بررسی و مطالعه جریان انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در نظام‌های تولید محصولات زراعی و باغی (مطالعه موردی: دشت شریف‌آباد)

استفاده بهینه از منابع و نهاده‌ها یکی از اولین و اساسی‌ترین اهداف کشاورزی پایدار به شمار می‌رود. در پژوهش حاضر، جریان انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در محصولات زراعی (اعم از یکساله و چندساله) و باغی عمده دشت شریف‌آباد استان قم شامل گندم (Triticum aestivum L.)، جو (Hordeum vulgare L.)، کلزا (Brassica napus L.)، یونجه (Medicago sativa L.)، ذرت علوفه‌ای (Zea mays L.)، پنبه (Gossypium hirsutum L.)، انار (Punica granatum L.)، انگور (Vitis vinifera L.) و پسته (Pistacia vera L.) مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، اطلاعات مورد نیاز تحقیق با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 183 کشاورز منطقه در سال 1397 به دست آمد. شاخص‌های انرژی ورودی، انرژی خروجی، انرژی خالص، انرژی مخصوص، کارایی مصرف انرژی، بهره‌وری انرژی، اشکال مختلف انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در بین محصولات مورد مطالعه، بیشترین انرژی در فرایند تولید محصولات یونجه، انار و انگور به ترتیب با 94906، 79696 و 78984 مگاژول در هکتار بوده و بیشترین انرژی خروجی نیز به ترتیب متعلق به محصولات یونجه (218567 مگاژول در هکتار)، ذرت علوفه‌ای (171810 مگاژول در هکتار) و گندم (123430 مگاژول در هکتار بود. بیشترین کارایی مصرف انرژی مربوط به محصولات جو (9/2)، ذرت علوفه‌ای (8/2) و گندم (6/2) بوده و کمترین آن به ترتیب برای محصولات پسته (34/0)، انار (48/0) و پنبه (9/0) محاسبه گردید. محصولات پسته (7/72 مگاژول بر کیلوگرم)، پنبه (1/27 مگاژول بر کیلوگرم) و کلزا (7/20 مگاژول بر کیلوگرم) به ازای تولید هر کیلوگرم محصول انرژی بیشتری نسبت به سایر محصولات مورد استفاده قرار دادند و کمترین آن مربوط به محصولات ذرت علوفه‌ای (5/1 مگاژول بر کیلوگرم)، انار (5 مگاژول بر کیلوگرم) و یونجه (8/6 مگاژول بر کیلوگرم) بود. نتایج نشان داد که در نظام تولید محصولات مورد مطالعه، سهم انرژی مستقیم (شامل نیروی انسانی، سوخت دیزلی، آب آبیاری و الکتریسیته) بیش از انرژی غیرمستقیم (شامل بذر، کودهای شیمیایی، کود حیوانی، آفت‌کش‌ها و ماشین‌آلات) و سهم انرژی‌های تجدیدناپذیر (الکتریسیته، کودهای شیمیایی، سوخت دیزلی، آفت‌کش‌ها و ماشین‌آلات) بیش از انرژی تجدیدپذیر (نیروی انسانی، بذر، آب آبیاری و کود دامی) بود. کشت‌بوم‌های یونجه (معادل 12294کیلوگرم معادل CO2 در هکتار)، انار (معادل 10484کیلوگرم CO2 در هکتار) و انگور (معادل 10085 کیلوگرم CO2 در هکتار) به ترتیب بیشترین مقدار پتانسیل گرمایش جهانی را داشته و کمترین آن متعلق به محصولات جو (معادل 4019 کیلوگرم CO2 در هکتار)، کلزا (معادل 4285 کیلوگرم CO2 در هکتار) و گندم (معادل 4542  کیلوگرم CO2 در هکتار) بود. نتایج نشان داد که در بیشتر محصولات، الکتریسیته، گازوئیل و نیتروژن بیشترین سهم را در انرژی ورودی و انتشار گازهای گلخانه‌ای ایفا می‌کنند. بنابراین، مدیریت بهینه آبیاری برای افزایش کارایی مصرف آب و استفاده از عملیات زراعی مناسب مانند کشت کود سبز یا قرار دادن محصولات لگوم برای افزایش حاصلخیزی خاک به جای استفاده از کودهای شیمیایی می‌تواند به افزایش بهره‌وری انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک کند.

Keywords:

انرژی مستقیم , تجزیه و تحلیل بوم‌نظام , شاخص‌های انرژی , پتانسیل گرمایش جهانی