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 « cropping pattern » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «cropping pattern» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • بیتا مروج الاحکامی*، نیاز علی ابراهیمی پاک، سید نرگس حسینی

    باتوجه به تغییرات اقلیمی و تاثیرات آن بر مدیریت منابع آب، در این مطالعه بررسی تغییرات تبخیرتعرق مرجع (ET0) در سطح استان یزد با استفاده از نرم افزار Minitab16 در بازه زمانی سال 1380 تا سال 1399 با استفاده از داده های سامانه نیازاب صورت گرفته و سپس پیش بینی تا سال 1407 انجام شد. بر اساس نتایج این مطالعه در طول سال های 1399-1380، افزایش ET0 در شهرستان های استان یزد تحت تاثیر افزایش سرعت باد، کاهش رطوبت نسبی و افزایش دما بوده است. به منظور تعیین مدل مناسب، شهرستان های اردکان، ابرکوه و تفت به عنوان نماینده در هر گروه اقلیمی انتخاب و داده های ET0 در سال های 1380 تا 1395 به عنوان داده های ورودی نرم افزار به منظور برازش مدل موردنظر، لحاظ و داده های  ET0در سال های 1396 تا 1399 برای صحت سنجی مدل برازش داده شده مورداستفاده قرار گرفتند. پیش بینی مدل های برازش داده شده در شهرستان های اردکان و ابرکوه، تا سال 1407، حاکی از روند افزایشی ET0 در فصول سرد بود. در شهرستان تفت، تغییرات  ET0 پیش بینی شده تا سال 1407، نشان داد این پارامتر در فصول گرم کاهشی و در فصول سرد تغییر معنی داری نخواهد داشت. در شهرستان ابرکوه و اردکان محصولات پاییزه - بهاره مانند گندم و در شهرستان تفت محصولات بهاره - تابستانه مانند آفتابگردان بیشترین تاثیرپذیری از تغییرات ET0 را خواهند داشت.

    کلید واژگان: نیاز آبی, عملکرد, تغییر اقلیم, الگوی کشت}
    B. Moravejalahkami*, N.A. Ebrahimipak, S. N. Hosseini

    Evapotranspiration variations (ET0) were investigated and analyzed using Minitab16 software for the 2010-2019 period using the Nizab system's data in Yazd province, and then ET0 was predicted until 2027. Based on the results, the increase of ET0 in cities of Yazd province was affected by the enhancement in wind speed and weather temperature, and the decrease in relative humidity from 2010 to 2019. To determine the appropriate model, Ardakan, Abarkooh, and Taft cities were selected as a representative in each climatic group, and ET0 data for the years 2010 to 2015 were considered as the input data of the software and ET0 data for the years from 2016 to 2019 were used to validate the determined model. The prediction of the determined models showed an increasing trend of ET0 for cold seasons in Ardakan and Abarkoh by 2027. Also, the model prediction showed a decreasing trend of ET0 for hot seasons in Taft by 2027. Also, the ET0 will not change significantly in cold seasons. In Abarkoh and Ardakan cities, autumn-spring crops such as wheat and in Taft city, spring-summer crops such as sunflower will be more affected by ET0 variations.

    Keywords: Water Requirement, Yield, Climate Change, Cropping Pattern}
  • مهسا قصابی*، محمدعلی اسعدی، حامد قادرزاده، محمود حاجی رحیمی

    با توجه به محدودیت منابع آب سطحی و بهره برداری بی رویه از آب های زیرزمینی، سفره های آب زیرزمینی در بسیاری از دشت های ایران وضعیت نامطلوبی دارند. یکی از این دشت های بحرانی، دشت دهگلان است که علی رغم تعیین حریم ممنوعه، همچنان با بحران کم آبی مواجه است. بنابراین، در این پژوهش به بررسی اثر سیاست های انگیزشی مالیات و یارانه برای هر مترمکعب آب آبیاری اضافه یا صرفه جویی شده بر تغییرات الگوی کشت، در سه سناریوی 10، 20 و 30 درصد افزایش قیمت سایه ای آب (714 تومان) در سال 1402 پرداخته شده است. داده های مورد نیاز از طریق مراجعه به شرکت آب منطقه ای استان کردستان، سازمان جهاد کشاورزی و سامانه نیاز آبی کشور برای هفت محصول عمده شامل گندم، جو، ذرت علوفه ای، سیب زمینی، خیار، یونجه و کلزا در دشت دهگلان جمع آوری شد. سپس با استفاده از مدل برنامه ریزی ریاضی اثباتی، داده ها تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که اعمال سیاست های مالیات و یارانه، الگوی کشت را به سمت محصولات کم آب بر مانند جو، گندم و کلزا سوق می دهد. همچنین مشخص شد، این سیاست ها باعث کاهش مصرف آب و بازده ناخالص مزرعه می شوند. این یافته ها نشان می دهد، سیاست های انگیزشی ذکرشده می تواند ابزار موثری برای مدیریت مصرف آب در بخش کشاورزی باشد. لازم است در کنار این سیاست ها، راهکارهای جایگزین مانند استفاده از روش های نوین آبیاری نیز مدنظر قرار گیرد تا از تاثیرات منفی بر درآمد کشاورزان جلوگیری شود.

    کلید واژگان: برنامه ریزی ریاضی اثباتی, الگوی کشت, آب زیرزمینی, دشت دهگلان}
    Mahsa Ghasabi *, Mohammadali Asaadi, Hamed Ghaderzadeh, Mahmood Hajirahimi

    Due to the limitation of surface water resources and excessive exploitation of underground water, the underground water table in many plains of Iran is in an unfavorable condition. One of these critical plains is the Dehgolan Plain, which is still facing a water shortage crisis despite its designation as a prohibited area. Therefore, in this research, the effect of tax and subsidy incentive policies for each added or saved cubic meter of water consumption on the changes in the cultivation pattern has been investigated in three scenarios of 10, 20, and 30 percent increase in the shadow price of water (714 Tomans) in 2023. The required data were collected by referring to Kurdistan Regional Water Company, Agricultural Jihad Organization, and the country's water demand system for seven major crops including Wheat, Barley, Forage corn, Potato, Cucumber, Alfalfa, and Rapeseed in Dehgolan plain. Then, the data were analyzed using the positive mathematical programming (PMP) model. The results showed that the application of tax and subsidy policies pushes the cropping pattern towards low-water-absorbing crops such as barley, wheat, and canola. It was also found that these policies reduce water consumption and gross farm yield. These findings show that the mentioned incentive policies can be an effective tool for managing water consumption in the agricultural sector. Of course, it is necessary to consider alternative solutions such as the use of new irrigation methods in addition to these policies to prevent negative effects on farmers' income.

    Keywords: Positive Mathematical Programming, Cropping Pattern, Underground Water, Dehgolan Plain}
  • محمد خرمیان*، پیمان ورجاوند
    این مطالعه با هدف ارزیابی الگوی کشت رایج استان خوزستان در سال آبی نرمال (سال زراعی 99-1398) از دیدگاه مدیریت برداشت آب از منابع سطحی صورت گرفت. برای این منظور تبخیرتعرق واقعی محصولات از نسبت عملکرد موجود محصولات مختلف (طبق آمارنامه کشاورزی سال 99-1398) به عملکرد پتانسیل (بیشترین عملکرد طبق آمارنامه های کشاورزی)، و با به کارگیری سامانه برخط نیاز آبی کشور براساس اطلاعات هواشناسی 10 ساله محاسبه شد. نتایج نشان داد که کل برداشت آب از منابع سطحی برای سطح زیرکشت سال زراعی 99-1398 (به استثنای گلخانه ها، دام و طیور و برخی محصولات با سطح اندک)، 18856 میلیون مترمکعب بوده که مصرف واقعی (نیاز خالص آبیاری)  آن 4310 میلیون مترمکعب برآورد شد. درصورتی که داده های سند ملی خشکسالی مبنا قرار گیرد، مجموع مصرف کشاورزی و محیط زیست با درجه اعتماد 80 درصد در حوضه کارون بزرگ  و کرخه به ترتیب 36 و 23/8 درصد کمتر از آورد رودخانه ها بود؛ حال آنکه در حوضه جراحی به 72- درصد کاهش یافت که بیانگر عدم تامین حداقل نیاز محیط زیست است. باید توجه داشت که آورد رودخانه کرخه نسبت به کارون دارای رفتار نوسانی شدیدتر بوده که این رفتار در تحلیل خطی میانگین آوردها قابل پیش بینی نیست و در خشکسالی ها کمتر از عدد یاد شده است. از این رو برنامه ریزی پویا در زمینه تغییر الگوی کشت، ارائه انواع بیمه های خشکسالی، اجرای زیرساخت های خرید موقت حق آبه توسط دولت و دیگر سیاست های حمایتی در حوضه هایی مانند کرخه که رفتار نوسانی شدید دارد پیشنهاد می شود.
    کلید واژگان: خوزستان, خشکسالی, حوضه آبریز, الگوی کشت}
    Mohammad Khorramian *, Peyman Varjavand
    This study was conducted to evaluate the real cropping pattern of Khuzestan province in a normal water year (2018-2019) in terms of water withdrawal management from surface resources. For this purpose, the actual evapotranspiration of the products was calculated from the ratio of the available yield of different products (according to the agricultural statistics of 2018-2019) to the potential yield (the highest yield according to the agricultural statistics) by applying the country's water demand line system based on 10-year meteorological data. The results showed that the total water withdrawal from surface resources for the cultivated area of the crop year 2018-2019 (except greenhouses, livestock, poultry, and some products with a small area) was 18856 MCM, so the actual consumption (net irrigation requirement) was estimated 4310 MCM. Considering the Khuzestan Water Scarcity Adaptation Program, the total demand for agriculture and the environment with a confidence level of 80% in the Karun and Karkheh basins was 36 and 23.8% lower than the river flow, respectively, while it decreased to -72% in the Jarrahi basin, which indicated the failure to achieve the minimum environmental requirement. Since the Karkheh River flow has a more severe fluctuating behavior than that of Karun, this behavior cannot be predicted in the linear analysis of average values, and in droughts, it is less than the mentioned number. Therefore, dynamic planning in the field of cropping pattern change, providing various types of drought insurance, implementing infrastructure for the temporary purchase of water rights by the government, and other support policies are suggested in basins such as Karkheh, which has a highly fluctuating behavior in water supply.
    Keywords: Khuzestan, drought, Catchment Area, cropping pattern}
  • سبوحا پورناجی ایران، حسین رضایی*، علی اصغر جعفرزاده
    توجه به تناسب اقلیمی در تعیین الگوی کشت، عاملی اساسی در تضمین امنیت غذایی است. در این راستا تناسب اقلیمی مناطق مختلف استان آذربایجان شرقی طی چهار دهه 1360 تا 1390 برای کشت گیاهان راهبردی گندم و جو ارزیابی شد. جداسازی واحدهای اراضی بر مبنای محدوده تحت پوشش ایستگاه های هواشناسی فعال درهر دهه به روش تیسن صورت گرفت. ارزیابی تناسب اقلیم برای کشت دیم و آبی گندم و جو با توجه به نیازهای اقلیمی آنها با استفاده از روش پارامتریک ریشه دوم انجام شد. نتایج نشانگر کلاس تناسب اقلیم خیلی مناسب در هر چهار دهه برای کشت آبی هر دو محصول در سطح استان بود، در حالی که برای کشت دیم این محصولات به دلیل محدودیت های اقلیمی، کلاس های تناسب متفاوتی از وضعیت متوسط تا نامناسب در نواحی و دهه های مختلف تعیین گردید که می تواند ناشی از نوسانات اقلیمی در منطقه باشد. همچنین نتایج نشان داد تنزل مطلوبیت اقلیمی لزوما باعث کاهش عملکرد نمی شود زیرا ترکیب عوامل کمتر مساعد اقلیمی و اثرات متقابل آنها ممکن است با تغییر طول دوره رشد و بهره گیری از فناوری های نو جبران شود. ارایه الگوی کشت بهینه و جایگزینی گندم دیم با جو دیم براساس تاثیرپذیری تناسب اقلیم اراضی از نوسانات اقلیمی از دیگر نتایج قابل توصیه است.
    کلید واژگان: الگوی کشت, امنیت غذایی, تغییر اقلیم, نیاز اقلیمی}
    Sabouha Pournaji Iran, Hossein Rezaei *, Aliasghar Jafarzadeh
    Considering the climate suitability in cropping pattern selection is vital in maintaining food security. In this study, the climate suitability of East Azerbaijan Province, north east of Iran, for the cultivation of strategic crops of wheat and barley during four decades 1980 to 2000s was evaluated. Land units were classified based on the covered area of each synoptic weather station using Thiessen method. Climate suitability for rainfed and irrigated wheat and barley was evaluated according to their climatic requirements using the square root-parametric method. Results revealed that during the recent four decades, the climate suitability class for irrigated studied crops was very suitable across the province, but in case of rainfed cultivation, various suitability classes including moderate to unsuitable were observed in different regions. The results confirmed that despite of some unfavorable effects of climate change on suitability of region for both crops cultivation, these impacts might be compensated, to some extent, by technology or management improvements. According to this study, determination of an optimum cropping pattern, adjusting agronomic practices and changing of rainfed wheat to barley in this province may be recommended.
    Keywords: climate change, cropping pattern, Food Security, climatic}
  • سعید آزادی، حامد نوذری*، صفر معروفی، بهزاد قنبریان

    یکی از راهکارهای توسعه کشاورزی، استفاده مطلوب از شبکه های آبیاری و زهکشی است که منجر به بهره وری بیشتر و حفظ محیط زیست خواهد شد. در تحقیق حاضر به کمک روش تحلیل پویایی سیستم مدلی بسط داده شد تا بتواند با نظر گرفتن مسایل زیست محیطی، سطح زیر کشت محصولات زراعی شبکه آبیاری و زهکشی شهید چمران واقع در استان خوزستان را شبیه سازی کند. به منظور بررسی اعتبار مدل، از آزمون حدی و آنالیز حساسیت استفاده شد. نتایج نشان دهنده عملکرد مناسب مدل و وجود ارتباط منطقی بین پارامتر های آن بود. همچنین به منظور تعیین سطح زیر کشت بهینه محصولات زراعی شبکه شهید چمران، با اهداف محیط زیستی و کمینه کردن میزان نمک خروجی از زهکش ها، الگوی کشت محصولات این شبکه در دو حالت تغییر غیر پلکانی و تغییر پلکانی تعیین شد. نتایج نشان داد میزان نمک خروجی بهینه سازی شده از شبکه در هر دو حالت پلکانی و غیر پلکانی در مقایسه با وضع موجود در منطقه کاهش یافته است. مقدار نمک کل در وضع موجود، از سال 1392 تا 1396 به ترتیب برابر با 2799، 2649، 2749، 2298 و 2004 تن بر روز بوده است که پس از بهینه سازی، در حالت پلکانی 2739، 2546، 2644، 2223 و 1952 تن بر روز و در حالت غیرپلکانی 2363، 2309، 2481، 2151 و 1912 تن بر روز به دست آمد. نتایج نشان می دهد که حالت غیرپلکانی با توجه به محدودیت های در نظر گرفته شده برای آن، در کاهش نمک خروجی موفق تر از حالت پلکانی عمل کرده است. آنالیز نتایج نشان دهنده موفقیت مدل در بهینه سازی و دست یابی به اهداف مورد نظر بود. لذا می توان گفت، مدل حاضر در شبیه سازی و بهینه سازی شبکه آبیاری، الگوی کشت آن و تعریف سایر سناریوها از دقت خوبی برخوردار است.

    کلید واژگان: الگوی کشت, بهینه سازی, پویایی سیستم, محیط زیست, مدل سازی}
    S. Azadi, H. Nozari*, S. Marofi, B. Ghanbarian

    One of the strategies for agricultural development is the optimal use of irrigation and drainage networks, which will lead to higher productivity and environmental protection. The present study used the system dynamics approach to develop a model for simulating the cultivated area of the Shahid Chamran irrigation and drainage network located in Khuzestan province by considering environmental issues. Limit test and sensitivity analysis were used for model validation. The results showed the proper performance of the model and the logical relationship between its parameters. Also, the cropping pattern of the network was determined in two modes of non-stepwise and stepwise changes to determine the optimal cultivated area of the Shahid Chamran network with environmental objectives and minimize the amount of salt from drains. The results showed that the amount of optimized output salt from the network has decreased in both non-stepwise and stepwise changes compared to the existing situation in the region. The total output salt in the current situation, from 2013 to 2017, was obtained at 2799, 2649, 2749, 2298, and 2004 tons.day-1, respectively, in the stepwise changes, are 2739, 2546, 2644, 2223, and 1952 tons.day-1, and finally, in the non-stepwise changes, are 2363, 2309, 2481, 2151, and 1912 tons.day-1. The results showed that the non-stepwise changes due to considered limitations have been more successful in reducing output salt than the stepwise changes. The analysis of the results showed the model's success in optimizing and achieving the desired goals. The results showed that the present model has good accuracy in simulating and optimizing the irrigation network, cropping pattern, and defining other scenarios.

    Keywords: Cropping pattern, Optimization, System dynamics, Environment, Modeling}
  • مصطفی گودرزی*، جواد قدبیک لو، عادل غدیری، محمدعلی خودشناس

    ارایه و اجرای یک الگوی کشت بهینه علاوه بر مدیریت بهتر منابع پایه آب و خاک، امکان کشاورزی پایدار را فراهم نموده و از لحاظ جنبه‏های اقتصادی و اجتماعی یک ضرورت انکارناپذیر است. این تحقیق با هدف بهینه‏سازی الگوی کشت با استفاده از رویکرد برنامه‏ریزی چند هدفه، برای پیوند شاخص‏های آب، غذا، انرژی و سود اقتصادی در دشت فراهان و در سال 1400 اجرا شد. الگوی کشت بهینه برای شرایط نرمال، خشکسالی و ترسالی به گونه‏ای ارایه شد که بهره‏برداری از منابع آب در شرایط پایدار صورت پذیرد. نتایج حاصل نشان داد، مقدار آب مصرفی الگوی کشت بهینه در شرایط نرمال، خشکسالی و ترسالی به ترتیب 23، 29 و 18 درصد نسبت به الگوی کشت موجود کاهش می‏یابد. از طرفی مقدار کالری تولیدی الگوی کشت بهینه در شرایط نرمال، خشکسالی و ترسالی به ترتیب 52، 62 و 45 درصد، متوسط بهره‏وری انرژی 41، 43و 36 درصد و سود خالص تولیدی 43، 31 و 44 درصد نسبت به الگوی کشت موجود افزایش می‏یابد. به منظور بهره‏برداری بهینه از منابع آب بایستی الگوی کشت در دوره‏های خشکسالی، نرمال و ترسالی مطابق الگوی بهینه پیشنهادی تغییر یابد. بنابراین، با توجه به اینکه الگوی کشت موجود کمترین انطباق را برای رسیدن به اهداف چهارگانه کاهش مصرف آب، افزایش تولید غذا، کاهش مصرف انرژی و افزایش سود اقتصادی دارد، برنامه‏ریزی‏های کلان در این دشت بایستی در راستای اجرای الگوی کشت بهینه پیشنهادی تدوین گردد.

    کلید واژگان: آب, الگوی کشت, بهره‏وری, بهینه سازی, غذا}
    M. Goodarzi *, J. Ghadbeiklou, A. Ghadiry, M.A. Khodshenas
    Introduction

    Water is one of the most important factors of development in human societies, water scarcity, specially fresh water which is one of the main limitation for agricultural, economic and social development in most developing countries. Providing and implementing an optimal cropping pattern, in addition to better management of water and soil resources, can lead to reducing production risk, increasing the ability to deal with crises, improving employment, better management of providing services to farmers, and providing the possibility of expanding agro-based industries. In many regions of the world, including in Iran, many studies have been done to improve the cropping pattern in different regions. Despite the existing problems in designing and implementing the appropriate cropping pattern in the plains, modifying the cropping pattern based on scientific principles and emphasizing the reduction of water consumption while reducing water consumption provides the possibility of sustainable agriculture and in terms of economic and social aspects. Implementing an optimized cropping pattern in the Farahan Plain is an undeniable necessity to preserve national resources. This study was conducted with the objective of optimizing the cropping pattern in the area, taking into account multiple criteria.

    Methodology

    In this research, considering the importance of determining the cropping pattern based on the multiple objectives of the decision makers, it was tried to determine the optimal cropping pattern by using mathematical programming and fuzzy logic by establishing a compromise between the objectives of the cropping pattern. The model considered for this study was in the framework of the goal of the maximum ideal distance (Fuzzy Composite Distance). Also, in order to use water resources sustainably, scenarios of cropping patterns are presented based on different conditions of water resources uses. Based on the basin's water resource stability, an optimal cropping pattern was developed to address the conditions of normal water resource exploitation, as well as sustainable and unsustainable scenarios. Each scenario corresponds to a specific period. To achieve this, a multi-objective planning approach was utilized, integrating water, food, energy, and economic profit indicators. The resulting optimal cropping pattern considers stable water resource utilization during normal, drought, and wet periods, ensuring sustainable conditions.
     

    Results and Discussion

    The results showed that the amount of water consumed by the optimal cropping pattern compared to the existing cropping pattern under normal, drought and wet conditions is reduced by 23.2, 29.2 and 18.1%, respectively. On the other hand, compared to the existing cropping pattern, the amount of calories produced by the optimal cropping pattern under normal, drought and wet conditions increases by 51.7, 61.9 and 45.2%, the average energy efficiency increases by 40.9, 42.8 and 35.8% and the net profit productivity increases by 43.3, 30.9 and 44.2 %, respectively. Based on the obtained results, it can be seen that in the optimal cropping pattern in drought conditions, the cultivated area of crops such as potatoes, onions, tomatoes, grain corn, sugar beets, beans, alfalfa and watermelons should reach to the zero or be at the lowest possible level. In normal and drought conditions, the cultivated area of these crops should be minimal. On the other hand, the area under cultivation of crops such as fodder sorghum, fodder corn, saffron, cumin, camellia and medicinal plants should be increased and the cultivation of these crops should be promoted at the region. Also, regarding horticultural products, the cultivated area of walnut, apple, peach, apricot and almond orchards should be minimized and replaced with plants such as grapes, oleaster, jujube, barberry, rose, and figs.

    Conclusion

    Based on the obtained results, it was found that the use of the optimal cropping pattern derived from the indicators of water, food, energy and economic profit is completely superior and preferred over the existing cropping pattern and single purpose optimal cropping pattern. In order to achieve sustainable water resource management, it is recommended to modify the cropping pattern during drought, normal, and wet periods based on the suggested optimal cropping pattern. The existing cropping pattern currently falls short in terms of achieving the four objectives of water, food, energy, and economic profit. Therefore, it is crucial to develop main plans and strategies in the Farahan Plain that align with the implementation of the proposed optimal cropping pattern. By doing so, it will be possible to optimize the allocation of water resources and achieve improved outcomes in terms of water availability, food production, energy efficiency, and economic profitability.

    Keywords: cropping pattern, Food, Optimization, productivity, Water}
  • مصطفی گودرزی*

    با توجه به رشد روز افزون جمعیت و محدودیت منابع موجود رسیدن به الگوی کشت مناسب که از آن بتوان حداکثر بهره‏برداری را از عوامل و نهاده‏های تولید به ویژه عامل محدود کننده آب بدست آورد، ضرورتی انکارناپذیر است. هدف از این تحقیق رتبه‏بندی محصولات قابل کشت در دشت فراهان با استفاده از معیارهای چندگانه و روش تحلیل سلسله مراتبی بود. بدین منظور با استفاده از روش AHP محصولات قابل کشت بر اساس چهار شاخص آب، غذا، انرژی و سود اقتصادی و نیز ترکیب این چهار شاخص رتبه‏بندی شدند. نتایج تحلیل AHP نشان داد که معیارسود اقتصادی با وزن 35/0 و بعد از آن آب مصرفی با وزن 31/0 مهمترین عوامل در اولویت‏بندی محصولات قابل کشت در دشت فراهان می‏باشند. مقدار نسبت توافق در تمامی معیارها و زیرمعیارها کمتر از 1/0 بود که نشان دهنده سطح توافق قابل قبول در تحلیل ها می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد بر اساس معیار آب مصرفی به ترتیب سه محصول زعفران، زیره و کاملینا، بر اساس معیار کالری تولیدی به ترتیب سه محصول سورگوم علوفه‏ای، سیب زمینی و ذرت علوفه‏ای، بر اساس انرژی مصرفی به ترتیب سه محصول سورگوم علوفه‏ای، ذرت علوفه‏ای و انگور و بر اساس سود اقتصادی اسطوخودوس، آویشن و گل‏گاوزبان اولویت اول کشت در سطح منطقه می‏باشند. نتایج نشان داد، الگوی کشت فعلی در منطقه مورد مطالعه الگوی کشت قابل قبولی نمی‏باشد و اصلاح الگوی کشت براساس معیارهای چندگانه و اولویت بندی کشت محصولات بر اساس این معیارها بایستی در دستور کار مدیران بخش اجرا قرار گیرد. اولویت‏بندی کشت محصولات بر اساس معیارهای چهارگانه ذکر شده دvاین تحقیق زمینه را برای اجرای تدریجی الگوی کشت بهینه در سطح دشت‏ها فراهم می‏نماید. لذا، با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق، پیشنهاد می‏گردد که از روش‏های تصمیم‏گیری چند معیاره برای اولویت‏بندی محصولات قابل کشت و انتخاب الگوی کشت بهینه استفاده گردد.

    کلید واژگان: الگوی کشت, نیاز آبی, غذا, انرژی, سود اقتصادی}
    Mustafa Goodarzi *

    Due to the increasing population growthand limited resources available, achieving a suitable cropping pattern from which maximum utilization of production factors and inputs, especially water as a limiting factor, can be obtained, is an undeniable necessity. The aim of this study was to rank arable crops in the Farahan plain using multiple criteria and analytic hierarchy process. Forthis purpose using AHP method cultivable crops were ranked based on four indices of water, food, energy and economic profit and also the combination of these four indices. The results of AHP analysis showed that the economic profit criteria with a weight of 0.35 and then water consumption with a weight of 0.31 are the most important factors in prioritizing arable crops in the Farahan plain. The value of consistency ratio in all criteria and sub-criteria was less than 0.1, which indicates the acceptable level of agreement in the analysis. The results showed that the first priority of cultivation in the region based on water consumption criteria, were saffron, cumin and camelina, basedon calorie production, were forage sorghum, potato and corn, based on energy consumption were, forage sorghum, forage corn and grapes and based on the economic benefits were, lavender, thyme and borage, respectively. The results showed that the current cropping pattern in the study area is not an acceptable cropping pattern and optimizing the cropping pattern based on the multiple criteria and prioritizing crop cultivation based on these criteria should be on the agenda of managers and decision makers. Prioritization of crops cultivation based on the fourcriteria mentioned in this study provides the foundation for the gradual implementation of the optimal cropping pattern in the plains. Therefore, according to the results obtained in this study, it is suggested to use multi criteria decision-making methods to prioritize arable cropsand select the optimumcropping pattern.

    Keywords: cropping pattern, Water requirement, food, Energy, Economic Profit}
  • سعید آزادی، حامد نوذری*، صفر معروفی، بهزاد قنبریان

    در تحقیق حاضر به کمک روش تحلیل پویایی سیستم مدلی بسط داده شد تا بتواند سودآوری کشت محصولات زراعی شبکه آبیاری و زهکشی جفیر (ایثارگران) واقع در استان خوزستان را شبیه سازی و بهینه سازی نماید. به منظور اعتباریابی نتایج شبیه سازی نسبت منفعت به هزینه، از شاخص های آماری مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، خطای استاندارد (SE)، میانگین خطای اریبی (MBE) و ضریب تبیین (R2) استفاده و مقادیر آنها به ترتیب 0/25، 0/19، 0/005- و 0/96 بدست آمد. سپس به منظور تعیین سطح زیر کشت بهینه محصولات زراعی شبکه، با هدف افزایش سودآوری کشت محصولات، الگوی کشت محصولات این شبکه در دو حالت غیر پلکانی و پلکانی در سال های زراعی 1392 الی 1396 تعیین شد. در حالت غیر پلکانی سطح زیر کشت هر محصول زراعی در شبکه از صفر تا 2 برابر وضع موجود تغییر یافت و در حالت پلکانی با توجه به شرایط اجتماعی و فرهنگی ساکنین منطقه، این تغییر به آرامی و در هر سال به میزان 10 درصد وضع موجود بوده است. آنالیز نتایج نشان دهنده موفقیت مدل در بهینه سازی و دست یابی به اهداف مورد نظر داشت و مجموع نسبت منفعت به هزینه در همه سال ها در هر دو حالت پلکانی و غیر پلکانی افزایش یافت. به عنوان نمونه در سال 1396 نسبت به 1395، هزینه های تولید به اندازه 7/1 درصد کاهش و قیمت فروش به اندازه 5/8 درصد افزایش داشت و باعث افزایش میزان منفعت به هزینه در سال 1396 نسبت به سال ماقبل آن شد. نتایج نشان داد مدل حاضر در شبیه سازی و بهینه سازی شبکه آبیاری، الگوی کشت آن و تعریف سایر سناریوها از دقت خوبی برخوردار است.

    کلید واژگان: الگوی کشت, سودآوری اقتصادی, عملکرد محصول, مدل سازی, نرم افزار VENSIM}
    S. Azadi, H. Nozari*, S. Marofi, B. Ghanbarian

    In the present study, a model was developed using a system dynamics approach to simulate and optimize the profitability of crops of the Jofeyr (Isargaran) Irrigation and Drainage Network located in Khuzestan Province. To validate the results, the statistical indicators of root mean square error (RMSE), standard error (SE), mean biased error (MBE), and determination coefficient (R2) were used. To validate the simulation results of the benefit-cost ratio, the values of these indicators were obtained 0.25, 0.19, 0.005, and 0.96, respectively. Then, to determine the optimal cultivated area of the network and increase the profitability, the cropping pattern was determined both non-stepwise and stepwise in 2013 to 2017 cropping years. In the non-stepwise, the cultivated area of each crop changed from zero to 2 times of current situation. In stepwise, due to social and cultural conditions of inhabitants, this change was slow and 10% of the current situation every year. The analysis of the results showed the success of the model in optimizing and achieving the desired goals and the total benefit-cost ratio increased in all years both non-stepwise and stepwise. For example, in 2017 compared to 2016, production costs decreased by 7.1 percent and sales prices increased by 5.8 percent, and increased the benefit-cost in 2017 compared to the previous year. The results showed that the present model has good accuracy in simulating and optimizing the irrigation network, its cropping pattern, and defining other scenarios.

    Keywords: Cropping pattern, Economic profitability, Crop yield, Modeling, VENSIM software}
  • محمد اکرامی، رسول مهدوی*، مرضیه رضایی، حسن وقارفرد، جلال برخورداری

    آب به عنوان یک عامل اصلی محدودکننده تولید، نقش مهمی در تعیین نوع فعالیت های کشاورزی ایران دارد. همچنین وقوع خشکسالی ها در دهه های گذشته، باعث تهدید این فعالیت ها شده است. امروزه، یکی از موثرترین واکنش ها و راهکارهای مدیریت ریسک خشکسالی کشاورزی، شناخت مناطق آسیب پذیر و تعیین الگوی بهینه کشت کم آبخواه می باشد. لذا هدف از این پژوهش، آنالیز مکانی آسیب پذیری خشکسالی کشاورزی و ارایه الگوی کشت کم آبخواه و سازگار با مناطق خشک در حوزه آبخیز پیشکوه استان یزد می باشد. در این پژوهش ابتدا گونه های باغی غالب منطقه شناسایی و پس از محاسبه نیاز آبی آنها ، نقشه آسیب پذیری خشکسالی کشاورزی منطقه مطالعاتی تهیه شد. نتایج حاکی از آن است که مناطق جنوبی تا جنوب غربی شامل روستاهای سانیچ،  دره شیر، دره سیر و... نسبت به سایر مناطق، دارای بیشترین میزان آسیب پذیری خشکسالی است. لذا پیشنهاد می گردد کم آبخواه ترین گونه های درختی باغی نظیر بادام با نیاز آبی753 ، انگور با نیاز آبی 798 میلی متر در طول دوره رشد و... در این مناطق کشت گردد. همچنین بررسی نتایج پژوهش نشان داد، مناطق مرکزی، شرقی و شمال غربی، شامل روستاهای اسلامیه، مزرعه نواب، نصرآباد و...، دارای آسیب پذیری متوسط و به نسبت کمتری هستند. لذا پیشنهاد می گردد علاوه بر کاشت درختان کم آبخواه، گونه های درختی متوسط آبخواه نظیر انار و زردآلو نیز کاشت شود. لذا تغییر و اصلاح الگوی کشت مانند کاهش سطح زیر کشت محصولات پرآبخواه، کشت گونه های کم آبخواه و افزایش بهره وری آب، یکی از ضروری ترین اقدامات لازم برای مدیرت ریسک خشکسالی کشاورزی می باشد.

    کلید واژگان: خشکسالی کشاورزی, الگوی کشت, آسیب پذیری, مدیریت ریسک, .GIS}
    MOHAMMAD EKRAMI, Rasool Mahdavi *, Marzie Rezaei, Hassan Vagharfard, Jalal Barkhordari

    Water, as a major limiting factor in production, plays an important role in determining the type of agricultural activities in Iran. The occurrence of droughts in recent decades have also threatened these activities. Today, one of the most effective responses and strategies for agricultural drought risk management is to identify vulnerable areas and determine the optimal pattern of low-water cultivation. Therefore, the aim of this study is spatial analysis of agricultural drought vulnerability and introduce a pattern of low-water cultivation and compatible with arid areas in Pishkuh watershed in Yazd province. In this research, first the dominant garden species in the study area were identified and after calculating their water requirements, a map of the agricultural drought vulnerability in the study area was prepared. The results showed that the southern to southwestern of study area, including the villages of Sanich, Darreh Shir, Darreh Sir, etc., have the highest vulnerability to drought compared to other areas. Therefore, it is recommended to be cultivated garden species with the least water requirement such as almond and Grapes with water needs of 753 and 798 mm during the growing period, respectively. Also Results showed that the central, eastern, and northwestern of study area, including Islamieh, Navab, Nasrabad villages and etc., have a moderate and relatively low vulnerability. In addition, it is recommended to plant the species with moderate-water needs such as pomegranate and apricot. Therefore, changing and modifying the cultivation pattern, such as reducing the planting areas with high water requirements, developing species with low water needs, and increasing water efficiency, is one of the most necessary activities for managing agricultural drought risk.

    Keywords: Agricultural drought, cropping pattern, vulnerability, Risk Management, GIS}
  • محمد قدس پور، مهدی سرائی تبریزی*، علی صارمی، حمید کاردان مقدم، محمود اکبری

    استفاده از مدل های شبیه سازی- بهینه سازی ابزار ارزشمندی برای انتخاب الگوی کشت مناسب هستند. هدف اصلی این تحقیق، توسعه یک مدل شبیه سازی- بهینه سازی دوهدفه برای تعیین الگوی کشت و تخصیص آب است. این مدل پس از شبیه سازی حالات مختلف الگوی کشت، بهینه سازی را با الگوریتم فراابتکاری چندهدف شیرمورچه MOALO)) انجام می دهد. بر این اساس متغیرهای تصمیم شامل زمین و آب تخصیص یافته به دوره های ده روزه رشد گیاهان به گونه ای طراحی شدند که حداقل بهره برداری از منابع آب و حداکثرسازی اقتصادی به عنوان توابع هدف مشخص شدند. مدل توسعه یافته برای شبیه سازی و بهینه سازی الگوی کشت با سطح زیرکشت 5500هکتار و تخصیص آب دشت سمنان با آب تجدیدپذیر به میزان 60/8 میلیون مترمکعب استفاده شد. سناریوی های برداشت 80 (GW80) و 100 (GW100) درصد از آب تجدیدپذیر زیرزمینی و سناریوهای تغییر در الگوی کشت موجود 30 (AC30) و 60 (AC60) درصد در نظر گرفته که هر یک از این 4 سناریو با الگوریتم MOALO شبیه سازی شدند. بهینه سازی با استفاده از مدل پیشنهادی در چهار سناریو، باعث بهبود توابع هدف آبی و اقتصادی نسبت به عملکرد اولیه شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که چهار سناریوی پیشنهادی با کمینه سازی تابع هدف آبی و بیشینه سازی تابع هدف اقتصادی نسبت به وضع موجود(شبیه سازی) بدست آمده است. در مجموع مدل پیشنهادی که ابزاری تخصصی برای بهینه سازی الگوی کشت زراعی با تخصیص آب است، با وجود سادگی کارایی بسیار مناسبی داشت.

    کلید واژگان: مدل شبیه سازی- بهینه سازی, الگوی کشت, تخصیص آب, الگوریتم MOALO}
    M. Ghodspour, M. Sarai Tabrizi*, A. Saremi, H. Kardan Moghadam, M. Akbari

    The application of simulation-optimization models is a valuable tool for selecting the appropriate cropping pattern. The main objective of this research is to develop a two-objective simulation-optimization model to determine the pattern of cultivation and water allocation. The model performs the optimization with the multi-objective metamorphic algorithm (MOALO) after simulating different states of the cultivation pattern. The decision variables including land and water allocated to ten-day periods of plant growth were designed in a way that the minimum utilization of water resources and economic maximization were identified as target functions. The developed model was used to simulate and optimize the cultivation pattern with an area of ​​5500 hectares and water allocation of Semnan plain with renewable water at the rate of 60.8 million cubic meters. Harvesting scenarios of 80 (GW80) and 100 (GW100) percent of renewable groundwater and scenarios of change in existing cropping pattern of 30 (AC30) and 60 (AC60) percent were considered and each scenario was simulated with the MOALO algorithm. Optimization using the proposed model in four scenarios improved the water and economic objective functions compared to the initial simulation performance. The results showed that the four proposed scenarios were obtained by minimizing the water objective function and maximizing the economic objective function relative to the current situation (simulation). In general, the proposed model had a good performance despite its simplicity, which is a specialized tool to optimize the crop pattern with water allocation.

    Keywords: Simulation-optimization model, Cropping pattern, Water allocation, MOALO algorithm}
  • علی زین الدینی *، میرناصر نویدی، علی اسدی کنگرشاهی، مهناز اسکندری، سید علیرضا سیدجلالی، آناهید سلمان پور، جواد سیدمحمدی، مالک قاسمی، سید علی غفاری نژاد، غلامرضا زارعیان

    هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر خصوصیات اراضی بر عملکرد پرتقال، درجه بندی آن ها و تهیه جدول نیازهای رویشی برای تعیین تناسب اراضی برای کشت این گیاهان به روش فایو بود. به همین منظور، 138 باغ پرتقال (118 باغ برای درجه بندی و 20 باغ برای صحت سنجی) در استان های فارس، مازندران، گیلان، کرمان و جنوب کرمان انتخاب شد. در هر باغ، پرسش نامه ای تکمیل و یک پدون حفر و مطالعه شد. سپس، نمونه های خاک برای آزمایش های فیزیکوشیمیایی تهیه گردید. ویژگی های انتخاب شده شامل شوری، درصد سدیم قابل تبادل (ESP)، واکنش خاک، گچ، آهک، رس، شن، سیلت، سنگریزه، پتاسیم و فسفر قابل دسترس خاک بود. از کل داده ها، 20 داده برای اعتبارسنجی انتخاب و بقیه داده ها وارد مدلسازی شامل روابط رگرسیونی چندمتغیره به روش گام به گام و ساده شد. در این معادلات ارتباط بین عملکرد به عنوان متغیر وابسته با ویژگی های خاک به عنوان متغیرهای مستقل بررسی شد. به کمک نمودارها، درجه‌بندی خصوصیات اراضی به روش فایو بدست آمده و جدول نیازهای رویشی پیشنهاد شد. این جدول، با داده‌های اعتبار سنجی، صحت سنجی شد. رابطه رگرسیونی چندمتغیره نشان داد که شوری، ESP، آهک، گچ، سنگریزه، فسفر و پتاسیم قابل دسترس، با ضریب تبیین 95/0 بیشترین اثر را بر عملکرد پرتقال دارند و معادلات رگرسیونی ساده مشخص کردند شوری خاک، ESP، گچ، آهک و سنگریزه، بیشترین اثر را در کاهش و کربن آلی، فسفر و پتاسیم قابل دسترس، بیشترین اثر را در افزایش عملکرد دارند. ضریب تبیین عملکرد با شاخص خاک بدست آمده از جدول نیازهای خاک و اراضی پیشنهادی برای پرتقال نیز 79/0 بدست آمد که نشان دهنده دقت قابل قبول جدول پیشنهادی است.

    کلید واژگان: الگوی کشت, تناسب اراضی, مرکبات, نیاز رویشی}
    A. Zeinadini*, M.N. Navidi, A. Asadi Kangarshahi, M. Eskandar, S.A. Seyed Jalali, A. Salmanpour, J. Seyedmohammadi, M. Ghasemi, S.A. Ghaffarinejad Gh. Zareian
    Introduction

    Iran is one of the most important countries in citrus (oranges) production. Citrus fruits are grown in different soils with a wide range of physical, chemical and fertility properties in the country, although some restrictions in the cultivated lands cause yield loss. In this regard, the present study was conducted to investigate the effect of physical, chemical and soil fertility characteristics on citrus yield in important areas under cultivation, the regression relationships of characteristics with yield, and the rating of soil and land parameters.

    Materials and Methods

    The 138 oranges orchards (118 orchards for rating and 20 orchards for validation) were selected in Fars, Mazanderan, Kerman and Guilan provinces. In each garden, a questionnaire was completed, a soil pedon was studied and soil samples were taken to carry out the appropriate physicochemical analyses. The selected soil and land characteristics were soil salinity (EC), exchangeable sodium percentage (ESP), pH, gypsum content, soil calcium carbonate (TNV), organic carbon (OC), clay, sand, silt, gravel, and soil available phosphorus and potassium contents. From the whole obtained data, 20 data were considered for validation purpose and the remaining data were used for modeling based on stepwise multivariate and simple regression methods. In these equations, the relationship between yield, as dependent variable, with soil and land characteristics, as independent variables, was investigated. Finally, land characteristics rating was obtained by the FAO method and the proposed crop requirements table was evaluated using the validation dataset.

    Results and Discussion

    The results of descriptive statistics analysis showed that the variance values for available potassium, sand, clay, gravel and TNV were high and for pH and OC and gypsum were negligible. Therefore, most soil properties have a wide range of variation which could be related to the fact that oranges are grown in a wide range of soil types. The value of TNV varied between 10 and 33.3%. The presence of carbonate in soil reduces the availability of macro- and micronutrient elements in direct and indirect manners. The average of EC in the studied orchards was 5.4 dS.m-1. Minimum, maximum and average of ESP were 1.7, 28 and 10.7, respectively. The lowest and highest salinity and sodicity were observed in Mazandaran and Kerman soils, respectively. Maximum, minimum and average percentage of gypsum were 12, 0.36 and 3.54%, respectively. The highest amount of gypsum was observed in Bam and Shahdad regions of Kerman province and the lowest gypsum content was observed in Mazandaran and Guilan provinces. The soil pH varied from 6.63 to 8.8 with the average of 7.8. The soil OC values were between 0.05 and 3.53% and its average was 0.89%, showing the fact that the most studied soils were poor in organic matters. The average of soil available phosphorus and potassium in the studied orchards for citrus was less than the critical level. The average, minimum and maximum of available potassium were 224, 100 and 360 mg.kg-1, respectively. The mean, minimum and maximum amounts of available phosphorus were 21.6, 8 and 45.9 mg.kg-1, respectively. According to the multivariate regression model, among soil properties, EC, ESP, TNV, gypsum, gravel, available phosphorus and potassium were selected by the model. The determination coefficient of the model was 0.95, indicating that these properties have the greatest effect on citrus yield. Simple regression equations demonstrated that TNV, gypsum, EC, ESP, sand, clay, gravel, available potassium and phosphorous had the highest correlation (R2 > 0.6); and soil OC and pH had the lowest correlation (R2<0.2) with yield. The equations also revealed that soil EC, ESP, gypsum, TNV and gravel percentage had the greatest effect in yield loss, and soil organic carbon, absorbed phosphorus and potassium had the greatest effect on increasing citrus yield. As stated in equations, reported permissible and critical thresholds for effective soil properties on citrus yield, were 2.4 dS.m-1 for EC, 5 for ESP, 1.5% for gypsum, 20% for TNV, 22 mg.kg-1 for available phosphorus, 280 mg.kg-1 for available potassium, 110 cm for soil depth, and >2 m for groundwater level. Finally, evaluating the proposed crop requirements table with validation dataset fitted between citrus yield and soil index, resulted in the determination coefficient value of 0.79, denoting the acceptable accuracy of proposed table.

    Conclusion

    Overall results showed that the main land limiting characteristics for orange production were soil salinity and sodicity, high amount of soil calcium carbonate and gypsum. Among unsuitable physical and fertility properties of soil, salinity and sodicity are the most effective factors affecting yield reduction. Consequently, proper management practices such as introducing cultivars compatible with these soil conditions, soil remediation and leaching operations to reduce soil salinity and sodicity are necessary. Furthermore, in most areas under orange cultivation such as Fars and Kerman provinces, the soil calcium carbonate content is more than the critical level for plant growth. In addition, the averages of soil available phosphorus and potassium were less than the critical levels, which should be considered for nutrient management of orchards. The proposed table of crop requirements seems to be accurate enough to conduct land suitability studies for orange varieties, especially cultivars grown in the north and south of the country.

    Keywords: Crop requirement, cropping pattern, Citrus, Land suitability}
  • ابوالفضل ناصری*
    با توجه به شرایط موجود و چشم انداز وضعیت دریاچه ارومیه، آینده پژوهی متغیرهای برنامه ریزی و مدیریت آبیاری از جمله تبخیر و تعرق گیاهان زراعی و باغی به منظور اصلاح الگوی کشت در شرق این دریاچه از اولویت های پژوهش کشاورزی است. در این پژوهش، سری زمانی نیازآبی گندم در شانزده منطقه استان آذربایجان شرقی واقع در شرق دریاچه ارومیه با استفاده از روش پنمن مانتیث فایو 56 و ضرایب گیاهی منطقه ای تعیین گردید. طول دوره تحلیل 80 سال زراعی از سال 31-1330 تا 97-1396 بود که داده های 50 سال (از سال زراعی 31-1330 تا 80-1379) برای الگوبندی، از داده های 17 سال (از سال 81-1380 تا 97-1396) برای آزمون و از داده های 13 سال آینده (از سال 98-1397 تا 1410-1409) برای آینده پژوهی استفاده گردید. مناسب ترین الگوی سری زمانی از بین هیجده الگوی ممکن برای نیازآبی گندم در مناطق با اقلیم سرد ازجمله آذرشهر، اسکو، بناب، تبریز، جلفا، مراغه، ملکان، مرند و میانه به صورت اتورگرسیو تلفیقی میانگین متحرک (0،1،1) و برای مناطق با اقلیم فراسرد ازجمله اهر، بستان آباد، سراب، شبستر، کلیبر، هریس و هشترود به صورت الگوی روند نمایی بود. میانگین نیازآبی گندم در آذربایجان شرقی در 67 سال گذشته 478 میلی متر و در 13 سال آینده 500 میلی متر به دست آمد. یافته های پژوهش برای اصلاح الگوی کشت در شرق دریاچه ارومیه، برنامه ریزی مناسب آبیاری در شرایط آبیاری کامل یا کم آبیاری و کاهش آسیب های خشک سالی قابل استفاده و مفید است.
    کلید واژگان: آذربایجان شرقی, الگوی کشت, پنمن مانتیث, مدیریت آبیاری, نیاز آبی}
    Abolfazl Nasseri *
    Considering the current and prospect situation of Urmia Lake, the future study of variables of irrigation scheduling and management is one of the priorities of agricultural research to improve the cropping pattern in the east of lake. In this study, the time series of wheat evapotranspiration in sixteen regions of East Azarbaijan located at the east of Urmia Lake was determined using the Penman-Monteith FAO method with the regional crop coefficient. The analysis period was 80 years from 1330-31 to 1396-97, which 50 years (from1330-31 to 1379-80) was applied for the time series modeling, 17 years ( from 1380-81 to 1396-97) for testing and 13 years (from 1397-98 to 1409-1410) for future studying up to 1410. Among the eighteen possible models, the appropriate time series model for wheat evapotranspiration in cold climate regions such as Azarshahr, Osko, Bonab, Tabriz, Jolfa, Maragheh, Malekan, Marand and Miyaneh was acquired as ARIMA (0, 1, 1) and for very cold climates such as Ahar, Bostanabad, Sarab, Shabestar, Kaleibar, Harris and Hashtrood was obtained as an exponential trend model. The wheat evapotranspiration in East Azerbaijan in the past 67 years averaged 478 mm and for the next 13 years averaged 500 mm. The findings of this study are valuable and practical for irrigation scheduling in full and deficit irrigated conditions and reduction of drought damage in east Urmia Lake.
    Keywords: cropping pattern, East Azarbaijan, Irrigation management, Penman-Monteith FAO, Water requirement}
  • صائب خوش نواز*

    اطلاعات به هنگام و تصمیم گیری در زمان نزدیک به واقعیت از عوامل موثر مدیریت آب در مزرعه است. ازاین رو در مطالعه حاضر یک سیستم پشتیبان تصمیم مبتنی بر زمان واقعی برای برنامه ریزی آبیاری تدوین شد. مدل توسعه یافته برای 24 الگوی کشت زیرمجموعه کانال های شبکه آبیاری میاناب شهرستان شوشتر اجرا و ارزیابی گردید. برای مدل سازی در زمان واقعی داده هایی شامل بیلان آب در خاک، تولید محصول، رشد گیاه و ریشه، گام زمانی یک روزه با جایگزینی اعداد ورودی واقعی انجام شد. بدین منظور مدل AquaCrop و الگوریتم بهینه سازی مجموعه ذرات با هدف حداکثرسازی سودخالص برای یک سال زراعی بکار گرفته شدند. نتایج نشان داد بهترین راندمان اقتصادی آب برابر با 9250 تومان بر مترمکعب برای گوجه فرنگی به دست آمد. همچنین این محصول در برنامه بهینه با 35 درصد کاهش آب مصرفی افزایش عملکرد بیش از 3 تن در هکتار داشت. در حالت کلی دوره های بحرانی نیاز آبی برای گیاهان در حدفاصل بین حداکثر پوشش تا شروع پیری آن است. گیاهانی مانند گندم، جو و کلزا که پس از شروع دوره پیری با افت سطح سایه انداز مواجه می شوند سازگاری بیشتر با کم آبیاری دارند.

    کلید واژگان: الگوی کشت, بهره وری آب, توسعه پایدار, زمان واقعی}
    Saeb Khoshnavaz *

    On-time information and real time decision-making are effective factors in the process of water management in the farm. Therefore, in the present study, a real-time decision support system has been developed for the irrigation scheme of Mian-Ab irrigation network in Shoushtar plain with 24 sub-sets of cropping pattern and results are compared with existing pattern. To increase the accuracy of modeling, including soil water balance, crop production and root growth, a one-day time step is considered by replacing real-time data. For this purpose, the Particle Swarm Optimization Algorithm (PSOA) is used to maximize the net benefit of a growing season. The results showed that the optimal economic efficiency of water was obtained for tomato by 92500 IRR/m3. Its yield production also has increased more than 3000 kg/ha in an optimal strategy with a 35 percent reduction in water consumption. Furthermore, critical periods of crop water requirement was between the maximum canopy cover and the start of senescence. Crops like wheat, barley, and rapeseed which their conopy coverage decrease after senescence stage, are more compatible with deficit irrigation.

    Keywords: Cropping Pattern, Real-time, Sustainable development, water productivity}
  • صائب خوش نواز*
    آب دریافتی محصولات کشاورزی در یک الگوی کشت در اراضی و فصول مختلف با تغییرات زیادی مواجه می گردد. از این جهت کاشت هر محصول با توجه به شرایط اقلیمی، تنش خشکی، بارندگی و حساسیت گیاهی با سطوح متفاوتی از عدم قطعیت و ریسک همراه است. در این مطالعه نقش نوسانات زمانی آب تخصیص داده شده برای محصولات عمده الگوی کشت شبکه آبیاری میان آب دشت شوشتر بررسی شده است. مدل شبیه سازی الگوی کشت با هدف بیشینه سازی درآمد خالص با محدودیت های آبیاری، سرمایه گذاری، گیاهی و زمین توسط روش شبیه سازی فرایند سرد شدن فلزات بهینه سازی شده است. پاسخ های به دست آمده در شرایط عدم قطعیت برای تعیین اثر نوسانات تنش خشکی به هر یک از محصولات در فرایند تحلیل فازی قرار گرفته است. تیوری فازی با تابع عضویت مثلثی تعریف و در پنج سطح آلفا برابر با 0، 25/0، 5/0، 75/0 و 1 برای یافتن پاسخ فازی مسآله به کار گرفته شده است. در هر سطح مثبت و منفی آلفا برای جستجوی پاسخ های مرزی از روش الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. نتایج نشان داد کاربرد برنامه بهینه موجب کاهش سالانه 7 میلیون متر مکعب در تخصیص آب و افزایش بیش از پنج میلیارد تومان در سود خالص کل الگوی دشت می گردد. تحلیل فازی سیستم توسعه داده شده نشان داد با کاهش 25 درصدی آبیاری بهینه، بهره وری اقتصادی آب حداقل 30 درصد افزایش خواهد یافت.
    کلید واژگان: الگوی کشت, الگوریتم ژنتیک, شبکه آبیاری میاناب شوشتر}
    Saeb Khoshnavaz *
    Allocated water for agricultural crops in a cropping pattern in different regions and seasons is faced with much variation. Therefore, the cultivation of each crop is subject to climatic conditions, drought tension, precipitation, and crop sensitivity with different levels of uncertainty and risk. In this study, the role of allocated water and its time fluctuations for the main crops in Mian-Ab irrigation network in Shooshtar plain have been investigated. The simulation model of cropping pattern with the objective of maximizing net income with irrigation, investment, cultivation, and land constraints was optimized using a simulated annealing algorithm. The obtained responses in the uncertainty conditions will determine the effect of tension fluctuations in fuzzy analysis process. Fuzzy set theory has been defined with triangular membership function and has been divided into five alpha levels of 0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1 to find the fuzzy response of the problem. In each positive or negative α level, a genetic algorithm sub-model has been used with a proximity criterion to find the boundary responses. The results showed that the application of optimal strategy reduced water consumption up to 7 MCM/year and increased the net benefit in cropping pattern more than 5×1010 IRR annually. The developed fuzzy model showed that the water efficiency will be increased at least 30% with a 25% reduction in optimal irrigation..
    Keywords: Cropping pattern, Genetic Algorithm, Mian-Ab irrigation network}
  • سیدمحسن سیدان، مهدی متقی*

    با توجه به اهمیت فراوان آب به عنوان کمیاب ترین نهاده کشاورزی، در سال های اخیر افزایش بهره وری آبیاری مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر با استفاده از سه شاخص ،NBPD و BPD ا،CPD بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب شامل در دو سامانه آبیاری سنتی و مدرن (کلاسیک) برای محصولات ذرت دانه ای و علوفه ای در استان همدان اندازه گیری و مقایسه بهره وری آبیاری انجام شده است. بنابراین ابتدا به روش نمونه گیری تصادفی بهره برداران انتخاب و سپس داده های لازم از طریق مصاحبه و تکمیل پرسشنامه جمع آوری شد. میانگین بهره وری فیزیکی آب برای ذرت دانه ای در سامانه آبیاری سنتی و برای ذرت علوفه ای به ترتیب 1/08 و 0/82و مدرن به ترتیب کیلوگرم بر هر مترمکعب آب حاصل شد. میانگین 6/67 و 5/11 بهره وری اقتصادی آب برای ذرت دانه ای در سامانه آبیاری سنتی و برای ذرت علوفه ای 3665 و 2849و مدرن به ترتیب برابر ریال بر هر مترمکعب آب به 10068 و 7678به ترتیب برابر دست آمد. در سامانه آبیاری مدرن، بالاترین بهره وری فیزیکی و اقتصادی آب برای ذرت دانه ای در شهرستان های اسدآباد و نهاوند حاصل شد و بالاترین بهره وری فیزیکی برای ذرت علوفه ای در نهاوند و تویسرکان و بالاترین بهره وری اقتصادی در بهار و نهاوند مشاهده شد. با توجه به نتایج این تحقیق، می توان ادعا کرد استفاده از سامانه آبیاری مدرن باید جایگزین سامانه آبیاری سنتی برای کشت ذرت دانه ای و علوفه ای شود. همچنین در منطقه بهار باید کشت ذرت علوفه ای از الگوی کشت منطقه حذف شود. نتایج به دست آمده علاوه بر کاهش مصرف آب کشاورزی متضمن منافع اقتصادی برای کشاورزان نیز می باشد.

    کلید واژگان: الگوی کشت, منابع آبی, منافع اقتصادی}
    S.M. Seyedan, M. Mottaghi*

    The importance of water as the rarest input to agriculture has led to more attention to increasing the irrigation productivity in recent years. In this study, the compasrison of water productivity in traditional and modern irrigation systems for grain and forage corn in Hamadan province is conducted using three indices of physical and economic productivity of water including CPD, BPD, and NBPD. Firstly, appropriate operators were selected by random sampling and then the necessary data were collected through interviews and completion of the questionnaire. The average physical productivity of water under traditional and modern irrigation systems for grain corn was 0.82 and 1.08 kg/m3 of water, respectively, and for forage corn was 5.11 and 6.67 kg/m3 of water, respectively. The average economical water productivity under traditional and modern irrigation systems for grain corn was 2,849 and 3,665 rial/m3 of water, respectively, and for forage corn was 7,678 and 10,068 rial/m3 of water, respectively. Under modern irrigation systems, the highest amounts of physical and economic productivity of water for grain corn belonged to Asadabad and Nahavand, respectively. For forage corn, the highest amount of physical water productivity was for Nahavand and Tuyserkan and the highest economic water productivity was for Bahar and Nahavand. Based on the results, it can be claimed that traditional irrigation systems should be replaced by modern irrigation systems for grain and forage corn. Also, the cultivation of forage corn should be removed from the cultivation pattern in the Bahar region. These results, in addition to reducing the agricultural water consumption, entail economic benefits for farmers.

    Keywords: Cropping pattern, Water resources, Economic benefits}
  • حسین بدیع برزین*، حسین جهانتیغ، ابوذر پرهیزکاری، زهرا غفاری مقدم
    امروزه استفاده از مدل های برنامه ریزی ریاضی برای تعیین الگوهای زراعی مناسب از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. به همین منظور، در این مطالعه برای تعیین الگوی بهینه کشت و تخصیص آب و اراضی تحت شرایط عدم حتمیت در شهرستان همدان از مدل برنامه ریزی آرمانی فازی وزنی (WFGP) استفاده شد. این مدل با سه الگوی وزن های مساوی، وزن های متفاوت کاهنده، وزن های متفاوت افزاینده برای آرمان ها و محدودیت منابع آبی و با در نظر گرفتن اهداف زیست محیطی و اقتصادی طراحی شده است. داده های موردنیاز مربوط به سال 1393-1392 هستند که از پایگاه اطلاعاتی سازمان جهاد کشاورزی استان همدان جمع آوری شدند. اهداف به کار گرفته شده در مدل فوق شامل حداکثر کردن سود ناخالص، حداکثر کردن نیروی کار مورد نیاز و استفاده مطلوب از کود شیمیایی هستند. بدین منظور، مجموع درجه عضویت همه آرمان های فازی در مدل حداکثر گردید. حل مدل پیشنهادی در محیط نرم افزاری GAMS 24.1 صورت گرفت. نتایج نشان داد که با ایجاد انعطاف در ضرایب فنی و به کارگیری وزن های مساوی برای آرمان های فازی، منابع موجود به صورت بهینه تخصیص یافته و مجموع سطح زیر کشت محصولات زراعی نسبت به شرایط فعلی 22 هکتار کاهش می یابد. اما با به کارگیری وزن های متفاوت فزاینده و کاهنده برای آرمان ها، مجموع سطح زیر کشت محصولات زراعی به ترتیب 25 و 875 هکتار افزایش می یابد. با توجه به نتایج به دست آمده، جهت توسعه بخش کشاورزی استان همدان، برنامه ریزی و مدل سازی از پایین به بالا پیشنهاد شد. برای تحقق این امر، نیاز است که تصمیمات لازم از سطح شهرستان شروع شده و تا سطح ملی ادامه یابند.
    کلید واژگان: آب آبیاری, الگوی کشت, برنامه ریزی آرمانی فازی وزنی, عدم حتمیت, مدیریت اراضی}
    Hossein Badih Bbarzin *, Hossain Jahantigh, Abozar Parhizkari, Zahra Ghafari Moghadam
    using mathematical programming models for determining appropriate cropping patterns has recently attracted a lot of attention. The agricultural sector is one of the most important and powerful economic sectors of the country. In the last ten years, its contribution to gross domestic product has been around 18% on average. The method of linear programming has been widely used in the fields of land allocation and determination of optimal cultivars since the 1960s. The purpose of linear programming is to maximize or minimize the objective function by considering a number of constraints and decision variables simultaneously. Fuzzy scheduling allows decision-makers to interfere with non-explicit data and data parameters in models. Compared to other models of math planning, it is more applicable and more flexible to be used in optimization problems and in determining the optimum crop cultivation patterns. Moreover, the results are more reliable (Rastegaripour and Sabouhi, 2009). Mir Karimi et al. (2016) investigated the optimal cultivar pattern in the city of Amol using the ideal planning and taking into account the goals of reducing fertilizer use by seven percent. Their results showed a one-percent reduction in pesticides to protect the environment and a reduction of 93% of water use for the conservation of scarce water resources and sustainable agricultural development. In this study, a fuzzy utopian planning model with three equal weight patterns, different weights, a decreasing weight and an incremental weight for ideals and water resource constraints are designed, taking into account environmental and economic objectives. The main objective of this research is to optimize water and land resources in Hamadan province. First, we introduced a weighted fuzzy goal programming model (WFGP). Using this model, optimum cultivating model for farmers in Hamadan was determined, considering their income goals, environmental goals and sustainability of water resources of the region. Subsequently, the allocation between irrigation water inputs and land surface was calculated considering equal weights, different weights and different decreasing weights for the desired goals.
    Keywords: Irrigation Water, Cropping Pattern, Weighted Fuzzy Goal Programming, Lands Management}
  • مریم روستایی، سینا فلاح *، علی عباسی سورکی
     
    سابقه و هدف
    کشت مخلوط رشد دو یا چند گیاه به طور همزمان در یک مکان است و به عنوان روشی پایدارتر برای افزایش محصول در مقایسه با کشت خالص مطرح است. سیستم ریشه ای گسترده و توزیع یافته و نیز معماری کارآمدتر آن در کشت مخلوط، ممکن است جذب و کارایی عناصر افزایش دهد. از سوی دیگر کاربرد کودهای آلی آلودگی های محیطی را کاهش می دهد و منجر به بازچرخش طولانی تر عناصر در سیستم‎های کشاورزی می شود. باتوجه به این موضوع، این مطالعه با هدف ارزیابی کارایی عناصرکشت مخلوط سویا- بادرشبویه تحت تغذیه کود دامی و کود شیمیایی اجرا شد.
    مواد و روش ها
    آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی شهرکرد در سال 1395 اجرا شد. پنج الگوی کشت شامل کشت خالص سویا، کشت خالص بادرشبویه و سه نسبت مخلوط این دو گیاه (1:1، 2:1 و 1:2) به عنوان فاکتور اول در دو منبع کودی (کودهای شیمیایی و کود مرغی) به عنوان فاکتور دوم ارزیابی شد. گیاه بادرشبویه و سویا به ترتیب در مرحله گلدهی و در مرحله رسیدگی برداشت شدند. غلظت عنصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، مس، آهن، روی و منگنز تعیین گردید. سپس جذب هر عنصر از حالضرب غلظت عنصر در عملکرد محصول محاسبه شد. عملکرد نسبی محصول و عملکرد نسبی عناصر در کشت مخلوط محاسبه شد. تجزیه واریانس داده های بدست آمده با استفاده از نرم افزار SAS انجام شد و مقایسه میانگین‎ها با آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.
    یافته ها
    نتایج نشان داد بیشترین جذب نیتروژن (59/10 گرم در متر مربع) و فسفر (79/1 گرم در متر مربع) به ترتیب در کشت خالص سویا و کشت خالص بادرشبویه تیمار شده با کود آلی بدست آمد که با نسبت مخلوط سویا: بادرشبویه (1:1) تفاوت معنی‎داری نداشت. بیشترین جذب پتاسیم، آهن، روی و منگنز به ترتیب با14، 253/0، 065/0 و 080/0 گرم در متر مربع در کشت خالص بادرشبویه تیمار شده با کود آلی بدست آمد. در حالی که برای مس بیشترین جذب (0135/0 گرم در متر مربع) در کشت خالص بادرشبویه حاوی کود آلی حاصل شد که با تیمار سویا: بادرشبویه (1:2) حاوی کود آلی اختلاف معنی داری نشان نداد. بیشترین عملکرد نسبی نیتروژن (04/1)، فسفر (09/1)، آهن (03/1) در سویا: بادرشبویه (1:1) تحت تغذیه کود آلی بدست آمد. بیشترین عملکرد نسبی پتاسیم (07/1)، مس (32/1)، منگنز (03/1) در تیمار سویا: بادرشبویه (1:2) تحت تغذیه کود آلی مشاهده شد. در این آزمایش، کود آلی از لحاظ جذب عناصر برتری معنی‎داری نسبت به کود شیمیایی داشت. علاوه بر این، کارایی جذب عناصر در الگوهای کشت مخلوط بالاتر از کشت خالص بود.
    نتیجه گیری
    الگوهای کشت مخلوط به ویژه در شرایط کاربرد کود دامی، کارایی عناصر را افزایش می دهد. بنابراین افزایش کارایی جذب، نیاز به مصرف کودها در مزعه کاهش می دهد که علاوه بر آسیب های زیست محیطی کمتر، در افزایش بهره‎وری اقتصادی نیز سهیم می‎باشد
    کلید واژگان: الگوی کشت, فسفر, کارایی جذب, عناصر کم مصرف, نیتروژن}
    Maryam Rostaei, Sina Fallah*, Ali Abbasi Surki
     
    Background and Objectives
    Intercropping defined as growing two or more crops simultaneously in the same field, considering for its more sustainability and higher yields compared to sole-cropping. More developed and distributed root systems besides efficient architecture may enhance uptake and efficiency of nutrients. Application of organic fertilizers, on the other hand reduces environmental pollution and lead to longer nutrients recycling in agricultural systems. Considering these issues, this study aimed to evaluate nutrient efficiency of dragonhead - soybean intercropping nourished with organic manure and chemical fertilizer.
    Material and methods
    A RCBD factorial experiment with three replications was conducted at Shahrekord University research farm in 2016. Five sowing patterns include: Sole-cropping of soybean (S), sole cropping of dragonhead (D) and three intercropping ratios of them (S:D 2:1, 1:1, and 1:2) as first factor were evaluated at two fertilization sources (chemical fertilizer and broiler litter) as second factor. Dragonhead and soybean were harvested at flowering and maturity stages, respectively. Concentration of nitrogen, phosphorus, potassium, copper, iron, zinc and manganese were determined for each plot. Finally, uptake of nutrients was calculated by multiplying the concentration by yield. The relative crop yield and relative nutrients yield in intercropping were calculated. The analysis of variance for the obtained data was done by statistical analysis system (SAS V.9) software. The mean comparison was done using the least significant difference (LSD) test at the 5% probability level.
    Results
    The result showed that the maximum uptake of nitrogen (10.59 g.m-2) and phosphorus (1.79 g.m-2) were obtained in sole cropped soybean and dragonhead treated with organic manure, did not show significant difference with intercropped ratio of soybean: dragonhead (1:1). The highest uptake of potassium (14 g.m-2), iron (0.253 g.m-2), zinc (0.065 g.m-2) and manganese (0.080 g.m-2) were achieved in sole cropped dragonhead treated with organic manure too. While for copper the highest ones (0.0135 g.m-2) were obtained in sole cropped dragonhead under organic manure, showing no significant difference with soybean: dragonhead (1:2) ratio under organic manure. The highest relative yield of nitrogen (1.04), phosphorus (1.09) and iron (1.03) was obtained in soybean: dragonhead (1:1) under organic manure. The greatest relative yield of potassium (1.07), copper (1.32) and manganese (1.03) was observed in soybean: dragonhead (1:2) under organic manure.
    In this study, organic manure showed significant gains in terms of nutrient uptake compared to chemical fertilizer. In addition to, uptake efficiency of nutrient was higher compared with sole cropping.
    Conclusion
    Intercropped patterns especially for organic manure application enhances nutrient efficiency. So, enhancement of uptake efficiency reduces the need for fertilizers in farm, in addition to lower environmental hazards contributes to increasing economic efficiency
    Keywords: Cropping pattern, Phosphorus, Uptake efficiency, Micronutrient, Nitrogen}
  • محمد هادی نظری فر، امیر سالاری، رضوانه مومنی
    بهبود کارایی مصرف آب و عملکرد شبکه های آبیاری در شرایط کم آبیاری، مستلزم تعیین سطوح مناسب کم آبیاری است. این تحقیق با هدف توسعه یک مدل برنامه ریزی غیرخطی برای تعیین الگوی کشت بهینه در شرایط کم آبیاری انجام شد. یک مدل غیرخطی با تابع هدف شاخص بهره وری آب اقتصادی (سود خالص به میزان آب مصرفی) با یک مدل رشد گیاهی ترکیب و توسعه یافته و با استفاده از داده ها و اطلاعات شبکه آبیاری شهید چمران اهواز، مدل توسعه یافته اجرا و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین سطح زیرکشت در تمامی سناریوهای کم آبیاری مربوط به محصول گندم می باشد و برای سناریوهای 10، 20 و 30 درصد کم آبیاری به ترتیب مقادیر 674، 949 و 1362 هکتار از اراضی شبکه را شامل می گردد. افزایش سطح زیرکشت شبکه، در سناریوی 30 درصد کم آبیاری نسبت به سناریوی آبیاری کامل 92 درصد برآورد گردید. کمترین سطح زیرکشت نیز مربوط به محصول آفتابگردان با مساحت 189 هکتار (در سناریوی 10 درصد کم آبیاری) است. آنالیز نتایج بیانگر آن است که در سناریوی 10 درصد کم آبیاری، مقدار شاخص بهره وری آب اقتصادی شبکه با مدیریت الگوی کشت می تواند تا 19 درصد افزایش نسبت به آبیاری کامل را داشته باشد. درحالی که در سناریو 20 درصد و 30 درصد کم آبیاری، با اجرای الگوی کشت بهینه مربوطه، مقادیر این شاخص به ترتیب معادل 21 و 23 درصد افزایش برآورد می گردد. همچنین بررسی ها حاکی از آن دارد که ترکیب متفاوت از سناریوهای کم آبیاری برای محصولات الگوی کشت می تواند نتایج متفاوت تری را حاصل نماید. بر این اساس در الگوی کشتی که در آن برای محصولات لوبیا و باقلا 10 درصد، برای محصولات آفتابگردان و سیب زمینی 20 درصد و برای محصول گندم 30 درصد کم آبیاری اعمال گردد، شاخص بهره وری آب اقتصادی شبکه می تواند به حداکثر میزان 15250 ریال بر مترمکعب افزایش یابد.
    کلید واژگان: الگوی کشت, بهره وری اقتصادی آب, بهینه سازی, کم آبیاری}
    MOHAMMADHADI NAZARIFAR, Amir Salari, Rezvaneh Momeni
    Obtaining appropriate levels of deficit irrigation is necessary to improve water productivity and performance of irrigation networks in deficit irrigation conditions. This study was carried out to develop a nonlinear programming model for determination of an optimal cropping pattern in deficit irrigation conditions. A non-linear model with the objective function of economical water productivity index (Net profit to water consumption ratio) was combined with a crop growth model and it was evaluated using the data of Shahid Chamran irrigation network. Results showed that the highest cultivation area in all scenarios is related to wheat crop. The wheat cultivation area for the 10, 20 and 30 percent deficit irrigation were estimated to be 674, 949 and 1362 ha, respectively. The increased cultivation area in 30 percent deficit irrigation scenario was estimated 92 percent as compared to the full irrigation scenario. The lowest cultivation area in the network was for sunflower with an area of 189 hectares (in 30 percent scenario). The results of this study for the 10 percent scenario indicated that the overall economical water productivity of the network can be increased up to 19% by managing cropping pattern as compared to the full irrigation scenario. While in the 20 and 30 percent deficit irrigation scenarios, the economical water productivity index values increased 21 and 23 percent respectively by implementing optimal cropping pattern. Also studies show that the different combinations of deficit irrigation scenarios for the crops could present different results. Accordingly, the overall water productivity of the network can be increased to a maximum of 15250 Rls/m3, if 10 percent for broad bean and bean, 20 percent for sunflower and potatoes and 30 percent deficit irrigation for wheat are considered.
    Keywords: Cropping pattern, Deficit irrigation, Optimization, Water economic productivity}
  • مهدی الهی، محمدحسن وکیل پور *، حامد نجفی علمدارلو
    برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی در بخش کشاورزی اگرچه سبب افزایش سطح زیر کشت و تولیدات کشاورزی شده اما از طرفی سبب افت سطح ایستابی و تخلیه آبخوان ها شده است؛ به گونه ای که اکثر دشت های ایران در حال حاضر ازنظر استخراج آب زیرزمینی جزو دشت های ممنوعه می باشند. لذا اعمال سیاست های مدیریت صحیح منابع آب زیرزمینی ضروری است. به همین منظور، در مطالعه حاضر با استفاده از الگوی برنامه ریزی ریاضی اثباتی (PMP) و رهیافت حداکثر آنتروپی (ME) به ارزیابی اقتصادی سیاست های مختلف بخش کشاورزی در راستای مدیریت منابع آب زیرزمینی در دشت کبودرآهنگ پرداخته شد. داده ها و اطلاعات موردنیاز با مراجعه به سازمان های ذی ربط و با استفاده از تکمیل 141 پرسشنامه به روش نمونه گیری خوشه ایچندمرحله ای توسط کشاورزان دشت کبودرآهنگ در سال زراعی 95-1394 تکمیل و جمع آوری گردید. نتایج تحقیق نشان داد که اعمال سناریوهای افزایش قیمت، سهمیه بندی آب زیرزمینی و سناریوهای سهمیه بندی توام با افزایش قیمت (تلفیقی) در سطوح 10%، 20%و 30% موجب کاهش سطح زیر کشت، کاهش سود ناخالص کشاورزان و کاهش آب مصرفی می شود. همچنین نتایج نشان داد که سناریوی افزایش قیمت آب زیرزمینی چندان تاثیرگذار نیست و تنها هزینه کشاورزان را افزایش می دهد، اما سیاست سهمیه بندی و تلفیقی به عنوان یک سیاست موثر توصیه می شود. سناریوهای سهمیه بندی نسبت به دو سناریوی دیگر دارای بازده اقتصادی بیشتری به ازای هر مترمکعب آب مصرفی بود و به عنوان سناریوی برتر در این تحقیق معرفی گردید. در پایان پیشنهاد می شود که الگوی کشت به سمت محصولاتی مانند گندم و سیب زمینی سوق داده شود که نسبت به آب مصرفی، سود ناخالص بیشتری را حاصل کرده و به عبارتی دیگر بازده اقتصادی بیشتری دارند.
    کلید واژگان: برنامه ریزی ریاضی اثباتی, حداکثر آنتروپی, بازده اقتصادی, الگوی کشت}
    Mehdi Elahi, Mohammad Hasan Vakilpoor *, Hamed Najafi Alamdarlo
    Excessive withdrawal of groundwater resources in the agricultural sector has led to an increase in cultivated land area and agricultural production, however, it has led to dropping of groundwater levels and drainage of aquifers. Consequently, most of Iran's plains are now considered as forbidden plains for underground water extraction. Therefore, proper policies for management of groundwater resources are essential. For this purpose, the present study aimed to evaluate the effects of economic policies of the agricultural sector on management of ground water resources in Kabodarahang Plain, by using a Positive Mathematical Programming (PMP) and Maximum Entropy (ME). The data and information was collected by referring to the relevant organizations and completing 141 questionnaires with multi-stage cluster sampling by farmers in 2016. The results showed that application of various senarios such as price increases, groundwater allocation , and combination of quotation scenarios simultaneously with increasing prices (combined) at levels of 10%, 20%, and 30% cause reduction in cropped area, decreased net profit of farmers, and reduced water consumption. Also, the results showed that the groundwater price increases scenario was not much effective and only increased the farmer's expenses, but the allocation/quotation polices and the combined policy are recommended as effective policies. Another result revealed that the quotation scenario, compared to the other scenarios, has higher economic returns per cubic meter of water consumption, thus it has been introduced as the best scenario in this research. Finally, it is suggested that the cropping pattern be directed towards products such as wheat and potato that have more gross profit for the water consumed and thus have more economic returns.
    Keywords: Positive Mathematical Programming, Maximum Entropy, Economic Returns, Cropping pattern}
  • نسترن زمانی، محسن جواهری طهرانی، سید سعید اسلامیان، سید فرهاد موسوی
    دشت مهیار در اصفهان از جمله دشت هایی است که با بحران آب مواجه شده است. در چنین وضعیتی توجه به ظرفیت منابع و مدیریت صحیح، ابزاری مورد نیاز برای عبور از این شرایط می باشد. در این راستا، با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی، آمار سطح آب زیرزمینی و الگوی کشت دشت، سه سناریوی کاربری اراضی تشکیل شد که بر اساس آنها سطح سفره آب زیرزمینی برای سال آبی 1387 با شبکه تک لایه و الگوریتم آموزش لونبرگ-مرکوات و سه تابع عملگر در برنامه متلب شبیه سازی گردید. پهنه بندی سطح سفره شبیه سازی شده با کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی و هزینه استحصال آب انجام شد. نتایج نشان داد 61 تا 86 درصد از منطقه در هر سه سناریو دارای محدودیت متوسط است. همچنین، اعمال روش های مختلف مدیریت آب در مزرعه نظیر آیش گذاری و کشت گیاهان کم مصرف به ترتیب باعث افزایش سه و پنج درصدی در اراضی بدون محدودیت شد.
    کلید واژگان: پهنه بندی, الگوی کشت, سطح سفره, مدیریت آب در مزرعه}
    Nastaran Zamani
    North Mahyar plain in Isfahan, is one of the plains which has confront water crisis. In these circumstances, attention to the capacity of the resources and proper management is an important issue to pass this condition. Chitsazan et al. (2013) noted that artificial neural network is able to figure out the relation of hydrologic parameter. Also, this tool can be used in water resources management (Coppola et al., 2005). Therefore, by applying artificial neural network, water-table data and cropping pattern in plain, three land-use scenarios were designed. Water table was simulated for water year of 2008 with one-layer network, Levenberg–Marquardt algorithm, and three functions in MATLAB­­_R2012a. Water table map was prepared by using simulated water table in ArcGIS 10.2, and zoning was performed according to the costs of water pumping. Results showed that 61-86 percent of the plain in all three scenarios had medium limitation. Also, using different management in field like fallowing and planting low-water use crops caused 3 and 5 percent increase in acreage of "without limitation" lands, respectively.
    Keywords: mapping, cropping pattern, Water Table, field water management}
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