بهینه‌سازی الگوی کشت دشت سیستان با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات آشوبناک (chaotic particle swarm algorithm)

افزایش جمعیت و تقاضای روزافزون مواد غذایی و بهره‌وری اقتصادی پایین محصولات کشاورزی و هدررفت منابع آبی و خاکی، تعیین و اجرای الگوی کشت بهینه کشور را ضروری نموده است. در این تحقیق، با توجه به محدودیت‌ها و مشکلات روش‌های کلاسیک و همچنین به‌منظور کاهش زمان پردازش و بهبود کیفیت راه‌حل‌ها، از الگوریتم ازدحام ذرات چند هدفه آشوبناک در تعیین الگوی کشت بهینه دشت سیستان در شرایط بهینه و کم‌آبیاری استفاده گردید. نتایج کاربرد الگوریتم آشوبناک برای کشت‌های غالب منطقه نشان داد که الگوی کشت فعلی منطقه بهینه نبوده و با اجرای الگوی پیشنهادی مدل، سود حاصل به‌ازای واحد سطح زیر کشت، افزایش خواهد یافت. نتایج کاربرد کم‌آبیاری طی دوره‌های مختلف رشد محصولات گندم، جو، یونجه، سورگوم، هندوانه و انگور نیز نشان داد که اعمال کم آبیاری‌ها در این دشت استراتژی مناسبی نبوده و تنها استراتژی آبیاری کامل توصیه می‌گردد، مدل مقدار بهینه حجم آب برای سطح یک هکتار را 42750 متر مکعب برآورد نموده و با وارد کردن گیاهان گندم، یونجه، سورگوم، هندوانه و انگور با استراتژی آبیاری کامل در الگوی بهینه کشت، در نهایت بازده برنامه‌ای 4,153,448 تومان بدست آمد، با کاهش 25 درصدی آب مصرفی شبکه، مقدار بازده برنامه‌ای 5/14 درصد و با کاهش 50 درصدی آب مصرفی، مقدار بازده برنامه‌ای 5/41 درصد کاهش یافت. نتایج ارزیابی حساسیت مدل نیز نشان داد که در قیمت‌های پایین،‌ کشاورزان واکنش کمتر و در قیمت‌های بالاتر، عکس‌العمل بیشتری به تغییر قیمت نشان داده و با افزایش قیمت آب، سود ناخالص (بازده برنامه‌ایی) کمتر و مدل بیشتر به سمت افزایش زیر کشت محصولاتی تمایل دارد که با مصرف آب کمتر عملکرد بیشتری دارند. نتیجه‌گیری کلی این تحقیق آن است که بی‌کشش بودن تقاضای آب در دامنه‌های قیمتی 7250، 950 750، 1050 1000 و همچنین 1200 1075 ریال در برنامهریزی‌های مربوط به قیمت‌گذاری منابع آب کشاورزی منطقه بایستی مورد توجه قرار گیرد.

Optimization of Sistan Plain Cropping Pattern Using Multi-Objective Chaotic Particle Swarm Optimization Algorithm

Increasing population and food demand, disproportionate cultivation and annual production of various agricultural products with market needs and low productivity of the agricultural sector and the loss of water and soil resources have made it necessary to determine and implement the country’s optimal cropping pattern. In this study, due to the limitations and problems of classical methods in order to reduce processing time and improve the quality of solutions, the MultiObjective Chaotic Particle Swarm Optimization was used to determine the optimal cultivation pattern of Sistan plain in optimal conditions and deficit irrigation. The results of the MultiObjective Chaotic Particle Swarm Optimization for the dominant cultures in the region showed that the current cropping pattern of the region is not optimal and with the implementation of the proposed model, the profit per unit area under cultivation will increase. The results of application of deficit irrigation during different growing periods of wheat, barley, alfalfa, sorghum, watermelon and grapes showed that applying deficit irrigation in this plain is not a good strategy and therefore only a full irrigation strategy is recommended. The results of sensitivity analysis of the model showed that at low prices, farmers reaction is less and at higher prices more reaction to price changes and with increasing prices, the program efficiency is lower.