بهینه سازی انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در تولید پرتقال با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک (مطالعه موردی: شهرستان دزفول)

زمینه و هدف: صرفه جویی در مصرف نهاده­ها، حفظ سوخت های فسیلی و کاهش آلودگی هوا، از جمله مزیت هایی استفاده موثر از انرژی هستند. این پژوهش با هدف بهینه سازی انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای محصول پرتقال در شهرستان دزفول، با کمک دو تکنیک بهینه یابی تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک چند هدفه اجرا شد. روش بررسی: در این تحقیق داده ها از ۶۰ باغدار پرتقال به شکل تصادفی و از طریق مصاحبه حضوری و پرسشنامه ای در سال زراعی ۱۳۹۵ جمع آوری گردید و با استفاده از دو تکنیک تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک چندهدفه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها: با توجه به نتایج حاصل از تکنیک تحلیل پوششی داده ها بر اساس مدل های بازگشت به مقیاس ثابت و متغیر و روش اندازه گیری ورودی محور، میانگین کارایی فنی، کارایی فنی خالص و کارایی مقیاس به ترتیب ۹۵/۰، ۹۸/۰ و ۹۷/۰ به­دست آمد. نتایج بهینه سازی مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای با استفاده از تحلیل پوششی داده ها نشان داد که حدود ۳۶/۴% از انرژی پرتقال، پتانسیل ذخیره شدن دارد که کودهای شیمیایی و سوخت دیزل بیشترین مقدار انرژی ذخیره شده را از کل انرژی ذخیره شده دارا می باشند. همچنین تحلیل پوششی داده ها قادر به کاهش ۳۸/۳۴ کیلوگرم کربن دی اکسید بر هکتار از گازهای گلخانه ای در محصول پرتقال می گردد. نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک نشان داد اگر تمامی نهاده ها به­صورت کاملا بهینه مصرف شود، می تواند انرژی مصرفی در تولید پرتقال در منطقه مورد مطالعه را به میزان ۱/۲۶% کاهش دهد که در نتیجه کاهش این عامل ورودی، انتشار گاز گلخانه­ای می­تواند به میزان قابل توجهی کاهش پیدا بکند. همچنین نتایج نشان داد که میزان انرژی ورودی برای تولید پرتقال در حالت ایده آل می تواند ۶۱/۳۲۸۱۰ مگاژول در هکتار باشد. بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج، استفاده از ماشین های نو به­جای ماشین های فرسوده به منظور مصرف سوخت کمتر و همچنین تشویق کشاورزان به انجام آزمون خاک برای تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک قبل از مصرف کود ها توصیه می شود.

کلیدواژه ها:

پرتقال ، بهینه یابی ، تحلیل پوششی داده ها ، الگوریتم ژنتیک