2

fa ارزیابی مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید چغندرقند در شهرستان گرگان Assessment of Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions in Sugar Beet Production in Gorgan اکوفیزیولوژِی Ecophysiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">مقدمه: در عصر کنونی تخریب اکولوژیکی، منابع تخلیه شده و منابع غذایی ناکافی، مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانهای (GHG) با دوام طولانی مدت سیستمهای کشاورزی مرتبط است. در تکامل از کشاورزی سنتی به مدرن، مصرف انرژی تجاری به شدت با افزایش هزینه تولید و کاهش ذخایر انرژی افزایش یافت. هم انرژی مستقیم و هم مصرف انرژی غیرمستقیم به افزایش عمده در تولید غذا کمک کرده اند. انرژی مستقیم برای انجام وظایف مختلف مربوط به فرآیندهای تولید محصول مانند آماده سازی زمین، آبیاری، بین کشت، خرمن کوبی، برداشت و حمل و نقل نهاده های کشاورزی و محصولات کشاورزی مورد نیاز است. مصرف انرژی و بهرهوری انرژی یک سیستم کشت عمدتاً به عواملی مانند نوع خاک، ماشینآلات، برق، سوخت‌های فسیلی، مواد شیمیایی، کودها، برداشت و عملیات پس از برداشت بستگی دارد. شیوههای مدیریت محصول نیز میتواند مفید باشد و نقش مهمی در افزایش بهرهوری انرژی ایفا کند. ارزیابی انرژی در سیستم‌های کشاورزی می‌تواند فناوری‌های کشاورزی سازگار با محیط زیست و کارآمد انرژی را توسعه و بهبود بخشد. مکانیزاسیون کشاورزی، افزایش استفاده از کودها و افزایش آبیاری همگی به افزایش قابل توجه مصرف انرژی در کشاورزی منجر است  کشاورزی فشرده به یکی از دلایل اصلی بحران های انرژی و اثرات گرمایش جهانی که امروزه مشاهده می کنیم، تبدیل شده است و قابل توجیه است که به عنوان تهدیدی برای توسعه کشاورزی پایدار در نظر گرفته شود. مواد و روش‌ها: مطالعهای به منظور بررسی میزان مصرف سوخت، انرژی و انتشار گازهای گلخانهای در تولید چغندرقند در شهرستان گرگان صورت گرفت. این تحقیق در 25 مزرعه از مزارع تولید چغندرقند در سال زراعی 1398-1397 انجام شد. در مرحله اول پس از انتخاب مزارع مورد نظر، یکایک عملیات زراعی ثبت شد. همچنین میزان مصرف نهادهها نیز در هر مزرعه یادداشتبرداری شد. در نهایت میزان عملکرد در مزارع مورد بررسی ثبت گردید. در مرحله دوم بر اساس مقدار مصرف سوخت و نهادههای مصرفی در هر نوع از عملیات زراعی انجام شده و با در نظر گرفتن ضرایب مربوط به آن میزان انرژی ورودی و تولید گازهای گلخانهای در هر هکتار آنالیز شد. نتایج: براساس نتایج برای تولید هر هکتار چغندرقند به 240 لیتر گازوییل و 25476 مگاژول انرژی نیاز بود که این مصرف از انرژی موجب انتشار گازهای گلخانهای به میزان 2687 کیلوگرم معادل دیاکسیدکربن شد. میزان انرژی خروجی نیز 202500 مگاژول بر هکتار به دست آمد. بر این اساس نسبت انرژی خروجی به ورودی 94/7 محاسبه شد. همچنین انرژی خالص چغندرقند 177024 مگاژول بر هکتار، بهرهوری انرژی 92/1 کیلوگرم بر مگاژول و انرژی ویژه 52/0 مگاژول بر کیلوگرم ارزیابی گردید. بر اساس نتایج برای تولید هر هکتار چغندرقند، میزان انتشار گازهای گلخانهای 2687 کیلوگرم معادل دیاکسیدکربن ارزیابی شد. همچنین به طور متوسط در هر هکتار تولید چغندرقند به ازای هر مگاژول انرژی مصرفی 105 گرم گازهای گلخانهای انتشار یافت که این میزان برای انرژی خروجی معادل 13 گرم تخمین زده شد. نتیجه‌گیری کلی:در نهایت میتوان گفت که مصرف کودهای شیمیایی به ویژه کودهای نیتروژنی و همچنین مصرف سوخت‌های فسیلی بخش مهمی از مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانهای را به خود اختصاص دادند که با بهینه سازی مصرف آنها میتوان گام مهمی در کاهش مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانهای برای تولید محصول چغندرقند برداشت.</div> <div style="text-align: justify;">Introduction: In the current era, ecological degradation, depleted resources, and insufficient food supplies have linked energy consumption and greenhouse gas (GHG) emissions to the long term sustainability of agricultural systems. In the transition from traditional to modern agriculture, commercial energy use has increased sharply, along with higher production costs and declining energy reserves. Both direct effects and indirect energy consumption have contributed significantly to major food production. Direct energy is required to perform various tasks related to crop production processes, such as land preparation, irrigation, inter-cultivation, harvesting, and transportation of agricultural inputs and products. The specific energy consumption of a major cropping system depends on factors such as soil type, machinery, electricity, fossil fuels, chemicals, fertilizers, harvesting, and post‑harvest operations. Crop management practices can also be beneficial and play an important role in increasing energy productivity. Energy assessment in agricultural systems can help develop and improve environmentally friendly and energy‑efficient agricultural technologies. Agricultural mechanization, increased fertilizer use, and expanded irrigation have all led to a significant increase in energy consumption in agriculture. Intensive agriculture has become one of the main causes of the energy crises and global warming effects we observe today, and it should be considered a serious threat to sustainable agricultural development. Materials and methods: A study was conducted to evaluate the energy consumption, energy balance, and greenhouse gas emissions in sugar beet production in Gorgan County. This research was carried out on 25 square meters of sugar beet fields during the 2018–2019 cropping year. First step: After selecting the target fields, all agricultural operations were recorded one by one. Also, the consumption rates of inputs in each field were noted. During the activity, the yield of the investigated fields was recorded. In the second step, based on the amount of fuel and input consumption for each type of agricultural operation performed, and considering the corresponding coefficients, the input energy and greenhouse gas emissions per hectare were analyzed. Results: According to the results, 240 liters of diesel and 25,476 megajoules of energy were required to produce each hectare of sugar beet, which resulted in greenhouse gas emissions of 2,687 kilograms of carbon dioxide equivalent. The output energy was also 202,500 megajoules per hectare. Accordingly, the ratio of output energy to input energy was calculated as 94.7. Also, the net energy of sugar beet was estimated to be 177,024 megajoules per hectare, energy efficiency was 92.1 kilograms per megajoule, and specific energy was 52.0 megajoules per kilogram. Based on the results, the greenhouse gas emissions for each hectare of sugar beet were estimated to be 2,687 kilograms of carbon dioxide equivalent. Also, on average, 105 grams of greenhouse gases were emitted per megajoule of energy consumed per hectare of sugar beet, which was estimated to be 13 grams for output energy. Conclusion: Finally, it can be stated that the consumption of chemical fertilizers, especially nitrogen fertilizers, as well as fossil fuels, accounted for a significant portion of energy consumption and greenhouse gas emissions. Reducing their use can be a step toward decreasing energy consumption and greenhouse gas emissions in sugar beet production.</div> انتشار گازهای گلخانه‌ای, انرژی خروجی, انرژی ورودی, سوخت, کودهای شیمیایی Greenhouse gas emissions, Output energy, Input energy, Fuel, Chemical fertilizers 97 105 http://arpe.gonbad.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-34-138&slc_lang=fa&sid=1 Hassan Habibi حسن حبیبی 10031947532846003150 10031947532846003150 No Mohammad Malekan محمد ملکان 10031947532846003151 10031947532846003151 No Masoud Taji مسعود تاجی 10031947532846003152 10031947532846003152 Yes