نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سعید حبیبی ¹
• مجتبی خوش‌روش ²
• رسول نوری خواجه بلاغ ³

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

² دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زارعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

³ دانشجوی دکتری ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

آب، غذا و انرژی سه منبع اساسی برای حفظ زندگی و توسعه اقتصاد اجتماعی هستند و به‎طور جدایی‎ناپذیری به هم مرتبط هستند. هدف مطالعه حاضر بررسی شاخص‎‎های بهره‎وری آب، انرژی و پتانسیل گرمایش جهانی محصولات عمده زراعی یعنی گندم و کلزا در دو اقلیم متفاوت در دشت ساری و دشت شریف‎آباد بود. برای بررسی این شاخص‎ها در محصول گندم و کلزا از داده‌های مقطعی سال زراعی 1401-1400 استفاده شد. ابتدا حجم نمونه براساس رابطه کوکران مشخص شد. سپس نمونه‌گیری براساس پرسشنامه طرح شده توسط خود محققان انجام گردید. پرسشنامه‌ها به تعداد 300 پرسشنامه بود که اطلاعات جمع‌آوری شده شامل مقدار مصرف نهاده‌ها و مقدار تولید بود. نتایج بهره‎وری فیزیکی آب نشان داد که میانگین بهره‎‎وری فیزیکی آب در دشت ساری برای محصولات گندم و کلزا به ترتیب برابر با 13/1 و 67/0 کیلوگرم بر مترمکعب و در دشت شریف‎آباد به‎ترتیب 83/0 و 35/0 کیلوگرم بر مترمکعب بوده است. در ادامه نتایج به دست آمده برای شاخص‎های انرژی نشان داد که بالاترین میزان انرژی ورودی در دشت ساری و شریف‎آباد برای محصول گندم به‎ترتیب برابر با 80618 و 71072 مگاژول در هکتار بوده است. همچنین نتایج حاصل برای انتشار گازهای گلخانه‎ای نشان داد که میزان انتشار گازهای گلخانه‎ای در دشت ساری بیشتر از دشت شریف‎آباد بوده که علت این امر استفاده بیش‌ازحد کود و سموم در دشت ساری می‎باشد به‌طوری‌که بالاترین میزان انتشار گازهای گلخانه‎ای در دشت ساری برای محصول گندم برابر با 2495 و در دشت شریف‎آباد برابر با 2299 کیلوگرم CO2 در هکتار به دست آمد. نتایج کلی نشان داد که عملکرد محصول در مناطق مرطوب بیشتر از مناطق خشک و نیمه‎خشک نبوده و این شاخص به پارامترهای مختلفی از جمله مصرف آب و بحث‎های مدیریتی بستگی دارد.

کلیدواژه‌ها

• انرژی خالص، بهره &lrm
• وری انرژی، پتانسیل گرمایش جهانی، گندم

موضوعات

• استفاده از مدل ها، معادلات انتقالی، شبکه عصبی

عنوان مقاله [English]

An investigation of physical water, energy, and greenhouse gas emissions productivity indices in two contrasting climates, hot and arid (Sharifabad Plain, Qom), and temperate and humid (Sari Plain, Mazandaran).

نویسندگان [English]

• Saeid Habibi ¹
• Mojtaba Khoshravesh ²
• Rassol Nouri Khajebelagh ³

¹ MSc Student of Water Resources Engineering, Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran

² Associate Professor, Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran

³ Ph.D Student of Irrigation and Drainage, Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran

چکیده [English]

Water, food, and energy are three essential sources for maintaining life and fostering socio-economic development, and they are inseparably interconnected. The aim of the present study was to examine the indicators of water, energy efficiency, and global warming potential of major agricultural products, namely wheat and rapeseed, in two different climates in Sari and Sharifabad plains. To investigate these indicators in wheat and rapeseed crops, data from the agricultural year 1400-1401 were utilized. Initially, the sample size was determined based on the Cochran formula. Subsequently, sampling was done using a questionnaire designed by the researchers themselves. The questionnaires numbered 300, and the collected information included input consumption and production quantities. The results of water physical efficiency showed that the average water physical efficiency in Sari plain for wheat and rapeseed crops was 1.13 and 0.67 kilograms per cubic meter, respectively, while in Sharifabad plain, it was 0.83 and 0.35 kilograms per cubic meter, respectively. Furthermore, the results for energy indicators indicated that the highest level of input energy in Sari and Sharifabad plains for wheat was 80618 and 71072 megajoules per hectare, respectively. The results also showed that greenhouse gas emissions were higher in Sari than in Sharifabad, attributed to excessive fertilizer and pesticide use in Sari. The highest greenhouse gas emissions in Sari for wheat were 2495 kilograms of CO2 per hectare, and in Sharifabad, it was 2299 kilograms of CO2 per hectare. Overall, the results indicated that crop performance in humid regions is higher than in dry and semi-dry regions, and this indicator depends on various parameters, including water consumption and management discussions.

کلیدواژه‌ها [English]

• net energy
• energy productivity
• global warming potential
• wheat