بخشی از مقاله
تجزیه و تحلیل انرژي در بوم نظامهاي کشاورزي
و راهکارهاي افزایش کارآیی انرژي
واژههاي کلیدي: انرژي، تجزیه و تحلیل انرژي، بوم نظام هاي زراعی
چکیده
استفاده موثر از انرژي در بخش کشـاورزي نقـش اساسـی در
پایداري تولید، بهینه سـازي اقتصـادي سیسـتم، حفـظ ذخـایر
سوختهاي فسیلی و کاهش آلودگی هوا دارد. تجزیه و تحلیـل انرژي در کشاورزي مـی توانـد در ارزیـابی فشـار فعالیتهـاي انسان بر تعادل و ثبات محیطـی موجـود در الگوهـاي جریـان
انرژي و تغییر آنها مورد استفاده قرار گیرد. اگـر چـه افـزایش
سطح مکانیزاسیون در سیستم هاي رایج کشـاورزي موجـب
افزایش تولید گردیده اما مصرف انرژي در بخـش کشـاورزي
بطور روز افزون افزایش و کارآیی انرژي مصرفی کاهش یافته است. بوم نظامهاي زراعی می بایسـت براسـاس سیسـتمهاي
اکولوژیکی و بیولوژیکی جهت تـامین درونـی انـرژي و مـواد غذایی پایه ریزي گردنـد. ایـن امـر موجـب کـاهش مصـرف سوختهاي فسیلی و افزایش کارآیی انرژيکارآییخواهد شد.
انرژي مصرفی در کشاورزي از طریق کـاهش انـرژي صـنعتی
زراعی ورودي به سیستم مانند: کودهاي معدنی، علف کشـها، عملیات شخم و یا افزایش استفاده از انرژیهـاي بیولوژیـک در سیسـتم از قبیـل نیـروي کـار، کودهـاي آلـی و بیولـوژیکی و همچنین طراحی سیستمهایی که در آنهـا روابـط اکولوژیـک و
بیولوژیک موجـب ثبـات عملکـرد در دراز مـدت و فراهمـی
بیشتر مواد غذایی و بیوماس و اتکاء بیشـتر سیسـتم بـه منـابع درونی خود می شود، حاصل می گردد. توسعه تنـوع زیسـتی کشاورزي نیز منجر به پایداري هر چه بیشـتر بـوم نظامهـاي زراعی و کاهش مصرف انرژي فسیلی در بوم نظامهاي زراعی خواهد شد.
مقدمه :
با افزایش روز افزون جمعیت جهان و محـدودیت انـرژي در
آینده دسترسی به انرژي بـه مقـدار کـافی از بسـیاري جهـات
مشکل تر خواهد بود. حتی اگر دولتها قـادر بـه کنتـرل رشـد
جمعیت گردند، پیش بینی می شود جمعیـت جهـان در سـال
2020 بالغ بر 10 میلیارد نفر خواهد بود و همچنین پیش بینـی
می شود که در کشـورهاي جهـان سـوم بعلـت جـوان بـودنـیلی
جمعیت، پتانسیل بیشتري براي رشد جمعیت در طی سـالهاي
آینده وجود داشته و ورود این نسلهاي جدید به بازار اقتصاد کشورهاي در حال توسعه موجب افزایش انفجار آمیز تقاضاي
کالا، خدمات و انرژي می گردد. با افـزایش جمعیـت جهـان،
ضمن نیاز به افزایش غذاي کافی و بـا کیفیـت مطلـوب بـراي
ایجاد امنیت غذایی در سطح جهانی، لازم است همزمان توجه
کافی به حفظ تنوع زیستی و محیط زیست گردد.
بحران انرژي در جهان امروز از سه جنبه خودنمائی می کند:
-1 در آینده اي نه چندان دور ذخـایر سـوختهاي فسـیلی کـه
مهمترین منبع تامین انرژي در جهـان امـروز اسـت بـه پایـان
میرسد.
-2 روي آوردن به انرژي هاي نو و جایگزین، مستلزم صـرف هزینه هاي کلانی است که براي کشـورهاي در حـال توسـعه بسیار گران تمام می شود
-3 اثرات بحران انرژي بر کشورهاي در حـال توسـعه بسـیار
شدیدتر است و این کشورها در جهت توسعه اقتصادي خـود براي انرژي بهاي بیشتري خواهند پرداخت.
در حال حاضر در جهان %77 کل انرژي مصرفی را سوختهاي فسیلی تشکیل میدهند و بر اساس پیش بینی هاي واقـع بینانـه تا سال2020 میلادي این سوختها همچنان %73 مصرف انرژي جهان را تامین خواهند کرد( ثقفـی، .(1382 امـا مصـرف روز افزون سوختهاي فسـیلی در عصـر حاضـر عـوارض زیسـت محیطی جبران ناپذیري را به همراه داشته است که اهم مـوارد
عبارتند از : -1 افزایش غلظت دي اکسید کربن جـو -2 گـرم
شدن زمین -3 افزایش غلظت گازهاياکسیدآلاینده جو( منو
کـربن، اکسـیدهاي ازت، اکسـید سـولفور، پـر اکسـی اسـتیل
نیترات، سرب) -4 بارش بارانهاي اسیدي -5 آلودگی آبها -6
کاهش تنوع زیستی.
در سال 1950، 1/6 میلیارد تن کربن به جو وارد شد کـه ایـن
مقدار در سال 2000 به 6/3 میلیارد تن رسید. علاوه بر کـربن
سالانه80 میلیون تن گوگرد و 35 میلیون تن نیتروژن (به شکل اکسیدهاي نیتروژن و سـایر گازهـاي سـمی) در اثـر احتـراق سـوختهـاي فسـل (زغـال سـنگ، چـوب، نفـت، بنـزین، گازوئیل، مازوت و غیره) وارد جو زمین میشود. ایـن گازهـا وارد جو زمین شده و به دلیل اثـر گلخانـهاي مـانع از خـروج اشعه مادون قرمز خورشید به بیرون از جو زمین گشـته، گـرم شدن کره زمین و اثرات مخرب تغییر اقلیم را سبب می گردند.
قاعدتاً آگاهی بیشتر از نقش انرژي فسیلی در بـوم نظامهـاي کشاورزي تاثیر قابل ملاحظـه اي در ارزیـابی اثـرات زیسـت محیطـی مصـرف ســوختهاي فسـیلی در بخـش کشـاورزي و شناخت راهکارهاي مناسب کاهش مصرف انـرژي و افـزایش کــارآیی انـرژي خواهـد داشـت. تجزیـه و تحلیـل انـرژي در
کشاورزي نقش قابل توجهی در توسعه دیدگاه انسان نسبت به
بوم نظامهاي زراعی داشته، لذا موجـب ارتقـاء کیفـی تصـمیم گیري هـا و برنامـه ریـزي هـا در مـدیریت و توسـعه بخـش کشاورزي می شود( راتکه و دیـپن بـروك، .(2006 اگـر چـه تجزیه و تحلیل انرژي نمی تواند درك کاملی از یک بوم نظـام
کشاورزي ارائه نماید ولی با توسعه دیدگاه انسـان نسـبت بـه
بوم نظامهاي زراعی می تواند در بهبود کیفی تصمیم گیري هـا و برنامه ریزي توسعه موثر باشد.
علاوه بر روابط پیچیدة بیولوژیکی و تکنولوژیکی، تغییرات در بخش کشاورزيشدیداً تحت تاثیر شرایط سیاسی ، اقتصـادي
و اجتماعی هر منطقه قرار دارد، لذا در نظر گـرفتن ترکیبـی از
این عوامل براي تجزیه و تحلیل انرژي ضروري به نظـر مـی رسد. نظامهاي زراعی متداول کهکاملاً متکی به مصرف انرژي به شکل نهاده هاي مختلف هستند از جنبـه هـاي فـن آوري،
اقتصادي، اجتماعی و زیست محیطی آسیب پذیر می باشـند و
به همین دلیل در اواخر قرن بیستم دیدگاههاي جدیدي در این رابطه مطرح شـده انـد کـه ایـن دیـدگاهها در قالـب افـزایش کارآیی مصرف نهاده ها، حفاظـت از محـیط زیسـت و منـابع طبیعی، اقتصاد اکولوژیک نهایتاًو تامین غذا و امنیـت غـذایی مطرح می باشـند و در ایـن راسـتا نظامهـایی تحـت عنـاوین مختلف از جملـه کشـاورزي پایـدار، کشـاورزي اکولوژیـک،
کشاورزي کم نهاده، کشاورزي ارگانیک و کشـاورزي تجدیـد
شونده تعریف شده انـد (کـوچکی، .(1994 بـدون تردیـد در
تمامی بوم نظامهاي زراعی اکولوژیک کاهش وابستگی سیستم
به نهاده ها و مصرف انرژي و افزایش کارآیی انرژي از اهداف
اساسی بشمار می آید.
مصرف انرژي در بخش کشاورزي
همه اکوسیستمهاي کشاورزي از نـوع سـاده آن در کشـاورزي
اولیه تا اکوسیستمهاي کشاورزي فشـرده امـروزي بـه انـرژي
ورودي توسط انسان و آنچه به وسـیله خورشـید فـراهم مـی
شود نیاز دارند. به علت برداشت زیاد انرژي در اکوسیستمهاي
کشاورزي به شـکل محصـول قابـل برداشـت، تزریـق انـرژي
خارج از سیستم ضروري اسـت. بـه عـلاوه کـاهش تنـوع در
سیستمهاي رایج کشاورزي قابلیت آنها را در مواجه با تغییرات محیط و تحمل تنشهاي وارده کاهش داده، لذا به منظور ثبـات تولید مجبور به تزریق انرژي به بوم نظامهاي زراعی می باشیم.
مقدار انرژي ورودي به سیستمهاي کشاورزي در طول تاریخ و
در زمان حاضر تغییرات زیادي نموده است. سه دوره فشـرده
سازي انرژي در بخش کشاورزي در طول تکامل بوم نظامهاي زراعی عبارت است از(پاورز و مک شورلی، :(1380
-1 نظامهاي پیش از صنعتی شدن: انرژي ورودي و نیـروي
کارگري کمی را به کار می گرفتنـد و ایـن در حـالی بـود کـه
برون ده چنین نظامهایی نیز محدود بود.
-2 نظامهاي کشاورزي نیمه صـنعتی: نهـاده هـا ، انـرژي و نیروي کارگري زیادي مورد استفاده قرار می گرفت و اغلب از
انرژیهاي مکمل نظیر حیوانات بارکش استفاده می نمودنـد تـا
نیروي انسانی مورد نیاز کاهش یابد.
-3 کشاورزي کاملا صنعتی (کشاورزي فشرده): مبتنـی بـرمصرف انـرژي نهـاده هـاي حاصـل از سـوختهاي فسـیلی و استفاده از ماشین آلات براي به حداقل رساندن نیروي انسـانی مورد نیاز و حداکثر عملکرد می باشد.
وقوع انقـلاب سـبز در دهـه 1940 مـیلادي نقطـه عطفـی در افزایش تولیدات کشاورزي در کشورهاي جهان سوم به شـمار
می آید، اما این پیشرفت شگرف در تولیـد غـذا در نـیم قـرن
اخیر مرهون به کارگیري گسترده انرژیهاي فسیلی بوده اسـت.
بر اساس برآوردهاي موجود %50 افزایش عملکـرد در سـطح
جهان در طول این قرن ناشی از مصرف کودهاي شیمیایی می
باشد. اما توجه به انرژي به منظور تولیـد غـذا بـراي جمعیـت روبه رشد بشر، ریشه در بحران نفتی اوایل دهه هفتاد مـیلادي
دارد و این امر منجر به انجام برخی مطالعات، روي وابسـتگی
رو به رشد بخش کشاورزي به انرژي گردید. نتیجـه عمـومی
در اکثر این مطالعات ایـن بـود کـه مصـرف انـرژي در تولیـد
محصولات کشاورزي رو به تزاید بـوده و بهـره وري انـرژي کاهش می یابد و این موضـوع کشـاورزي را در برابـر قیمـت
نفت آسیب پذیر می سازد.
اگر چه بر اساس ترازنامه انرژي کشور در سـال 1383 بخـش
کشاورزي کم مصرف ترین بخش انرژي کشور معرفی گردیده است، اما اگـر عـلاوه بـر انـرژي مسـتقیم ورودي بـه بخـش کشـاورزي اشـکال مختلـف انـرژي غیـر مسـتقیم ورودي بـه سیستم تولید به شکل نهاده هاي مصـرفی و همچنـین انـرژي
مصرفی در خارج از مزرعه شامل صنایع غذایی، بسـته بنـدي،
حمل و نقل و نگهداري محصولات کشـاورزي لحـاظ گـردد، بخش کشاورزي یکـی از مهمتـرین مصـرف کننـدگان انـرژي کشور خواهد بود.
تجزیه و تحلیل بودجه انرژي در تولید ذرت در ایالت اینـدیانا
امریکا نشان داد که 90 درصـد انـرژي صـنعتی از سـوختهاي
فسیلی و کمتر از 2 درصد از کل انرژي مورد نیاز براي تولیـد، از انرژي بیولوژیکی قابل تجدید از نیروي کار بدست می آیـد
(گلیسمن، (1380 و تا زمانی که تولیدات کشاورزي بـه طـور
کامل به سوختهاي فسیلی وابسته است، هر عاملی که قیمت و
دسترسـی بـه ایـن انـرژي را تحـت تـاثیر قـرار دهـد اثـرات
چشمگیري بر کشاورزي خواهد داشت. اما نتیجـه بسـیاري از
آزمایشات حاکی از آن است که نیاز بوم نظام هاي کشـاورزي
به نوعانرژي حمایتی بسته به محصول تولیدي متفاوت است.
غذاهاي داراي پروتئین بالا مثل شیر، گوشت و تخـم مـرغ بـه
انرژي مصرفی بیشتري نسبت به غذاهاي گیاهی نیاز دارند . به
عقیده میلر((1993 اگر تمامی جمعیت جهان از رژیـم غـذایی
مشابه آنچه که یک شهروند ایالات متحـده اسـتفاده مـی کنـد
(رژیم پر پروتئین) مصرف کنند، تمامی ذخـایر شـناخته شـده
انرژي جهان در عرض 13 سال به پایان می رسید. لذا به نظـر
می رسد غذاهایی که ترکیب آنها بیشتر گیاهی است، توانسـته اند حمایت جوامع مدرن را که نیاز کمتري به پـروتئین دارنـد
جلب کنند.
تغییرات به وجود آمده در روش مصرف انـرژي بـراي تولیـد
ذرت پس از جنگ جهانی دوم مثال خوبی از چگونگی تغییـر
مصرف انرژي در کشاورزي می باشد. بـین سـالهاي1945 تـا
1983 عملکرد ذرت در ایالات متحده سه برابر شـد در حـالی
که مصرف انرژي بیش از پنج برابر افزایش یافـت. بـر اسـاس
گزارش مرینـی و همکـاران ( (2002 نیـز مصـرف انـرژي در
مزارع بزرگ و مکانیزه چغندر قند در مراکش بیش از دو برابر مزارع کوچک می باشد. قاعدتا تولید پایدار غـذا در آینـده بـه مقدار زیاد به مصرف کارآمدتر انرژي و همچنین اتکاي کمتـر به انرژي صنعتی و به ویژه سوختهاي فسیلی وابسته است.
انرژیهاي ورودي یک نظام کشاورزي نه تنها سوخت تراکتـور
و نیروي کارگري را شامل می شود، بلکه انرژي مورد اسـتفاده براي تولید انواع آفت کشها، کودهاي شـیمیایی، بـذر، ماشـین آلات، آب، صنایع تبدیلی، خشک کردن، ذخیره سـازي و هـر نهاده یا فرآیند مرتبط دیگري را نیز در بر می گیرند. لذا انرژي
مصرفی در تولید محصولات کشاورزي در دو بخش جداگانـه
به کار گرفته می شود (کوچکی و مصرفحسینی، - 1:(1373
انرژي در مزرعه -2 مصرف انرژي خارج از مزرعه
مصرف مستقیم انرژي در مزرعه:
انرژي مستقیم غالبا امروزه به صورت فرآورده هاي سوختهاي
فسیلی( گازوئیل، بنزین، گـاز) و یـا بـرق جهـت اسـتفاده در
ماشین آلات کشاورزي به کار گرفته شـده در امـر کاشـت و
داشت و برداشت، حمـل و نقـل داخـل مزرعـه ، سیسـتمهاي
آبیاري ، گـرم کـردن و خشـک کـردن محصـول و غیـره بـه
مصرف می رسد. در نظامهاي زراعی غیر مکانیزه( غیر فشـرده
) به جاي مصرف گسترده شـکلهاي متفـاوت انـرژي فسـیلی،
نیروي کار انسانی و حیوان بیشترین سهم را در انرژي مستقیم
ورودي به سیستم شامل می شوند. نتـایج مطالعـات مرینـی و
همکـاران (2002) نشـان داده اسـت کـه در مـزارع بـزرگ و
مکانیزه چغندر قنـد در مـراکش، بـراي تولیـد هـر تـن ریشـه چغندر قند %730 انرژي الکتریکی بیشتر، %300 ماشـین آلات بیشتر و %40 سوخت بیشـتر نسـبت بـه مـزارع کوچـک بـه مصرف می رسد کـه بیشـترین انـرژي الکتریکـی مصـرفی در مزارع بزرگ و مکانیزه صرف سیستمهاي آبیاري تحـت فشـار می گردد. کوچکی و حسینی (1373) نیز اظهار داشته انـد کـه آبیاري در میان فعالیتهاي داخل مزرعه که انرژي مسـتقیم نیـاز دارند بیشترین مصرف انرژي را دارد. استفاده از انـواع ماشـین آلات کاشـت، داشـت و برداشـت در مـزارع مکـانیزه عامـل دیگري جهت افزایش مصرف سوخت می باشد. لازم به ذکـر است که به دلیـل حجـم بیشـتر محصـول تولیـدي در مـزارع مکانیزه، سوخت بیشتري نیـز جهـت حمـل و نقـل محصـول مصرف می شود.
مصرف غیر مستقیم انرژي در مزرعه:
با مصرف انواع نهاده هـاي کشـاورزي در مزرعـه، انـرژي بـه
صورت غیرمستقیم به سیستمهاي زراعـی تزریـق مـی گـردد، مانند انـواع کودهـاي شـیمیایی ، سـموم دفـع آفـات، بـذور اصلاح شـده، ماشـین آلات و ادوات کشـاورزي، سیسـتمهاي آبیاري و غیره.
تعیین انرژي ورودي ناشـی از مصـرف سـوختنسـبتاً آسـان
است، اما از لحاظ تئوریک باید امکان تعیین و یا تخمـین هـم
ارز انرژي و یا هزینـه هـر مـاده یـا فرآینـد مـورد اسـتفاده در
کشاورزي وجود داشته باشد. بر اساس تجزیه و تحلیل انرژي
در انواع بـوم نظامهـاي زراعـی بیشـترین انـرژي غیرمسـتقیم
مصرفی در مزارع در درجه اول کـود نیتروژنـه ( % 20-30 از
کل انرژي ورودي ) و در درجه دوم ماشین آلات به کار رفتـه
% 6-12 ) از کــل انــرژي ورودي ) مــیو باشــد( مرینــی
همکاران،2002 و پیمنتل و بارگس،.( 1980
همانطور که در جدول((1 مشاهده می شـود اگـر چـه بـراي
ساخت هر کیلوگرم انواع سموم شیمیایی انـرژي فراوانـی بـه
مصرف می رسد اما چون حجم مصرفی سموم در زراعت بـه
مراتب کمتر از کود نیتروژنه می باشد، غالبـا بیشـترین انـرژي
غیرمستقیم وارد شـده بـه مزرعـه ناشـی از مصـرف کودهـاي نیتروژنه می باشد. در ساخت کود اوره به عنـوان پـر مصـرف
ترین کود نیتروژنه به میزان 45 تـا 90 درصـد از گـاز طبیعـی استفاده می شود. بررسیهاي انجام شده حاکی از آن اسـت کـه از سال1945 تا 1983 در مزارع ذرت آمریکا مصرف کودهـاي نیتروژنه حدود 20 برابر و علفکشها حدود 130 برابر افـزایش داشته است( کوچکی و زند،.(1375
مصرف انرژي خارج از مزرعه:
مصرف محصولات کشاورزي توسط افراد جامعهنهایتاً نیاز به
حمل و نقل محصول، فرآینـد سـازي، ذخیـره سـازي ، بسـته
بندي، بازار یابی، توزیع و پخت خانگی دارد، که تمـامی ایـن عملیات مستلزم مصرف انرژي بسیار زیادي است.
بنا به نظر فرانسیس و همکـاران( ( 2003 بـیش از 75 درصـد انرژي مصرفی پس از مرحله تولید غذا به کار گرفته می شود.
در آمریکا نیز در حـال حاضـر حـدود 82 در صـد از انـرژي
مصرفی در بخش کشاورزي خارج از مزرعه استفاده می گردد.
بر طبق اطلاعات موجود سیستم غذاي ایالات متحـده16 /1در صد از کل انرژي مصرفی مردم آمریکا را مصـرف مـی کنـد .
تولید در مزرعه فقط 2/9 درصد از این انـرژي را شـامل شـده
و13/2 در صد خارج از مزرعه مصرف مـی شـود(کـوچکی و
حسینی،.(1373
درجه وابستگی بوم نظامهاي کشاورزي به انرژي
انرژي مورد نیـاز در کشـاورزي تـا حـدود زیـادي بـا میـزان
تغییرات در فرآیندهاي اکوسیستم طبیعی ارتباط دارد. زمانیکـه یک اکوسیستم پیچیده طبیعی به وسیله یک سیستم تک کشتی از یـک محصـول زراعـی بـا شـکل زنـدگی بسـیار متفـاوت جایگزین می شود، مصرف انرژي به سرعت افزایش می یابـد.
به عبارت دیگر با کاهش تنوع زیستی در بوم نظامهاي زراعـی
و حذف فیدبک هاي منفی تنظیم کننده ، بوم نظامهاي زراعـی به شدت ناپایدار گشته و ناگزیر جهـت حفـظ سیسـتم تولیـد مجبور به سوبسید انرژي در بوم نظامهاي زراعی می باشیم.
انرژي که در قالب نهاده هاي خارجی به بوم نظامهاي زراعـی تزریق می شود می تواند منجر بـه حـذف آفـات، بیماریهـا و
علفهاي هرز گردد و در هر صورت هزینـه نگهـداري گیـاه را
کاهش داده و موجب افزایش ضریب تبدیل انرژي خورشیدي
به بیوماس گیاهی می گردد. اما وابستگی سیستمهاي تولیـدي
به مصرف رو به افزایش انرژي تبعات زیسـت محیطـی را بـه همراه داشته و پایداري این سیستمها را کاهش می دهد.
نظامهاي تولیـد کشـاورزي کـه فشـردگی کمتـري دارنـد، در
مقایسه با نظامهاي فشرده صنعتی تاثیر کمتري بر محیط زیست
داشته و نیاز کمتري به انرژي ورودي خارج از سیستم دارنـد، چون این سیستمها بیشتر به منابع درونی خود متکـی هسـتند.
ایجاد تغییراتـی در سیسـتمهاي رایـج و الگـو بـرداري از بـوم نظامهاي طبیعی می تواند وابستگی بوم نظامهاي کشـاورزي را
به تزریق انرژي کاهش دهد.
منابع انرژي در بوم نظامهاي کشاورزي
بوم نظامهاي کشاورزي وابسـته بـه دو نهـاده کـاملا مختلـف
انرژي هستند :
-1 انرژي اکولوژیکی : شامل نور خورشید است کـه جهـت
فتوسنتز، کنترل حرارت محیط، ایجـاد جریانـات اتمسـفري و
تولیــد بارنــدگی بکــار مــی رود. قابلیــت دسترســی انــرژي خورشیدي نسبت به انرژي زراعی در واحـد سـطح (هکتـار) 1000 مرتبه بیشتر است. لذا به نظر می رسد استفادة کارآتر از این انرژي نکته مهمی باشد. بیولوژیستها عنوان کـرده انـد کـه ممکن است بتوان سیستم هـایی را توسـعه داد کـه قـادر بـه تبدیل حدود یک درصد از تابش خورشیدي به بیوماس باشند.
دو گزینه اي که در حال حاضر در ایـن جهـت قابـل اسـتفاده هستند عبارتند از:
الف- افزایش ضریب تبدیل انرژي خورشیدي به بیومـاس در
گیاهان و سیستمهاي زراعی از طریق اصلاح نباتات.
ب- افزایش شاخص برداشت در گیاهـان زراعـی و بـاغی و
افزایش ضریب تبدیل در دامهاقاعدتاً. هر تغییري در ترکیـب
غذایی دامها و اصلاح نژاد می تواند به طور اساسی منجر بـه افزایش بهره وري از انرژي در سیستمهاي دامداري شود.
-2 انرژي زراعی : توسط بشر بـه منظـور افـزایش رانـدمان انرژي اکولوژیکی در تولید ، به سیستم هاي زراعی تزریق می شود. انرژي زراعی وارد شده به سیستم به دو شکل متفـاوت
می باشد:
الف) انـرژي بیولـوژیکی: انـرژي هـر نهـاده اي بـا منشـاء بیولوژیک است که شامل نیروي کارگري، نیـروي دام و کـود دامی است. در بسیاري از بوم نظامهاي کشاورزي کهعمدتاً بر
انرژیهاي بیولوژیک متکی هسـتند، حیوانـات نقـش مهمـی در
شخم، حمل و نقل، تبدیل بیوماس به کود و تولیـدات غـذایی غنی از پروتئین از قبیل شیر و گوشت، ایفا می کنند.
ب) انرژي صـنعتی: بیشـترین بخـش از انـرژي مصـرفی در سیستمهاي کشاورزي رایج انرژیهـاي صـنعتی اسـت کـه بـه صورت مستقیم و غیر مستقیم در داخل یا خارج از مزرعـه در جهت تولید مواد غذایی به کار می رونـد. انـرژي صـنعتی در انواع سوختهاي فسیلی، انرژي الکتریکی، انـرژي آب، انـرژي
بــاد و غیــره در راه انــدازي ماشــین آلات، پمپهــاي آبیــاري، سیستمهاي فر آوري و خشک کردن و حمل و نقـل در سـطح وسیع به مصرف می رسند.
اما پیامدهاي مصرف فزاینده انـرژي در بخـش کشـاورزي در
چند دهه اخیر(پس از جنگ جهانی دوم) بسیار گسـترده و در
موارد متعدد غیر قابل جبران می باشد که بخشـی از مهمتـرین تبعات این موضوع عبارتند از:
-1 افزایش انتشار دي اکسید کربن و گرم شدن جو کره زمـین در اثر پدیده گلخانه اي نهایتاًو تغییر اقلیم
-2 کاهش جمعیت میکروارگانیسم هاي مفید خاك به دلیل شخم بی رویه زمینهاي زراعی وعدم استفاده از کودهاي آلی.
-3 کاهش تنوع زیستی به دلیل مصرف بی رویه انـواع سـموم
شیمیایی.
-4کاهش حاصلخیزي خـاك و افـزایش تلفـات و شستشـوي
عناصر غذایی خاك.
-5 افزایش فرسایش خاك.
-6 مقاوم شدن آفات، بیماریها و علفهاي هرز به دلیل مصـرف
بی رویه سموم.
-7 اثرات اجتماعی و فرهنگـی در جوامـع روسـتایی(تشـدید
مهاجرت به شهرها، تضعیف خوداتکائی، گسست فرهنگی).
کارآیی انرژي در بوم نظامهاي کشاورزي
در کشـاورزي کــارآیی انـرژي ، میـزان انـرژي مصـرفی( بـ
حسب (GJ,MJ,Kcal,cal بـراي تولیـد هـر تـن یـا کیلـوگرم
محصول تعریف می گردد. از طرف دیگر زمـانی کـه هـم ارز انرژي مربوط به عملکرد گیاهان زراعی و دیگر برون ده هـاي سیستم کشاورزي تعیین شده و با انرژي ورودي مقایسـه مـی شود، امکان ارزیابی کارآیی انرژي سیستمهاي مختلـف تولیـد
فراهم می آید(کوچکی و حسینی،.(1373 کارآیی انرژي بـراي
محصــولات مختلــف زراعــی بــه تغییــرات تکنولــوژیکی و ساختاري بوم نظامهاي کشاورزي بسـتگی داشـته و دو عامـل اساسی شامل میزان وابسـتگی سیسـتم بـه مصـرف انرژیهـاي صنعتی و عملکرد محصول در واحد سطح بیشترین تاثیر را بر کارآیی انرژي سیستمهاي تولید کشاورزي دارد( جدول-.(2
در کشور آمریکا در سـال1945 نسـبت بـرآورد شـده انـرژي تولیدي به انرژي مصرفی در ذرت بین3/5 :1 و5/5 :1 بود. تـا سال 1975 این نسبت به 4/1:1 و3/2 : 1 کـاهش یافـت و در سال پیمنتال،1983 در حد 2/3: 1 ثابت شد( .(1992 این نکته موید این مطلب است که در عصر حاضـر بـا افـزایش سـطح مکانیزاســیون کشــاورزي و توســعه تکنولــوژي در بخــش کشاورزي ضمن افزایش مصـرف روزافـزون انـرژي، کـارآی انـرژي در سیسـتمهاي زراعـی بـه شـدت کـاهش مـی یابـد
6
