طراحی مدل بهینه‌یابی تلفیقی برنامه‌ریزی آرمانی وزنی و ماتریس بهره‌وری برای تعیین الگوی بهینه کشت در اراضی قنات قصبه گناباد

وابستگی کشاورزی در ایران به استفاده از آب‌های زیرزمینی، مدیریت این منبع مهم را به امری ضروری بدل می­ کند. بهره‌برداری بهینه از منابع آبی مخصوصا در مناطق کویری، در راستای حفظ آبخوان‌ها و حداکثرسازی سود برای کشاورزان از اهمیت ویژه ­ای برخوردار است. در همین راستا هدف از این تحقیق، توسعه یک مدل برنامه‌ریزی آرمانی وزنی در تعیین الگوی بهینه‌ی کشت محصولات زراعی و باغی در اراضی مربوط به قنات قصبه گناباد است. برای انجام این تحقیق، از داده‌های سال 1398-1397 قنات قصبه گناباد استفاده شد. به کمک این داده­ ها تعیین الگوی بهینه کشت با استفاده از روش چندهدفه آرمانی وزنی به وسیله نرم‌افزار Lingo طراحی و حل شد.

هدف حداکثرسازی سود و حداقل کردن ریسک با توجه به آنالیز داده­ های موجود تحقق می‌یابد، ولی سطح اشتغال در مدل نسبت به وضع موجود، کاهش و مصرف آب نیز افزایش داشته است. با توجه­ به این نتایج چغندر، پسته و سرگوم که دارای مصرف آب زیادی در هر هکتار هستند، برای رسیدن به هدف حداقل‌سازی مصرف آب باید کم‌تر کشت شوند و سطح زیر کشت ارزن که دارای ریسک زیادی در هر هکتار است جهت حداقل کردن ریسک باید کاهش یابد. علاوه براین مشخص شد که کشت محصولات گندم و جو برای حداقل‌سازی مصرف آب باید بیش‌تر از میزان موجود باشد به این دلیل که دارای مصرف آب کمی در هر هکتار هستند. همچنین، زعفران و انگور نیز جهت کاهش ریسک و مصرف آب باید کم‌تر کاشته شوند.

Groundwater resource management in Iran is very important because agriculture in Iran depends on the use of groundwater. The purpose of this study is to apply the ideal weighted planning model in determining the optimal cultivation pattern of crops and orchards in the lands related to Qasbeh Gonabad aqueduct. Due to the fact that this study seeks to provide a model for optimizing the cultivation pattern, using the data of 1397-1398 in Qasbeh Gonabad aqueduct located in Khorasan Razavi province, determining the optimal cultivation pattern using the multi-objective weighted method by software Lingo was designed and solved. The results indicate that the goal of maximizing profits and minimizing risk is achieved according to the current situation, but the level of employment and water consumption in the model has decreased and increased compared to the current situation, respectively.

The results also show that the cultivation of wheat and barley crops to minimize water use should be more than the available amount because they have low water consumption per hectare, as well as beets, pistachios and sorghum that have high water consumption per hectare, for achieving the goal of minimizing water consumption, it should be less cultivated and the area under cultivation of millet, which has a high risk per hectare should be reduced to minimize the risk, saffron and grapes should be planted less to reduce the risk and water consumption.