بخشی از مقاله
چکیده
بحث خشکسالی در این چند سال اخیر از مباحث مهم و روز کشورمان است که بسیاری را به خصوص در زمینه اقتصادی دچار مشکل ساخته است که در اولویت آنها می تواند بخش کشاورزی باشد. با توجه به نامناسب بودن پراکنش میزان و توزیع ریزشهای جوی در ایران و پایین بودن بازده آبیاری در کشاورزی، آب به عنوان محدود کنندهترین عامل تولید محصولات زراعی میباشد
. دشت دزج دارای 110 حلقه چاه عمیق و نیمه عمیق میباشد که با مشکل افت سطح آب زیرزمینی روبهرو بوده است و گزارشها حاکی از فرونشستن دشت میباشد. استفاده بیرویه از منابع آب و خشکسالی سالهای اخیر، شرکت آب منطقهای استان کردستان را برآن داشته است که جهت حفظ منابع آبی، محدودیتهایی برای جلوگیری از اضافه برداشت آب چاهها اعمال نماید. مدل موتاد- هدف، حالتی از برنامهریزی ریاضی است که ریسک را وارد تصمیم گیریهای مربوط به برنامهریزی برای فعالیتهای مزرعه میکند.
در این مطالعه، به تجزیه تحلیل الگوی کشت بهینه در شرایط ریسک و در نظر گرفتن محدودیت اعمالی شرکت آب منطقهای کردستان، در سال زراعی 1395-96 پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان داد در صورتی که زارع از الگوی کشت بهینه در زمان اعمال محدودیت آب استفاده کند در حداکثر ریسک تنها 2400 هزار ریال نسبت به حالتی که محدودیت آب اعمال نشده است، زیان خواهد دید.
مقدمه
افزایش جمعیت ومحدودیت منابع آب، هرچه بیشتر مدیریت صحیح آب و تخصیص بهینه منابع محدود مورد توجه قرار داده است. به سبب فعالیت بخش عظیمی از نیروهای شاغل ایران در بخش کشاورزی، اقتصاد کشور علاوه بر نفت بطور چشمگیری وابسته به کشاورزی است. برای حفظ شرایط پایدار در کشاورزی، انتخاب یک الگوی کشت صحیح با درنظر گرفتن کمترین آب مصرفی با توجه به حداکثر درآمد ممکن برای کشاورز ضروری است. در واقع آب مهمترین فاکتور برای حفظ تولیدات کشاورزی و تغذیه انسان میباشد
تولیدات کشاورزی در سراسر دنیا با توجه به کمیت و کیفیت مقدار آب در دسترس برای آبیاری محدود میشود
افزایش تولید محصولات کشاورزی برای تامین غذای لازم برای جمعیت در حال رشد در جهان و به خصوص در بسیاری از کشورهای در حال توسعه فشار زیادی به منابع آبی آورده است بنابراین نگرشی جدید در خصوص مدیریت منابع آب در بخش کشاورزی ضروری بنظر میرسد. کمبود آب به صورت بالقوه یک موضوع بسیار پر تنش در عرصه سیاست است
سیاست آبی کشورها در زمینه مدیریت منابع آب کشاورزی عمدتا شامل تهیه یک برنامه زمانی برای عرضه آب موجود در دورههای مختلف کشت گیاهان و تخصیص مناسب آب در طی دوره رشد میباشد
در اوریسا - هندوستان - ، دولت منطقه به منظور توسعه پایدار استراتژیهای مدیریت پایدار آب و زمین در مناطق مرطوب، به برنامهریزی و مدیریت منابع آب مطابق الگوی کشت تولید محصول پرداخته است
کشور ایران با متوسط نزولات جوی 260 میلیمتر در سال از کشورهای خشک جهان و دارای منابع آب محدود است. با توجه به رشد جمعیت در ایران، سرانه منابع آب تجدیدشونده سالانه که در سال 1335 هفتهزار مترمکعب بوده، در سال 1375 به دو هزار مترمکعب کاهش یافته و پیشبینی میشود که تا سال 1400 به حدود 800 مترمکعب کاهش یابد که پایینتر از مرز کم آبی - هزار مترمکعب - میباشد.
با توجه به تقسیمبندی سازمان ملل متحد، در سال مزبور ایران نهتنها شرایط تنش و فشار ناشی از کمبود آب را تجربه خواهدکرد، بلکه وارد شرایط کمیابی شدید آب میگردد. در سالهای خشک، از هماکنون شاهد کمبود و بحران آب هستیم که میتواند خسارات اقتصادی، تنشهای اجتماعی- سیاسی و مخاطرات بهداشتی بهبار آورد - بی نام . - 1388 جدول 1 تفاوت مصرف آب را برای سه محصول در ایران و متوسط جهانی را نشان میدهد
جدول -1 مقایسه آب مصرفی محصولات کشاورزی در ایران و جهان.
یکی از اهداف بلند مدت مدیریت راهبردی آب کشور تعادل برقرار کردن بین تقاضای آب موجود با کمترین هزینه ممکن میباشد - بینام . - 1386 در سالهای اخیرتحقیقات زیادی در زمینه تعیین الگوی بهینه کشت با در نظر گرفتن منابع آب موجود انجام شدهاست. بهعنوان مثال صفوی و همکاران - 2010 - با استفاده از برنامهریزی دینامیک فازی به برنامه ریزی مطلوب کشت محصولات با توجه به محدودیت منابع آب سطحی و زیرزمینی منطقه نجف آباد اصفهان که از مناطق نسبتاً کم آب ایران محسوب میشود پرداختند.
ادیمو و همکاران - 2010 - و ادیمو و اتینو - 2010 - برای به حداکثر رساندن سود خالص کل و میزان تولید محصولات کشاورزی با به حداقل رساندن مجموع آب آبیاری مورد استفاده در آفریقای جنوبی که یکی از کشورهای کم آب جهان میباشد از مدل برنامهریزی کشت بهینه چند منظوره و تک منظوره به همراه الگوریتم دیفرانسیل تکاملی استفاده کردند. نتایج تحقیقات نشان داد که استفاده از مدل کشت بهینه تک منظوره میتواند نتایج بهتری نسبت به استفاده از مدل کشت چندمنظوره ارائه دهد.
زایدینگ و همکاران - 2010 - بهمنظور مدیریت منابع آب کشاورزی لیانگژو، استان گانسو - در شمال غرب چین - با استفاده از برنامهریزی خطی چندمنظوره فازی به برنامهریزی کشت بهینه منطقه پرداختند. نتایج بهدست آمده از تحقیق نشان داد که راهحلهای ارائه شده توسط برنامهریزی خطی چندمنظوره فازی در مقایسه با برنامه-ریزی خطی چندمنظوره میتواند رضایت بیشتری در تصمیمگیران با درنظر گرفتن اولویتهای مدیریت در برنامه ایجاد کند و در برنامهریزی و ارائه راه حلهای جایگزین برای پشتیبانی تصمیم گیری بهتر مورد استفاده قرار گیرد.
میناودین و همکاران - 1997 - به ارائه مدل برنامه ریزی آبیاری ماهانه بهمنظور تعیین الگوی بهینه کشت با در نظر گرفتن منابع آبهای زیرزمینی موجود در ساکهاتایی تایلند پرداختند. در این مدل دو هدف، حداکثر کردن سود خالص اقتصادی و حداکثر استفاده بهینه از منابع آب موجود مورد توجه قرار داشتند.
جهت تعیین الگوی کشت با توجه به محدودیت منابع از دهه 1960 تاکنون بطور وسیعی از برنامه ریزی خطی استفاده شده است. هدف برنامه ریزی خطی به حداکثر رساندن تابع هدف با در نظر گرفتن تعدادی از محدودیتها - منابع - و متغیرهای تصمیم - فعالیتها - بطور همزمان میباشد
بااستفاده ازبرنامه ریزی خطی به تعیین تناوب زراعی بهینه با هدف تعیین الگوی بهینه تناوب زراعی برای به دست آوردن درآمدخالص ومقایسه آن باوضع موجود، درمزرعهای 110هکتاری درشهرستان بجنورد پرداخت. در تولید محصولات کشاورزی بدست آوردن ترکیبی از محصولات که بتواند بیشترین درآمد را از مصرف هزینه ثابتی برای زارع داشته باشد و یا کمترین هزینه ایجاد یک درآمد ثابت را در بر داشته باشد، اهمیت ویژه ای دارد
علاوه بر این فعالیت در بخش کشاورزی به علت اتکای زیاد به طبیعت و وابستگی آن به عوامل و شرایط جوی و محیطی، فعالیتی همراه با ریسک محسوب شده و علاوه بر آن کشاورزان با مجموعهای از انواع ریسک و نااطمینانی در قیمت محصولات مواجهاند که درآمد آنها را بی ثبات میکند
ترکمانی - 1996 - از تحقیقات خود نتیجه گرفت که شدت ریسک با سطح توسعه کشورهامعمولاً رابطه منفی دارد، بطوری که در کشورهای جهان سوم تحمل ریسک ناشی از عوامل اقتصادی و طبیعی برای کشاورزان سختتر است.
راندهیر و کریشنامورسی - 1993 - به این نتیجه رسیدند که کشاورزان اکثراً یک درآمد مطمئن، هرچند پایین را، به درآمد بالا و بی ثبات ترجیح میدهند.
لین و همکاران - 1974 - و پاریس - 1979 - دریافتند که بی توجهی به ریسک در مدل قدیمی برنامه ریزی خطی مزرعه اغلب باعث نتایجی شده که با آنچه کشاورزان در عمل انجام میدهند متفاوت است. به منظور رفع این مشکل و توجه به عامل ریسک، در برنامه بهینه مرزعه مدلهای متعددی ارائه و استفاده شده است، که از آن جمله میتوان به برنامهریزی غیر خطی، مدل فوکوس- لاس ، مدل ریسک نهایی محدود شده، مدل موتاد ، مدل موتاد پیشرفته و مدل موتاد هدف ، اشاره نمود.
مدل موتاد- هدف در دو دهه اخیر برای تعیین الگوی بهینه کشت بطور گسترده استفاده شده است، بطوری که محققینی چون حورایی و ازیز - 2001 - برای تعیین الگوی کشت بهینه تحت شرایط کمآبی، کهخا و همکاران - 2005 - برای تحلیل ریسک در مزارع استان فارس با استفاده از روشهای برنامهریزی ریسکی و دانشور کاخکی و همکارن - 2009 - برای الگوی کشت دانه-های روغنی از مدل موتاد هدف استفاده کردهاند.
هدف پژوهش حاضر بررسی نهاده های تولید بخصوص محدودیت جدی آب و استفاده از روش برنامه ریزی توام با ریسک در طراحی الگوی کشت زراعی برای یک مزرعه 100 هکتاری در دشت دزج است. همچنین مقایسهای بین الگوی کشت بهینه قبل و بعد از محدودیت منابع آب میباشد.
مواد و روشها
مدل موتاد تقریبی خطی از روش برنامهریزی درجه دوم توام با ریسک - QRP - است که نخستین بار توسط هیزل در سال 1971 ارائه گردید - فروتن . - 1381 در این روش، جهت تعیین ریسک هر طرح، بهجای واریانس درآمد از حداقل انحرافات مطلق - MAD - بازده محصولات از میانگین استفاده میگردد. حداقل شدن مجموع انحرافات منفی بازده ناخالص فعالیتها در هر سال از میانگین بازدههای آن، بر این فرض استوار است که زارع ترجیحات خود را با توجه به میانگین درآمد انتظاری و واریانس درآمد طرحهای مختلف درجه بندی میکند
در حالی که بعضی اوقات زارع در تصمیم گیری، کمترین درآمد مورد انتظار را جهت رفع نیازهای ضروری خود و خانواده خویش، بازپرداخت وام و همچنین حفظ موقعیت اقتصادی خویش در نظر میگیرد، اما بجای حداقل نمودن واریانس درآمد هر سطح از درآمد انتظاری، به دنبال حداکثر کردن درآمد انتظاری خویش در هر سطح مشخص از واریانس درآمد میباشد. به عبارت دیگر هر زارع سعی میکند تا با توجه به درجه ریسک یا خطر پذیری خویش، به حداکثر نمودن درآمد انتظاری خود بپرازد.
بر این اساس تاور - 1983 - مدل موتاد-هدف را ارائه نمود که در آن درآمد مورد انتظار هر طرح به شرط محدودیت روی انحرافات کل از یک هدف درآمدی ثابت، ماکزیمم میگردد. به عبارت دیگر، در این مدل ریسک بجای انحرافات منفی از میانگین، برحسب انحرافات منفی از یک هدف درآمدی ثابت اندازهگیری میشود. مزیت مدل موتاد- هدف بر مدل موتاد در این است که میانگین درآمد، نیازهای اساسی خانوار زارع را به طور کامل تامین نمیکند در حالی که درآمدهای هدف این قابلیت را دارا میباشد
