مدل‌سازی اراضی زهکشی‌شده محصول نیشکر در کشت و صنعت حکیم فارابی خوزستان با استفاده از دیدگاه پیوند آب-محیط‌زیست-غذا

نیشکر گیاهی است که بیشترین نیاز آبی خود را در فصل تابستان دارد که کمترین ریزش‌های جوی اتفاق می‌افتد و نیاز به آبیاری این گیاه وجود دارد. در این پژوهش شبیه‌سازی و مدل‌سازی کشت گیاه نیشکر با  دیدگاه پیوند آب – محیط‌زیست – غذا و با رویکرد پویایی سیستم در شرکت کشت و صنعت حکیم فارابی خوزستان انجام شد. مدل سازی این پژوهش در محیط نرم افزار vensim انجام گردید. مدل ایجاد شده یک مدل یکپارچه و به‌هم پیوسته بوده که شامل بخش‌های شبیه‌سازی آب مصرفی، تولید محصول، حجم و شوری زهاب و شوری خاک است. از اطلاعات سه سال 1395 تا 1397 برای واسنجی و از اطلاعات دو سال 1398 تا 1399 برای صحت‌سنجی مدل استفاده گردید. برای ارزیابی نتایج مدل از پارامترهای آماری mae، mbe و mape استفاده شد. نتایج مدل‌سازی نشان داد که مدل در دوره واسنجی با شاخصmae برابر با 6.31 تن بر هکتار برای عملکرد محصول، 53.56 میلی‌متر برای حجم زهاب، 1.21 دسی‌زیمنس بر متر برای شوری زهاب و 0.09 دسی‌زیمنس بر متر برای شوری خاک از دقت بالایی برخوردار است. همچنین نتایج همین شاخص در دوره صحت‌سنجی که برابر با 3.04 تن بر هکتار برای عملکرد محصول، 48.76 میلی‌متر برای حجم زهاب، 1.11 دسی زیمنس بر متر برای شوری زهاب و 0.04 دسی‌زیمنس بر متر برای شوری خاک بود نشان داد که مدل از دقت نسبتا بالایی در شبیه‌سازی شرایط موجود برخوردار است. همچنین بیشترین بهره‌وری آب به میزان 3.75 کیلوگرم بر مترمکعب، در سال‌ 1398به‌دست آمد.

modeling of drained lands of sugarcane crop in hakim farabi khuzestan agro-industry using the perspective of water-environment-food nexus

sugarcane is a plant that has the most water requirement in the summer when the least rainfall occurs, and there is a need to irrigate this plant. in this research, the simulation and modeling of sugarcane cultivation with a focus on the water-environment-food nexus, utilizing the system dynamics approach, have been conducted at the hakim farabi khuzestan agro-industry company. this research was modeled using vensim software. the model is an integrated and interconnected simulation of water consumption, product production, drainage water volume, salinity, and soil salinity. the information of three years 2015 to 2017 was used for calibration and the information of two years 2018 to 2019 was used to validate the model. mae, mbe, and mape statistical parameters were used to evaluate the model results. the modeling results showed that the model has high accuracy in the calibration period with an mae index of 6.31 ton/ha for crop yield, 53.56 mm for water drainage volume, 1.21 ds/m for water drainage salinity, and 0.09 ds/m for soil salinity. also, the results of the same index in the validation period, which were 3.04 ton/ha for crop yield, 48.76 mm for water drainage volume, 1.11 ds/m for water drainage salinity, and 0.04 ds/m for soil salinity, indicate that the model is highly accurate in simulating the existing conditions. the highest water productivity was achieved at a rate of 3.75 kg/m³ in 2019.