افزایش جمعیت و به توسعه روزافزون، نیازمند بهینه سازی و مدیریت تطبیقی در سطح حوضه های آبریز و محدوده های کشاورزی می باشد. بر این اساس لازم است تا اقدامات جامعی در راستای نیل به اهداف توسعه پایدار صورت گیرد. این هدف را می توان با بکارگیری روش های ترکیبی از طریق ایجاد تعادل پویا و بهینه سازی در منابع موجود و میزان تقاضا دنبال کرد. با این حال، چنین رویکردی مبتنی بر بهینه سازی کمتر در سطح حوضه های آبریز و دشت های ایران مورد توجه قرار گرفته است. این تحقیق با هدف بکارگیری روش بهینه سازی خطی به منظور حداکثر سازی شاخص آب-غذا-انرژی جهت ارزیابی 6 محصول تحت کشت شامل خیار، کلزا، سیب زمینی، گندم، یونجه و جو دوره آماری تا 1389 تا 1399 در محدوده دشت چاردولی در استان کردستان انجام شد. ارتباط بین آب، غذا و انرژی از طریق تخمین مقادیر آب مصرفی و انرژی مصرفی، بهره وری آب و انرژی، بهره وری اقتصادی آب و انرژی، تعیین شد. نتایج کلی نشان داد که متوسط مقادیر شاخص آب-غذا-انرژی در طول دوره آماری 1389-1399، برای محصولات سیب زمینی، کلزا، گندم، جو، خیار و یونجه به ترتیب برابر 70/0، 66/0، 65/0، 500، 44/0 و 22/0 می باشد. بنابراین محصولات سیب زمینی و کلزا بدلیل مقادیر بالاتر شاخص آب-غذا- انرژی دارای کارایی بالاتر بوده و مصول یونجه ضعیف ترین عملکرد را داشته است. مقادیر الگوی کشت بهینه نشان داد که نسبت به الگوی کشت موجود، متوسط سطح زیر کشت محصولات کلزا، سیب زمینی و گندم به میزان 28، 16 و 6 درصد افزایش و سطح زیر کشت محصولات یونجه، خیار و جو به میزان 55، 20 و 13 درصد کاهش دارد. نتایج مدل بهینه سازی حاکی از آن بود که وضعیت الگوی کشت موجود در منطقه چاردولی به منظور کمینه بودن مصارف آب و انرژی و بیشینه نمودن سود اقتصادی، مناسب نمی باشد. نتایج به دست آمده در این تحقیق می تواند به عنوان ابزاری موثر جهت تعیین استراتژی های مناسب در راستای مدیریت منابع آب، خاک و انرژی مورد استفاده قرار گیرد.
