2

fa ارزیابی چرخه حیات سیستم‌های اصلی تولید برنج در استان گلستان، شمال ایران Life Cycle Assessment of Major Rice Production Systems in Golestan Province, North of Iran اکوفیزیولوژِی Ecophysiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">مقدمه: ارزیابی چرخه حیات (LCA) یک ابزار ارزیابی مناسب برای تحلیل سناریوهای تولید محصولات زراعی است که از طریق شناسایی، کمی‌سازی و ارزیابی منابع مصرف‌شده و آلاینده‌های منتشرشده در محیط انجام می‌شود. به‌منظور ارزیابی اثرات زیست‌محیطی چهار سناریوی تولید برنج با استفاده از روش LCA، میزان مصرف منابع و انتشار آلاینده‌ها در استان گلستان در شمال ایران محاسبه شد. مواد و روش‌ها: برای تعریف سناریوهای مختلف تولید برنج بر اساس سیستم‌های رایج کشت و کشت مستقیم در منطقه، داده‌های بلندمدت مربوط به سال‌های 1394 تا 1404 از مزارع برنج جمع‌آوری شد. روش LCA برای ارزیابی و مطالعه عملکرد سیستم‌&lrm;های تولید مختلف، (TE: تولید برنج نشاکاری‌شده با مصرف برق برای آبیاری، TD: تولید برنج نشاکاری‌شده با مصرف سوخت فسیلی برای آبیاری، DS: تولید برنج با کشت مستقیم و استفاده از سیستم آبیاری بارانی و DD: تولید برنج با کشت مستقیم و استفاده از سیستم آبیاری قطره‌ای) اجرا شد. نتایج: یافتهها نشان داد که کشت برنج مستقیم بذر با آبیاری قطره‌ای (استفاده از لوله های پلی اتیلن برای یک فصل) (سناریویDD) دارای بیشترین میزان تقاضای انرژی (ED)، تغییر اقلیم (CC)، اسیدی شدن زمین (TA)، تخلیه فلزات (MD)، اشغال زمین کشاورزی (ALO). همچنین اوتروفیکاسیون آب شیرین (FE) در DD و TE (سناریوی تولید برنج نشایی با سوخت برق برای آبیاری) بالاترین میزان بود. TE و TD (سناریوی تولید برنج نشایی با سوخت فسیلی برای آبیاری) بالاترین اوتروفیکاسیون شدن دریایی (ME) را داشتند. تخلیه آب (WD) در سناریوی TE بیشترین میزان را داشت. تخلیه سوخت فسیلی (FD)، سمیت زیست محیطی زمینی (TEc)، سمیت زیست محیطی آب شیرین (FEc) و پتانسیل تخلیه ازن (OD) در سناریوی TD بالاترین میزان بود. بیشترین میزان سرب، کادمیوم، جیوه و روی در هوا و نیکل در آب در سناریوی DD به دست امد. همچنین میزان عنصر روی در آب در سناریوی TD بیشترین مقدار را داشت. بیشترین مقدار عناصر مس، کادمیوم، جیوه و سرب در آب در سناریوهای TD و TE مشاهده شد. نتیجه‌گیری کلی: در نهایت نتایج نشان داد که سناریوی DS (سناریوی تولید کشت مستقیم برنج با آبیاری بارانی) در هر چهار سناریو تولید برنج کمترین طبقه‌بندی محیطی ذکر شده را داشت. بنابراین تولید برنج در استان گلستان با استفاده از سناریوی DS تولید پاک تری خواهد داشت. </div> Introduction: Life cycle assessment (LCA) is an appropriate assessment tool for analyzing crop production scenarios through the identification, quantification, and evaluation of resource consumption and pollutant emissions to the environment. To assess the environmental impacts of four rice production scenarios using the LCA method, resource consumption and pollutant emissions were calculated for Golestan Province in northern Iran. Materials and methods: To define different rice production scenarios based on conventional and direct-seeding cultivation systems in the study area, long-term data from rice fields were collected for the period from 2015 to 2025. The LCA method was applied to evaluate and compare the performance of different production systems, including TE (transplanted rice production using electricity for irrigation), TD (transplanted rice production using fossil fuel for irrigation), DS (direct-seeded rice production using sprinkler irrigation), and DD (direct-seeded rice production using drip irrigation). Results: The findings showed that direct-seeded rice production with drip irrigation using polyethylene pipes for one growing season (DD scenario) had the highest values for energy demand (ED), climate change (CC), terrestrial acidification (TA), metal depletion (MD), and agricultural land occupation (ALO). Freshwater eutrophication (FE) was also highest in the DD and TE scenarios (transplanted rice production using electricity for irrigation). The highest marine eutrophication (ME) values were observed in the TE and TD scenarios (transplanted rice production using fossil fuel for irrigation). Water depletion (WD) was highest in the TE scenario. Fossil depletion (FD), terrestrial ecotoxicity (TEc), freshwater ecotoxicity (FEc), and ozone depletion (OD) reached their highest values in the TD scenario. The highest amounts of lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg), and zinc (Zn) in air, as well as nickel (Ni) in water, were obtained in the DD scenario. In addition, the highest concentration of Zn in water was observed in the TD scenario. The highest amounts of copper (Cu), Cd, Hg, and Pb in water were observed in the TD and TE scenarios. Conclusion: Overall, the results indicated that the DS scenario (direct-seeded rice production with sprinkler irrigation) had the lowest environmental impacts among the four rice production scenarios across the assessed impact categories. Therefore, rice production in Golestan Province using the DS scenario can be considered a cleaner production system.   تولید پاک‌تر, تقاضای انرژی, تغییر اقلیم, ماشین‌آلات, مصرف سوخت فسیلی Cleaner production, Energy demand, Climate change, Agricultural machinery, Fossil fuel consumption 1 16 http://arpe.gonbad.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-34-131&slc_lang=fa&sid=1 Nabi Khaliliaqdam نبی خلیلی‌اقدم 10031947532846003158 10031947532846003158 Yes Mehdi Zarei مهدی زارعی 10031947532846003159 10031947532846003159 No