بخشی از مقاله
چکیده
در هر سیستم کشاورزی نسبت انرژی خروجی به انرژی ورودی متناسب با کارایی سیستم میباشد. لزوماً سیستمی که کارایی انرژی بالاتری دارد، عملکرد بیشتری ندارد. هدف از این مطالعه تعیین میزان مصرف و تولید انرژی در تولید گوجه فرنگی گلخانهای استان مازندران با هدف توسعه ترویج و مدیریت بهینه در مصرف نهادههای کشاورزی بوده است. بنابراین به منظور تعیین میزان انرژی مصرفی و شاخص های انرژی در کشت گوجه فرنگی گلخانه ای در استان مازندران در سال 1395 ، 30 واحد گلخانهای مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفتند. روش جمعآوری اطلاعات از طریق انجام مصاحبه با گلخانه داران و تکمیل نمودن پرسشنامه ها توسط مدیران گلخانههای مورد مطالعه بود. نتایج بدست آمده نشان داد که در گلخانه های مورد مطالعه متوسط انرژی مصرفی برای تولید یک کیلوگرم گوجه فرنگی گلخانه ای 0/8081 مگاژول بوده است.
مقادیر متوسط بهره دهی انرژی، متوسط افزوده خالص انرژی و نسبت انرژی نیز به ترتیب برابر بودند با 1/327کیلوگرم بر مگاژول، - 1225/426 مگاژول بر هکتار و .0/9899 بدین ترتیب معلوم شد که در گلخانه های مورد مطالعه راندمان و کارایی انرژی پایین بوده و به صرفه نمی باشد. از همین رو بهرهوری پایین انرژی با توجه به بالا رفتن قیمت نهادهها بعد از هدفمندسازی یارانهها سبب کاهش صرفه اقتصاد تولید این محصول شده است. همچنین طبق نتایج این تحقیق می توان با ترویج و تغییر مدیریت در کشت گلخانهای و اصلاح روش های کشت و تغییر در رقم بذر گوجه فرنگی، مصرف انرژی در گلخانه های گوجه فرنگی استان مازندران را بهینه نمود.
.1 مقدمه
پیش بینی می شود که جمعیت جهان تا سال 2040 حداقل به 10 میلیارد نفر برسد از طرفی طبق آخرین آمار ذخایر نفت جهان تا 40 سال آینده به اتمام خواهد رسید. بنابراین انسان در آینده مجبور به تولید غذای بیشتر با انرژی کمتری خواهد بود.با توجه به موارد ذکر شده انسان در آینده مجبور به تهیه مواد غذایی برای ده میلیارد نفر از زمین می باشد و چون در سالهای گذشته اکثر زمینهای زراعی - حتی نا مرغوب - هم تحت کاشت قرار گرفته اند. بنابراین فقط استفاده از روشهای نوین و استفاده بهینه از زمینهای زراعی موجود به عنوان یکی از چند راه تهیه غذای بشر آینده باقی می ماند و همواره باید تولید مواد غذایی با افزایش جمعیت تناسب داشته باشد. در غیر این صورت بشر آینده امکان زیست مسالمت آمیز را از دست خواهد داد. بنابراین در آینده تولیدی پایدار و موفق خواهد بود که بتواند در عین تولید زیادتر انرژی کمتری نیز مصرف کند.
یکی از روشهای نوین کشاورزی متراکم - Intensive - ، کشت گلخانهای است.[5] در این روش با مساعد نمودن محیط کشت و صرف انرژی بیشتر از سطح کمتر، تولید بیشتری را بدست می آوریم. این روش دارای محاسن و معایبی است از محاسن این روش تولید بیشتر در واحد سطح است بطوریکه در یک سطح مشابه تا ده برابر میتوان محصول بیشتر به دست آورد.[7] از محاسن دیگر این روش تولید غیر فصل محصول است. که این مزیت باعث شده تا کشاورز با صرف منابع زیاد - پول و انرژی - به این کار اقدام کند اما احداث گلخانه دارای معایبی نیز هست. ضعف عمده این روش، مصرف بیرویه انرژی توسط تولید کنندگان است. بطوریکه تولید کننده با صرف انرژی زیاد اقدام به کشت محصول نموده که در کشور ما به دلیل استفاده کشاورزان از انرژی یارانهای مصرف انرژی از دیگر نقاط جهان بیشتر است و به دلیل قیمت پایین انرژی کشاورز هیچگونه اقدامی در جهت کاهش مصرف انرژی نمی کند. اما در نهایت قسمت عمده ای از در آمد کشاورز صرف تهیه انرژی - برای گرم و سرد کردن گلخانه - خواهد شد. لذا، با بررسی نحوه کشت، مشخص نمودن مراحل انرژیبر میتوان با ارایه راهکارهایی در جهت کاهش مصرف انرژی، تولید زیاد با مصرف انرژی کمتری را امکان پذیر نمود.[12]
در این مقاله سعی میشود با بررسی گلخانههای مختلف از نظر انرژی مصرفی به تفکیک هر مرحله کشت گیاه، گلخانهها را با یکدیگر مقایسه کنیم و در نهایت نسبت به شناسایی گلوگاههای پر مصرف انرژی اقدام نموده و راهکارهایی در جهت کاهش مصرف انرژی ارائه نماییم.
با توجه به مطالب ذکر شده هدف اصلی این مقاله بررسی و تعیین میزان مصرف انرژی با استفاده از شاخص های انرژی - بهره دهی انرژی، نسبت انرژی و افزوده خالص انرژی - در گلخانه های استان مازندران است و بدین ترتیب میتوان راهکارهایی به منظور بهینه سازی مصرف انرژی در گلخانه ها ارائه نمود.
.2 مواد و روشها
برای بدست آوردن اطلاعات مورد نیاز، پرسشنامههایی تهیه شده و برای تکمیل آنها از 30گلخانه - که به صورت کاملاً تصادفی از بین همه گلخانههای استان انتخاب شدهاند - اطلاعات مورد نیاز بدست آمد. پرسشنامهها شامل موارد : انواع کود، انواع سموم، ماشین آلات، کارگر، آب، مصرف سوخت یا الکتریسیته موتور پمپ، عملیات زراعی، اندازهگیری سطح زیر کشت گلخانه ها، پارامترهای ساختمانی گلخانه و اندازهگیری سوخت مصرفی است.[14] برای اندازه گیری میزان سوخت مصرفی، بخاری یا مشعل به یک مخزن با حجم معین متصل می شود و مخزن را وزن میشود،پس از مدت زمان مشخص وزن مخزن مجدداً یادداشت می گردد تا دبی سوخت مصرفی محاسبه شود.
محاسبات شاخص های انرژی
پس از جمعآوری اطلاعات توسط پرسشنامه ها، با استفاده از سطح انرژی ویژه هرکدام از نهاده ها [14] ، پارامتر انرژیهای موتوری، کارگری، مکانیکی، کود، آفت کشها، بذر، آبیاری، انرژی ورودی، انرژی خروجی، عملکرد، نسبت انرژی موتوری به مکانیکی، نسبت انرژی موتوری به کل انرژی ورودی، ظرفیت واقعی، ظرفیت تئوریک، راندمان مزرعهای، شاخصهای نسبت انرژی، بازده خالص انرژی و بهرهوری انرژی - مطابق با فرمولهای ارائه شده - محاسبه میشود و میانگین آماری پارامترها و شاخصهای انرژی استان مازندران در مراحل گوناگون اجرای عملیات تعیین شده و نمودارها و گرافهای مربوطه توسط نرمافزار Excel ترسیم گردیده. در پایان با ارائه الگوها و راهکارهایی سعی در کاهش مصرف انرژی در مراحلی که انرژی بر هستند گردید.
.3 نتایج و بحث
پس از تکمیل پرسش نامه ها، با استفاده از اطلاعات به دست آمده که در مواد و روش ها بیان گردید مقادیر انرژی نهاده های مصرفی در گلخانه های مورد مطالعه تعیین گردید. به دلیل حجم زیاد اعداد و ارقام تنها گلخانه های دارای مقادیر ماکزیمم و مینیمم انرژی تولیدی در این قسمت آورده می شود. که این مقادیر مربوط به گلخانه های شماره - 15 بیشترین انرژی تولیدی - و - 23 کمترین انرژی تولیدی - است.
