ارزیابی تاثیر مدیریت مصرف نهاده ها بر پایداری تولید کینوا: مصرف انرژی، مصرف آب و پیامدهای محیط زیستی

با افزایش محدودیت منابع آب و انرژی و نیاز به توسعه کشاورزی پایدار در مناطق خشک و نیمه خشک، مدیریت مصرف بهینه آب و نهاده های کشاورزی در تولید کینوا اهمیت ویژه ای یافته است. هدف این پژوهش، ارزیابی اثر مدیریت بهینه مصرف نهاده ها بر پایداری کشت کینوا با تمرکز بر بهره وری انرژی (EUE)، کارایی مصرف آب(WUE)  و شاخص محیط­زیستی (EII) بود. این مطالعه به­صورت لایسیمتری و تحت مدیریت کنترل شده انجام شد. انرژی ورودی سیستم شامل انرژی ناشی از مصرف سوخت، آب، برق، کود و سم، بذر و نیروی انسانی و انرژی خروجی شامل انرژی حاصل از عملکرد دانه کینوا در نظر گرفته شد. شاخص های بهره وری انرژی، کارایی مصرف آب و شاخص محیط­زیستی بر اساس روابط استاندارد محاسبه گردیدند. نتایج نشان داد که مدیریت بهینه مصرف نهاده ها در کشت کینوا منجر به کاهش چشمگیر انرژی ورودی و شاخص محیط­زیستی و افزایش بهره وری انرژی و کارایی مصرف آب شد. به طور مشخص، انرژی ورودی سیستم برابر ۲۰۲۰۹/۸ مگاژول بر هکتار بود، در حالی که انرژی خروجی حاصل از محصول برابر ۴۹۴۰۶/۷ مگاژول بر هکتار برآورد شد که منجر به بهره وری انرژی (EUE) برابر با ۲/۴۴ شد. کارایی مصرف آب (WUE) نیز برابر ۰/۸۱کیلوگرم بر مترمکعب محاسبه شد که نشان دهنده استفاده موثر از آب در طول فصل رشد است. شاخص محیط­زیستی (EII) نیز با مقدار ۲۸۲۱/۶ کیلوگرم دی­اکسیدکربن معادل در هکتار کاهش قابل توجه اثرات محیط­زیستی را نشان می دهد. مقادیر به دست آمده برای شاخص ها بیانگر نقش تعیین کننده مدیریت آبیاری و مصرف نهاده ها در افزایش پایداری تولید کینوا هستند. تحلیل حساسیت با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو نشان داد که پایداری سیستم بیشترین حساسیت را نسبت به تغییرات شاخص های کارایی مصرف آب و بهره وری انرژی دارد، که بر اهمیت مدیریت دقیق این دو مولفه در سیستم های زراعی مناطق خشک و نیمه خشک تاکید می کند.

کلیدواژه ها:

بهره وری انرژی ، تحلیل حساسیت ، تحلیل چندمعیاره ، روش مونت کارلو ، کارایی مصرف آب