دانشگاه آزاد اسلامي
واحد فردوس
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد در رشته کشاورزي
گرايش مهندسي منابع آب
عنوان
بهينه‌سازي الگوي کشت محصولات کشاورزي با الگوريتم رقابت استعماري
(مطالعه موردي : شهرستان بشرويه)
استاد راهنما
دکتر حميدرضا گل‌کار حمزيي يزد
استاد مشاور
دکتر مجتبي طاوسي
نگارش
حسين حيدرزاده
پاييز 1392
واحد فردوس
بسمه تعالي
با تاييدات خداوند متعال جلسه دفاع از پايان نامه دوره کارشناسي ارشد آقاي حسين حيدرزاده رشته‌ي کشاورزي گرايش مهندسي منابع آب تحت عنوان:
” بهينه‌سازي الگوي کشت محصولات کشاورزي با الگوريتم رقابت استعماري(مطالعه موردي : شهرستان بشرويه)”
با حضور هيات داوران در محل دانشگاه آزاد اسلامي واحد فردوس در روز پنج شنبه مورخ 2/8/1392 تشکيل و با موفقيت دفاع گرديد که نمره ………..(به عدد) و ………………………………… (به حروف) از 18 دريافت شد.
ضمنا با توجه به مقالات استخراج شده از پايان نامه، ………..نمره از 2 نمره مربوط به ارائه مقاله به نمره فوق اضافه مي گردد، لذا
نمره نهايي………. (به عدد)………………………(به حروف) از 20 و با درجه………….. مي باشد.

هيات داوران:
نام و نام خانوادگي استاد راهنما: حميد رضا گل کار حمزيي امضاء
نام و نام خانوادگي اساتيد مشاور: مجتبي طاووسي امضاء
نام و نام خانوادگي استاد داور: مهدي ملک پور امضاء
واحد فردوس
تعهد نامه اصالت رساله يا پايان نامه
اينجانب حسين حيدرزاده دانش آموخته مقطع کارشناسي ارشد ناپيوسته در رشته کشاورزي گرايش مهندسي منابع آب که در تاريخ 2/8/1392 از پايان نامه تحت عنوان ” بهينه‌سازي الگوي کشت محصولات کشاورزي با الگوريتم رقابت استعماري(مطالعه موردي : شهرستان بشرويه)” با کسب نمره …….درجه ……..دفاع نموده‌ام بدينوسيله متعهد مي‌شود:
1) اين پايان نامه حاصل تحقيق و پژوهش انجام شده توسط اينجانب بوده و در مواردي که از دستاوردهاي علمي و پژوهشي ديگران (اعم از پايان نامه ،کتاب، مقاله و …) استفاده نموده‌ام مطابق ضوابط و رويه موجود، نام منبع مورد استفاده و ساير مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج کرده‌ام.
2) اين پايان نامه قبلاً براي دريافت هيچ مدرک تحصيلي (هم سطح،پايين‌تر يا بالاتر) در ساير دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزش عالي ارائه نشده است.
3) چنانچه بعد از فراغت از تحصيل ، قصد استفاده و هرگونه بهره برداري اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و … از اين پايان نامه داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهشي واحد مجوزهاي مربوطه را اخذ نمايم.
4) چنانچه در هر مقطع زماني خلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشي از آن را مي‌پذيرم و واحد دانشگاهي مجاز است با اينجانب مطابق ضوابط و مقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصيلي‌ام هيچ گونه ادعايي نخواهم داشت.
نام و نام خانوادگي:حسين حيدرزاده
تاريخ و امضاء
معاونت پژوهش و فن آوري
به نام خدا
منشور اخلاق پژوهش
با ياري از خداوند سبحان و اعتقاد به اين که عالم محضر خداست و همواره ناظر بر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهميت جايگاه دانشگاه در اعتلاي فرهنگ و تمدن بشري، ما دانشجويان و اعضاء هيأت علمي واحد هاي دانشگاه آزاد اسلامي متعهد مي‌گرديم اصول زير را در انجام فعاليت‌هاي پژوهشي مد نظر قرار داده و از آن تخطي نکنيم:
1-اصل حقيقت جويي:تلاش در راستاي پي جويي حقيقت و وفاداري به آن و دوري از هرگونه پنهان کاري حقيقت.
2-اصل رعايت حقوق: التزام به رعايت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهيدگان(انسان، حيوان و نبات) و ساير صاحبان حق.
3-اصل مالکيت مادي و معنوي:تعهد به رعايت کامل حقوق مادي و معنوي دانشگاه و کليه همکاران پژوهش.
4- اصل منافع ملي: تعهد به رعايت مصالح ملي و در نظر داشتن پيشبرد و توسعه کشور در کليه مراحل پژوهش.
5-اصل رعايت انصاف و امانت:تعهد به اجتناب از هر گونه جانب داري غير علمي و حفاظت از اموال،تجهيزات و منابع در اختيار.
6- اصل راز داري: تعهد به صيانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد،سازمان‌ها و کشور و کليه افراد و نهاد هاي مرتبط با تحقيق.
7- اصل احترام:تعهد به رعايت حريم‌ها و حرمت‌ها در انجام تحقيقات و رعايت جانب نقد و خود داري از هر گونه حرمت شکني.
8- اصل ترويج:تعهد به رواج دانش و اشاعه نتايج تحقيقات و انتقال آن به همکاران علمي و دانشجويي به غير از مواردي که منع قانوني دارد.
9- اصل برائت: التزام به برائت از هرگونه رفتار غير حرفه‌اي و اعلام موضع نسبت به کساني که حوزه علم و پژوهش را به شائبه‌هاي غير علمي مي‌آلايند.
با تشکر و سپاس از استاد گرامي و دانشمند جناب دکتر حميدرضا گل‌کار حمزيي يزد که از محضر پرفيض تدريس‌شان، بهره‌ها برده‌ام و به خاطر زحماتي که به عنوان استاد راهنما در تهيه‌ي اين پايان نامه متحمل شدند.
تشکر و سپاس از استاد گرامي جناب دکتر مجتبي طاوسي که وظيفه‌ي مشاوره در امور پايان نامه بعهده‌ي ايشان بوده است.
با تقدير و درود فراوان خدمت پدر و مادر بسيار عزيز، دلسوز و فداکارم که همواره چراغ وجودشان روشنگر راه من در سختي‌ها و مشکلات بوده است.
با سپاس و قدرداني از همسر مهربانم که با قلبي آکنده از عشق و معرفت محيطي سرشار از سلامت و امنيت و آرامش براي من فراهم آورده است.
همچنين بر خود لازم مي‌دانم از جناب مهندس شفيعي، جناب مهندس مقيم‌زاده و جناب مهندس نجف‌زاده به خاطر همکاري‌ها و راهنمايي‌هايشان در جريان تهيه و تدوين اين پايان نامه تشکر نمايم.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکيده:1
فصل اول: کليات تحقيق
1-1-مقدمه3
فصل دوم: سوابق تحقيق
2-1-روش‌هاي برنامه‌ريزي8
فصل سوم: مواد و روش‌ها
3-1-مشخصات محل تحقيق37
3-1-1- موقعيت جغرافيايي37
3-2-1- زمين شناسي37
3-1-3- تأثير سازند‌ها و تشکيلات زمين شناسي بر منابع آبي38
3-1-4- آب‌هاي سطحي39
3-1-5- آب و هوا39
3-1-6- وضعيت منابع آبي41
3-1-7- وضعيت کشاورزي43
3-1-8- وضعيت دام و طيور44
3-1-9- پوشش گياهي منابع طبيعي45
3-1-10- کيفيت آب و خاک منطقه46
3-2- روش تحقيق46
3-2-1- الگوي كشت46
3-2-1-1- موارد مهم در تعيين الگوي كشت49
عنوان صفحه
3-2-1-2- مزاياي طراحي الگوي کشت49
3-2-2-نرم افزار مورد استفاده51
3-2-3- مدل الگوريتم رقابت استعماري53
3-2-3-1-مزاياي الگوريتم رقابت استعماري54
3-2-3-2-مروري بر پديده‌ي تاريخي استعمار54
3-2-3-3- شرح كلي الگوريتم پيشنهادي56
3-2-3-4- شکل‌گيري امپراطوري‌هاي اوليه58
3-2-3-5- سياست جذب59
3-2-3-6- جابجايي موقعيت مستعمره و امپرياليست62
3-2-3-7- قدرت كل هر امپراطوري63
3-2-3-8- رقابت استعماري63
3-2-3-9- سقوط يك امپراطوري65
3-2-3-10- همگرايي65
3-2-4-جمع آوري و معرفي داده‌ها66
3-2-5- مرتب كردن داده‌ها70
3-2-6- تابع هدف71
3-2-7- محدوديت‌ها و نحوه‌ي اعمال آن71
3-2-8- برنامه‌هاي تعيين الگوي كشت به روش الگوريتم رقابت استعماري72
3-2-8-1- Problem Definition72
3-2-8-2- ICA Parameters73
3-2-8-3- Initialization74
3-2-8-4- ICA Main Loop74
عنوان صفحه
3-2-9- سناريوها و خروجي‌هاي مورد انتظار77
3-2-9-1- سناريوهاي کم آبياري77
3-2-9-2- سناريوهاي محدوديت‌ها77
3-2-9-3- سناريوي تأمين نياز منطقه78
3-2-9-4-سناريوي آبياري مديريت شده79
3-2-9-5-سناريوي شرايط موجود79
فصل چهارم: نتايج
4-1- بهينه کردن پارامترهاي الگوريتم81
4-2- نتايج تحقيق84
4-2–1 الگوي کشت84
4-2–2 سود حاصل از مدل‌ها86
-3-2-4 ميزان آب مصرفي88
-4-2-4 نيروي انساني93
-5-2-4 کود مصرفي95
4–26- ماشين آلات97
4-3- تحليل آماري……………………………………………………………………………………………………………………..98
فصل پنجم: بحث و نتيجه گيري
رفرنس‌ها105
پيوست شماره‌ي 1 : برنامه‌ي تبديل اطلاعات از اکسل به فرمت قابل استفاده در نرم‌افزار متلب108
پيوست شماره‌ي 2 : برنامه‌ي محاسبه‌ي سود خالص محصولات108
پيوست شماره‌ي 3 : برنامه‌ي محاسبه‌ي مقدار تابع هدف109
پيوست شماره 4 : حلقه‌‌ي اصلي الگوريتم رقابت استعماري109
عنوان صفحه
پيوست شماره‌ي 5 : برنامه‌ي گلوبال کردن مقادير پارامترهاي اصلي112
پيوست شماره‌ي 6 : برنامه‌ي ايجاد جمعيت اوليه و امپراطوري‌ها113
پيوست شماره‌ي 7 : برنامه‌ي تعيين شايستگي امپرياليست‌ها براي تصاحب مستعمرات116
پيوست شماره‌ي 8 : برنامه‌ي سياست جذب116
پيوست شماره‌ي 9 : برنامه‌ي سياست انقلاب118
پيوست شماره‌ي 10 : برنامه‌ي رقابت درون امپراطوري120
پيوست شماره‌ي 11 : برنامه‌ي رقابت استعماري121
پيوست شماره‌ي 13 : برنامه‌ي محاسبه‌ي قدرت امپراطوري123
پيوست شماره‌ي 14 : پرسشنامه‌ي تعيين الگوي بهينه‌ي کشت124
پيوست شماره‌ي 15 : مراحل حساس گياه125
پيوست شماره‌ي 16 : نياز خالص آبي در آبياري کامل126
پيوست شماره‌ي 17 : نياز ناخالص آبي در آبياري کامل127
AbstractError! Bookmark not defined.
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1: بيلان متوسط چرخه‌ي آب كره زمين و ايران3
جدول1-2: خلاصه وضعيت منابع آبي تجديدپذير کشور4
جدول 3-1: اطلاعات دماي ايستگاه بشرويه40
جدول 3-2 : خلاصه اطلاعات بارش، رطوبت و تبخير ايستگاه بشرويه40
جدول 3-3 : خلاصه اطلاعات اقليمي ايستگاه بشرويه41
جدول 3-4: ميزان تخليه‌ي منابع آب شهرستان بشرويه به تفکيک نوع مصرف42
جدول 3-5 :برداشت از منابع آب شهرستان بشرويه به تفکيک نوع منبع42
جدول 3-6 : سطح زير کشت محصولات زراعي شهرستان بشرويه43
جدول 3-7 : سطح زير کشت محصولات باغي شهرستان بشرويه44
جدول 3-8 : صنايع تبديلي موجود در شهرستان بشرويه44
جدول 3-9 : وضعيت دام و طيور45
جدول 3-10 : پوشش گونه‌هاي مختلف در جنگل‌هاي ايران توران45
جدول 3-11 : آناليز کيفي آب چند منبع آب در شهرستان بشرويه47
جدول 3-12 : آناليز خاک چند نقطه از اراضي کشاورزي شهرستان بشرويه48
جدول 3-13 : پارامتر‌هاي مربوط به تعريف مسئله در الگوريتم رقابت استعماري72
جدول 3-14 : ضرايب و پارامتر‌هاي اصلي در الگوريتم رقابت استعماري73
جدول 3-15 : ميزان کم آبياري در مدل کم آبياري مديريت شده78
جدول 3-16 : مقدار ky کل و مرحله‌اي محصولات79
جدول 4-1 : مقادير بهينه‌ي انتخاب شده براي پارامترهاي اصلي الگوريتم81
جدول 4-2 : مقايسه‌ي زمان و افزايش سود با افزايش تعداد تکرار الگوريتم83
جدول 4-3 : نتايج حاصل از ده اجراي الگوريتم رقابت استعماري83
عنوان صفحه
جدول 4-4 : سناريوهاي تعيين الگوي کشت به روش الگوريتم رقابت استعماري84
جدول 4-5 : سطح زير کشت پيشنهادي براي محصولات ده‌گانه در سناريوها85
جدول 4-6 : سود حاصل از مدل‌هاي يازده‌گانه و الگوي کشت فعلي87
جدول 4-7 : ميزان حجم آب مصرفي در مدل‌هاي مختلف90
جدول 4-8 : درصد آب مصرفي در مدل‌ها نسبت به مقدار موجود به تفکيک ماهانه92
جدول 4-9 : ساعات ممکن براي خاموشي چاه‌ها در شبانه روزه93
جدول 4-10 : درصد نيروي انساني مصرفي نسبت به موجودي براي اجراي هر يک از الگوهاي کشت94
جدول 4-11 : ميزان کود مصرفي در مدل‌ها و ميزان مازاد آن‌ها96
جدول 4-12 : درصد استفاده از ساعت کار تراکتور نسبت به موجودي97
جدول 4-13 : ميزان ساعت کار مورد نياز کمباين98
جدول 4-14 : مقايسه‌ي ميانگين و انحراف معيار سود حاصل از سناريوها99
جدول 4-15 : نتايج مقايسه‌ي دو به دوي سود حاصل از سناريوها به روش بونفروني100
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 3-1- نقشه‌ي شهرستان بشرويه38
شکل 3-2 : هيدرو گراف آب زيرزميني آبخوان دشت بشرويه42
شکل 3-3 : شماي کلي الگوريتم رقابت استعماري57
شکل 3-4 : اجزاي تشکيل دهنده‌ي يک کشور58
شکل 3-5 : چگونگي ‌شكل‌گيري‌ امپراطوري‌هاي‌ اوليه60
شکل 3-6 : حرکت مستعمره به سمت استعمارگر60
شکل 3-8 : تغيير جاي مستعمره و استعمارگر…… شکل 3-9 : امپراطوري اوليه پس از سياست جذب62
شکل 3-10 : رقابت استعماري بين امپراطوري‌هاي مختلف64
شکل 3-11 : يک امپرياليست بدون مستعمره در جريان رقابت استعماري66
شکل 3-12 : شبه کد الگوريتم رقابت استعماري67
شکل 3-13 : شماي کلي الگوريتم رقابت استعماري68
شکل 4-1 : همگرايي جواب بهينه در تکرارهاي الگوريتم رقابت استعماري82
شکل 4-2 : سطح زير کشت پيشنهادي براي محصولات ده‌گانه در سناريوها86
شکل 4-3 : سود حاصل از مدل‌هاي يازده‌گانه و الگوي کشت فعلي88
شکل 4-4 : سود متوسط حاصل از مدل‌هاي يازده‌گانه و الگوي کشت فعلي در هکتار89
شکل 4-5 : سود حاصل از مدل‌هاي يازده‌گانه و الگوي کشت فعلي به ازاي هر متر مکعب آب89
شکل 4-6 : ميزان حجم آب مصرفي در مدل‌هاي مختلف91
شکل 4-7 : درصد آب مصرفي نسبت به ميزان مجاز و شرايط فعلي91
شکل 4-8 : نيروي انساني مورد نياز براي اجراي هر يک از الگوهاي کشت95
شکل 4-9 : ميزان کل کود مصرفي در مدل‌ها95
چکيده:
يکي از اصلي‌ترين نياز‌هاي هر فعاليت پويا، برنامه‌ريزي در چارچوب اهداف کلي آن فعاليت است. بخش کشاورزي نيز به عنوان يکي از مهمترين فعاليت‌هاي اقتصادي نيازمند برنامه‌ريزي‌هاي منسجم در جهت رسيدن به توسعه است. الگوي بهينه کشت برنامه‌اي است که با هدف مديريت بهينه‌ي ترکيب مکاني گياهي تدوين مي‌شود. اين برنامه با توجه به فرصت‌ها و تهديد‌هاي اکوفيزيولوژيکي، عوامل توليد، مسايل اقتصادي، عوامل فرهنگي و اجتماعي، تکنولوژي‌هاي نوين و… طراحي مي‌شود. با توجه به اين که الگوريتم رقابت استعماري تاکنون براي تعيين الگوي کشت به کار برده نشده اين پژوهش قابليت اين الگوريتم را در تعيين الگوي بهينه‌ي کشت با سناريوهاي مختلف در شهرستان بشرويه مورد بررسي قرار مي‌دهد. رويکرد اين پژوهش به حداکثر رساندن سود حاصل با تاکيد بر محدوديت منابع آب مي‌باشد. نتايج، حاکي از توانايي اين الگوريتم در تعيين ترکيب کشت بهينه مي‌باشد. همچنين نتايج حاصل از اجراي برنامه نشان مي‌دهد که کشاورزان با استفاده‌ي درست از نهاده‌هاي کشاورزي خصوصا آب و کم آبياري محصولات در فصول غير حساس گياه مي‌توانند به سود بالاتر از شرايط فعلي دست پيدا کنند. همچنين در صورتي که نظارت بر ميزان برداشت از منابع آب توسط وزارت نيرو به جاي ماهانه و لحظه‌اي، سالانه باشد مي‌توان با رعايت الگوهاي کشت پيشنهادي با مصرف آب کمتر نسبت به حجم مجاز سالانه‌ي فعلي به سود بالاتري دست يافت.
واژه‌هاي کليدي: الگوي کشت، برنامه‌ريزي، الگوريتم، رقابت استعماري، بشرويه.
فصل اول
کليات تحقيق
فصل اول
کليات تحقيق
1-1-مقدمه
از لحاظ اقليم شناسي، ايران جزء مناطق خشک جهان طبقه‌بندي شده است. متوسط بارندگي در سطح کشور 256 ميلي‌متر است که اين مقدار حدود 30 درصد متوسط بارندگي جهان (860 ميليمتر) و نزديک به 35 درصد متوسط بارندگي آسيا (732 ميليمتر) مي‌باشد. علاوه بر کمبود ميزان بارندگي سالانه کشور، توزيع مکاني آن نيز بسيار نامناسب است.
از نظر وضعيت منابع آبخيز، ايران جزء کشورهاي بسيار خشک و کم آب شناخته مي‌شود. ارتفاع بارندگي ايران کمتر از 30% بارندگي کره زمين است در حالي‌ که تبخير ايران 10% بيش از تبخير متوسط کره زمين است. ازطرفي متوسط سرانه سالانه جريان‌هاي سطحي و زيرزميني در هر هکتار در ايران 24% متوسط سرانه جهاني است. بيلان متوسط چرخه‌ي آب در ايران و کره‌ي زمين را در جدول شماره‌ي 1 مشاهده مي‌کنيد که نشان مي‌دهد در کره‌ي زمين 36 درصد از بارندگي‌‌ها به صورت جريانهاي سطحي و زيرزميني جاري مي‌‌شود ولي اين رقم در ايران 29 درصد است.
جدول 1-1: بيلان متوسط چرخه‌ي آب كره زمين و ايران (بحران آب، احمد آل ياسين)
جريان‌هايسطحي و زيرزمينيتبخير و تعرقبارندگيوسعتدرصد بارندگيارتفاعحجمدرصد بارندگيارتفاعحجمارتفاعحجمميليون كيلومتر مربعميلي مترميليارد متر مكعبميليمترميليارد متر مكعبميلي مترميليارد متر مكعب362974030064534723008311126005/135كره زمين29721177117929625641365/1ايران مجموع ريزش‌هاي جوي در ايران 413 ميليارد متر مکعب مي‌باشد. از اين مقدار تنها 93 ميليارد متر مکعب به صورت جريان‌هاي سطحي جاري شده و 25 ميليارد متر مکعب نيز به سفره‌هاي آب زيرزميني نفوذ مي‌کند و 295 ميليارد متر مکعب آن به صورت تبخير از دسترس خارج مي‌شود. جدول شماره‌ي 2 خلاصه وضعيت منابع آبي تجديد پذير کشور را نشان مي‌دهد.
جدول1-2: خلاصه وضعيت منابع آبي تجديدپذير کشور به ميليارد مترمکعب (مجله آب و کشاورزي، نجفي، غلامعلي)
413بارش295تبخير و تعرق130منابع آب تجديد شونده25تغذيه منابع آب‌هاي زيرزميني
(از بارندگي‌وجريان‌هاي سطحي)105آب‌هاي سطحي در دسترس
از طرفي جمعيت کشور در مقايسه با يکصد سال گذشته حدود 6 برابر و برداشت آب براي مصارف مختلف در سال هاي 1340 تا 1375 بيش از 2/2 برابر شده است. سرانه منابع آب تجديد شونده کشور نيز از 7000 متر مکعب در سال‌ 1335 به 2160 در سال 1375 رسيده است.
با توجه به محدوديت‌هاي طبيعي که گفته شد هدف اصلي هر کشاورز و دامدار معمولاً به دست آوردن حداکثر سود مورد انتظار مرتبط با فعاليتش ‏است. از نظر هر فعال بخش کشاورزي، راه و روشهاي مختلفي براي حداکثرکردن سود وجود ‏دارد، ولي بايد به اين نکته توجه کرد که از بين گزينه‌هاي گوناگون، فقط يک انتخاب براي ‏حداکثرسازي سود وجود دارد. از طرفي اين امکان وجود دارد که هر کشاورز در طول يک سال زراعي، محصولات مختلفي را کشت ‏نمايد، ولي قطعيتي وجود ندارد که اين الگوي کشت حداکثر سود آوري را خواهد داشت چرا که ممکن است بر اثر توليد بيش از حد و فراتر از نياز يک محصول قيمت آن کاهش شديد داشته و کشاورز بالاترين سود را تحصيل ننمايد. علاوه بر محدوديت منابع آب و خاک به دليل موقعيت جغرافيايي و اقليمي كشور از يک طرف و به دست آوردن بالاترين سود توسط کشاورز از طرف ديگر، ضرورت تحقق ‌پذيري آرمان خودكفايي در امور زيربنايي و حفظ محيط زيست نيز، ارايه‌ي الگوي بهينه‌ي کشت را اجتناب ناپذير مي‌سازد. از طرفي ايجاد امنيت غذايي منوط به اجراي الگوي کشت مناسب است زيرا نياز به مواد غذايي در کشور روز به روز افزايش مي‌يابد. همچنين اگر الگوي کشت وجود داشته باشد شاهد نوسانات شديد در بازار عرضه و تقاضا نيستيم.
الگوي كشت عبارت است از تعيين يك نظام كشاورزي با مزيت اقتصادي پايدار، مبتني بر سياست هاي كلان كشور، دانش بومي كشاورزان و بهره‌گيري بهينه از ظرفيت‌هاي منطقه‌اي با رعايت اصول اكوفيزيولوژيك توليد محصولات كشاورزي در راستاي حفظ محيط زيست.
از مهم‌ترين مزاياي اجراي الگوي مناسب مي‌توان به موارد زير اشاره کرد:
1- تامين امنيت غذايي با تكيه بر توليد از منابع داخلي
2- نيل به خود كفايي در محصولات اساسي
3- ارتقاء سطح سلامت مواد غذايي
4- اصلاح و بهينه كردن الگوي مصرف
5- حمايت موثر از توليد و صادرات با توجه به مزيت‌هاي نسبي و خلق مزيت‌هاي جديد
6- ارتقاء ضريب بهره‌وري از آب در توليد محصولات كشاورزي
7- استفاده‌ي علمي و بهره‌برداري بهينه از ساير نهاده‌هاي توليد
8- حمايت موثر از سامان‌دهي فرآيند توليد و اصلاح نظام بازار محصولات كشاورزي
9- حفظ منابع پايه براي آيندگان يا به عبارتي حفاظت از محيط زيست
با ‏استفاده از روش هاي برنامه‌ريزي و مديريت مزرعه مي‌توان براي يك منطقه با توجه به مقدار ‏نهاده‌هاي موجود مانند، مقدار زمين،‌ آب، کودمصرفي،‌ بذر و … پيشنهادهايي مبتني بر ‏جديدترين روشهاي مديريت کشاورزي براي حداکثر نمودن سود، ارائه نمود. براي اين كار از الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي شبيه الگوريتم ژنتيك، شبيه‌سازي بازپخت، الگوريتم بهينه‌سازي ازدحام ذرات، منطق فازي و… استفاده مي‌شود.
الگوريتم جديدي بنام الگوريتم رقابت استعماري در سال 2007 توسط آتش پزگرگري ارايه شد. اين الگوريتم از تكامل سياسي اجتماعي انسان الگو گرفته و به حل مسايل بهينه‌سازي مي‌پردازد. از اين الگوريتم در حل مسايل زيادي در زمينه‌ي صنعت استفاده شده است. در اين تحقيق كارايي اين روش در تهيه‌ي الگوي بهينه‌ي كشت مورد بررسي قرار خواهد گرفت و در صورت مثبت بودن نتيجه، علاوه بر تعيين الگوي بهينه‌ي كاشت محصولات زراعي و باغي در شهرستان بشرويه اميد است بتوان به سوالات زير پاسخ داد.
1- آيا الگوي کشت موجود بهينه است؟
2- آيا مي‌توان با تغيير الگوي کشت درآمد کشاورزان را افزايش داد؟
3- درصورت ارايه‌ي‌ الگوي کشت جديد آيا نياز کارخانه خوراک دام و کارخانه‌جات پنبه پاک‌کني به مواد اوليه تأمين خواهدشد؟
4- تفاوت عمده تغيير سطح زيرکشت مربوط به کدام محصول يا محصولات است؟
5- درصورت حذف محدوديت‌ها (به جز آب) درآمد حاصل از الگوي کشت بهينه با الگوي فعلي چقدر تفاوت خواهد داشت؟
6- درآمد و الگوي کشت در حالت در نظر گرفتن محدوديت تأمين نياز اوليه کارخانه خوراک دام و پنبه پاک کني و در حالت عدم محدوديت براي تأمين نياز اين دو کارخانه چه تفاوتي مي‌کند؟
7- کم‌ترين و بيش‌ترين مصرف آب در الگوي کشت مربوط به کدام محصولات است؟
8- ميزان سود حاصل از اين روش با روش‌ فعلي چه تفاوتي دارد؟
9- با ثابت ماندن ميزان درآمد فعلي کشاورزان چه تغييري در ميزان مصرف آب ايجاد مي‌شود؟
فصل دوم
سوابق تحقيق
فصل دوم
سوابق تحقيق
2-1-روش‌هاي برنامه‌ريزي
روش‌هاي برنامه‌ريزي متعددي براي تعيين الگوي کشت بهينه وجود دارد. از اين روش‌ها مي‌توان به الگوريتم‌هاي تکاملي مانند الگوريتم ژنتيک، برنامه‌ريزي خطي و غيرخطي، برنامه‌ريزي آرماني، برنامه‌ريزي فازي و … اشاره کرد. در اين فصل مروري بر تعدادي از تحقيقات انجام شده خواهيم داشت.
زارع و همکاران (1385) با استفاده از نرم افزار WINQSBو روش برنامه‌ريزي خطي امکان‌سنجي تغيير در الگوي کشت در مناطق صيفي کاري را با هدف توسعه کشت گياهان علوفه اي و دانه هاي روغني به همراه تحليل حساسيت عوامل موثر مربوطه در مناطق‌ فريمان، تايباد و تربت‌جام مورد بررسي قرار دادند. به منظور بررسي امکان تغيير در الگوي کشت از يک مدل رياضي و شبيه‌سازي رفتار زارعين استفاده شد. اکثر کشاورزان در زمان تصميم‌گيري، اطلاعات کمي از تصميمات ساير زارعين دارند که يکي از پيامدهاي اين گونه تصميم‌گيري توليد چندين محصول در يک فصل زراعي به مقدار کم است. با توجه به محدوديت و کمبود آب، از منظر نهاده‌هاي کمياب، اين نهاده به عنوان محور محدوديت‌ها و جايگزيني محصولات مورد توجه قرار گرفت. با توجه به تغيير قيمت از زمان شروع تا زمان برداشت، قيمت لحاظ شده در اين مطالعه بصورت وزني مي‌باشد. هچنين قيمت آب در اين مطالعه بر اساس هزينه‌هاي احداث چاه محاسبه شده است. با توجه به اينکه اطلاعات دقيقي از ميزان آب موجود در دسترس نيست، به منظور بررسي امکان تغيير درالگوي فعلي، ميزان مصرف آب محصولات مورد مطالعه بر اساس سطح زير کشت فعلي آنها محاسبه و به عنوان کل آب در دسترس در نظر گرفته شد و چندين مدل مورد بررسي قرار گرفت.
اولين مدل مورد مطالعه مدل شماره يک است. در اين مدل کليه محصولات بدون هيچ محدوديتي به برنامه معرفي شده ومعيار انتخاب سود خالص و ميزان مصرف آب است؛ لذا ترکيبي از محصولات که با آب موجود بيشترين درآمد را عايد کشاورز مي‌کند ارائه مي‌نمايد. مطالعه‌ي الگوي کشت شهرستان‌ها نشان داد که جهت تغيير سطح زير کشت محصولات مي‌توان با برنامه‌ريزي و شبيه‌سازي منطقه نسبت به عواقب تصميم‌گيري‌ها و سياست‌گذاري‌ها آگاه شد و با بصيرت و آگاهي اقدام به تصميم گيري نمود. همچنين در اين مطالعات ظرفيت و پتانسيل مناطق از جهت تخصيص نهاده‌ها معلوم مي‌گردد. در اين مطالعات به راحتي مي‌توان از هزينه فرصت و ارزش نهاده‌هاي کمياب در توليد آگاه شد. در اين بررسي همچنين مشخص شد با توجه به اهداف يک مطالعه بايستي برخي از عوامل که ارزش آنها در بازار معاملات دقيقا مشخص نمي‌شود مانند راحتي و يا سختي توليد يک محصول، علايق زارعين در توليد و يا آگاهي آنها از روش توليد، در دسترس بودن برخي از نهاده‌ها در زمان نياز مانند ادوات برداشت و تاثير برخي محصولات بر کشت بعدي، ارزش غذايي محصولات علوفه‌اي و… را بايستي به نحوي ارزش گذاري کرد تا به عنوان يک معيار (مانند درآمد و ميزان مصرف آّب و…) در انتخاب محصول مد نظر قرار گيرد. اين مطالعه همچنين نشان داد که بين الگوهاي کشت بهينه و الگوي فعلي زارعين قرابت زيادي وجود دارد که اين موضوع ضمن تاييد درستي مدل‌نويسي، بيانگر تاثير سياست‌گذاري‌ها بر تصميمات زارعين است.
عباسي و قدمي (1385) با بررسي انواع مدل‌هاي برنامه‌ريزي منابع آب و خصوصيات و شرايط حاکم بر هر کدام از اين مدل‌ها، مدل برنامه‌ريزي خطي در محيط نرم افزار lingo8 را به دليل سادگي و کاربردي بودن آن و امکان بکارگيري در مديريت منابع آب، بعنوان گزينه مناسب براي تعيين الگوي كشت دشت فريمان-تربت‌جام انتخاب نمودند. مدل براي پنج دوره‌ي پنج ساله و با در نظر گرفتن تغييرات تدريجي اجرا شد. ورودي‌هاي مدل شامل دو دسته پارامتر مي‌باشد. يکي پارامترهاي مرتبط با محاسبات اقتصادي که عبارت از راندمان محصول در هر دشت، قيمت واحد هر محصول در منطقه، هزينه در هکتار هر محصول در منطقه و ديگري پارامترهاي مربوط به محاسبات آب آبياري که عبارت از راندمان کل آبياري هر دشت در سالهاي هدف، نياز خالص آبياري ماهيانه‌ي هر محصول، ضريب حساسيت گياهان نسبت به آب، حداکثر مجاز برداشت از منابع آب زيرزميني در سالهاي هدف مي‌باشد.
با توجه به نتايج مدل براي دشت فريمان-تربت جام مي‌توان گفت که تغييرات در الگوي کشت در سال‌هاي مختلف طرح به گونه‌اي است که با وجود کاهش برداشت از منابع آب زيرزميني سود خالص حاصل، روند افزايشي دارد، به‌طوري‌که از 703 ميليارد ريال در سال 1390 به 754 ميليارد ريال در سال 1410 رسيده است. با تعيين مناسب‌ترين الگوي بهره‌برداري از منابع موجود (سطحي و زيرزميني) با استفاده از مدل، بيلان منفي در دشت تعديل شده و به تدريج مثبت مي گردد به‌طوري‌که از بيلان 216- در وضع موجود به 20+ در سال 1410 رسيده است. بايد توجه کرد که تغييرات بيلان دشت از سال 1385 تا 1390 زياد بوده اما در سالهاي بعد روند کندتري دارد که علت اين امر تغيير الگوي کشت فعلي به الگوي کشت بهينه و مبنا قرار گرفتن الگوي کشت بهينه هر سال براي سال بعد مي‌باشد.
باقريان و همکاران (1381) در اين مطالعه به بررسي الگوي بهينه كشت منطقه‌ي کازرون با روش برنامه‌ريزي خطي نمودند. اطلاعات مورد نياز از طريق تکميل پرسش‌نامه توسط کشاورزان داراي کمتر از پنج هکتار زمين بدست آمد. الگوي کشت بهينه با استفاده از برنامه‌ي lindoبا هدف بيشينه نمودن درآمد کشاورزان حل گرديد. در الگوي به کار رفته در مطالعه حاضر، 12 فعاليت زراعي (کشت محصولات مختلف) در نظر گرفته شده و محدوديت‌ها به صورت حداکثر و حداقل مي‌باشند. پس از تعيين الگو در دو حالت کاليبره1 و بهينه2 با تغيير قيمت هر متر مکعب آب در تابع هدف، مقدار تقاضاي آب در قيمت‌هاي مختلف و در فصول مختلف برآورد گرديد، سپس به منظور نشان دادن رابطه‌ي مقدار تقاضاي آب و قيمت آن، منحني‌هاي تقاضاي آب با استفاده از برنامه‌يEXCEL ارائه شد.
نتايج نشان داد که در حالت بهينه فقط محصولات گندم، ذرت و خيار در الگوي کشت وارد گرديده‌اند ولي با توجه به محدوديت فروش و نياز منطقه به محصولات ديگر، امکان اجراي اين گزينه وجود نداشته و توصيه ‌شد که تصميم‌گيري‌ها با توجه به حالت کاليبره که برگرفته از شرايط واقعي منطقه است، صورت پذيرد. براي به دست آوردن تابع تقاضاي نورماتيو (مبتني بر تحليل حساسيت پارامترهاي مدل (LP با توجه به تحليل حساسيت ناشي از تغيير قيمت آب در تابع هدف، ابتدا با فرض اينکه مقدار آب در دسترس نامحدود است، مقدار تقاضاي آب در قيمت‌هاي متفاوت برآورد مي‌گردد. با افزايش تدريجي قيمت آب، مقدار تقاضا در قيمت‌هاي مختلف به دست مي‌آيد و اين کار تا وقتي که تقاضا براي آب صفر گردد ادامه مي‌يابد و با رسم نمودار مشاهده مي‌گردد که مقدار تقاضا در تمام فصول در سطح قيمت 640 ريال دچار افت شده و به ميزان قابل توجهي کاهش مي‌يابد. نتايج تحليل حساسيت نشان مي‌دهد که با افزايش قيمت، ابتدا محصولات فصل تابستان از الگو خارج مي‌شود که اين امر به دليل نياز بالاي آن‌ها به آب بوده، به طوري که زودتر از ديگر محصولات، مزيت کشت خود را از دست مي‌دهند. به طور کلي نتايجي که از اين مطالعه به دست مي‌آيد نشان مي‌دهد که کشاورزان از منابع در دسترس، استفاده بهينه نکرده و قابليت افزايش سود با تخصيص بهينه‌ي منابع وجود دارد. اجراي مدل‌هاي بهينه نشان دهنده‌ي آن است که استفاده از زمين‌هاي زراعي موجود در فصول مختلف مي‌تواند به‌ نحو بهتري انجام گيرد در نتيجه با افزايش قابليت دسترسي زارعين به آب مي‌توان سطح زير کشت و درآمد زارعين را افزايش داد. همچنين نمودار تقاضاي آب نشان مي‌دهد که در قيمت‌هاي پايين، کشش‌ پذيري مقدار تقاضا نسبت به قيمت آب، کمتر از قيمت‌هاي بالا مي‌باشد و کشاورزان در قيمت‌هاي پايين نسبت به افزايش قيمت، واکنش چنداني در راستاي مصرف کمتر آب نشان نمي‌دهند بنابراين برقراري نظام پرداخت آب بها، به تنهايي مصرف آب آبياري را کاهش نخواهد داد و براي کاهش مصرف آب، استفاده از اهرم قيمت به تنهايي کافي نيست.
صبوحي و سلطاني (1385) با روش برنامه‌ريزي خطي در سطح حوضه‌ي حريرود و کشف رود براي تعيين الگوي کشت بهينه که در آن منافع اجتماعي، استفاده‌ي بهينه از آب آبياري در دسترس و جهت‌دهي الگوي کشت در راستاي حداکثر خالص واردات آب مجازي مطالعه انجام دادند. اين مطالعه در 5 سطح ريسک و 3 سطح راندمان آبياري (35 و 45 و 65 درصد) انجام شد. اين را بايد منظور داشت که افزايش واردات خالص آب مجازي الزاماً به معني حداکثر شدن منافع اجتماعي نمي‌باشد. از طرفي در اين مدل براي عوامل توليد و فعاليت‌ها قيمت و يا ارزش اجتماعي آن‌ها منظور شد. محدوديت‌ها سطح زير کشت و مقدار آب در دسترس مي‌باشد. هر فعاليت و مدل بصورت 45 فعاليت درآمد. يعني 45 کم آبياري متفاوت براي هر محصول در نظر گرفته شد. 45 مورد به دليل محدوديت نرم افزار مورد استفاده (general Algebraic modeling system) بود. ميزان کم آبياري در پنج مرحله از رشد محصول با استفاده از اعداد تصادف بين 1 و 5/0 توسط نرم‌افزارExcel به دست آمد. ميزان ريسک 95، 90، 5/87، 85، 80 درصد در نظر گرفته شد. دو محصول وارداتي گندم و جو و صادراتي پياز و سيب زميني و گوجه فرنگي در نظر گرفته شده است. اطلاعات مزرعه از طريق تکميل پرسش‌نامه توسط 270 کشاورز تهيه شد و اطلاعات تخصصي نيز از متخصصين منطقه و اساتيد دانشگاه فردوسي به دست آمد. با توجه به اينکه بر اساس کار سلطاني و همکاران، چغندر قند فاقد مزيت نسبي است مقدار آن در منطقه صفر در نظر گرفته شده است. چون هدف اصلي آب مجازي و ترکيب محصولات داراي مزيت نسبي مي‌باشد ابتدا به مدل مقدار آب مجازي (7/765 مترمکعب) اضافه و مدل با و بدون آن حل شد. سپس سطح زير کشت جو و گندم به صورت جداگانه و با هم به عنوان محصولات وارداتي حداقل و در مرحله بعد سطح زير کشت محصولات صادراتي (سيب زميني، پياز و گوجه فرنگي) همزمان حداقل شدند.
نتايج حاصل از مدل نشان داد که مي‌توان الگوهاي کشت منطقه را به سمتي که داراي ويژگي‌هاي حداکثر منافع اجتماعي، حداقل استفاده از آبياري حداکثر کردن خالص واردات آب مجازي است هدايت کرد. به عنوان مثال حل مدل در حالت وارد کردن آب مجازي، راندمان 65%، بدون چغندر قند و حداقل کردن سيب‌زميني، پياز و گوجه فرنگي به عنوان محصولات صادراتي نشان داد که در سطح ريسک 80 و 85 و 5/87، گندم، گوجه فرنگي (باکم آبياري 19 و 20) و سيب زميني (با کم آبياري 19 و 35) از مدل خارج مي‌شوند و تنها در اين سطوح ريسک مدل جواب مي‌دهد.
شعباني و همکاران (1385) مديريت بهينه مصرف آب و الگوي کشت را در شرايط استفاده تلفيقي از منابع سطحي و زير زميني در منطقه درودزن استان فارس با استفاده از برنامه‌ريزي خطي و نرم‌افزار QSB مورد بررسي قرار دادند. کشت غالب منطقه گندم، جو، برنج، چغندر قند، ذرت دانه‌اي و ذرت علوفه‌اي مي‌باشد. اطلاعات مورد نياز از طريق تکميل پرسش‌نامه جهت زارعين و هم چنين از ادارات و سازمان‌هاي مربوطه در استان فارس تهيه گرديد. سطح زير کشت براي هر کشاورز بين 2 تا 15 هکتار است لذا يک بهره‌بردار با سطح زير کشت 7 هکتار براي بررسي‌هاي کم آبياري‌هاي متفاوت انتخاب شد که اين بهره‌بردار هم از آب سطحي و هم از آب زير زميني براي کشت محصول استفاده مي‌کرد. تابع هدف شامل پارامترهاي قيمت آب سطحي و زير زميني، مقدار مصرفي آب زيرزميني و سطحي، قيمت و عملکرد هر محصول در هکتار و سطح زير کشت هر محصول مي‌باشد. محدوديت‌ها شامل محدوديت زمين، امکانات آب زيرزميني و سطحي مي‌باشد.
نتايج نشان داد که در الگوي بهينه، گندم X1 (با آبياري کامل)، ذرت دانه‌اي X58 (با آبياري کامل) و برنج X131 (با آبياري کامل) وارد الگوي کشت شده‌اند و در نهايت بازده برنامه‌اي کل 200036200 ريال مي‌باشد. نتايج مدل نشان مي‌دهد که مقادير آب مصرفي از چاه در دهه‌ها‌ي مختلف در ماه‌هاي آبان تا اسفند به صفر مي‌رسد چون که آب سطحي و بارندگي نياز آبي گياه را بر طرف مي‌نمايد. در ماه خرداد نيز مقادير آب مصرفي زيرزميني صفر مي‌باشد چون چغندر قند وارد مدل نشده و نياز گندم از منابع سطحي تامين مي‌شود. مطالعه ديگر صورت گرفته اثر افزايش قيمت آب مصرفي بود و نشان داد که با افزايش قيمت آب از سطح زير کشت کاسته مي‌شود. سناريوي ديگر حذف گياه برنج از الگوي کشت است که در اين حالت بازده برنامه‌اي 62/17 درصد کاهش ولي ميزان آب مصرفي نيز 34/21 درصد کاهش مي‌يابد. سناريوي ديگر حذف آبياري کامل از برنامه‌ريزي بهينه مي‌باشد که نتايج نشان دهنده‌ي کاهش 02/22 درصدي از مصرف آب مي‌باشد.
مجيدي و همکاران (1389) الگوي بهينه‌ي هم‌سو با مديريت منابع آب در دشت مشهد- چناران را بررسي کردند. اطلاعات مورد نياز اين مطالعه اعم از هزينه‌ها، نهاده‌ها (کود، سم و نيروي کار و ماشين‌آلات) از طريق مصاحبه حضوري و تکميل پرسش‌نامه به روش نمونه‌گيري ساده از 10 کشاورز نماينده و همچنين سازمان جهاد کشاورزي گردآوري شده است. براي تعيين الگوي بهينه‌ي کشت از برنامه‌ريزي خطي معمولي و نرم‌افزار QSB بهره گرفته شده است. هدف اصلي حداقل کردن مصرف آب مي‌باشد. محدوديت‌ها شامل محدوديت سطح زير کشت، محدوديت نيروي کار، محدوديت سرمايه، محدوديت بازده برنامه‌اي، ماشين‌آلات، کود شيميايي، تناوب زراعي، سموم و غير منفي بودن منابع مي‌باشد. بعد از گردآوري اطلاعات مورد نياز، با توجه به محدوديت‌ها و قيدهاي مسئله، الگوي برنامه‌ريزي خطي و الگوي ايجاد گزينه‌ها (MGA) براي حداقل نمودن مصرف آب تعيين شد. الگو به صورتي طراحي شد که سطح زير کشت برابر مقدار فعلي آن ‌باشد.
نتايج مدل باعث حذف حبوبات، چغندرقند و آفتاب‌گردان به دليل مصرف آب زياد آن‌ها شد. در مورد ساير محصولات نيز حداکثر تفاوت الگوي کشت فعلي و بهينه، مربوط به يونجه و ميوه‌هاي سردرختي مي‌باشد. مقايسه‌ي آب مصرفي الگوي بهينه و الگوي فعلي نشان مي‌دهد که در الگوي بهينه 14 درصد کاهش مصرف آب داريم در حالي که ميزان بازده برنامه‌اي ثابت مانده است. ميزان نيروي کار مصرفي، ماشين‌آلات و کود به ميزان کمي کاهش يافته و تمام سم موجود مصرف و تمام زمين زير کشت رفته است. اگر يک هکتار به زمين موجود اضافه کنيم ميزان آب مصرفي 5703 متر مکعب افزايش مي‌يابد. به ازاي هر واحد اضافه کردن به سم مصرفي، مصرف آب 273 مترمکعب کاهش مي‌يابد. از طرفي ميزان سرمايه‌گذاري در حالت بهينه نسبت به حالت فعلي 15% کاهش نشان مي‌دهد. براي الگوسازي ايجاد گزينه از مدل MAG استفاده شد و گزينه‌هايي که در محدوده‌ي قابل قبول جواب بهينه هستند ايجاد ‌گرديد که در اينجا براي افزايش 5% مصرف آب، سه گزينه و براي افزايش 7 درصدي، پنج گزينه حاصل شده است. مقايسه‌ي ميزان نهاده‌هاي مصرف شده و بازده برنامه‌اي اين گزينه‌ها با حالت بهينه نشان مي‌دهد که افزايش 5 و 7 درصدي ميزان مصرف آب بر روي بازده برنامه‌اي تأثير زيادي ندارد لذا اين افزايش توجيه اقتصادي نداشته و حتي نياز به سرمايه گذاري را افزايش مي‌دهد. عليرغم نتايج بهتر و قابل انعطاف‌تر در مدل‌سازي ايجاد گزينه‌ها، در اين مطالعه با توجه به موارد عنوان شده اجراي اين الگو توصيه نمي‌گردد.
شفيعي (1390) الگوي کشت بهينه محصولات را با استفاده از برنامه‌ريزي خطي با استفاده از نرم‌افزار لينگو 10 در شهرستان بشرويه در استان خراسان جنوبي مورد بررسي قرار داد. محدوديت‌ها در اين مطالعه آب، کود، سم، نيروي کار و ماشين‌آلات مي‌باشد. هدف در اين مدل حداکثر سود خالص است. محصولات کاشت شده در منطقه گندم، جو، پنبه، پسته، زعفران، خربزه، يونجه، ارزن، سورگم و زيره مي‌باشد. در اين راستا چهار مدل متفاوت، با کليه محصولات اصلي با حداقل کود قابل تأمين، با هشت محصول با وضعيت موجود محدوديت‌ها، با وارد نمودن دو محصول بهاره‌ي ارزن وسورگم و در نهايت با وارد کردن پنبه به ميزان 2500 هکتار در نظر گرفته شد.
نتايج مدل يک سطح زير کشت پسته را 1990 و زعفران را 1500 هکتار تعيين کرد. حذف محدوديت کود در مدل دوم باعث پنج برابري سطح زير کشت مي‌شود که نسبت به کشت فعلي 46% کمتر است. در مدل سوم با توجه به نياز علوفه در شهرستان براي محصولات جو، ارزن، يونجه و سورگم، حداقل سطح زير کشت در نظر گرفته شد. در اين حالت سطح زير کشت نسبت به مدل اول 8/4 برابر شد. در مدل چهارم با توجه به وجود کارخانه پنبه پاک کني و وجود کارخانه دام محصول‌هاي پنبه و جو وارد الگوي کشت گرديد و پس از حل مدل سطح زير کشت به ميزان 15476 هکتار شد. در اين مدل از سطح زير کشت پسته و زعفران کم و بر سطح زير کشت جاليز افزوده شد. کمترين سود مربوط به مدل اول و بيشترين آن مربوط به مدل دوم بدون محدوديت کود مي‌باشد‌.
ابوبکر و ادريس (2009) در چهار محل با استفاده از روش برنامه‌ريزي خطي نسبت به تعيين الگوي بهينه و تخصيص منابع آب اقدام نمودند. اين مطالعه بر اساس اطلاعات سال 2003 تا 2004 مزارع انجام پذيرفت. اطلاعات از طريق مصاحبه بر روي 200 کشاورز به دست آمد.
نتايج نشان مي‌دهد که رازيانه تنها براي منطقه دونگولا و سيب‌زميني تنها براي منطقه الدبا و خربزه براي منطقه هالفا پيشنهاد گرديده است. همچنين نتايج حاصل از مدل نشان دهنده‌ي افزايش سود خالص به ميزان 3/77، 9/79، 4/49، 3/121 به ترتيب براي مناطق دونگلا، الدبا، هالفا و مراو مي‌باشد. تغييرات الگوي کشت وقتي که گندم 25% افزايش بهره‌وري داشته باشد نشان مي‌دهد که نتايج مدل در دونگلا تغيير نمي‌کند. در منطقه‌ي مراو، ترکيب محصول در حدود وضع قبلي است اما درآمد خالص مزرعه 8/3? افزايش يافت. در هالفا و الدبا درآمد خالص مزرعه به ترتيب 3/4 و 10/4 درصد افزايش يافت. در الدبا، درآمد خالص مزرعه 10/4? افزايش يافت. در دونگلا و مراو، با افزايش قيمت گندم به ميزان 25? مدل تغييري نکرد. در محل الدبا، با 25 درصد افزايش در قيمت گندم، تمام زمين بين گندم و پياز توزيع شد و درآمد خالص مزرعه 70/4? افزايش يافت. در محل هالفا با



قیمت: تومان


پاسخ دهید