ارائه مدل بهینه‌سازی آبیاری و آبشویی در شرایط محدودیت آب به منظور دست‌یابی به حداکثر سود خالص و حداقل آب آبشویی

آبیاری نقش بسیار مهمی در افزایش تولید مواد غذایی دارد و از آنجایی که مناطق خشک و نیمه خشک با کمبود آب مواجه هستند، بهینه سازی عمق آبیاری و آبشویی از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. استفاده از مدل های شبیه سازی از جمله مدل aquacrop، در بررسی و تحلیل سناریوهای مختلف آبیاری و انتخاب مدیریت مناسب آب به خصوص در شرایط کمبود منابع آب می تواند بسیار کمک کننده باشد. در این تحقیق از مدل aquacrop واسنجی و صحت سنجی شده برای دو رقم گندم در منطقه بیرجند و یک رقم گندم در منطقه مشهد استفاده گردید. کدنویسی انجام شده در نرم افزار matlab به منظور بهینه سازی آبیاری و آبشویی در شرایط محدودیت آب، با مدل aquacrop لینک گردید. نتایج بهینه سازی نشان داد که سود خالص برای بهترین مدیریت آبیاری و آبشویی در تمام سطوح شوری و رقم های مختلف گندم به جز سطوح شوری 8/6 و 10 دسی زیمنس بر متر رقم مشهد و سطح شوری 9/6 دسی زیمنس بر متر رقم روشن، بیشتر از مدیریت های موجود در تحقیق شهیدی و حق وردی بود. در شرایطی که هدف، دستیابی به حداکثر سود خالص و حداقل زه آب تولیدی بود مدل با تغییر نوع مدیریت آبیاری و کاهش دادن میزان آبشویی بخصوص آبشویی فقط در دو آبیاری آخر، میزان آب مصرفی را کاهش داد و میزان زه آب تولیدی را به صفر رساند. همچنین نتایج نشان داد میزان کاهش آب ناخالص آبیاری در شوری های بالاتر از حد آستانه تحمل گندم نسبت به دیگر سطوح شوری، بسیار کم بود و اختلاف ناچیزی داشتند. به علت اینکه در سطوح شوری بالا نسبت به سطوح شوری پایین، افت محصول در کم آبیاری ها بیشتر بود و در نتیجه در سطوح بالاتر از حد آستانه تحمل گندم، کم آبیاری اقتصادی و مقرون به صرفه نبود. به طور کلی نتایج بهینه سازی نشان داد که در منطقه بیرجند و مشهد می توان با استفاده از بهترین مدیریت آبیاری و آبشویی در سطوح مختلف شوری، سود حاصله از کشت گندم را افزایش داد.

introducing optimized irrigation – leaching model under water deficiency conditions to gain maximum net benefit and minimum leaching water

irrigation plays an important role in increasing crop yield especially in arid and semi-arid regions, where optimizing irrigation depth and leaching is crucial. using simulation models such as aquacrop help to analyze different irrigation scenarios and also help farmers to optimize water resources management in such conditions. in this study, calibrated and validated aquacrop model was used for two wheat varieties in birjand region and one wheat variety in mashhad region. a matlab program has been developed to link to the aquacrop in order to achieve the optimized values of irrigation and leaching in the water constraint conditions. the optimization results showed that net profit for the best irrigation and leaching management at all salinity levels and different wheat varieties, except for salinity levels of 8.6 and 10 ds m-1 in the mashhad variety and level of 9.6 ds m-1 in the roshan variety, was more than the current management researches of shahidi and haghverdi. while the aim is to achieve maximum profit and minimal drainage water, the model by changing the type of irrigation management and reduce leaching, especially in the last two irrigations only, reduced the amount of water consumed and the amount of drainage water to zero. the results also showed the reduction of gross irrigation water in the salinity levels more than tolerance threshold of wheat was less than the other salinity levels and the difference was completely negligible. because in high salinity levels, yield reduction in deficit irrigation was more in comparison with low salinity levels, therefore deficit irrigation in salinity levels of more than the wheat tolerance threshold is not economic. generally, the optimization results showed that in the area of birjand and mashhad, using the best irrigation and leaching management at different salinity levels can increase the benefit of wheat cultivation.