راهبردهای توسعه روستایی

تخمین ردپای کربن و پتانسیل گرمایش جهانی محصول جو (Hordeom Vulgare L.) (مطالعه موردی: نواحی روستایی شهرستان شیروان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

مهدی بابائیان 1
ابوالفضل توسلی 2
یاسر اسماعیلیان 3

1 استادیار گروه تولیدات گیاهی، مجتمع آموزش عالی شیروان، ایران

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

3 استادیار گروه کشاورزی، مجتمع عالی گناباد، ایران

https://doi.org/10.22048/rdsj.2023.384652.2083
چکیده
این پژوهش با هدف بررسی توان ترسیب کربن در گیاه جو و تعیین پتانسیل گرمایش جهانی این محصول، در سال زراعی 1399-1400 در نواحی روستایی شهرستان شیروان اجرا شد. بدین منظور نمونه­برداری به­روش تصادفی سیستماتیک در 30 مزرعه از عمق 30-0 سانتیمتری خاک انجام شد و نهاده­های مصرفی از طریق پرسشنامه چهره به چهره به دست آمد. نتایج به­دست آمده نشان داد توان ترسیب کربن خاک در مزارع جو شهرستان معادل 74/1 تن در هکتار بود. مقایسه ضریب تبدیل اندام­های گیاهی نشان داد سنبله نسبت به ریشه به میزان 44/22 درصد ضریب تبدیل بالاتری داشت. توان ترسیب کربن سنبله، ساقه و ریشه جو به ترتیب 20/1297، 624/620 و 114 کیلوگرم در هکتار تعیین شد. در میان نهاده­های ورودی، سوخت دیزل با میانگین 70/552 کیلوگرم در هکتار دارای بیشترین نقش و الکتریسیته با میانگین 85/6 کیلوگرم در هکتار دارای کمترین نقش در انتشار گاز­های گلخانه­ای بود. در بین گاز­های گلخانه­ای نیز دی­اکسید­کربن با 79/1135 کیلوگرم در هکتار بیشترین سهم را داشت. مجموع پتانسیل گرمایش جهانی یک هکتار جو در شهرستان شیروان 31/1147 کیلوگرم معادل دی­اکسید­کربن به‌دست آمد. میزان ردپای کربن به‌دست آمده برای کل زیست توده گیاهی برابر 28/0 کیلوگرم معادل دی­اکسید­کربن بر کیلوگرم زیست توده جو بود. به طور کلی نتایج بدست آمده نشان داد محصول جو از توان ترسیب کربن قابل قبولی برخوردار است و گیاه زراعی مناسب برای قرارگیری در برنامه الگوی کشت مناطق روستایی می­باشد. بر اساس نتایج این پژوهش بخشی از تولید ناخالص مناطق روستایی شهرستان شیروان از طریق کشت محصول جو در اراضی حاشیه­ای با توان تولید کم قابل حصول خواهد بود که نقش مهمی در توسعه این مناطق خواهد داشت. بنابراین توصیه می­گردد بخشی از اراضی مزروعی حاشیه روستاهای شهرستان شیروان که محصولات اقتصادی با نیاز غذایی بالا در آنها قابل کشت نیست، به کشت محصول جو اختصاص یابد تا بتواند علاوه بر کسب درآمد برای کشاورزان روستایی از طریق ترسیب کربن اثرات زیست­محیطی فعالیت­های کشاورزی را کاهش دهد.

کلیدواژه‌ها

دی اکسید کربن
گازهای گلخانه ای
گرمایش جهانی
مخاطرات زیست محیطی

موضوعات

عنوان مقاله English

Estimation of carbon footprint and global warming potential of barley (Hordeom Vulgare L.) (Case study: Rural areas of Shirvan city)

نویسندگان English

Mahdi Babaeian 1
Abolfazl Tavassoli 2
Yasser Esmailian 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
3 Department of Agriculture and Natural Resources, University of Gonabad, Gonabad, Iran
چکیده English

This study was conducted to investigate the ability of carbon sequestration in barley and to determine the global warming potential of this product in the cropping year 2020-2021 in rural areas Shirvan city. For this purpose, systematic random sampling was performed in 30 farms from 0-30 cm soil depth and consumption inputs were obtained through face-to-face questionnaire. The results showed that the soil carbon sequestration capacity in barley farms was equal to 1.74 ton/ha-1. Comparison of conversion coefficient of plant organs showed that spike had a higher conversion coefficient of 22.4% than root. The carbon sequestration capacity of spike, stem and barley root was determined as 1297.20, 620.62 and 114.00 kg.ha-1, respectively. Among the inputs, diesel fuel with an average of 552.70 kg.ha-1 had the highest role and electricity with an average of 6.85 kg.ha-1 had the least role in greenhouse gas emissions. Among greenhouse gases, carbon dioxide with 1135.79 kg.ha-1 had the highest share. The total global warming potential of one hectare of barley in Shirvan city was 1147.31 kg equivalent of carbon dioxide. The amount of carbon footprint obtained for the total plant biomass was equal to 0.28 kg equivalent to carbon dioxide per kg of barley biomass. In general, the obtained results showed that the barley product has an acceptable carbon sequestration capacity and is a suitable crop to be included in the model program of rural areas. Based on the results of this research, part of the gross production of rural areas of Shirvan city will be achieved through the cultivation of barley in marginal lands with low production capacity, which will play an important role in the development of these areas.

کلیدواژه‌ها English

Carbon dioxide
Greenhouse gases
Global warming
Environmental hazard
آمارنامه کشاورزی، 1399. دفتر آمار و فناوری اطلاعات ، وزارت جهاد کشاورزی، تهران
بابائیان، م.، توسلی، ا. و صالحی، م. ح. 1400. کمی‌سازی الگوی مصرف انرژی و میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در کشت چغندر قند (مطالعه موردی: مزارع روستای حسین آباد شهرستان شیروان). مجله راهبردهای توسعه روستایی، 8(2): 201-212.
تمرتاش، ر.، طاطیان، م .ر. و یوسفیان، م. 1391. تأثیر گونه‌های رویشی مختلف در ترسیب کربن در مراتع جلگه‌ای میانکاله. محیط شناسی، 38(2): 45-54.
جعفریان، ز. و احمدی، ا. 1396. مطالعه توان ترسیب کربن دو گونه‏ Helichrisum Aucheri و Helichrisum Globiferum در استان آذربایجان غربی. پژوهش­های محیط زیست، 8(15): 123-130.
جعفریان، ز. و طایفه سید علیخانی، ل. 1392. پتانسیل ترسیب کربن در اراضی زراعی گندم دیم منطقه کیاسر. دانش کشاورزی وتولید پایدار. 23(1): 31-41.
حسن نژاد، م؛ کهنسال، م ر. و قربانی، م. 1390. عوامل مؤثّر بر مشارکت روستاییان در گروه‌های توسعه روستایی در محدوده اجرای پروژه استان خراسان جنوبی، فصلنامه روستا و توسعه، 14 (2): 73-91.
خرم دل، س.، رضوانی مقدم، پ. و جعفری، ل. 1395. ارزیابی توانایی بالقوه ترسیب کربن مزارع کلزا در استان خراسان رضوی. مجله تولید گیاهان زراعی، 9(3): 22-43.
خرم دل، س.، ملافیلابی، ع. و لطیفی، ه. 1397. ارزیابی ترسیب کربن و پتانسیل گرمایش جهانی مزارع زعفران (مطالعه موردی: استان خراسان رضوی). پژوهش­های تولید گیاهی، 25(1): 13-29.
صابری‌فر، ر، فال سلیمان، م. و قیصاری، ص. 1391. توسعه محلی پایدار و جلب مشارکت حداکثری مردم بر اساس تجارب پروژهی بین‌المللی ترسیب کربن. جغرافیا و توسعه، (28): .41-54
عبدی، ن.، مداح عارفی، خ. و زاهدی امیری، ق. 1387. برآورد ظرفیت ترسیب کربن در گون‌زارهای استان مرکزی (مطالعه موردی منطقه مالمیر شهرستان شازند). تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 15(2): 269-282.
محبی، ع ا، ، سلیمان گلی، ر، و یزدانی، ا. 1398. ترسیب کربن و توسعه روستاهای پیرامونی مورد: بخش سنخواست شهرستان جاجرم. 1 (1): 83-94.
ملافیلابی، ع. و شباهنگ، ج. 1399. ارزیابی توانایی بالقوه ترسیب کربن اندام‌های هوایی و زیرزمینی و پتانسیل گرمایش جهانی گندم (Triticum aestivum L.) در استان خراسان رضوی. بوم شناسی کشاورزی، 12(2): 265-279.
موشانی، س.، کاظمی، ح.، سلطانی، ا.، اسدی، م. ا. 1398. مقایسه پتانسیل ترسیب کربن اندام‌های گیاهی سویا (Glycine max (L.) Merill) در دو کشت ‌بوم مرسوم و حفاظتی (مطالعه موردی: شهرستان گرگان). مجله پژوهش‌های تولید گیاهی، 26(3): 235-253.
نوبخت، ع. ع.، پورمجیدیان، م. ر.، حجتی، م. و فلاح، ا. 1390. مقایسه مقدار ترسیب کربن خاک در جنگلکاری‌های خالص سوزنی برگ و پهن برگ (مطالعه موردی: طرح جنگلداری دهمیان ، مازندران ). جنگل ایران، 3(1): 13-23.
هادربادی، غ م. و پویافر ا.م. 1385. بسیج جوامع محلی و مدیریت مشارکت منابع طبیعی در مناطق خشک و بیابانی) تجربه موفق پروژه بین المللی ترسیب کربن(، جنگل و مرتع، (70): 74 تا 76.
Chambers, J. C. and Brown, R. W. 1983. Methods for vegetation sampling and analysis on revegetated mined lands. Vol. 151. US Department of Agriculture, Forest Service, Intermountain Forest and Range Experimental Station Press. p. 57.
Dastan, S., Soltani, A., Noormohamadi, G., Madani, H. and Yadi, R. 2016. Estimation of the carbon footprint and global warming potential in rice production systems. Journal of Environmental Sciences, 14(1): 19-22.
Daudu, C. K., Muchaonyerwa, P. and Mnkeni, P. N. S. 2009. Litterbag decomposition of genetically modified maize residues and their constituent Bacillus thuringiensis protein (Cry1Ab) under field conditions in the central region of the Eastern Cape, South Africa. Agriculture, Ecosystems & Environment, 134(3–4): 153–158.
Fabrizzi, K. P., Rice C. W., Schlegel, A., Peterson, D., Sweeney, D. W. and Thompson, C. 2007. Soil Carbon Sequestration in Kansas: Long-Term Effect of Tillage, N Fertilization, and Crop Rotation. Kansas State University 1-44.
Foroozeh, M. R. and Mirzaali, E. 2006. The effects of enclosure on carbon sequestration in the dominant species and soil surface in saline range lands (Case study of Gomishan rangelands). Abstract Book of 8th International Conference on Development of Dry Lands. Beijing, China. Pp, 35–36.
Gan, Y., Liang, C., Hamel, C., Cutforth, H. and Wang, H. 2011. Strategies for reducing the carbon footprint of field crops for semiarid areas. A review. Agronomy for Sustainable Development, 31(4):643-656.
Gan, Y., Liang, Ch., Huang, G., Malhi, S. S., Brandt, S. A. and Katepa-Mupondwa, F. 2012. Carbon footprint of canola and ustard is a function of the rate of N fertilizer. International Journal of Life Cycle Assessment, 17: 58-68.
Hajabbasi, M. A. and Hemmat, A. 2000. Tillage impacts on aggregate stability and crop productivity in a clay-loam soil in central Iran. Soil and Tillage Research, 56(3–4): 205–212.
Huang, L., Liu, J., Shao, Q. and Xu, X. 2012. Carbon sequestration by forestation across China: Past, present, and future. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(2): 1291e1299.
Khoshnevisan, B., Rafiee, S., Omid, M., Yousefi, M. and Movahedi, M. 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.
Kramer, K. J., Moll, H. C. and Nonhebel, S. 1999. Total greenhouse gas emissions related to the Dutch crop production system. Agriculture, Ecosystems & Environment, 72(1): 9–16.
Mahdavi, K., Sanadgol, A., Azarnivand, H., Kafaki, S. B., Jafari, M., Maleki, M. and Malekian, A. 2009. Effects of removing aerial biomass and density on carbon sequestration and weight of Atriplex lentiformis. Asian Journal of Plant Sciences, 8(2): 183–186.
Mosaddeghi, M. R., Hajabbasi, M. A., Hemmat, A. and Afyuni, M. 2000. Soil compactibility as affected by soil moisture content and farmyard manure in central Iran. Soil and Tillage Research, 55(1–2): 87–97.
Russell, A. E., Laird, D., Parkin, T. B. and Mallarino, A. P. 2005. Impact of nitrogen fertilization and cropping system on carbon sequestration in Midwestern Mollisols. Soil Science Society of America Journal, 69(2): 413.
Schulp, C. J. E., Nabuurs, G.-J., Verburg, P. H. and de Waal, R. W. 2008. Effect of tree species on carbon stocks in forest floor and mineral soil and implications for soil carbon inventories. Forest Ecology and Management, 256(3): 482–490.
Snedecor, G. W. and Cochran, W. G. 1980. Statistical Methods Iowa State University Press, Ames. Statistical Methods, 7th Ed.. The Iowa State University Press, Ames.
Snyder, C. S., Bruulsema, T. W., Jensen, T. L. and Fixen, P. E. 2009. Review of greenhouse gas emissions from crop production systems and fertilizer management effects. Agriculture, Ecosystems & Environment, 133(3–4): 247–266.
Soltani, A., Rajabi, M. H., Zeinali, E. and Soltani, E. 2013. Energy inputs and greenhouse gases emissions in wheat production in Gorgan, Iran. Energy, 50: 54–61.
Tzilivakis, J., Warner, D. J., May, M., Lewis, K. A. and Jaggard, K. 2005. An assessment of the energy inputs and greenhouse gas emissions in sugar beet (Beta vulgaris) production in the UK. Agricultural Systems, 85(2): 101–119.
Walkley, A. and Black, I. A. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37(1): 29–38.
Wiesmeier, M., Hübner, R., Spörlein, P., Geuß, U., Hangen, E., Reischl, A., Schilling, B., von Lützow, M. and Kögel‐Knabner, I. 2014. Carbon sequestration potential of soils in southeast Germany derived from stable soil organic carbon saturation. Global Change Biology, 20(2): 653–665.
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.

صفحه اصلی

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما