arash mohammadzadeh
-
نخود علوفه ای (Pisum sativum spp . arvense L.) به عنوان یک گیاه لگوم، جایگزین مناسبی برای قرار گرفتن در تناوب با غلات دیم است. بااین حال، تولید محصولات زراعی در شرایط دیم که وابستگی زیادی به اقلیم دارد به دلیل نوسانات آب و هوایی و عدم حتمیت با ریسک بالایی همراه است. ازاین رو، تعیین سطح بهینه عوامل مدیریتی نقش بسیار موثری در کاهش ریسک عوامل محیطی به ویژه اقلیم دارد. در این تحقیق، اثر عوامل مدیریتی تاریخ کاشت، عمق کشت و تغذیه گیاهی بر عملکرد نخود علوفه ای آزمایشی در قالب طرح کرت های خرد شده فاکتوریل با سه تکرار اجرا شد. این مطالعه طی دو فصل زراعی 02-1401 و 03-1402 در موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور در مراغه انجام گرفت. تاریخ کاشت در دو سطح (کشت انتظاری و کشت بهاره) در کرت های اصلی و کاربرد کود در دو سطح (کاربرد و عدم کاربرد کود) و عمق کاشت در سه سطح (3، 6 و 9 سانتی متر) به صورت فاکتوریل در کرت های فرعی ارزیابی شدند. اثر تاریخ کاشت، عمق کشت و کود در هر دو سال آزمایش بر عملکرد علوفه خشک نخود علوفه ای معنی دار شد. بیشترین عملکرد علوفه در عمق کشت 6 سانتی متر و با مصرف بهینه کود به دست آمد. عملکرد محصول در کشت انتظاری در سال اول اندکی بهتر از کشت بهاره بود؛ اما در سال دوم، عملکرد کشت بهاره به طور معنی داری بیشتر از کشت انتظاری بود. به طور کلی، اگرچه کشت انتظاری نخود علوفه ای می تواند با استقرار زودهنگام محصول باعث افزایش طول دوره رشد و استفاده بهتر از منابع محیطی شود؛ اما هم زمانی چرخه آفاتی نظیر کرم طوقه بر (آگروتیس) و سوسک برگ خوار در سال هایی که احتمال طغیان آن ها وجود دارد می تواند با خسارت شدید سبب افت عملکرد نسبت به کشت بهاره محصول شود.
کلید واژگان: تاریخ کاشت، تغذیه گیاهی، عمق کاشت، عملکرد، نخود علوفه ایField pea (Pisum sativum spp . arvense L.), as a legume crop is a viable alternative crop that can be integrated into cropping rotations with cereals within dryland farming systems. However, crop production under rainfed conditions, which is highly dependent on climate, is associated with high risk due to weather fluctuations and uncertainty. Therefore, identifying the optimal levels of manageable factors is essential for effectively mitigating the risks associated with environmental factors, particularly those related to climatic conditions. In the present study, the effects of managerial factors, including sowing date, sowing depth, and plant nutrition, on the yield of forage pea were investigated through a split-plot factorial experiment conducted with three replications. This study was carried out over two growing seasons, 2022-23 and 2023-24, at the Dryland Agricultural Research Institute (DARI) located in Maragheh. The main plots consisted of two planting dates (Entezari or dormant seeding, and spring), while factorial combinations of fertilizer application at two levels (application and no application) and sowing depth in three levels (3, 6 and 9 cm) were assigned in sub-plots. Forage yield was significantly affected by planting date, sowing depth, and fertilizer application. The optimal sowing depth was determined to be 6 cm. Additionally, optimal plant nutrition significantly improved forage yield. In the first year, the forage yield associated with the Entezari sowing date was marginally superior to that of the spring sowing. However, in the second year, the yield from the spring sowing date was significantly higher than that from the Entezari sowing date. In general, while Entezari planting can extend the crop growth period and optimize the use of environmental resources, the simultaneous emergence of pests, such as cutworms (Agrotis spp.) and leaf beetles, during years when outbreaks are possible can cause significant damage and reduce crop yields compared to spring planting.
Keywords: Field Pea, Plant Nutrition, Sowing Date, Sowing Depth, Yield -
امروزه تولید پایدار محصولات کشاورزی در جهت تامین امنیت غذایی جزء اهداف و سیاست های کلان می باشد و توجه به جریان های انرژی، شاخص های اقتصادی و مسائل زیست محیطی امری اجتناب ناپذیر است. از این رو تحقیق حاضر در سال های 1400 و 1401 با هدف بررسی شاخص های انرژی، انتشار گازهای گلخانه ای و شاخص های اقتصادی در دو گیاه یونجه (Medicago sativa L.) و ذرت علوفه ای (Zea mays L.) که نقش مهمی در تامین علوفه مورد نیاز دام دارند در شهرستان های کرج، فردیس، ساوجبلاغ، نظرآباد و اشتهارد انجام گرفت. اطلاعات مورد نیاز از طریق مصاحبه با کشاورزان و تکمیل پرسشنامه برای هر گیاه به دست آمد. یافته های به دست آمده از این بررسی نشان داد که بیش ترین انرژی ورودی، انرژی خروجی و انرژی خالص در کشت یونجه به ترتیب به میزان 1/61964، 271760 و 9/209795 مگاژول در هکتار بود. همچنین برای ذرت نیز بیش ترین انرژی ورودی، انرژی خروجی و انرژی خالص به ترتیب 35330، 240120 و 204790 مگاژول در هکتار بود. بیش ترین کارایی مصرف انرژی در کشت یونجه و ذرت به ترتیب 38/4 و 8/6 به دست آمد. در بین ورودی های مختلف گازوئیل، کود شیمیایی نیتروژن و آب آبیاری بیش ترین سهم را در انرژی ورودی داشتند. مقایسه یونجه و ذرت از نظر گرمایش جهانی نشان داد که یونجه با تولید معادل 6/3097 کیلوگرم CO2 در هکتار نسبت به ذرت با تولید 7/1879 کیلوگرم CO2 در هکتار به خاطر مصرف بیشتر گازوئیل، کود شیمیایی و الکتریسیته نقش بیش تری در گرمایش جهانی داشته است.
کلید واژگان: انرژی ورودی، گرمایش جهانی، بهره وری اقتصادی، انرژی تجدیدپذیر، انرژی مخصوصNowadays sustainable production of agricultural products to ensure food security is among the goals and macro policies, Therefore, attention to energy flows, economic indicators and environmental issues is inevitable. Therefore, the present research was carried out in the years 2021 and 2022 with the aim of investigating energy indicators, greenhouse gas emissions and economic indicators on two plants, alfalfa (Medicago sativa L.) and corn silage (Zea mays L.), which play an important role in providing fodder for livestock in Alborz province cities. The desired data was obtained from interviews with farmers and completing questionnaires for each plant. Results showed that the highest energy input, output and net energy in alfalfa were 61964.1, 271760 and 209795.9 Mj.ha-1, respectively, Also, for corn, the highest input, output and net energy were 35330, 240120 and 204790 Mj.ha-1 respectively. The highest efficiency of energy consumption in alfalfa and corn was obtained 4.38 and 6.8 respectively. Among the different inputs, diesel, nitrogen chemical fertilizer and irrigation water had the largest share in the energy input. The comparison between alfalfa and corn in terms of global warming showed that alfalfa plants with the production of 3097.6 kg of CO2 per hectare had a greater role in global warming than corn plants with the production of 1879.7 kg of CO2 per hectare that three factors, diesel, chemical fertilizer and electricity have played the most important role on this.
Keywords: Input Energy, Global Warming, Economic Productivity, Renewable Energy, Special Energy -
مقدمه
یکی از مهمترین چالش ها در نظام تولید محصول گندم در کشور، تلفات زیاد محصول در مرحله برداشت می باشد. بیش از 75 درصد از تلفات برداشت با کمباین مربوط به تلفات پلاتفرم کمباین می باشد که عوامل مختلفی نظیر معیوب بودن تیغه برش، ناهماهنگی سرعت چرخ فلک نسبت به تراکم محصول و سرعت پیشروی کمباین بر آن تاثیرگذار است. کارایی کم کمباین برداشت گندم همواره مطرح بوده که با افزایش تلفات برداشت سبب کاهش درآمد کشاورزان می شود. بنابراین، برآورد مقدار ضایعات و شناسایی عوامل موثر بر آن نقش اساسی در کاهش تلفات محصول خواهد داشت. پژوهش حاضر با هدف مطالعه اثر سرعت نسبی چرخ فلک - پیشروی کمباین بر تلفات محصول گندم انجام گرفت.
روش شناسی پژوهشمطالعه حاضر در سال زراعی 1400-1399 در 18 قطعه زیر کشت گندم در اراضی ایستگاه تحقیقاتی موسسه تحقیقات کشاورزی دیم واقع در مراغه برای ارزیابی تلفات برداشت محصول انجام گرفت. سیستم کشت محصول به صورت کم خاک ورزی با کارنده کشت مستقیم با تراکم 380 دانه در متر مربع بود. به منظور کاهش تلفات برداشت کمباین گندم، تلفات برداشت در قسمت های مختلف کمباین شامل: تلفات شانه برش، بوجاری، تلفات کوبنده، تلفات کل و عملکرد اندزه گیری شد. از کمباین های جاندیر 1055 مدل 1394 و 955 مدل 1369 در این پژوهش استفاده شد. سرویس های فصلی کمباین قبل از شروع آزمایش انجام گرفت و از سلامت فنی آن اطمینان حاصل شد. ابعاد کرت های آزمایشی 4×30 متر بود. تلفات شانه برش و کیل گیری عملکرد در نصف کرت (60 متر مربع) و اندازه گیری تلفات بوجاری و کوبنده در نصف دیگر کرت در ابعاد 4×15 متر اندازه گیری شد. برای تحلیل عوامل موثر در میزان تلفات واحد های مختلف سرعت پیشروی، سرعت خطی چرخ فلک، تراکم سنبله در واحد سطح، عملکرد و رطوبت دانه در زمان برداشت اندازه گیری شد.
یافته های پژوهشنتایج تحقیق نشان داد به طور میانگین تلفات شانه برش با سهم 90 درصد از تلفات کل بیشترین سهم تلفات برداشت را داشت. با اجرای تنظمیات صحیح سیستم کوبش و جدایش شامل سرعت کوبنده، فاصله کوبنده و ضد کوبنده در قسمت جلو و عقب، سرعت فن و میزان بازبودن الک های بالا و پایین و انتخاب زمان مناسب برداشت شامل رطوبت مناسب برداشت 12-10 درصد و درو در زمان رطوبت نسبی پایین هوا و همچنین انتخاب سرعت خطی چرخ فلک متناسب با سرعت پیشروی (6/8-1/1 V2/V1=)، تلفات شانه برش به میزان 0/45 درصد و تلفات کل به مقدار 0/51 درصد کاهش یافت. نقطه اساسی در کاهش تلفات برداشت؛ کاهش سرعت چرخ فلک با کاهش سرعت پیشروی و افزایش سرعت چرخ فلک با افزایش سرعت پیشروی با حفظ نسبت 8/1-6/1= V2/V1 می باشد. با کاهش نسبت سرعت خطی چرخ فلک به سرعت پیشروی (V2/V1) به مقدار 1/36 تلفات شانه برش به 3/21 درصد و تلفات کل به 3/73 درصد افزایش یافت و در سرعت نسبی (V2/V1) 6/8-1/1 کمترین تلفات چرخ فلک به میزان 0/45 درصد حاصل شد. با کاهش سرعت پیشروی به 2 کیلومتر در ساعت و افزایش سرعت نسبی (V2/V1) به مقادیر بیش از 2 و همچنین با کاهش سرعت نسبی به 1/36، تلفات چرخ فلک به شدت افزایش یافت. به عبارت دیگر با تنظیم سرعت پیشروی متناسب با تراکم محصول و تثبیت سرعت نسبی (V2/V1) در محدود 6/8-1/1 درصد و همچنین انجام تنظمیات صحیح سیستم بوجاری و کوبنده، تلفات کمباین به کمتر از 1 درصد کاهش یافت. برای کاهش تلفات شانه برش، طراحی و نصب سامانه تثبیت سرعت نسبی در محدوده ذکر شده برای کمباین های برداشت غلات ضروری است.
کلید واژگان: تلفات سکوی برش، تلفات کوبش، تلفات جدایشIntroductionHarvest loss is one of the main challenges in wheat production systems. More than 75% of harvest losses are related to the header loss which is influenced by various factors such as defective cutting blade and unsynchronized speed between the combine forward with reel speed and plant density. The low performance of wheat combine harvesters has always existed and yield losses during harvesting will result in less income for the farmers. Therefore, estimating the amount of harvest losses within different parts of the harvester and determining the factors affecting yield loss according to the actual situation of mechanized wheat harvesting is important for the effective reduction of harvest losses.
MethodologyThe Present study was performed at the research station of Dryland Agricultural Research Institute (DARI) located at Maragheh during the 2020-2021 cropping season and 18 dryland winter wheat fields were assessed for estimating harvest loss. The soil tillage system was carried out as minimum tillage and sowing rate was 380 plant m-2. Harvest losses were measured separately for head losses, cleaning losses, and beating losses. John Deere 1055 and 955 combine harvesters were evaluated in this study. Seasonal services of the harvesters were performed before the experiment and its technical health was ensured. Each plot area was 120 m2 that the head losses and yield estimation were evaluated in half of the plot (60 m2) and the other half of the plot was devoted to the estimation of cleaning and beating losses. Also, to determine the effective factors in the rate of losses of different units, forward speed, linear speed of the Reel, spike density, crop yield, and grain moisture were measured at the harvest time.
Research findingsThe results showed that the loss of cutting unit had the largest share of harvest loss with 89%. By implementing the correct settings of the cleaning and beating units and choosing the right harvest time, as well as choosing reel speed (RS) in accordance with the forward speed (FS), the head loss was reduced by 0.45% and the total loss was reduced by 0.51%. Head losses increased with a decreasing ratio of RS/FS (V2/V1) and the lowest head loss was obtained at a relative speed (V2/V1) of 1.6-1.8. By reducing the FS to 2 km/h and increasing the relative speed (V2/V1) to values greater than 2, as well as by reducing the relative speed to 1.36, head losses increased sharply. In other words, by adjusting the FS according to the spike density and stabilizing the relative speed (V2/V1) in the allowed limit (1.6-1.8), as well as making the correct adjustments of the winnowing and threshing system, the losses of the combine were reduced to less than 1%. To reduce the losses of the cutting unit, it is necessary to design and install the relative speed (V2/V1) stabilization system for grain harvesters.
Keywords: Head Losses, Cleaning, Beating Losses, Reel, Forward Relative Speed -
مقدمه
کشاورزی حفاظتی یکی از راهکارهای بلندمدت در حفاظت از منابع تولید با مدیریت صحیح محصول و خاک می باشد. با وجود منافع گسترده کشاورزی حفاظتی، هنوز سطح اراضی تحت پوشش کشاورزی حفاظتی در سطح جهانی در مقایسه با نظام کشاورزی مرسوم بسیار اندک می باشد. همچنین، پس از دهه ها تلاش برای توسعه کشاورزی حفاظتی در ایران، مورد استقبال بسیاری از کشاورزان قرار نگرفته است. این موضوع می تواند تحت تاثیر عوامل مختلف فنی (مانند دسترسی به ادوات مخصوص کشاورزی حفاظتی)، اجتماعی (نظیر دانش و آگاهی کشاورزان) و اقتصادی (انواع سیاست های حمایتی) قرار بگیرد. بنابراین، با توجه به جایگاه ویژه کشاورزی، پژوهش حاضر به منظور شناسایی موانع توسعه کشاورزی حفاظتی در اراضی دیم و نگرش کشاورزان به این موضوع پرداخته شد.
روش شناسی پژوهشاین پژوهش در سال زراعی 1402-1401 در استان آذربایجان شرقی انجام گرفت. جامعه آماری کشاورزان مناطق دیم شهرستان های مراغه، هشترود، میانه، چاراویماق و اهر بودند. گردآوری داده ها و اطلاعات از طریق مصاحبه حضوری با کشاورزان و تکمیل پرسشنامه ای حاوی سوالات مرتبط با کشاورزی حفاظتی انجام گرفت. شناسایی کشاورزان قابل دسترس برای مصاحبه حضوری به کمک کارشناسان جهاد کشاورزی شهرستان های مورد مطالعه انجام گرفت که به 53 نفر رسید. برای اطمینان از روایی محتوای گویه های منتخب، پرسشنامه توسط گروهی از اعضای هیات علمی و متخصصان کشاورزی دیم مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از اکسل 2016 انجام گرفت. همچنین، همبستگی بین متغیرها با روش اسپیرمن و با استفاده از نرم افزار اوریژن پرو نسخه 22 انجام گرفت.
یافته های پژوهشنتایج نشان داد که با توجه به سهم بالای گندم و جو در الگوی کشت منطقه، تناوب زراعی به درستی رعایت نمی شود. قسمت عمده بقایای گیاهی به ویژه در غلات به عنوان محصول فرعی و به دلیل بالا بودن قیمت کاه و کلش در منطقه برداشت می شود. بیشتر کشاورزان عملیات آماده سازی و کشت محصول را به روش خاکورزی مرسوم انجام می دهند. کمبود ماشین آلات و ادوات مناسب کشاورزی، پایین بودن دانش و آگاهی برخی کشاورزان در خصوص کشاورزی حفاظتی و کاهش عملکرد محصول در سال های ابتدایی شروع سامانه کشاورزی حفاظتی، از موانع اصلی توسعه آن به شمار می رود. ارائه تسهیلات کم بهره به منظور خرید ماشین آلات و ادوات کشاورزی حفاظتی، تحقیقات مشارکتی با همکاری کشاورزان، محققان و مروجان و ایجاد مزارع الگویی در مزارع کشاورزان و وجود سیاست های حمایتی نظیر مشوق های مالی و یارانه ها می تواند راهکارهای مناسبی در توسعه آن باشد.
کلید واژگان: کشاورزی دیم، خاک ورزی حفاظتی، تناوب زراعی، مدیریت بقایای گیاهیIntroductionConservation agriculture represents a sustainable strategy for the long-term preservation of natural resources through effective crop and soil management practices. Despite its numerous advantages, the global adoption of conservation agriculture remains relatively limited when compared to conventional agricultural systems. In Iran, efforts to promote conservation agriculture over several decades have not resulted in widespread adoption among farmers. This can be attributed to a variety of factors, including technical challenges (such as access to specialized machinery and equipment), social barriers (including farmer knowledge and awareness of conservation agriculture), and economic obstacles (such as the availability of financial support policies). Considering the importance of conservation agriculture in sustainable crop production especially in dryland condition, this research aimed to identify the challenges of applying conservation agriculture in dryland crop production systems from the perspective of farmers.
Materials and MethodsThe present study was performed in east Azerbaijan province of Iran during 2022-2023. The target population was the farmers engaged in rainfed crops in dryland condition of Maragheh, Hashtrood, Mianeh, Charuymaq and Ahar counties. The data used in this study was obtained through face-to-face interviews with 53 farmers who were available for interview identified by local Jihad agriculture experts. The questionnaire validity was evaluated by the faculty members and experts in dryland agriculture. Data analysis was done by using Excel 2016 software. Also, correlation analysis between variables was done by Origin Pro software version 22.
Research findingsResults showed that because the higher share of cereals (wheat and barley) in cropping pattern, there is no proper crop rotation in the study area. A large part of crop residue especially in cereals, is harvesting as forage because of feed higher prices in the area. The most of farmers prefer to use conventional tillage system for seedbed preparation. Lack of suitable machinery, lack of awareness and knowledge of farmers toward conservation agriculture, and yield reduction in the first years of adoption are the main barriers of rapid expansion of conservation agriculture. Facilitating farmers’ access to conservation agriculture machinery by providing the financial facilities; participatory research involving farmers, researchers and extension agents and creating agricultural extension model sites, and support policies such as economic incentives or subsidies are the main strategies for the adoption of conservation agriculture.
Keywords: Dryland Agriculture, Conservation Tillage, Crop Rotation, Crop Residue Management -
بیوچار می تواند با سازوکارهای مختلف ازجمله بهبود حاصلخیزی خاک، افزایش جمعیت و فعالیت ریزجانداران مفید، ایجاد محدودیت برای فعالیت ریزجانداران بیماری زا، جذب سموم تولید شده توسط عوامل بیماری زا، تحریک تولید آنتی بیوتیک ها، القای دفاع سیستمیک گیاه و تغییر در ترشحات ریشه، آسیب پذیری گیاهان در برابر برخی از بیماری ها را بدون مصرف سموم شیمیایی کاهش دهد. نقش بیوچار در کاهش بیماری های گیاهی به ویژگی های بیوچار، مقدار مصرف بیوچار، ویژگی های خاک، نوع گیاه و نوع عامل بیماری زا بستگی دارد. ویژگی های بیوچار تحت تاثیر نوع زیست توده و دمای تولید قرار می گیرد. علاوه بر آن، سازوکارهای بیوچار برای محافظت از گیاه در برابر هر یک از انواع عوامل بیماری زا ممکن است متفاوت باشد. بنابراین، با توجه به اهمیت نوع زیست توده و شرایط دمای کربونیزاسیون در کارایی بیوچار، پیشنهاد می شود بررسی قابلیت بیوچارهای تولید شده از زیست توده ها و شرایط دمایی مختلف در کاهش بیماری های گیاهی مورد توجه بیشتری قرار گیرد.
کلید واژگان: تنش زیستی، دفاع سیستمیک، عوامل بیماری زای گیاهیBiochar can reduce the plants vulnerability to diseases with different mechanisms such as improving soil fertility, increasing the population and activity of beneficial microorganisms, limiting the activity of pathogens, absorbing toxins produced by pathogens, stimulating the production of antibiotics, inducing plant systemic defense and changes in root exudates. The role of biochar in reducing plant diseases depends on the biochar properties, biochar dosages, soil properties, crop, and the type of pathogen. The biochar properties are affected by the type of biomass and production temperature. In addition, the mechanisms of biochar to protect the plant against each type of pathogens may be different. Therefore, considering the importance of biomass type and carbonization temperature in the efficiency of biochar, it is suggested to pay more attention to the ability of biochars produced from different biomasses and temperatures to reduce plant diseases.
Keywords: Biological Stress, Plant Pathogens, Systemic Defense -
هدف از این مطالعه، بررسی میزان انرژی ورودی، مقایسه جریان انرژی و میزان انتشار گازهای گلخانه ای میان بوم نظام های محصولات زراعی گندم و جو شهرستان های استان تهران بود. اطلاعات مورد نیاز به روش پرسشنامه از کشاورزان در شهرستان های استان تهران جمع آوری شد. سپس، شاخص های انرژی، اشکال مختلف انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی محاسبه شد. بر اساس نتایج، بیشترین انرژی ورودی در فرآیند تولید گندم و جو به ترتیب با 86159 و 9/76793 مگاژول در هکتار به شهرستان اسلامشهر تعلق داشت. همچنین، بیشترین انرژی مستقیم، تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر در مزارع گندم و جو شهرستان های اسلامشهر و رباط کریم بود. مزارع گندم و جو شهرستان تهران بیشترین انرژی غیر مستقیم را به خود اختصاص دادند. از سوی دیگر، کمترین میزان اشکال مختلف انرژی در بوم نظام های گندم و جو متعلق به مزارع دیم استان تهران واقع در مناطق سردسیری بود. به طور کلی، در بوم نظام های گندم و جو شهرستان های استان تهران سهم انرژی مستقیم بیش از انرژی غیر مستقیم و انرژی تجدیدناپذیر بیش از انرژی تجدیدپذیر بود. میزان انتشار گازهای گلخانه ای در مزارع گندم و جو شهرستان های غربی استان از جمله اسلامشهر به ترتیب معادل 5/10474 و 10081 کیلوگرم دی اکسید کربن در هکتار بود. بنابراین با در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی منطقه و مدیریت مصرف نهاده های تولید می توان به افزایش بهره وری مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در استان تهران دست یافت.
کلید واژگان: اراضی زراعی، الکتریسیته، انرژی ورودی، پتانسیل گرمایش جهانی، شاخص انرژیThe aim of this study was to investigate the quantity of energy input, compare the energy flow and the quantity of greenhouse gas emissions between wheat and barley ecosystems, in the cities of Tehran province. The needed information was collected by questionnaire method from farmers in Tehran province cities. Then, energy indices, different forms of energy and global warming potential were calculated. The results showed that the highest input energy in the production process of wheat and barley belonged to Islamshahr city with 86159 and 76793.9 MJ ha- 1, respectively. In addition, the most direct energy, renewable energy and non-renewable energy belonged to wheat and barley farms in Islamshahr and Rabat Karim cities. Wheat and barley farms in Tehran had the most indirect energy. On the other hand, the lowest quantity of different forms of energy in the wheat and barley ecosystems belonged to the rainfed farms of Tehran province located in cold regions. In general, in wheat and barley ecosystems of Tehran province, the share of direct energy was more than indirect energy and the share of non-renewable energy was more than renewable energy. The quantity of greenhouse gas emissions in wheat and barley farms in the western cities of the province, including Islamshahr equivalent to 10474.5 and 10081 kg eq. CO2 per ha respectively. Therefore, by taking into account the climatic conditions of the region and managing the consumption of production inputs, it is possible to increase the efficiency of energy consumption and reduce the emission of greenhouse gases in Tehran province.
Keywords: Electricity, Energy Index, Farms, Global Warming Potential, Input Energy -
پدیده تغییر اقلیم یکی از مهم ترین چالش های جهانی بشر در تامین غذای کافی و سالم جمعیت روزافزون جهان به شمار می رود. عوامل پیش برنده تغییر اقلیم مانند افزایش دما، تغییر الگوهای بارش و افزایش فراوانی و شدت رخدادهای جوی، ویژگی های خاک را به ویژه در بوم نظام های مناطق خشک و نیمه خشک تحت تاثیر قرار می دهد. این اثرات می توانند مستقیما بر رشد و تولید گیاهان زراعی اثر بگذارند. میزان مواد آلی خاک از مهم ترین شاخصهای کیفیت و سلامت خاک است که بسیاری از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک را تحت تاثیر قرار می دهد و به طور مستقیم و غیرمستقیم تحت تاثیر عوامل اقلیمی ازجمله دما و بارندگی قرار می گیرد. از طرف دیگر، تعادل ورود و خروج کربن آلی به خاک بر میزان دی اکسید کربن اتمسفر و در نتیجه بر گرمایش جهانی و پدیده تغییر اقلیم موثر است. نتایج بسیاری از پیش بینی ها نشان می دهد که در مناطق خشک و نیمه خشک، تغییر اقلیم منجر به افزایش دما و کاهش بارندگی خواهد شد. بنابراین، با توجه به اینکه با افزایش دما و کاهش رطوبت، میزان ماده آلی خاک کاهش می یابد، به نظر می رسد پدیده تغییر اقلیم اثرات نامطلوبی بر میزان ماده آلی و فعالیت زیستی خاک و به دنبال آن بر تولید محصول در مناطق خشک و نیمه خشک خواهد گذاشت. لذا بکارگیری راهکارهای لازم در خصوص تخفیف این اثرات نامطلوب و سازگاری با شرایط پیش رو از اهمیت بسزایی برخوردار است. تخفیف به روش هایی مربوط می شود که منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن می شود؛ اما هدف از سازگاری ملایم نمودن اثرات غیرقابل اجتناب ناشی از تغییر اقلیم است. بر اساس نتایج آزمایش های مختلف منتشر شده، رعایت اصول سیستم کشاورزی حفاظتی از مهم ترین راهکارهای تخفیف اثرات و سازگاری با پیامدهای تغییر اقلیم در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. با توجه به این که پدیده تغییر اقلیم رخدادی اجتناب ناپذیر بوده و آثار و پیامدهای نامطلوب آن در زندگی بشر روزبه روز بیشتر و شدیدتر احساس می شود، لازم است در مدیریت منابع خاک، پیش آگاهی های لازم درخصوص نتایج این پدیده بر کیفیت خاک و پتانسیل تولید محصولات کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک در نظر گرفته شود.
کلید واژگان: کربن آلی خاک، سلامت خاک، تغییر اقلیم، گرمایش جهانی، گازهای گلخانه ایClimate change phenomenon is one of the most important global challenges for mankind in providing sufficient and healthy food for the ever-increasing world population. The leading factors of climate change, such as increasing temperature, changing precipitation patterns, and increasing the frequency and intensity of weather events, affect soil characteristics, especially in the ecosystems of arid and semi-arid regions. These changes can directly affect the growth and production of crops. The amount of soil organic matter is one of the most important indicators of soil quality and health, which affects many physical, chemical and biological characteristics of soil and is directly and indirectly affected by climatic factors such as temperature and rainfall. On the other hand, the balance of input and output of organic carbon to the soil is effective on the amount of carbon dioxide in the atmosphere and thus on global warming and the climate change phenomenon. The results of many forecasts show that in arid and semi-arid regions, climate change will lead to an increase in temperature and a decrease in rainfall. Therefore, considering that the amount of organic matter in the soil decreases with the increase in temperature and decrease in humidity, it seems that the phenomenon of climate change will have adverse effects on the amount of soil organic matter and biological activity, and then on the production of crops in arid and semi-arid regions. Therefore, it is very important to use the necessary solutions to mitigate these adverse effects and adapt to the upcoming conditions. Mitigation refers to methods that lead to the reduction of greenhouse gas emissions, especially carbon dioxide; But the goal of adaptation is to mitigate the inevitable effects of climate change. Based on the results of various publications, compliance with the principles of the conservation agriculture system is considered one of the most important mitigation and adaptation solutions in dealing with the consequences of climate change in arid and semi-arid regions. Due to the fact that the climate change phenomenon is an inevitable event and its adverse effects and consequences in human life are felt more and more intense day by day, it is necessary for the management of soil resources to have the necessary foresight regarding the results of this phenomenon on the quality of the soil and the potential of producing agricultural products, especially in Arid and semi-arid areas should be considered.
Keywords: Soil Organic Carbon, Soil Health, Climate Change, Global Warming, Greenhouse Gases -
زمینه و هدف
بیوچار یک ماده کربنی مقاوم به تجزیه است که از حرارت دادن انواع زیست توده های آلی در یک محیط عاری از اکسیژن و یا با اکسیژن محدود تولید می شود و با هدف افزایش کربن آلی و بهبود ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک به کار برده می شود. بنابراین کاربرد آن در خاک های کم حاصلخیز مناطق گرم و خشک ایران که غالبا دچار کمبود کربن آلی هستند، حائز اهمیت است. علاوه بر آن، بیوچار به علت پایداری بسیار زیاد در خاک، می تواند دی اکسیدکربن اتمسفری را برای مدت چند صد الی چند هزار سال در خاک ترسیب نماید. همچنین، می تواند حاصلخیزی خاک را برای مدت طولانی با تاثیر بر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن بهبود ببخشد. بنابراین، پایداری بیوچار تحت تاثیر عوامل متعددی همچون ویژگی های بیوچار و خاک، برهم کنش بیوچار با اجزای خاک و عوامل محیطی قرار می گیرد که در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرد. استفاده از بیوچار در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک ایران که اغلب دارای کمبود کربن آلی هستند، حائز اهمیت است.
روش پژوهش:
در این مقاله مروری، ضمن بررسی شواهدی از پایداری زیاد بیوچار در خاک ها، مهم ترین عوامل موثر در سرنوشت بیوچار شامل سازوکارهای خروج بیوچار از خاک، تثبیت بیوچار و برهم کنش های بیوچار با اجزای خاک مورد بررسی قرار گرفته و خلاها و زمینه های تحقیقاتی مورد نیاز در این زمینه ارائه می شود.
یافته هابیوچار در مقایسه با اجزای اصلی کربن در زیست توده مقاومت بیشتری برای تجزیه و تخریب دارد. با این حال، با برهم کنش با اجزای خاک، به مرور زمان دچار تغییر و تحول شده و از خاک خارج می شود. شدت این تغییر و تحول ها و مدت زمان ماندگاری بیوچار در خاک به نوع بیوچار بستگی دارد؛ به طوری که بیوچارهای تولید شده از زیست توده های علفی و بیوچارهای تولید شده در دماهای پایین پایداری کمتری دارند. علاوه برآن، بیوچار با تمام اجزای خاک شامل، مواد آلی، ذرات معدنی، عناصر غذایی، موجودات زنده و آب و هوای خاک برهم کنش داشته و برآیند این برهم کنش ها میزان پایداری بیوچار در خاک را تعیین می نماید. عوامل بیرونی مانند حضور گیاه و تغییرات القایی ریشه، فرسایش های بادی و آبی، آبشویی و آتش سوزی نیز بر سرنوشت بیوچار در خاک تاثیر می گذارند. از این میان، با توجه به برهم کنش های بین ریزجانداران و بیوچار در خاک، به نظر می رسد ریزجانداران خاک مهم ترین نقش را در تجزیه و تخریب بیوچار ایفا می کنند. با این حال، سازوکارهایی مانند حبس شدن ذرات بیوچار در داخل خاک دانه ها، پیوند بیوچار با اجزای آلی و معدنی خاک و غیرفعال سازی آنزیم های خاک توسط بیوچار می تواند پایداری و ماندگاری بیوچار را در خاک افزایش دهد.
نتایجبا توجه به پایداری بسیار زیاد بیوچار در خاک و ضرورت افزایش کربن آلی خاک به عنوان اصلی ترین عامل حاصلخیزی، کاربرد بیوچار در خاک های ایران می تواند ضمن افزایش کربن آلی خاک، به طور مستقیم و غیرمستقیم حاصلخیزی این خاک ها را بهبود بخشد. با این حال، بیوچار بعد از افزوده شدن به خاک، با اجزای خاک وارد برهم کنش شده و ویژگی های آن در طی زمان دچار تغییر و تحول می شود و به علت نوظهور بودن فناوری بیوچار و گستردگی زمینه های کاربرد آن، هنوز اطلاعات ما در زمینه برهم کنش های آن با اجزای مختلف خاک و تغییر و تحولات بلندمدت آن در خاک و محیط زیست به روشنی مشخص نشده و تحقیقات زیادی در این زمینه مورد نیاز است.
کلید واژگان: ویژگی های خاک، ترسیب کربن، کربن آلیBackground and AimBiochar is a carbon-rich charcoal material resistant to decomposition, which is produced by heating biomasses in an oxygen-free environment or with limited oxygen. It is used with the aim of increasing organic carbon and improving the physical, chemical and biological characteristics of the soil. Thus its use in the low-fertile soils of hot and dry regions of Iran, which are often deficient in organic carbon, is important. Addition to its high stability in the soil, biochar can sequester atmospheric carbon dioxide in the soil for several hundred to several thousand years. In addition, it can improve soil fertility for a long time by affecting its physical, chemical, and biological properties. The stability of biochar is affected by several factors, such as the characteristics of biochar and soil, the interaction of biochar with soil components and environmental factors, which are examined in this article. Therefore, it is important to use biochar in the soils of arid and semi-arid regions of Iran, which are often deficient in organic carbon.
MethodIn this review article, while investigating the evidences of the high stability of biochar in the soils, the most effective factors the fate of biochar in the soil, including the mechanisms of biochar removal from the soil, biochar stabilization in the soil, and interactions of biochar with soil components, and the gaps and required research areas are presented.
ResultsBiochar is higher resistant to degradation than the original carbon compounds in biomass. However, by interacting with soil components, biochar undergoes changes over time and is removed from the soil. The intensity of these changes and biochar residence time in the soil depends a lot on the type of biochar; So, biochars produced from grassy biomass and biochars produced at low temperatures are less stable. In addition, biochar interacts with all soil components, including organic matter, mineral particles, nutrients, living organisms, and soil water and atmosphere, and the result of these interactions determines the stability of biochar in soil. External factors such as the presence of plant and induced root changes, wind and water erosions, leaching, and fire also affect the fate of biochar in the soil. Among these, considering the interactions between microorganisms and biochar in soil, it seems that soil microorganisms play the most important role in the decomposition and destruction of biochar in soil. However, mechanisms such as the entrapment of biochar particles inside aggregates, binding of biochar with organic and inorganic components of soil, and inactivation of soil enzymes by biochar can increase the stability and durability of biochar in soil.
ConclusionConsidering the very high stability of biochar in soil and the necessity of increasing soil organic carbon as the main factor of soil fertility factor, the use of biochar in Iranian soils it can directly and indirectly improve the fertility of these soils while increasing soil organic carbon. However, after biochar is added to the soil, it interacts with the soil components and its characteristics change and evolve over time (aging). However, due to the novelty of biochar technology and the wide range of its application fields, our information on its interactions with various soil components, its long-term changes and developments in the soil and environment, and its long-term effects on the soil and the environment are not yet clearly defined and much research is needed in this field.
Keywords: Carbon sequestration, organic carbon, Soil Properties -
این تحقیق با هدف بررسی شاخص های انرژی، اقتصادی و میزان انتشار گازهای گلخانه ای در نظام تولید دو محصول گوجه فرنگی و پیاز در سال های 1400 و 1401 در استان البرز انجام شد. اطلاعات مورد نیاز این تحقیق از طریق مصاحبه با کشاورزان و تکمیل پرسش نامه به دست آمد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که بیشترین انرژی ورودی، خروجی و انرژی خالص در پیاز به ترتیب به میزان 8/21324، 105600 و 3/24275 مگاژول در هکتار در شهرستان ساوجبلاغ به دست آمد. در گوجه فرنگی نیز بالاترین انرژی ورودی، خروجی و خالص به ترتیب 8/73799، 56000 و 4/13495- مگاژول در هکتار بود (در گوجه فرنگی به دلیل بیشتر بودن انرژی ورودی نسبت به انرژی خروجی، انرژی خالص به صورت منفی می باشد). بالاترین کارایی مصرف انرژی در پیاز و گوجه فرنگی به ترتیب 4/1 و 32/1 به دست آمد. در مقایسه بهره وری انرژی مشاهده شد که بالاترین مقدار در پیاز 82/0 و در گوجه فرنگی 99/0 کیلوگرم بر مگاژول بود. در بین ورودی های مختلف در نظام تولید این دو محصول گازوییل، کود شیمیایی نیتروژن، کود دامی، آب آبیاری، بنزین و نیروی انسانی بیشترین سهم را در انرژی ورودی داشتند. پیاز و گوجه فرنگی به ترتیب با تولید 8/3065 و 4/3045 کیلوگرم CO2 در هکتار در انتشار گازهای گلخانه ای نقش داشتند. بررسی شاخص های اقتصادی نیز نشان داد که پیاز با درآمد خالص 7/9608 دلار در هکتار نسبت به گوجه فرنگی با درآمد خالص 3/4840 دلار در هر هکتار درآمد بیشتری ایجاد کرده است. با توجه به نتایج به دست آمده می توان با اصلاح روش های تولید همانند استفاده از روش های نوین آبیاری و همچنین جایگزینی کودهای دامی و زیستی با کودهای شیمیایی باعث کاهش میزان انرژی ورودی و انتشار گازهای گلخانه ای شد و بدین ترتیب شرایط لازم جهت استقرار یک کشاورزی پایدارتر را فراهم کرد.کلید واژگان: ارزش ناخالص تولید، انرژی تجدیدپذیر، انرژی مستقیم، دی اکسید کربن، سود خالصThis research was done with the aim of checking energy and economic indicators and the amount of greenhouse gas emissions in the production system of two products, tomato and onion in 2021 and 2022 in Alborz province. The information required for this research was obtained through interviews with farmers and completing questionnaires. The results of this study showed that the highest energy input, energy output, and net energy in onion were obtained in Savojbolagh city at the rate of 21324.8, 105600, and 24275.3 Mj.ha-1, respectively. In tomato, the highest input energy, output energy, and net energy was 73799.8, 56000, and -13495.4 Mj.ha1, respectively (in tomato, net energy is negative due to the greater input energy than output energy). The highest energy efficiency consumption was obtained in onion and tomato, 1.4 and 1.32 respectively. In the comparison of energy efficiency, the highest value in onion and tomato were observed 0.82 and 0.99 Kg.mj-1. Among the various inputs in the onion and tomato production systems, diesel, nitrogen chemical fertilizer, animal manure, irrigation water, gasoline, and manpower had the largest share in input energy in the order of priority. Onion and tomato by producing 3065.8 and 3045.4 kg of CO2 per hectare, played a role in the emissions of greenhouse gases. The analysis of economic indicators also showed that onion with a net income of 9608.7 $.ha-1 compared to tomato with a net income of 4840.3 $.ha-1 has generated more income. According to the obtained results it can be possible that reduce the amount of energy input and greenhouse gas emissions and thus, provide the necessary conditions for the establishment of more sustainable agriculture by modifying production methods such as using modern irrigation methods and also replacing animal and biological fertilizers with chemical fertilizers.Keywords: carbon dioxide, Direct energy, Gross production value, Net return, renewable energy
-
پدیده تغییر اقلیم را می توان به عنوان یکی از مهم ترین چالش های جهانی بشر در تامین امنیت غذایی حال حاضر، آینده نزدیک و دور برشمرد. این موضوع بیشتر به صورت افزایش دما، تغییر الگوهای بارش و افزایش فراوانی و شدت رخدادهای حدی جوی اتفاق می افتد. شواهد موجود بیانگر این است که تغییر اقلیم بخش کشاورزی را به ویژه در بوم نظام های مناطق خشک و نیمه خشک با شدت بیشتری تحت تاثیر قرار می دهد. این اثرات می تواند مستقیما بر رشد و تولید گیاهان زراعی و یا به صورت غیرمستقیم بر محیط تولید آن ها نظیر خاک اثر بگذارد. پتانسیل خاک برای تولید محصول به ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن وابسته بوده و این ویژگی ها به طور مستقیم و غیرمستقیم تحت تاثیر عوامل اقلیمی ازجمله دما و بارندگی قرار می گیرد. اغلب پیش بینی ها نشان می دهد که در مناطق خشک و نیمه خشک ازجمله در بسیاری از مناطق ایران، تغییر اقلیم منجر به افزایش دما و کاهش بارندگی خواهد شد. بنابراین، با توجه به اهمیت و نقش دما و رطوبت در شاخص های کیفیت فیزیکی و شیمیایی خاک و پایداری تولید، به نظر می رسد پدیده تغییر اقلیم اثرات نامطلوبی بر خاک و به دنبال آن بر تولید محصول خواهد گذاشت. لذا بکارگیری راهکارهای لازم در خصوص تخفیف این اثرات نامطلوب و سازگاری با شرایط پیش رو از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. در این مقاله، با بررسی و جمع بندی پژوهش های انجام شده در مورد اثرات تغییر اقلیم بر ویژگی خاک های مناطق خشک و نیمه خشک، تلاش شده است تا نوعی پیش آگاهی از تغییرات احتمالی ایجاد شده در ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ناشی از بروز تغییرات اقلیمی ارایه شود. با توجه به این که پدیده تغییر اقلیم امری اجتناب ناپذیر بوده و آثار و نتایج آن در زندگی بشر روزبه روز بیشتر و شدیدتر احساس می شود، لازم است در مدیریت منابع خاک، پیش آگاهی های لازم درخصوص نتایج این پدیده بر ویژگی های خاک و پتانسیل تولید محصولات کشاورزی به ویژه در دیم زارها در نظر گرفته شود.
کلید واژگان: بارندگی، کیفیت خاک، گازهای گلخانه ای، گرمایش جهانیClimate change is one of the most significant global challenges threatening food security now, in the near and far future. This mainly occurs in the form of increasing temperature, change in rainfall pattern, and increase in extreme weather events. There are strong evidences demonstrating the vulnerability of agriculture sector in arid and semi-arid regions to climate change. This may directly impact on crops growth and production or indirectly impact on their environments. The ability of soil to produce a crop depends on its physical and chemical properties and these properties are directly and indirectly affected by climatic factors such as temperature and rainfall. Most predictions show that in arid and semi-arid regions, including many regions of Iran, climate change will lead to an increase in temperature and a decrease in rainfall. Therefore, considering the importance and role of temperature and humidity in physical and chemical quality indicators of soil and production stability, it seems that the phenomenon of climate change will have adverse effects on soil and then on crop production. Therefore, it is very important to use the necessary solutions to mitigate these adverse effects and adapt to the upcoming conditions. In this article, by reviewing and summarizing the research on the effects of climate change on the characteristics of arid and semi-arid soils, an attempt has been made to provide some kind of foresight of possible changes in the physical, chemical, and biological properties of soil due to climate change.
Keywords: greenhouse gases, global warming, Rainfall, Soil quality -
به منظور بررسی اثر پیری بذر بر شاخص های جوانه زنی در شرایط آزمایشگاهی و استقرار گیاهچه و عملکرد گیاه لوبیا در شرایط مزرعه، پژوهشی در سال 90-1389 در آزمایشگاه و مزرعه آموزشی-پژوهشی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران روی دو رقم لوبیا قرمز انجام شد. ارقام لوبیا شامل اختر و صیاد و سطح پیری مصنوعی شامل، صفر (شاهد)، 2، 4 و 6 روز پیری مصنوعی با طرح فاکتوریل و درقالب طرح بلوک های کاملا تصادفی در 4 تکرار بود. نتایج نشان داد که تیمار پیری بذر، درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، گیاهچه های طبیعی و بنیه وزنی گیاهچه را در آزمون جوانه زنی استاندارد به طور معنی داری کاهش داد. همچنین، تیمار پیری بذر سبب کاهش معنی دار صفات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول و وزن خشک گیاهچه، گیاهچه های طبیعی و بنیه وزنی گیاهچه در آزمون پیری تسریع شده گردید. بین رقم های مورد مطالعه نیز تفاوت معنی داری از نظر درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، گیاهچه های طبیعی، طول گیاهچه، بنیه وزنی گیاهچه و هدایت الکتریکی بذر مشاهده گردید. در آزمون هدایت الکتریکی، مقدار به دست آمده با افزایش شدت پیری افزایش یافت که این افزایش در رقم اختر بیشتر از صیاد بود. در شرایط مزرعه، صفات سبز شدن و عملکرد تحت تاثیر رقم و تیمار پیری قرار گرفت. اعمال پیری بذر سبب کاهش معنی دار شاخص ظهور گیاهچه، درصد استقرار و عملکرد دانه گردید که این کاهش در رقم اختر بیشتر از صیاد بود.کلید واژگان: استقرار گیاهچه، شاخص ظهور گیاهچه، شاخص های جوانه زنی، عملکرد، هدایت الکتریکیTo study the effects of artificial seed ageing on germination indices in the laboratory condition and seedling establishment and yield of two red kidney bean genotypes in the field condition, an experiment was carried out at Research Field of Faculty of Agriculture, University of Tehran, Karaj, Iran in 2011. The two experiment design, were as factorial with four replications arranged in randomized complete blocks design (RCBD) and complete randomized design (CRD) for field and laboratory condition, respectively. The experimental treatments consisted of four levels of seed ageing – 0 (control), 2, 4 and 6 days seed ageing – and two red bean genotypes (Akhtar and Sayyad). Results showed that germination percentage, germination rate, normal seedling and seedling vigor index significantly decreased by seed ageing treatment in standard germination test. Also, seed ageing significantly decreased germination percentage, germination rate, seedling length and dry weight, normal seedling and seedling vigor index in accelerated ageing test. Studied genotypes was different in terms of germination percentage, germination rate, normal seedling, seedling length, seedling vigor index and electrical conductivity test. In the electrical conductivity test, seed leakage increased by increment of seed ageing level and is sever in Akhtar compared to Sayyad. In the field condition, seedling emergence and grain yield significantly affected by genotype and seed ageing. Seedling emergence index, seedling establishment percentage and grain yield decreased by seed ageing treatment that was severe in Akhtar than that of Sayyad genotype.Keywords: EC, Germination indices, Seedling emergence index, Seedling Establishment, yield
-
استفاده بهینه از منابع و نهاده ها یکی از اولین و اساسی ترین اهداف توسعه کشاورزی پایدار است. در پژوهش حاضر، پایداری بوم نظام های زراعی یونجه (Medicago sativa L.) و ذرت علوفه ای (Zea mays L.) دشت مراغه– بناب استان آذربایجان شرقی در سال 1394-1393 مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، اطلاعات مورد نیاز تحقیق با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 110 کشاورز به دست آمد. نتایج نشان داد که کل انرژی ورودی، خروجی و انرژی خالص در بوم نظام های یونجه (به ترتیب 48151، 432920 و 384768 مگاژول در هکتار) بیشتر از ذرت علوفه ای (به ترتیب 35557 ، 217350 و 181792 مگاژول در هکتار) بود. همچنین، شاخص های کارایی مصرف انرژی و انرژی مخصوص در یونجه (به ترتیب 9 و 8/15 مگاژول بر کیلوگرم) مقادیر بالاتری از ذرت علوفه ای (به ترتیب 1/6 و 1/4 مگاژول بر کیلوگرم) را نشان داد. از نظر شاخص های اقتصادی، علی رغم پایین بودن هزینه کل تولید در ذرت علوفه ای (1089 دلار در هکتار) ، بیشترین ارزش ناخالص تولیدی (6447 دلار در هکتار) و سود خالص (4193 دلار در هکتار) برای یونجه محاسبه گردید. مقایسه بوم نظام ها نشان داد که در واحد سطح، تولید یونجه در مقایسه با ذرت علوفه ای اثر بیشتری بر گرمایش جهانی داشته و نیز اثرات محیط زیستی بیشتری را ناشی از مصرف آفت کش ها بر جای می گذارد. با این وجود، از نظر شاخص کارایی اکولوژیک، ارزش ناخالص محصول یونجه به ازای اثر محیط زیستی ایجاد شده (75/1 دلار بر کیلوگرم CO2 در هکتار و 3/35 دلار بر eq.) بیشتر از ذرت علوفه ای (5/1 دلار بر کیلوگرم CO2 در هکتار و 26 دلار بر eq.) به دست آمد. به عبارتی، اثرات محیط زیستی ناشی از تولید یونجه در واحد سطح بیشتر از ذرت علوفه ای و به ازای ارزش محصول تولیدی کمتر از ذرت علوفه ای می باشد. شاخص های بهره وری زمین، بهره وری اقتصادی زمین، بهره وری آب آبیاری، بهره وری اقتصادی آب آبیاری و کارایی استفاده از کودهای نیتروژن، فسفر و پتاسیم به ترتیب برای یونجه 140 کیلوگرم در هکتار در روز، 5/21 دلار در هکتار در روز، 1/4 کیلوگرم در متر مکعب، 63/0 دلار در متر مکعب، 335 کیلوگرم در کیلوگرم، 1191 کیلوگرم در کیلوگرم و 1826 کیلوگرم در کیلوگرم و برای ذرت علوفه ای 583 کیلوگرم در هکتار در روز، 9/22 دلار در هکتار در روز، 8 کیلوگرم در متر مکعب، 31/0 دلار در متر مکعب، 565 کیلوگرم در کیلوگرم، 3553 کیلوگرم در کیلوگرم و 65525 کیلوگرم در کیلوگرم به دست آمد. به طور کلی، نتایج نشان داد که تولید یونجه علی رغم مصرف انرژی بیشتر و اثرات محیط زیستی بالا در واحد سطح، از نظر اقتصادی بر تولید ذرت علوفه ای برتری دارد.کلید واژگان: آفت کش، بهره وری آب، کارایی انرژی، کارایی مصرف کود، گرمایش جهانیAgroecology journal, Volume:10 Issue: 3, 2018, PP 875 -895IntroductionAgriculture development heavily relies on chemical inputs such as synthetic fertilizers, pesticides, fossil fuels and other energy-intensive inputs. This development is having a serious impact on public health and the environment. Therefore, efficient use of resources is a primary and most vital implications for sustainable agriculture development. Sustainability indices are quantitative values that can be used to evaluate the efficiency and quality of agroecosystems and are useful tools for making suitable decisions in its management. These including energy flow indices, global warming potential (GWP), economic indices, environmental impact quotient (EIQ) of pesticides, efficiency of land, water and fertilizers use and etc. Alfalfa and corn silage as the main source of feed for livestock, have a notable area in the cropping pattern of Maragheh-Bonab plain. Therefore, evaluation of sustainability for these crops will help the sustainable management of agroecosystems in the study area. The present study was conducted to: (a) determine energy efficiency and global warming potential; (b) determine the environmental impacts of pesticides; (c) assess input use efficiency and; (d) economic analysis of alfalfa and corn silage production systems in East Azerbaijan province of Iran.Materials and MethodsIn the present study, the sustainability of alfalfa and corn silage production systems lies in the Maragheh-Bonab plain in southern East Azerbaijan province in northwestern Iran were evaluated using quantitative indices such as energy efficiency and productivity, greenhouse gas (GHG) emission; economic indicators; pesticide risk (field environmental impact—FEIQ); tillage impact (TI); fertilizer, labour, land and water use efficiency, and the eco-efficiency index. For this purpose, data was collected from 110 farmers by survey to determine crop production in the region. Secondary data including climate characteristics and products sale price was obtained from previous studies and organizations such as the Agricultural Ministry of Iran.Results and DiscussionThe results showed that the values of input energy, output energy and net energy in alfalfa production system (48151, 432920 and 384768 Mj.ha-1, respectively) were higher than corn silage production system (35557, 217350 and 181792 Mj.ha-1, respectively). Also, it was observed that the values of energy use efficiency and specific energy of alfalfa (9 and 15.8 MJ.kg−1, respectively) were higher than that of corn silage (6.1 and 4.1 MJ.kg−1, respectively). In terms of economic indices, despite of lower total cost of production in corn silage (1089 $.ha-1), the highest values of gross production value (6447 $.ha-1) and net return (4193 $.ha-1) were related to alfalfa production system. In terms of GWP and EIQ, alfalfa production had the higher values with compared to corn silage production. However, eco-efficiency (ratio of economic value to the environmental impact) values based on of GWP and EIQ was significantly higher for alfalfa (1.75 $.kg -1 CO2eq-1 and 35.3 $.EIQ-1) than corn silage (1.5 $.kg-1 CO2eq-1 and 26 $.EIQ-1). Land production efficiency, economic land production efficiency, irrigation water productivity, economic irrigation water productivity, nitrogen use efficiency, phosphorous use efficiency and potassium use efficiency were 140 kg.ha-1.day-1, 21.5 $.ha-1.day-1, 4.1 kg.m-3, 0.63 $.m-3, 335 kg.kg-1, 1191 kg.kg-1 and 1826 kg.kg-1 in alfalfa production system and 583 kg.ha-1.day-1, 22.9 $.ha-1.day-1, 8 kg.m-3, 0.31 $.m-3, 656 kg.kg-1, 3553 kg.kg-1 and 65525 kg.kg-1 in corn silage production system, respectively.ConclusionIt can be concluded that environmental impacts of pesticides and global warming effect per area in alfalfa production system were higher than corn silage production system. However, in terms of economic indices and energy use efficiency, alfalfa production system was superior to corn silage production system.Keywords: : Energy efficiency, Fertilizer use efficiency, Global warming, Pesticides, Water productivity
-
Environmental and Economic Analysis of Saffron and Canola Production Systems: in East Azerbaijan Province of IranThis paper evaluates the environmental impacts and economic aspects of saffron and canola production systems using energy and greenhouse gas (GHG) emission indices; economic indicators; pesticide risk (field environmental impactFEIQ); tillage impact (TI); fertilizer, labour, land and water use efficiency, and the eco-efficiency index. Data used in this study were obtained from all growers of saffron and canola (35 for saffron and 60 for canola) in the MaraghehBonab plain using a face to face survey. The results showed that canola production was more energy-intensive than saffron. The global warming potential (GWP) and carbon footprint (CF) obtained for canola was higher than saffron. Moreover, FEIQ and TI for canola were higher than saffron. Although canola recorded more economic labour productivity, the saffron was superior to canola in terms of energy and economic indices, environmental aspects (GHG emission, TI, FEIQ), and water, land and nutrients use efficiency.Keywords: Energy efficiency Global warming Labour productivity Nutrient use efficiency Pesticides
-
سابقه و هدفیکی از چالش های جدی کشاورزی در قرن بیست و یکم، تامین امنیت غذایی جمعیت در حال گسترش جهان از منابع پایه محدود نظیر زمین و آب و عناصر غذایی با کمینه سازی اثرات نامطلوب محیط زیستی است. اما، با توسعه کشاورزی که وابستگی به نهاده های شیمیایی نظیر کودها، سموم شیمیایی، سوخت های فسیلی و سایر نهاده های پرانرژی در تولید محصولات کشاورزی را افزایش داده است، سلامت انسان و محیط زیست به شدت در حال تهدید است. بنابراین، استفاده بهینه از منابع و نهاده ها یکی از اولین و اساسی ترین اهداف توسعه پایدار کشاورزی است. شاخص های پایداری مقادیری کمی هستند که با استفاده از آن ها می توان کارایی و کیفیت بوم نظام های کشاورزی را ارزیابی و از آنها به عنوان ابزاری برای کمک به تصمیم گیری های کلان در اداره ی نظام های کشاورزی بهره گرفت. از جمله این شاخص ها می توان به شاخص های انرژی، پتانسیل گرمایش جهانی، شاخص های اقتصادی، ضریب اثر محیط زیستی آفت کش ها، و کارایی استفاده از زمین، آب و کودها اشاره کرد.مواد و روش هادر پژوهش حاضر، ارزیابی پایداری بوم نظام های زراعی گندم و جو در منطقه دشت مراغه – بناب استان آذربایجان شرقی واقع در شمال غرب ایران با استفاده از شاخص های فوق انجام گرفت. بدین منظور، اطلاعات مورد نیاز تحقیق با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 110 کشاورز منطقه مورد مطالعه به دست آمد. همچنین، اطلاعات تکمیلی مانند قیمت فروش محصول اصلی و فرعی از سازمان هایی نظیر جهاد کشاورزی تهیه شد.
نتایج و بحث: نتایج نشان داد که کل انرژی ورودی، خروجی و انرژی خالص در بوم نظام های گندم (به ترتیب 34412، 161462 و 127050 مگاژول در هکتار) بیشتر از جو (به ترتیب 29596، 126077 و 96480 مگاژول در هکتار) بود. همچنین، شاخص های کارایی مصرف انرژی و بهره وری انرژی در گندم (به ترتیب 7/4 و 17/0 کیلوگرم بر مگاژول) مقادیر بالاتری از جو (به ترتیب 1/2 و 15/0 کیلوگرم بر مگاژول) نشان داد. از نظر شاخص های اقتصادی، علیرغم پایین بودن هزینه کل تولید در جو، بیشترین ارزش ناخالص تولیدی، سود خالص، نسبت سود به هزینه و بهره وری اقتصادی برای گندم محاسبه شد. مقایسه بوم نظام های گندم و جو از نظر پتانسیل گرمایش جهانی و اثر محیط زیستی ناشی از مصرف آفت کش ها نشان داد که تولید گندم در مقایسه با جو اثر بیشتری بر گرمایش جهانی داشته و نیز اثرات محیط زیستی بیشتری را ناشی از مصرف آفت کش ها بر جای می گذارد اما، از نظر شاخص اکولوژیک که بیانگر ارزش ناخالص محصول تولیدی به ازای اثر محیط زیستی ایجاد شده است، مقادیر به دست آمده برای گندم (26/1 دلار بر کیلوگرم CO2 در هکتار و 37 دلار بر eiq) بیشتر از جو (03/1 دلار بر کیلوگرم CO2 در هکتار و 4/31 دلار بر eiq) بود. شاخص های کارایی استفاده از زمین، بهره وری زمین، بهره وری اقتصادی زمین، بهره وری آب آبیاری، بهره وری اقتصادی آب آبیاری و کارایی استفاده از کودهای نیتروژن، فسفر و پتاسیم به ترتیب برای گندم 7/65 درصد، 5/24 کیلوگرم در هکتار در روز، 2/6 دلار در هکتار در روز، 6/1 کیلوگرم در مترمکعب، 43/0 دلار در مترمکعب، 7/56 کیلوگرم در کیلوگرم، 4/136 کیلوگرم در کیلوگرم و 2401 کیلوگرم در کیلوگرم و برای جو 6/61 درصد، 2/19 کیلوگرم در هکتار در روز، 2/3 دلار در هکتار در روز، 5/1 کیلوگرم در مترمکعب، 26/0 دلار در مترمکعب، 8/34 کیلوگرم در کیلوگرم، 3/102 کیلوگرم در کیلوگرم و 376 کیلوگرم در کیلوگرم به دست آمد.نتیجه گیرینتیجه آزمایش نشان داد که اثرات محیط زیستی ناشی از آفت کش ها و گرمایش جهانی در واحد سطح برای جو کمتر از گندم بود. هر چند، تولید گندم در مقایسه با جو از نظر اقتصادی و کارایی استفاده از نهاده و انرژی برتری داشت.کلید واژگان: انرژی، گرمایش جهانی، آفت کش، آب، کودIntroductionOne serious challenge in agriculture during the 21st century is meeting the food demands of the growing population from restricted and decreasing per capita natural resources such as land, water, and minerals with minimum environmental degradation. But, developments in agriculture that heavily rely on chemical inputs such as synthetic fertilizers, pesticides, fossil fuels and other energy-intensive inputs, is having a serious impact on public health and the environment. Therefore, efficient use of resources and inputs is a primary and most vital implications for sustainable development of agriculture. Sustainability indices are quantitative values that can be used to evaluate the efficiency and quality of agroecosystems and are useful tools for making suitable decisions in its management (Mahdavi Damghani et al., 2006). These including energy flow indices, global warming potential (GWP), economic indices, environmental impact quotient (EIQ) of pesticides, efficiency of land, water and fertilizers use and etc.Materials And MethodsIn the present study, the sustainability of wheat and barley production systems lies in the Maragheh-Bonab plain in southern East Azerbaijan province in northwestern Iran were evaluated using the aforesaid indices. For this purpose, data was collected from 110 farmers by survey to determine crop production in the region. Secondary data was obtained from previous studies and statistics from organizations such as the Agricultural Ministry of Iran.Results And DiscussionThe results showed that the values of input energy, output energy and net energy in wheat production system (34412, 161462 and 127050 Mj ha-1, respectively) were higher than barley production system (29596, 126077 and 96480 Mj ha-1, respectively). Also, it was observed that the values of energy use efficiency and energy productivity of wheat (4.7 and 0.17 kg MJ−1, respectively) were significantly higher than that of barley (2.1 and 0.15 kg MJ−1, respectively). In terms of economic indices, despite of lower total cost of production in barley, the highest values of gross production value, net return, benefit to cost ratio and economic productivity were related to wheat production system. Our results are in agreement with the results of Sahabi et al. (2013). In terms of GWP and EIQ, wheat production had the higher values with compared to barley production. However, eco-efficiency (ratio of economic value to the environmental impact) values based on of GWP and EIQ was significantly higher for wheat (1.26 $ kg -1 CO2eq-1 and 37 $ EIQ-1) than barley (1.03 $ kg-1 CO2eq-1 and 31.4 $ EIQ-1). Also, land, water and fertilizer use indices for wheat were higher than barley. The land use efficiency, land production efficiency, economic land production efficiency, irrigation water productivity, economic irrigation water productivity, nitrogen use efficiency, phosphorous use efficiency and potassium use efficiency were 65.7%, 24.5 kg ha-1 day-1, 6.2 $ ha- 1 day-1, 1.6 kg m-3, 0.43 $ m-3, 56.7 kg kg-1, 136.4 kg kg-1 and 2401 kg kg-1 in wheat production system and 61.6%, 19.2 kg ha-1 day-1, 3.2 $ ha-1 day-1, 1.5 kg m-3, 0.26 $ m-3, 34.8 kg kg-1, 102.3 kg kg-1 and 376 kg kg-1 in barley production system, respectively.ConclusionIt can be concluded that environmental impacts of pesticides and global warming effect per area in barley production system were lower than wheat production system. However, in terms of economic indices, inputs and energy use efficiency, wheat production system was superior to barley production system.Keywords: Energy efficiency, Global warming potential, Environmental impact quotient of pesticides, Water productivity, Fertilizer use efficiency -
Decision making on budgeting is one of the most important issues for executing managers. Budgeting is a major tool for planning and control of projects. In public and non-profit organizations and institutions, estimating the costs and revenues plays an important role in receiving credit and budgeting. In this regard, in the present paper the case of Isfahan municipality is considered. One of the main expenditures of the 14 districts of Isfahan is the costs related to water. Predicting the total cost of water helps the municipality of Isfahan to optimize the water use in its 14 urban zones. Thus, in this study the total cost of water in the districts of Isfahan is estimated using regression analysis and neural network models. Then the results of the methods are compared with each other to minimize the deviations from the approved budget. Finally, the neural network method is selected as the main simulation method for forecasting the total cost of water in the districts of Isfahan.Keywords: Isfahan Municipality, Regression model, Artificial neural networks, Forecasting, Cost of water, Prediction
-
به منظور بررسی اثر تنش خشکی و سطوح مختلف نیتروژن بر عملکرد و اجزاء عملکرد دو ژنوتیپ لوبیا قرمز(Phaseolus vulgaris)، آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه پژوهشی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (کرج) در سال زراعی 1389 اجرا گردید. تنش خشکی به عنوان فاکتور اصلی در سه سطح آبیاری نرمال (60 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر)، تنش خفیف و شدید خشکی پس از مرحله 4 برگی (به ترتیب 90 و 120 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر) اعمال گردید. سطوح مختلف کود نیتروژن در چهار سطح صفر، 50، 100 و 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و دو ژنوتیپ لوبیا (رقم اختر و لاین D81083) نیز به عنوان فاکتور فرعی به صورت فاکتوریل در نظر گرفته شدند. نتایج آزمایش نشان داد که تنش خشکی به طور معنی داری سبب کاهش تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت و ارتفاع بوته گردید. اما میزان پروتئین دانه را افزایش داد. اعمال کود نیتروژن نیز به جز تعداد دانه در غلاف و شاخص برداشت سایر صفات را به طور معنی داری تحت تاثیر قرار داد و سبب افزایش مقادیر آنها گردید. دو ژنوتیپ مورد مطالعه لوبیا قرمز در صفات مختلف به جز در تعداد دانه در غلاف و پروتئین دانه با هم اختلاف معنی دار داشتند. در بررسی اثر متقابل تنش خشکی×ژنوتیپ، در آبیاری نرمال لاین D81083 و در تنش شدید خشکی رقم اختر به ترتیب بیشترین و کمترین عملکرد دانه را تولید کردند. همچنین اثر متقابل تنش خشکی×کود نیتروژن بر عملکرد دانه نشان داد که تیمار 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در آبیاری نرمال بیشترین و تیمار بدون مصرف کود (شاهد) در شرایط تنش شدید کم آبی کمترین عملکرد را دارا بودند.
کلید واژگان: لوبیا قرمز، کود نیتروژن، تنش خشکی، عملکرد و اجزاء عملکردTo study the effects of different levels of water stress and nitrogen fertilizer on seed yield and yield components of two common bean genotypes (Phaseolus vulgaris), an experiment in a split plot factorial based on CRBD with four replications was conducted at the research farm of University of Tehran (Karaj-Iran) in 2010. Water stress treatments as the main factor included normal irrigation (60 mm evaporation from open pan), mild and sever water stress (90 and 120 mm evaporation from open pan, respectively) at fourth leaf stage. Nitrogen fertilizer at four levels comprised of zero, 50, 100 and 150 kg N/ha and two red kidney bean genotypes (namely, Akhtar and D81083) were allocated as sub plots in a factorial arrangement. The results indicated that water stress decreased pods/plant, seeds/pod, 100 seed weight, seed yield, total dry matter, harvest index and plant height, significantly (p ≤ 0.05), but increased seed protein. Nitrogen fertilizer application also increased plant traits, significantly, except for the seeds/pod and harvest index. The two bean genotypes were different in their characteristics excluding the seeds/pod and seed protein content, however, the seed yield was comparatively higher in D81083 than Akhtar genotype. The interaction effects of water stress × genptype on bean seed yield under normal irrigation and severe drought stress was recorded for D81083 and Akhtar genotypes, respectively. Similarly, the interaction effects of water stress × nitrogen on bean seed yield under normal irrigation with 150 kg N/ha and under severe drought stress without nitrogen was higher and lower, respectivelyKeywords: Influence of Water Stress, Nitrogen Levels on Seed Yield, Yield Components in Two Red Kidney Bean Genotypes
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.