بهينه‌سازي انرژي مصرفي و كاهش انتشار گاز‌هاي گلخانه‌اي در توليد عدس آبي با استفاده از روش تحليل پوششي داده‌ها

Optimization of energy consumption and mitigation of greenhouses gas emissions of irrigated lentil production using data envelopment analysis

در سال­هاي اخير افزايش مصرف نهاده­هاي كشاورزي منجر به افزايش انرژي مصرفي و انتشار گازهاي گلخانه­اي شده است. از اين رو، بهينه­سازي انرژي مصرفي و در نتيجه كاهش آلاينده­هاي زيست­محيطي از اهميت ويژه­اي برخوردارند. بدين­منظور، در اين تحقيق، بهينه­سازي انرژي مصرفي و كاهش انتشار گازهاي گلخانه­اي در توليد عدس آبي استان اصفهان با استفاده از روش تحليل پوششي داده­ها مورد مطالعه قرار گرفت. داده­هاي تحقيق به شكل تصادفي و از طريق مصاحبه حضوري پرسش‌نامه‌اي با 140 توليدكننده­ عدس آبي در سال زراعي 94-1393 جمع‌آوري شدند. بر اساس دو مدل "بازگشت به مقياس ثابت" و "بازگشت به مقياس متغير"، مقادير متوسط كارايي فني، كارايي فني خالص و كارايي مقياس به ترتيب برابر با 960/0، 998/0 و 961/0 محاسبه شدند. در حالت مصرف بهينه نهاده­ها، صرفه­جويي در كل انرژي 1031 مگاژول بر هكتار (معادل 12/3% كل انرژي مصرفي)، برآورد گرديد. در اين ميان، آب آبياري و كود نيتروژن به ترتيب با 28% و 20% داراي بيشترين سهم از كل انرژي ذخيره شده، بودند. مقادير كل انتشار گازهاي گلخانه­اي در شرايط واقعي و بهينه­ در يك هكتار زمين زراعي، به ترتيب 45/930 و 17/882 كيلوگرم معادل دي اكسيد كربن (18/5% كاهش در انتشار گازهاي گلخانه‌اي) محاسبه شدند. نهاده­هاي الكتريسيته و سوخت ديزل به ترتيب 37% و 32% از كل كاهش انتشار گازهاي گلخانه­اي را به خود اختصاص دادند.

In this study, the optimization of energy consumption and reduction of greenhouse gas emissions of irrigated lentil production in Esfahan province were conducted using data envelopment analysis (DEA) method. The used data were collected randomly from 140 lentil producers using a face to face questionnaire method in the cropping season of 2014-2015. Based on two DEA models of constant returns to scale (CRS) and variable returns to scale (VRS), the average values of technical efficiency, pure technical efficiency and scale efficiency were calculated as 0.960, 0.991 and 0.961, respectively. By consumption of optimum values of inputs, the total energy saving was estimated 1031 MJ/ha, i.e., 3.12% the total energy consumption, in which, irrigation water and nitrogen fertilizers with the shares of 35% and 15%, respectively, had the most contribution on the total energy saving. Total GHG emission at actual and optimum conditions were calculated as 930.45 and 882.17 kgCO2eq. per ha, respectively (5.18% reduction in total GHG emission)..