به‌گزینی الگوی کشت با بکارگیری اولویت‌های تناوب کشت و استفاده از مدل AquaCropبا هدف حداکثرسازی سود اقتصادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 علوم ومهندسی آب، دانشکده کشاورزی،دانشگاه فردوسی مشهد

3 استاد گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

برای انتخاب الگوی کشت مناسب با این هدف که بتوان ضمن حداکثرسازی درآمد کشاورز، پایداری و ثبات در تولید داشته باشیم، نمی‌توان تنها به مباحث اقتصادی یک‌ساله بسنده کرد، بلکه مسائلی نظیر مقابله با علف‌های هرز، مقابله با آفات و بیماری‌ها و حاصلخیزی خاک در بلند مدت باید مورد توجه قرار گیرد. روشی که کشاورزان به صورت سنتی بکار می‌گیرند و حتی امروزه نیز کاربرد دارد، تناوب زراعی است. با این وجود معمولا تناوب زراعی در بهینه‌سازی الگو کشت در نظر گرفته نمی‌شود. در این پژوهش، اثر تناوب کشت بر عملکرد محصول و میزان سود قابل حصول (به عنوان اقدام مدیریتی تاثیرگذار) از واحد زراعی توسط یک معادله ارزشیابی مورد بررسی قرار گرفته است. به‌منظور احتساب تناوب زراعی به عنوان یک عامل در معادله بهینه‌سازی، روشی ابتکاری در این مطالعه ارائه شده‌است. در این روش، ماتریس ضریب تاثیر تناوب کشت، از طریق نظر کشاورز مجرب تکمیل شد. درایه‌های این ماتریس، ضرایب تاثیر کشت هر محصول پس از محصول دیگر را نشان می‌دهد. همچنین برای بررسی اثر تناوب، مطابق با نظر کشاورزان، 7 تناوب مختلف با محصولات گندم، سیب‌زمینی، ذرت دانه‌ای، جو و آیش مورد مطالعه قرار گرفت. منطقه مورد مطالعه نیز شبکه آبیاری و زهکشی شاوور در استان خوزستان می‌باشد. نتایج حاصل از بررسی اثر تناوب نشان داد، در تناوب‌های مختلف میزان عملکرد گندم تا 9.6%، ذرت دانه‌ای تا 3.3% و جو تا 11.4%  افزایش داشته‌ که بر سود حاصل از واحد زراعی افزوده می‌شود. همچنین در بررسی تناوب برتر با سایر تناوب‌ها، نتایج نشان داد وجود آیش در تناوب و بکارگیری تناوب مناسب با گیاهان انتخابی، امکان افزایش سودآوری واحد زراعی را ایجاد می‌کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Cultivation Pattern Optimization Using Crop Rotation Priorities Using AquaCrop Crop Yield Simulation Model to Maximize the Economic Benefit

نویسندگان [English]

  • NASRIN SARRAFZADEH 1
  • Kamran Davary 1
  • ali naghi ziaei 2
  • Hossein Ansary 3
1 Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
3 Professor of Water Engineering Department, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده [English]

To choose the right cropping pattern with the aim of maximizing farmer income, stability and stability in production, can not be satisfied only with one-year economic issues, but also issues such as weed control, pest and disease control and soil fertility in the long run should be considered. The method that farmers traditionally use and still is applicabe today, is crop rotation. However, crop rotation is not usually considered in crop pattern optimization. In this study, the effect of crop rotation on crop yield and the amount of profit (as an effective management practice) obtained from the crop unit has been investigated by an evaluation equation. In order to calculate crop rotation as a factor in the optimization equation, an innovative method is presented in this study. In this method, the matrix of crop rotation impact coefficient matrix was completed through the knowledge-base of an expert farmer. The values ​​of this matrix show the coefficients of impact of cultivation of each crop after another crop. Also, to evaluate the effect of rotation, according to farmers, seven different rotations with wheat, potato, corn, barley and fallow crops were studied. The study area is Shavoor irrigation and drainage network in Khuzestan province. The results of the rotation effect showed that in different rotations, the yield of wheat increased by 9.6%, corn by 3.3% and barley by 11.4%, which increases the profit per crop. Also, reviewing superior rotation with other rotations, the results showed that the presence of fallow in rotation and the use of appropriate rotation with selected plants, can increase the profitability of the crop unit.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crop rotation
  • Economic benefits
  • Crop model AquaCrop

مراجع

Adabi, V., Azizian, A., Ramezani Etedali, H., Kaviani, A., Ababaei, B. (2020). Local sensitivity Analysis of AquaCrop Model for Wheat and Maize in Qazvin Plain and Moghan Pars-Abad in Iran. Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 13, 1565-1579. (In Persian)
Alemayehu, M., Shibabaw, A., Adgo, E., Asch, F., Freyer, B. (2020). Crop rotation and organic matter application restore soil health and productivity of degraded highland crop farms in northwest Ethiopia. Journal of Cogent Food & Agriculture. 6, 1-18.
Ansari, H., Salarian, M., Takarli, A., Bayram, M. (2014). Determining Optimum Irrigation Depth for Wheat and Tomato Crops Using Aquacrop Model (A case study in Mashhad), Iranian Journal of lrrigation and Drainage, 8, 86-95. (In Persian)
Babazadeh, H., Sarabi Tabrizi, M. (2012). Assessment of AquaCrop Model under Soybean Deficit Irrigation Management Conditions. Journal of Water and Soil. 2, 329-339. (In Persian)
Esmaeilian, Y., Ramroudi, M. (2018). Evaluation of AquaCrop Model in Simulating Yield and Water Use Efficiency of Three Corn Hybrids under Hot-Dry Climatic Conditions. Journal of Crop Ecophysiology. 3, 355-376. (In Persian)
Fan, R., Zhang, X., Liang, A., Shi, X., Chen, X., Bao, K., Yang, X., Jia, S. (2012). Tillage and rotation effects on crop yield and profitability on Black soil in northeast China. Canadian Journal of Soil Science.92, 463-470.
García-Vilaa, M., Fereres, E. (2019). Modeling Sugar Beet Responses to Irrigation with AquaCrop for Optimizing Water Allocation. Journal of water. 11, 1-15.
García-Vilaa, M., Fereres, E. (2012). Combining the simulation crop model AquaCrop with an economic model for the optimization of irrigation management at farm level. European Journal of Agronomy.36, 21– 31.
Gholami, M. (2003). Determining optimal crop rotation using linear programming (case study: a110- hectar farm in  Bojnourd). Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources. 1, 17-26. (in Persian)
Greaves, G., Wang, Y. (2016). Assessment of FAO AquaCrop Model for Simulating Maize Growth and Productivity under Deficit Irrigation in a Tropical Environment. Water. 8, 1-18.
Khorshidi Benam, M. Bybordi, A. Mohammadipur, M. (2016). Rotation of Onion and Potato and it’s Effect on Yield and Soil Organic Matter, Journal of Agricultural science And Sustainable Production, 26, 86-105. (In Persian)
Linker, R., Ioslovich, I., Sylaios, G., Plauborg, F., Battilani, A. (2016). Optimal model-based deficit irrigation scheduling using AquaCrop:A simulation study with cotton, potato and tomato. Agricultural Water Management. 163, 236–243.
Najafinezhad, H., Javaheri, M., Ravari, S., Shahraki, F. (2009). Effect of crop rotation and wheat residue management on grain yield of maize cv.KSC704 and some soil properties. Seed and Plant Production Journal. 3, 245-258. (in Persian)
Ramezani, M., Babazadeh, H., Sarai Tabrizi, M. (2019). Simulating Barley Yield under Different Irrigation Levels by using AquaCrop Model. Irrigation Sciences and Engineering. 4, 161-172. (In Persian)
Sieling, K., Christen, O. (2015). Crop rotation effects on yield of oilseed rape, wheat and barley and residual effects on the subsequent wheat. Archive of agronomy and soil science Journal. 61, 1531-1549.
Tsakmakis, I.D.,  Kokkos, N.P., Gikas, G.D., Pisinaras, V., Hatzigiannakis, E., Arampatzis, G., Sylaios, G.K. (2019). Evaluation of AquaCrop model simulations of cotton growth under deficit irrigation with an emphasis on root growth and water extraction patterns .European Journal of Agricultural Water Management. 213, 419– 432.
 
تحقیقات آب و خاک ایران
دوره 53، شماره 3
خرداد 1401
صفحه 543-557

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار