فهرست مطالب

مکانیزاسیون کشاورزی - سال هشتم شماره 3 (پاییز 1402)

نشریه مکانیزاسیون کشاورزی
سال هشتم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/28
  • تعداد عناوین: 6
|
  • تحلیل مقایسه ای استفاده از انرژی و پیامدهای زیست محیطی در طول چرخه زندگی کشت یونجه و جو سیلوی در روش های مختلف آبیاری
    محمد غلامی پرشکوهی*، کمال نورائی فر، داوود محمد زمانی صفحات 0-0
    هدف از این مطالعه بررسی کارایی انرژی و پیامدهای زیست محیطی تولید یونجه و جو سیلو در استان قزوین تحت سیستم های مختلف آبیاری بود. نتایج نشان داد که آبیاری زیرسطحی از کل انرژی ورودی 95667.71 مگاژول در هکتار استفاده کرد، در حالی که آبیاری سطحی با انرژی ورودی 902683.07 مگاژول در هکتار تاثیر مثبتی بر تولید یونجه داشت. آبیاری غرقابی با 39/110973 مگاژول در هکتار بیشترین انرژی ورودی و کمترین انرژی خروجی را با 31/523644 مگاژول در هکتار نسبت به سایر روش های آبیاری جو داشت. عوامل اصلی انتشار در مزرعه سوخت دیزل و کودهای شیمیایی بودند، اما سیستم های آبیاری زیرسطحی به دلیل کاهش مصرف، سطوح پایین تری از آلاینده های مربوط به سوخت دیزل داشتند، در حالی که سیستم های آبیاری غرقابی دارای سطوح بالاتری از این آلاینده ها بودند. بر اساس یافته ها، کشت جو سیلوی از نظر مصرف انرژی و محیطی گزینه بهتری نسبت به کشت یونجه بود.در حالی که سیستم های آبیاری غرقابی دارای سطوح بالاتری از این آلاینده ها بودند. بر اساس یافته ها، کشت جو سیلوی از نظر مصرف انرژی و محیطی گزینه بهتری نسبت به کشت یونجه بود.
    کلیدواژگان: انرژی، اثرات زیست محیطی، آبیاری، ارزیابی چرخه حیات
  • بکارگیری فن ارزیابی چرخه حیات (LCA) در مدیریت پسماندهای جامد شهری کلانشهر ارومیه
    رضا خیری، رضا عبدی، محمدعلی میسمی* صفحات 0-0
    در چند دهه اخیر افزایش روز افزون جمعیت و به دنبال آن افزایش چند برابری تولید و استفاده از منابع سبب گردیده است پسماندهای جامد شهری تولید شده به صورت چشم گیری افزایش یابند. به منظور کنترل آلایندگی زیست محیطی و مدیریت این پسماندها، استفاده از روش ها و فنون جدید ضروری است. ارزیابی چرخه حیات (LCA) یکی از این فنون جدید است که در پژوهش حاضر برای انتخاب سناریو مناسب به منظور مدیریت پسماندهای جامد شهری کلانشهر ارومیه بکار گرفته شده است. چهار سناریوی کمپوست، سوزاندن، دفن بهداشتی و بازیافت به عنوان راه کار ارایه شده اند. داده های بدست آمده توسط نرم افزار سیماپرو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. هر سناریو از نظر ده شاخص رده اثر تقلیل منابع غیرآلی، تقلیل لایه ازون، گرمایش جهانی، سمیت برای انسان، مسمومیت آب های سطحی، مسمومیت آب های آزاد، مسمومیت خاک، اسیدی شدن، اکسیداسیون فتوشیمیایی و پتانسیل اختناق دریاچه ای که مهمترین شاخص های اثر گذار زیست محیطی هستند مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. نتایج حاصل حاکی از آن بودند که سناریو دفن بهداشتی در هشت شاخص رده اثر زیست محیطی بیشترین بار آلایندگی را دارد. سناریو سوزاندن نیز در دو شاخص رده اثر بیشترین آلایندگی را نسبت به سناریوهای دیگر داشته و بار آلایندگی بیشتری را نشان داده است. سناریو بازیافت در دو شاخص از سایر سناریوها بار آلایندگی کمتری داشته و به عنوان بهترین سناریو شناخته شده است. سناریو کمپوست در هفت شاخص میزان آلایندگی زیست محیطی کمتری را نسبت به سه سناریو دیگر دارا بوده و همچنین در رده اثر تقلیل لایه ازون کمترین میزان بار زیست محیطی را
    کلیدواژگان: مدیریت پسماند، پسماندهای آلی، ارزیابی چرخه حیات، پسماندهای جامد شهری، کمپوست
  • بررسی و تحلیل روش‏های انتخاب ماشین‏های کشاورزی در استان آذربایجان شرقی با استفاده از ماتریس SWOT
    مجتبی اصغری قدیم، عادل طاهری حاجی وند*، علیرضا غلامشاهی صفحات 0-0
    ماتریس سوات (SWOT)یک روش مدیریتی در پیش‏برد بهتر راهبردها در تمامی علوم و صنایع است. از این رو در مدیریت مکانیزاسیون کشاورزی نیز می‏تواند بسیار موثر واقع شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی و تحلیل روش‏های انتخاب ماشین‏های کشاورزی با استفاده از ماتریس SWOT انجام شده است. اساس کار این ماتریس در شناسایی نقاط ضعف، نقاط قدرت، تهدیدها و فرصت‏ها است. برای گردآوری داده‏های تحقیق از پرسشنامه استفاده شده است و جامعه آماری مربوط به پرسشنامه‏های تحقیق، کلیه کارشناسان گروه کشاورزی استان آذربایجان شرقی است که تعداد 126 نفر از آن ها با استفاده از جدول مورگان به عنوان نمونه آماری انتخاب شدند. نتیجه آزمون آلفای کرونباخ برای نقاط قوت، ضعف، تهدید و فرصت به ترتیب 82/0، 86/0، 83/0 و 71/0 به دست آمد. براساس نتایج، کیفیت دانش و مهارت کشاورز در استفاده از ماشین‏های کشاورزی بعنوان برترین نقطه قوت، عدم توانایی در شناخت نوع خاک توسط کشاورزان بعنوان قابل توجه‏ترین نقطه ضعف، تغییرات شرایط آب و هوایی بدترین تهدید و مشخص کردن قیمت قطعی برای ماشین‏های کشاورزی و اعلام آن به‏عنوان بهترین فرصت بدست آمدند. یافته‏های تحقیق نشان داد که روش مبتنی فاکتورهای کیفیت و فناوری نسبت به دو روش دیگر یعنی اقتصادی و محیطی برای انتخاب ماشین‏های کشاورزی در اولویت قرار دارد و همچنین روش مبتنی بر فاکتورهای اقتصادی در جایگاه دوم و روش مبتنی بر فاکتورهای محیطی در جایگاه سوم اولویت‏بندی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: انتخاب ماشین، فناوری، مکانیزاسیون کشاورزی، ماتریس SWOT
  • حسن قاسمی مبتکر*، زهرا حیدرپور، مجید خانعلی، عبدالمجید لیاقت صفحات 1-10
    در سال های اخیر با توجه به محدودیت منابع آب، رویکرد استفاده از سامانه های آبیاری تحت فشار از اولویت های برنامه های کشاورزی بوده است. اگرچه استفاده از سامانه های آبیاری تحت فشار باعث افزایش کارایی مصرف آب می شود، با این وجود این سامانه ها از منظر مصرف انرژی و پیامدهای زیست محیطی کمتر موردتوجه قرار گرفته است. لذا، هدف از این پژوهش بررسی شاخص های انرژی و زیست محیطی تولید بادام تحت سامانه های آبیاری سطحی و تحت فشار در باغات بادام شهرستان های شهرکرد و سامان، استان چهارمحال و بختیاری بود. داده های این مطالعه شامل اطلاعات مربوط به نهاده ها و انرژی مصرف شده در باغات با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه جمع آوری گردید. نتایج نشان داد عملکرد تولید مغز بادام در دو سامانه آبیاری تفاوت معنی داری ندارد. بررسی نتایج مصرف آب در دو سامانه نشان داد سامانه آبیاری تحت فشار در حدود 82% نسبت به سامانه آبیاری سطحی آب کمتری مصرف می کند، در حالی که مصرف انرژی در سامانه آبیاری تحت فشار حدود 12% بیشتر از سامانه آبیاری سطحی محاسبه شد. شاخص نسبت انرژی در سامانه تحت فشار و سطحی به ترتیب برابر 04/2 و 40/2 محاسبه شد که حاکی از شرایط بهتر سامانه سطحی از نظر شاخص های انرژی دارد، با این وجود بررسی شاخص های زیست محیطی در تولید بادام نشان داد که استفاده از سامانه آبیاری تحت فشار باعث کاهش آسیب به محیط زیست می شود
    کلیدواژگان: ارزیابی چرخه زندگی، بادام، سامانه های آبیاری، شاخص های انرژی
  • نجمه توکلی، محمد شریفی*، مجید خانعلی، حسن قاسمی مبتکر صفحات 11-25
    از آغاز قرن بیست و یکم حدود 80 درصد انرژی جهان از سوخت های فسیلی تامین می شود. مشکلات ناشی از آلاینده های زیست محیطی حاصل از مصرف سوخت های فسیلی و کاهش ذخایر سوخت های فسیلی، توجه زیادی را به منابع انرژی تجدیدپذیر و سایر منابع انرژی کم کربن و ارزان، برای تولید برق جلب کرده است. به همین دلیل، در این مقاله به بررسی نیروگاه بیوگاز شیراز پرداخته شده است. در این مطالعه به منظور بررسی اقتصادی و زیست محیطی نیروگاه بیوگاز زباله سوز شیراز، از لجستیک معکوس -پیشرو توسط نرم افزار GAMS بهره گرفته شده که محصولات از سطوح پایینی زنجیره تامین به سطوح بالاتر بازگردانده می شوند و به دلیل کاهش هزینه ها، افزایش سود، بالا بردن رضایت مندی مشتریان و رعایت قوانین زیست محیطی اهمیت بالایی دارد. نتایج نشان داد که متان تیوری تولید شده از فرآیند هضم 35/27 درصد و ارزش حرارتی بالا و پایین بیوگاز به ترتیب 32/22 و 11/20 مگاژول بر مترمکعب می-باشد. به ازای 18 مولد با دبی جرمی ورودی هر مولد 57/888 کیلوگرم در روز و زمان ماند 57/9 روز، بیوگاز تولید شده 326/3949 مترمکعب بر روز خواهد بود که توان به دست آمده با فرض توان بالا و پایین ارزش حرارتی سوخت در نیروگاه 09/357 و 809/321 کیلووات خواهد بود. نتایج حاصل از بررسی توابع هدف نشان داد که هرچه میزان تابع اقتصادی بیشتر می شود، سود زنجیره بیشتر شده، مقدار تابع زیست محیطی نیز بیشتر می شود. از آنجایی که تابع زیست محیطی از نوع کمینه سازی است، افزایش آن به معنی بدتر شدن آن است که جهت بهینه سازی این امر می توان از مولدهای ترکیبی چندمرحله ای به جای مولدهای تک مرحله ای استفاده کرد.
    کلیدواژگان: بیوگاز، پسماندهای جامد شهری، سوخت فسیلی، لجستیک پیشرو-معکوس
  • مجید خانعلی*، شهلا حردانی، اسدالله اکرم، حسین مبلی صفحات 27-43

    در این مطالعه تولید توت فرنگی گلخانه ای به روش هیدروپونیک در شهرستان ساوجبلاغ از نظر تبعات زیست محیطی ناشی از مصرف نهاده های کشاورزی، شاخص تقاضای اکسرژی و امرژی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از شاخص های ارزیابی با استفاده از روش IMPACT 2002+ در نرم افزار Simapro بدست آمد. نتایج نشان داد که کود فسفات (P2O5) با حدود 89 درصد بیش ترین تاثیر را بر بخش اثر استخراج منابع دارد. طبق محاسبات انجام شده حاصل از وزن دهی، دسته خسارت انسان دارای بیش ترین مقدار و دسته کیفیت زیست بوم دارای کم ترین مقدار خسارت بود. احتراق سوخت دیزل و الکتریسیته به ترتیب با مقادیر mPt 68/43 و mPt 17/32، دارای تاثیر به سزایی در خسارت سلامت انسان بودند. بر اساس شاخص اکسرژی نیز، منابع تجدیدناپذیر فسیلی با سهم حدود 99 درصد و مقدار 4E+09/1 مگاژول بر تن، بیش ترین تقاضای اکسرژی تجمعی را به خود اختصاص دادند. همچنین بر اساس نتایج، بیش ترین امرژی در تولید محصول مربوط به نیروی کار انسانی با مقدار (sej/ha) 16E+73/1 و پس از آن بیش ترین مقادیر امرژی به ترتیب مربوط به آب آبیاری با مقدار (sej/ha) 16E+36/1 و گاز شهری معادل (sej/ha) 15E+36/5 محاسبه شد. بر اساس نتایج حاصل، پیشنهاد می گردد که با به کارگیری روش های نوین مدیریت گلخانه بر مبنای مصرف بهینه نهاده های کشاورزی اثرات زیست محیطی ناشی از تولید توت فرنگی را کاهش و پایداری تولید این محصول را افزایش داد.

    کلیدواژگان: اثرات زیست محیطی، ارزیابی چرخه زندگی، امرژی، پایداری، توت فرنگی
|
  • Comparative analysis of energy utilization and environmental consequences throughout the life cycle of alfalfa and silage barley cultivation in different irrigation techniques
    Mohammad Gholami Parashkoohi *, Kamal Nuraeefara, Davood Mohammad Zamani Pages 0-0
    The objective of this study was to evaluate the energy efficiency and environmental ramifications of alfalfa and silage barley production in Qazvin province, Iran, under different irrigation systems. The outcomes showed that subsurface irrigation utilized a total input energy of 95667.71 MJ ha-1, whereas surface irrigation had a positive impact on alfalfa production with a total input energy of 902683.07 MJ ha-1. Flood irrigation had the highest input energy of 110973.39 MJ ha-1 and the lowest output energy of 523644.31 MJ ha-1 compared to other irrigation methods for barley. The primary contributors to On-Farm emissions were diesel fuel and chemical fertilizers, but subsurface irrigation systems had lower levels of diesel fuel related pollutants due to reduced usage, while flooding irrigation systems had higher levels of such contaminants. Based on the finding, silage barley cultivation was a better option than alfalfa cultivation in terms of energy consumption and environment. Based on the finding, silage barley cultivation was a better option than alfalfa cultivation in terms of energy consumption and environment.
    Keywords: Energy, Environmental impacts, irrigation, Life cycle assessment
  • Utilization of Life Cycle Assessment (LCA) for Municipal Solid Waste Management in Urmia Metropolis
    Reza Kheyri, Reza Abdi Pages 0-0
    In the last few decades, increasing in the world population and subsequently, rising in production and utilization of resources have caused Municipal Solid Waste (MSW) production to go up significantly day by day. Therefore, it is necessary to use new methods and techniques in order to evaluate the environmental pollution and manage this waste. Life Cycle Assessment (LCA) is one of the new techniques that has been used in this study to evaluate and compare the scenarios for managing the MSW in Urmia metropolis. Four scenarios of composting, incineration, sanitary landfilling and recycling were presented as solutions. The obtained data has been analyzed by Simapro software. Each scenario was analyzed in terms of ten environmental indicators that include abiotic depletion potential, ozone layer depletion potential, global warming potential, human toxicity potential, fresh water toxicity potential, marine toxicity potential, terrestrial toxicity potential, acidification, photochemical oxidation and eutrophication indicators. The results indicated the sanitary landfilling scenario had the highest pollution in eight environmental indicators. The incineration scenario was the most pollutant scenario for the ozone layer depletion potential and global warming potential indicators. Recycling was shown as the best scenario, which has the lowest effects on global warming potential and human toxicity potential indicators. Composting was recognized with the lowest footprint on seven environmental indicators against the other scenarios. In addition, this scenario has the least environmental pollution about the ozone layer depletion potential among all the indicators. Furthermore, the final environmental indicator was analyzed to compare the presented scenarios and regarding
    Keywords: Waste management, Organic waste, LCA, MSW, Composting
  • Investigating and analyzing methods of selecting agricultural machines in East Azarbaijan province using SWOT matrix
    Mojtaba Asgary Ghadim, Adel Taheri Hajivand *, Alireza Gholamshahi Pages 0-0
    SWOT matrix (SWOT) is a management method in better advancing strategies in all sciences and industries. Therefore, it can be very effective in the management of agricultural mechanization. The current research was conducted with the aim of investigating and analyzing the methods of selecting agricultural machines using the SWOT matrix. The basis of this matrix is to identify weaknesses, strengths, threats and opportunities. A questionnaire was used to collect the research data, and the statistical population related to the research questionnaires is all the experts of the agricultural department of East Azarbaijan province, 126 of whom were selected as a statistical sample using Morgan's table. The result of Cronbach's alpha test for strengths, weaknesses, threats and opportunities was 0.82, 0.86, 0.83 and 0.71 respectively. Based on the results, the quality of the farmer's knowledge and skill in using agricultural machines as the best point, the lack of ability to know the type of soil by farmers as the most significant weakness, changes in weather conditions are the worst threat and determining the definitive price for the machine. agriculture and announcing it as the best opportunity. The findings of the research showed that the method based on quality and technology factors is preferred over the other two methods, economic and environmental, for selecting agricultural machines, and the method based on economic factors is in the second place and the method based on environmental factors is in the first place. The third priority was placed.
    Keywords: Selection of machine, Technology, Agricultural mechanization, SWOT matrix
  • Hassan Ghasemi-Mobtaker *, Zahra Heidarpour, Majid Khanali, Abdolmajid Liaghat Pages 1-10
    In recent years, due to the limitation of water resources, the use of pressured irrigation methods has received much attention. Although the use of pressurized irrigation systems increases the water productivity, these systems have received less attention in terms of energy use and environmental aspects. So, the aim of this study was to evaluate the energy and environmental indicators of almond orchards under surface and pressured irrigation methods in Shahr-e Kord and Saman region of Chaharmahal and Bakhtiari province. The required data, including information about inputs and energy consumed in almond orchards, were collected using questionnaires and face-to-face interviews. No significant difference was observed regarding the performance of almond production in the two mentioned irrigation systems. Examining the results of water consumption in two systems showed that the pressured irrigation system consumes about 82% less water than the surface irrigation system, while the energy consumption in this system was about 12% more than the surface irrigation system. Energy ratio of almond production in surface irrigation systems was computed as 2.40, while the corresponding value in pressured system was 2.07. In other words, surface irrigation had better conditions in terms of energy indicators. The investigation of the environmental indicators of two irrigation systems showed that the use of the pressured irrigation system reduces the environmental damage
    Keywords: Almonds, Energy indices, Irrigation systems, Life cycle assessment
  • Najme Tavakoli, Mohammad Sharifi *, Majid Khanali, Hassan Ghasemi-Mobtaker Pages 11-25
    Since the beginning of the 21st century, about 80% of the world's energy is supplied by fossil fuels. The problems caused by the environmental pollutants resulting from the consumption of fossil fuels and the reduction of fossil fuel reserves have drawn a lot of attention to renewable energy sources and other low-carbon and cheap energy sources for electricity generation. For this reason, in this article, Shiraz biogas power plant has been investigated. In this study, in order to investigate the economic and environmental aspects of the Shiraz waste incinerator biogas plant, reverse-forward logistics was used by GAMS software, where the products from the lower levels of the supply chain are returned to the higher levels and due to cost reduction Increasing profits, increasing customer satisfaction and complying with environmental laws are very important. The results showed that the theoretical methane produced from the digestion process is 27.35% and the high and low calorific value of biogas is 22.32 and 20.11 megajoules per cubic meter, respectively. For 18 generators with an input mass flow rate of each generator of 888.57 kg per day and a residence time of 9.57 days, the biogas produced will be 3949.326 cubic meters per day, the power obtained assuming high power and low calorific value of the fuel in The power plant will be 357/09 and 321/809 kW. The results of the examination of the economic and environmental function showed that as the amount of the economic objective function increases, the profit of the chain increases,
    Keywords: Biogas, Municipal solid waste, Fossil fuel, forward-reverse logistics
  • Majid Khanali *, Shahla Hardani, Asadallah Akram, Hossein Mobli Pages 27-43

    In this study, strawberry production in hydroponic greenhouses in Saujblag city was evaluated and analyzed in terms of environmental consequences caused by the consumption of agricultural inputs, exergy demand index and emergy demand. The results of the evaluation indicators were obtained using the IMPACT 2002+ method in Simapro software. The results showed that phosphate fertilizer (P2O5) with about 89% has the greatest effect on the resource extraction effect. According to the weighting calculations, the human damage category had the highest amount and the ecosystem quality category had the least amount of damage. Combustion of diesel fuel and electricity had a significant effect on human health damage with values of 43.68 mPt and 32.17 mPt, respectively. According to the exergy index, non-renewable fossil resources with a share of about 99% and a value of 10,893.13 megajoules per ton accounted for the highest cumulative exergy demand. Also, based on the results, the highest emergy in crop production is related to human labor with a value of 1.73E+16 (sej/ha) and then the highest emergy values were related to irrigation water and natural gas with a value of 1.36E+16 and 5.36E+15, respectively. Based on the results, it is suggested that by using new methods of greenhouse management based on the optimal consumption of agricultural inputs and replacing all kinds of chemical fertilizers with organic fertilizers, the environmental effects of strawberry production will be reduced and the sustainability of this product will be increased.

    Keywords: Environmental effects. Life cycle assessment, Emergy, Sustainability, Straw berry