بخشی از مقاله
چکیده
این پروژه به منظور ارزیابی انرژی های مصرف شده و تولیدشده در واحد سطح و شناسایی عملیات هایی که می توان با تغییراتی در انجام آن ها در مصرف انرژی صرفه جویی نمود برای تولید محصول سیب زمینی در منطقه ی شهر کرد به مدت یک سال اجرا گردید.
پرسشنامه ای شامل کلیه فعالیت های صورت پذیرفته شده - عملیات های مربوط به کاشت،داشت و برداشت - برای تولید محصول سیب زمینی تحت کشت سه سامانه ی آبیاری - سطحی، بارانی و قطره ای نواری - ، طی چند مرحله تکمیل و با استفاده از معادلات هم ارزی به انرژی مصرفی در واحد سطح تبدیل گردیدند.
متوسط انرژی های مصرفی و تولیدی در واحد سطح 137089 و 149085 مگاژول در هکتار و در سامانه های آبیاری سطحی - 95103 و 119118 - ، - بارانی 141302 - و 149273 - و نواری 91428 - و - 156600 مگاژول در هکتار بود. میانگین شاخص کارآیی مصرف انرژی محاسبه شده 1/14 و در سیستم های آبیاری سطحی، بارانی و نواری به ترتیب برابر1/18 ، 1/06 و 1/71 می باشند.
نتایج اخذ شده حاکی از کارآیی بالای مصرف انرژی در سامانه آبیاری قطره ای نواری می باشد.
مقدمه
رشد سرانه مصرف انرژی، به منظور تأمین امنیت غذایی در جامعه، محدود بودن منابع انرژی، عدم رعایت مسائل زیست محیطی و تولید محصولات پایدار، همواره چالش هایی را ایجاد نموده است. امروزه با رشد تکنولوژی و شرایط خاص فرهنگی حاکم بر جوامع، مصرف انرژی های تجدیدناپذیر از اهمیت بسزایی برخودار هستند.از طرف دیگر محصولات کشاورزی تولید شده نیز دارای انرژی های خاص خود می باشند که به دلیل ضعف مدیریت ناشی از مسائل اقتصادی،بهره وری و بهره برداری،کارکردهای سنتی و غیر تخصصصی،بحث های وراثتی،خرد شدن اراضی در بخش کشاورزی همواره شاهد تلفات و راندمان پایین مصارف انرژی در این بخش شده است.
سیب زمینی در دنیا از اهمیت غذایی ویژه ای برخوردار می باشد به گونه ای که بعد از گندم،برنج،ذرت و جو قرار دارد.پرداخت یارانه یکی از دلایل اصلی بهره وری پایین در استفاده از نهاده ها - انرژی یا منابع آب - در جامعه می باشد.
ایزدخواه شیشوانی و همکاران در ارزیابی مزارع سیب زمینی با کشت های سنتی و مکانیزه در استان آذربایجان شرقی میزان کل انرژی های مصرف شده در کشت های سنتی 60783 مگاژول در هکتار 44/43 - درصد انرژی های مستقیم، 55/57 درصد انرژی های غیرمستقیم،46/96 درصد انرژی های تجدیدپذیر و 53/03 درصد انرژی های تجدید ناپذیر - و میزان انرژی خروجی 148268 مگاژول در هکتار برآورد نمودند که این انرژی ها در سیستم کشت مکانیزه،انرژی های ورودی 52636 مگاژول در هکتار 54/17 - درصد انرژی های مستقیم،45/83 درصد انرژی های غیرمستقیم،39/01 درصد انرژی های تجدید شونده و 60/94 درصد انرژی های تجدید ناپذیر - و میزان انرژی خروجی 232993 مگاژول در هکتار،برآورد گردیدند.
میزان کارآیی انرژی در سیستم های سنتی و مکانیزه 2/44 و 4/43 و بیشترین انرژی های مصرفی در سیستم سنتی آبیاری 24/9،کود ازته 22/36،بذر سیب زمینی 19/72 درصد و در کشت مکانیزه آبیاری 23/21،کود ازته 19/32 و ماشین آلات 15/27 درصد را به خود اختصاص داده اند. تعدادی از پژوهشگران در پژوهش انجام شده در مزارع سیب زمینی شهرستان قوچان نتیجه گرفتند که بیست و دو درصد از سیب زمینی کاران در خصوص استفاده بهینه از انرژی ها در سطح بالا و خوب قرار داشتند اما اکثر نهاده ها بصورت سهمیه ای و کمتر از قیمت واقعی در اختیارشان قرار میگیرد انرژی های کود، ماشین آلات، بذر، نیروی انسانی به ترتیب 56،19،12،11و1درصد از کل انرژی های مصرفی را به خود اختصاص دادند و سهم آن ها در هزینه های تولید به ترتیب 18،6،7،32و35 درصد بودند.
محققینی از دانشگاه صنعتی اصفهان تأیید نمودند که کل انرژی مصرف شده در نظام تولید سیب زمینی برابر 33648 مگاژول در هکتار 65/4 - درصد انرژی مستقیم،34/7 درصد انرژی غیرمستقیم،33/9 درصد انرژی تجدیدپذیر و66/1 درصد انرژی تجدیدناپذیر - و میزان انرژی خروجی 719911 مگاژول در هکتار برآورد نمودند.
بیشترین انرژی مصرفی در نظام تولید سیب زمینی به ترتیب سوخت دیزل 33/7 درصد،آب آبیاری 41/3 درصد،کود نیتروژن41/1 درصد،بذر سیب زمینی 31/2 درصد محاسبه گردیدند.
ازنظر انرژی تولیدی سیب زمینی بیشترین مقدار انرژی در هکتار را تولید می نماید.با توجه به پروتئین تولیدشده سیب زمینی بعد از کلم ها قرار دارد.کشاورزی فرآیندی است که از ترکیب و مصرف انواع انرژی ها - تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر،مستقیم و غیرمستقیم - به تولید انرژی زنده منجر می گردد. ارزیابی انجام شده در مزارع سیب زمینی استان همدان برای دو گروه :
- الف: بهره برداران دارای ماشین آلات و سطح زیر کشت بالا
ب:کشاورزان بدون ماشین آلات و معمولا با سطوح کم - انجام دادند
نتیجه گرفتند که انرژی مصرف شده توسط گروه الف و ب،به ترتیب 15307/4 و 157151/2 مگاژول بر هکتار،انرژی خالص 4110/9 و 2242/6 مگاژول بر هکتار حاصل گردید.نسبت سود به هزینه برای گروه های الف و ب به ترتیب 1/09 و 0/96 به دست آمد.
پژوهشگرانی در استان اصفهان اعلام نمودند که کل انرژی مصرف شده به ازای هر هکتار کشت سیب زمینی8936680 مگاژول بود و انرژی سوخت های دیزلی به منظور تأمین آب مورد نیاز دارای بیشترین مقدار بود و با بقیه انرژی ها در سطح 1درصد،دارای اختلاف معنی داری بود.
یاوز و همکاران با بررسی آب و انرژی استفاده شده در آبیاری سیب زمینی با روش قطره ای در منطقه آناتولی ترکیه، کل انرژی مصرف شده در کشت سیب زمینی با روش آبیاری قطره ای را 63222 مگاژول در هکتار بر آورد نمودند که 62 درصد آن انرژیهای غیر مستقیم - بذر، کودهای شیمیایی، ماشین آلات و لولههای پلی اتیلن - و 38 درصد انرژی های مستقیم بودند. آبیاری با 43/8درصد بیشترین درصد انرژی مصرف شده از کل انرژی و 65 درصد از انرژی های مستقیم را به خود اختصاص داده است. سیب زمینی یکی از محصولات استراتژیک و پر مصرف از نظر استفاده نهاده های مصرفی است. استفاده از انرژی برای ارزیابی توسعه کشاورزی پایدار یکی از روش های مؤثر و کارآمد می باشد که امکان برنامه ریزی و تجزیه و تحلیل اقتصادی بهتری را به برنامه ریزان میدهد.
مواد و روش ها
این تحقیق در استان چهارمحال و بختیاری، شهرستان های شهرکرد، بن و کیار، در سال 1394 به مدت یک سال اجرا گردید.در این مطالعه از آمار هواشناسی ایستگاه های سینوپتیک شهرکرد، با ارتفاع 2066 متر از سطح دریا و دزک استفاده شد.استان چهارمحال و بختیاری به دلیل دارا بودن ویژگی های خاص جغرافیایی و توپوگرافی از لحاظ آب و هوایی متنوع بوده و دارای اقلیم های متفاوتی است. بارش های منطقه غالباً تحت تأثیر جریان های جوی مدیترانهای و عمدتاً کم فشار سودان قرار دارد که از غرب و جنوب غرب وارد شده و منطقه را تحت تأثیرقرار می دهند.
متوسط میزان بارندگی سالیانه 323 میلیمتر، دمای گرم ترین ماه سال به حداکثر 42 درجه سانتیگراد و در سردترین ماه سال به حد اقل 35 درجه می رسد. میانگین رطوبت نسبی در ایستگاه شهرکرد 34 درصد و میزان تبخیر سالیانه 2575 میلیمتر است - با استفاده از آمار ایستگاه سینوپتیک شهرکرد - . اقلیم شهرستان شهرکرد به روش دومارتن نیمه خشک، به روش کوپن معتدل سرد با تابستان گرم و خشک و به روش دکتر کریمی نیمه مرطوب با تابستان معتدل و زمستان بسیار سرد است.
اکثر بهره برداران زراعی بالاجبار از منابع آب زیرزمینی استفاده نموده که آن هم نیازمند صرف انرژی قابل ملاحظه ای است. از طرفی برای تهیه و تولید کلیه نهاده های مورد نیاز به انرژی های مستقیم و غیرمستقیم یا تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر نیاز می باشد.در نتیجه کلیه نهاده ها با معادل سازی انرژی بر حسب مگاژول در هکتار مورد بررسی قرار میگیرند.پس از بازدیدهای به عمل آمده، تعداد 19 مزرعه در سطوح متفاوت و با سامانه های آبیاری مختلف و حاضر به همکاری انتخاب و از مزارع انتخاب شده یک نمونه خاک مرکب از اعماق 0B30 و 30تا 60 سانتیمتری جهت تأیین بافت،ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی خاک تهیه و به آزمایشگاه ارسال گردید.در مزارع انتخاب شده دبی جریان ورودی به سیستم ها اندازه گیری و آب مورد نیاز آن ها با استفاده از نشریه های 24 و 56 فائو محاسبه شد.
