مقايسه توليد ذرت سيلويي (Zea mays L.) و سورگوم علوفه¬اي (Sorghum bicolor L.) از لحاظ مصرف انرژي و پتانسيل گرمايش جهاني در شرايط آب و هوايي گرگان

وجود انرژي فسيلي ارزان و فراوان منجر به¬بهبود رفاه زندگي انسان و افزايش توليد غذا شده است، اما امروزه، مشكلات عمده¬اي در مورد سوختهاي فسيلي به¬وجود آمده است. اين مشكلات شامل كمبود سوخت¬هاي فسيلي براي نسل¬هاي آينده، افزايش قيمت حامل¬هاي انرژي و مهم¬تر از همه انتشار گازهاي گلخانه¬اي (مانند دي¬اكسيد¬كربن، اكسيد نيتروژن و متان) به اتمسفر ناشي از استفاده سوخت¬هاي فسيلي مي¬باشد. كارآيي استفاده از انرژي يكي از مهمترين عوامل براي كشاورزي پايدار است. استفاده از سوخت¬هاي فسيلي و مصرف كودهاي شيميايي باعث تهديد محيط زيست گرديده است. مقايسه انرژي گياهان زراعي يكي از روش¬هايي است كه مي¬تواند در اولويت¬بندي كشت گياهان مختلف زراعي در هر منطقه به كار گرفته شود. براي انجام اين بررسي دو محصول زراعي (ذرت سيلويي (Zea mays L.) و سورگوم علوفه¬اي (.Sorghum bicolor L)) انتخاب گرديد. دليل انتخاب اين دو گياه تشابهات متعددي (از جمله تاريخ كاشت مشابه، عمليات زراعي و مصرف) است كه در اين دو گياه وجود دارد. برهمين اساس با مصاحبه با كشاورزان مختلف (براي ذرت سيلويي و سورگوم علوفه‫اي به¬‫ترتيب 20 و 15 كشاورز از طريق تكميل پرسشنامه در محدوده شهرستان گرگان) اقدام به جمع¬آوري داده¬هاي مورد نياز ماشين¬آلات و نهاده¬هاي مصرفي شامل بذر، كود، سوخت و سموم در دو محصول شد. براي برآورد مقدار مصرف انرژي در نهاده¬هاي مصرفي مثل كود، آفت¬كش¬ها، حشره¬كش¬ها ميزان انرژي هرگرم ماده مؤثره در ضرايب مربوطه و وزن مخصوص آن¬ها ضرب گرديد. ساير محاسبات انرژي مصرفي براي ورودي¬ها و خروجي¬هاي مورد استفاده در توليد و عمليات زراعي براي هر يك از روش¬ها با استفاده از ضرايب به¬دست آمده از منابع مختلف انجام شد. پس از آن داده¬هاي مورد نياز در سه بخش مصرف سوخت، سوخت مصرفي و پتانسيل گرمايش جهاني ناشي از انتشار گازهاي گلخانه¬اي بر مبناي معادل دي¬اكسيد¬كربن محاسبه گرديد. بيشترين انرژي ورودي در مزارع ذرت سيلويي و سورگوم علوفه¬اي به¬ترتيب با 2/23 و 7/24 درصد مربوط به مصرف كود پايه بود. همچنين بيشترين انرژي ورودي مستقيم در مزارع ذرت سيلويي و سورگوم علوفه¬اي مربوط به سوخت بهترتيب برابر 3/27 و 4/31 بود. ميزان انرژي خروجي در سورگوم علوفه¬اي بيشتر از ذرت سيلويي بود به¬طوري كه ميزان انرژي خروجي در سورگوم علوفه¬اي 56/315 گيگاژول در هكتار بيشتر از ذرت سيلويي بود كه مهمترين دليل اين امر عملكرد بيشتر مزارع سورگوم علوفه¬اي است. نسبت انرژي خروجي به ورودي در ذرت بهاره و سورگوم علوفه¬اي به¬ترتيب برابر 3/4 و 6/15 محاسبه گرديد. به¬عبارتي، راندمان انرژي در مزارع سورگوم علوفه¬اي بيشتر و اين امر به¬دليل عملكرد بالاتر و همچنين مصرف نهاده¬هاي كمتر در اين محصول است. ميزان بهره¬وري انرژي در كشت ذرت سيلويي كمتر سورگوم علوفه¬اي است (جدول6). دليل اين امر عملكرد پايين در واحد سطح (500/12 كيلو¬گرم ماده خشك در هكتار) و ميزان انرژي ورودي بيشتر در مزارع ذرت سيلويي است. در هر دو محصول بيشترين پتانسل گرمايش جهاني به¬ترتيب مربوط به كود نيتروژن و سوخت مصرفي بود. بيشترين و كمترين پتانسيل گرمايش جهاني به¬ترتيب از مزارع ذرت سيلويي بهاره و مزراع سورگوم علوفه¬اي (به¬ترتيب 9/1845 كيلوگرم CO2 در هكتار و 1729 كيلوگرم CO2 در هكتار) به¬دست آمد. دليل اين موضوع مصرف كمتر نهاده¬هاي كشاورزي از جمله علف¬كش¬ها و حشره¬كش¬ها در مزراع سورگوم علوفه¬اي است. همچنين در هر دو محصول كمترين ميزان توليد گازهاي گلخانه¬اي مربوط به كود پتاسيم به ميزان 5/39 كيلوگرم معادل CO2 در هر دو محصول بود. مقايسه مقادير پتانسيل گرمايش جهاني بر اساس واحد وزن عملكرد محصول در هكتار براي ذرت سيلويي و سورگوم علوفه¬اي نشان مي¬دهد كه تفاوت بسيار قابل توجه بين دو محصول وجود دارد. به¬طوري¬كه در كشت ذرت بهاره سيلويي پتانسيل گرمايش جهاني 1/12 برابر كشت سورگوم علوفه¬اي است. ميزان انرژي ورودي و انتشار گازهاي گلخانه‫اي در ذرت بهاره سيلويي بيشتر از سورگوم علوفه‫اي بود كه ناشي از عمليات زراعي بيشتر (از جمله علفكش¬ها و سموم حشره¬كش) است و از اين لحاظ كشت سورگوم علوفه¬اي داراي اثرات زيست¬محيطي كمتري است. در هر دو محصول مصرف سوخت و كود درصد بالايي از انرژي مصرفي و توليد گازهاي گلخانه¬اي را تشكيل مي¬دهد بنابراين استفاده از ادواتي كه باعث كاهش مصرف سوخت شوند توصيه مي¬گردد و همچنين لزوم بررسي و تحقيق جهت كشت¬هاي تناوبي و استفاده از گياهاني كه قادر به تثبيت نيتروژن هستند آشكار مي¬گردد.