مقایسه روند شاخص‌های انرژی و میزان تولید گاز گلخانه‌ای CO2 در تولید کلزای آبی و دیم در شمال ایران

مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی

مقاله 9، دوره 11، شماره 36، خرداد 1398، صفحه 88-102   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

علی متولی^* ؛ صالح یاسور

گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

مصرف انرژی و گرمایش جهانی و به دنبال آن بحث تغییر اقلیم ناشی از فعالیت‌های بشر یکی از مشکلات و معضلات عمده محیط زیستی است که بسیاری از پژوهشها را متوجه خود ساخته است. پژوهش حاضر به بررسی روند مصرف انرژی و تولید گاز گلخانه‌ای CO2 در تولید کلزای (Brassica napus) آبی و دیم در استانهای شمالی کشور پرداخت و شاخص‌های انرژی خروجی با توجه دادههای جمعآوری شده، برآورد گردید. دادهها از کشاورزان استانهای مازندران و گلستان در سال 95 و به روش نمونه‌گیری تصادفی جمعآوری گردید. نتایج حاصل از بررسی داده‌ها نشان داد که انرژی ورودی در کشت دیم در مازندران و گلستان به ترتیب به میزان 49/29 و 77/28 گیگاژول در هکتار و انرژی ورودی در کشت آبی در مازندران و گلستان به ترتیب به میزان 52/33 و 10/34 گیگاژول بر هکتار محاسبه گردید. میزان انرژی خروجی در کشت دیم در مازندران و گلستان به ترتیب به میزان 3/90 و 4/88 گیگاژول بر هکتار و انرژی خروجی در کشت آبی در مازندران و گلستان به ترتیب به میزان 27/82 و 25/82 گیگاژول بر هکتار محاسبه گردید. بالاترین و پایینترین نسبت انرژی در تولید کلزا به میزان 07/3، 41/2 به ترتیب در کشت دیم و آبی در استان گلستان بدست آمد. همچنین میزان تولید گاز گلخانهای CO2 در کشت دیم در مازندران و گلستان به ترتیب به میزان 04/41715 و 60/39968 کیلوگرم در هکتار و میزان تولید گاز گلخانه‌ای CO2 در کشت آبی در مازندران و گلستان به ترتیب به میزان 11/46180 و 62/45011 کیلوگرم بر هکتار محاسبه گردید.

کلیدواژه‌ها

تحلیل انرژی؛ گاز گلخانهای؛ شمال ایران؛ گرمایش کره زمین

مراجع

آمار نامه کشاورزی سال زراعی93-1392، وزارت جهاد کشاورزی. 85 صفحه.

حیدرقلی نژادکناری م، حسن‌زاده قورت‌تپه ع، 1382. ارزیابی بیلان انرژی زراعت گندم دیم در استان مازندران. پژوهش و سازندگی، 16 (1): 63-65.

خجسته پور، م.، ع. طاهری راد و ا. نیکخواه. 1394. ارزیابی چرخۀ حیات تولید پنبه در استان گلستان مبتنی بر تولید زیست توده، انرژی، و کسب درآمد. مهندسی بیوسیستم ایران. جلد 46، شماره 2: 95-104.

 دستان، س.،  ا. سلطانی، ق. نورمحمدی و ح. مدنی. 1393. انتشار دی‌اکسید کربن و پتانسیل گرمایش جهانی ناشی از مصرف انرژی در نظام‌های کاشت شالیزاری. بوم شناسی کشاورزی. جلد 6، شماره 4: 823-835.

دهشیری، ع. 1378. کلزا. انتشارات دفتر تولید وبرنامه های ترویجی و انتشارات فنی معاونت ترویج. 64 صفحه.

رجبی، م. ح.، ا. سلطانی، ا. زینلی و ا. سلطانی. 1391. ارزیابی انتشار گازهای گلخانه ای و پتانسیل گرمایش جهانی ناشی از آن در تولید گندم در گرگان. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. جلد 5، شماره 3: 23-44.  

روحانی‌نژاد، م. ح.، ا. جوادی و م. شیرالی نژاد. 1390. بررسی سیر مصرف انرژی در تولید کلزا در شهرستان شوشتر. اولین همایش ملی مباحث نوین در کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه، ساوه، ایران.

شیرالی نژاد، م و ر. مقدسی. 1389. بررسی سطح بهینه مزرعه در توجیه اقتصادی مالکیت ماشین های کشاورزی. مطالعه موردی شهرستان شوشتر. مجموعه مقالات ششمین کنگره ملی مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون. پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (کرج). 12 صفحه.

عالی‌مقام، م.، ا. سلطانی و ا. زینلی. 1393. مصرف سوخت، انرژی و انتشار گازهای گلخانه ‏ای ناشی از هر یک از عملیات زراعی در تولید سویا. نشریه تولید گیاهان زراعی. جلد 7، شماره 1: 1-23.

فیض‌بخش، م. ت.، و م. باقری. 1393. بررسی شاخصهای انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی در تولید کلزا در گرگان، پژوهشنامه گیاهان دانه روغنی ایران. جلد 3، شماره 2: 33-46.

فیض‌بخش، م. ت.، و ا. سلطانی. 1392. جریان انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی در مزارع ذرت دانه ای (شهرستان گرگان). جلد 6، شماره 3: 89-107.

کاظمی، ح. 1393. ارزیابی جریان انرژی در مزارع سویا در استان گلستان. پژوهشنامه گیاهان دانه روغنی ایران. جلد 3، شماره 1: 13-27.

کوچکی، ع. 1373. کشاورزی و انرژی (نگرشی اکولوژیک). انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. 229 صفحه.

مختارپور، ح.، ر. به‌مرام و س. زیادلو. 1381. راهنمای کشاورزی در استان گلستان، انتشارات نوروزی. 132 صفحه.

ملائی، ک.، و ص. افضل نیا. 1391. تعیین شاخص‌های انرژی در تولید گندم و کلزا در کشت و صنعت دشت نمدان اقلید. مجله اکوفیزیولوژی گیاهی. جلد 4، شماره 1: 26-36.

نصریان، ن.، م. الماسی، س. مینایی، و ح. باخدا. 1384. مطالعه جریان انرژی در تولید نیشکر در واحد کشت و صنعت در جنوب اهواز، چهارمین کنگره ملی مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون ایران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

Akcaoz, H., O. Ozcatalbas and H. Kizilay. 2009. Analysis of energy use for pomegranate production in Turkey. J Food Agri. Environ. 7: 475-480.

Banaeian, N.,  M. Omid and H. Ahmadi. 2011. Energy and economic analysis of greenhouse strawberry production in Tehran province of Iran. Energy Conv. Manag., 52(2): 1020-1025.

Canakci, M., M. Topakci, I. Akinci and A. Ozmerzi. 2005. Energy Use Pattern of Some Field Crops and Vegetable Production: Case Study for Antalya Regions Turkey. Energy Conv. Manag., 46: 366-655.

Dyer, J.A., and R.L. Desjardins. 2006. Carbon dioxide emissions associated with the manufacturing of tractors and farm machinery in Canada. Biosys. Eng., 93(1): 107-18.

Dyer, J.A., and R.L. Desjardins. 2003. Simulated farm fieldwork, energy consumption and related greenhouse gas emissions in Canada. Biosys. Eng., 85(4): 503-13.

Erdal, G., K. Esengun, H. Erdal and O. Gunduz. 2007. Energy use and economical analysis of sugar beet production in Tokat province of Turkey. Energy, 32: 35-41.

Hatirli, S.A., and B. Ozkan. 2006. Energy inputs and crop yield relationship in greenhouse tomato production. Renew. Energy, 31: 427-438.

Heidari, M.D., and M. Omid. 2011. Energy use patterns and econometric models of major greenhouse vegetable productions in Iran. Energy, 36: 220-225.

Khoshnevisan, B., S. Rafiee,  M. Omid, H. Mousazadeh and M.A. Rajaeifar. 2014. Application of artificial neural networks for prediction of output energy and GHG emissions in potato production in Iran. Agri. Sys., 123: 120-127.

Khoshnevisan, B., S. Rafiee, M. Omid, M. Yousefi and M. Movahedi. 2013. Modeling of energy consumption and GHG (greenhouse gas) emissions in wheat production in Esfahan province of Iran using artificial neural networks. Energy, 52: 333-338.

Kitani, O. 1999. Energy and biomass engineering in: St. Joseph, M.A. (Ed.). CIGR Handbook Agri. Eng. p. 330.

Lal, R. 2004. Carbon emission from farm operations. Env. Int. 30(7): 981-90.

Mandal, K.G., K.P. Saha, P.K. Ghosh, K.M. Hati and K.K. Bandyopadhyay. 2002. Bioenergy and economic analysis of soybean-based crop production systems in central India. Biom. Bioe., 23: 337-345.

Mirhaji, H., M. Khojastehpour and M.H. Abaspour-fard. 2013. Environmental effects of wheat production in the Marvdasht region. J. Natural Env., 66(2): 223-232.

Mobtaker, H.G., A. Keyhani, A. Mohammadi, S. Rafiee and A. Akram. 2010. Sensitivity analysis of energy inputs for barley production. Agri. Eco. Env., 137: 367-372.

Mousavi-Avval, S.H., S. Rafiee, A. Jafari, A. Mohammadi. 2011b. Improving energy use efficiency of canola production using data envelopment analysis (DEA) approach. Energy, 36(5): 2765-2772.

Mousavi-Avval, S.H., S. Rafiee, A. Jafari and A. Mohammadi. 2011a. Energy flow modeling and sensitivity analysis of inputs for canola production in Iran. J. Clean. Prod., 19 (13):1464-1470.

Ovtit-Canavate, J., and J. L. Hernanz. 1999. Energy analysis and saving. In CIGR  Handbook of Agricultural Engineering. Energy and Biomass Engineering. ASAE Publication, MI., p. 13-23.

Rajaeifar, M.A., A. Akram, B. Ghobadian, S. Rafiee and M.D. Heidari. 2014. Energy-economic life cycle assessment (LCA) and greenhouse gas emissions analysis of olive oil production in Iran. Energy, 66: 139-149.

Rathke, G.W., B.J. Wienhold, W.W. Wilhelm and W. Diepenbrock. 2007. Tillage and rotation effect on corn–soybean energy balances in eastern Nebraska. Soil Till. Res., 97: 60-70.

Tzilivakis, J., D.J. Warner, M. May, K.A. Lewis and Jaggard, K. 2005. An assessment of the energy inputs and greenhouse gas emissions in sugar beet (Beta vulgaris) production in the UK. Agri. Sys., 85: 101-119.

Unakitan, G., H. Hurm and F. Yilmaz. 2010. An analysis of energy use efficiency of canola production in Turkey. Energy, 35 (9): 3623-3627.

Venturi, P. and G. Venturi. 2003. Analysis of energy comparison for crops in European agricultural systems. Biom. Bioe., 25: 235-255.