تعیین الگوی کشت بهینه با هدف پایداری آب زیرزمینی

آب‌زیرزمینی بزرگ‌ترین منبع آب‌شیرین در دسترس بر روی کره زمین بوده که در بسیاری از کشورها به دلیل اضافه برداشت در معرض خطر نابودی قرار گرفته است. تعیین الگوی کشت بهینه ای که همراه با کاهش تخصیص منابع آب منجر به کاهش درآمد کشاورزان نشود، می‌تواند راهکاری مناسب در راستای پایداری آب زیرزمینی باشد. در پژوهش حاضر روشی ارائه شده که علاوه بر پایداری آب زیرزمینی، کاهش درآمد کشاورزان به حداقل برسد. برای این منظور، ابتدا چهار سناریوی برداشت از آبخوان تعریف و با استفاده از مدل سامانه پشتیبان تصمیم‌گیری نیشابور برای هر سناریو، تغییرات سطح آب زیرزمینی محاسبه شد. همچنین با استفاده از پرسش نامه، بهره‌وری اقتصادی آب از 242حلقه چاه کشاورزی و برای نه محصول غالب دشت نیشابور در سال 1395 برآورد شد.برای حداقل‌سازی کاهش درآمد کشاورزان، بازتخصیص آب به محصولات مختلف و تعیین سطح زیرکشت هر کدام، بر اساس بهره‌وری اقتصادی هر محصول انجام شد. با توجه به تغییرات سطح آب و شرایط موجود، سناریوی برداشت به اندازه آب تجدیدپذیر (9/414 میلیون مترمکعب)، به عنوان سناریوی برتر گزیده شد. در صورت اجرایی شدن این سناریو، برای پایداری آب‌زیرزمینی میزان 5/227 میلیون مترمکعب از تخصیص‌ کاسته می‌شود. نتایج نشان داد، کاهش تخصیص آب منجر به کاهش 27061 هکتار سطح زیرکشت و کاهش حدود 5/83 میلیارد تومان درآمد خواهد ‌شد. برای جبران کاهش درآمد، استفاده از کشت‌های جایگزین پسته و زعفران با توجه به بالاترین بهره‌وری اقتصادی و مصرف آب کمتر پیشنهاد شد. در الگوی پیشنهادی 18000 هکتار زعفران یا 4473 هکتار پسته جایگزین کشت‌های فعلی می‌شود و جالیز و چغندرقند بیشترین درصد کاهش سطح زیرکشت را دارند.

Determination of Optimum Cropping Pattern for Groundwater Stability

Groundwater is the largest source of freshwater available on Earth, which has been threatened with extinction in many countries due to overdraft. Determining the optimal cropping pattern along with a reduction in water resources allocation that does not lead to a reduction in farmers’ income can be an appropriate strategy for groundwater sustainability. In the present study, a method has been proposed that, in addition to the sustainability of groundwater, minimizes farmers’ loss of income. For this purpose, four groundwater use scenarios were first defined and groundwater level changes were calculated for each scenario using Neyshabur Decision Support System model. Also, economic productivity of water was estimated using a questionnaire for 242 agricultural wells and 9 dominant plants in Neyshabur plain, in 2016. To minimize farmers’ income reduction, water was reallocated to different crops and the areas of cultivation were determined based on the ratio of economic productivity percentages of each crop. Due to changes in groundwater level and existing conditions, the scenario in which groundwater use was set equal to renewable water (414.9 M.m3) was selected as the best scenario. Implementation of this scenario would reduce the allocation of 227.5 M.m3 for groundwater sustainability. The results showed that the reduction of water allocation would result in a decrease of 27061 hectares of cultivated land area and a decrease of about 83.5 billion Tooman (local currency) in revenue. In order to compensate for the decrease in income, alternative crops of pistachio and saffron were suggested due to their higher economic efficiency and lower water consumption. In the proposed pattern, 18,000 hectares of saffron or 4473 hectares of pistachio replace the current crops that have the highest percentage of cultivated land in summer vegetables and sugar beet.