بهینه سازی انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در تولید پرتقال با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک (مطالعه موردی: شهرستان دزفول)

صرفه جویی در مصرف نهاده ها، حفظ سوخت های فسیلی و کاهش آلودگی هوا، از جمله مزیت هایی استفاده موثر از انرژی هستند. این پژوهش با هدف بهینه سازی انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای محصول پرتقال در شهرستان دزفول، با کمک دو تکنیک بهینه یابی تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک چند هدفه اجرا شد.

در این تحقیق داده ها از 60 باغدار پرتقال به شکل تصادفی و از طریق مصاحبه حضوری و پرسشنامه ای در سال زراعی 1395 جمع آوری گردید و با استفاده از دو تکنیک تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک چندهدفه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

با توجه به نتایج حاصل از تکنیک تحلیل پوششی داده ها بر اساس مدل های بازگشت به مقیاس ثابت و متغیر و روش اندازه گیری ورودی محور، میانگین کارایی فنی، کارایی فنی خالص و کارایی مقیاس به ترتیب 95/0، 98/0 و 97/0 به دست آمد. نتایج بهینه سازی مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای با استفاده از تحلیل پوششی داده ها نشان داد که حدود 36/4% از انرژی پرتقال، پتانسیل ذخیره شدن دارد که کودهای شیمیایی و سوخت دیزل بیشترین مقدار انرژی ذخیره شده را از کل انرژی ذخیره شده دارا می باشند. همچنین تحلیل پوششی داده ها قادر به کاهش 38/34 کیلوگرم کربن دی اکسید بر هکتار از گازهای گلخانه ای در محصول پرتقال می گردد. نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک نشان داد اگر تمامی نهاده ها به صورت کاملا بهینه مصرف شود، می تواند انرژی مصرفی در تولید پرتقال در منطقه مورد مطالعه را به میزان 1/26% کاهش دهد که در نتیجه کاهش این عامل ورودی، انتشار گاز گلخانه ای می تواند به میزان قابل توجهی کاهش پیدا بکند. همچنین نتایج نشان داد که میزان انرژی ورودی برای تولید پرتقال در حالت ایده آل می تواند 61/32810 مگاژول در هکتار باشد.

با توجه به نتایج، استفاده از ماشین های نو به جای ماشین های فرسوده به منظور مصرف سوخت کمتر و همچنین تشویق کشاورزان به انجام آزمون خاک برای تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک قبل از مصرف کود ها توصیه می شود.