مقاله بررسی میزان مصرف انرژی در تولید گندم، جو و سویا در کشت مکانیزه و مقایسه آن با کشت سنتی
| دسته بندی | کشاورزی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 449 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 82 |
مقاله بررسی میزان مصرف انرژی در تولید گندم، جو و سویا در کشت مکانیزه و مقایسه آن با کشت سنتی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)
در گرایش مهندسی مکانیک ماشینهای کشاورزی
فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه و هدف
1-1- مقدمه
1-2- اهداف
فصل دوم : پیشینه تحقیق
2-1- مصرف انرژی در کشاورزی
2-2- تجزیه و تحلیل انرژی در کشاورزی
2-3- واحدهای ارزیابی انرژی
2-4- شاخص های ارزیابی انرژی
2-4-1- انرژی نهاده
2-4-2- انرژی ستانده
2-4-3-کارآیی انرژی
2-4-4- بهره خالص انرژی
2-4-5- بهره وری انرژی
2-4-6 - شدت انرژی
2-5- مشکلات موجود در مطالعات انرژی
2-6 - معادل های نهاده ها و ستانده های انرژی
2-7- پیامدهای مصرف زیاد انرژی در کشاورزی
2-8- جهت گیری مصرف انرژی در آینده
2-9- برخی از مطالعات انجام شده در زمینه انرژی
فصل سوم : مواد و روش ها
3-1- موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه
3-1-1- وضعیت اراضی زراعی و محصولات کشاورزی
3-2- جامعه آماری
3-3- حجم و روش نمونه گیری
3-4- روش تحقیق
3-4-1- مرحله اول
3-4-2- مرحله دوم
3-4-3- مرحله سوم
3-5- بررسی سیر انرژی
3-6- روش محاسبه انواع انرژیها
3-6-1- انرژی سوخت مصرفی
3-6-2- انرژی نیروی انسانی
3-6-3- انرژی معادل ساخت و استهلاک ماشینها
3-6-4- انرژی معادل بذر، کود و سموم شیمیایی
3-6-5- انرژی آفت کشهای شیمیایی
3-6-6- انرژی لازم برای آبیاری
3-6-7- انرژی حمل و نقل
3-7- انرژی خروجی
3-8- شاخصهای مطالعات انرژی
3-8-1- نسبت انرژی
3-8-2- افزوده (بهره) خالص انرژی(N.E.G)
3-8-3- بهره وری انرژی
3-8-4- شدت انرژی (انرژی ویژه)
فصل چهارم : نتایج و بحث
4-1- تعیین مصرف انرژی و شاخصهای انرژی در کشت مکانیزه
4-1-1- سهم انرژی سوخت مصرفی در کشت مکانیزه
4-1-2- سهم انرژی معادل نیروی انسانی در کشت مکانیزه
4-1-3- سهم انرژی معادل ساخت و استهلاک ماشینهادر کشت مکانیزه
4-1-4- سهم انرژی معادل بذر، کود و سموم شیمیایی
4-1-5- سهم انرژی معادل حمل و نقل
4-1-6- سهم انرژیهای مختلف از کل انرژی مصرفی در کشت مکانیزه گندم، جو و سویا
4-1-7- انرژی ستانده
4-1-8- شاخصهای انرژی برای کشت مکانیزه گندم، جو و سویا
4-2- کشت سنتی گندم، جو و سویا
4-2-1- سهم انرژی معادل کار کارگری
4-2-2- محاسبه انرژی معادل دام
4-2-3- محاسبه انرژی معادل ابزار کشاورزی
4-2-4- محاسبه انرژی معادل بذر و کود دامی
4-2-5- سهم انرژیهای مختلف از کل انرژی نهاده در کشت سنتی گندم، جو و سویا
4-2-6- انرژی ستانده کشت سنتی گندم، جو و سویا
4-2-7- محاسبه شاخصهای انرژی برای کشت سنتی گندم ، جو و سویا
4-3- مقایسه شاخصهای انرژی در کشت مکانیزه و سنتی
4-3-1- کارایی انرژی یا نسبت انرژی
4-3-2- بهره وری انرژی
4-3-3- شدت انرژی
4-3-4- بهره خالص انرژی
نتیجه گیری
پیشنهادات
منابع
فهرست جداول
جدول 2-1- معادل نهاده های و ستانده های کشاورزی
جدول 3-1- سطح زیر کشت محصولات گندم، جو و سویا در شهرستان پارس آباد
جدول 3-2- عمر مفید برخی از ماشینهای کشاورزی
جدول 3-3- جرم برخی از ماشینهای کشاورزی
جدول 3-4- هم ارزهای انرژی برای سموم مختلف
جدول 4-1- میانگین سوخت مصرفی و انرژی معادل آن در کشت گندم(کشت مکانیزه)
جدول 4-2- میانگین سوخت مصرفی و انرژی معادل آن در کشت جو (کشت مکانیزه)
جدول 4-3- میانگین سوخت مصرفی و انرژی معادل آن در کشت سویا(مطا لعه میدانی)
جدول4-4- انرژی معادل نیروی انسانی در کشت مکانیزه گندم
جدول4-5- انرژی معادل نیروی انسانی در کشت مکانیزه جو
جدول4-6- انرژی معادل نیروی انسانی در کشت مکانیزه سویا
جدول 4-7- میانگین ساعت کار و انرژی معادل ساخت و استهلاک ماشینها در کشت گندم
جدول 4-8- میانگین ساعت کار و انرژی معادل ساخت و استهلاک ماشینها در کشت جو
جدول 4-9- میانگین ساعت کار و انرژی معادل ساخت و استهلاک ماشینها در کشت سویا
جدول 4-10- انرژی معادل بذر، کود و سموم شیمیایی در کشت مکانیزه گندم
جدول 4-11- انرژی معادل بذر، کود و سموم شیمیایی در کشت مکانیزه جو
جدول 4-12- انرژی معادل بذر، کود و سموم شیمیایی در کشت مکانیزه سویا
جدول4-13- سهم انرژیهای مختلف از کل انرژی مصرفی در کشت مکانیزه گندم
جدول4-14- سهم انرژیهای مختلف از کل انرژی مصرفی در کشت مکانیزه جو
جدول4-15- سهم انرژیهای مختلف از کل انرژی مصرفی در کشت مکانیزه سویا
جدول 4-16- انرژی ستانده در کشت مکانیزه گندم
جدول 4-17- انرژی ستانده در کشت مکانیزه جو
جدول 4-18- انرژی ستانده در کشت مکانیزه سویا
جدول 4-19- شاخصهای انرژی در کشت مکانیزه گندم، جو و سویا
جدول 4-20- انرژی معادل توان انسانی در کشت سنتی گندم، جو و سویا
جدول 4-21- انرژی معادل دام در کشت سنتی گندم ،جو و سویا
جدول 4-22- انرژی معادل ابزار کشاورزی در کشت سنتی گندم، جو و سویا
جدول 4-23: انرژی معادل بذر و کود دامی در کشت سنتی گندم، جو و سویا
جدول 4-24- انرژی نهادها از کل انرژی مصرفی در کشت سنتی گندم، جو و سویا
جدول 4-25- انرژی ستانده در کشت سنتی گندم و جو
جدول 4-26- انرژی ستانده در کشت سنتی سویا
جدول 4-27- شاخص های انرژی برای کشت سنتی گندم ، جو وسویا
فهرست شکل ها
شکل 3-1- موقعیت شهرستان پارس آباد در دشت مغان و استان اردبیل
شکل 4-1- مقایسه کارآیی انرژی در روش کشت مکانیزه و سنتی
شکل 4-2- مقایسه بهرهوری انرژی در روش کشت مکانیزه و سنتی
شکل4-3- مقایسه شدت انرژی در روش کشت مکانیزه و سنتی
شکل 4-4- مقایسه بهره خالص انرژی در روش کشت مکانیزه و سنتی
چکیده
بخش کشاورزی سهم قابل توجهی در مصرف انرژی دارد. عوامل اصلی افزایش مصرف انرژی در بخش کشاورزی افزایش جمعیت، افزایش سطح زندگی مردم، محدودیت زمینهای قابل کشت و ارزانی سوخت و سایر نهادههای کشاورزی است. این مطلب بیانگر اهمیت تجزیه و تحلیل انرژی و منابع آن میباشد. در این تحقیق ضمن تعیین چگونگی محاسبه انرژی نهاده و ستانده در کشت سه محصول گندم، جو و سویا، شاخصهای انرژی در دو روش کشت سنتی و مکانیزه برای تولید این سه محصول محاسبه شد. دادههای مورد نیاز با بررسیهای میدانی و مصاحبه به دست آمد. بر اساس نتایج بررسیها، در کشت مکانیزه، کارآیی انرژی برای گندم، جو و سویا بهترتیب 81/3، 67/3 و 06/4، بهرهوری انرژی بهترتیب 27/0، 26/0 و 16/0 کیلوگرم بر مگاژول، بهره خالص انرژی بهترتیب 7/94277، 78411 و 2/95331 مگاژول محاسبه شد. در کشت سنتی، کارایی انرژی برای گندم، جو و سویا بهترتیب 18/3، 05/3 و 24/3، بهرهوری انرژی بهترتیب 23/0، 22/0 و 12/0 کیلوگرم بر مگاژول، بهره خالص انرژی بهترتیب 2/19745، 3/19150 و 6/28331 مگاژول بدست آمد. مقایسه این شاخصها با هم در سیستم کشت مکانیزه و سنتی، کارآمدی سیستم کشت مکانیزه را مشخص نمود.
کلمات کلیدی: کارایی انرژی، آنالیز سیر انرژی، گندم، سیستم مکانیزه، جو، سیستم سنتی، سویا
1-1- مقدمه
امروزه قسمت قابل توجهی از انرژی، برای انجام کارهای کشاورزی و مکانیزه کردن آنها، به کار میرود و هزینههای قابل توجهی برای تأمین انرژی مورد نیاز، در کشاورزی صرف میشود. به همین خاطر، تجزیه و تحلیل بنیادی در مورد انرژی، منابع، بازده و جایگاه انرژی در کشاورزی لازم و ضروری به نظر میرسد.
تغییرات در بخش کشاورزی شدیداً تحت تأثیر شرایط سیاسی، اقتصادی و اجتماعی هر منطقه قراردارد. لذا در نظر گرفتن ترکیبی از این عوامل برای تجزیه و تحلیل انرژی ضروری است. نظامهای زراعی متداول که کاملاً متکی به مصرف انرژی به شکل نهادههای مختلف هستند از جنبههای فناوری، اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی آسیب پذیرند و به همین دلیل در اواخر قرن بیستم دیدگاههای جدیدی در این رابطه مطرح شدهاند که در قالب افزایش کارآیی مصرف نهادهها، حفاظت از محیط زیست و منابع طبیعی، اقتصاد اکولوژیک و نهایتاً تأمین غذا و امنیت غذایی مطرح میباشند و در این راستا نظامهایی تحت عناوین مختلف از جمله کشاورزی پایدار، کشاورزی اکولوژیک، کشاورزی کم نهاده، کشاورزی ارگانیک و کشاورزی تجدید شونده تعریف شدهاند (کوچکی و حسینی، 1373).
از طرف دیگر، با توجه به اینکه بازده انرژی بالا، معیار مصرف و کاربرد صحیح آن است، داشتن سیاستهای مشخص در سطح کلان، برای برآورد احتیاجات انرژی، جلوگیری از ضایعات انرژی و کاهش آنها، ارائه برنامههای دراز مدت برای به کارگیری فناوری پیشرفته در استفاده موثر از منابع موجود ضروری است. همچنین به کارگیری منابع جدید در کنار آموزشهای لازم در استفاده صحیح انرژی، و تشویق مصرف کنندگان انرژی در جهت صرفهجویی در مصرف انرژی در سطح خرد، بسیار حیاتی است.
به دلیل نیاز به یک نظام آنالیز و مطالعه وضعیت انرژی از سالهای1970 مباحث مشخصی با مفاهیم و شاخصهای کلی در رابطه با انرژی بهخصوص از نظر ارزیابی اقتصادی به دلیل افزایش هزینه انرژی شروع شد (الماسی،1380).
پیدایش دیدگاه نوین کشاورزی پایدار و بنا بر اصول جدید کشاورزی، مبنای قدیم که به نحوه مصرف انرژی توجه نداشته و تنها هدف مدیر مزرعه، افزایش مطلق تولید بود، منسوخ شده و به بازده انرژی در کنار تولید توجه بیشتری میشود. مصرف انرژی، در نظامهای مختلف تولید محصولات کشاورزی، شامل نهادههایی است که در عملیات مختلف تولید، به کار گرفته میشود. برای بدست آوردن میزان مصرف انرژی لازم است که تمام عملیاتهای کشاورزی و نهادههای مورد نیاز برای تولید محصول مشخص گردد. عملیات ماشینی که برای محصولات مختلف متفاوت است، عمدتا شامل خاکورزی اولیه، خاکورزی ثانویه، کاشت، داشت، برداشت و حمل و نقل میباشد. خاکورزی اولیه به طور معمول، شخم با گاو آهن برگرداندار است که تعداد دفعات آن، در مناطق مختلف متفاوت است. خاکورزی ثانویه، شامل دیسک زدن و مالهکشی است که تعداد دفعات دیسکزدن با توجه به شرایط مناطق فرق میکند. روش کاشت، به نوع محصول و شرایط منطقهای بستگی دارد که مصرف انرژی آنها با یکدیگر متفاوت است. عملیات داشت، شامل وجین کردن، سله شکنی، کود افشانی و سمپاشی میباشد که مصرف انرژی هر یک باید بطور مجزا معلوم گردد. عملیات برداشت، نسبت به محصولهای مختلف، بسیار متنوع است که مصرف انرژی ماشینهای برداشت، با داشتن سرعت پیشروی، عرض کار، عملکرد و وزن به راحتی قابل محاسبه است. همچنین میزان انرژی مصرفی در عملیات آبیاری، با توجه به نوع آبیاری و نحوه تامین آب مورد نیاز، قابل محاسبه میباشد. برای تعیین انرژی مصرفی نیروی انسانی، لازم است، تعداد نفرات مورد نیاز و همچنین ساعات کارکرد آنها تعیین گردد (بهروزی لار، 1389).
برای بررسی سیر انرژی، به دلیل بالا بودن مصرف سرانه گندم، جو و سویا از آنجایی که این سه محصول در منطقه پارس آباد جزء محصولات زراعی عمده محسوب میشوند در نظر گرفته شدند.
کنترل و مدیریت مصرف انرژی در تولید این سه محصول نهایتاً در تولید اقتصادی فرآورده و قیمت تمام شده آنها مؤثر خواهد بود. با عنایت به برنامههای توسعه ایران در مدیریت و کنترل مصرف انرژی با نگرش بر کشاورزی پایدار و حفظ محیط زیست و از سوی دیگر پیوستن به سازمان تجارت جهانی، برنامهریزی در این زمینه میتواند در بالا بردن توان رقابتی در بخش تولیدات کشاورزی مؤثر باشد.