کمی‌سازی الگوی مصرف انرژی و میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در کشت چغندرقند (مطالعه موردی: مزارع روستای حسین آباد شهرستان شیروان)

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه کشاورزی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی شیروان

2 استادیار گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، زاهدان، ایران

3 دانشجوی دکتری مدیریت کارآفرینی دانشگاه آزاد واحد علی آباد

10.22048/rdsj.2021.280684.1930

چکیده

این تحقیق به بررسی الگوهای مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در مزارع چغندرقند روستای حسین آباد شهرستان شیروان، طی سال زراعی 97-96 می‌پردازد. داده‌ها از طریق پرسش‌نامه چهره به چهره گردآوری شد. مزارع به روش نمونه‌گیری تصادفی انتخاب شدند. ورودی‌های مربوط به محاسبه مصرف انرژی، شامل نیروی انسانی، ماشین آلات، دیزل، کودهای شیمیایی، کود دامی، سموم شیمیایی، برق و آب بود و خروجی‌ها نیز کل عملکرد گیاه را شامل می‌شد. نتایج نشان داد، کل انرژی ورودی و خروجی مزارع چغندرقند به‌ترتیب 52/66879 و 50/1310572 مگاژول در هکتار است. از کل انرژی مصرفی در تولید چغندرقند 39/38 درصد مربوط به مصرف کود‌های شیمیایی، 95/25 درصد مربوط به دیزل و 69/12 درصد مربوط به الکتریسیته می‌باشد. راندمان مصرف انرژی 59/19 و میزان بهره‌وری انرژی 72/0 کیلوگرم مگاژول در هکتار ثبت گردید. مواد شیمیایی، سوخت و الکتریسیته بیشترین نقش را در بین ورودی‌های انرژی در مزارع چغندر داشتند. میزان انتشار گاز‌هایCO2 ، N2O و CH4 به‌ترتیب 26/2463، 02/21 و 26/3 کیلوگرم در هکتار بود و میزان پتانسیل گرمایش جهانی این گاز‌ها برابر CO2eq ha-1 85/9048 محاسبه گردید که از این مقدار 76/0 درصد آن مربوط بهCH4 ، 22/27 درصد آن مربوط به CO2 و 02/72 درصد آن مربوط به N2O گزارش شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Quantification energy use pattern and greenhouse gas emissions in an agroecosystem (Case study: Farms of sugar beet in Hossein abad village of Shirvan city)

نویسندگان [English]

  • Mahdi Babaeian 1
  • Abolfazl Tavassoli 2
  • Mohamad hosein salehi 3
1 Assistant Professor. Department of Plant Production Technology, Higher Education Complex of Shirvan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Agriculture, Payame Noor University, Zahedan, Iran
چکیده [English]

This research examines the energy use patterns and greenhouse gas emission of sugar beet farms in Hossein abad village of Shirvan city, in 2017-18. Data were collected by using a face-to-face questionnaire. Farms were selected with a random sampling method. In this study, the inputs in the calculation of energy use include: human labor, machinery, diesel fuel, chemical fertilizers, farmyard manure, biocides, electricity, water and the output in the calculation of total output energy include plant yield. The results indicated that total energy inputs were 66879.92 MJ ha-1and outputs 1310572.50 MJ ha-1. Of the total energy consumption in sugar beet production, 38.39% is related to the use of chemical fertilizers, 25.95% is related to diesel and 12.69% is related to electricity. Energy use efficiency of 19.59 and energy productivity of 0.72 kg MJ ha-1 were recorded. Chemicals, fuel and electricity played the largest role among energy inputs in beet farms. CO2, N2O and CH4 emissions were 2463.26, 21.02 and 3.26 kg ha-1, respectively. And the amount of global warming potential of these gases was calculated as 9048.85 CO2eq ha-1, of which 0.76% was related to CH4, 27.22% was related to CO2 and 72.02% was related to N2O.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy use efficiency
  • Global warming potential
  • Greenhouse Gases
  • Sugar beet
  • Village
زاهدی، م.، عشقی زاده، ح. ر. و مندنی، ف. 1394. کارآیی انرژی و بهره‌وری در نظام‌های تولید سیب‌زمینی و چغندرقند استان اصفهان. مجله تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی، 5(17): 181-191.
غلامی قجلو، ج.، قنبریان، د.، ملکی، ع. و ترکی هرچکانی، م. 1394. بررسی راندمان مصرف انرژی و تحلیل اقتصادی مزارع تولید چغندرقند در شهرستان میاندوآب، استان آذربایجان غربی. مجله چغندرقند، 31(1): 109-121.
Asgharipour, M., Mondani, F. and Riahinia, S. 2012. Energy use efficiency and economic analysis of sugar beet production system in Iran: A case study in Khorasan Razavi province. Energy, 44: 1078–1084.
Banaeian, N., Omid, M. and Ahmadi, H. 2013. Energy and economic analysis of greenhouse strawberry production in Tehran province of Iran. Energy Conversion and Management 52: 1020-1025.
Bechini, L. and Castoldi, N. 2009. On-farm monitoring of economic and environmental performances of cropping systems: Results of a 2-year study at the field scale in northern Italy. Ecological Indicators 9: 1096-1113.
Demircan, V., Ekinci, K., Keener, H. M., Akbolat, D. and Ekinci, C. 2006. Energy and economic analysis of sweet cherry production in Turkey: a case study from Isparta province. Energy Conversion and Management 47: 1761-1769.
Erdal, G., Esengün, K., Erdal, H. and Gündüz, O. 2007. Energy use and economical analysis of sugar beet production in Tokat province of Turkey. Energy 32: 35-41.
Farid, M. A., Samani, Ghatreh S. and Rostami, S. 2013. An assessment of energy consumption for sugar beet production system in Iran a case study in Chahar Mahal va Bakhtiari province Mechanical Sciences in agricultural machinery 1: 57-64.
Haciseferoğullari, H., Acaroglu, M. and Gezer, I. 2003. Determination of the Energy Balance of the Sugar Beet Plant. Energy Sources 25: 15-22.
Jones, C. D., Fraisse, C. W. and Ozores-Hampton, M. 2012. Quantification of greenhouse gas emissions from open field-grown Florida tomato production. Agricultural systems 113: 64-72.
Litskas, V. D., Mamolos, A. P., Kalburtji, K. L., Tsatsarelis, C. A. and Kiose-Kampasakali, E. 2011. Energy flow and greenhouse gas emissions in organic and conventional sweet cherry orchards located in or close to Natura 2000 sites. Biomass and Bioenergy 35: 1302-1310.
Ozkan, B., Akcaoz, H. and Karadeniz, F. 2004a. Energy requirement and economic analysis of citrus production in Turkey. Energy Conversion and Management 45: 1821-1830.
Ozkan, B., Kurklu, A. and Akcaoz, H. 2004b. An input–output energy analysis in greenhouse vegetable production: a case study for Antalya region of Turkey. Biomass and Bioenergy 26: 89-95.
Pishgar-Komleh, S., Ghahderijani, M. and Sefeedpari, P. 2012. Energy consumption and CO2 emissions analysis of potato production based on different farm size levels in Iran. Journal of Cleaner production 33: 183-191.
Shrestha, D. 2002. Energy use efficiency indicator for agriculture, 1998. See also: http://www. usaskca/agriculture/caedac/PDF/mcrae. PDF 10.
Singh, J. 2002. On farm energy use pattern in different cropping systems in Haryana, India. Master of Science. Germany: International Institute of Management, University of Flensburg.
Smith, P., Martino, D., Cai, Z., Gwary, D., Janzen, H., Kumar, P., McCarl, B., Ogle, S., O'Mara, F. and Rice, C. 2008. Greenhouse gas mitigation in agriculture. Philosophical transactions of the royal Society B: Biological Sciences 363: 789-813.
Snyder, C., Bruulsema, T., Jensen, T. and Fixen, P. 2009. Review of greenhouse gas emissions from crop production systems and fertilizer management effects. Agriculture, Ecosystems & Environment 133: 247-266.
Soltani, A., Rajabi, M., Zeinali, E. and Soltani, E. 2013. Energy inputs and greenhouse gases emissions in wheat production in Gorgan, Iran. Energy 50: 54-61.
Stephen, K. and Jackson, F. 1994. Sugar beet. Encylopedia of agriculture science, vol. 4. New York: Academic Press Inc.
Tilman, D., Cassman, K. G., Matson, P. A., Naylor, R. and Polasky, S. 2002. Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature 418: 671-677.
Uzunoz, M., Akcay, Y. and Esengun, K. 2008. Energy Input-Output Analysis of Oilseed Sunflower Seed (Helianthus Annuus L.) Oil in Turkey. Energy sources. Part B Economics, planning and policy 3, 215-223.
Yaldiz, O., Ozturk, H., Zeren, Y. and Bascetincelik, A. 1993. Energy usage in production of field crops in Turkey. In "5th International Congress on Mechanisation and Energy Use in Agriculture. Turkey: Kusadasi", pp. 11-14.
Yilmaz, I., Akcaoz, H. and Ozkan, B. 2005. An analysis of energy use and input costs for cotton production in Turkey. Renewable Energy 30: 145-155.
Yousefi, M., Khoramivafa, M. and Mondani, F. 2014. Integrated evaluation of energy use, greenhouse gas emissions and global warming potential for sugar beet (Beta vulgaris) agroecosystems in Iran. Atmospheric Environment 92: 501-505.