پیشنهاد یک مدل برنامه ریزی ریاضی چند هدفه با رویکرد همبست آب- غذا - انرژی برای تولید محصولات زراعی

با افزایش رشد جمعیت و تنوع رژیم های غذایی، تقاضای غذا و به دنبال آن تقاضای آب و انرژی برای تولید غذا دچار تغییر و تحول شده است. رویکرد همبست آب- غذا- انرژی یک چشم انداز کلی از پایداری است که تلاش می کند تا تعادل میان اهداف مختلف، منافع و نیازهای جوامع و محیط زیست را براساس کمی سازی روابط آب- غذا- انرژی از طریق مدل سازی های کیفی و کمی و همچنین پیشبرد تحقیقات برای مدل سازی یکپارچه و مدیریت برای ارایه استراتژی های مهم توسعه پایدار در جهان پویا و پیچیده امروز را برقرار سازد. لذا پژوهش حاضر با هدف جلوگیری از ارایه و اجرای سیاست های نامناسب و تک بعدی در تولید محصولات زراعی، به ارایه یک مدل برنامه ریزی ریاضی چند هدفه با استفاده از رویکرد همبست آب- غذا- انرژی پرداخته است. این مدل در محدوده مطالعاتی مشهد در استان خراسان رضوی بکار گرفته و اهداف متفاوتی از جمله حداکثرسازی سودکشاورزان و انرژی حاصل از تولید موادغذایی (کالری) و حداقل سازی مصرف کود و سم، انرژی، انتشار گازهای گلخانه ای، آب آبیاری برای سال زراعی 99-1398 در نظر گرفته شده است. با بکارگیری رویکرد همبست در انتخاب سطح زیرکشت محصولات زراعی محدوده مطالعاتی مشهد، سطح زیرکشت در الگوی بهینه 38/48 درصد، مصرف آب آبیاری 25 درصد، انرژی 11/53 درصد و میزان تولید کالری محصولات 33 درصد، مقدار مصرف سم و کود 3/38 درصد، هزینه های تولید 8/60 درصد، انتشار گازهای گلخانه ای 40 درصد، مصرف سوخت دیزل 4/38 درصد و تولید کل 33 درصد در الگوی چندهدفه برای محدوده مطالعاتی مشهد کاهش و سود خالص کشاورزان 3/49 درصد افزایش یافته است. بنابراین می توان نتیجه گرفت که هرچند با در نظر گرفتن یک حوزه از حوزه های آب- غذا- انرژی بصورت مجزا اثرات تک بعدی هر یک از سیاست ها در بخش کشاورزی منعکس می شود، اما با استناد به تنها یک حوزه نمی توان در مورد اثربخشی سایر سیاست ها تصمیم گیری قطعی نمود. در مجموع در راستای تامین امنیت غذایی با استفاده از همبست آب- غذا- انرژی بایستی مناطق مناسب برای کشت محصولات خاص در محدوده مطالعاتی مشهد شناسایی شود. در نهایت الگوهای کشت بهینه پیشنهادی که بر مبنای مدیریت صحیح منابع آب، انرژی، افزایش راندمان اقتصادی محصولات کشاورزی و حفاظت زیست محیطی تهیه شده به طور کامل اجرا شود.