بهینهسازی پیوند آب، انرژی و غذا در حوزه آبخیز پیشکوه، استان یزد

زمینه و هدف: رشد جمعیت و لزوم تامین نیازهای زیستی انسان به ویژه در کشورهای درحال توسعه، منجر به استفاده های غیراصولی از منابع آب وخاک شده است. به طوری که راهبرد افزایش تولید با بهره برداری بیش ازحد از منابع، امروزه کشور را با بحران جدی، به ویژه درزمینه آب و محیط زیست، مواجه کرده است. از طرفی مدیریت ناصحیح منابع آب وخاک، امنیت آبی و غذایی کشور به عنوان یکی از اصلی ترین اهداف کلان ملی را در معرض تهدید قرار داده است. امروزه علی رغم اهمیت پیوند آب-انرژی و غذا به عنوان یک رویکرد مدیریتی سازگار منابع، از این رویکرد کم تر در مدیریت جامع آبخیز استفاده شده است. لذا در پژوهش حاضر رویکرد جدید بهینه سازی پیوند آب، انرژی و غذا در مدیریت سازگار حوزه آبخیز پیشکوه استفاده شد.

روش پژوهش: در این پژوهش برای بهینه سازی پیوند WEF شاخص های مصرف آب و انرژی، بهره وری و بهره وری اقتصادی آب و انرژی و سرانه موجودیت غذا در نه گروه زارعی اول (شامل محصولات سیب، گلابی، به، آلبالو، گیلاس، آلو، هلو، زردآلو، گوجه سبز، بادام و گردو)، دوم (شامل انگور، سنجد، زرشک، توت، انجیر و عناب)، سوم (شامل عدس، نخود و لوبیا)، چهارم (آفتابگردان)، پنجم (شامل گوجه فرنگی، بادمجان، هویج، کدو و کلم)، ششم (هندوانه)، هفتم (شامل یونجه، شلغم و چغندر علوفه ای)، هشتم (شامل گندم، جو و ذرت)، و نهم (شامل سیب زمینی و پیاز) در نظر گرفته شد. برای بهینه سازی پیوند آب-انرژی و غذا در سطح حوزه آبخیز پیشکوه از برنامه ریزی خطی و از طریق مدل چند متغیره بهینه سازی پیوند آب-انرژی-غذا و محدودیت های بر منابع آب و انرژی حوزه آبخیز در محیط نرم افزار Lingo ۱۸.۰ استفاده شد.

یافته ها: پژوهش حاضر نشان داد که در حوزه آبخیز پیشکوه گروه زارعی سوم (عدس، نخود و لوبیا) و گروه زراعی هفتم (یونجه، شلغم و چغندر علوفه ای) به ترتیب با مصرف ۹۳/۴۷۲۷ و ۹۳/۹۷۸۷ مترمکعب بر هکتار بر سال کم ترین و بیش ترین شاخص مصرف آب بوده است و بالاعکس گروه های زراعی چهارم (آفتابگردان) و پنجم (گوجه فرنگی، بادمجان، هویج، کدو و کلم) با مقدار ۸۷/۷۲۲۶ و ۹۹/۴۲۸۸۸ مگاژول بر هکتار بر سال دارای حداقل و حداکثر مقدار انرژی مصرفی بوده است. با این وجود شاخص بهره وری آب با بررسی میزان عملکرد گروه های زراعی نسبت به میزان آب مصرفی نشان داد که گروه های زراعی پنجم (گوجه فرنگی، بادمجان، هویج، کدو و کلم) و سوم (عدس، نخود و لوبیا) با مقدار ۶۶/۲ و ۲۸/۰ کیلوگرم بر مترمکعب، دارای بیش ترین و کم ترین مقدار شاخص مذکور است. گروه های زراعی سوم (عدس، نخود و لوبیا) و هفتم (یونجه، شلغم و چغندر علوفه ای) با مقدار ۶۶/۲۰ و ۹۴/۰ کیلوگرم بر مگاژول بیش ترین و کم ترین مقدار شاخص بهره وری انرژی را داشته است. گروه زراعی دوم (انگور، سنجد، زرشک، توت، انجیر و عناب) در حوزه آبخیز پیشکوه نیز دارای بیش ترین مقدار بهره وری اقتصادی آب (۵۶/۰ میلیون ریال بر مترمکعب) و انرژی (۲۶۶/۰ میلیون ریال بر مگاژول) است. نهایتا گروه زراعی هشتم (گندم، جو و ذرت) بیش ترین نقش در شاخص سرانه موجودیت غذا را ایفا می کند.

نتایج: پژوهش پیش رو باهدف بهینه سازی پیوند آب-انرژی و غذا در حوزه آبخیز پیشکوه انجام گرفت. پس از بررسی هفت شاخص مصرف آب و انرژی، بهره وری و بهره وری اقتصادی آب و انرژی و سرانه موجودیت غذا در منطقه موردمطالعه نتایج نشان داد که مقدار شاخص WEF برای گروه های مختلف زراعی از ۱۸/۰ (بدترین) تا ۴۸/۰ (بهترین) به ترتیب مربوط به گروه زراعی پنجم (گوجه فرنگی، بادمجان، هویج، کدو و کلم) و دوم (سنجد، زرشک، توت، انجیر و عناب) بوده است. با اجرای مدل بهینه سازی WEF در حوزه آبخیز پیشکوه می توان با اندازه گیری شاخص های مربوطه، هرساله نسبت به افزایش بهره وری و کاهش مصرف منابع قدم مثبتی را برداشت. این رویکرد نه تنها منجر به کاهش فشار بر منابع موجود خواهد شد بلکه پایداری و حفاظت از بوم سازگان را در پی خواهد داشت. از طرفی بهبود وضعیت اقتصادی کشاورزان با تغییر الگوی کشت باعث پایداری زنجیره تامین محصولات کشاورزی و افزایش امنیت غذایی در حوزه آبخیز پیشکوه خواهد شد. به عبارتی دیگر مدیریت ابعاد مختلف شاخص WEF می تواند راه کارهای مناسب برای دستیابی به پایداری اقتصادی کشاورزی در منطقه را فراهم کند.

کلیدواژه ها:

امنیت آبخیز ، تولید پایدار ، مدیریت جامع ، مدیریت سازگار آبوخاک