Optimization of Agricultural Cropping Pattern in order to Water Use Management in Gorgan

Document Type : Original Article

Author

saravan

Abstract

Agricultural development depends on the optimal use of resources and the optimal use of resources depends on the optimal allocation of agricultural land to different crops. Every farmer cultivates different crops during a growing season, but there is no certainty that this cropping pattern used by the farmer is the optimal cropping pattern. Considering the importance and role of optimal cultivation pattern in the sustainable production of agricultural products, the purpose of this study is to present the optimal cultivation pattern of crops in Gorgan under three scenarios: optimization of economic efficiency, production maximization and simultaneous maximization of economic efficiency and production with emphasis on Water consumption management. In this regard, in order to achieve the optimal cultivation pattern with the desired goals, the genetic algorithm was used and to obtain the need for irrigation, CROPWAT software was used. The studied crops include wheat, barley, and rice, soybeans, sunflower, beans, and cotton and fodder corn. The results showed that the current cultivation pattern of the region was not optimal. Based on the results of optimization with a genetic algorithm, forage corn crop has been removed from the crop pattern and the area under rice cultivation has decreased compared to the current crop pattern in the region, in all optimization scenarios. The area under sunflower and soybean crops increased in all three scenarios and replaced rice and fodder corn crops. Wheat and soybean crops have the highest area under cultivation in optimization scenarios and the lowest area under cultivation in all three scenarios is related to cotton. In the current situation, the total water consumption is 213.626 × 106 m3, which decreases to 234.277 × 106 m3 after optimization.

Keywords

Main Subjects

References

احمد پور برازجانی، م.، م. عوض یار، و س ضیائی. 1397. بهینه سازی الگوی کشت جهت افزایش بازده آبیاری در اراضی پایاب سد ملاصدرا در استان فارس، دوره 11، شماره 36 - شماره پیاپی 1، بهار 1397، صفحه 21-32.
آزادگان، ع.، ف. رستگاری پور، و م. صبوحی. 1392. تعیین برنامه زراعی شهرستان سبزوار با .81- استفاده از برنامه ریزی دو نوا. نشریه اقتصاد و توسعه کشاورزی. جلد  .27 شماره .1 ص 8 – 15.
اوهب یزدی.، ع، آ. احمدی، و ع. نیکویی. 1392. به‌کارگیری ابزارهای اقتصادی در افزایش بهره‌وری آب: مطالعه موردی حوضه آبریز زاینده‌رو'، تحقیقات منابع آب ایران, دوره 10، شماره 1، بهار 1393، صفحه 63-71.
باولی.، م. 1392. تعادل بخشی منابع آب زیرزمینی با تاکید بر بهینه سازی الگوی زراعی پایدار )دشت ماهیدشت) پایان نامه کارشناسی ارشد.
تاج الدینی.، ر. 1391. مدل سازی و تخصیص بهینه منابع آب با استفاده از الگوریتم ژنتیک و شرایط عدم قطعیت های بازه‌ای (مطالعه موردی شهرستان بندر عباس)، پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه شهید باهنر کرمان.
ترابی دشتی.، م. 1377. الگوریتم ژنتیک و افق های نوین در رمز گشایی. مجموعه مقالات سیستم های هوشمند. دانشگاه صنعتی شریف، تهران.
حکمت نیا، م.، حسینی، م.، صفدری، م. 1399. مدیریت منابع آب کشاورزی استان سیستان و بلوچستان از دیدگاه آب مجازی. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران , 11(1), 137-149
خاشعی سیوکی، ع.، قهرمان، ب. و کوچک زاده، م. 1392 . کاربرد تخصیص و مدیریت آب کشاورزی با استفاده از تکنیک بهینه سازی PSO مطالعه موردی: دشت نیشابور. نشریه آب و خاک، 27- 290-303.
دوست.، ی. 1394. بهین هسازی الگوی کشت و تخصیص آب کشاورزی دشت قزوین با استفاده از الگوریتم فاخته و ژنتیک، پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه زابل.
رضایی.، ز. آ. دوراندیش، و آ. نوبهار. 1391. تعیین الگوی بهینه کشت تحت سه استراتژی اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی با کاربرد الگوریتم ژنتیک. هشتمین همایش دوسالانه اقتصاد کشاورزی ایران. شیراز. صفحه 1607 – 1615.
شفیعی، ر. 1390. تعیین الگوی کشت بهینه محصولات با استفاده از برنامه ریزی خطی(شهرستان بشرویه) اولین همایش منطقه ای توسعه منابع آب.
صبوحی صابونی.، م. و م. الوانچی. 1387، کاربرد برنامه ریزی چند منظوره و توافقی در برنامه ریزی زراعی: مطالعه موردی خراسان رضوی، علوم کشاورزی و منابع طبیعی دوره (15)، شماره (3)، سال، صفحات (1-15)
کاظمی.، ح. ز. طهماسبی سروستانی، ب. کامکار، ش. شتایی، و س. صادقی. 1395. تدوین الگوی کشت بهینه برای استان گلستان با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS). پژوهش های آبخیزداری. (1) 29.
میرزایی.، ش. م. ذاکری‌نیا، ح. شریفان، و م. شهابی‌فر، 1394. تعیین الگوی کشت بهینه با روش بیشینه- کمینه (MMAS) سیستم مورچه‌گان‌( مطالعه موردی: شبکه آبیاری و زهکشی سد گلستان, نشریه آبیاری و زهکشی ایران, دوره 9، شماره 1، فروردین و اردیبهشت 1394، صفحه 66-74.
نظری‌فر.، م. ا. سالاری، و ر. مومنی، .1397. توسعه یک مدل برنامه‌ریزی غیرخطی برای تعیین الگوی کشت بهینه در شرایط کم‌آبیاری', تحقیقات آب و خاک ایران, دوره 49، شماره 5، آذر و دی 1397، صفحه 1055-1070.
ملک نیا.، ک. و ع. دوراندیش. .1392. تعیین الگوی بهینه کشت با هدف تولید محصولات زراعی ارگانیک به کمک رهیافت برنامه ریزی آرمانی ترتیبی توسعه یافته (ELGP)،(مطالعه موردی: شهرستان گرگان). دومین کنگره ملی کشاورزی ارگانیک و مرسوم.‎
Annepu, G., Subbaiah, K.V. and Kandukuri, N.R., 2011. LAND ALLOCATION STRATEGIES THROUGH GENETIC ALGORITHM APPROACH–A CASE STUDY. Global Journal of Research In Engineering, 11(4).
Majeke, F., Ticharwa Mubvuma, M., Makaza, K., and Mutambara, J. 2013. Optimum combination of crop farm activities: Application of a Linear Programming Model. Greener journal of Economics and Accountancy. 2 (2): 058-061.
Rao, S. S. 1984. "Optimization Theory and Application", Second edition, John Wiley and Sons: 1247p.
Sarker, R.A., M.A. Quaddus. 2002. Modelling a nationwide crop planning problem using a multiple criteria decision making tool, Computers and Industrial Engineering, 42: 541-553.
Singh, A., and Panda, S. N. 2012. Development and application of an optimization model for the maximization of net agricultural water Management. (115): 267- 275.
Yeh, J. Y., and Lin, W. S. 2007. Using simulation technique and genetic algorithm to improve the quality care of a hospital emergency department. Expert Systems with Applications, 32(4), 1073-1083.
 

Files

Share

How to cite

Statistics