الگوی کشت به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای مؤثر در مدیریت منابع آب مطرح میباشد. تعیین الگوی کشت برای یک منطقه کشاورزی، با مجهولات فراوانی همراه است. تنوع محصولات قابل کشت، درصد کشت، میزان آب مورد نیاز، اشتغال، میزان سوددهی هر محصول و همچنین میزان منابع آب دردسترس مجموعه عواملی هستند که در تعیین الگوی کشت مناسب موثر می باشند. این تحقیق با هدف تعیین الگوی کشت بهینه در دشت بیرجند با استفاده الگوریتم فراکاوشی جهش ترکیبی قورباغه انجام گرفت. در این مدل از معیارهای اقتصادی و اجتماعی جهت حداکثر کردن درآمد خالص، اشتغال نیروی کار و حداقل کردن آب مصرفی، هزینه محصولات و مقدار آب مجازی صادراتی استفاده شد. وزن معیارها بر اساس اطلاعات منطقه و مطالعات میدانی توسط روش تحلیل سلسله مراتبی تعیین گردید. این مدل پس از بدون بعد کردن معیارهای فوقالذکر به عنوان اهداف مدل و با دو سناریوی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در سناریوی اول زعفران، محصولات جالیزی، زیرهسبز و سبزیجات، بالاترین حد مربوطه )با توجه به وجود محدودیت( از سطح زیر کشت را به خود اختصاص دادند، اما در سناریوی دوم که 32 درصد از / 34 و 5 / محدودیت اختصاص سطح زیر کشت به محصولات کاهش یافت، ابتدا زعفران و سپس محصولات جالیزی به ترتیب با مقادیر 8 کل سطح زیر کشت، بیشترین سطح را به خود اختصاص دادند. همچنین با توجه به اقلیم خشک منطقه میزان آب مصرفی نسبت به الگوی کشت پایه در سناریوی اول و دوم به ترتیب 14 و 24 درصد کاهش داشت.