بررسی مؤلفه‌های انرژی و اثرات زیست‌محیطی در سامانه‌های مختلف زراعی تولید برنج (Oryza sativa L.) با استفاده از روش ارزیابی چرخه‌ زندگی در مازندران

Abstract

برنج (Oryza sativa L.) به‌عنوان دومین محصول راهبردی پس از گندم، از جمله مهم‌ترین گونه­های غلات در سراسر دنیا به‌شمار می­رود. با توجه به افزایش نهاده­های مصرفی در سامانه­های متداول برنج، کنترل شیمیایی علف­های هرز، آفات و بیماری­های برنج و به تبع آن افزایش هزینه­های مصرفی، آسیب­های جبران‌ناپذیر زیست‌محیطی این دست از سامانه­ها، همواره بر لزوم توجه هر چه بیشتر به سامانه­های جایگزین از جمله کم‌نهاده و ارگانیک می­افزاید. این پژوهش در مزارع برنج واقع در استان مازندران در شهرستان­های بابل، فریدون­کنار و آمل به‌عنوان قطب­های تولید برنج استان مازندران در سال 1398 انجام شد. هر یک از سامانه­های مورد نظر به لحاظ مؤلفه­های انرژی و اثرات زیست­محیطی بررسی شدند. در این پژوهش، اثرات زیست‌محیطی تولید برنج در سامانه­های گوناگون زراعی با استفاده از روش ارزیابی چرخه زندگی (LCA) و همچنین بررسی مؤلفه­های انرژی و بهره­وری انرژی در این سامانه­ها طبقه­بندی و کمّی­سازی شده است. برای ارزیابی نشر گازهای گلخانه­ای و مصرف انرژی در شالی‌زارها، اطلاعات مورد نیاز به‌صورت مصاحبه از تعداد 212 شالی­کار با وسعت یک هکتار زمین زراعی گردآوری و مورد بررسی قرار گرفت. یافته­های این پژوهش نشان داد که حداکثر میزان انرژی ورودی معادل 42/60225 مگاژول بر هکتار در سامانه­های متداول و حداقل مقادیر آن معادل 14/18662 مگاژول بر هکتار به سامانه ارگانیک تعلق یافت. انرژی ورودی سوخت دیزل بیشترین سهم را در کل انرژی­های ورودی دارا بود. بالاترین میزان بهره­وری انرژی 17/0 کیلوگرم بر مگاژول و نسبت انرژی 57/2 به سامانه ارگانیک اختصاص یافت. همچنین، ارزیابی چرخه­ی زندگی در تولید برنج نشان داد در گروه­ تأثیر زیست‌محیطی گرمایش جهانی با روش CML2 baseline به‌ازای تولید هر تن شلتوک در سامانه­های متداول، کم‌نهاده و ارگانیک به‌ترتیب در حدود 90/2408، 85/1777 و 79/1193 کیلوگرم دی­اکسیدکربن معادل به اتمسفر انتشار می­یابد. انتشارات مستقیم ناشی از فعالیت­های درون مزرعه­ای در هر سه سامانه مورد مطالعه سهم عمده و اصلی را در افزایش گرمایش جهانی داشته­اند. منشأ این نوع آلایندگی­ها احتراق دیزل مصرفی در ادوات کشاورزی و ماشین­آلات و نیز انتشار دی‌اکسید نیتروژن، اکسیدهای نیتروژن­دار و دیگر ترکیبات نیتروژن­دار حاصل از مصرف کود نیتروژن می­باشند. همچنین، نتایج نشان داد در جمع کل انتشارات، سامانه متداول بیشترین میزان انتشارات را داشته است و بعد از آن سامانه کم­نهاده در جایگاه بعدی قرار دارد. بر اساس یافته­ها، دو سامانه ارگانیک و کم‌نهاده به لحاظ زیست­محیطی از اثرات منفی کمتری برخودار هستند. در این راستا، می­توان از راهبردهای پایدار اکولوژیک از جمله کاهش خاک­ورزی، استفاده از کودهای آلی و بیولوژیک به‌منظور کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از مصرف بیش از حد نهاده­ها به‌ویژه در سامانه­های متداول بهره گرفت.

Keywords

• ارزیابی چرخه زندگی
• شلتوک
• سامانه ارگانیک
• سامانه کم‌نهاده
• کارایی مصرف انرژی
• کیفیت اکوسیستم