تحقیق بررسی و تعیین میزان مصرف انرژی برای تولید گوجه فرنگی گلخانه ای در گلخانه های

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

بررسی و تعیین میزان مصرف انرژی برای تولید گوجه فرنگی گلخانه ای در گلخانه های (کد مقاله 98)

فرزام پاشایی ، محمد هاشم رحمتی ، پیام پاشایی

چکیده

با افزایش روز افزون جمعیّت در دنیا و محدودیّت در اراضی قابل کشت، افزایش عملکرد در واحد سطح به عنوان یکی از چند راه محدود باقیمانده برای تامین مواد غذایی انسان است با احداث گلخانه، که یکی از راههای افزایش عملکرد است میتوان در جهت بهبود این امر اقدام نمود. اما محدودیّت انرژی نیز یکی دیگر از چالشهای فرا روی بشر است به طوریکه افزایش عملکرد بدون در نظر گرفتن انرژی مصرفی تقریباً بی معنی به نظر میرسد. بنابراین با توجه به مصرف زیاد انرژی در تولیدات گلخانه ای، مطالعه در این زمینه ضروری است. بنابراین به منظور تعیین میزان انرژی مصرفی و شاخص های انرژی در کشت گوجه فرنگی گلخانه ای در استان کرمانشاه در سال 1385 ، سی واحد گلخانهای در دو شهرک گلخانهای در این استان مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفتند این گلخانه ها از نظر سازه و کلیه سیستم های بکار برده شده کاملاً مشابه بودند و فقط در سیستم های مدیریتی کشت دارای تفاوت هایی بودند. جهت انجام این تحقیق ابتدا پرسش نامه ای تهیه گردید. سپس با انجام مصاحبه با گلخانه داران تکمیل نمودن این پرسش نامه ها برای همگی گلخانه های مورد مطالعه اطلاعات مورد نیاز برای محاسبه انرژی نهاده های مصرفی و تعیین شاخص های انرژی بدست آمد. در تحقیق بمنظور ترسیم نمودارها و گرافهای و آنالیز آماری مقادیر فاکتورهای مختلف انرژی مربوطه از نرم افزار آماری Excel استفاده شد. پس از انجام محاسبات مربوطه، نتایج بدست آمده نشان داد که در گلخانه های مورد مطالعه متوسط انرژی مصرفی برای تولید یک کیلوگرم گوجه فرنگی گلخانه ای 8081/0 مگاژول بوده است. مقادیر متوسط بهره دهی انرژی، متوسط افزوده خالص انرژی و نسبت انرژی نیز به ترتیب برابر بودند با 327/1کیلوگرم بر مگاژول، 426/1225- مگاژول بر هکتار و 9899/0 (بدون بعد). بدین ترتیب معلوم شد که در گلخانه های مورد مطالعه در استان کرمانشاه راندمان و کارایی انرژی پایین بوده و به صرفه نمی باشد اما به دلیل اینکه قیمت نهاده های مصرفی انرژی در کشور پایین، و قیمت محصول گوجه فرنگی گلخانه ای بالا است بنابراین کشت گوجه فرنگی گلخانه ای در استان کرمانشاه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان داد که می توان با تغییر مدیریت در کشت گلخانهای و اصلاح روش های کشت و تغییر در رقم بذر گوجه فرنگی، مصرف انرژی در گلخانه های گوجه فرنگی استان کرمانشاه را بهینه نمود و با ارتقاء دادن مقادیر شاخص های انرژی راندمان و کارایی مصرف انرژی را در این گلخانه افزایش داد.

مقدمه

پیش بینی می شود که جمعیت جهان تا سال 2040 حداقل به 10 میلیارد نفر برسد از طرفی طبق آخرین آمار ذخایر نفت جهان تا 40 سال آینده به اتمام خواهد رسید. بنابراین انسان در آینده مجبور به تولید غذای بیشتر با انرژی کمتری خواهد بود.

با توجه به موارد ذکر شده انسان در آینده مجبور به تهیه مواد غذایی برای ده میلیارد نفر از زمین می باشد و چون در سالهای گذشته اکثر زمینهای زراعی (حتی نا مرغوب)هم تحت کاشت قرار گرفته اند. بنابراین فقط استفاده از روشهای نوین و استفاده بهینه از زمینهای زراعی موجود به عنوان یکی از چند راه تهیه غذای بشر آینده باقی می ماند و همواره باید تولید مواد غذایی با افزایش جمعیت تناسب داشته باشد. در غیر این صورت بشر آینده امکان زیست مسالمت آمیز را از دست خواهد داد. بنابراین در آینده تولیدی پایدار و موفق خواهد بود که بتواند در عین تولید زیادتر انرژی کمتری نیز مصرف کند.

یکی از روشهای نوین کشاورزی متراکم (Intensive)، کشت گلخانهای است[5]. در این روش با مساعد نمودن محیط کشت و صرف انرژی بیشتر از سطح کمتر، تولید بیشتری را بدست می آوریم. این روش دارای محاسن و معایبی است از محاسن این روش تولید بیشتر در واحد سطح است بطوریکه در یک سطح مشابه تا ده برابر میتوان محصول بیشتر به دست آورد[7]. از محاسن دیگر این روش تولید غیر فصل محصول است. که این مزیت باعث شده تا کشاورز با صرف منابع زیاد (پول و انرژی) به این کار اقدام کند اما احداث گلخانه دارای معایبی نیز هست. ضعف عمده این روش، مصرف بیرویه انرژی توسط تولید کنندگان است. بطوریکه تولید کننده با صرف انرژی زیاد اقدام به کشت محصول نموده که در کشور ما به دلیل استفاده کشاورزان از انرژی یارانهای مصرف انرژی از دیگر نقاط جهان بیشتر است و به دلیل قیمت پایین انرژی کشاورز هیچگونه اقدامی در جهت کاهش مصرف انرژی نمی کند. اما در نهایت قسمت عمده ای از در آمد کشاورز صرف تهیه انرژی (برای گرم و سرد کردن گلخانه) خواهد شد. لذا، با بررسی نحوه کشت، مشخص نمودن مراحل انرژیبر میتوان با ارایه راهکارهایی در جهت کاهش مصرف انرژی، تولید زیاد با مصرف انرژی کمتری را امکان پذیر نمود[12].

در این مقاله سعی میشود با بررسی گلخانههای مختلف از نظر انرژی مصرفی به تفکیک هر مرحله کشت گیاه، گلخانهها را با یکدیگر مقایسه کنیم و در نهایت نسبت به شناسایی گلوگاههای پر مصرف انرژی اقدام نموده و راهکارهایی در جهت کاهش مصرف انرژی ارائه نماییم.

در استان کرمانشاه با احداث چند شهرک متمرکز گلخانهای و دو شهرک در حال احداث و چند تقاضای احداث دیگر، بررسی بر روی گلخانه های احداثی از لحاظ مقادیر انرژی مصرفی به تفکیک مراحل مختلف کاشت، داشت و برداشت بسیار ضروری است و میتواند از درجه اهمیت بالایی برخوردار باشد. طی دو سال گذشته احداث گلخانهها در استان با رشد بسیار سریع از سطح 2 هکتار گلخانه به 47 هکتار رسیده است و کشت گوجهفرنگی از لحاظ سطح در مرتبه دوم قرار دارد(جهاد کشاورزی کرمانشاه). بنابراین پیشنهاد هر روشی که بتواند در کاهش مصرف انرژی نقش مثبتی داشته باشد، میتواند منجر به کاهش قیمت نهایی محصول و افزایش درآمد تولیدکننده گردد. بنابراین با در نظر گرفتن سطح زیر کشت گلخانهای در کل کشور و روند رو به رشد آن میتوان مقدار قابل توجّهی از میزان استفادۀ منابع انرژی را کاهش داد و آن را برای نسلهای آینده حفظ نمود.

با توجه به مطالب ذکر شده هدف اصلی این مقاله بررسی و تعیین میزان مصرف انرژی با استفاده از شاخص های انرژی ( بهره دهی انرژی، نسبت انرژی و افزوده خالص انرژی ) در گلخانه های استان کرمانشاه است و بدین ترتیب میتوان راهکارهایی به منظور بهینه سازی مصرف انرژی در گلخانه ها ارائه نمود.

مواد و روشها

در استان کرمانشاه تعداد گلخانه هایی که به تولید گوجه فرنگی اشتغال دارند در حدود 113 عدد هستند ( در حال حاظر 80 گلخانه فعال می باشد ) که بیشتر این گلخانه ها در شهرستان قصرشیرین واقع شدهاند. بنابراین برای انتخاب اندازه جامعه آزمایشی در سطح اعتماد مهندسی ( 95 درصد ) نیاز به انتخاب جامعه آزمایشی کوچکی است[8][6][9] اما برای بالا بردن دقت در این مقاله 30 عدد گلخانه از میان آنها به تصادف انتخاب شده است. لازم به ذکر است که گلخانههای مورد مطالعه همگی دارای مشخصات فنی واحد و رقم کشت یکسانی هستند ( cherry ) و تنها تفاوت آنها در نحوه اعمال مدیریت گلخانه است. بنابراین تنها به بررسی عوامل تاثیر گذار ( نهاده های انرژی ورودی ) پرداخته خواهد شد.

برای جمع آوری اطلاعات و اطمینان از دقیق بودن اطلاعات دریافتی ابتدا برای هر واحد گلخانهای یک فرم جمع آوری اطلاعات تهیه و تنظیم شد[9][11][12][13][14] و به صورت مصاحبه مستقیم با تولیدکنندگان گوجه فرنگی گلخانهای فرم های مذکور تکمیل گردید. از هر گلخانه در مرحله آماده سازی زمین تا اتمام برداشت به صورت هفته ای بازدید هایی انجام شد و اطلاعات اخذ شده در فرم های مخصوص هر گلخانه ثبت گردید. جهت افزایش دقت در اندازه گیری میزان سوخت مصرفی، از تمامی مخازن سوخت بازدید شد و اندازه سطح سوخت مصرفی آنها محاسبه گردید. در مورد میزان انرژی الکتریکی مصرفی، تغییرات شاخص کنتور از ابتدا تا انتهای دوره کشت ثبت شد و با هماهنگی به عمل آمده با تولیدکننده از مصرف غیر ضروری انرژی الکتریکی جلوگیری به عمل آمد. میزان کود حیوانی مصرفی بر اساس اندازهگیری توسط باسکول محاسبه شد و میزان کودهای شیمیایی و آفت کش ها نیز با اندازه گیری تعداد دوره ها و میزان استفاده در هر دوره محاسبه گردید. میزان انرژی مصرفی ماشین آلات با اندازه گیری ساعات کار و مقدار مصرف ویژه سوخت آنها محاسبه گردید. ضمناً برای تعیین مقدار آب مصرفی در طول دوره کشت، تغییرات شاخص کنتور آب هر گلخانه ثبت گردید[14][23].

سنجش میزان انرژی نیاز به شاخصهایی دارد که در این مقاله بکارگرفته شدهاند که در ادامه به آنها پرداخته میشود.

شاخص های انرژی