پیشرفت های کشاورزی در قرن بیستم که حاصل تلاش چندین نسل از کشاورزان، پژوهشگران و سیاستگزاران بوده هر چند باعث افزایش عملکرد محصولات مختلف شده، اما باعث وابستگی سیستم های تولیدی کشاورزی به مصرف بیش از پیش انرژی های ورودی خارجی شده است. بر این اساس مدیریت نظام های کشاورزی باید مورد بازنگری جدی قرار بگیرد و نظام های نوینی طراحی شوند که اولویت آنها پایداری در دراز مدت و در عین حال حفظ تولید در کوتاه مدت باشد. هدف از این مطالعه، مقایسه دو سیستم تولید خربزه و پنبه از نظر کارایی انرژی، بهره وری انرژی، نسبت سود به هزینه و مقدار مصرف انرژی های تجدیدشونده و غیر تجدید شونده می باشد. همچنین در این تحقیق به منظور تدوین راهکاری برای کاهش وابستگی به نهاده های خارجی نظام های تولید خربزه و پنبه و پیدا کردن ارتباط بین کارآیی مصرف انرژی و میزان پایداری بوم شناختی تعدادی سنجه (معیار) اجتماعی-اقتصادی با توجه به ویژگی های خاص نظام های تحت مطالعه در این تحقیق گنجانده شد. سنجه های اجتماعی شامل تعداد افراد خانواده، وجود یا عدم نیروی کار خانوادگی در مزرعه، سن کشاورز، میزان تحصیلات، نوع مالکیت زمین زراعی، تعداد قطعات زمین زیر کشت، اندازه مزرعه، سطح کل زمین های زیر کشت، فاصله مزرعه تا محل سکونت، دسترسی راحت به نهاده های تولید، بیمه، وام و اعتبارات بانکی و همچنین مروجان و کارشناسان اداره جهاد کشاورزی است. سنجه های اقتصادی شامل درآمد هر هکتار محصول زراعی، درآمد سالانه از محصولات دامی، درآمد قالی بافی، صنایع دستی و سایر درآمدهای کشاورز از منابع دیگر بود. به منظور اجرای این بررسی، اطلاعات از 104 مزرعه خربزه و 75 مزرعه پنبه با استفاده از پرکردن پرسشنامه و از طریق گفتگوهای رو در رو جمع آوری شد. پس از بررسی های انجام شده مشخص شد که در سیستم تولید پنبه در هر هکتار انرژی ورودی 47/151156 مگاژول (که 74/90% آن از منابع تجدید ناپذیر می باشد)، انرژی خروجی 27/42228 مگاژول، کارایی انرژی 279/0، بهره وری انرژی (kg.mj-1) 0237/0 و نسبت سود به هزینه 186/3 می باشد. در سیستم تولید خربزه در هر هکتار انرژی ورودی 89/205150 مگاژول (که 36/89% آن از منابع تجدید ناپذیر می باشد). انرژی خروجی 28/29957 مگاژول، کارایی انرژی 146/0، بهره وری (kg.mj-1) 768 /0 و نسبت سود به هزینه 626/1 شد. ازمقایسه این پارامترها مشخص شد سیستم تولید پنبه از سیستم تولید خربزه از نظر اکولوژیکی کاراتر و سودآورتر می باشد. از نقطه نظر پایداری، سیستم های تولید خربزه از 100 امتیاز کل، 96/62 امتیاز کسب کردند که شامل سنجه های اجتماعی مربوط به زارع با 058/13 امتیاز، سنجه های اجتماعی مربوط به نظام زراعی با 15/18 امتیاز و سنجه های اقتصادی با 75/31 امتیاز بود. در مقابل سیستم های تولید پنبه از سنجه های پایداری 66 امتیاز کسب کردند، که شامل سنجه های اجتماعی مربوط به زارع با 82/11 امتیاز، سنجه های اجتماعی مربوط به نظام زراعی با 06/18 امتیاز و سنجه های اقتصادی با 12/36 امتیاز بود. از مقایسه این دو مشخص شد که سیستم تولید پنبه نسبت به سیستم تولید خربزه از پایداری بیشتری برخوردار است.