توسعه پایدار الگوی کشت بر پایه برنامه‌ریزی بهینه آبیاری در زمان واقعی (مطالعه موردی: دشت‌ شوشتر)

اطلاعات به هنگام و تصمیم‌گیری در زمان نزدیک به واقعیت از عوامل موثر مدیریت آب در مزرعه است. ازاین‌رو در مطالعه حاضر یک سیستم پشتیبان تصمیم مبتنی بر زمان واقعی برای برنامه‌ریزی آبیاری تدوین شد. مدل توسعه یافته برای 24 الگوی کشت زیرمجموعه کانال‌های شبکه آبیاری میاناب شهرستان شوشتر اجرا و ارزیابی گردید. برای مدل‌سازی در زمان واقعی داده‌هایی شامل بیلان آب در خاک، تولید محصول، رشد گیاه و ریشه، گام زمانی یک‌روزه با جایگزینی اعداد ورودی واقعی انجام شد. بدین منظور مدل aquacrop و الگوریتم بهینه‌سازی مجموعه ذرات با هدف حداکثرسازی سودخالص برای یک سال زراعی بکار گرفته شدند. نتایج نشان داد بهترین راندمان اقتصادی آب برابر با 9250 تومان بر مترمکعب برای گوجه‌فرنگی به دست آمد. همچنین این محصول در برنامه بهینه با 35 درصد کاهش آب مصرفی افزایش عملکرد بیش از 3 تن در هکتار داشت. در حالت کلی دوره‌های بحرانی نیاز آبی برای گیاهان در حدفاصل بین حداکثر پوشش تا شروع پیری آن است. گیاهانی مانند گندم، جو و کلزا که پس از شروع دوره پیری با افت سطح سایه‌انداز مواجه می‌شوند سازگاری بیشتر با کم آبیاری دارند.

Sustainable development of cropping pattern based on optimal irrigation scheduling in real time (Case study: Shoushtar plain)

Ontime information and real time decisionmaking are effective factors in the process of water management in the farm. Therefore, in the present study, a realtime decision support system has been developed for the irrigation scheme of MianAb irrigation network in Shoushtar plain with 24 subsets of cropping pattern and results are compared with existing pattern. To increase the accuracy of modeling, including soil water balance, crop production and root growth, a oneday time step is considered by replacing realtime data. For this purpose, the Particle Swarm Optimization Algorithm (PSOA) is used to maximize the net benefit of a growing season. The results showed that the optimal economic efficiency of water was obtained for tomato by 92500 IRR/m3. Its yield production also has increased more than 3000 kg/ha in an optimal strategy with a 35 percent reduction in water consumption. Furthermore, critical periods of crop water requirement was between the maximum canopy cover and the start of senescence. Crops like wheat, barley, and rapeseed which their conopy coverage decrease after senescence stage, are more compatible with deficit irrigation.