بررسی اثرات زیست محیطی و مصرف انرژی در تولید چغندرقند و پیش بینی عملکرد محصول با استفاده از مدل های ANN و ANFIS در استان چهارمحال و بختیاری

سیستم‌‌های تولید کشاورزی در جهان به دلیل اتکای بیشتر به کود‌های شیمیایی، آفت‌کش‌ها و بذور ترکیبی به شدت تغییر کرده است. در نتیجه، تغییرات قابل توجه الگوی مصرف انرژی در بخش کشاورزی بیشتر به سوخت‌‌های فسیلی وابسته خواهد بود. امروزه علاوه بر ارزیابی انرژی در بخش کشاورزی، افزایش انتشار گاز‌های ‌گلخانه‌ای در بخش کشاورزی منجر به افزایش قابل توجه تغییرات آب و هوایی و گرمایش جهانی شده است. هدف از این مطالعه تعیین میزان مصرف انرژی ورودی، انرژی خروجی و انتشار گاز‌های ‌گلخانه‌ای واحد‌های تولیدکننده چغندر قند در استان چهارمحال و بختیاری می‌باشد. علاوه بر این در این مطالعه عملکرد محصول با استفاده از مدل‌های مختلف هوش مصنوعی نظیر شبکه‌‌های عصبی مصنوعی و انفیس پیش‌بینی و مدل‌سازی شد. اطلاعات مورد نیاز نیز از طریق تکمیل پرسشنامه و مصاحبه حضوری از میان صاحبان مزارع و مسیولین بخش کشاورزی جمع‌آوری شد. به منظور محاسبات ضروری برای ارزیابی اثرات زیست محیطی از نرم افزار سیماپرو استفاده شد. میزان کل انرژی مصرفی برای تولید چغندر قند، 464/37640 مگاژول در هکتار به‌دست‌آمد. مقدار کلی انتشار گاز‌های گلخانه‌ای، 859/1556 کیلوگرم معادل CO2 بر هکتار برآورد شد که بیشترین سهم از کل گاز‌های منتشرشده، مختص به کود ازت بود. مقایسه مدل‌‌های مختلف برآورد عملکرد نشان داد که از بین روش‌‌های هوش مصنوعی به کار برده شده در این تحقیق شبکه‌‌های عصبی مصنوعی نتایج بهتر و دقیق‌تری داشت. ضریب همبستگی برای پیش‌بینی عملکرد چغندر قند با بهره‌گیری از شبکه‌‌های عصبی مصنوعی برابر بود با 1 درحالی‌که مقدار حاصل‌شده از انفیس برابر با 9991/0 بود. بنابراین هر دو مدل، شبکه عصبی مصنوعی و انفیس به‌خوبی عملکرد محصول چغندر قند پیش‌بینی می‌کنند. هرچند مدل شبکه عصبی مصنوعی ضریب خطای کمتر در مقایسه با مدل انفیس و برابر با 00003/0 داشت. چنین استنباط می‌شود که برای کشت و زرع بهینه چغندر قند و استفاده به اندازه از منابع انرژی، اعمال مدیریت مناسب و آگاهی بخشی کشاورزان از نیاز‌های مزرعه و محصول ضروری است. در نتیجه افزایش کارایی نهاده‌ها موجب مصرف کمتر انرژی‌‌های ورودی به مزرعه و افزایش راندمان انرژی خواهد شد.