایش فشار بر منابع طبیعی به خصوص در کشورهای در حال توسعه شده است. بنابراین، لازم است از منابع تولید در این بخش به بهترین شیوه‏‎ی ممکن استفاده شود تا ضمن کاهش مصرف این منابع، سودآوری و رفاه کشاورزان نیز افزایش یابد. شهرستان اردبیل به عنوان یکی از قطبهای کشاورزی استان اردبیل در وضعیت ناپایداری به لحاظ شاخصهای زیست محیطی نظیر میزان مصرف آب و کودها و سموم شیمیایی قرار دارد. از این رو در این مطالعه با استفاده از داده‏های مقطعی سال زراعی 95-1394 و بکارگیری رویکرد برنامه‏ریزی کسری با اهداف چندگانه، سطح بهینه تولید محصولات زراعی همسو با کشاورزی پایدار تعیین و با الگوی کشت فعلی منطقه مقایسه شد. اطلاعات مورد نیاز این پژوهش با استفاده سالنامه‏های آماری سازمان جهاد کشاورزی شهرستان اردبیل جمع‏آوری شد. نتایج نشان داد که به منظور تحقق برخی اهداف پایداری نظیر کاهش مصرف نهاده‏های شیمیایی و آب لازم است در کوتاه مدت از بخشی از درآمد ناخالص کل تولیدات کشاورزی چشم‏پوشی شود، ولیکن با در نظر گرفتن هزینه‏های غیرمستقیم زیادی که عدم رعایت اصول پایداری بر جامعه و محیط کشاورزی تحمیل می‏کند، این کاهش در درآمد ناخالص کشاورزان قابل توجیه خواهد بود.
    کلید واژگان: اردبیل, الگوی بهینه کشت, کشاورزی پایدار, رویکرد برنامه ریزی کسری, پایداری
    Shahla Davarpanah, Sedigheh Hashemi Bonab *, Mohammad Khodaverdizadeh
    The agricultural sector plays an important role in the national economy, employment and food security of various communities. During recent decades, population increasing growth and the need to food security increased pressure on natural resources especially in developing countries. Therefore, it is necessary to use the resources of production in this sector in the best way possible, while reducing the consumption of these resources, the profit and welfare of farmers also will increase. Therefore in this study, the optimal cropping pattern consistent with sustainable agriculture with cross section data of year 1394-1395 and using multi objective fractional programming approach in Ardebil county determined and compared with present cropping pattern. The required data were collected from statistical yearbook of agriculture organization. The results indicated that in order to achieve some sustainability goals such as reducing the use of chemical and water inputs, it is necessary to exclude part of gross income from total agricultural production in the short term. However, taking into account the many indirect costs that non-compliance with the principles of sustainability affects society and the agricultural environment, this reduction in the gross income of farmers can be justified.
    Keywords: Ardebil, Optimal Cropping Pattern, Sustainable Agriculture, Fractional Programming, Sustainability
  • Mostafa Mardani *, Saman Ziaei, Alireza Nikouei
    Sustainability in agricultural is determined by aspects like economy, society and environment. Multi-objective programming (MOP) model has been a widely used tool for studying and analyzing the sustainability of agricultural system. However, optimization models in most applications are forced to use data which is uncertain. Recently, robust optimization has been used as an optimization model that incorporates uncertainty. This paper develops a framework for environmental-economic decision making that includes the environmental and economic sustainability criteria for determining an optimal allocation of agricultural areas that cover an irrigation network under uncertain data. The primary uncertain parameter of the robust model was quantity of available water for each season. Application of the proposed model to the case study of the right side of Nekooabad irrigation network in the province of Isfahan, Iran, demonstrates the reliability and flexibility of the model. The results show that that the optimal total gross margin decreases with higher robustness levels. To compensate loss of gross margin of farmers in the robust pattern, efficiency enhancement policies emphasized.
    Keywords: Optimal cropping pattern, Uncertainty, Sustainability, Multi-objective programming
  • علیرضا علی پور *
    همزمان با رشد جوامع، بقا و رفاه انسان وابستگی قابل توجهی به مدیریت کارآمد منابع طبیعی و اعمال توجه به ابعاد گوناگون کشاورزی پایدار دارد. مطالعه حاضر با هدف تدوین الگوی بهینه برنامه ریزی تولید محصولات زراعی در مجتمع کشاورزی ورامین به عنوان یکی از واحدهای پیشرو در بخش کشاورزی این شهرستان با تلفیق همزمان اولویت های اقتصادی و زیست محیطی طرح ریزی و اجرا شد. به این منظور، از آمار و اطلاعات دفتری این واحد کشاورزی در سال زراعی 95-1394 در قالب تدوین الگوی برنامه ریزی ریاضی چند معیاره استفاده گردید. در این روش، این امکان وجود دارد که به طور صریح به همه آرمان هایی که مربوط به برنامه ریزی های آتی تولید هستند، پرداخته شود. ازاین رو، نتایج نشان داد که در شرایط بهینه برنامه ریزی تولید محصولات زراعی در این واحد، آرمان های بازده ناخالص حداکثر، خالص انرژی تولیدی حداکثر و بکارگیری حداقلی ماشین آلات کشاورزی به عنوان آرمان های اقتصادی و استفاده حداقلی از سموم شیمیایی به عنوان آرمان زیست محیطی به صورت همزمان قابل دسترس خواهد بود. علاوه براین، با تلفیق اولویت های اقتصادی و زیست محیطی، محصولات گندم، قصیل جو، گیاهان دارویی و ذرت علوفه ای ترکیب اصلی الگوی بهینه کاشت را تشکیل می دهند.
    کلید واژگان: الگوی بهینه کشت, اولویت های اقتصادی, اولویت های زیست محیطی, برنامه ریزی آرمانی اولویتی, خالص انرژی تولیدی
    Alireza Alipour *
    As societies grow, human survival and well-being depend heavily on the efficient management of natural resources and the pursuit of sustainable agricultural dimensions. The aim of this study was to develop an optimal model of crop production planning in Varamin Agricultural Complex as one of the leading units in the agricultural sector of this city, with simultaneous integration of economic and environmental priorities. For this purpose, the statistical information of this agricultural unit was used during the 2015-2016 in formulating a multi-criteria mathematical programming model. In this model, it's possible to explicitly address all the priorities of future production plans. Therefore, the results showed that in optimum conditions for planning the production of crops in this unit, the goals of maximum gross margin, maximum net energy generated and minimum utilization of agricultural machinery as economic ideals and the minimum use of chemical pesticides as an environmental goal will be available simultaneously. Moreover, by combining economic and environmental priorities, wheat, barley silage, herbs and forage corn are the main combinations of optimal planning pattern.
    Keywords: Optimal Cropping Pattern, Economic Priorities, Environmental Priorities, Lexicographic Goal Programming (LGP), Net Energy Generated
  • سارا پارسا پور، سحر سلطانی*، ناصر شاهنوشی
    مطالعه حاضر به دنبال تعیین الگوی بهینه کشت و میزان بهینه برداشت با تاکید بر پایداری منابع آب و بهینه سازی عوامل اقتصادی و زیست محیطی در محدوده مطالعاتی فریمان تربت جام است. در ابتدای این مطالعه، با محاسبه بیلان منابع آب زیرزمینی در سال های تر، خشک و نرمال آبی، وضعیت پایداری منابع آب با استفاده از شاخص های پایداری مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به اینکه مطالعه حاضر به دنبال طراحی الگوی بهینه کشت با تاکید بر پایداری کشاورزی و منابع آب همراه با حداکثر کردن بازده برنامه ای می باشد، بایستی به سمت استفاده از مدل های برنامه ریزی چند هدفه و از جمله برنامه ریزی چند هدفه کسری پیش رفت. اهداف تعریف شده در مدل، حداکثر نمودن شاخص های پایداری شامل نسبت بازده برنامه ای به مصرف منابع آبی ، کودها و سموم شیمیایی است. با اجرای الگوی بهینه کشت پیشنهادی، میزان مصرف آب، کودهای شیمیایی و سموم شیمیایی به ترتیب به اندازه 10، 11/5 و 52/12 درصد نسبت به الگوی کشت فعلی کاهش و بازده برنامه ای به میزان 6/0 درصد افزایش خواهد یافت. همچنین شاخص پایداری منابع آب، کودهای شیمیایی و سموم شیمیایی نسبت به الگوی کشت فعلی 78/11، 02/6 و 15 درصد افزایش یافته است. جهت رسیدن به پایداری کمی منابع آب، از شاخص پایداری نسبت آب مصرفی در بخش کشاورزی به آب تجدیدپذیر استفاده شد. با توجه به اینکه با اجرای الگوی بهینه کشت پیشنهادی سالانه 10 درصد از مصرف آب کاسته می شود لذا در دوره میان مدت 8 ساله می توان میزان آب مصرفی کشاورزی در محدوده مطالعاتی را به اندازه 7/0 آب تجدیدپذیر کاهش داد و به پایداری کمی و کیفی منابع آب دست یافت.
    کلید واژگان: آب تجدید پذیر, الگوی کشت بهینه, برنامه ریزی کسری چندهدفه, پایداری منابع آب, دشت فریمان تربت جام
    Sara Parsapour, Sahar Soltani *, Naser Shahnoushi
    This study aimed to determine the optimal cropping pattern and the optimal amount of water usage emphasizing on sustainability of water resources and optimizing the economic and environmental factors in Fariman-Torbatjam plain. In the first section of this research, the status of sustainability of water resource were analyzed using the sustainability indices and calculation the water balance of underground water in wet, normal and dry water years. Considering that the study aimed to propose the optimal crop pattern by emphasizing on agricultural sustainability and water resource along with maximizing gross margin, the Multi Objective Programming Models like Multi Objective Fractional Programming must be employed. The defined goals of this model are maximizing sustainable indices which involve the ratio of gross margin to water resource usage, chemical fertilizers and pesticides. By implementation of the optimal cropping pattern, the usage of water, chemical fertilizers and chemical pesticides compared to the current crop pattern will decrease by 10, 5.11 and 12.52 percent respectively and gross margin will be increased by 0.6 percent. Also, sustainability index of water, chemical fertilizers and chemical pesticides compared to current cropping pattern, will be increased by 11.78, 6.02 and 15 percent. In order to achieve to the quantitative sustainability of water resources, the ratio of water usage in agricultural sector to renewable water was used. With the implementation of the proposed optimum model, the water consumption will be reduced by 10 percent yearly, then the amount of water usage in agricultural sector in sudied area will be decreaesd by 0.7 of renewable water in 8 years, and then the quantitative and qualitative of sustainability of water resources will be achieved.
    Keywords: Fariman-Torbat Jam Plain, Multi Objective Fractional Programming Model, Optimal Cropping Pattern, Renewable Water, Sustainability of Water Resources
  • Mohammad Reza Dahmardeh Ghaleno*, Vahedberdi Sheikh, Amir Sadoddin, Mahmood Sabouhi Sabouni
  • محسن امیدوار، تورج هنر، محمدرضا نیکو، علیرضا سپاس خواه
    در حوضه های آبریز رودخانه ای استراتژی های مختلفی را در سطح حوضه و یا در قسمت های مختلف آن در راستای مدیریت منابع آب می توان به کار گرفت. یکی از این استراتژ ی ها، تخصیص بهینه آب و تعیین الگوی کشت بهینه است. در این مطالعه، یک مدل بهینه سازی تخصیص آب و الگوی کشت بر مبنای تئوری بازی های همکارانه ارائه شده است. به منظور سنجش کارایی مدل، اراضی تحت پوشش یکی از کانال های شبکه آبیاری سد درودزن فارس مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا با استفاده از یک مدل فازی و در نظر گرفتن مقادیر فازی ضرایب و محدودیت ها در تابع هدف، الگوی کشت بهینه و مقادیر آب تخصیص داده شده به آنها تعیین شده است. سپس با تدوین یک مدل بازی همکارانه (مدل بازی کوچک ترین هسته)، براساس ساختار شبکه توزیع آب و تعیین حقابه هر بخش، به تعیین سود حاصل از تشکیل ائتلاف تصمیم گیرندگان و ذینفعان، بازتوزیع منافع و انتخاب بهترین استراتژی در صورت برقراری همکاری پرداخته شده است. نتایج پژوهش نشان می دهد که با تخصیص آب بیشتر به بخش های با پتانسیل تولید بیشتر، سود و بهره وری اقتصادی آب افزایش می یابد. به عنوان مثال مقدار مجموع سودخالص حاصل از شکل گیری ائتلاف اصلی بین بازیکنان 724/9 میلیارد تومان است که این مقدار در صورت عدم شکل گیری ائتلاف 906/8 میلیارد تومان خواهد بود که با توجه به مقدار آب ثابت تخصیص یافته به منطقه در هر دو حالت، افزایش بهره وری اقتصادی آب در صورت برقراری ائتلاف را نشان می دهد.
    کلید واژگان: بهینه سازی الگوی کشت, تخصیص بهینه آب, مدل فازی, بازی همکارانه
    M. Omidvar, T. Honar, M. R. Nikoo, A. R. Sepaskhah
    At the river catchments, different strategies at the whole or different parts of the basin can be applied for water resources management. One of these strategies is optimal water allocation and crop pattern. In this study, an optimization model for water allocation and cropping pattern is presented based on the cooperative game theory. To measure the performance of the developed model, the cultivated area of Ordibehesht Canal in the Doroodzan irrigation network has been studied. First, using a fuzzy model and considering the fuzzy coefficients values in the objective function and constraints, the optimal crop pattern and allocated water has been determined for each crop. Second, benefits of stakeholder’s coalitions have been determined by developing a cooperative game model and based on the structure and properties of the irrigation water distribution network and water rights of each part. Then, the total net benefit has been reallocated to the different stakeholder in a rational and equitable way using Least Core games. The results show that by allocating more water to the sectors with more potential production, more profits are generated and water productivity increases. For example when players cooperate together and form the grand coalition, the net benefit increases from 8.906 billion Tomans to 9.724 billion Tomans that show an increase in the economic productivity of water.
    Keywords: Optimal cropping pattern, Optimal water allocation, Fuzzy model, Cooperative game
  • اسماعیل فلاحی، سپیده قلی نژاد
    تدوین الگوی مناسب کشت محصولات به عنوان یکی از مهم ترین رسالت های برنامه ریزان، مستلزم تصمیم سازی دقیق و واقع بینانه بر اساس اهداف و معیارهای مختلف در راستای تامین منافع کل مجموعه ی ذی نفع کشاورزی در بلندمدت است. مطالعه ی حاضر با هدف بازنگری در الگوی رایج بهره برداران شهرستان ساری و تدوین الگوی کشتی که معیارهای چندگانه ی منطقه ای و پایداری کشاورزی را در کنار ملاحظات اقتصادی مداخله داده، الگوی تلفیقی AHP و مدل برنامه ریزی خطی را به کار بست. بدین منظور، پس از طراحی مدل سه سطحی AHP، بردار وزن نهایی خروجی مدل AHP برای محصولات مختلف به عنوان ورودی ضرایب تابع هدف در الگوی برنامه ریزی خطی وارد شده و مدل مورد نظر در فضای محدودیت های حاکم حل گردید. نتایج حاصل از الگوی بهینه ی کشت در مدل تلفیقی، ضمن توصیه ی تغییراتی در شیوه ی توزیع سطح زیرکشت بین محصولات، میزان سود را نیز به میزان 63/3 درصد نسبت به الگوی رایج منطقه افزایش داد. مقایسه ی نتایج الگوی تلفیقی با سناریویی که تنها هدف بیشینه سازی منافع اقتصادی را دنبال می کند، نشان داد که چشم پوشی از مقدار مشخصی سود (به میزانی کم تر از 8 درصد) در الگوی بهینه، امکان توجه و دخالت دادن معیارهای مهم دیگری را از جمله سازگاری محصول با شرایط اقلیمی منطقه ای، میزان مصرف آب، تاثیرات زیست محیطی کشت محصول، اشتغال زایی، مهارت و تخصص مورد نیاز برای عمل آوری محصول و میزان ریسک کشت محصول که در وضعیت فعلی کشاورزی بسیار حیاتی بوده و دارای اثرات قابل توجه در بلندمدت است، فراهم می آورد. بر این اساس، پیشنهاد می شود الگوی بهینه ی کشت مورد نظر در سطح منطقه یا دست کم به صورت پایلوت در بخش هایی از شهرستان اجرا شود.
    کلید واژگان: الگوی بهینه ی کشت, برنامه ریزی خطی, پایداری کشاورزی, فرایند تحلیل سلسله ی مراتبی (AHP), مزیت های منطقه ای, ملاحظات اقتصادی
    E. Fallahi, S. Gholinezhad
    Introduction
    Determining a suitable cropping pattern is an important task for planners and requires an exact and realistic decision-making process based on several goals and criteria corresponding to secure the interest of agricultural beneficiaries in long-term. Accordingly, this study reviews the current pattern operated by farmers in Sari, Iran, and intends to provide a cropping pattern that considers the multifold regional and agricultural sustainability criteria along with economic considerations.
    Materials And Methods
    In order to achieve the study goals, a consolidated model of AHP and Linear Programming was applied. For this purpose, we constructed a three-level AHP, including a goal (determining the weight of each crop), seven criteria, and seven alternatives. Profitability, compatibility with regional and geographical conditions, water consumption, environmental effects of cropping, job creation opportunities, skill and proficiency required for producing a crop, and risk taken to cultivate a crop were considered as the criteria in the model. Seven alternative crops including rice, wheat, rapeseed, barley, soybean, clover, and vegetables were considered too. The next step is determining the weight of each criterion with regard to the goal and the weight of each alternative with regard to each criteria. By multiplying these weights, final weights for various crops were obtained from the model. Derived weights for each crop were then applied as objective function coefficients in the Linear Programming model and the model was solved subject to the constraints.
    Results And Discussion
    Optimal cropping pattern determined based on the consolidated model of AHP and Linear Programming and the results compared to a scenario that only looks forward to maximizing the economic interests. Due to the low profitability of rapeseed and barley, these crops eliminated from the pattern in the profit-maximizing scenario. According to the results, the scenario provides 11.36% more profit than the current cropping pattern. In the consolidated model, we first calculated final weight for any crop. With a relative weight of 0.23, rice had the highest priority. Wheat, vegetables, clover, barely, rapeseed, and soybean weighed 0.17, 0.16, 0.14, 0.11, 0.1, 0.09 and took the respective priorities. In the next step, we use the weights for each crop as objective function coefficients in the Linear Programming model and solve the model subject to the constraints. Rice cultivation had the largest crop area with 15126 ha (62.52% of the entire crop area). Clover, vegetables, wheat, rapeseed, barely, and soybean stood behind the rice. Comparing the ideal cropping pattern, which was based on multifold criteria, with the current pattern showed that the most significant changes between the patterns occurred for wheat, soybean, and rapeseed crops so the recommended crop area for wheat in the optimal pattern increased by around 165% , however, the recommended crop area for soybean and rapeseed decreased by 96% and 75% respectively. The total profit of the ideal cropping pattern was 1,152,469,874,210 Rials. This shows that the optimal pattern caused an increase in profit by 3.63% compared to the current cropping pattern. Comparison between the results of consolidated model and profit-maximizing scenario shows that the optimal cropping pattern recommended by the consolidated model offers lower profits (lower than 8%) than the pattern offered by profit-maximizing model, however, the optimal pattern allows us to take other important criteria into account, including crop compatibility with regional and geographical conditions, water consumption, environmental effects of cropping, job creation opportunities, skill and proficiency required for producing a crop, and risk taken to cultivate a crop.
    Conclusion
    Using a consolidated model of AHP and Linear Programming, this study aimed to decide an optimal cropping pattern that considers the multifold regional and agricultural sustainability criteria beside economic considerations in Sari. The results of ideal cropping pattern in consolidated model recommended some changes distribute cropping area between crops and increased the profit compared to the current pattern. Comparison between the results of consolidated model and a scenario that only looks forward to maximizing the economic benefits shows that the ideal cropping pattern recommended by the consolidated model offers lower profits (lower than 8%) than the pattern offered by profit-maximizing scenario, however, the optimal pattern allows us to take other important criteria into account, including crop compatibility with regional and geographical conditions, water consumption, environmental effects of cropping, job creation opportunities, skill and proficiency required for producing a crop, and risk taken to cultivate a crop, which are so vital in current agricultural situation and result in significant long-term effects. Therefore, it is recommended to have the optimal cropping pattern operated in the region or at least, in parts of the district as a pilot project.
    Keywords: Agricultural Sustainability, AHP (Analytic Hierarchy Process), Economic Considerations, Linear Programming, Optimal Cropping Pattern, Regional Advantages
  • شهرزاد میر کریمی، رامتین جولایی، فرشید اشراقی، فرهاد شیرانی بیدآبادی
    با توجه به نقش و اهمیت مدیریت واحدهای زراعی، استفاده از مدل های برنامه ریزی ریاضی در تعیین الگوی بهینه کشت نقشی به سزا دارد. در تحقیق حاضر، روش برنامه ریزی آرمانی فازی در راستای بهینه سازی الگوی کشت در قالب اهدافی شامل پنج سناریو (بیشینه سازی سود، نیل به خودکفایی در محصولات اساسی زراعی، توسعه پایدار کشاورزی، افزایش اشتغال، و دستیابی هم زمان به اهداف یادشده) مورد توجه قرار گرفت. اهمیت این اهداف در دستیابی به توسعه پایدار روستایی است که در آن، پایداری سه بعد اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی را دربرمی گیرد. اطلاعات مورد نیاز پژوهش با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی ساده و از طریق تکمیل 124 پرسشنامه از سطح شهرستان آمل به دست آمد. نتایج الگوها نشان داد که در صورت لحاظ کردن اهداف به طور هم زمان، تعاملی میان مدل فازی سناریوهای یک تا چهار به وجود می آید؛ در این مدل، به آرمان های اقتصادی و اجتماعی کمتر توجه شده و در مقابل، آرمان های زیست محیطی و خودکفایی تا حد زیادی تامین شده است.
    Shahrzad Mirkarimi, Ramtin Joolaie, Farshid Eshraghi, Farhad Shirani Bidabadi
    Given the role and importance of agricultural farms management, applying the mathematical programming models has also important role in determining the optimal cropping pattern. The objectives of this study included profit (gross margin) maximizing (scenario 1), achieving self-sufficiency of essential agricultural products (scenario 2), sustainable agricultural development (scenario 3), maximizing the employment opportunities (scenario 4), and achieving these goals simultaneously (scenario 5). These objectives are important to achieve sustainable rural development in which the sustainability involves three economic, social and environmental dimensions. In this study, in order to suggest an optimal cropping pattern using simple random sampling method, a sample size of 124 was selected from agricultural areas of Amol Tcounty. Study results showed that scenario 5 made an interaction between scenarios 1 to 4. In addition, in this model, less attention was paid to economic and social goals; in contrast, the self-sufficiency and environmental goals were mostly fulfilled.
    Keywords: Optimal Cropping Pattern, Fuzzy Goal Programming, Employment, Sustainable Rural Development, Self, sufficiency, Amol (County)
  • ابوذر پرهیزکاری، محمد مهدی مظفری، مهران خاکی، حسین تقی زاده رنجبری
    برای در امان ماندن از خطرات خشکسالی و بحران آب در آینده نیاز است که راهکارها و قوانین مناسبی برای بهره برداری از منابع آب محدود اتخاذ شود. در این راستا، مدل های برنامه ریزی ریاضی در سطح وسیعی برای کمک به رفع مسائل مربوط به مدیریت منابع آب مورد استفاده قرار می گیرند. در مطالعه حاضر به منظور بهره برداری صحیح از منابع آب های سطحی و زیرزمینی و تخصیص بهینه این منابع در بخش کشاورزی و همچنین، به منظور تعیین الگوی بهینه ی کشتی که منجر به دستیابی حداکثر سود ممکن برای کشاورزان منطقه رودبار الموت استان قزوین شود، از مدل برنامه ریزی کسری آرمانی فازی (FGFP) و داده های آماری سال 91-1390 استفاده شد. مدل پیشنهادی در محیط نرم افزاری GAMS نسخه 9 /23 حل شد. نتایج نشان داد که با بکارگیری الگوی بهینه کشت و تخصیص بهینه منابع آب موجود در منطقه، علاوه بر کاهش میزان آب مصرفی در سطح مزارع، هزینه تولید در هر هکتار از اراضی کاهش، نیروی کار بکارگرفته شده افزایش و شاخص کارایی «نسبت سود به آب مصرفی» در حدود 13 درصد افزایش می یابد. در پایان، با توجه به نتایج به دست آمده، جهت توسعه بخش کشاورزی استان قزوین برنامه ریزی و مدل سازی از پایین به بالا پیشنهاد شد.
    کلید واژگان: الگوی بهینه کشت, برنامه ریزی کسری آرمانی فازی, مدیریت منابع آب, منطقه الموت
    Abozar Parhizkari, Mohammad Mahdi Mozaffari, Mehran Khaki, Hossein Taghizade Ranjbari
    To protect from the risks of drought and water crisis in the future is needed that guidelines and rules for utilization of limited water resources be taken. In this context, mathematical programming models are used to help solve problems related to water resources management widely. In the present study in order to proper exploitation of groundwater and surface water resources and the optimal allocation of these resources in agriculture sector and also to determination an optimal cropping pattern that conducive to achieve the maximum possible profit for farmers of Roudbar Alamout region, from Fuzzy Goal Fractional Programing (FGFP)model and statistical data related to year 2010-2011 were used. The proposed model was solved in GAMS software version 23/9. The results showed that utilization optimal cropping pattern and optimal allocation of existing water resources in case study region in addition to reducing water used in farms level, the product cost in per hectare of lands reduced, the utilized labor force increased and efficiency indicators "profit ratio to water used" increased about 13 percent. In the end, according to obtained results planning and modeling from bottom to up for development agricultural sector of Qazvin province was proposed.
    Keywords: Alamout region, fuzzy goal fractional programing, optimal cropping Pattern, water resources management
  • فرزین فروغی منش، محمد عبدالهیان نوقابی
    هدف از اجرای این تحقیق تعیین تراکم بوته مزارع چغندرقند دشت قزوین با استفاده از تصاویر ماهواره ای و روش های سنجش از دور بود. با تعیین تراکم بوته می توان میزان محصول چغندرقند را در سطح قابل قبول قبل از برداشت برآورد نمود و در نتیجه امکان مدیریت مناسب فرآیندهای صنعتی و کشاورزی تولید شکر فراهم خواهد شد. استفاده از داده های ماهواره ای می تواند با دقت مناسبی جایگزین روش های پرهزینه و زمان بر میدانی شود. در این تحقیق با استفاده از تصاویر سنجنده های TM و GeoEye، تراکم بوته مزارع چغندرقند کشت شده در سال زراعی 1390 در بخشی از دشت قزوین تعیین شد. نتایج حاصل از ارزیابی دقت عملیات و مقایسه نقشه های تهیه شده از داده های سنجش از دور با نمونه های زمینی نشان داد که با استفاده از داده های ماهواره ای می توان تراکم بوته مزارع چغندرقند را با اطمینان نسبی برآورد نمود. محاسبات حاصل از داده های پژوهش نشان داد که دقت نقشه های خروجی برابر 7/ 91 درصد با ضریب کاپای برابر 84/ 0 می باشد. علاوه برآن داده های سنجش از دور قادرند اختلاف تراکم را حتی در بخش های مختلف یک مزرعه آشکار نمایند.
    کلید واژگان: تراکم بوته, داده های ماهواره ای, چغندرقند, سنجش از دور, سطح زیر کشت
    F. Forughimanesh, M. Abdollahian
    The purpose of this study was to determine the plant density of sugar beet fields in Qazvin region using satellite images and remote sensing techniques. The plant density can be used to estimate the pre-harvest sugar beet yield and as a result the proper management of agricultural and industrial processes involved in sugar production. Satellite data can be used to remove the cost and time of conventional field methods. In this study, using satellite imagery of TM and GeoEye, the plant density of sugar beet fields in a part of Qazvin region was estimated in 2011. Results derived from the assessment of accuracy of operations and comparison of the maps obtained from remote sensing data with ground samples showed that using satellite data, the plant density of sugar beet can be estimated with relative certainty. The calculation of the overall data showed that the accuracy of maps outputs was 91.7% with Kappai coefficient of 0.84. In addition, remote sensing data can illustrate the density variation in different parts of the field.
    Keywords: Optimal Cropping Pattern, Remote sensing techniques, Sugar beet, Water
  • صمد عرفانی فر، منصور زیبایی، مهدی کسرایی
    در این مطالعه الگوهای کشت بهینه مبتنی بر اهداف انفرادی به همراه الگوی کشت چند هدفه و با تاکید بر روش های خاک ورزی حفاظتی در منطقه داراب با استفاده از روش برنامه ریزی چندهدفه آرمانی فازی ارائه گردیده است. اهداف انفرادی شامل حداکثر سازی بازده برنامه ای، حداقل کردن مصرف کود اوره، حداکثر سازی امنیت غذایی (تولید انرژی) و حداقل نمودن مصرف آب بود. نتایج نشان داد که در الگوی چند هدفه، شاخص های بازده برنامه ای و امنیت غذایی به ترتیب به میزان 23/5 درصد و 6/1 درصد نسبت به الگوی فعلی افزایش و شاخص های مصرف انرژی و آب به ترتیب به میزان 5/2 درصد و 4 درصد کاهش پیدا کرد. مجموع فاصله مرکب آرمانی الگوی مصالحه ای نسبت به الگوی جاری حدود 36 درصد بهبود پیدا کرد. در این الگو روش های خاک ورزی حفاظتی جایگزین خاک ورزی مرسوم شدند و مقدار مصرف سوخت سالانه در مزرعه نماینده به میزان27 درصد کاهش یافت. بنابراین جایگزینی الگوی کشت چند هدفه با الگوی جاری که در آن بر استفاده از روش های خاک ورزی حفاظتی تاکید شده است، می تواند نتایج مطلوبی از نظر اقتصادی و زیست محیطی را به دنبال داشته باشد.
    کلید واژگان: خاک ورزی حفاظتی, برنامه ریزی چند هدفه آرمانی, فازی, بهینه سازی الگوی کشت, داراب
    Samad Erfanifar
    In this study, the optimal cropping patterns based on individual aims are presented and followed by a multi-objective cropping pattern with emphasize on the use of conservation tillage methods in Darab region presented. Individual goals consisted of maximizing gross margin and food secIn this study, the optimal cropping patterns based on individual aims were presented and followed by using a multi-objective fuzzy goal programming with emphasize on the use of conservation tillage methods in the Darab region. Individual goals consisted of maximizing gross margin and food security and minimizing water consumption and urea fertilizer use. The results showed that in the multi-objective cropping pattern, gross margin and food security increased by 23.5% and 6.1%, while water and energy consumption decreased by 4% and 5.1%, respectively as compared to the current cropping pattern. The fuzzy composite distance improved by %36, as compared to the current condition. Moreover, having replaced the conventional tillage methods with conservation tillage methods in the cropping pattern, the diesel fuel consumption reduced by 27%. Therefore, replacing multi-objective cropping pattern, on which the conservation tillage methods are emphasized, with the conventional cropping patterns improves economic and environmental conditions. urity index and minimizing water and urea fertilizer.The results showed that in the multi-objective cropping pattern, gross margin and food security index respectively increase by 23.5% and 6.1% and water and energy consumption decrease by 4% and 5.1% respectively as compared to current cropping pattern. The fuzzy composite distance improves by %36 compares to current condition and represents better cropping pattern than the others. Morever in this cropping pattern, conventional tillage method will be replaced by conservation tillage practices, therefore the amount of diesel fuel consumption reduces by 27% that is equivalent to an annual saving of 567 liters of diesel fuel. Also, the reduction of water consumption is expected to be 10000 cubic meters annually.9 In the cropping pattern, minimizing water consumption, water saving was 27.5% that was equivalent to an annual reduction of 69000 cubic meters of water, while maintaining the gross margin equal to current condition. Also urea fertilizer and energy consumption reduced by 23.7% and 28.5% respectively.
    Keywords: Conservation tillage, Multi, objective fuzzy goal programming, Optimal cropping pattern, Darab
  • حمید محمدی، سامان ضیایی، براتعلی فاخری، محمود رمرودی
    هدف اصلی این مطالعه تدوین الگوی بهینه بهره برداران چغندرکار فسا (استان فارس) و هم چنین بررسی اهمیت چغندرقند در الگوی کشت آن ها بود. با توجه به اثرگذاری مساله ریسک بر تصمیم تولیدکنندگان دو منشا ریسک قیمت و عملکرد نیز در تدوین الگو دخالت داده شد. داده های مورد استفاده از میان بهره برداران شهرستان فسا در سال 1387 به دست آمد. روش مورد استفاده نیز برنامه ریزی ریاضی چند هدفی می باشد. یافته ها نشان داد که تفاوت بازدهی الگوی فعلی با الگوی بهینه تنها هفت درصد است. اما از نظر ترکیب محصول میان آن ها تفاوت وجود دارد. به این ترتیب که در الگوی فعلی 8/3 هکتار از سطح زیرکشت بهره بردار نماینده با 8/6 هکتار به چغندرقند اختصاص دارد در حالی که در الگوی بهینه این مقدار به 2/0 هکتار کاهش می یابد. به طور کلی در الگوهای ارائه شده ترکیب محصول از چغندرقند و گندم به نفع لوبیا تغییر می یابد. این تغییر افزون بر هدف تامین بازدهی فعلی بهره برداران هدف کاهش مصرف آب تا 33 درصد سطح مصرف فعلی را نیز تامین می یابد. یافته ها نشان داد که بهره برداران در تدوین الگوی کشت خود عمدتا به ریسک قیمت توجه دارند. هم چنین مشخص گردید که ناکارایی چغندرقند در استفاده از نهاده محدودکننده آب باعث کاهش اولویت آن در الگوی کشت گردیده است.
    کلید واژگان: آب, الگوی کشت بهینه, چغندرقند, ریسک
    H. Mohamadi, S. Ziaee, B.A. Fakheri, M. Ramrodi
    The main objective of this study was to develop an optimal cropping pattern for sugar beet growers in Fasa district (Fars province) and to investigate sugar beet importance in cropping pattern. Regarding the effect of risk on producer's decision, two risk sources including price and yield were considered. Data was obtained from Fasa district producers in 2008. In this study multi-objective mathematical programming was used. Results showed 7% difference between current income and optimal cropping pattern. However, they had difference in crop composition. In current pattern, 3.8 hectares out of 6.8 hectares belonged to sugar beet, while in optimal pattern, it reduced to 0.2 hectares. In general, in developed cropping pattern, sugar beet-wheat dominated production composition changes in favor of bean. These changes meet the goal of water use reduction up to 33% in addition to supply the current output. Results showed that farmers pay more attention to price risk in cropping pattern formulation. It was also determined that the inefficiency of sugar beet in using water as a restricting input has lowered its ranking in cropping pattern.
    Keywords: Optimal cropping pattern, risk, sugar beet, Water
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال