مقایسه کار آیی و بهره‌وری مصرف انرژی در سامانه‌های آبیاری سطحی، آبیاری بارانی و آبیاری نواری جهت تولید سیب‌زمینی

مقایسه کار آیی و بهره‌وری مصرف انرژی در سامانه‌های آبیاری سطحی، آبیاری بارانی و آبیاری نواری جهت تولید سیب‌زمینی

چکیده

این پروژه به‌منظور ارزیابی انرژی‌های مصرف‌شده و تولیدشده در واحد سطح و شناسایی عملیات‌هایی که می‌توان با تغییراتی در انجام آن‌ها در مصرف انرژی‌ها صرفه‌جویی نمود برای تولید محصول سیب‌زمینی در منطقه شهرکرد به مدت یک سال اجرا گردید. پرسشنامه‌ای شامل کلیه فعالیت‌های صورت پذیرفته‌شده (عملیات‌های مربوط به کاشت، داشت و برداشت) برای تولید محصول سیب‌زمینی تحت کشت سه سامانه آبیاری (سطحی، بارانی و قطره‌ای نواری)، طی چند مرحله تکمیل و با استفاده از معادلات هم ارزی به انرژی مصرفی در واحد سطح تبدیل گردیدند.

متوسط انرژی‌های مصرفی و تولیدی در واحد سطح ۱۳۷۰۸۹ و ۱۴۹۰۸۵ مگاژول در هکتار و در سامانه‌های آبیاری سطحی (95103 و ۱۱۹۱۱۸)، بارانی (۱۴۱۳۰۲ و ۱۴۹۲۷۳) و نواری (۹۱۴۲۸ و ۱۵۶۶۰۰) مگاژول در هکتار بود. میانگین شاخصی کار آیی مصرف انرژی محاسبه‌شده 1.14  و در سامانه‌های آبیاری سطحی، بارانی و نواری به ترتیب برابر 1.18، 1.06 و 1.71 می‌باشند. نتایج اخذشده حاکی از کار آیی بالای مصرف انرژی در سامانه آبیاری قطرهای نواری می‌باشند. نتایج اخذ شده حاکی از کارایی بالای مصرف انرژی در سامانه آبیاری قطره‌ای نواری می‌باشد.

واژهای کلیدی : انرژی‌های تجدید پذیر و تجدید ناپذیر، انرژی‌های مستقیم و غیرمستقیم، سامانه‌های مختلف آبیاری، سیب‌زمینی

مقدمه

رشد سرانه مصرف انرژی، به‌منظور تأمین امنیت غذایی در جامعه، محدود بودن منابع انرژی، عدم رعایت مسائل زیست‌محیطی و تولید محصولات پایدار، همواره چالشی‌هایی را ایجاد نموده است. امروزه با رشد تکنولوژی و شرایط خاصی فرهنگی حاکم بر جوامع، مصرف انرژی‌های تجدید ناپذیر از اهمیت بسزایی برخوردار هستند. از طرف دیگر محصولات کشاورزی تولیدشده نیز دارای انرژی‌های خاصی خود می‌باشند. که به دلیل ضعف مدیریت ناشی از مسائل اقتصادی، بهره‌وری و بهره‌برداری، کارکردهای سنتی و غیرتخصصی، بحث‌های وراثتی، خرد شدن اراضی، در بخش کشاورزی همواره شاهد تلفات و راندمان پایین مصارف انرژی در این بخش شده است. سیب‌زمینی در دنیا از اهمیت غذایی ویژه‌ای برخوردار می‌باشد به‌گونه‌ای که بعد از گندم، برنج، ذرت و جو قرار دارد.

پرداخت یارانه یکی از دلایل اصلی بهره‌وری پایین در استفاده از نهاده‌ها (انرژی یا منابع آب) در جامعه می‌باشد. ایزد خواه شیشوانی و همکاران در ارزیابی مزارع سیب‌زمینی با کشت‌های سنتی و مکانیزه در استان آذربایجان شرقی میزان کل انرژی‌های مصرف‌شده درکشت‌های سنتی ۶۰۷۸۳ مگاژول در هکتار (44.43 درصد انرژی‌های مستقیم، 55.57 درصد انرژی‌های غیرمستقیم، 46.96 درصد انرژی‌های تجدید پذیر و 53.03 درصد انرژی‌های تجدید ناپذیر و میزان انرژی خروجی ۱۴۸۲۶۸ مگاژول در هکتار برآورد نمودند که این انرژی‌ها در سیستم کشت مکانیزه، (انرژی‌های ورودی) ۵۲۶۳۶ مگاژول در هکتار (54.17 درصد انرژی‌های مستقیم، 45.83 درصد انرژی‌های غیرمستقیم، 39.01 درصد انرژی‌های تجدیدشونده و 60.94  درصد انرژی‌های تجدید ناپذیر) و میزان انرژی خروجی ۲۳۲۹۹۳ مگاژول در هکتار، برآورد گردیدند. میزان کار آیی انرژی در سیستم‌های سنتی و مکانیزه ۲.۴۴ و ۴.۴۳ و بیشترین انرژی‌های مصرفی در سیستم سنتی آبیاری 24.9 ، کود از ته 36.22 ، بذر سیب‌زمینی 19.72 درصد و درکشت مکانیزه آبیاری23.21 ، کود ازته 19.32، و ماشین‌آلات 15.27 درصد را به خود اختصاص داده‌اند.

تعدادی از پژوهشگران در پژوهشی انجام‌شده در مزارع سیب‌زمینی شهرستان قوچان نتیجه گرفتند که بیست‌ودو درصد از سیب‌زمینی‌کاران در خصوصی استفاده بهینه از انرژی‌ها در سطح بالا و خوب قرار داشتند اما اکثر نهاده‌ها به‌صورت سهمیه‌ای و کمتر از قیمت واقعی در اختیارشان قرار می‌گیرد انرژی‌های کود، ماشین‌آلات، بذر، نیروی انسانی به ترتیب ۵۶، ۱۹، ۱۲، ۱۱، و ۱ درصد از کل انرژی‌های مصرفی را به خود اختصاص دادند و سهم آن‌ها در هزینه‌های تولید به ترتیب ۱۸، ۶، ۷، ۳۲ و ۳۵ درصد بودند. محققینی از دانشگاه صنعتی اصفهان تأیید نمودند که کل انرژی مصرف‌شده در نظام تولید سیب‌زمینی برابر ۳۳۶۴۸ مگاژول در هکتار (۶۵.۴ درصد انرژی مستقیم، 34.7 درصد انرژی غیرمستقیم،  33.9 درصد انرژی تجدید پذیر و 66.1 درصد انرژی تجدید ناپذیر) و میزان انرژی خروجی ۷۱۹۹۱۱ مگاژول در هکتار برآورد نمودند. بیشترین انرژی مصرفی در نظام تولید سیب‌زمینی به ترتیب سوخت دیزلی 33.7 درصد، آب آبیاری 41.3 درصد، کود نیتروژن 41.1 درصد، بذر سیب‌زمینی 31.2 درصد محاسبه گردیدند. ازنظر انرژی تولیدی سیب‌زمینی بیشترین مقدار انرژی در هکتار را تولید می‌نماید.

با توجه به پروتئین تولیدشده سیب‌زمینی بعد از کلم‌ها قرار دارد. کشاورزی فرآیندی است که از ترکیب و مصرف انواع انرژی‌ها (تجدید پذیر و تجدید ناپذیر، مستقیم و غیرمستقیم) به تولید انرژی زنده منجر می‌گردد. ارزیابی انجام‌شده در مزارع سیب‌زمینی استان همدان برای دو گروه (الف: بهره‌بردارانی که دارای ماشین‌آلات و سطح زیر کشت بالا و ب: کشاورزان بدون ماشین‌آلات و معمولاً با سطوح کم) انجام دادند نتیجه گرفتند که انرژی مصرف‌شده توسط گروه الف و ب، به ترتیب (۱۵۳۰۷۱.۴ و ۱۵۷۱۵۱.۲) مگاژول بر هکتار، انرژی خالص (۴۱۱۰.۹ و ۲۲۴۲.۶) مگاژول بر هکتار حاصل گردید.

نسبت سود به هزینه برای گروه‌های الف و ب، به ترتیب (۱.۰۹ و ۰.۹۶) به دست آمد . پژوهشگرانی در استان اصفهان اعلام نمودند که کل انرژی مصرف‌شده به ازای هر هکتار کشت سیب‌زمینی ۸۹۳۶۶۸۰ مگاژول بود و انرژی سوخت‌های دیزلی به‌منظور تأمین آب موردنیاز دارای بیشترین مقدار بود و با بقیه انرژی‌ها در سطح ۱ درصد، دارای اختلاف معنی‌داری بودا یاوز و همکاران با بررسی آب و انرژی استفاده‌شده در آبیاری سیب‌زمینی با روش قطرهای در منطقه آناتولی ترکیه، کل انرژی مصرف‌شده درکشت سیب‌زمینی با روش آبیاری قطره‌ای را ۶۳۲۲۲ مگاژول در هکتار برآورد نمودند که ۶۲ درصد آن انرژی‌های غیرمستقیم (بذر، کودهای شیمیایی، ماشین‌آلات و لوله‌های پلی‌اتیلن) و ۳۸ درصد انرژی‌های مستقیم بودند. آبیاری با ۴۳.۸ درصد بیشترین درصد انرژی مصرف‌شده از کل انرژی و ۶۵ درصد از انرژی‌های مستقیم را به خود اختصاص داده است. سیب‌زمینی یکی از محصولات استراتژیک و پرمصرف ازنظر استفاده نهاده‌های مصرفی است. استفاده از انرژی برای ارزیابی توسعه کشاورزی پایدار یکی از روش‌های مؤثر و کارآمد می‌باشد که امکان برنامه‌ریزی و تجزیه‌وتحلیل اقتصادی بهتری را به برنامه ریزان می‌دهد.

مواد و روش‌ها

این تحقیق در استان چهارمحال و بختیاری، شهرستان‌های شهرکرد، بن و کار، در سال ۱۳۹۴ به مدت یک سال اجرا گردید. در این مطالعه از آمار هواشناسی ایستگاه‌های سینوپتیک شهرکرد، با ارتفاع ۲۰۶۶ متر از سطح دریا و دزک استفاده شد. استان چهارمحال و بختیاری به دلیل دارا بودن ویژگی‌های خاص جغرافیایی و توپوگرافی ازلحاظ آب‌وهوایی متنوع بوده و دارای اقلیم‌های متفاوتی است. بارش‌های منطقه غالباً تحت تأثیر جریان‌های جوی مدیترانه‌ای و عمدتاً کم‌فشار سودان قرار دارد که از غرب و جنوب غرب واردشده و منطقه را تحت تأثیر قرار می‌دهند. متوسط میزان بارندگی سالیانه ۳۲۳ میلی‌متر، دمای گرم‌ترین ماه سال به حداکثر ۴۲ درجه سانتی‌گراد و در سردترین ماه سال به حداقل ۳۵- درجه می‌رسد. میانگین رطوبت نسبی در ایستگاه شهرکرد ۳۴ درصد و میزان تبخیر سالیانه ۲۵۷۵ میلی‌متر است (با استفاده از آمار ایستگاه سینوپتیک شهرکرد). اقلیم شهرستان شهرکرد به روش دومارتن نیمه‌خشک، به روش کوپن معتدل سرد با تابستان گرم و خشک و به روش دکتر کریمی نیمه مرطوب با تابستان معتدل و زمستان بسیار سرد است.

اکثر بهره‌برداران زراعی بلا اجبار از منابع آب زیرزمینی استفاده نموده که آن‌هم نیازمند صرف انرژی قابل‌ملاحظه‌ای است. از طرفی برای تهیه و تولید کلیه نهاده‌های موردنیاز به انرژی‌های مستقیم و غیرمستقیم یا تجدید پذیر و تجدید ناپذیر نیاز می‌باشد. درنتیجه کلیه نهاده‌ها با معادل‌سازی انرژی برحسب مگاژول در هکتار موردبررسی قرار می‌گیرند. پس از بازدیدهای به‌عمل‌آمده، تعداد ۱۹ مزرعه در سطوح متفاوت و با سامانه‌های آبیاری مختلف (و حاضر به همکاری) انتخاب و از مزارع انتخاب‌شده یک نمونه خاک مرکب از اعماق 0 تا 30 و ۳۰ تا ۶۰ سانتیمتری جهت تعیین بافت، ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی خاک تهیه و به آزمایشگاه ارسالی گردید. در مزارع انتخاب‌شده دبی جریان ورودی به سیستم‌های اندازه‌گیری و آب موردنیاز آن‌ها با استفاده از نشریه‌های ۲۴ و ۵۶ فائو محاسبه شد.

در طول مدت‌زمان کاشت تا برداشت پرسشنامه‌ای حاوی کلیه عملیات‌های کاشت، داشت و برداشت و میزان و نحوه مصرف نهاده‌های استفاده‌شده برای هر مزرعه با همکاری مستقیم کشاورزان ضمن اندازه‌گیرهای به عمل‌آورده شده و نظارت بر اجرا (در حد توان) تکمیل گردید. کلیه عملیات انجام‌شده و نهاده‌های مصرفی با توجه به معادلات و جداول ذیل به انرژی معادل تبدیل گردیدند. شاخص انرژی خالص، بیانگر انرژی خالصی خروجی از مزرعه می‌باشد. مثبت بودن این شاخصی بیانگر آن است که انرژی‌های برداشت‌شده (خروجی) از انرژی‌های ورودی یا مصرف‌شده بیشتر بوده است و منفی بودن این عدد نشان‌دهنده آن است که به اندازهای که انرژی وارد مزرعه شده، انرژی خارج نشده است و درنتیجه عدم کار آیی مصرف انرژی وجود دارد.

انرژی نهاده‌ها: شامل انرژی‌های معادلی (شخم، دیسک، بذر، آب آبیاری، برق موردنیاز سیستم، کودها، سموم، ماشین‌آلات موردنیاز، نم‌گیری، برداشت، حمل و نقل‌ها، اجرای سامانه‌های آبیاری، نیروی انسانی موردنیاز 9 سوخت‌های فسیلی) l توجه به پرسشنامه‌های تکمیل‌شده و اندازہ گیری‌های انجام‌شده و محاسبات صورت پذیرفته‌شده با استفاده از جدول ۱ انجام پذیرفت.

انرژی‌های ستاده: انرژی‌های معادل تولیدات محصول که در این پژوهشی غده‌های سیب‌زمینی تولیدشده می‌باشند که با استفاده از جدول ۴ معادل‌سازی انرژی صورت پذیرفته است.

کار آیی انرژی نشان‌دهنده این است که به ازای هر مگاژول انرژی مصرفی در هکتار جهت تولید، چه میزان انرژی برداشت‌شده است. هرقدر نسبت این شاخص بزرگ‌تر از یک باشد، نشانده کار آیی بیشتر انرژی در بخش کشاورزی می‌باشد.

اقتصاددانان بهره‌وری را نسبت خروجی‌ها به ورودی‌ها می‌دانند .به‌عبارت‌دیگر بهره‌وری توانایی تبدیل ورودی‌ها به خروجی‌ها است.

شاخص بهره‌وری بیانگر آن است که به ازای هر مگاژول در هکتار انرژی نهاده مصرفی، چند کیلوگرم ستاده به‌دست‌آمده است. هرچه نسبت بزرگ‌تر باشد، نشانگر بهره‌وری بالاتر انرژی مصرفی می‌باشد.

جدول : انرژی‌های معادل ورودی و خروجی در تولیدات محصولات کشاورزی

عمر مفید لوله‌های پلی‌اتیلن ۱۰ سال می‌باشد.

کلیه عملیات‌های صورت گرفته‌شده و نهاده‌های مصرفی با توجه به معادلات و جداول تهیه‌شده بر اساسی پرسشنامه‌های تکمیل‌شده و اندازه‌گیری‌های میدانی به انرژی معادل تبدیل گردیدند. انرژی معادل نیروی انسانی با توجه به پرسشنامه‌های تکمیل‌شده، تعداد نیروی یا مقادیر موردنیاز برای انجام هر عملیاتی در مراحل کاشت، داشت و برداشت محاسبه گردیدند و با استفاده از جداول انرژی معادل مربوطه محاسبه و برآورد گردید.

محاسبات آماری

رسم گراف‌ها با نرم‌افزار Excel، تهیه جداول با Word و تجزیه‌وتحلیل آماری با نرم‌افزار SPSS ، انجام پذیرفت.

نتایج

نتایج بیانگر آن است که بیشترین مقدار مصرف انرژی‌ها به الکتریسیته، کودهای شیمیایی، بذر و سوخت‌های فسیلی مرتبط است و نیاز است تا در مصرف آن‌ها، در کلیه طرح‌ها تجدیدنظر کلی شود. انرژی‌های معادل در واحد سطح برای آب مصرفی در طرح‌ها و سیستم‌های مختلف بارانی، سطحی و قطرهای نواری بسیار متفاوت می‌باشند و نسب انرژی معادل آب مصرفی به انرژی‌های معادل الکتریسیته، کودهای شیمیایی، کلی نهاده‌های مصرفی و ستانده تولیدی در حالت کلی برابر ۹.۰۳، ۳۲.۱۵، ۴.۶۶ و ۴.۴۷ درصد می‌باشند که همین ضرایب برای سامانه‌های آبیاری سطحی معادل (۳۱.۳۵، ۵۱.۸۱، ۹.۵۳ و ۷.۶) سامانه‌های بارانی (۸.۷، ۳۲.۰۵، ۴.۸ و ۵۵ .۴ درصد) و سامانه‌های نواری (۱۴.۱۲ ، ۲۱.۵۵، ۴.۵۸ و ۲.۶۷ درصد) حاصل گردیدند. در رابطه با الکتریسیته مصرفی به دلیل استفاده از منابع آب زیرزمینی و تأمین فشار در سامانه‌های آبیاری تحت‌فشار، نسبت انرژی‌های معادل الکتریسیته مصرفی به نهاده‌های مصرفی در حالت کلی برابر ۵۳.۸ درصد، و در سامانه‌های آبیاری (سطحی ۳۰.۳، بارانی ۵۵.۲ و نواری ۳۲.۴ درصد) بود (جدول ۲). اما نسبت کودهای شیمیایی استفاده‌شده نسبت به نهاده‌های مصرفی در سامانه‌های سطحی ۱۸.۴ درصد، بارانی ۱۴.۹ و نواری ۲۱.۲ درصد بود که این تغییرات در میزان مصرف به خاطر عدم ریسک‌پذیری بهره‌برداران می‌باشد.

از طرفی میزان بذر مصرفی به عوامل متعددی از قبیل: نوع خاک (بافت و ساختمان)، میزان مواد مغذی خاک، آب‌وهوای منطقه، نوع و کیفیت بذر بستگی دارد. اختلاف در مقادیر انرژی‌های معادل بذر مصرفی بیانگر تغییرات در میزان بذر مصرفی در واحد سطح می‌باشند که از ۴۵۰۰ کیلوگرم تا ۵۸۰۰ کیلوگرم در هکتار قطعات خرد تغییر بوده است. انرژی معادلی بذر مصرفی نسبت به انرژی نهاده‌های مصرفی در سامانه‌های آبیاری سطحی، بارانی و نواری معادل ۲. ۲۰، ۱۲.۷ و ۱۷.۹ درصد می‌باشند (جدول ۲). و انرژی‌های معادل سوخت‌های فسیلی نسبت به‌کل انرژی‌های مصرفی برابر ۹.۵ درصد است که بیشتر به خاطر خرد بودن قطعات زراعی و استفاده مکرر از ماشین‌آلات برای انجام عملیات‌های موردنیاز است. این نسبت در سامانه‌های آبیاری سطحی، بارانی و نواری به ترتیب برابر ۱۸.۶ ، ۹.۳ و ۱۱.۸ درصد می‌باشند.

جدول: درصد انرژی هر نهاده نسبت به‌کل انرژی‌های مصرفی

میانگین کلی انرژی‌های ما صرفی و تولیدی محاسبه‌شده در واحد سطح معادل ۱۳۷۰۸۹ و 149085 مگاژول در هکتار است که تنها انرژی‌های تولیدی ۸.۷ در صد در واحد سطح از انرژی‌های مصرفی بی شتر می‌باشند. بیشترین مصرف انرژی در قالب انرژی‌های تجدید ناپذیر و با مصرف ۱۰۳۹۴۱ مگاژول در هکتار در رده اول مصرف انرژی‌ها، برای تولید سیب‌زمینی می‌باشند و مقام دوم را در مصرف انرژی‌ها انرژی‌های مستقیم با ۸۱۹۸۷ مگاژول در هکتار دارند و مصرف انرژی‌های غیرمستقیم و تجدید پذیر (۴۲۰۲۷ و ۱۸۶۰۷ مگاژول در هکتار) در رده‌های بعدی قرار دارند. انرژی‌های تجدید ناپذیر بیش از پنج برابر انرژی‌های تجدید پذیر در واحد سطح مصرف‌شده‌اند که این قضیه بیانگر بروز چالش در برنامه‌های توسعه کشاورزی پایدار و محیط‌زیست پایدار می‌باشند. از طرفی هشداری است به برنامه ریزان در سطح کشور، که باید به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی گردد تا از مصرف بی‌رویه انرژی‌های تجدید ناپذیر خودداری شده و نسبت نیز تقریباً عکس گردد. انرژی‌های مستقیم نیز حدود دو برابر انرژی‌های غیرمستقیم در واحد سطح مصرف‌شده‌اند.

میانگین انرژی معادل ما صرف آب و الکتریسیته در واحد سطح در بین سامانه‌های آبیاری سطحی، بارانی و نواری در سطح ۱ در صد دارای اختلاف معنی‌داری می‌باشند. و آزمون دانکن اختلاف بین سامانه‌های سطحی و نواری کمتر از سامانه‌های بارانی هستند. که این قضیه گویای مصرف انرژی بیشتر در سامانه‌های آبیاری بارانی به دلیل تأمین فشار سیستم می‌باشد. میانگین انرژی معادل سوخت مصرفی در واحد سطح در بین سامانه‌های آبیاری در سطح ۱ در صد دارای اختلاف معنی‌دار هستند. و با توجه به دسته‌بندی آزمون دانکن سامانه‌های بارانی و سطحی دارای اختلاف کم و سامانه‌های آبیاری سطحی با دو سیستم دیگر دارای اختلاف بیشتری هستند. اختلاف نیروی انسانی استفاده‌شده، در حدفاصل سامانه‌های آبیاری در سطح ۵ درصد معنی‌دار هستند. و سامانه‌های بارانی و نواری در یک گروه و سطحی و بارانی در یک کلاس قرارگرفته‌اند. انرژی‌های مصرفی و تولیدی در سطح ۱ درصد برای سامانه‌های آبیاری سطحی، بارانی و نواری دارای اختلاف معنی‌داری می‌باشند. به‌گونه‌ای که انرژی‌های مصرفی و تولیدی در بین سامانه‌های سطحی و نواری دارای اختلاف کمتری نسبت به سامانه‌های بارانی می‌باشند. و سامانه‌های بارانی نسبت به دو سیستم دیگر دارای اختلاف بیشتری دارند.

از همه مهم‌تر میانگین مصرف انرژی‌های تجدید ناپذیر بین سامانه‌های آبیاری سطحی، بارانی و نواری در سطح ۱ درصد دارای اختلاف معنی‌دار هستند و سیستم‌های بارانی دارای اختلاف بیشتری نسبت به دو سیستم دیگر دارند (جدول ۵). در سامانه‌های آبیاری سطحی میانگین انرژی‌های تولیدی نسبت به انرژی‌های مصرفی ۱۶ درصد بیشتر است. بیشترین میزان مصرف انرژی مربوط به انرژی‌های تجدید ناپذیر (۴۳ ۸۰۰ مگاژول در هکتار)، انرژی‌های مستقیم (۵۹۸۱۸ مگاژول در هکتار) و سپس انرژی‌های غیرمستقیم و تجدید پذیر با ۳۹۵۷۵ و ۱۹۳۴۴ مگاژول در هکتار می‌باشند که انرژی‌های تجدید ناپذیر نسبت به انرژی‌های تجدید پذیر حدود ۴.۱۴ برابر و انرژی‌های مستقیم ۵۱ درصد بیشتر از انرژی‌های غیرمستقیم مصرف‌شده‌اند. نسبت انرژی‌های مستقیم به‌کلی انرژی‌های مصرفی در سامانه‌های سطحی، بارانی و نواری معادل ۶۰.۰۰ درصد، ۷ .۶۹ درصد و ۴۹.۰ درصد محاسبه‌شده‌اند. و نسبت انرژی‌های غیرمستقیم به انرژی‌های مصرفی در سامانه‌های سطحی، بارانی و نواری برابر ۴۰.۰ درصد، ۳۳.۰ درصد و ۵۱.۰ درصد برآورد گردیده است (جدول زیر).

جدول: مقایسه میانگین انرژی تعدادی از نهاده‌های مصرفی، تولیدی و شاخص‌های ارزیابی با آزمون دانکن

شاخص کار آیی مصرف انرژی در سامانه‌های آبیاری سطحی، بارانی و نواری به ترتیب برابر 1.22، 1.06 و 1.72 می‌باشد که بیانگر عملکرد خوب سیستم آبیاری قطره‌ای نواری است. بیشترین شاخص بهره‌وری انرژی در سامانه‌های آبیاری نواری (0.476)  سطحی (0.449) و بارانی (0.320) می‌باشد. و شاخصی انرژی ویژه که نسبت انرژی‌های ورودی نسبت به تولید در واحد سطح است در سامانه‌های بارانی 3.41 ، سطحی 2.89 و نواری 2.10 محاسبه شده است.

جدول: میانگین‌ها، مقادیر حداقل و حداکثر عملکرد در واحد سطح و تعدادی از شاخص‌ها بر اساس آزمون دانکن

شکل بالا: نموار تغییرات درصد انرژی های مستقیم و غیر مستقیم در طرح های مختلف

در سامانه‌های آبیاری نواری، انرژی‌های تجدید ناپذیر با مصرف ۷۲.۷ درصد بیشترین مصرف را دارا هستند. لازم به ذکر است که کشاورزان به دلیل هزینه خرید لوله‌های نواری و مشکلات زمان اجرا و مدیریت خاص سیستم آبیاری نواری و تبلیغات کم، کمتر از این سیستم استقبال می‌نماید.

بحث و نتجه گیری

بحث و نتیجه‌گیری میزان کل انرژی‌های مصرفی در واحد سطح در سامانه‌های آبیاری سطحی، بارانی و نواری به ترتیب معادل ۹۹۳۹۳، ۱۴۲۶۴۶ و ۹۱۴۲۸ نهاده‌ها، اراضی یکپارچه و مدیریت واحد و به میزان ۱/۷۲ می‌باشد. نسبت انرژی‌های تجدید ناپذیر به‌کل انرژی‌های مصرفی در حالت کلی برابر ۸۵ درصد و در سامانه‌های آبیاری سطحی، بارانی و نواری معادلی ۸۰.۵، ۸۷.۱۹ و ۸۱.۳ درصد محاسبه‌شده‌اند. که بیانگر هشدار جدی به مسئولین و برنامه ریزان می‌باشد که هر محصولی با هر قیمتی و با مصرف هر مقدار نهادهای تولید نگردد. بیشترین مصرف انرژی‌های معادل به ترتیب: الکتریسیته ۵۸.۳، کودهای شیمیایی ۱۸.۹، بذر ۱۳.۰، ماشین‌آلات ۹.۵، درصد بودند. مصرف ۵۸.۳ درصدی انرژی‌های الکتریسیته، بیانگر استفاده بیش‌ازحد از آب‌های زیرزمینی است. و در صورت حذف یارانه برق، ارزش تمام‌شده محصول سیب‌زمینی به‌شدت تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. درمجموع انرژی‌های مصرفی در سامانه‌های آبیاری سطحی و نواری از سامانه‌های بارانی کمتر بوده و این اختلاف در سطح ۱ درصد معنی‌دار می‌باشد. و انرژی‌های تجدید ناپذیر در سامانه‌های آبیاری بارانی بیشتر از دو سیستم آبیاری دیگر می‌باشد و این تفاوت نیز در سطح ۱ درصد دارای اختلاف معنی‌دار است. لذا سامانه‌های آبیاری نواری به دلیل دارا بودن شاخصی کار آیی مصرف انرژی بیشتر و مصرف انرژی‌های تجدید ناپذیر کمتر نسبت به بقیه سامانه‌های آبیاری دارای برتری خاصی می‌باشد. که می‌توان در آینده با برنامه‌ریزی پیش‌بینی‌شده و مدیریت اعمال‌شده، ضمن صرفه‌جویی در مصرف انواع نهاده‌ها و کمک به حفظ محیط‌زیست، میزان تولید را افزایش داد.

پیشنهاد می کنیم مقاله های زیر را نیز که مرتبط با این موضوع هستند مطالعه نمایید:

شناخت انواع لوله های قابل مصرف در آبیاری تحت فشار

سیستم آبیاری قطره ای و آبیاری بارانی

معیارهای انتخاب سیستم های آبیاری تحت فشار ( قطره ای و بارانی )