ارزیابی بیلان انرژی و انتشار دی اکسید کربن در مزارع تولید گندم (Triticum aestivum L.)

بهره گیری از مدیریت پایدار گندم (Triticum aestivum L.) به منظور افزایش عملکرد و بهینه سازی در مصرف نهاده ها و حفاظت از محیط-زیست امری ضروری است. لذا، هدف از این پژوهش، ارزیابی بیلان انرژی و انتشار دی اکسید کربن در تولید گندم بود. برای انجام این تحقیق، ابتدا شش مزرعه کاشت رایج گندم در شهرستان های جویبار، ساری و قائمشهر طی سال زراعی 94-1393 شناسایی شده اند. سپس، با روش کاشت بهبود یافته (بر اساس زراعت کم نهاده گندم طراحی شده توسط محققان) مقایسه شده اند. اطلاعات مربوط به انرژی ناشی از عملیات زراعی مزارع رایج و روش کاشت بهبود یافته ثبت و جمع آوری شدند. سپس، مصرف انرژی در هشت بخش شامل تهیه زمین، کاشت، کوددهی، حفاظت گیاه، کنترل علف های هرز، آبیاری، برداشت و حمل و نقل به کارخانه طبقه بندی شدند. پس از آن، انرژی ورودی و خروجی، شاخص های انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) ناشی از انتشار دی اکسید کربن برآورد شدند. نتایج نشان داد که میانگین کل انرژی ورودی در چهار روش کاشت برابر 61/11811 مگاژول در هکتار بود که کم ترین میزان انرژی ورودی در روش کاشت بهبودیافته مشاهده شد. در بین تمامی ورودی ها، انرژی مصرفی مربوط به نیتروژن با 03/38 درصد در رتبه اول قرار گرفت. انرژی سوخت و بذر در رتبه های بعدی قرار گرفتند. بیشترین انرژی تولیدی در روش کاشت بهبودیافته به دست آمد که 34/36 درصد از آن مربوط به دانه و 66/63 درصد مربوط به کاه و کلش بود. میانگین انرژی ورودی تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر در چهار روش کاشت به ترتیب برابر 28/3071 و 33/8740 مگاژول در هکتار بود. میانگین کارایی انرژی در روش های کاشت برابر 57/14 بود که بالاترین میزان آن مربوط به روش کاشت بهبودیافته بود. همچنین، میانگین بهره وری انرژی در چهار روش کاشت برابر 37/0 کیلوگرم بر مگاژول حاصل شد. میانگین پتانسیل گرمایش جهانی کل ناشی از فعالیت های مختلف در روش های کاشت برابر 56/798 کیلوگرم معادل CO2 در هکتار بود که بیشترین میزان انتشار دی اکسید کربن و گرمایش جهانی به دلیل ورودی بیشتر مربوط به مصرف نیتروژن، سوخت و بذر بوده است. میانگین پتانسیل گرمایش جهانی در واحد وزن دانه در چهار روش کاشت برابر 2/184 کیلوگرم معادل CO2 در هر تن دانه بود. میانگین پتانسیل گرمایش جهانی در واحد انرژی ورودی و خروجی در روش های کاشت نیز به ترتیب برابر 75/66 و 94/4 کیلوگرم معادل CO2 در گیگاژول بود. روش کاشت بهبودیافته با 35/4 کیلوگرم معادل CO2 در گیگاژول کم ترین پتانسیل گرمایش جهانی را در واحد انرژی خروجی دارا بود. به طور کلی، میزان GWP ارتباط مستقیمی با شیوه مدیریت مزرعه و مصرف نهاده ها نشان داد که در نظام تولید بهبودیافته این شاخص در کمترین مقدار بود.