بخشی از مقاله
چکیده
بخش کشاورزي سهم قابل توجهی در مصرف انرژي دارد. عوامل اصلی افزایش مصرف انرژي در بخش کشاورزي افزایش جمعیت، افزایش سطح زندگی مردم، محدودیت زمین هاي قابل کشت و ارزانی سوخت و سایر نهاده هاي کشاورزي است. این مطلب بیانگر اهمیت تجزیه و تحلیل انرژي و منابع آن در این بخش است. در این تحقیق انرژي مصرفی و انرژي تولیدي محصولات عمده زراعی شهرستان بردسیر - گندم و سیب زمینی - به وسیله نمونه گیري کاملاً تصادفی و مصاحبه با کشاورزان محاسبه و به وسیله آن شاخص هاي افزوده خالص انرژي، کارایی انرژي و بهره وري انرژي تعیین گردیدند.
نتایج بررسی ها نشان داد کل انرژي مورد نیاز براي تولید هر هکتار گندم و سیب زمینی در مناطق مذکور به ترتیب معادل 63305/4 و 39545/09 مگا ژول و شاخص کارایی انرژي براي این دو محصول به ترتیب معادل 0/82و 2/28 برآورد شد. افزوده خالص انرژي در محصول گندم منفی -11305/4 - مگا ژول در هکتار - به دست آمد. بررسی سهم نهاده ها از کل انرژي ورودي مشخص نمود که در هر دو محصول کود شیمیایی بیشترین سهم انرژي مصرفی را به خود اختصاص داده است. در محصول گندم بیشترین میزان انرژي مصرفی پس از کود شیمیایی مربوط به آبیاري و در سیب زمینی مربوط به غده در کاشت بود. مصرف بهینه کودهاي شیمیایی، اصلاح روش هاي آبیاري و استفاده از غده هاي مناسب در کاشت سیب زمینی می تواند نسبت به بهبود کارایی انرژي در منطقه بردسیر موثر باشد.
مقدمه
به منظور تولید محصولات مورد نیاز انسان مقادیر قابل توجه انرژي اعم از شیمیایی و فسیلی، نیروي کار انسانی و حیوانی مصرف می شود. امروزه قسمت قابل توجهی از انرژي مصرفی در بخش کشاورزي، از مواد حاصل از نفت خام تامین می شود که انرژي لازم براي به کار انداختن ماشین آلات را نیز فراهم می کند
بررسی ها نشان می دهد که استفاده از قدرت موتور در کشاورزي علاوه بر افزایش کیفیت و کمیت محصول باعث صرفه جویی زیادي در زمان انجام عملیات مختلف کشاورزي می گردد و نیاز به قدرت بدنی کارگر براي انجام عملیات کشاورزي را کاهش می دهد. به عنوان مثال یک انسان بزرگسال زمانی که به طور دائم کار کند میتواند به ازاي هر ساعت تقریبا 150 وات توان یا 0/15 کیلو وات –ساعت انرژي تولید نماید در صورتیکه یک تراکتور دیزل خوب می تواند به ازاي هر لیتر سوخت سه کیلو وات- ساعت انرژي تولید کند پس انسانی که به عنوان یک منبع قدرت کار می کند تنها با 0/05 لیتر سوخت دیزل به ازاي هر ساعت برابري می کند
آمار بیانگر این واقعیت است که مصرف سوخت هاي فسیلی و کودهاي شیمیایی افزایش یافته و انرژي وارد شده در سطح براي تولید محصول بیشتر گردیده همچنین از عوامل اصلی افزایش مصرف انرژي در بخش کشاوززي افزایش جمعیت، محدودیت زمین هاي قابل کشت، ارزان بودن سوخت، کودهاي شیمیاي و افزایش سطح زندگی مردم است
با رشد مکانیزاسیون و استفاده از مواد شیمیایی در کشاورزي کارایی انرژي به تدریج کاهش یافته و کشاورزي اولیه ضمن داشتن پایداري بیشتر نسبت به کشاورزي فشرده و مدرن امروزي کارایی به مراتب بهتري داشته است این در حالی است که با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و محدودیت در منابع آب و خاك، مکانیزاسیون به معناي خاص و عام آن و با هدف افزایش تولید در واحد سطح یک ضرورت به شمارمی رود و براي انجام عملیات کشاورزي به صورت مکانیزه مقادیر زیادي انرژي مصرف گردیده و هزینه هاي قابل توجهی براي تامین قدرت مورد نیاز در مکانیزاسیون پرداخته می شود. براي هر سیستم کشاورزي نسبت انرژي خروجی به انرژي ورودي متناسب با کارایی سیستم می باشد. لزوما سیستمی که کارایی انرژي بالاتري دارد عملکرد بیشتري ندارد.
کوچکی و همکاران - 1373 - کارایی انرژي براي تولید محصول گندم وسیب زمینی در مشهد را به ترتیب برابر 2/3 و0/75 محاسبه نمودند.
مشهوري آذر و همکاران - 1387 - با آنالیز انرژي و هزینه هاي تولید محصولات عمده زراعی شهرستان مراغه گزارش نمودند که بیشترین سهم انرژي در تولید گندم آبی مربوط به سوخت هاي فسیلی است. بررسی تاثیر عوامل مختلف زراعی و ساختاري بر میزان کارایی انرژي سیب زمینی در غرب اصفهان نشان داد که بیشترین انرژي مصرفی در تولید این محصول مربوط به کود به ویژه ازت وکمترین انرژي مربوط به کارگر است. همچنین در این تحقیق مشخص گردید که با افزایش اندازه زمین از یک هکتار به پنج هکتار کارایی انرژي از 1/3 به 5/08 افزایش می یابد
بهشتی تبار و کیهانی - 1386 - با آنالیز انرژي نهاده و ستاده یک مزرعه نمونه گندم در یزد، کل انرژي مصرفی در تولید این محصول را 83 و انرژي ستاده از تولید کاه ودانه را 111 گیگا ژول بر هکتار برآورد کردند. این محققین کود ازته و الکتریسته را بیشترین نهاده هاي انرژي معرفی کرده و تغییر در سیستم فعلی آبیاري را براي افزایش بازده انرژي پیشنهاد دادند.
صفا و همکاران - 1381 - با محاسبه انرژي مصرفی در تولید گندم آبی و دیم در شهرستان ساوه انرژي لازم براي تولید یک کیلوگرم گندم آبی و دیم را به ترتیب 11 و 14 مگا ژول محاسبه کرده و بیشترین منبع مصرف انرژي در هر دو روش تولید را سوخت گزارش کردند. میزان انرژي مصرفی در این پژوهش براي گندم آبی و دیم به ترتیب برابر 45970 و 17106 مگا ژول بر هکتار به دست آمد.
بررسی سینگ و همکاران - 2004 - نشان داد که استفاده از ارقام پر محصول، افزایش مصرف کود ها و سموم شیمیایی و سطح بالاي مکانیزاسیون کشاورزي منجر به افزایش مصرف انرژي در کشاورزي مدرن گردیده است.
ازکان و همکاران - 2004 - نیز گزارش کردند که طی 25 سال، کارایی انرژي در ترکیه از 2/23 به 1/18 کاهش یافته است. رائو - 2003 - انرژي مصرفی آبیاري در تولیبد گندم در کشور هندوستان را 9/4 گیگا ژول بر هکتار و حداقل انرژي ورودي توسط ادوات هنگام استفاده از تراکتور و دام را به ترتیب برابر9/2 و 5/9 گیگا ژول برهکتار گزارش نمود.
در تحقیقی که توسط سینگ وهمکاران - 2007 - در پنج ایالت هندوستان انجام گردید مشخص شد که بافت هاي سبک خاك نسبت به بافت هاي سنگین به علت مصرف آب بیشتر انرژي بیشتري مصرف می کنند. مانی و همکاران - 2007 - نبود تکنولوژي مناسب و محدودیت هاي مربوط به عوارض زمین را از دلایل اصلی استفاده نامناسب از انرژي در هیماچال پرادش هندوستان در تولید گندم و ذرت دانه اي دانستند. این محققین استفاده از تراکتورهاي با توان کمتر، مدیریت بهتر آبیاري و بذر مصرفی را منجر به استفاده موثر تر از انرژي دانستند.
از دیدگاه کشاورزي، اولین گام شناخت شاخص هاي انرژي در تولید محصولات کشاورزي مناطق مختلف کشور، به منظور تعیین مزیت نسبی مناطق مختلف کشور با توجه به پارامترهاي فنی- عملکردي، اقتصادي و انرژي می باشد به همین منظور این پژوهش با هدف تعیین انرژي مصرفی و شاخص هاي انرژي در تولید محصولات عمده زراعی شهرستان بردسیر - گندم و سیبزمینی - واقع در استان کرمان شامل گندم با مجموع سطح زیرکشت
11800هکتار و میزان تولید کل 41975 تن و سیب زمینی با مجموع سطح زیرکشت 4683 هکتار و تولید کل
112331/5 تن در سال 1388 انجام گردید.
مواد و روشها
شهرستان بردسیر در فاصله 55 کیلومتري جنوب غرب کرمان قرارگرفته است. وسعت این شهرستان 30000 هکتار و درمحدوده طول جغرافیایی و46 و56˚ تا و52 و56˚ شرقی و عرض جغرافیایی و48 و22˚ تا و56 و22˚ شمالی واقع گردیده است.
قبل از ارائه چگونگی محاسبات مورد نظر ضروري است برخی از عبارات و اصطلاحات به کار برده شده در پژوهش تعریف شوند.
انرژي مصرفی - انرژي ورودي :1 - مقدار انرژي مورد نیاز براي تولید محصول کشاورزي در واحد سطح است و معمولا برحسب کیلوکالري بر هکتار یا مگا ژول برهکتار بیان می شود.
