مقایسه شاخص های مواد و انرژی در نظام های تولید بذر آفتابگردان و کدو

تولید بذر یکی از مراحل اصلی در بخش کشاورزی است. مقایسه مقادیر و انرژی نهاده و ستاده نظام های تولید بذر در یک منطقه امکان مدیریت بهتر مزارع کشاورزی را فراهم می کند. آفتاب‌گردان و کدو از مهمترین گیاهان روغنی و محصولات آجیلی در جهان هستند که کشت آن در سال‌های اخیر گسترش فراوان یافته ‌است. تولید این دو محصول چه برای تولید روغن در کارنجات صنعتی و چه به عنوان آجیل، نیازمند استفاده از نهاده‌های مختلفی می‌باشد. در تحقیق حاضر، جریان مواد و انرژی در سامانه های تولید بذور آفتابگردان و کدو از اصلی ترین محصولات دانه روغنی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. مقدار و معادل انرژی ورودی- خروجی، سهم انرژی های ورودی و شاخص های انرژی مزارع تولید بذر آفتابگردان و کدو در تحقیق حاضر محاسبه شد. اطلاعات تولید این محصول از طریق مصاحبه رو در رو با 50 کشاورز تولید کننده بذر آفتاب‌گردان‌ و 30 کشاورز تولید کننده بذر کدو جمع آوری شده است. انرژی‌های ورودی در کشت آفتاب‌گردان‌ شامل: نیروی انسانی، ماشین، سوخت، کود شیمیایی، کود حیوانی، برق، و بذر بود. در کشت محصول کدو نهاده‌های کمتری وارد مزرعه شده‌اند که شامل نیروی انسانی، ماشین، سوخت و بذر بوده‌اند. به منظور به دست آوردن میزان انرژی نهاده‌های ورودی به زمین در عملیات مختلف زراعی و انرژی خروجی از زمین، میزان مصرف هر نهاده در هکتار محاسبه شد و در معادل انرژی آن ها ضرب ‌شد. منابع انرژی مستقیم که انرژی آن‌ها بطور مستقیم در سیستم آزاد می‌شود، شامل نیروی انسانی، سوخت و برق و منابع انرژی غیر مستقیم که برای تولید آن‌ها انرژی مصرف شده است، شامل بذر، کود، سموم شمیایی و ماشین بود. نیروی انسانی، بذر و کود حیوانی را در دسته‌ی انرژی های تجدیدپذیر و برق، سوخت، سم، کود شیمیایی و ماشین در دسته‌ انرژی های تجدید‌ناپذیر قرار گرفت. بر اساس هم‌ارز‌های انرژی نهاده‌ها و ستاده‌ها، شاخص‌هایی شامل نسبت انرژی، بهره‌وری انرژی، شدت انرژی و افزوده خالص انرژی محاسبه شد. مقدار انرژی ورودی در تولید آفتاب‌گردان و کدو به ترتیب برابر با 95/19 و 53/10 گیگاژول بر هکتار مقدار ماده و انرژی خروجی در تولید آفتابرگردان به ترتیب برابر 66/1192 کیلوگرم در هکتار و 31/32440 مگاژول در هکتار و از آن بذر کدو به ترتیب برابر 64/898 کیلوگرم در هکتار و 98/23184 مگاژول در هکتار بود. مقادیر انرژی های نیروی انسانی، ماشین، سوخت، کود دامی، و برق در نظام تولیدی بذر آفتابگردان از آن کدو بیشتر؛ اما مقدار انرژی مصرفی مربوط به کود شیمیایی و بذر کدو از آن آفتابگردان بیشتر بود. در نظام تولیدی آفتابگردان بیشترین انرژی مورد استفاده مربوط به نهاده سوخت بود که برابر با 26/6974 مگاژول در هکتار می باشد. مقدار شاخص شدت انرژی در نظام تولید آفتابگردان برابر با 72/16 مگاژول بر کیلوگرم در حالی که مقدار این شاخص در تولید بذر کدو برابر با 72/11 مگاژول بر کیلوگرم بود. با این که میانگین انرژی ورودی در مزارع تولید آفتابگردان بیشتر از آن مزارع تولید کدو بود؛ اما بهره‌وری بذر در تولید بذر آفتابگردان (19/68 کیلوگرم خروجی بذر/کیلوگرم ورودی بذر) بهتر از مزرعه تولید کدو (20/32 کیلوگرم خروجی بذر/کیلوگرم ورودی بذر) بود. اگرچه انرژی خروجی تولید بذر آفتابگردان بیشتر از نظام تولید بذر کدو بود؛ اما بازده انرژی تولید بذر کدو (20/2) نسبت به نظام تولید بذر آفتابگردان (62/1) بیشتر بود. در مزارع آفتابگردان بیشترین سهم انرژی متعلق به سوخت گازوئیل (95/34 درصد) بوده در صورتی که کود شیمیایی بیشترین سهم (54/73 درصد) را در مزارع تولید کدو  داشت. انرژی تجدید‌پذیر در نظام تولید آفتابگردان تنها 8 درصد از کل انرژی وارد شده به مزرعه را تشکیل داده است. این میزان اندک بیانگر میزان استفاده پایین از نهاده‌هایی است که می‌توانند دوباره به محیط زیست باز‌گردند. نسبت انرژی تجدیدپذیر به کل انرژی ورودی در نظام تولید کدو نیز از نیز مشابه محصول آفتابگردان بود. سهم انرژی تجدیدپذیر در نظام‎های تولید کدو و آفتابگردان را می‎توان با کاهش سهم انرژی تجدیدناپذیر مانند مصرف سوخت گازوئیل، با بهبود مدیریت عملیات مکانیزه در مزارع افزایش داد. همچنین انرژی خورشیدی و باد را می‏توان در تولید برق برای آبیاری در نظر گرفت و تا حد امکان از کود حیوانی و کمپوست به جای کودهای شیمیایی استفاده کرد. نتایج به دست آمده در مقاله حاضر برای مدیریت نهاده ها و ستاده ها با بهینه سازی مصرف و عملیات در تولید محصولات مورد مطالعه مفید می باشد.