مطالعه کارایی مصرف انرژی و شاخص های اقتصادی در سیستم های تولید انگور منطقه سیستان

اساسا کشاورزی عبارت است از اداره کردن یک اکوسیستم برای تولید گیاهان و جانورانی که از نقطه نظر غذایی و یا الیافی مورد نیاز انسان بوده یا مطلوب او می باشند، که این اکوسیستم های کشاورزی وابسته به دو نهاده کاملا مختلف انرژی یعنی انرژی اکولوژیکی و زراعی هستند. منبع انرژی اکولوژیکی شامل انرژی خورشید است و انرژی زراعی می تواند به دو گروه بیولوژیکی و صنعتی تقسیم شود (کوچکی، 1373). با گذشت زمان و طی قرن های متمادی به دلیل رشد فزاینده جمعیت کره زمین، اکوسیستم های کشاورزی به تدریج از حالت معیشتی خارج شده و به سمت اکوسیستم های کشاورزی فشرده (مدرن) حرکت کرده است (عامری، 1379). بازدهی بالاتر اکوسیستم های مدرن فقط به کمک مقادیر قابل توجهی انرژی خارجی است که به وسیله انسان در کاشت، آبیاری، مصرف کود، مبارزه با آفات، امراض و علف های هرز و غیره مصرف می شود. سوختی که در ماشین های کشاورزی به کار می رود تا عملیات مختلف کاشت، داشت و برداشت را انجام دهد، تقریباً به اندازه خورشید، انرژی وارد زمین می نماید که به این ارقام باید مقادیر سرسامآوری از انرژی که در ساخت کودها و سموم شیمیایی و تحقیقات مربوط به آنها و همچنین تحقیقات مربوط به تولید نژادهای پر حاصل گیاهان و حیوانات کشاورزی به کار می رود را نیز اضافه کرد (کوچکی، 1373). پس سیستم های سنتی به دلیل شباهت زیاد با اکوسیتم های طبیعی و استفاده از انرژی های انسانی و حیوانی، مخارج انرژی کمتری در برداشته، لذا از بازده انرژی بالایی برخوردار است. با این حال در این سیستم ها عملکرد محصولات کشاورزی پایین است و نمی تواند پاسخگوی نیاز جمعیت در حال افزایش دنیا به ویژه در مورد تأمین غذای مورد نیاز باشد. بنابراین اکوسیستم های فشرده جایگزین اکوسیستم های سنتی شده که به دلیل استفاده از تکنولوژی های جدید سوخت های فسیلی، نیروی الکتریسیته و غیره، دارای بازده تولید محصول بیشتری می باشد (عامری، 1379). پیشرفت های کشاورزی در قرن بیستم نمایانگر، تلاش چندین نسل از کشاورزان، پژوهشگران و سیاستگزاران است. از سوی دیگر، همین پیشرفت پیامد های نامطلوبی را از نظر بوم شناختی، اجتماعی و اقتصادی به دنبال داشته است، که از آن جمله می توان به فرسایش و شور شدن، اسیدی شدن و زوال کمی و کیفی خاک، آلودگی منابع به مواد شیمیایی کشاورزی، جنگل زدایی، زوال ساختار های اجتماعی، تضعیف قدرت اقتصادی جوامع سنتی و پدیده هایی از این دست اشاره کرد (مهدوی دامغانی و همکاران، 1384). وجود این آثار سوء و لزوم توجه به مدیریت دقیق تر در امر منابع محدود طبیعی، باعث شد که در دهه 1980، کشاورزی ارگانیک (زیستی) در سطح جهان حیات تازه ای پیدا کند. ولی در مجموع، روند فعلی نظام های رایج کشاورزی به شکلی است که به نظر می رسد این نظام ها قادر به حل بحران به وجود آمده نیستند. رفاه برای تمام مردم تامین نشده است و بوم نظام ها رو به زوال و نابودی هستند. هنوز مهمترین چالش جهان امروز، امنیت غذایی و تامین نیاز اولیه ی انسان است (شریفی تهرانی، 1376). این چالش در مناطقی خشک و نیمه خشک که ایران هم در چنین اقلیمی قرار دارد، اهمیت دو چندان یافته است. بحران امنیت غذایی موجب تشدید مشکلات زیست محیطی و بوم شناختی شده است، زیرا از یک سو در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه، فشار جمعیت و فقر جوامع کشاورزی باعث کاهش سرانه ی تولید و فشار هر چه بیشتر به منابع شده است و از سوی دیگر، در کشور های توسعه یافته، نظام های کشاورزی به علت کوچک شدن ساختار کشاورزی برای تولید غذای کافی به فناوری ها و راهکار هایی متکی شده اند که بوم ناسازگار هستند. از مجموع نکات مطرح شده چنین بر می آید که تجدید نظر در نظام های رایج کشاورزی و روش های تولید مواد غذایی اجتناب پذیر باشد. بر این اساس باید نظام های نوینی طراحی شود که اولویت آنها پایداری دراز مدت در عین حفظ تولید در کوتاه مدت باشد (بهشتی، 1374). سیستم تولیدات کشاورزی در دنیا به دلیل استفاده از مکانیزاسیون، کودها و سموم شیمیایی و بذرهای اصلاح شده به طور عمیقی تغییر یافته است و در نتیجه، تغییرات قابل ملاحظه ای در جریان انرژی مصرفی در بخش کشاورزی ایجاد و موجب وابستگی بیشتری به انرژی سوخت فسیلی شده است. این تغییر الگوی مصرف انرژی، مشکلاتی از قبیل گرم شدن محیط زیست ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی آب و خاک و غیره را ایجاد کرده است (hatirli et al., 2006). پس با توجه به این نکته که منابع طبیعی محدود می باشد و اثرات سوء ناشی از عدم استفاده مناسب از منابع مختلف انرژی روی سلامتی انسان و محیط زیست تاثیر دارد، لزوم بررسی الگوهای مصرف انرژی را در بخش کشاورزی حیاتی ساخته است. چون یکی از روش های بسیار مفید در تحلیل و ارزیابی پایداری کشاورزی، استفاده از انرژی به عنوان ابزار محاسبه می باشد. نگرشی در کارکرد بخش های اقتصادی کشور، حاکی از موقعیت مناسب بخش کشاورزی در اقتصاد ایران است. زیرا کشاورزی توانسته است از نظر اشتغال زایی، تأمین درآمد و سهم آن در تولید ناخالص ملی، تأمین نیازهای مصرفی جمعیت و همچنین تأمین ارز، موقعیت مطلوب تری را نسبت به سایر بخش های اقتصادی کسب نماید (مطیعی لنگرودی، 1381) از آنجایی که فعالیت اصلی بخش عمده ای از جوامع روستایی ایران، کشاورزی و تولید محصولات زراعی، باغی و دامی می باشد، بخش عمده ای از انرژی مصرفی در جوامع روستایی صرف امور کشاورزی میشود، در واقع بخش کشاورزی به عنوان یکی از مهمترین بخش های اقتصاد وابسته به انرژی های تجدید پذیر و تجدید ناپذیر می باشد. پس تجزیه و تحلیل انرژی های ورودی و خروجی در سیستم های تولید به منظور طراحی الگوهای کشت و سیاست گذاری در بخش فروش محصولات زراعی، بدون بررسی کارایی و بهره وری مصرف انرژی به صورت علمی امکان پذیر نمی باشد. روابط انرژی در کشاورزی بخوبی با تکنیک های تولید، میزان نهاده ها، سطح عملکرد و عوامل محیطی مرتبط است (cetina and varder., 2008). مطالعه جریان انرژی می تواند ابعاد ناشناخته ای از روند تولید محصول را که در سایر روش های مدیریتی (اعم از روشهای رایج مطالعه مکانیزاسیون و یا روش های اقتصادی) مورد توجه قرار نمی گیرند، روشن سازد (میسمی و همکاران، 1387). هم اکنون در کشورهای پیشرفته جهان به خاطر حفظ و پایداری نظام های زراعی و طبیعی و تولید فرآورده های غذایی سالم و عاری از مواد شیمیایی تحقیقات گسترده ای در این زمینه شروع شده و به اجرا در آمده است و درصد فزاینده ای از جمعیت این کشورها گرایش به مصرف تولیدات ارگانیک که از قیمت بالاتری نیز برخوردار است پیدا کرده اند. امروزه بخش عمده ای از پژوهش ها در سطح جهان در همین راستا است و حتی سازمان های تامین کننده اعتبارات طرحها و پروژه های تولیدات غذایی را بدون توجیه های لازم بوم سازگاری این قبیل پروژه ها تامین اعتبار نمی کنند. علاوه بر آن در بخش کشاورزی هدف اصلی افزایش عملکرد و کاهش هزینه ها است. از این نظر محاسبه و ارزیابی بودجه انرژی بسیار مهم می باشد. پس با توجه به این نکته که انگور مهمترین محصول باغی در منطقه سیستان به شمار می رود که همواره میزان زیادی از مصرف انرژی را در بین دیگر محصولات کشاورزی منطقه به خود اختصاص داده و علی الخصوص انگور یاقوتی که رقم غالب تاکستان های سیستان است، بنابراین برای بهینه سازی و کاهش مصرفی انرژی همراه با افزایش کارایی و بهروری انرژی در تولید این محصول، لازم است که نوع و چگونگی مصرف انرژی بصورت علمی مشخص گردد. چون با توجه به ویژگی های منحصر به فرد انگور منطقه مثل عطر، طعم، زودرسی و نوبرانه بودن آن ضروری است که زیرساختهای لازم در چرخه تولید، توزیع و بازاررسانی این محصول از طریق آنالیزهای مختلف مانند تجزیه و تحلیل شاخص های انرژی و اقتصادی آن، فراهم شود تا این محصول بتواند نقش بهتر و موثرتری در بهبود وضعیت معیشتی کشاورزان، اوضاع اقتصادی و اجتماعی منطقه و حتی تأمین بخشی از نیاز کشور ایفا نماید. با توجه به نتایج (جداول و اشکال) هر هکتار در سیستم تولید انگور دارای انرژی ورودی کمتر، انرژی خروجی بیشتر، سهم انرژی مستقیم بیشتر، انرژی خالص بالاتر و بهره وری بیشتر می باشد. در نتیجه سیستم تولید انگور از لحاظ انرژی دارای پایداری می باشد. بیشترین انرژی های ورودی به الکتریسیته (جهت موتور برای استخراج آب) با انرژی 7654/53055 مگاژول، آب با انرژی 9738/12884 مگاژول و کود دامی با 3091/3043 مگاژول برای یک هکتار در کل دوره یکساله اختصاص یافت. علف کش با 0008/117 مگاژول، کودهای میکرو 312/156 مگاژول و ماشین آلات با 3847/369 مگاژول کمترین مقادیر انرژی ورودی را در این سیستم دارا می باشند. همچنین در بین کودهای شیمیایی به پتاسیم با 2169/1076 مگاژول بیشترین و فسفر کمترین سهم انرژی ورودی را دارا بوده است. همانطور که بیان شد انرژی آب و پمپاژ آن بوسیله الکتریسیته در سیستم تولید انگور منطقه سیستان بیشترین سهم را دارا می باشد، که شرایط اقلیمی و منطقه ای سیستان نیز آن را تا حدودی توجیه می کند، اما باید توجه داشت که نیاز آبی یک هکتار از باغات انگور بر اساس نیاز گیاه انگور در حداکثر حالت ممکن به طور طبیعی باید بین 8 تا 10 هزار متر مکعب باشد، اما نتایج بررسی در تحقیق نشان داد که رقم بدست امده (به طور متوسط 12600 متر مکعب در هکتار) خیلی بالاتر از استاندارد آب مصرفی برای یک هکتار از باغات منطقه می باشد این نشان دهنده هدر روی آب و الگوی مصرف آب نامناسب می باشد و نیاز به تجدیدنظر و اصلاح در بخش مدیریت آب و آبیاری در باغات منطقه می باشد. آبیاری مهمترین نیاز و شاهرگ حیاتی باغات منطقه است که پرباری و کم باری تولید محصول را در فصل برداشت 45 روزه انگور در سیستان مشخص می کند، پس لازم و ضروری است که با انجام روش های مدیریتی که بعدا ذکر خواهد شد بهره وری انرژی آب و الکتریسیته را در سیستم های تولیدی منطقه بالا برده شود. می توان سهم انرژی نهاده های مهم را از کل انرژی ورودی محاسبه نمود که به این مورد، نسبت انرژی گفته می شود. به خاطر اهمیت نهاده های آب، مواد شیمیایی و کودهای حیوانی، در بسیاری تحقیقات نسبت انرژی این نهاده ها به صورت جداگانه محاسبه می شود. این نسبت ها به صورت یک عدد مطلق و فاقد واحد می باشند. نسبت انرژی شاخص مناسبی برای مقایسه-ی کارایی مصرف یک نهاده در دو کشت بوم نیست و صرفا جنبه ی توصیفی برای یک سیستم کشاورزی دارد. حدود 04/92 درصد از انرژی های ورودی در سیستم تولید انگور را انرژی های مستقیم و 96/7 درصد آن را انرژی های غیرمستقیم تشکیل می دهند. باید توجه داشت که در سیستم تولید انگور منطقه انرژی های مستقیم ورودی شامل نیروی انسانی، گازوییل، بنزین، الکتریسیته و آب می باشند و انرژی های ورودی غیرمستقیم شامل کود دامی، انواع کودهای شیمیایی، آفت کشها، علف کشها، قارچ کشها و ماشین آلات می باشند. منابع انرژی تجدید پذیر حدود 04/23 درصد از کل انرژی های ورودی و منابع انرژی تجدید ناپذیر حدود 96/76 درصد آن را تشکیل داده اند که انرژی های تجدیدپذیر شامل نیروی انسانی، بذر، کود دامی و آب می باشند و منابع انرژی تجدیدناپذیر شامل گازوییل، الکتریسیته، انواع کودهای شیمیایی، آفت کشها، قارچ کشها، علف کشها و ماشینالات می باشند. برای محاسبه و تحلیل اقتصادی هزینه های کل نهاده های مصرفی در سیستم تولیدی منطقه که شامل هزینه های متغیر و هزینه های ثابت می باشد به طور متوسط برای یک هکتار از باغات منطقه محاسبه گردیده است. در هزینه های اقتصادی تولید محصول انگور، بیشترین سهم طبق بررسی های انجام شده مربوط به نیروی کارگر اجاره ای می باشد، که برای هر روز- نفر به مدت 8 ساعت معادل 250 هزار ریال مدنظر گرفته شده، همچنین هزینه های حمل و نقل، خرید یا اجاره ادوات و تجهیزات، خرید انواع نهاده های مصرفی (کودها، سموم و آفت کش ها)، هزینه الکتریسیته، هزینه زمین و غیره هر کدام به صورت جداگانه برای یک دوره متغیر یکساله و کل محاسبه شده است. به عنوان نمونه برای هر کیلوگرم کود دامی 250ریال بر اساس متوسط قیمت سال 1391 در نظر گرفته شده است، که کل هزینه کود دامی 2576000 ریال بدست آمد. همچنین هزینه کل کودهای شیمیایی 455133 ریال به طور متوسط برای یک هکتار و نیز هزینه الکتریسیته 822231 ریال به طور میانگین برای یک هکتار در سال بدست آمده است. سپس با استفاده از فرمول های مربوطه محاسبات نهایی انجام گردیده است. با توجه به جدول 7-4 مجموع هزینه های انجام شده برای یک هکتار انگور 27265798 ریال (دو میلیون و هفتصد و بیست و شش هزار و پنصد و هفتاد و نه تومان) در سال 1391 می باشد و سود ناخالص تولید شده با در نظر گرفتن متوسط تولید 195/10 تن در هر هکتار به ازای میانگین قیمت 17559 ریال برای هر کیلو گرم انگور، برابر با 179027904 ریال (هفده میلیون و نهصد و دو هزار و هفتصد و نود تومان) شد. در نتیجه سود خالص 151762106 ریال (پانزده میلیون و صد و هفتاده و شش هزارو دویست و ده تومان) برای هر هکتار محصول انگور به دست آمد. برای هر کیلوگرم انگور تولیدی 2674 ریال هزینه صرف شده که در نتیجه 14885ریال سود خالص به دست آمده است. از طرفی برای هر مگاژول انرژی تولیدی 1750 ریال سود خالص بدست آمد، در حالی که 226 ریال کل هزینه مصرفی برای هر مگاژول انرژی تولیدی بود. در مجموع نسبت سود به هزینه برابر با 566/6 می باشد ارزش ناخالص تولید 566/6 برابر کل هزینه تولید در محصول انگور می باشد. به تعبیری دیگر شاخص نسبت سود به هزینه (بزرگتر از یک) نشان میدهد تولید انگور در منطقه، سودآور می باشد. شاخص بهره وری اقتصادی در این تحقیق 00037/0 به دست آمد با توجه به مطالب بالا در جمع بندی کلی، سیستم تولید انگور برای کشاورز هزینه کمتری داشته و سود خالص بیشتری را حاصل کرده است. پس می توان نتیجه گیری کرد که این سیستم از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می باشد بر طبق جدول 7-4 و شکل 4-4 برای هر هکتار در سیستم تولید انگور منطقه سیستان، هزینه تولید کمتر، ارزش ناخالص تولید بیشتر، سود خالص و نسبت سود به هزینه بالا میباشد، در نتیجه سیستم تولید انگور از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می باشد. همانطوری که در جدول 6-4 ملاحظه شد کارایی انرژی درباغات انگور سیستان 53/1 بدست آمد. این کارایی انرژی در باغات انگور در آذربایجان غربی 75/0 (حسن زاده قورت تپه و پوراظهری، 1384)، در ترکیه در گلخانه 99/2 و در باغات 5/1 بود (ozakan et al., 2007). مقایسه آمار موجود نشانگر این مطلب است که در شرایط سیستان بازدهی انرژی یا کارایی انرژی در حد متعادلی قرار دارد. بازدهی 75/0 برای آذربایجان غربی نشان دهنده مصرف بی رویه انرژی در این منطقه است، بیشترین انرژی مصرفی در باغات آذربایجان غربی مربوط به کود نیتروژن است که به علت عدم مدیریت صحیح استفاده از نهاده ها می باشد (حسن زاده قورت تپه و پوراظهری، 1384). در سیستم هایی که انرژی بیشتری صرف تولید محصول می گردد، تولید هر واحد از محصول با صرف هزینه بیشتری صورت می گیرد. بنابراین توفیق کشاورزان در بازار تجارت، در گرو کاهش انرژی مصرفی و افزایش کارآیی آن یا افزایش قابل توجه قیمت مواد غذائی خواهد بود. بیشترین هزینه انرژی جهت تولید انگور، مربوط به انرژی الکتریسیته (67 درصد) بود که جهت پمپاژ آب مصرف گردید. دومین رقم هزینه انرژی در این تحقیق مربوط به آب و برابر با 16 درصد بدست آمد آبیاری نهاده ای است که غالبا کلید دست یابی به عملکردهای بالا یا عامل بهبود اراضی غیر حاصلخیز به حساب می آید. سازمان خواروبار جهانی fao معتقد است که برای تامین نیازهای غذائی جهان لازم است که سطح زیر کشت زراعت فاریاب افزایش داده شود. در فصل تابستان در منطق سیستان علیرغم استفاده از آب چاهکها که شوری آن به شدت بالا می رود، باعث عدم شاخه دهی مناسب و ضعیف شدن گیاه شده و با اندک کاهش دما در اواخر فصل زمستان (اسفند ماه) به شدت گیاه صدمه می بیند و عملکردها را کاهش می دهد. در ضمن بدلیل کاهش نزولات جوی و تداوم بحران خشکسالی درسالهای اخیر و تغییر اکوسیستم، اهمیت آب بیشتر از پیش روشن شده بطوریکه به عقیده صاحب نظران جنگ های آینده برای رقابت آب و منابع آبی خواهد بود و در تحرکات سیاسی منطقه ای نیز این مهم را می توان مشاهده کرد. محققین معتقدن که 10 تا 50 درصد آب مصرفی در کشاورزی، 40 تا 90 درصد آب مصرفی در صنعت و حدود 30 درصد آب مصرفی شهرها را می توان کاهش داد بدون آنکه به اصل هدف لطمه ای وارد شود (وهاب زاده و علیزاده، 1373). بنابراین سازماندهی مناسب توسط مدیریت تقاضا و تنظیم الگوی مصرف آب به صورت پایدار راهگشای تعدیل در اتلاف آب است. لذا باید یکی از سیاستهای استرات‍ژیک کلان کشور در حوزه کشاورزی و مدیریت آب استفاده بهینه از آبهای سطحی و زیرزمینی باشد که کاربرد سیستم های آبیاری تحت فشار و قطره ای جهت بهره وری بیشتر و افزایش راندمان آبیاری، خصوصاً در باغات انگور منطقه سیستان با استفاده از روشهای نوین آبیاری و اعتبارات تخصیصی امری ضروری و اجتناب ناپذیر خواهد بود. با توجه به این تحقیق میدانی که در سال 1391 در منطقه سیستان صورت گرفت، درصد بالایی از کشاورزان در سیستم تولید انگور به روش های سنتی و غیر کارشناسی به کشاورزی پرداخته اند و به علت پایین بودن میزان تحصیلات آشنایی زیادی با روش های مدیریتی کشاورزی علمی و کشاورزی پایدار ندارند. برای کاهش دادن این اثرات نامناسب و بالا بردن کارایی انرژی و افزایش پایداری بیشتر در این منطقه پیشنهاد می شود که با برگزاری کارگاه های آموزشی ادواری در منطقه سیستان کشاورزان را با مفهوم کشاورزی پایدار و اثرات مخرب زیست محیطی روش های نادرست زراعی و باغی در اکوسیستم منطقه آشنا شوند. راه های مناسب عملیات خاک ورزی، روش های نوین آبیاری با توجه به شرایط منطقه، زمان مناسب مقدار لازم و نحوه صحیح استفاده حداقلی از آفت کش ها، قارچ کش ها، علف کش ها، کودهای شیمیایی و کودهای میکرو به آنها آموزش داده شود. همچنین توصیه میشود به باغداران منطقه نحوه صحیح انواع هرس درختچه های انگور آموزش داده شود تا سهم هزینه نیروی کارگری اجاره ای کمتر گردد. حضور کارشناسان و مروجان کشاورزی مجرب در منطقه پررنگ تر شود. برای ارائه راهکار های مناسب و کارآمدتر باید در این منطقه طرح های تحقیقاتی بیشتری صورت بگیرد، که خارج از موضوع این طرح پژوهشی می باشد. اقلیم خاص منطقه سیستان که همیشه در معرض بلایای طبیعی خصوصاً خشکسالی قرار دارد در بسیاری از مواقع باعث کاهش سطح باغات منطقه شده، لذا برای احداث و احیای باغات جدید و خشکیده خصوصاً در جهت حفظ ذخایر ژنتیکی رقم یاقوتی که خاص منطقه سیستان است بایستی راهکارهای علمی و تحقیقاتی سرلوحه کار مسئولین مربوطه قرار گیرد. همچنین توصیه میشود جهت کم کردن اثرات سوء بحران خشکسالی در باغات منطقه راهکارهای ذیل دنبال گردد: 1. احداث و تجهیز چاهک ها و چاه ها 2. احداث استخرهای ذخیره آب 3. پوشش بتونی انهار در باغات