مهندسی سامانه‌های کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
مرتضی زنگنه؛ نرگس بنائیان
چکیده
تاکنون مطالعات زیادی در زمینه ارزیابی تأثیر الگوی مصرف نهاده در شاخص‌های انرژی، اقتصادی و اثرات زیست‌محیطی در محصولات باغی و گلخانه‌ای ایران انجام‌شده است. بررسی این مطالعات نشان می‌دهد علل ایجاد وضعیت موجود در سامانه‌ها بررسی نشده است. این مطالعات بیشتر جنبه گزارش وضعیت موجود را داشته و اقدامات مداخله‌ای و بررسی اثر آن‌ها ...
بیشتر
تاکنون مطالعات زیادی در زمینه ارزیابی تأثیر الگوی مصرف نهاده در شاخص‌های انرژی، اقتصادی و اثرات زیست‌محیطی در محصولات باغی و گلخانه‌ای ایران انجام‌شده است. بررسی این مطالعات نشان می‌دهد علل ایجاد وضعیت موجود در سامانه‌ها بررسی نشده است. این مطالعات بیشتر جنبه گزارش وضعیت موجود را داشته و اقدامات مداخله‌ای و بررسی اثر آن‌ها در بهبود الگوی مصرف نهاده در میزان پایداری سامانه مدنظر محققان قرار نگرفته است. همچنین بررسی‌ها نشان داد منطقه و محصولات موردمطالعه تناسب چندانی با حجم تولیدات بخش باغی و گلخانه‌ای کشور ندارد. لذا به‌منظور افزایش اثربخشی و جهت‌دهی مناسب به مطالعات در این زمینه، این مطالعه مروری انجام شد. در این مقاله، سامانه‌های تولید محصولات باغی و گلخانه‌ای ایران از طریق مرور مقالات منتشرشده بین سال‌های 2008 تا 2018، با استفاده از روش پریسما، تعداد 63 مقاله به‌صورت سامانمند انتخاب شد و موردبررسی و تحلیل قرار گرفت. روش پریسما یک روش شناخته‌شده برای انجام مطالعات مروری سامانمند است که با استفاده از یک شیوه‌نامه، فرآیند انتخاب و بررسی مطالعات پیشین در یک موضوع مشخص را تعیین می‌کند. در این مقاله 16 نوع محصول باغی و 6 نوع محصول گلخانه‌ای موردبررسی قرار گرفت. در این مطالعه ابتدا روش‌های مورداستفاده برای تعیین وضعیت الگوی مصرف انرژی، اقتصادی و زیست‌محیطی در محصولات باغی و گلخانه‌ای تحلیل شد. بدین منظور شاخص‌های مجموع مصرف انرژی، کارایی مصرف انرژی، انرژی خالص، بهره‌وری انرژی در بخش شاخص‌های انرژی بررسی شد. موضوع تحلیل حساسیت نهاده‌های انرژی نیز بررسی شد و بیشترین مقدار آماره t و مقدار بهره‌وری فیزیکی نهایی در مورد محصولات گزارش شد. در برخی از مقالات از روش تحلیل پوششی داده‌ها در تحلیل کارایی سامانه‌ها استفاده شد. شاخص‌های مورداستفاده شامل کارایی فنی، کارایی فنی خالص، کارایی به مقیاس و نرخ هدف ذخیره انرژی بود که نتایج آن جمع‌بندی و گزارش شد. در برخی مطالعات نیز از روش شبکه‌های عصبی مصنوعی و سامانه استنتاج فازی-عصبی تطبیقی استفاده شد. به‌طورکلی در مقاله حاضر، چالش‌ها و ریسک‌های موجود در روش‌های استفاده‌شده در مطالعات پیشین موردتوجه قرار گرفت. موضوع نمونه‌برداری در تحلیل سامانه‌های کشاورزی به‌طور مبسوط موردبحث قرار گرفت و رویه جدیدی برای نمونه‌برداری پیشنهاد شد. برای ترسیم یک وضعیت کلی از شاخص‌های انرژی و زیست‌محیطی سامانه‌های باغی و گلخانه‌ای ایران، نتایج منتشرشده در مقالات موردبررسی قرار گرفت. همه محققان از ضرایب هم‌ارز یکسانی در محاسبه شاخص‌ها استفاده نمی‌کنند و این باعث می‌شود نتایج مطالعات تفاوت اندکی با یکدیگر داشته باشند. وجود این‌گونه تفاوت‌ها باعث ایجاد برخی انحرافات در مقایسه نتایج مقالات مشابه در محصولات یکسان می‌شود. به‌هرحال برای تعدیل این تفاوت‌ها، در گزارش شاخص‌ها از میانگین‌گیری استفاده شد. بررسی سهم نهاده‌ها درمجموع انرژی مصرفی نشان می‌دهد در محصولات باغی، سهم نهاده‌های کود و الکتریسیته بسیار قابل‌توجه است. در مورد محصولات گلخانه‌ای، نهاده سوخت که عمدتاً از نوع گازوئیل است بیشترین سهم مصرف انرژی را به خود اختصاص داده است. گردو کمترین و توت‌فرنگی بیشترین میزان مصرف انرژی را در بین محصولات باغی به خود اختصاص داده‌اند. همچنین محصولات انگور، سیب و گردو دارای انرژی خالص مثبت هستند، ازاین‌رو بیشترین مقدار کارایی مصرف انرژی را نیز در مقایسه با سایر محصولات دارند. مهم‌ترین نهاده‌هایی که دارای بیشترین پتانسیل صرفه‌جویی مصرف انرژی در اغلب محصولات هستند عبارت‌اند از سوخت گازوئیل و الکتریسیته. در بین محصولات گلخانه‌ای در تولید محصول خیار، سوخت گازوئیل پتانسیل بسیار زیادی برای صرفه‌جویی انرژی دارد که نیاز است روش‌های کاهش آن در تحقیقات آتی مدنظر قرار گیرد. در مورد محصولات توت‌فرنگی و گل رز نیز نهاده الکتریسیته بیشترین پتانسیل صرفه‌جویی انرژی را دارد. اطلاع از پتانسیل نهاده‌هایی که صرفه‌جویی در آن‌ها امکان‌پذیر است می‌تواند اثربخشی مناسبی در تغییر رفتار تولیدکنندگان داشته باشد. برای افزایش اثربخشی تحقیقات در این بخش، این‌گونه مطالعات بهتر است به‌صورت پویا و حداقل دو یا چندساله انجام شود. در سال اول الگوی مصرف نهاده استخراج شود و پس از انجام مداخلات اصلاح‌کنندهِ الگوی مصرف، تأثیر این مداخلات در سال‌های بعد مورد ارزیابی قرار گیرد. روش‌های تحلیل پوششی داده‌ها و الگوریتم ژنتیک چندهدفه می‌تواند برای تدوین راهکارهای بهبود الگوی مصرف نهاده به‌خوبی مورداستفاده قرار گیرد. بررسی مقالات نشان داد که مطالعه تأثیر عوامل اجتماعی در رفتار انواع سامانه‌های تولید مغفول مانده است. ازآنجایی‌که الگوی مصرف انرژی در بخش کشاورزی تا حد قابل‌توجهی تابع رفتار بهره‌برداران و مشخصات سامانه‌ها و روش‌های تولید محصول است، به نظر می‌رسد توجه به این عامل برای آماده‌سازی و طراحی هرگونه راهکار بهبود فرآیند در سامانه ضروری است. در این مطالعه همچنین برای تکمیل مطالعات مربوط به تحلیل سامانه‌های کشاورزی یک رویه جدید شامل سه مرحله تحلیل، بازطراحی و ارزیابی مطرح شد.
زینب رمدانی؛ رضا عبدی؛ محمود امید؛ محمدعلی میسمی
چکیده
ارزیابی چرخه زندگی محصولات و فرآورده‌های غذایی راهکاری سازنده جهت درک میزان مصرف انرژی و تولید آلاینده‌های زیست‌محیطی می‌باشد. فرآیند تولید محصولات لبنی اثرات قابل ملاحظه‌ای بر روی تغییرات زیست‌محیطی دارد. فعالیت‌های انجام شده در فرآیند تولید محصولات لبنی شامل سه بخش اصلی کارخانه لبنیات، واحدهای دامپروری و مزارع کشت علوفه، ...
بیشتر
ارزیابی چرخه زندگی محصولات و فرآورده‌های غذایی راهکاری سازنده جهت درک میزان مصرف انرژی و تولید آلاینده‌های زیست‌محیطی می‌باشد. فرآیند تولید محصولات لبنی اثرات قابل ملاحظه‌ای بر روی تغییرات زیست‌محیطی دارد. فعالیت‌های انجام شده در فرآیند تولید محصولات لبنی شامل سه بخش اصلی کارخانه لبنیات، واحدهای دامپروری و مزارع کشت علوفه، بر میزان تغییرات زیست‌محیطی اثرگذار است. در این تحقیق چرخه تولید محصولات لبنی در شهر کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفت. جهت انجام این کار، چرخه تولید به دو بخش شامل تولید شیر خام در دامداری‌ها و تولید فرآورده‌های لبنی در کارخانه لبنیات تقسیم‌بندی شد. در هر بخش الگوی مصرف انرژی و بارهای زیست‌محیطی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که در بخش دامپروری، MJ 6286/29 انرژی برای مقدار شیر تولید شده در ماه مصرف شده است. همچنین خوراک مصرفی دام 45/12% از کل انرژی مصرفی را شامل شد که بیشترین مقدار این انرژی به کنسانتره اختصاص داشت. کمترین انرژی مصرفی نیز مربوط به نهاده ماشین با مقدار GJ 0/92 در ماه بوده است. ارزیابی چرخه زندگی تولید محصولات لبنی نشان داد که در کارخانه لبنیات نهاده شیر خام ایجادکننده بسیاری از گروه‌های تأثیرگذار زیست‌محیطی به‌خصوص گروه‌های تقلیل خاک، سرطان‌زایی و اسیدی شدن می‌باشد. در واحدهای دامداری نیز، کنسانتره بیش از 90% در گروه‌های تأثیرگذار تقلیل خاک و سرطان‌زایی اثرگذار بوده است. استفاده از بیوگاز تولیدی در دامداری‌ها و آبگرمکن خورشیدی راهکار مناسبی در جهت تأمین قسمتی از نیاز به انرژی می‌باشد.
