ارزیابی تأثیر سیاست های حفاظت آب بر تخصیص بهینه منابع با لحاظ هدف های اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی و تغذیه ای (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
حفاظت از منابع آب برای تضمین تأمین پایدار آب برای نسل های آینده و حفظ بوم سامانه های طبیعی ضروری است. همچنین، مدیریت بهینه منابع آب می تواند به کاهش بحران های آب کمک کند. در این پژوهش، به منظور تخصیص بهینه منابع در منطقه دشت حمیدیه از الگوریتم NSGA-II استفاده شد. در این راستا، در آغاز با بهینه سازی الگوهای زراعی، وضعیت بهینه مجموعه ای از هدف های اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی و تغذیه ای تعیین شده و پس از آن اثرگذاری های سیاست های حفاظت آب ارزیابی شد. داده های مورد نیاز از طریق تکمیل 170 پرسشنامه از کشاورزان منطقه در سال 1401 گرد آوری شد. نتایج ارزیابی سیاست های حفاظت از آب نشان داد که افزایش کارایی آبیاری ضمن بهبود بازده برنامه ای و کاهش مصرف آب، افزایش انرژی تولید شده به ازای هر واحد محصول را نیز به دنبال دارد و از این حیث، می تواند تناسب زیادی با تأمین همزمان انواع هدف های ذکر شده داشته باشد. این در حالی است که پیش فرض کم آبیاری به رغم کاهش میزان مصرف آب و کاهش نهاده های شیمیایی، منجر به کاهش میانگین بازده برنامه ای در سطح منطقه می شود. کاهش بازده برنامه ای، کاهش میانگین مصرف آب و تغییرپذیری های ناهمگون دیگر نهاده های مورد استفاده، از اثرگذاری های کاهش سطح زیرکشت برنج در منطقه های مورد بررسی خواهد بود. همچنین نتایج نشان داد که افزایش سطح زیر کشت محصول کنجد، به رغم بهبود بازده برنامه ای کشاورزان به افزایش مصرف آب و برخی از نهاده های آلوده کننده محیط زیست منجر خواهد شد. با توجه به نتایج به دست آمده از ارزیابی اتخاذ سیاست های حفاظت از آب، پیشنهاد و تأکید می شود که راهکارهای بهبود کارایی آبیاری در واحدهای کشاورزی در اولویت قرار گیرد.The Effect of Water Conservation Policies on Optimal Resource Allocation with Regard to Economic, Environmental, Social, and Nutritional Objectives
Introduction The competitive use of water resources in agriculture and other sectors has intensified water scarcity globally. Factors like population growth, urbanization, dietary changes, and climate change have increased pressure on water resources. Materials and Methode In the present study, the NSGA-II algorithm was used for optimal resource allocation in the Hamidiyeh plain region. Initially, by optimizing cropping patterns, the optimal state of a set of economic, environmental, social, and nutritional goals was determined. Then, the effects of water conservation policies, including increasing irrigation efficiency, deficit irrigation, raising water prices, controlling the area under rice cultivation (a water-intensive crop), and increasing the area under sesame cultivation, were evaluated on optimal values. Results and discussion The results showed significant differences between the optimal cropping pattern and the current cropping pattern in the region due to conflicting goals. The evaluation of water conservation policies indicated that increasing irrigation efficiency not only improves program yield and reduces water consumption but also increases the energy produced per crop, making this policy highly compatible with achieving the mentioned goals simultaneously. In contrast, the deficit irrigation scenario, despite reducing water consumption and chemical inputs, leads to a decrease in the average program yield in the studied area. Additionally, the results showed that the impact of doubling water prices is less effective than increasing irrigation efficiency and implementing deficit irrigation policies. However, increasing water prices still reduces program yield and the area under cultivation for most crops. Reducing the area under rice cultivation results in decreased program yield, reduced average water consumption, and heterogeneous changes in other inputs used. Furthermore, increasing the area under sesame cultivation, while aiding in improving farmers' program yield, leads to increased water consumption and some environmentally polluting inputs. Suggestion Based on the results of evaluating water conservation policies, it is recommended that improving irrigation efficiency in agricultural units be prioritized.
تبلیغات
