چکیده:
بهینهسازی الگوی کشت محصولهای زراعی راهکاری عملیاتی در جهت بهرهبرداری بهینه و کارآمد از آبهای سطحی و زیرزمینی و حفظ معیشت کشاورزان و امنیت غذایی کشور بهشمار میآید. با توجه به اینکه هدفهای یاد شده در تضاد با یکدیگر هستند، در تحقیق حاضر با استفاده از قابلیت مسئله کولهپشتی باینری در قالب الگوریتم جامعه مورچگان و با هدف افزایش سود ناخالص و کاهش آب مصرفی کشاورزان به تعیین الگوی کشت بهینه در منطقه شهداد پرداخته شد. دادههای مورد نیاز از طریق توزیع پرسشنامه بین 106 نفر از کشاورزان منطقه گردآوری شد. نتایج نشان داد که تغییر الگوی کشت از محصولهای گندم آبی، جو آبی، سیر و یونجه با سطح زیرکشت 408، 509، 617 و 1124 هکتار به سمت الگوی کشت بهینه، شامل محصولهای گندم آبی، جو آبی، سیر و یونجه با سطح زیرکشت 588، 421، 998 و 651 هکتار، سود ناخالص کشاورزان را بیش از 282 درصد، افزایش و مصرف آب را نیز بهمیزان 5 درصد، کاهش میدهد.
Introduction The optimized cropping pattern can not only sustainably preserve water resources but bring more income as well. Therefore, since no research has been done on optimizing cropping pattern in the Shahdad county, this study identifies the optimized cropping pattern in this region with the goal of both maximizing farmers’ gross profit and decreasing water consumption. Materials and Method Since more than 90 percent of the current cropping pattern in Shahdad is cultivated with the four following crops: irrigated barley and wheat, garlic, and Alfalfa, the needed data were collected during 2016-17 crop year, from 450 farmers who cultivate these four crops simultaneously. 106 farmers were selected for face-to-face interview by using questionnaire and based on simple random sampling. The ant colony meta-heuristic model based on binary knapsack problem to achieve the optimized cropping pattern was used. Results and Discussion The ACO algorithm showed that the cultivated area of irrigated barley, irrigated wheat, garlic, and Alfalfa changed from 509, 408, 617, and 1124 Ha in the observed cropping pattern to 421, 588, 998 and 651 Ha in the optimized cropping pattern, respectively. Therefore, the gross profit, by 282.96%, has increased from 201.59 billion Rials in the observed cropping pattern to 772 billion Rials in the optimal cropping pattern. Suggestion Results showed that optimized cropping pattern in addition to saving 5% of water consumption, will increase gross profit to 282.96%. Therefore, it is suggested to change cropping pattern based on results of this study.
خلاصه ماشینی:
با توجه به این که هدف های یاد شده در تضاد با یکدیگر هستند، در تحقیق حاضر با استفاده از قابلیت مسئله کوله پشتی باینری در قالب الگوریتم جامعه مورچگان و با هدف افزایش سود ناخالص و کاهش آب مصرفی کشاورزان به تعیین الگوی کشت بهینه در منطقه شهداد پرداخته شد.
بنابراین ، تحقیق حاضر به شناسایی الگوی کشت بهینه در این منطقه با هدف بیشینه سازی سود ناخالص و کاهش آب مصرفی کشاورزان پرداخته است .
از این رو در پژوهش حاضر از قابلیت مدل فراابتکاری جامعه مورچگان مبتنی بر مسئله کوله پشتی باینری برای دستیابی به الگوی کشت بهینه با هدف بیشینه سازی سودناخالص با کمترین استفاده از منابع آب در دسترس کشاورزان بخش شهداد استفاده شد.
Parameters Used in Algorithm Ant Colony Optimization (به تصویر صفحه مراجعه شود) با توجه به نتایج بهینه سازی حاصل از الگوریتم ACO، سطح زیرکشت محصول های زراعی جو آبی، گندم آبی، سیر و یونجه ، به ترتیب از ٥٠٩، ٤٠٨، ٦١٧ و ١١٢٤ هکتار در الگوی کشت مشاهده شده به ٤٢١، ٥٨٨، ٩٩٨ و ٦٥١ هکتار در الگوی کشت بهینه تغییر یافتند (جدول ٣).
Results of Algorithm Ant Colony Optimization Based on Binary Knapsack Problem (به تصویر صفحه مراجعه شود) ملاحظه میشود که بیشترین و کمترین سطح زیرکشت در الگوی بهینه ، به ترتیب به کشت و تولید محصول های سیر و جو آبی اختصاص یافته است .