بخشی از مقاله
چکیده
محدوده مطالعاتی میاندوآب با حدود 100 هزارهکتار اراضی کشاورزی و اختصاص نزدیک به 40 درصد آب کشاورزی حوضه دریاچه ارومیه به خود، یکی از مهمترین مصرف کنندگان آب در این حوضه میباشد که در صورت اعمال مدیریت تقاضای آب کشاورزی در آن، میتواند نقش مهمی در بهبود تامین حقابه زیستمحیطی دریاچه ارومیه ایفا نماید. یکی از راهکارهای مهم در این زمینه، اصلاح الگو و ترکیب کشت با لحاظ نمودن محدودیتهایی مانند حفظ سطح زیرکشت،
سطح اقتصادی و امنیت غذایی، عدم ایجاد بیکاری مفرط و همچنین رعایت اصول مدیریت جامع آب، خاک و گیاه - استفاده از کشتهای نشایی، ارقام با دوره رشد کوتاه، کشاورزی حفاظتی - است. در این تحقیق، از مدل برنامهریزی چند هدفه - آرمانی - استفاده شد. بر اساس نتایج حاصله، با کاهش سهم محصولات پرمصرف و حضور محصولات با نیاز آبی پایین در الگو، ضمن کاهش مجموع نیاز خالص به میزان 16/3 درصد و کمک به بهبود تامین حقابه زیستمحیطی دریاچه، موجبات ارتقاء سطح اقتصادی این فعالیت به میزان 11/27 درصد فراهم خواهد شد. در الگوی پیشنهادی، میزان اشتغال در حدود 6/4 درصد کاهش نشان داد.
مقدمه
دریاچه ارومیه به عنوان دومین دریاچه شور دنیا، یکی از اکوسیستم های مهمی است که در ایران واقع است. در حال حاضر سطح این دریاچه به دلایلی مانند توسعه نامتوازن کشاورزی، خشکسالیهای متوالی و مدیریت نامناسب منابع آب، در حال کاهش است که موجبب بروز اثرات مخرب زیست محیطی و به تبع آن اجتماعی و اقتصادی خواهد شد. محدوده میاندوآب که در جنوب حوضه دریاچه ارومیه قرار گرفته است به همراه بخش غربی آن، در مجموع حدود 40 درصد از مصارف آبی کشاورزی این حوضه را به خود اختصاص دادهاند. بر اساس بررسیهای صورت گرفته، افزایش سطح زیرکشت، تغییر الگوی کشت کم مصرف به پرمصرف، افزایش سطح زیرکشت باغهای میوه و آبیاری بیش از نیاز آبی گیاهان موجود در الگوی کشت، سبب توسعه نامتوازن بخش کشاورزی در این محدوده شده است .
- بی نام . - 1391 از اینرو، در بستههای مدیریتی ارایه شده توسط کارگروه ملی نجات دریاچه ارومیه - بی نام - 1394، به "مدیریت عرضه - کاهش حقابهها - و تقاضای آب - افزایش بهرهوری - " در این محدوده توجه ویژهای شده است. در راستای افزایش بهرهروی آب - مدیریت تقاضا - ، یکی از مهمترین راهکارها، اصلاح الگوی کشت محصولات با لحاظ نمودن محدودیتهای فنی - کشاورزی - ، اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی است که با توجه به پیشرفتهای نرم افزاری جدید، میتواند در قالب برنامهریزیهای ریاضی انجام گیرد. استفاده از الگوهای برنامهریزی ریاضی از دهههای گذشته برای نیل به اهدافی از قبیل سیاستگذاری در بخش کشاورزی، تعیین الگو و ترکیب بهینه کشت، مصارف بهینه نهادهها و ... توسط محققان مختلفی انجام پذیرفته است .
- Pal and moitra, 2003 - البته، چارچوب عمومی مدلهای ریاضی، اغلب تک هدفه میباشند در حالی که در دنیای واقعی، تصمیمگیران اغلب با بهینه-سازی چندین آرمان مواجه بوده و به مقتضای نوع سازمان، هدفهای دیگری را نیز دنبال میکنند . - Sharma and Jana, 2009 - به عنوان مثال، همزمان به دنبال حداکثر کردن درآمد، حداقل نمودن هزینههای جاری، کاهش مصرف نهادههای اصلی تولید، حفظ سهم بازار و توسعه اراضی میباشند که نمیتوان همهی آنها را در قالب هدفی واحد خلاصه نمود. از طرفی، این اهداف در برخی از موارد در تعارض با یکدیگر میباشند بهگونهای که، دستیابی به یکی از آنها، متضمن دور شدن از سایر اهداف خواهد شد.
ازاین رو، چارچوب برنامهریزی چند هدفه تدوین و روشهای متعددی جهت تصمیمگیری پیشنهاد شد - Baky . - 2009 در تحقیقی با بهرهگیری از مدل برنامهریزی آرمانی و در نظر گرفتن تنها دو هدف؛ حداکثرسازی بازده برنامهای و حداقلسازی هزینه جاری، اقدام به تعیین الگوی کشت بهینه شد . - Ciptomulyono 2008 - در مطالعه دیگری نیز الگوی زراعی پایدار با تاکید بر مبادله آب مجازی با استفاده از مدل برنامه-ریزی آرمانی فازی و با در نظر گرفتن مجموعهای از اهداف اقتصادی، اجتماعی، زیستمحیطی، در شمال چین بهینهسازی شد - Chen and McBean, . - 2014 تحقیق حاضر با هدف تدوین الگوی کشت بهینه در محدوده میاندوآب با تاکید بر کاهش نیاز خالص آبیاری بخش کشاورزی و با لحاظ نمودن محدودیتهای فنی کشاورزی، اقتصادی و اجتماعی، در قالب مدل برنامهریزی چند هدفه - آرمانی - انجام شده است.
مواد و روش ها موقعیت جغرافیایی و وضعیت منابع پایه
محدوده مطالعاتی با مساحت 438 هزار هکتار، در جنوب دریاچه ارومیه واقع است. این محدوده بر اساس طبقهبندی آمبرژه، در گروه اقلیمی نیمه خشک سرد قرار دارد. منابع آب سطحی و زیرزمینی از نظر کیفی در گروههای C1S1 تا C3S3 قرار دارند. مبانی انتخاب نوع محصولات برای ورود به مدل انتخاب گونهها با توجه به سوابق گونههای کشت شده در محدوده مطالعاتی در 10 سال زراعی گذشته، نتایج مطالعات جامع الگوی کشت کشور، نیاز فعالیت دامداری و دامپروری به علوفه و همچنین رعایت تناوب صحیح زراعی انجام شد. مدیریت جامع تولید این روش شامل استفاده از ارقام با دوره رشد کوتاهتر، پتانسیل عملکرد بالاتر و تحمل نسبی به کم آبی، کشتهای نشایی، کشاورزی حفاظتی و مدیریت تغذیه میباشد.
نیازخالص آبیاری محصولات - در هر هکتار - برای تدقیق نیازهای آبیاری، ابتدا ضرایب گیاهی با توجه به شرایط محیطی برای هر یک از محصولات محاسبه و سپس، با استفاده از نرم افزار کراپ وات، نیاز خالص آبیاری محصولات محاسبه شدند . - Allen et al., 2014 - سطح تامین آب آبیاری الگوی کشت سطح تامین آبیاری در وضع موجود، حدود 84 درصد بود که با توجه به هدف تحقیق، در مدل تدوین شده نیز، این پارامتر در همان میزان لحاظ شد. تشریح ساختار و جزییات مدل· محدودیتهای مطلق الف-مجموع نیاز خالص آبیاری: مجموع نیاز خالص آبیاری الگو و ترکیب کشت پیشنهادی، حداکثر برابر با نیاز خالص آبیاری در وضع موجود لحاظ شد.
ب-سطح زیرکشت: سطح زیرکشت اراضی زراعی و باغی در محدوده طرح برابر وضع موجود لحاظ شد.
پ- اقتصادی - درآمد خالص - : در این مدل سعی شد تا با بهبود عملکرد و کاهش هزینهها از طریق اجرای برنامههای جامع مدیریت آب، خاک و گیاه، درآمد خالص الگوی پیشنهادی حداقل برابر وضع موجود باشد.
· محدودیت های فنی
➢ الگو، سطح و ترکیب کشت محصولات باغی: به دلیل مسایل اجتماعی احتمالی، الگو، سطح و ترکیب کشت این محصولات معادل وضع موجود در نظر گرفته شد.
➢ ظرفیت صنایع تبدیلی و تکمیلی: سطح زیرکشت سبزی و صیفی و چغندر قند در حدی لحاظ شد که اختلالی در عملکرد صنایع تبدیلی فعال و در دست اجرای و نیازهای تازهخوری، ایجاد ننماید.
➢ تناوب زراعی: بر اساس اصول تناوبی، سهم محصولات پاییزه حداکثر برابر 60 و حداقل برابر 50 درصد مساحت اراضی زراعی در نظر گرفته شد.
➢ سطح زیرکشت زعفران: از آنجاییکه ورود این گونه به عنوان یک محصول جدید با محدودیتهای فنی و زیرساختی رو به رو میباشد، لذا سهم آن در الگو در حدود یک درصد کل اراضی کشاورزی محدوده مطالعاتی در نظر گرفته شد.
➢ سطح زیرکشت حبوبات: با توجه اهمیت حبوبات در تناوب زراعی، سطح زیرکشت این محصول در شرایط آتی حداقل برابر وضع موجود لحاظ شد.
➢ سطح زیرکشت پیاز: با توجه به نیاز آبی بالای این محصول، تناسب محیطی متوسط و شیوههای نامناسب تولید آن، سهم این محصول در مدل برابر صفر فرض شد.
➢ سطح زیرکشت یونجه: میزان کاهش سطح این محصول پرمصرف در حدی پیشنهاد شد که بتواند حداقل 50 درصد TDN محصولات علوفهای را به خود اختصاص دهد.
· محدودیتهای آرمانی
➢ سهم حداکثری برای گندم، جو و کلزا به ترتیب 60، 20 و 20 درصد پیشنهاد گردید . - P1 -
➢ الگوی پیشنهادی محصولات علوفهای به گونهای متوازن گردید که، میزان علوفه تولیدی بر حسب TDN، حداکثر از TDN تولیدی در وضع موجود افزایش نیابد . - P2 -
➢ تعداد کارگر در ترکیب الگوی کشت پیشنهادی، حداقل برابر 90 درصد نیروی کار موجود باشد . - P3 -
· محدودیتهای غیر منفی بنا به ساختار مدل، مساحت هیچکدام از محصولات موجود در الگوی کشت نباید منفی باشند.
· تابع هدف
تابع هدف طوری تنظیم شد که در چارچوب محدودیتهای مطلق، کاهش سطح زیرکشت محصولات پرمصرف و رعایت تناوب زراعی - P1 - ، تامین TDN در حد وضع موجود - P2 - و استفاده حداقل 90 درصدی از نیروی کار فعلی در الگو و ترکیب کشت پیشنهادی - P3 - اتفاق افتد.
