بهينه‏سازي پيوند آب، انرژي و غذا در حوزه آبخيز پيشكوه، استان يزد

زمينه و هدف: رشد جمعيت و لزوم تأمين نيازهاي زيستي انسان به‌ويژه در كشورهاي درحال‌توسعه، منجر به استفاده‌هاي غيراصولي از منابع آب‌‌وخاك شده است. به‌طوري‌كه راهبرد افزايش توليد با بهره‌برداري بيش‌ازحد از منابع، امروزه كشور را با بحران جدي، به‌ويژه درزمينه آب و محيط‌زيست، مواجه كرده است. از طرفي مديريت ناصحيح منابع آب ‌وخاك، امنيت آبي و غذايي كشور به‏عنوان يكي از اصلي‌ترين اهداف كلان ملي را در معرض تهديد قرار داده است. امروزه علي‎رغم اهميت پيوند آب-انرژي و غذا به‏عنوان يك رويكرد مديريتي سازگار منابع، از اين رويكرد كم‎تر در مديريت جامع آبخيز استفاده‌ شده است. لذا در پژوهش حاضر رويكرد جديد بهينه‏سازي پيوند آب، انرژي و غذا در مديريت سازگار حوزه آبخيز پيشكوه استفاده شد.روش پژوهش: در اين پژوهش براي بهينه‏سازي پيوند WEF شاخص‏هاي مصرف آب و انرژي، بهره‏وري و بهره‏وري اقتصادي آب و انرژي و سرانه موجوديت غذا در نه گروه زارعي اول (شامل محصولات سيب، گلابي، به، آلبالو، گيلاس، آلو، هلو، زردآلو، گوجه‏سبز، بادام و گردو)، دوم (شامل انگور، سنجد، زرشك، توت، انجير و عناب)، سوم (شامل عدس، نخود و لوبيا)، چهارم (آفتابگردان)، پنجم (شامل گوجه‏فرنگي، بادمجان، هويج، كدو و كلم)، ششم (هندوانه)، هفتم (شامل يونجه، شلغم و چغندر علوفه‏اي)، هشتم (شامل گندم، جو و ذرت)، و نهم (شامل سيب‏زميني و پياز) در نظر گرفته شد. براي بهينه‏سازي پيوند آب-انرژي و غذا در سطح حوزه آبخيز پيشكوه از برنامه‏ريزي خطي و از طريق مدل چند متغيره بهينه سازي پيوند آب-انرژي-غذا و محدوديت‏هاي بر منابع آب و انرژي حوزه آبخيز در محيط نرم‎افزار Lingo 18.0 استفاده شد. يافته‌ها: پژوهش حاضر نشان داد كه در حوزه آبخيز پيشكوه گروه زارعي سوم (عدس، نخود و لوبيا) و گروه زراعي هفتم (يونجه، شلغم و چغندر علوفه‏اي) به ترتيب با مصرف 4727.93 و 9787.93 مترمكعب بر هكتار بر سال كم‏ترين و بيش‏ترين شاخص مصرف آب بوده است و بالاعكس گروه‏هاي زراعي چهارم (آفتابگردان) و پنجم (گوجه‏فرنگي، بادمجان، هويج، كدو و كلم) با مقدار 7226.87 و 42888.99 مگاژول بر هكتار بر سال داراي حداقل و حداكثر مقدار انرژي مصرفي بوده است. با اين وجود شاخص بهره‏وري آب با بررسي ميزان عملكرد گروه‏هاي زراعي نسبت به ميزان آب مصرفي نشان داد كه گروه‏هاي زراعي پنجم (گوجه‏فرنگي، بادمجان، هويج، كدو و كلم) و سوم (عدس، نخود و لوبيا) با مقدار 2.66 و 0.28 كيلوگرم بر مترمكعب، داراي بيش‏ترين و كم‏ترين مقدار شاخص مذكور است. گروه‏هاي زراعي سوم (عدس، نخود و لوبيا) و هفتم (يونجه، شلغم و چغندر علوفه‏اي) با مقدار 20.66 و 0.94 كيلوگرم بر مگاژول بيش‏ترين و كم‏ترين مقدار شاخص بهره‏وري انرژي را داشته است. گروه زراعي دوم (انگور، سنجد، زرشك، توت، انجير و عناب) در حوزه آبخيز پيشكوه نيز داراي بيش‏ترين مقدار بهره‏وري اقتصادي آب (0.56 ميليون ريال بر مترمكعب) و انرژي (0.266 ميليون ريال بر مگاژول) است. نهايتاً گروه زراعي هشتم (گندم، جو و ذرت) بيش‏ترين نقش در شاخص سرانه موجوديت غذا را ايفا مي‏كند. نتايج: پژوهش پيش‏رو باهدف بهينه‏سازي پيوند آب-انرژي و غذا در حوزه آبخيز پيشكوه انجام گرفت. پس از بررسي هفت شاخص مصرف آب و انرژي، بهره‏وري و بهره‏وري اقتصادي آب و انرژي و سرانه موجوديت غذا در منطقه موردمطالعه نتايج نشان داد كه مقدار شاخص WEF براي گروه‏هاي مختلف زراعي از 0.18 (بدترين) تا 0.48 (بهترين) به ترتيب مربوط به گروه زراعي پنجم (گوجه‏فرنگي، بادمجان، هويج، كدو و كلم) و دوم (سنجد، زرشك، توت، انجير و عناب) بوده است. با اجراي مدل بهينه‏سازي WEF در حوزه آبخيز پيشكوه مي‏توان با اندازه‏گيري شاخص‏هاي مربوطه، هرساله نسبت به افزايش‏ بهره‏وري و كاهش مصرف منابع قدم مثبتي را برداشت. اين رويكرد نه‌تنها منجر به كاهش فشار بر منابع موجود خواهد شد بلكه پايداري و حفاظت از بوم‏سازگان را در پي خواهد داشت. از طرفي بهبود وضعيت اقتصادي كشاورزان با تغيير الگوي كشت باعث پايداري زنجيره تأمين محصولات كشاورزي و افزايش امنيت غذايي در حوزه آبخيز پيشكوه خواهد شد. به عبارتي ديگر مديريت ابعاد مختلف شاخص WEF مي‏تواند راه‌كارهاي مناسب براي دستيابي به پايداري اقتصادي كشاورزي در منطقه را فراهم كند.