ارزیابی و مقایسه شاخص‌های زیست‌محیطی تولید ذرت (Zea mays L.) هیبریدی با سه روش مختلف برداشت در استان البرز به روش ارزیابی چرخه حیات

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 2، دوره 9، شماره 4 - شماره پیاپی 34، دی 1396، صفحه 892-909   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v9i4.52447

نویسندگان

مجید خانعلی^* ؛ بهزاد الهامی؛ هادی اسلامی؛ سلیمان حسین پور

پردیس کشاورزی و منابع طبیعی تهران

چکیده

ارزیابی چرخه حیات، روشی است که اثرات زیست محیطی مرتبط با یک محصول در کل چرخه حیات آن ارزیابی می شود. در این مطالعه، شاخص های زیست محیطی در تولید ذرت هیبریدی با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات مورد بررسی قرار گرفت. به دلیل کوچک بودن حجم جامعه، سرشماری صورت گرفت و اطلاعات لازم از 30 مزرعه واقع در شهرستان‌های کرج و نظرآباد استان البرز از طریق پرسشنامه استخراج گردید. تعداد ده شاخص‌ زیست ‌محیطی شامل پتانسیل اختناق دریاچه ای، پتانسیل گرمایش جهانی، پتانسیل اسیدی شدن، نقصان لایه اوزون، تقلیل منابع آلی، اکسیداسیون فتوشیمیایی، مسمومیت انسانی، مسمومیت خاک، مسمومیت آب های آزاد و مسمومیت آب های سطحی انتخاب گردید. یک تن ذرت هیبریدی تولیدی و دروازه مزرعه به ترتیب به عنوان واحد عملکردی و مرز سامانه انتخاب شدند. بیشترین آسیب به محیط زیست در بخش شاخص مسمویت آب های آزاد صورت گرفت. در روش برداشت با پیکرهاسکر، شاخص های زیست محیطی از قبیل پتانسیل گرمایش جهانی، اختناق دریاچه ای، مسمومیت انسانی، پتانسیل اسیدی شدن، تقلیل منابع آلی و اکسیداسیون فتوشیمیایی نسبت به دو روش دیگر بیشتر بود. با تغییر روش برداشت در شاخص مسمومیت خاک و نقصان لایه اوزون تغییر محسوسی مشاهده نشد. به دلیل مصرف بالای سوخت دیزل و الکتریسیته در روش برداشت دستی، شاخص مسمومیت آب های آزاد و مسمومیت آب های سطحی نسبت به دو روش دیگر برداشت بیشتر شد. در مجموع، روش برداشت ذرت هیبریدی با کمباین در مقایسه با دو روش دیگر بار محیطی کمتری ایجاد کرد.

کلیدواژه‌ها

انتشارات مستقیم؛ انرژی مصرفی؛ سوخت دیزل؛ عملیات آبیاری؛ نرمال‌سازی

مراجع

Anonymous. 2013. Annual agricultural statistics, Ministry of Jahad-e-Agriculture of Iran (www.maj.ir). (In Persian)

Brasseur, G., and Granier, C. 1992. Mount Pinatubo aerosols, chlorofluorocarbons, and ozone depletion. Science 257: 1239-1242.

Brentrup, F., Küsters, J., Lammel, J., and Kuhlmann, H. 2000. Methods to estimate on-field nitrogen emissions from crop production as an input to LCA studies in the agricultural sector. International Journal of Life Cycle Assessment 5(6): 349-357.

CalderonIglesias, L., Laca, A., Herrero, M., and Diaz, M. 2010.The utility of life cycle assessment in the ready meal food industry. Resources, Conservation and Recycling 54(12): 1196-1207.

Cellura, M., Longo, S., and Mistretta, M. 2012. Life Cycle Assessment (LCA) of protected crops: An Italian case study. Journal of Cleaner Production 28: 56-62.

Choghan, R. 2004. The Production of‌‌‌ Maize Seed. Tehran, Iran: Education and Agricultural Extension p. 103. (In Persian)

Dalgaard, R., Schmidt, J., Halberg, N., Christensen, P., Thrane, M., and Pengue, W.A. 2007. LCA of soybean meal. International Journal of LCA 15: 1-15.

Elhami, B., Akram, A., and Khanali, M. 2016. Optimization of energy consumption and environmental impacts of chickpea production using data envelopment analysis (DEA) and multi objective genetic algorithm (MOGA) approaches. Information Processing in Agricuture 3(3):190-225.

EPA.1995. Compilation of air pollutant emissions factors (http://www.epa.gov.).

Erickson, J., Cisar, J., Volin, J., and Snyder, G. 2001. Comparing nitrogen run off and leaching between newly established St. Augustinegrass turf and an alternative residential landscape. Crop Science 41: 1889-1895.

Esmaeelpour, B., Khorramdel, S., and Amin Ghafouri, A. 2015. Investigation of environmental impacts in potato production systems in Iran based on nitrogen fertilizer using Life Cycle Assessment. Electronic Journal of Crop Production 8(3):199-224. (In Persian with English Summary)

Galloway, J.N., Schlesinger, W.H., Levy, H., Michaels, A., and Schnoor, J.L. 1995. Nitrogen fixation: Anthropogenic enhancement‐environmental response. Global Biogeochemical Cycles 9: 235-252.

Hauschild, M., and Wenzel, H. 1998. Environmental Assessment of Products. Scientific Background. London, NY: Chapman and Hall p. 237.

Iriarte, A., Rieradevall, J., and Gabarrell, X. 2009. Life Cycle Assessment of sunflower and rapeseed as energy crops under Chilean conditions. Journal of Cleaner Production 18: 336-345.

ISO. 2006. ISO 14040- Environmental Management– Life Cycle Assessment– Principles and Framework (www.iso.org).

Khoshnevisan, B., Rafiee, S., Omid, M., Mousazadeh, H., and Sefeedpari, P. 2013a. Prognostication of environmental indices in potato production using artificial neural networks. Journal of Cleaner Production 52: 402-409.

Khoshnevisan, B., Rafiee, S., Omid, M., Yousefi, M., and Movahedi, M. 2013b. Modeling of energy consumption and GHG (greenhouse gas) emissions in wheat production in Esfahan province of Iran using artificial neural networks. Energy 52: 333-338.

Khoshnevisan, B., Rafiee, S., and Mousazadeh, H. 2013c. Environmental impact assessment of open field and greenhouse strawberry production. European Journal of Agronomy 50: 29-37.

Martinez-Blanco, J., Munoz, P., Anton, A., and Rieradevall, J. 2011. Assessment of tomato mediterranean production in open-field and standard multi-tunnel greenhouse, with compost or mineral fertilizers, from an agricultural and environmental standpoint. Journak of Cleaner Production 19: 985-997.

Mohammadi, A., Rafiee, S., Jafari, A., Dalgaard, T., Trydeman, M., Knudsen, M.T., Keyhani, A., Mousavi Avval, H., and Hermansen, J. 2013. Potential greenhouse gas emission reductions in soybean farming: A combined use of Life Cycle Assessment and data envelopment analysis. Journal of Cleaner Production 54: 89-100.

Nemecek, T., and Kagi, T. 2007. Life cycle inventories of agricultural production systems. Final report ecoinvent V2.0: No. 15, Dübendorf, CH: Swiss Centre for Life Cycle Inventories (http://www.EcoInvent.org/ documentation/reports).

Nemecek, T., Dubois, D., Huguenin-Elie, O., and Gaillard, G. 2011. Life cycle assessment of Swiss farming systems: I. Integrated and organic farming. Agricultural Systems 104: 217-232.

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

Pourghasemian, N., and Moradi, R. 2017. Greenhouse gases emission and global warming potential as affected by chemical inputs for main cultivated crops in Kerman province: Horticultural Crops. Journal of Agroecology 9(3): 689-704. (In Persian with English Summery)

PRe Consultants, 2003. SimaPro 5 Database Manual.

Rahimyan, B. 2015. Determination of economic, energy and environmental indicators of some crops (sugarbeet, wheat and pea) in West Azarbaijan province (Boukan Region) using computional intelligence techniques. University of Tehran, College of Agriculture and Natural Resources, Faculty of Agricultural Engineering and Technology pp. 129. (In Persian)

Reddy, K.R., and Hodges, H.F. 2000. Climate Change and Global Crop Productivity. CABI p. 488.

Suh, S., Lenzen, M., Treloar, G.J., Hondo, H., Horvath, A., Huppes, G., Jolliet, O., Klann, U., Krewitt, W., and Moriguchi, Y. 2004. System boundary selection in life cycle inventories using hybrid approaches. Environmental Science and Technology 38: 657-664.