بخشی از مقاله
مصرف انرژی به خصوص سوخت دیزل مصرفی توسط تراکتور سهم قابل توجهی در هزینههای تولیدات کشاورزی داشته و پیشبینی آن نیازمند ابزار علمی دقیق میباشد. این مطالعه با هدف تعیین و ارزیابی مدل ریاضی مناسب و مستقل از پارامترهای نسبتا پیچیده به منظور پیشبینی میزان مصرف سوخت دیزل در یکی از تراکتورهای متداول یعنی MF-399 در شهرستان پارس آباد مغان و بر اساس پارامترهای زراعی و ماشینی در انجام عملیات مکانیزه ذرت دانهای انجام شد. اندازه سطح زیرکشت ذرت دانهای - هکتار - به همراه عملکرد زمانی تراکتور در انجام عملیات خاکورزی، کاشت و داشت به عنوان متغیرهای مستقل مورد استفاده قرار گرفتند. پس از بررسی و آزمون مدلهای مختلف بر اساس شاخصهای آماری و اقتصادسنجی، مدل کاب- داگلاس با پنج جمله و چهار متغیر مستقل به عنوان بهترین مدل به منظور پیشبینی میزان مصرف سوخت دیزل انتخاب گردید که در آن ضریب تبیین تعدیل شده برابر 0/703 و درصد میانگین مطلق خطا برابر 9/45 درصد تخمین زده شد. در این مدل متغیر سطح زیرکشت دارای کشش منفی در مصرف سوخت داشت و در ازای افزایش هر یک درصد در مقدار آن، مصرف سوخت به میزان 0/004 درصد کاهش نشان داد. همچنین، زمانهای صرف شده برای عملیات خاکورزی، کاشت و داشت دارای کشش مثبت در مصرف سوخت داشتند و در ازای افزایش هر یک درصد در هر یک از این زمانها، مصرف سوخت به ترتیب به میزان 0/393، 0 /137و 0/098 درصد افزایش نشان داد.
پیشبینی مصرف سوخت در تولید محصولات مختلف به چند دلیل دارای اهمیت میباشد: اول اینکه، برنامهریزی تولید محصولات کشاورزی بدون بودجهریزی سالیانه در مورد یکی از نهادههای هزینهبر یعنی سوخت مصرفی بیفایده بوده و برای اینکار نیاز به ابزار علمی دقیق میباشد. دوم اینکه، با توجه به مصرف بالای سوخت دیزل در بخش کشاورزی، یافتن راهکارهای کاهش مصرف آن ضروری بوده و این کار با داشتن یک مدل ریاضی مناسب، عملی خواهد بود. بر اساس نوع سوخت و مقدار زمانی که تراکتور یا ماشین برای انجام عملیات کشاورزی صرف میکند، هزینههای مربوط به سوخت و روغنکاری حداقل از 16% تا بیش از 45% از کل هزینههای ماشینی را شامل میشود. لذا، شاخص مصرف سوخت نقش قابل ملاحظهای در انتخاب و مدیریت تراکتور و تجهیزات زراعی بازی میکند. همچنین، بیشتر مدلهای بودجهریزی از یک روش ساده برای تخمین مصرف سوخت دیزل استفاده میکنند. لیکن، تخمینی بهتر است که شرایط واقعی عملیات زراعی را که به منظور مقایسه سیاستهای مدیریت ماشینهای کشاورزی مورد نیاز است، در بر داشته باشد.
در طی مطالعهای که توسط مقیمی و همکاران - Moghimi et al., 2013 - در مورد بررسی میزان مصرف انرژی و نیز ارزیابی مدل اقتصادسنجی بین منابع مختلف انرژی مصرف شده و عملکرد گندم تولیدی در شهرستان قروه انجام شد، تابع تولید کاب- داگلاس به عنوان بهترین مدل برای تبیین این ارتباط شناخته شد. صفا و همکاران - Safa et al., 2009 - از رهیافت شبکه عصبی مصنوعی به منظور پیشبینی مصرف سوخت با درنظر گرفتن متغیرهای اجتماعی، جغرافیایی و فنی موثر در تولید گندم استفاده نمودند که در بین متغیرهای مورد مطالعه، میزان اسب بخار در هکتار و اندازه قطعات مزرعه به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را در میزان مصرف سوخت داشتند. گریسو و همکاران - Grisso et al. 2004 - یک مدل کلی به منظور پیشبینی مصرف سوخت تراکتور برای حالتهای تمامبار و بارهای جزئی تخمین زدند. با استفاده از این مدل، امکان پیشبینی و صرفهجویی مصرف سوخت برای مدلهای خاص از تراکتور و نیز در شرایط متفاوت از نظر نوع عملیات زراعی و نیز بار تراکتور فراهم گردید .
نتایج تحقیقات انجام شده در کشور نپال توسط شرستا - Shrestha, 1998 - در دوره زمانی 1970-1995 نشان داد که سهم سوخت مصرفی 17% از کل انرژی وارده در مزارع این کشور را تشکیل میدهد که سهم قابل توجهی میباشد. تاثیر خاکورزی - مرسوم و بیخاکورزی - و بازده انرژی روی عملکرد ذرت دانهای در غرب ترکیه مطالعه شد و نتیجهگیری شد که بالاترین مصرف سوخت در خاکورزی مرسوم و کمترین آن در بیخاکورزی بوده است . - Yalcin and Cakir, 2006 - در طی تحقیقی که در کشور هند توسط سینگ و همکاران - Singh et al., 2002 - به منظور بررسی میزان کل سوخت مصرفی برای سه محصول گندم، نخود سبز و ارزن صدفی انجام شد، نتایج نشان داد که برای تولید این محصولات به ترتیب 59، 22/3 و 28/7 لیتر در هکتار سوخت گازوئیل و همچنین 251/2، 82/7 و 59/7 کیلووات در هکتار الکتریسیته نیاز است. همچنین در مطالعهای که توسط کاناکسی و همکاران - 2005 - جهت ارزیابی سوخت مصرفی برای تولید گندم در منطقه آنتالیای ترکیه انجام شد، میزان کل سوخت مصرفی برابر 67/8 لیتر در هکتار سنجیده شد که از این مقدار عملیات تهیه بستر - خاک ورزی - با 46/5 لیتر بیشترین سهم را دارا بود. ضمن اینکه عملیات دیگر نظیر برداشت 13/5 - لیتر - ، حمل و نقل 5/7 - لیتر - ، کنترل آفات 1 - لیتر - ، کوددهی 0/6 - لیتر - و کاشت 0/5 - لیتر - به ترتیب در رتبههای بعدی قرار داشتند. صفا و طباطباییفر - Safa M. & Tabatabaeefar A., 2008 - نیز کل سوخت مصرفی را در دو سامانه کشت گندم آبی و دیم شهرستان ساوه مورد ارزیابی قرار دادند که بیشترین میزان مصرف سوخت در تولید گندم آبی برابر 598 و 74 لیتر در هکتار به ترتیب برای دو سامانه کشت گندم آبی و دیم بوده است که در این میان بیشترین سهم سوخت مصرفی در سامانه کشت آبی مربوط به عملیات آبیاری - 78/4% - و بیشترین سهم مصرف سوخت در سیستم کشت دیم به عملیات خاکورزی - 59% - اختصاص داشته است.
سایر تحقیقات نیز نشان دادند که عملیات خاکورزی که به عنوان بخشی از عملیات زراعی جهت آمادهسازی خاک زراعی انجام میشود بیشترین مصرف انرژی سوختهای فسیلی را به خود اختصاص داده است . - Pimentel et al., 1973 - بورین و همکاران - Borin et al., - 1997 گزارش کردند که متوسط انرژی ورودی در هکتار متناسب با شدت عملیات خاکورزی است. وقتی عملیات خاک ورزی کاهش مییابد، مصرف سوخت کاهش و کارایی انرژی افزایش مییابد. آنها گزارش نمودند که 30% از کل انرژی ورودی در مزرعه صرف عملیات خاکورزی میشود. بوناری - Bonari, 1995 - در مطالعهای نشان داد که مدت انجام عملیات، مصرف سوخت، انرژی مورد نیاز و هزینه در شرایط حداقل خاک ورزی به میزان 55% کاهش مییابد در حالی که عملکرد محصول گندم تغییر قابل توجهی نداشت. همت و مصدقی - Hemmat & Mossadeghi, 2001 - گزارش نمودند که بهکارگیری روشهای صحیح خاک ورزی و انتخاب مناسب ادوات زراعی ازجمله عواملی هستند که میتوانند علاوه بر کاهش میزان سوخت مصرفی سبب آلودگی کمتر محیطزیست گردند.
بررسیهای انجام شده نشان میدهد که در مورد پیشبینی مصرف سوخت تراکتور از مدلها و روشهای مختلفی استفاده شده است. لیکن، به چند دلیل ضرورت مطالعه حاضر قابل توجیه تشخیص داده شد: -1 در هیچکدام از مطالعات زمانهای مربوط به عملیات مکانیزه بهصورت مجزا در نظر گرفته نشده است، -2 مدلها عموما بهصورت کلی و بدون مطالعه بر روی یک مدل خاص از تراکتور انجام شده است و -3 در بیشتر مدلهای تعیین شده، به منظور پیشبینی مصرف سوخت نیاز به ابزار خاص برای اندازهگیری بوده که در خیلی از موارد سهولت کاربردی بودن آنها بهخصوص برای کشاورزان غیرممکن میباشد و -4 در مورد محصول ذرت دانهای مدل ریاضی مشخصی به منظور محاسبه میزان مصرف سوخت در تولید آن برآورد نشده است. لذا، با توجه به موارد گفته شده، تعیین و ارزیابی مدلی که ضمن داشتن دقت بالا، دارای پیچیدگی زیادی نباشد و صرفا با داشتن اطلاعات موردنظر در مورد اندازه مزرعه و زمان صرف شده برای انجام عملیات مکانیزه بتواند سوخت مورد نیاز برای عملیات مکانیزه قابل انجام توسط تراکتور MF-399 را محاسبه نماید، ضروری به نظر رسید. نتایج حاصل از این مطالعه میتواند در برنامهریزی سالیانه سوخت مورد نیاز بخش کشاورزی برای تولید ذرت دانهای استفاده شده و نیز به عنوان یک ابزار علمی برای بودجهریزی سالیانه هزینههای جاری مکانیزاسیون به کار گیرد. همچنین، نتایج
