تعیین الگوی بهینه‌ی‌ کشت محصولات زراعی با تاکید بر استفاده مناسب از نهاده‌های مختل‌کننده‌ی کشاورزی پایدار: کاربرد روش برنامه‌ریزی خطی کسری چندهدفه‌ی استوار

یکی از چالش های موجود در توسعه‌ی کشاورزی پایدار، مصرف بیش از حد و غیربهینه‌ی نهاده های مختل کننده‌ی  کشاورزی پایدار است. هدف از انجام این مطالعه، بهینه‌سازی الگوی کشت محصولات زراعی در اراضی پایاب شبکه آبیاری و زهکشی میان‌آب شوشتر با تاکید بر کاهش استفاده از نهاده‌های کود و سموم شیمیایی می‌باشد. بدین منظور، از روش برنامه‌ریزی خطی کسری چندهدفه بدون در نظر گرفتن مسئله‌ی عدم حتمیت (سناریوی 1) و با درنظرگرفتن شرایط عدم حتمیت از طریق بهینه سازی استوار (سناریوی 2) استفاده گردید. داده‌های مطالعه از سازمان جهاد کشاورزی، سازمان آب و برق خوزستان و شرکت بهره برداری از شبکه‌های آبیاری کارون بزرگ در سال زراعی 97-1396 جمع آوری گردید.  یافته‌ها نشان داد که در سناریوی 2، میزان مصرف کود شیمیایی، سموم دفع آفات، سطح زیرکشت و میزان مصرف آب آبیاری به ترتیب به میزان 17، 15، 8 و 1/1 درصد کاهش  یافت. همچنین مشخص شد که با افزایش میزان محافظت سیستم در مقابل عدم حتمیت،  مصرف کود و سموم شیمیایی افزایش می‌یابد. لذا، الگوی بهینه‌ی کشت حاصل از مدل برنامه ریزی خطی کسری چند هدفه استوار به کشاورزان توصیه ‌می‌شود.

Determining the Optimal Cropping Pattern with Emphasis on Proper Use of Sustainable Agricultural Disruptive Inputs: Application of Robust MultiObjective Linear Fractional Programming

One of the challenges in developing of sustainable agriculture is the nonoptimal and excessive use of disruptive inputs of sustainable agriculture. The purpose of this study was to optimize the cropping pattern in the lands of drainage and Irrigation network of Mianabe Shooshtar with an emphasis on reducing the use of chemical fertilizers and pesticides. For this purpose, the multiobjective fractional linear programming method was used without and with considering uncertainty (scenarios 1 and 2, respectively) via robust optimization. Data were collected from Agricultural Jihad Organization, Water and Power Organization of Khuzestan and the Utilization Company of Karun Irrigation Networks in 20172018 cropping year. The results showed that in the second scenario, the amount of fertilizer, pesticides, crop area and irrigation water consumption decreased by 17, 15, 8 and 1.1 percent, respectively. It was also found that increasing the system’s protection against uncertainty, decreases the use of fertilizers and chemical pesticides. Therefore, the optimal cultivation pattern of robust multiobjective linear fractional programming method should be recommended to farmers.