مدلسازی انتشار گازهای گلخانه ای تولید گندم در سیستم های کشت آبی و دیم در استان خراسان رضوی، ایران

Subject Areas : Environmental policy and management

سید مسعود  معتمد الشریعتی ¹ (دانشجوی سابق کارشناسی ارشد مکانیزاسیون، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، پردیس بین‌الملل دانشگاه فردوسی مشهد)
حسن  صدرنیا ² (دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد)
محمد حسین  آق خانی ³ (استاد گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد)
مهدی  خجسته‌پور ⁴ (دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد)

Received: 2015-11-11 Accepted : 2016-01-25 Published : 2017-03-01

Keywords: محیط زیست, مدل‌سازی, سوخت دیزل, انتشار گازهای گلخانه‌ای, دی‌اکسیدکربن,

Abstract :

کشاورزی یکی از بخش­های مهم تولیدکننده گازهای گلخانه‌ای محسوب می‌گردد. یراین اساس، این مطالعه به ارزیابی انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید گندم در نظام‌های کشت آبی و دیم پرداخته است. داده­ها از طریق پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 116 کشاورز گرد‌آوری شد. نتایج نشان داد که مجموع انتشار گازهای گلخانه‌ای برای تولید گندم در نظام‌های کشت آبی و دیم به ترتیب kg CO2 eq 8/637 و 12/65 بود. نهاده سوخت دیزل با 33 درصد، بیش‌ترین انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید گندم در نظام کشت آبی را داشت. همچنین این نهاده بیش‌ترین انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید گندم در نظام دیم را به خود اختصاص داد. نتایج استفاده از تابع کاب-داگلاس نشان داد که برای تولید گندم در نظام کشت آبی، تأثیر نهاده‌های نشردهنده گازهای گلخانه‌ای ماشین‌ها، سوخت، الکتریسیته و کود حیوانی بر روی عملکرد مثبت و تأثیر نهاده‌های کودهای شیمیایی و سموم شیمیایی بر روی عملکرد گندم منفی بود. این در حالی است که تأثیر تمام نهاده‌های انرژی بر روی عملکرد گندم در نظام کشت دیم مثبت بود. نتایج تحلیل حساسیت ورودی‌های نشردهنده گازهای گلخانه‌ای نشان داد با افزایش یک کیلوگرم معادل دی‌اکسیدکربن نهاده‌های کودهای شیمیایی و سموم شیمیایی عملکرد گندم در نظام کشت آبی به ترتیب به میزان 28/0 و 17/0 کیلوگرم کاهش یافت. 

References:

Dyer, J. A., & Desjardins. R. L. (2003). Simulated farm fieldwork, energy consumption and related greenhouse gas emissions in Canada. Biosystems Engineering, 85(4), 503-513.

Dyer, J. A., & Desjardins, R. L. (2006). Carbon dioxide emissions associated with the manufacturing of tractors and farm machinery in Canada. Biosystems Engineering, 93(1), 107-118.

Fallahi, H., Abbaspour-Fard, M. H., Azhari, A., Khojastehpour, M., & Nikkhah, A. (2016). Ergonomic assessment of drivers in MF285 and MF399 tractors during clutching using algometer. Information Processing in Agriculture, 3 (1), 54-60.

Firouzi, S., Nikkhah, A., Khojastehpour, M. & M Holden, N., 2016. Energy use efficiency, GHG emissions, and carbon efficiency of paddy rice production in Iran. Energy Equipment and Systems, 4(2), 169-176.

Khojastehpour, M., Nikkhah, A., & Hashemabadi, D. (2015). A comparative study of energy use and greenhouse gas emissions of canola production. International Journal of Agricultural  Management and Development, 5 (1), 51-58.

Khoshnevisan, B., Rafiee, S., Omid, M., Yousefi, M., & Movahedi, M. (2013). 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.

Lal, R. (2004). Carbon emission from farm operations. Environment International, 30(7), 981- 990.

Liang, S., Xu, M., & Zhang, T. (2013). Life cycle assessment of biodiesel production in China.  Bioresource Technology, 129, 72-77.

Mirhaji, H., Khojastehpour, M., & Abaspour-Fard, M. H. (2013). Environmental Effects of wheat production in the Marvdasht region. Journal of Natural Environment, 66 (2), 223-232 (In Persian).

Mobtaker, H. G., Akram, A., & Keyhani, A. (2012). Energy use and sensitivity analysis of energy inputs for alfalfa production in Iran. Energy for Sustainable Development, 16(1), 84- 89.

Nikkhah, A., Emadi, B., & Firouzi, S. (2015a). Greenhouse gas emissions footprint of agricultural production in Guilan province of Iran. Sustainable Energy Technologies and   Assessments, 12, 10–14.

Nikkhah, A., Emadi, B., Soltanali, H., Firouzi, S., Rosentrater, K.A. & Allahyari, M.S., 2016. Integration of life cycle assessment and Cobb-Douglas modeling for the environmental assessment of kiwifruit in Iran. Journal of Cleaner Production, 137, 843-849.

Nikkhah, A., Khojastehpour, M., Emadi, B., Taheri-Rad, A., & Khorramdel, S. (2015b). Environmental impacts of peanut production system using life cycle assessment  methodology. Journal of Cleaner Production, 92, 84-90.

Pishgar-Komleh, S. H., Omid, M., &Heidari, M. D., (2013). On the study of energy use and GHG (greenhouse gas) emissions in greenhouse cucumber production in Yazd Province. Energy, 59, 63-71.

Pishgar-Komleh, S.H., Keyhani, A., Rafiee, S., & Sefeedpary. P. (2011). Energy use and economic analysis of corn silage production under three cultivated area levels in Tehran  province of Iran. Energy, 36, 3335-3341.

Pishgar-Komleh, S.H., Sefeedpari, P., & Ghahderijani, M. (2012b). Exploring energy consumption and CO [sub 2] emission of cotton production in Iran. Journal of Renewable and Sustainable Energy, 4, 33115-33114.

Pishgar-Komleh, SH., Ghahderijani, M., & Sefeedpari, P. (2012a). Energy consumption and CO₂ emissions analysis of potato production based on different farm size levels in Iran. Journal of  Cleaner Production, 33, 183-191.

Rafiee, S., Mousavi-Avval, S.H., & Mohammadi, A. (2010). Modeling and sensitivity analysis of energy inputs for apple production in Iran. Energy, 35, 3301-3306.

Royan, M., Khojastehpour, M., Emadi, B., &Mobtaker, H. G. (2012). Investigation of energy inputs for peach production using sensitivity analysis in Iran. Energy Conversion and     Management, 64, 441-446.

Snedecor, G. W., & Cochran, W. G. (1980). Statistical methods. Iowa State University  Press,USA

Soltanali, H., Emadi, B., Rohani, A., Khojastehpour, M., & Nikkhah, A. (2015). Life cycle assessment modeling of milk production in Iran. Information Processing in Agriculture, 2(2),  101-108.

Soltanali, H., Emadi, B., Rohani, A., Khojastehpour, M., & Nikkhah, A. (2016). Optimization of energy consumption in milk production units through integration of DEA approach and sensitivity analysis. Iranian Journal of Applied Animal Science, 6(1), 15-23.

Soltani, A., Rajabi, M.H., Zeinali, E., Soltani, E. (2013). Energy inputs and greenhouse gases emissions in wheat production in Gorgan, Iran. Energy, 50, 54-61.

Van der Maas, C.W.M., Coenen, P.W.H.G., Zijlema,  P.J.,  Brandes,  L.J.,  Baas, K., Van den Berghe,  G.,  Van den Born, G.J., Guis, B., Geilenkirchen, G., Te Molder, R., Nijdam, D.S., Olivier, J.G.J., Peek, C.J., Van Schijndel,  M.W., &vanderSluis, S.M. (2009). Greenhouse   Gas Emissions in the Netherlands 1990–2007. National Inventory Report Netherlands  Environmental Assessment Agency (PBL), Bilthoven.

Yousefi, M., Mahdavi Damghani, A., Khoramivafa, M. 2016. Comparison greenhouse gas (GHG) emissions and global warming potential (GWP) effect of energy use, in different wheat agroecosystems in Iran. Environmental Science and Pollution Research, 23(8), 7390-7397.