تعیین الگوی بهینه کشت با رویکرد توسعه زعفران و استفاده از روش‌های نوین آبیاری در شرایط کم‌آبی

منابع آب، به عنوان یکی از مهم‌ترین نهاده‌های تولید کشاورزی، در سال‌های اخیر به دلیل تغییرات اقلیمی و بهره‌برداری ناپایدار با محدودیت‌های فزاینده‌ای مواجه شده‌اند. این وضعیت، نیاز به بهینه‌سازی الگوهای کشت و افزایش بهره‌وری آب را برجسته می‌کند. هدف از این مطالعه، بررسی اثرات تغییرات در روش‌های آبیاری و سناریوهای کاهش آب بر عملکرد محصول و سود خالص در الگوی کشت دشت همدان-بهار، با تأکید ویژه بر زعفران، یک محصول استراتژیک برای تقویت تاب‌آوری کشاورزی، است. در طول سال کشاورزی 2023-2024، شبیه‌سازی عملکرد محصول تحت سه روش آبیاری (سطحی، بارانی و قطره‌ای) همراه با سناریوهای کم‌آبیاری 5٪، 8٪ و 10٪ انجام شد. نتایج عملکرد شبیه‌سازی شده متعاقباً به عنوان ورودی در یک مدل برنامه‌ریزی ریاضی مثبت (PMP) گنجانده شد تا تأثیرات تغییرات عملکرد بر کل سود خالص کشاورزی ارزیابی شود. یافته‌ها نشان می‌دهد که عملکرد محصول در سه روش آبیاری به طور قابل توجهی متفاوت بوده است و تحت سناریوی کم‌آبیاری 10٪، اکثر محصولات کاهش عملکرد قابل توجهی را تجربه کرده‌اند. در نتیجه، زعفران به دلیل نیاز آبی کم و پتانسیل اقتصادی بالا، در الگوی کشت قرار گرفت. ارزیابی مقایسه‌ای روش‌های آبیاری نشان داد که آبیاری قطره‌ای در تمام سناریوها به طور مداوم از سیستم‌های سطحی و بارانی بهتر عمل کرده و به طور مؤثری کاهش عملکرد را جبران کرده و کاهش درآمد مزرعه را کاهش داده است. نتایج اقتصادی همچنین نشان داد که گسترش کشت زعفران، در کنار اتخاذ فناوری‌های نوین آبیاری، نه تنها ضررهای سود مرتبط با کمبود آب را جبران می‌کند، بلکه در برخی سناریوها، درآمد خالص کشاورزی را نسبت به شرایط پایه افزایش می‌دهد. بنابراین، تلفیق توسعه کشت زعفران با سیستم‌های آبیاری قطره‌ای می‌تواند به عنوان یک استراتژی پایدار و اقتصادی مناسب برای مدیریت منابع آب و افزایش تاب‌آوری کشاورزی در دشت همدان-بهار توصیه شود.

Water resources, as one of the most critical inputs in agricultural production, have faced increasing constraints in recent years due to climate change and unsustainable exploitation. This situation underscores the need to optimize cropping patterns and enhance water productivity. The objective of this study is to examine the effects of changes in irrigation methods and water-reduction scenarios on crop yield and net profit within the cropping pattern of the Hamadan–Bahar Plain, with particular emphasis on saffron, a strategic crop for strengthening agricultural resilience. During the 2023–2024 agricultural year, crop yield simulations were conducted under three irrigation methods (surface, sprinkler, and drip irrigation) combined with deficit irrigation scenarios of 5%, 8%, and 10%. The simulated yield results were subsequently incorporated as inputs into a Positive Mathematical Programming (PMP) model to assess the impacts of yield changes on total agricultural net profit. The findings indicate that crop yields varied significantly across the three irrigation methods, and under the 10% deficit irrigation scenario, most crops experienced noticeable yield reductions. Consequently, saffron was introduced into the cropping pattern due to its low water requirement and high economic potential. A comparative assessment of irrigation methods revealed that drip irrigation consistently outperformed surface and sprinkler systems across all scenarios, effectively compensating for yield losses and mitigating reductions in farm income. Economic results further demonstrated that expanding saffron cultivation, alongside the adoption of modern irrigation technologies, not only offset the profit losses associated with water scarcity but, in some scenarios, increased net agricultural income relative to the baseline condition. Therefore, integrating saffron cultivation development with drip irrigation systems can be recommended as a sustainable and economically viable strategy for water resource management and for enhancing the resilience of agriculture in the Hamadan–Bahar Plain.