ارزیابی اولویت سامانه‌های آبیاری قطره‌ای و لوله‌های کم‌فشار PVC سوراخ‌دار در باغ‌های پسته استان کرمان مبتنی بر مدل تصمیم‌گیری بهینه‌سازی غیرخطی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه ولیعصر (عج) رفسنجان، ایران.

2 پژوهشکده پسته، مؤسسه تحقیقات علوم باغبانی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رفسنجان، ایران

چکیده

اهمیت کشاورزی پسته و کمبود آب، ضرورت انتخاب سامانه آبیاری مناسب به عنوان یک نیروی محرکه مهم برای ارتقا کشاورزی را آشکارتر می‌سازد. بنابراین ارزیابی اولویت سامانه‌های آبیاری باغ‌های پسته به عنوان موضوعی کاربردی و مفید در حوزه آب و اقتصاد محسوب می‌شود. در تحقیق حاضر، به منظور رتبه‌بندی سامانه‌های خرد‌آبیاری نوین در باغ‌های پسته، از روش تصمیم‌گیری چندمعیاره ترکیبی تحلیل روابط خاکستری-تاپسیس-آنتروپی (GRA-TOPSIS-Entropy) استفاده و نتایج رتبه‌های سامانه‌ها با رتبه‌های حاصل از روش تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) مورد مقایسه قرار گرفت. بدین منظور 7 سامانه آبیاری قطره‌ای سطحی، 4 سامانه آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و 2 سامانه آبیاری لوله‌های کم‌فشار PVC سوراخ‌دار مورد استفاده در باغ‌های پسته استان کرمان مورد ارزیابی و رتبه‌بندی قرار گرفتند. ارزیابی برمبنای متغیرهای مهم کمی و کیفی مؤثر بر درختان پسته تحت هر سامانه شامل سطح برگ، طول رشد شاخه سال جاری، عملکرد محصول، درصد پوکی، درصد خندانی، انس میوه پسته و کارایی مصرف آب، انجام شد. مقادیر میانگین شاخص تصمیم نهایی سامانه‌های آبیاری قطره‌ای سطحی، قطره‌ای زیرسطحی و لوله‌های PVC سوراخ‌دار کم‌فشار به ترتیب برابر با 57/0، 52/0 و 51/0 در روش GRA-TOPSIS-Entropy محاسبه شد که اختلاف معناداری نداشتند. نتایج حاکی از اولویت سامانه‌های قطره‌ای سطحی و سپس لوله‌های کم‌فشار PVC سوراخ‌دار در منطقه مورد مطالعه بود. نتایج درجه تشخیص به عنوان شاخصی برای بررسی پایداری و قابلیت اطمینان دو روش GRA-TOPSIS-Entropy و PCA به ترتیب برابر با 10/1 و 08/1 محاسبه شد که نشان‌دهنده قابل قبول بودن رتبه‌های حاصل از دو روش می‌باشد. بر اساس نتایج تحقیق حاضر، استفاده از روش ترکیبی GRA-TOPSIS-Entropy با منطق ریاضی و بهینه‌سازی غیرخطی قوی می‌تواند در انتخاب صحیح سامانه آبیاری باغ‌های پسته مؤثر واقع شود.         

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Ranking Evaluation of Drip Irrigation and Perforated Low-Pressure PVC Pipes Systems in Pistachio Orchards of Kerman Province Based on the Non-Linear Optimization Decision Model

نویسندگان [English]

  • Akram Seifi 1
  • Naser Sedaghati 2
1 Department of Water Engineering, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Iran.
2 Pistachio Research Center, Horticultural Sciences Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rafsanjan, Iran
چکیده [English]

The importance of pistachio production and water resource shortage in Iran reveals the necessity of irrigation system selection, as an important driving-force to upgrade agricultural. Therefore, ranking evaluation of irrigation systems in pistachio orchards is considered as a practical and useful problem in the water and economic fields. In the present study, a multi-criteria decision-making approach as integrated method of grey relational analysis-TOPSIS-Entropy (GRA-TOPSIS-Entropy) was applied for ranking of modern pressurized systems in pistachio orchards. The results of GRA-TOPSIS-Entropy method were compared with ranks of systems from principal component analysis (PCA). For this purpose, 7 surface drip irrigation systems, 4 subsurface drip irrigation systems, and 2 perforated low-pressure PVC pipes systems in the pistachio orchards of Kerman province were assessed and ranked. The evaluation was processed using important quantity and quality variables of leaf area, new branch length, yield, percentage of blank nuts, percentage of split nuts, pistachio ounce, and water use efficiency. The mean ultimate decision index of surface drip irrigation, subsurface drip irrigation, and perforated low-pressure PVC pipes systems using GRA-TOPSIS-Entropy method were equal to 0.57, 0.52, and 0.51, respectively that had not significant difference. The results indicated that surface drip irrigation and perforated low-pressure PVC pipes systems are the optimal systems in the studied area. The results of discrimination degree as an index for investigating stability and reliability of GRA-TOPSIS-Entropy and PCA methods calculated as 1.10 and 1.08 that showed the ranking results are reasonable. Based on the achieved results, the integrated GRA-TOPSIS-Entropy method with strong mathematical and non-linear optimization background can be useful to select appropriate pressurized irrigation systems in pistachio orchards.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Discrimination degree
  • Entropy
  • Grey Relational Analysis
  • Pistachio
  • Water Use Efficiency