بهینه‌سازی الگوی کشت آبی استان فارس به‌منظور سازگاری با کم‌آبی

کم‌آبی و چگونگی سازگاری با آن مهم‌ترین مسئله کشاورزی ایران است. بهینه‌سازی الگوی کشت یکی از راهکارهای اساسی برای سازگاری با کم‌آبی است. در مطالعه حاضر، بهینه‌سازی الگوی کشت محصولات گیاهی آبی در استان فارس، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین مناطق تولید محصولات کشاورزی ایران، ارزیابی شد. برای این منظور، از برنامه‌ریزی ریاضی خطی مبتنی بر سامانه استانی بیلان و حسابداری آب (sawa) استفاده شد. الگوی کشت بهینه با هدف کمینه‌سازی حجم آب آبیاری کاربردی تعیین و با الگوی کشت فعلی و الگوی کشت سازمان جهاد کشاورزی (اکجک) برای سال زراعی 1403-1402 مقایسه شد. بر اساس نتایج، در الگوی کشت بهینه نسبت به الگوی کشت فعلی، سطح زیرکشت گندم 30 درصد، هر یک از گیاهان جو، ذرت دانه‌ای، ذرت علوفه‌ای، یونجه، چغندرقند، سیب‌زمینی، حبوبات سرمادوست و گیاهان روغنی سرمادوست 60 درصد، برنج 80 درصد، درختان گرمادوست 42 درصد و سبزی و صیفی 13 درصد کاهش یافته است. در مقابل، سطح زیرکشت هر یک از گروه‌های گیاهی حبوبات گرمادوست و درختان سرمادوست 60 درصد و حبوبات سرمادوست 150 درصد افزایش پیدا کرده است. در مجموع، برای دستیابی به اهداف سازگاری با کم‌آبی و کشاورزی پایدار تعریف‌شده در این مطالعه، کاهش 24 درصدی سطح زیرکشت آبی در استان فارس اجتناب‌ناپذیر است. یکی از مهم‌ترین دستاوردهای اجرای الگوی کشت بهینه کاهش مصرف آب آبیاری در استان به میزان 34 درصد بدون کاهش درآمد کشاورزان است. همچنین، با وجود اینکه در الگوی کشت بهینه نسبت به فعلی، میزان تولیدات گیاهی 32 درصد کاهش پیدا کرد، ولی  کشت گیاهان با بازده اقتصادی بیشتر و مصرف آب کمتر به‌جای گیاهان با بازده اقتصادی کمتر و مصرف آب بیشتر باعث شد تا بازدهی ناخالص اقتصادی الگوی کشت بهینه تفاوتی با الگوی کشت فعلی و اکجک نداشته باشد. مقایسه الگوی کشت بهینه با اکجک نشان داد که در اکجک به صرفه‌جویی آب، سازگاری با کم‌آبی و اصول کشاورزی پایدار به‌طور جدی توجه نشده است و با توجه به پیامدهای اضافه برداشت آب استان ضرورت دارد تا اکجک بازنگری و با درنظرگرفتن ضرورت سازگاری با کم‌آبی و پایداری تولید بهینه شود.

optimization of the irrigated cropping pattern in fars province to adapt to water scarcity

water scarcity and adaptation to it are the most significant issues facing iran’s agriculture. optimizing the cropping pattern is one of the fundamental strategies for addressing water scarcity. this study evaluated the optimization of the cropping pattern in the irrigated lands of fars province, one of iran’s key agricultural production areas. linear mathematical programming and the sawa system (system for provincial agricultural water balance and accounting) were employed. the optimal cropping pattern (ocp) was designed to minimize applied irrigation water and was compared with the current cropping pattern (ccp) as well as a proposed cropping pattern from the agricultural jahad organization (cpajo) for the province for the cropping year 2023-2024. the results indicated that in the ocp, compared to the ccp, the cultivated area for the following crops decreased: wheat by 30%, barley, grain maize, silage maize, alfalfa, sugar beet, potato, cold- season legumes, and cold-season oil crops by 60%, rice by 80%, warm-season fruit trees by 42%, and vegetables by 13%. conversely, the cultivated area for warm-season legumes and cold-season fruit trees each increased by 60%, while cold-season legumes increased by 150%. to meet the adaptation goals for water scarcity and sustainable agriculture outlined in this study, a 24% reduction in the irrigated cultivation area of the province was deemed necessary. the ocp achieved a 34% reduction in applied irrigation water at the provincial level without decreasing farmers’ income. compared to the ccp, the ocp led to a 32% reduction in the amount of plant production (by weight) at the provincial level. however, prioritizing plants with higher gross economic profit and lower water consumption over those with lower gross economic profit and higher consumption resulted in the gross economic return of the ocp being comparable to that of the ccp and the cpajo. the comparison of ocp with cpajo indicated that the cpajo has not seriously considered adaptability to water scarcity or agricultural sustainability. the cpajo needs to be reviewed and optimized to address water scarcity and ensure production stability in light of the impacts of excessive water withdrawal in the province.