بررسی کارآیی انرژی در نظام تولید نخود دیم با اعمال آبیاری تکمیلی

پژوهش‌های حبوبات ایران

دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 28، دی 1402، صفحه 251-261   

نوع مقاله: مقالات کوتاه

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.2023.82881.1061

نویسندگان

حمداله اسکندری؛ کامیار کاظمی^*

گروه علمی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران

چکیده

انرژی‌­های ورودی و خروجی، اجزای مهمی از کشاورزی پایدار هستند. به بیان دیگر، تولید پایدار بدون توجه به توازن انرژی نظام­‌های تولیدی، قابل حصول نیست. بر این اساس، در این پژوهش که در سال زراعی 1400- 1399 در شهرستان خرم‌­آباد انجام شد، انرژی ورودی و خروجی دو نظام تولید نخود (Cicer arietinum) دیم (نظام تولید نخود دیم بدون آبیاری تکمیلی و نظام تولید نخود دیم با آبیاری تکمیلی در مرحله گل‌دهی) اندازه‌­گیری شد تا بر اساس آن، کارآیی انرژی نظام و اثر آبیاری تکیملی بر آن تعیین شود. بدین منظور، ابتدا با استفاده از فرمول کوکران، حجم نمونه (تعداد کشاورزان) تعیین گردید و سپس در بین کشاورزان پرسش­نامه‌­هایی توزیع شد تا اطلاعات مربوط به نظام کشت خود شامل نوع ماشین‌­آلات، سطح نهایی زمین زیر کشت، روش کاشت و برداشت، عملکرد دانه در واحد سطح، تعداد کارگرها (مرد و زن)، میزان بذر استفاده شده، مقدار کود و آفت­‌کش‌­ها را در آن قید کنند. برای مقایسه دو نظام تولید نخود دیم، علاوه‌بر اندازه­گیری انرژی­‌های ورودی و خروجی، شاخص‌­های نسبت انرژی و انرژی خالص خروجی نیز محاسبه شد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده­های به‌دست آمده از پرسش­نامه‌­ها نشان داد که کل انرژی ورودی به نظام 14589 مگاژول در هکتار بود که 87 درصد آن (12724 مگاژول در هکتار) به مصرف سوخت دیزل اختصاص داشت. عملکرد دانه نخود دیم در شرایط کشت دیم کم (645 کیلوگرم در هکتار) بود، به همین دلیل انرژی خروجی از نظام (11997 مگاژول در هکتار) کمتر از انرژی ورودی به نظام بود که در نتیجه، نسبت انرژی و انرژی خالص خروجی به‌ترتیب کمتر از یک (82/0) و کمتر از صفر (2491- مگاژول در هکتار) به‌دست آمد. اگر چه آبیاری تکمیلی درمرحله گل‌دهی، مصرف انرژی را به‌اندازه 60 مگاژول در هکتار افزایش داد، ولی به‌دلیل افزایش 34 درصدی عملکرد دانه و انرژی خروجی نظام، کارآیی انرژی کل نظام تولید نخود دیم را بهبود بخشید، چرا که باعث افزایش نسبت انرژی و انرژی خروجی به‌ترتیب به 1/1 و 1406 مگاژول در هکتار شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که آبیاری تکمیلی در مرحله گل‌دهی، علاوه‌بر افزایش عملکرد دانه، کارآیی انرژی را نیز افزایش می­‌دهد.

کلیدواژه‌ها

انرژی خالص؛ انرژی خروجی؛ انرژی ورودی؛ پایداری تولید؛ نسبت انرژی

مراجع

Anonymous, (2021). Agricultural statistics of 2021. Ministry of Agriculture-Jahad Publisher, Iran. (In Persian)

Dargahi, M.R., Jahan, M., Naseri, M.T., & Ghornabi, R. (2017). Energy balance evaluation and economic analysis of canola production in Golestan province. Agronomy Journal (Pajouhesh & Sazandegi), 112, 50-62. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.22092/aj.2016.112697

Eskandari, & Alizadeh-Amraie, (2016a). Grain yield and energy efficiency of a barley dry land farming system as affected by supplemental irrigation at flowering stage. Journal of Crop Improvement, 18(4), 871-880. (In Persian with English Abstract)

Eskandari & Alizadeh-Amraie, (2016b). Effect of complementary irrigarion during reproductive growth period on grain yield, oil and energy efficiency of rapeseed under dry land farming system. Journal of Crop Improvement, 18(4), 907-919. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.22059/jci.2017.56663

Eskandari, H. (2023). Contribution of production inputs to energy consumption in wheat production system for providing a solution to improve energy consumption. Iranian Journal of Energy and Environment, 14(1), 53-57. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.5829/ijee.2023.14.01.07

Eskandari, H., & Attar, S. (2015). Energy comparison of two rice cultivation system. Renewable and Sustainable Energy Review, 42, 666-671. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.10.050

Eskandari, H., & Mosavian, S.N. (2023). Energy analysis for two production systems of cucumber. Iranian Journal of Energy & Environment, 14(2), 96-101. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.5829/ijee.2023.14.02.01

Georgieva, N., Nikolova I., Pavlov, D., & Zhelyazkova, T. (2022). Energy efficiency in pea organic production. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 28, 55-60.

Ghaderzadeh, H., & Pirmohamadyani, Z. (2020). Evaluation efficiencies of energy for potato production in Hamedan province of Iran. Journal of Agricultural Economics Research, (In Persian with English Abstract)

Ghamarnia, H., Farmanifard, M., & Sasani, S. (2012). The effects of supplementary irrigation on yield and water use efficiency of three new wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Journal of Water and Irrigation Management, 2(2), 69-83. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.22059/jwim.2013.30341

Hatirli, S.A., Ozkan, B., & Fert, C. (2006). Energy inputs and crop yield relationship in greenhouse tomato production. Renewable Energy, 31, 427-438. https://doi.org/10.1016/j.renene.2005.04.007

Karimi, M., Rajabpour, A., Tabatabaeefar, A., & Borghei A. (2008). Energy analysis of sugarcane productionin plant farms: A case study in Debel Khazaie agro-industry in Ian. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental, 4(2), 165-71.

Mousavi, S.K. & Shakarami, G. (2008). Effects of supplemental irrigation on chickpea (Cicer arietinum L.) yield in Low rain condition. Electronical Journal of Crop Production, 4(1), 99-113. (In Persian with English Abstract)

Paris, B., Vadorou, F., Balafoutis A.T., VaiopoulosK., Kyriakarakos, G., Manolakos, D., & Papadakis, G. (2022). Energy use in open-field agriculture in the EU: A critical review recommending energy efficiency measures and renewable energy sources adoption. Renewable and Sustainable Energy Review, 158, 112098. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112098

Parsa, M., Ganjeali, A., Rezaiean, A., & Nezami, A. (2011). Effects of supplemental irrigation on yield and growth indices of three. Iranian Journal of Field Crops Research, 9(3), 310-321. (In Persian with English Abstract)

Rostami, S., & Hosainzadeh, B. (2014). Study and compare of the energy efficiency of the conventional and semi mechanized bean cultivation in Chaharmahal and Bakhtiari province. Journal of Researches in Mechanics of Agricultural Machinery, 5, 11-23. (In Persian with English Abstract)

Saffari, M., & Madadizadeh, M. (2012). Evaluation of different levels of nitrogen and complementary irrigation effect on grain yield and its components of rainfed barley, Sahand cultivar in Baft. Iranian Dryland Agronomy Journal, 1(1), 92-107. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.22092/idaj.2012.100112

Seydosoglu, S., Baran, F.M., Turan, N., Alfarraj, S., & Albasher, G. (2023). Greenhouse gas emission and energy analysis of vetch (Vicia sativa L.) cultivation. Journal of King Saudi University – Science, 35, 102541. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2023.102541

Shobairi, S. (2014). Technical recommendations for planting, keeping and harvesting rainfed chickpeas and introduction of new cultivars. Coordination Management of Agricultural Extension Publisher. (In Persian).

Tripathi, H., Chandel, N.S., Tripathi, A., & Mishra, P. (2015). Energy use and economic analysis for pea production. Madras Agricultural Journal, 102, 196-200.

Vafabakhsh, J., & Mohammadzadeh, A. (2019). Energy flow and GHG emissions in major field and horticultural crop production systems (Case study: Sharif Abad plain). Journal of Agroecology, 11(2), 365-382. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.22067/jag.v11i2.81742

Yilmaz, I,, Akcaoz, H., & Ozkan, B. (2004). An analysis of energy use and input in agriculture. Renewable Energy, 30, 145-155.

Zahedi, M., Eshghizadeh, H.R., & Mondani, F. (2015). Energy efficiency and productivity in potato and sugar beet production systems in Isfahan province. Journal of Crop Production and Processing, 17(5), 181-191. (In Persian with English Abstract). https://doi.org/10.18869/acadpub.jcpp.5.17.181