بررسی و مطالعه جریان انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای در نظامهای تولید محصولات زراعی و باغی (مطالعه موردی: دشت شریف آباد)

استفاده بهینه از منابع و نهاده ها یکی از اولین و اساسی ترین اهداف کشاورزی پایدار به شمار می رود. در پژوهش حاضر، جریان انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای در محصولات زراعی (اعم از یکساله و چندساله) و باغی عمده دشت شریف آباد استان قم شامل گندم (Triticum aestivum L.)، جو (Hordeum vulgare L.)، کلزا (Brassica napus L.)، یونجه (Medicago sativa L.)، ذرت علوفه ای (Zea mays L.)، پنبه (Gossypium hirsutum L.)، انار (Punica granatum L.)، انگور (Vitis vinifera L.) و پسته (Pistacia vera L.) مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، اطلاعات مورد نیاز تحقیق با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری با 183 کشاورز منطقه در سال 1397 به دست آمد. شاخص های انرژی ورودی، انرژی خروجی، انرژی خالص، انرژی مخصوص، کارایی مصرف انرژی، بهره وری انرژی، اشکال مختلف انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در بین محصولات مورد مطالعه، بیشترین انرژی در فرایند تولید محصولات یونجه، انار و انگور به ترتیب با 94906، 79696 و 78984 مگاژول در هکتار بوده و بیشترین انرژی خروجی نیز به ترتیب متعلق به محصولات یونجه (218567 مگاژول در هکتار)، ذرت علوفه ای (171810 مگاژول در هکتار) و گندم (123430 مگاژول در هکتار بود. بیشترین کارایی مصرف انرژی مربوط به محصولات جو (9/2)، ذرت علوفه ای (8/2) و گندم (6/2) بوده و کمترین آن به ترتیب برای محصولات پسته (34/0)، انار (48/0) و پنبه (9/0) محاسبه گردید. محصولات پسته (7/72 مگاژول بر کیلوگرم)، پنبه (1/27 مگاژول بر کیلوگرم) و کلزا (7/20 مگاژول بر کیلوگرم) به ازای تولید هر کیلوگرم محصول انرژی بیشتری نسبت به سایر محصولات مورد استفاده قرار دادند و کمترین آن مربوط به محصولات ذرت علوفه ای (5/1 مگاژول بر کیلوگرم)، انار (5 مگاژول بر کیلوگرم) و یونجه (8/6 مگاژول بر کیلوگرم) بود. نتایج نشان داد که در نظام تولید محصولات مورد مطالعه، سهم انرژی مستقیم (شامل نیروی انسانی، سوخت دیزلی، آب آبیاری و الکتریسیته) بیش از انرژی غیرمستقیم (شامل بذر، کودهای شیمیایی، کود حیوانی، آفت کش ها و ماشین آلات) و سهم انرژی های تجدیدناپذیر (الکتریسیته، کودهای شیمیایی، سوخت دیزلی، آفت کش ها و ماشین آلات) بیش از انرژی تجدیدپذیر (نیروی انسانی، بذر، آب آبیاری و کود دامی) بود. کشت بوم های یونجه (معادل 12294کیلوگرم معادل CO2 در هکتار)، انار (معادل 10484کیلوگرم CO2 در هکتار) و انگور (معادل 10085 کیلوگرم CO2 در هکتار) به ترتیب بیشترین مقدار پتانسیل گرمایش جهانی را داشته و کمترین آن متعلق به محصولات جو (معادل 4019 کیلوگرم CO2 در هکتار)، کلزا (معادل 4285 کیلوگرم CO2 در هکتار) و گندم (معادل 4542  کیلوگرم CO2 در هکتار) بود. نتایج نشان داد که در بیشتر محصولات، الکتریسیته، گازوئیل و نیتروژن بیشترین سهم را در انرژی ورودی و انتشار گازهای گلخانه ای ایفا می کنند. بنابراین، مدیریت بهینه آبیاری برای افزایش کارایی مصرف آب و استفاده از عملیات زراعی مناسب مانند کشت کود سبز یا قرار دادن محصولات لگوم برای افزایش حاصلخیزی خاک به جای استفاده از کودهای شیمیایی می تواند به افزایش بهره وری انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک کند.