
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,629,309 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,223,819 |
تحلیل پایداری بومنظامهای کشاورزی براساس شاخص پیوند آب-غذا-انرژی در محصولات گندمآبی و ذرتدانهای شمال خوزستان | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 31، شماره 3، مهر 1403، صفحه 177-194 اصل مقاله (417.08 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2024.22309.3720 | ||
نویسندگان | ||
نادر رکنی* 1؛ نسیم زاده دباغ2 | ||
1نویسنده مسئول، استادیار دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی جندیشاپور دزفول، دزفول، ایران | ||
2دانشآموخته دکتری محیطزیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: سیستمهای تولید غلات در ایران اغلب با هزینه بالا و بهرهوری پایین همراه است و به واسطه مصرف و کاربرد بیرویه نهادهها، صدمات جبران ناپذیری به محیطزیست وارد مینمایند. از مهمترین مسائل مدیریت کارآمد، دستیابی به عملکرد پایدار است. دستیابی به پایداری کشاورزی برای نسل فعلی و آینده حیاتی است. از سویی مدیریت استفاده از آب و انرژی برای تولید غذا چالش اصلی کشاورزی در کشورهای توسعه یافته است. پژوهش حاضر با هدف مقایسه سطح پایداری دو محصول استراتژیک گندمآبی و ذرتدانهای در شمال استان خوزستان در سال زراعی 1399-1401 انجام گردید. مواد و روشها: در این مطالعه جهت تعیین سطح پایداری دو محصول مذکور از شاخص پایداری پیوند آب- غذا- انرژی (WFENI) بهعنوان ابزار مناسبی در راستای دستیابی به اصول پایداری استفاده شد. به این منظور، براساس روش نمونهبرداری تصادفی ساده مصاحبه با 400 نفر کشاورز گندمکار و ذرتکار از طریق پرسشنامه صورت پذیرفت. در این پژوهش جهت تحلیل پیوند آب- غذا- انرژی؛ قیمت یک سری از نهادهها طی مصاحبه با کشاورزان منطقه مطالعاتی بدست آمد، قیمت سایر ورودیها و محصولات نیز از پایگاههای اینترنتی محاسبه شده است. یافتهها: مقدار شاخص نکسوس در منطقه مطالعاتی، برای محصول گندم آبی 160/0 و برای ذرت دانهای 157/0 بدست آمد. در این مطالعه کشت گندم در مقایسه با ذرت دانهای از ناپایداری زیستمحیطی کمتری برخوردار است. یافتهها نشان داد در منطقه مطالعاتی سود حاصل از تولید گندم بیش از سود محصول ذرت است؛ که نشان میدهد تولید ذرت علاوه بر تحمیل هزینههای زیستمحیطی، هزینههای اقتصادی بیشتری را به دنبال دارد. بهعلاوه بهرهوری اقتصادی آب به میزان 05-E86/1 و بهرهوری جرمانرژی 05-E51/2 در گندمآبی محاسبه گردید. همچنین در ذرتدانهای نیز میزان بهرهوری جرمانرژی 05-E62/1 و بهرهوری اقتصادی آب 06-E01/2 بدست آمد. بوم نظام تولید گندم از لحاظ عملکرد، تجدیدپذیری و پایداری محیطی از بوم نظام تولید ذرت مطلوبتر است و فشار کمتری بر محیطزیست وارد میکند. همچنین بهرهوری آب و انرژی مربوط به گندم و ذرت بسیار پایین است. نتیجهگیری: نتایج این مطالعه میتواند بهعنوان ابزاری جامع و مؤثر برای تعیین استراتژیهای مناسب الگویکشت، مدیریت منابع آب و انرژی از طریق بهحداقل رساندن مصرف آب و انرژی و بهحداکثر رساندن بهرهوری آنها در منطقه مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین شاخص WFENI یک ابزار مهم در مدیریت مزارع است که با در نظر گرفتن جنبههای اقتصادی و زیست محیطی به عنوان یک شاخص جامع و کامل میتواند در جهت پایش فعالیتهای کشاورزی و نهایتاً دستیابی به پایداری مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از شاخص پیوند آب- غذا- انرژی نشان داد که داشتن دیدگاه سیستمی در میان نهادههای کشاورزی میتواند هزینههای تولید را کاهش دهد، بهرهوری را در سطح مزرعه افزایش دهد و در جهت تقویت معیشت کشاورزان گام بردارد، زیرا همه عوامل تولید در سیستم کشاورزی ذاتاً به هم مرتبط هستند. | ||
کلیدواژهها | ||
امنیت غذایی؛ بوم نظام کشاورزی؛ غلات؛ کشاورزی پایدار | ||
مراجع | ||
1.Zhang, Y., Cui, J., Liu, X., Liu, H., Liu, Y., Jiang, X., ... & Zhang, M. (2022). Application of water-energy-food nexus approach for optimal tillage and irrigation management in intensive wheat-maize double cropping system. Journal of Cleaner Production, 381, 135181.
2.Bazilian, M., Rogner, H., Howells, M., Hermann, S., Arent, D., Gielen, D., ... & Yumkella, K. K. (2011). Considering the energy, water and food nexus: Towards an integrated modelling approach. Energy policy, 39 (12), 7896-7906.
3.Han, D., Yu, D., & Cao, Q. (2020). Assessment on the features of coupling interaction of the food-energy-water nexus in China. Journal of Cleaner Production, 249, 119379.
4.Amini, S., Rohani, A., Aghkhani, M. H., Abbaspour-Fard, M. H., & Asgharipour, M. R. (2020). Sustainability assessment of rice production systems in Mazandaran Province, Iran with emergy analysis and fuzzy logic. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 40, 100744.
5.Pata, U. K. (2021). Linking renewable energy, globalization, agriculture, CO2 emissions and ecological footprint in BRIC countries: A sustainability perspective. Renewable Energy, 173, 197-208.
6.Sarkodie, S. A., Strezov, V., Weldekidan, H., Asamoah, E. F., Owusu, P. A., & Doyi, I. N. Y. (2019). Environmental sustainability assessment using dynamic autoregressive-distributed lag simulations- nexus between greenhouse gas emissions, biomass energy, food and economic growth. Science of the total environment, 668, 318-332.
7.FAO. (2011). Energy-smart food for people and climate., Rome.
8.Yang, J., Chang, J., Konar, M., Wang, Y., & Yao, J. (2023). The grain Food-Energy-Water nexus in China: Benchmarking sustainability with generalized data envelopment analysis. Science of the Total Environment, 887, 164128.
9.Bizikova, L., Roy, D., Venema, H. D., McCandless, M., Swanson, D., Khachtryan, A., ... & Zubrycki, K. (2014). Water-Energy-Food Nexus and Agricultural Investment: A Sustainable Development Guidebook.
10.Garcia, D. J., & You, F. (2016). The water-energy-food nexus and process systems engineering: A new focus. Computers & Chemical Engineering, 91, 49-67.
11.Di Martino, M., Linke, P., & Pistikopoulos, E. N. (2023). A comprehensive classification of food-energy-water nexus optimization studies: state of the art. Journal of Cleaner Production, 138293.
12.Mohtar, R. H., & Lawford, R. (2016). Present and future of the water-energy-food nexus and the role of the community of practice. Journal of Environmental Studies and Sciences, 6, 192-199.
13.Oviroh, P. O., Austin-Breneman, J., Chien, C. C., Chakravarthula, P. N., Harikumar, V., Shiva, P., ... & Papalambros, P. Y. (2023). Micro water-energy-food (MicroWEF) Nexus: a system design optimization framework for integrated natural resource conservation and development (INRCD) projects at community scale. Applied Energy, 333, 120583.
14.Huang, D., Wen, F., Li, G., & Wang, Y. (2023). Coupled development of the urban water-energy-food nexus: A systematic analysis of two megacities in China's Beijing-Tianjin-Hebei area. Journal of Cleaner Production, 419, 138051.
15.Barjeste, H., Ghoreishi, S. Z., & Mianabadi, H. (2020). Application of Nexus Approach in Hydropolitics of Transboundary Rivers. Iranian journal of Ecohydrology, 7 (3), 757-773. [In Persian]
16.Sun, L., Niu, D., Yu, M., Li, M., Yang, X., & Ji, Z. (2022). Integrated assessment of the sustainable water-energy-food nexus in China: Case studies on multi-regional sustainability and multi-sectoral synergy. Journal of Cleaner Production, 334, 130235.
17.Li, M., Fu, Q., Singh, V. P., Liu, D., & Li, T. (2019). Stochastic multi-objective modeling for optimization of water-food-energy nexus of irrigated agriculture. Advances in water resources, 127, 209-224.
18.Norouzi, N., & Kalantari, G. (2020). The food-water-energy nexus governance model: A case study for Iran. Water-Energy Nexus, 3, 72-80.
19.Liu, Y., Jiang, Y., Xu, C., Lyu, J., & Su, Z. (2022). A quantitative analysis framework for water-food-energy nexus in an agricultural watershed using WEAP- MODFLOW. Sustainable Production and Consumption, 31, 693-706.
20.Wang, X., Tan, W., Zhou, S., Xu, Y., Cui, T., Gao, H., ... & Wang, P. (2021). Converting maize production with low emergy cost and high economic return for sustainable development. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 136, 110443.
21.Mirzaie, S. (2018). Introducing the Nexus and its role in resource sustainability. Journal of Water and Sustainable Development, 5(1), 145-146. [In Persian]
22.Ke, J., Wang, B., & Yoshikuni, Y. (2021). Microbiome engineering: synthetic biology of plant-associated microbiomes in sustainable agriculture. Trends in Biotechnology, 39(3), 244-261.
23.Mafakheri, S., Veisi, H., Khoshbakht, K., & Nazari, M. R. (2021). Evaluation of water-energy-food nexus in agricultural products of Dehgolan County. Environmental Sciences, 19 (4), 287-306. [In Persian]
24.Karamian, F., Mirakzadeh, A. A., & Azari, A. (2021). The water-energy-food nexus in farming: Managerial insights for a more efficient consumption of agricultural inputs. Sustainable Production and Consumption, 27, 1357-1371.
25.Sadeghi, S. H., Moghadam, E. S., Delavar, M., & Zarghami, M. (2020). Application of water-energy-food nexus approach for designating optimal agricultural management pattern at a watershed scale. Agricultural Water Management, 233, 106071.
26.El-Gafy, I. (2017). Water–food–energy nexus index: analysis of water–energy–food nexus of crop’s production system applying the indicators approach. Applied Water Science, 7(6), 2857-2868.
27.Movahed, A., & Zadehdabagh, N. (2010). Evaluation of the ecological potential of the Dez River area, the distance between the regulatory dam and the bitumen dam for nature tourism. Environmental Science. 36 (3). [In Persian]
28.Rangin Kaman, R. (2012). Investigating the effects of climate change on the flow of rivers (case study: Dez River). Master's thesis in civil engineering. Faculty of Engineering, Shahid Chamran University, Ahvaz. [In Persian] | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 65 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 102 |