پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,230 |
| تعداد مقالات | 67,757 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,121,073 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,889,333 |
بهینهسازی الگوی کشت و منابع آب در سطوح مختلف آبیاری برای مناطق گرم و خشک (مطالعه‌ی موردی، دشت-های دهلران استان ایلام) | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| مقاله 6، دوره 50، شماره 6، آبان 1398، صفحه 1351-1361 اصل مقاله (387.01 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2019.267849.668036 | ||
| نویسندگان | ||
| محسن نجارچی* 1؛ حمیدرضا شکری2؛ رضا جعفری نیا1؛ شهرو مختاری1؛ حمزه علی علیزاده3 | ||
| 1استادیار، گروه مهندسی آب، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران | ||
| 2دانش آموخته دکتری آبیاری زهکشی، گروه مهندسی آب، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران | ||
| 3استادیار،گروه مهندسی آب و خاک، دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام،ایران | ||
| چکیده | ||
| این پژوهش با هدف صرفهجویی در منابع آب با رویکرد تکنیکهای کمآبیاری با استفاده از مدل برنامهریزی غیرخطی با اعمال بهینهسازی الگوی کشت موجود در هشت مزرعه مشاهداتی برای یازده محصول آبی غالب، شامل گندم زمستانه، جو، کلزا، چغندرقند پاییزه، ذرت دانه‌ای، سورگوم، گوجه فرنگی، پیاز و سیب زمینی، باقلا سبز و هندوانه پاییزه در اراضی پایاب سد مخزنی دویرج دهلران واقع در جنوب غرب کشور انجام گردید. کاهش عملکرد و سود خالص حاصل از کشت هر محصول برای سطوح نیاز آبی 50%،60%،70%،80%،90% و 100% در طول فصل رشد محاسبه گردید. تابع هدف برای بیشینه نمودن سود خالص با محدودیت‌های مختلف از جمله ثابت بودن سطح زیر کشت، برای سناریوهای الگوی کشت موجود، سیاست‌های وزارت جهاد کشاورزی و الگوی پیشنهادی محاسبه گردید. نتایج مقایسه سناریو‌ها نشان داد در شرایط آبیاری کامل، سود خالص الگوی کشت وزارت کشاورزی نسبت به الگوی کشت موجود، 33/1% و برای 90% و80% نیاز آبی به‌ترتیب 19/1%، 05/1% افزایش گردید، در این شرایط به‌ترتیب 18% و 34% از منابع آب صرفهجویی گردید. همچنین نتایج الگوی کشت پیشنهادی محصولات گندم، کلزا، چغندر پاییزه و ذرت دانه‌ای نشان داد که سود خالص سناریوهای نیاز آبی 60% ،70 %،80% و90% به‌ترتیب 4/14%، 6/33%، 54%، 7/74% نسبت به شرایط الگوی کشت موجود افزایش یافت و به میزان60%، 49%، 35% و 19%، از منابع آب صرفهجویی گردید. استفاده از مدل برنامهریزی غیرخطی نشان داد با بهینهسازی الگوی کشت همراه با تکنیک کم آبیاری علاوه بر افزایش سود خالص وصرفهجویی مصرف آب کشاورزی نسبت به شرایط کشت موجود، می‌تواند در حفظ و پایداری منابع آب سطحی و زیرزمینی موثر واقع شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| اقلیم گرم و خشک؛ برنامه ریزی غیرخطی؛ بهره‌وری آب؛ راندمان کاربرد؛ سطوح آبیاری | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Optimization of Cropping Pattern and Water Resources at Different Levels of Irrigation for Hot and Dry Areas (Case study: Dehloran Plains, Ilam Province) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohsen Najarchi1؛ hamidreza shekari2؛ reza jafarinia1؛ Shahroo Mokhtari1؛ Hamzehali Alizadeh3 | ||
| 1Assistant Professor ,Department of Water Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak,Iran | ||
| 2Graduated PhD of Department of Water Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak,Iran | ||
| 3Assistant Professor, Department of Water and Soil Engineering, Faculty of Agriculture, University of Ilam,Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The objective of this research was to save water resources, using nonlinear programming model to optimize the crop pattern under full and deficit irrigation techniques in eight observation fields for eleven predominant irrigated crops, including winter wheat, barley, rapeseed, autumn sugar beet, corn, sorghum, tomato, onion and potatoes, bean and autumn watermelon in the downstream lands of Doyraj Dehloran reservoir located in the southwest of Iran. The yield reduction and net income of each crop were calculated for 50, 60, 70, 80, 90 and 100% of water requirements during the growing season. The objective function for maximizing net profit with different constraints including constant cultivated area was determined for the existing cropping pattern, the policies of the Ministry of Agriculture Jihad and the proposed pattern. In the case of full irrigation, the results showed that the net profit of the Ministry of Agriculture Jihad cropping pattern was increased 1.33, 1.19 and 1.05% for 100, 90 and 80% of water requirement, respectively. Under deficit irrigation conditions (90 and 80%), water resources are saved 18 and 34%, respectively. The proposed cropping pattern, including four crops of wheat, canola, autumn sugar beet and grain corn increased the net profit of 60, 70, 80 and 90% of the crop water requirement treatments by 14.4, 33.6, 54 and 74.7%, respectively, as compared to the existing cropping pattern. In the proposed deficit irrigation treatments, the water resources were saved 60%, 49%, 35% and 19%, respectively. The results of nonlinear programing model showed that the optimization of cropping pattern with deficit irrigation technique, not only increases the net profits, but also it can be effective in conserving surface and ground water resources. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Hot and dry climate, nonlinear programming, Water use efficiency, Application efficiency, irrigation levels | ||
| مراجع | ||
|
Abbasi, F. Sohrab, F and Abbasi, N. (2017). Assessing the Efficiency of Irrigation Water in Iran, Journal of Applied Engineering Research on Irrigation and Drainage Structures, Vol17, No67,113-128 pp. (in Persian). Azimi, V., Salmasi, F., Entekhabi, N., Tabari, H. and Niaghi, R. (2013). Optimization of Deficit Irrigation Using Non-Linear Programming (Case Study: Mianeh Region, Iran). Intl J Agri Crop Sci. 6 (5), 252-260. BaniHabib,M.E., Hosseinzadeh,M and Ghareh Goz, M. (2015). Compilation of Nonlinear Planning Model for Water Allocation and Cultivar Pattern in Irrigation Condition (Case Study: Tehran and Alborz Provinces). Iranian Water Researches Journal, 9(4),159-163.(In Farsi). Chiu, Y. C., Nishikawa, T., and Yeh, W. W. G. (2010). Optimal pump and recharge management model for nitrate removal in the Warren Groundwater basin, California. J Water Res. Pl, 136(3), 299-308. Dehestani, M., Tavakoli, M., Forodi, M., and Salmani, M. (2011). Challenges and strategies for optimal management of water resources in agriculture, Fifth National Conference on Watershed Management have improved Soil and Water Resources, pp: 3-8. Fereres, E. and Soriano, M.A. (2007). Deficit irrigation for reducing agricultural water use.J. Exp. Bot. 58, 147–159. García-Vilaa, M., and Fereresa, E. (2012). Combining the simulation crop model AquaCrop with an economic model for the optimization of irrigation management at farm level. Europ. J. Agronomy 36, 21– 31. Garga, S. and Dadhich, M. (2014). Integrated non-linear model for optimal cropping pattern and irrigation scheduling under deficit irrigation. Agricultural Water Management (140) 1–13. Ghasemi, M.M., Karamouz, M. and Shui, L.T. (2016). Farm-based cropping pattern optimization and conjunctive use planning using piece-wise genetic algorithm (PWGA): a case study. Modeling Earth Systems and Environment, 2(1), 1-12. Hassani S, Ramroodi M, Naghashzadeh M. (2016). Designing cropping pattern by using analytical hierarchy process to allow for optimal exploitation of water. Electronic Journal of Biology. 12, 43-47. Hsiao, T.C., E. Fereres, E. Acevedo, and D.W. Henderson (1976). Water stress and dynamics of growth and yield of crop plants. Water and plant life. Springer Berlin Heidelberg, 281-305. Jensen, M. E. (1968). Water consumption by agricultural plants, in T.T kozlowaki (end). Water deficit and plants growth, vol (11), academic press, New York. Kangrang, A., & Compliew, S. (2010). An application of linear programming model for planning dry- seasonal irrigation system. Trends in Applied Sciences Research, 5(1), 64-70. Kassahun, T.B., Alamirew, A., Olumana, H.D., Ayave, S and Aklog,D. (2015). Optimizing Cropping Pattern Using Chance Constraint Linear Programming for Koga Irrigation Dam, Ethiopia. Irrigation & Drainage Systems Engineering Journal,4(2). Ministry of Jahad-Agriculture. (2015). Office of Statistics and Information Technology, a Report on Prices of Agricultural Crops and Production Costs of Agricultural Crops (in Persian). Ministry of Energy, Ilam Regional Water Authority (2006). Review of Planning of Water Resources and Water Requirements for the Reservior Dam Dehloran Dam. 708230-2060. Mirkarimi, S. H., Joolaie, R., Eshraghi, F., & Abadi, F. S. B. (2013). Application of fuzzy goal programming in cropping pattern management of selected crops in Mazandaran province: Case study of Amol township. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 6(15), 1062-1067. Najarchi, M. (2013). Determination of Optimum Water Consumptive Using Deficit Irrigation Model for Winter Wheat (Case study: Arak, Iran). Natura Journal, 17(7). Nazarifar, M.H., and Momeni, R. (2011). Validation and evaluation of plant growth model of CropSyst in determination of proper cropping pattern under deficit irrigation conditions. Case study of Shahid Chamran irrigation and drainage network. Journal of Agricultural Science and Technology, 15(56), 49-61. (In Farsi). Nazarifar, M.H, Salari, A and Momeni, R. (2018). Development of a Nonlinear Programming Model for determination of Optimal Cropping Pattern Based on Deficit Irrigation Scenarios.Iranian Journal of Soil and Water Research, 49(5):1055-1070. Osama, S., elkholy, M., Kansoh., R. (2017). Optimization of cropping pattern in Egypt, Alexandria engineering journal.(In Press). Parhizkari, A., mozaffari ,M.M., khaki,M and Taghizade Ranjbari, H. (2015). Optimal allocation of water and land resources in Rudbaralmoot area using FGFP model. Water and Soil Conservation Journal.4(4). (In Farsi) Pasquale, S., Theodore, C., Hsiao, E. F and Dirk,Rr. (2012). Yield responses to water. Irrigation and Drainage Paper No. 66. Rome, FAO. Richard, G.A., Luis, S.P., Dirk, R and Martin,S. (1998). Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water requirements). Irrigation and Drainage Paper, No. 56. Rome, FAO. Shreedhar, R., Hiremath, C.G., Shetty, G.G. (2015). Optimization of Croping pattern using Linear Programming Model for Markandeya Command Area. International Journal of Scientific & Engineering Research. 6(9), 1311-1326 Smith, M. 1992. CROPWAT: A computer program for irrigation planning and management. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 46. FAO, Rome. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 507 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 385 |
||