بهینه‌سازی معیارهای الگوی کشت مبتنی بر توسعه پایدار و افزایش بهره‌وری آب کشاورزی در حوضه آبریز تجن

در مقاله حاضر با چشم انداز توسعه پایدار و با هدف افزایش بهره‌وری آب کشاورزی، هفت معیار به‌عنوان معیارهای اصلی زیست‌محیطی و اقتصادی، انتخاب شده و برای محصولات مهم و راهبردی در حوضه آبریز تجن استان مازندران اولویت‌بندی و بررسی شدند. اولویت‌بندی معیارها با استفاده از بهینه‌سازی از طریق الگوریتم ژنتیک با تابع هدفی مبتنی بر توسعه پایدار انجام شد. سپس به‌منظور تعیین میزان بهره‌وری، شاخص‌های بهره‌وری فیزیکی، بهره‌وری زمین و اقتصادی محاسبه شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، در وضعیت موجود، در انتخاب الگوی کشت، ابتدا دسته معیارهای اقتصادی و در نهایت دسته معیارهای زیست‌محیطی مورد توجه کشاورزان قرار گرفته است. اما در الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک، اگرچه هر یک از محصولات ترتیب معیارهای مختص به خود را دارند، اما تمامی اولویت‌ها دارای ترتیبی مشابه از نقطه نظر زیست‌محیطی و سپس اقتصادی هستند. با این اولویت‌بندی به‌طور متوسط معیارهای سطح زیر کشت، حجم آب مصرفی و میزان کود شیمیایی به‌ترتیب 26، 34 و درصد کاهش و معیارهای عملکرد محصول و سوددهی به‌ترتیب 43 و 61 درصد افزایش یافته است. این اولویت‌بندی علاوه بر تامین معیارهای زیست‌محیطی و افزایش توسعه پایدار، به‌طور متوسط سبب افزایش بهره‌وری فیزیکی به میزان 148 درصد، افزایش بهره‌وری زمین به میزان 95 درصد و افزایش بهره‌وری اقتصادی به میزان 130 درصد می‌شود.

optimizing the criteria of crop pattern based on sustainable development and increasing agricultural water productivity in tajan catchment basin

in the present paper, crop pattern criteria have been evaluated relying on sustainable development to increase agricultural water productivity. seven criteria were selected as the main environmental and economic criteria and were prioritized and reviewed for important and strategic products in the tajan catchment of mazandaran province. criteria prioritization was done using optimization through a genetic algorithm with an objective function based on sustainable development. then, physical and economic productivity indices were calculated to determine the productivity value. based on the results, in the selection of the crop pattern, firstly, the category of economic criteria and finally the category of environmental criteria have been given attention to the farmers in the current situation. but in the genetic optimization algorithm, all priorities have a similar order from the environmental point of view and then from the economic point of view although each product has its order of criteria. by this prioritization, the parameters of the cultivated area, the volume of water consumed, and the amount of chemical fertilizers have decreased on average by 26%, 34%, and 21%, respectively, and the parameters of product performance and profitability have increased by 43% and 61%, respectively. in addition to providing environmental standards and increasing sustainable development, this prioritization causes an average increase in physical productivity by 84% and an increase in economic productivity by 72%.