بررسی جریان انرژی در مزارع گندم دیم و آبی شهرستان شهرکرد تحت دو روش خاکورزی

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 6، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 28، تیر 1395، صفحه 281-295   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v8i2.48219

نویسندگان

حسین کاظمی^* ؛ پریسا علیزاده؛ علیرضا نه بندانی

گروه زراعت، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

چکیده

تجزیه و تحلیل انرژی یک بوم‌نظام زراعی به منظور دستیابی به تولید پایدار ضروری است. در این بررسی جریان انرژی در دو سامانه زراعی گندم آبی و دیم تحت دو ‌نظام خاکورزی در شهرستان شهرکرد در سال 1392 با استفاده از پرسشنامه‌ و مصاحبه با کشاورزان برآورد و مقایسه گردید. این مطالعه در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار مدیریت (کشت دیم بدون خاکورزی و با خاکورزی، کشت آبی بدون خاکورزی و با خاکورزی) اجرا شد، که در آن 10 مزارع در هر مدیریت به عنوان تکرار در نظر گرفته شد. در این تحقیق شاخص‌های کارایی انرژی، بهره‌وری انرژی، انرژی خالص، انرژی ویژه، انرژی مستقیم و غیرمستقیم و انرژی تجدیدپذیر و غیر تجدیدپذیر محاسبه شدند. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده‌ها نشان داد که حداکثر انرژی ورودی مربوط به سامانه کشت آبی با خاکورزی (معادل 29586 مگاژول در هکتار) و حداکثر انرژی خروجی در سامانه کشت آبی بدون خاکورزی (معادل 70743 مگاژول در هکتار) بود. بیشترین (43/2) و کمترین (03/1) کارایی مصرف انرژی در بخش دانه، به ترتیب مربوط به مدیریت کشت آبی بدون خاکورزی و دیم با خاکورزی بود. همچنین بیشترین انرژی مصرفی گندم آبی در هر دو سامانه بدون خاکورزی و با خاکورزی به ترتیب مربوط به کود نیتروژن (9429 و 1092 مگاژول در هکتار) و بعد از آن به آبیاری (8323 و 5117 مگاژول در هکتار) تعلق داشت و برای گندم دیم نیز بیشترین انرژی مصرفی به ترتیب در دو سامانه با خاکورزی و بدون خاکورزی مربوط به کود نیتروژن (8529 و 7220 مگاژول در هکتار) و بذر (4367 و 2412 مگاژول در هکتار) محاسبه شد. در هر دو مزارع آبی و دیم روش‌های بدون خاکورزی، دارای انرژی غیرمستقیم و غیر تجدیدپذیر بیشتری نسبت به روش‌های دارای خاکورزی بودند. به‌ طور کلی از نظر شاخص‌های جریان انرژی، بهترین سامانه کشت در این منطقه مربوط به کشت آبی با روش بدون خاکورزی بود. بنابراین جهت کاهش مصرف منابع انرژی تجدیدناپذیر در منطقه مورد مطالعه، کاهش مصرف کودهای شیمیایی از جمله نیتروژن از طریق مدیریت بهینه کود، قرار دادن بقولات در تناوب زراعی، استفاده از کود سبز، استفاده از کود دامی و آلی و نیز مدیریت صحیح آب آبیاری توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

انرژی تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر؛ انرژی مستقیم و غیرمستقیم؛ کارایی انرژی

مراجع

Abdollahpour, S., and Zarei, S. 2010. Evaluation of energy balance in rainfed wheat fields of Kermanshah province. Journal of Sustainable Agriculture Knowledge 2: 97-106. (In Persian with English Summary)

Agriculture Yearbook. 2015. Agriculture Yearbook of Field Crops. Vol.1. Jihad Agriculture Ministry, Information Office 156 pp.

Alipour, A., Keshavarz Afshar, R., Ghaleh Golab Behbahani, A., Karimi Nejad, A., and Mohammadi, V. 2013. Investigation of energy flow in irrigated wheat ecosystems: A case study: Rey township. Journal of Sustainable Agriculture Knowledge 23: 69-106. (In Persian with English Summary)

Akcaoz, H., Ozcatalbas, O., and Kizilay, H. 2009. Analysis of energy use for pomegranate production in Turkey. Journal Food, Agriculture and Environment 7: 475-480.

Bonari, E., Mazzoncini, M., and Peruzzi, A. 1995. Effect of conservation and minimum tillage on winter oilseed rape in a sand soil. Soil and Tillage Research 33: 91-108.

Broumand, A., Aghkhani, M., and Sadrnia, H. 2015. A Comparison of utilization systems in terms of energy consumption of soybean production in Moghan region. Journal of Agroecology 6: 905-915. (In Persian with English summary)

Canakci, M., Topakci, M., Akinci, I., and Ozmerzi, A. 2005. Energy use pattern of some field crops andvegetable production: Case study for Antalya region, Turkey. Energy Conversion and Management 46: 655-666.

Dahiphale, V.V., and PawarK, R. 1992. Studies on energy requirement of Rabi sunflower crop production. Journal of Maharashtra Agriculture University 17: 443-445.

Ghorbani, R., Mondani, F., Amirmoradi, S., Feizi, H., Khorramdel, S., Teimouri, M., Sanjani S, Anvarkhah, S., and Aghel, H. 2011. A case study of energy use and economical analysis of irrigated and dryland wheat production systems. Applied Energy 88: 283-288.

Hasanzadeh Ghoorttappeh, A., Ghalavand, A., Ahmadi, M., and Mirnia, S. 2001. Investigation of different nutrition systems on energy efficiency of sunflower cultivars. Journal of Agriculture and Natural Resources 8: 67-78. (In Persian with English Summary)

Heydari Gholinejhad, A., and Hasanzadeh Ghoorttappeh, A. 2003. Study of inputs efficiency in irrigated and dryland wheat cropping of West Azarbayjan province. Research in Crop Sciences 1: 1-12. (In Persian with English Summary)

Kaltsas, A.M., Mamolos, A.P., Tsatsarelis, C.A., Nanos, G.D., and Kalburtji, K.L. 2007. Energy budget in organic and conventional olive groves. Agriculture, Ecosystem and Environment 122: 243-251.

Kazemi, H., Kamkar, B., Lakzaei, S., Badsar, M., and Shahbyki, M. 2015. Energy flow analysis for rice production in different geographical regions of Iran. Energy 84: 390-396.

Merrill, S.D., Black, A.L., and Bauer, A. 1996. Conservation tillage affects root growth of dryland spring wheat under drought. Soil Science Society of America 60: 575-583.

Molaei, K., and Afzali Niya, S. 2012. Determination of energy indices in wheat and colza production in cropping and industrial plain of Namdan Eghlid. Ecophysiology Journal 4: 26-36. (In Persian with English Summary)

Mrini, M., Senhaji, F., and Pimentel, D. 2001. Energy analysis of sugarcane production in Morocco. Environment, Development and Sustainability 3: 109-126.

Ozkan, B., Akcaoz, H., and Fert, C. 2004. Energy input–output analysis in Turkish agriculture. Renewable Energy 29: 39-51.

Rajaby, M.H., Soltani, A., Zeinali, E., and Soltani, E. 2012. Evaluation of energy use in wheat production in Gorgan. Journal of Plant Production Research 19(3): 143-171. (In Persian with English Summary)

Safa, M., and Tabatabaee-Far, A. 2002. Energy consumption in wheat production in irrigated and dryland farming. In Proceedings of the International Agricultural Engineering Conference 28-30 Nov., Wuxi, China. p. 183.

Safa, M., and Tabatabaee-Far, A. 2008. Fuel consumption in wheat production in irrigated and dryland farming. World Journal of Agricultural Sciences 1: 86-90.

Shamabadi, Z. 2013. Investigation of minimum tillage methods on energy use efficiency and yield of dryland wheat. Journal of Soil and Water Resources Conservation 3: 69-77. (In Persian with English Summary)

Singh, J.M. 2002. On farm energy use pattern in different cropping systems in Haryana, India. Master of Science. International Institute of Management University of Flensburg, Germany.

Singh, H., Singh, A.K., Kushwaha, H.L., and Singh, A. 2007. Energy consumption pattern of wheat production in India. Energy 32: 1848-1854.

Tajic Jalali, A., Nehbandani, A., Soltani, A., Zeinali, E., and Ajam Noroozi, H. 1393. Energy use in wheat production in Kordkoy region as influenced by seed-bed preparation and sowing methods. Plant Production Research Journal 20: 71-90. (In Persian with English Summary)

Tipi, T., Cetin, B., and Vardar, A. 2009. An analysis of energy use and input costs for wheat production in Turkey. Journal of Food, Agriculture and Environment 7: 352-356.

Tzilivakis, J., Warner, D.J., May, M., Lewis, K.A., and Jaggard, K. 2005. An assessment of the energy inputs and greenhouse gas emission in sugar beet (Beta vulgaris L.) production in the UK. Agriculture System 85: 101-119.

Usefi, M., and Mahdavi Damghani, A. 2013. Investigation of water use efficiency and energy in irrigated systems in Kermanshah province. Journal of Agroecology 5:113-121. (In Persian with English Summary)

Usefi, M., and Mahdavi Damghani, A. 2013. Investigation of water use efficiency and energy in irrigated systems in Kermanshah province. Journal of Agroecology 5: 113-121 (In Persian with English Summary)

Zahedi, M., and Eshghizadeh, H.R. 2014. Energy use efficiency and economical analysis in cotton production system in an arid region: A case study for Isfahan province, Iran. International Journal of Energy Economics and Policy 4(1): 43-52.