نوع مقاله : علمی پژوهشی - اکولوژی گیاهان زراعی

نویسندگان

• آرام گورویی ¹
• امیر آینه بند ²
• افراسیاب راهنما ³

¹ دانشجوی دکتری زراعت‏، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

² استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

³ دانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

با توجه به منابع طبیعی محدود و اثرات سوء ناشی از عدم استفاده صحیح از منابع مختلف انرژی بر سلامت انسان و محیط زیست لزوم، بررسی الگوی مصرف انرژی در بخش کشاورزی امری ضروری به ‏نظر می‏رسد. بر این اساس آزمایش در تابستان سال 1398 در مزرعه‏ ی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا شد. آزمایش به‌صورت طرح کرت‏ های یک‏بار خردشده در قالب پایه بلوک ‏های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اصلی نوع سیستم کشاورزی در سه سطح شامل کشاورزی رایج (تمامی نهاده ‏های مصرفی شامل کود، علف‏ کش ‏ها و ‏آفت ‏کش ‏ها به ‏صورت شیمیایی)، پایدار (نهاده‏ های ورودی تلفیقی از شیمیایی و آلی) و زیستی (نهاده ‏های مصرفی به‏ صورت کاربرد کودهای آلی و بیولوژیک بودند و از هیچ گونه کود و سم شیمیایی در این سیستم کشاورزی استفاده نشد، مبارزه با علف ‏های هرز به ‏صورت مکانیکی انجام گرفت) و فاکتور فرعی شامل کاشت سه گیاه زراعی ماش، ذرت و کنجد بود. نتایج این آزمایش نشان داد که عملکرد دانه هر سه گیاه ماش، ذرت و کنجد در شرایط کشاورزی رایج بیشترین و در شرایط زیستی کمترین مقدار را دارا بود. کمترین (18/1) و بیشترین (69/3) کارآیی مصرف انرژی به ترتیب در تولید کنجد به روش رایج و تولید ذرت به‏ روش زیستی به ‏دست آمد. بیشترین (34396 مگاژول) و کمترین (8247 مگاژول) انرژی مصرفی نیز به ‏ترتیب مربوط به تولید ذرت به ‏روش رایج و تولید ماش به‏ روش زیستی بود. به‏ علاوه مشخص شد که تولید  رایج ذرت به طور معنی داری بیشترین انرژی خروجی (09/94045 مگاژول) را داشت. درحالی که تولید ماش به روش زیستی کمترین (15279 مگاژول) انرژی خروجی را تولید کرد. ذرت رایج بیشترین (59649 مگاژول در هکتار) مقدار شاخص انرژی خالص را داشت، در حالی‏که در کنجد بیشترین شاخص انرژی خالص (7032 مگاژول در هکتار) در ‏روش زیستی حاصل شد. از سوی دیگر روند تغییرات به ‏گونه ‏ای بود که عملکرد ذرت زیستی در مقایسه با عملکرد ذرت رایج حدود 30 درصد کاهش یافت. اما میزان کاهش انرژی مصرفی ذرت در روش زیستی نسبت به رایج حدود 50 درصد بود.

کلیدواژه‌ها

• انرژی ‏های تجدیدپذیر
• بوم‏ نظام‏های کشاورزی
• ذرت
• شاخص انرژی خالص
• کشاورزی پایدار

موضوعات

• A: اکولوژی گیاهان زراعی

عنوان مقاله [English]

The impact of conventional, sustainable, and organic farming systems on grain yield and energy use efficiency in sesame (Sesamum indicum L.), mung bean (Vigna radiate L.) and maize (Zea mays L.)

نویسندگان [English]

• Aram Gorooei ¹
• Amir Aaynehband ²
• Afraseyab Rahnama ³

¹ PhD Candidate in Agronomy , Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid chamran University of ahvaz, Ahvaz, Iran

² Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid chamran University of ahvaz, Ahvaz, Iran

³ Associate Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid chamran University of ahvaz, Ahvaz, Iran

چکیده [English]

Background and objective
Considering the limited natural resources and the negative effects of inappropriate use of these resources on both human health and environment, addressing the patterns of energy consumption remains vital (Baran and Gokdogan, 2017; Ozkan et al, 2004).
 Materials and methods
This study was conducted at the research farm of Shahid Chamran University of Ahvaz in the summer of 2018. Experimental design was split-plot based on randomized complete block design with three replications. Main plots consisted of agriculture production systems; intensive (all inputs e.g., fertilizers, herbicides, and pesticides were chemical), sustainable (a combination of organic and intensive methods were used to manage this farming system), and organic (in this farming system, all inputs were organic and biological, no chemical fertilizers were applied. control of weeds was done mechanically). Sub plots consisted of three crops; corn (cereal), mung bean (legume) and sesame (oil seed). In this study, energy efficiency indices were calculated by measuring the energy equivalent of all inputs and outputs.
  Results
Results showed that the highest and lowest grain yields for corn, mung bean and sesame were obtained in the intensive and organic systems, respectively. The lowest (1.18) and highest (3.69) energy use efficiencies were belonged to intensive sesame and organic corn, respectively. The highest amount of energy consumed (34396 MJha^-1) was observed in intensive corn and the lowest with the value of 8247 MJ ha^-1 was belonged to the organic mung bean. Additionally, intensive corn presented the highest (94045 MJ) output energy. On the other hand, organic mung bean showed the lowest value of the output energy (15279 MJ). Intensive corn and organic sesame had the highest and lowest amounts of net energy indices with the values of 59649 and 7032, respectively. Although corn yield in the organic system was nearly 30 percent lower than in the intensive system, energy consumption for organic corn was 50 percent lower than for intensive corn
Conclusion
To design an appropriate agroecosystem, it is necessary to consider a collection of agroecological indices e.g., energy use efficiency, net energy, energy utilization index, special energy, as well as crop production history and agricultural culture (human resource productivity index, agrochemical energy, greenhouse gas emission) to find a balance between both factors based on each region.

کلیدواژه‌ها [English]

• Agriculture systems
• Corn
• Net energy index
• Renewable energy
• Sustainable agriculture