ارزيابي شاخص هاي انرژي در توليد گشنيز، كلزا و گندم در شهرستان نهاوند با تكنيك هاي هوش محاسباتي

Evaluation of Energy Indicators in the Production of Coriander, Rapeseed and Wheat in Nahavand City with Computational Intelligence Techniques

مديريت بهينه انرژي در سيستم ­هاي كشاورزي و انتشار گازهاي گلخانه ­اي ناشي از فعاليت­هاي كشاورزي، مبحثي است كه به يكي از موضوعات موردتوجه محققان در سراسر جهان تبدل شده است. اين پژوهش با استفاده از روش ميداني اقدام به­ جمع‌آوري و ثبت اطلاعات به‌صورت مصاحبه و پرسشنامه كرده است. بهينه ­سازي مصرف انرژي و مدل­ سازي انرژي مصرفي براي توليد اين محصولات با استفاده از شبكه ­هاي عصبي مصنوعي و تحليل پوششي داده ­ها انجام گرفت. به‌منظور انجام تحليل­ها از نرم ­افزارهاي DEA-SOLVER و EMS13 استفاده گرديد و مزارع ازنظر ميزان انرژي مصرفي و عملكرد توليدشان مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه متوسط انرژي براي هر هكتار محصول كلزا، گندم و گشنيز به ­ترتيب حدود 984375، 1338762 و 2/62671 مگا ژول بر هكتار است. در محصولات كلزا و گندم به ­ترتيب با 66/­57­% و 92/72­% به كودهاي شيميايي به‌ويژه كود ازته تعلق داشت و در محصول گشنيز نهاده سموم شيميايي به­ ميزان 01/68 درصد بالاترين سهم در انرژي ورودي را داشت. شاخص نسبت انرژي براي محصولات به­ ترتيب 0/60، 0/91 و 0/50 به­ دست آمد. درنتيجه سهم انرژي ­هاي غيرمستقيم به­ دليل مصرف كودهاي شيميايي و سموم شيميايي در تمامي محصولات بالابود. مقدار كارايي فني، كارايي فني خالص و كارايي مقياس در مزارع كلزا به­ ترتيب 0/89، 94 و 0/96 برآورد شد. پس از كود شيميايي، انرژي ذخيره‌شده توسط نهاده ­هاي سوخت با 15/98 درصد، سموم شيميايي با 4/02 درصد و بذر با 2/02 درصد دررتبه ­هاي دوم تا سوم جهت بهينه ­سازي انرژي ورودي بودند.

Optimal energy management in agricultural systems and the emission of greenhouse gases from agricultural activities is one of the topics of interest for researchers around the world. This research has used the field method to collect and record data in the form of interviews and questionnaires. Optimization of energy consumption and modeling of energy consumption for the production of these products were performed using artificial neural networks and data envelopment analysis. DEA-SOLVER and EMS13 software were used for analysis and farms were evaluated in terms of energy consumption and production performance. The results showed that the average energy per hectare of rapeseed, wheat and coriander is about 984375, 1338762 and 626771 MJ per hectare, respectively. In rapeseed and wheat crops, respectively 57.66% and 72.92% of energy input, belonged to chemical fertilizers, especially nitrogen fertilizer, and in coriander, chemical toxins input had the highest share in energy input with 68.01%. Energy ratio index for products was 0.60, 0.91 and 0.50, respectively. As a result, the share of indirect energy was high in all products due to the use of chemical fertilizers and chemical toxins. The amount of technical efficiency, net technical efficiency and scale efficiency in rapeseed fields were estimated to be 0.89, 94 and 0.96, respectively. After chemical fertilizer, energy stored by fuel inputs with 15.98%, chemical toxins with 4.02% and seeds with 2.02% of total stored energy, after chemical fertilizer in the second to third ranks for they had the optimization of input energy.