| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,196 |
| تعداد مقالات | 77,227 |
| تعداد مشاهده مقاله | 157,217,996 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 118,403,668 |
ارزیابی ردپای کربن و ردپای نیتروژن تولید گندم، گوجه فرنگی، پیاز و هندوانه در سیستان و بلوچستان | ||
| مهندسی بیوسیستم ایران | ||
| دوره 57، شماره 2، تیر 1405، صفحه 1-22 اصل مقاله (1.36 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2026.411038.665638 | ||
| نویسندگان | ||
| مجید دکامین1؛ حسین رضایی2؛ امین ترنجیان* 3 | ||
| 1استادیار گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، همدان | ||
| 2گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران | ||
| 3گروه علوم آب و خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران | ||
| چکیده | ||
| کشاورزی در مناطق خشک و نیمهخشک با چالش همزمان تأمین امنیت غذایی و کاهش فشارهای زیستمحیطی ناشی از مصرف فشرده نهادهها روبهرو است. در این چارچوب، شاخصهای ردپای کربن (CF) و ردپای نیتروژن(NF) ابزارهایی کارآمد برای ارزیابی پایداری سامانههای تولید محصولات زراعی محسوب میشوند. این پژوهش با هدف ارزیابی جامع ردپای کربن و ردپای نیتروژن چهار محصول عمده شامل گندم (Triticum aestivum L.)، گوجهفرنگی (Solanum lycopersicum L.)، پیاز (Allium cepa L.) و هندوانه (Citrullus lanatus Thunb.) در استان سیستان و بلوچستان انجام شد. دادههای مورد استفاده از آمارنامههای رسمی وزارت جهاد کشاورزی و اطلاعات واقعی مصرف نهادهها و عملکرد محصولات استخراج گردید. ردپای نیتروژن با در نظر گرفتن انتشارهای مستقیم شامل تصعید آمونیاک، انتشار اکسید نیتروژن، آبشویی نیترات و آمونیوم، و همچنین انتشارهای غیرمستقیم ناشی از تولید و حمل نهادههای کشاورزی محاسبه شد. ردپای کربن نیز بر پایه مجموع انتشار گازهای گلخانهای ناشی از مصرف کودها، سوخت، برق، آب آبیاری، ماشینآلات و نهادههای شیمیایی برآورد گردید. نتایج نشان داد که در مقیاس هکتاری، گوجهفرنگی با 08/4584 کیلوگرم معادل دیاکسیدکربن در هکتار بیشترین ردپای کربن را داشت، در حالی که هندوانه با 35/3027 کیلوگرم معادل دیاکسیدکربن در هکتار کمترین مقدار را نشان داد. همچنین بیشترین ردپای نیتروژن غیرمستقیم مربوط به هندوانه (84/1665 گرم معادل نیتروژن) و گوجهفرنگی (57/1565 گرم معادل نیتروژن) بود. با این حال، در مقیاس محصولمحور، گندم به دلیل عملکرد پایین (88/1 تن در هکتار) بالاترین شدت ردپای کربن را با حدود 1663 کیلوگرم معادل دیاکسیدکربن به ازای هر تن محصول و همچنین بیشترین ردپای نیتروژن محصولمحور را نشان داد، در حالی که پیاز و هندوانه کمترین شدت انتشار را به ازای هر تن محصول داشتند. شاخصهای اقتصادی نیز نشان دادند که گندم بیشترین هزینه زیستمحیطی را به ازای هر واحد ارزش اقتصادی تولید ایجاد میکند، در حالی که پیاز و هندوانه از کارایی زیستمحیطی–اقتصادی مطلوبتری برخوردار بودند. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که ارزیابی پایداری صرفاً بر پایه شاخصهای هکتاری میتواند گمراهکننده باشد و ترکیب شاخصهای سطحمحور، محصولمحور و اقتصادی، مبنای دقیقتری برای اصلاح الگوی کشت، بهبود بهرهوری منابع و کاهش فشارهای زیستمحیطی در مناطق خشک و نیمهخشک فراهم میکند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| کاهش آلودگیها؛ کاهش ضایعات و افزایش راندمان و بهره وری؛ پایداری زیستمحیطی | ||
| مراجع | ||
|
Amani, M., Najafabadi, M. O., Mirdamadi, S. M., & Torkashvand, A. M. (2025). Dynamic analysis of the water, food, and energy nexus in minab county: An integrated approach to sustainable water resource management in hormozgan province. Results in Engineering, 27, 106185. Bai, F., Cai, Q., Zheng, X., Lei, Z., Wang, W., Liang, J., ... & Qi, J. (2025). An integrated framework for reducing construction carbon emissions using real-time monitoring and econometrics. Scientific Reports, 15(1), 34188. Chen, R., Zhang, R., & Han, H. (2021). Where has carbon footprint research gone?. Ecological Indicators, 120, 106882. Dekamin, M., Rezaei, H., & Nabavi-Pelesaraei, A. (2025). Balancing profit and planet: A comprehensive analysis of watermelon farming through material flow cost accounting (MFCA). Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, 101293. Dekamin, M., & Kheiralipour, K. (2023). Material and energy flow cost accounting (MEFCA) of grape production in Malayer city. Dekamin, M., Toranjian, A., & Shafiei, M. (2025). Energy and economic analysis of potato production under furrow and sprinkler irrigation systems using material flow cost accounting. Cleaner Engineering and Technology, 101136. Dekamin, M., Rezaei, H., & Toranjian, A. (2026). Assessment of the Carbon and Nitrogen Footprints for Wheat, Tomato, Onion, and Watermelon Cultivation in the Sistan and Baluchestan Region. Iranian Journal of Biosystem Engineering. Denora, M., Candido, V., D’Antonio, P., Perniola, M., & Mehmeti, A. (2023). Precision nitrogen management in rainfed durum wheat cultivation: Exploring synergies and trade-offs via energy analysis, life cycle assessment, and monetization. Precision Agriculture, 24, 2566–2591. Ding, Y., Li, Y., Zheng, H., Ma, Y., Huang, G., Li, Y., & Shen, Z. (2022). Mapping water, energy and carbon footprints along urban agglomeration supply chains. Earth's Future, 10(4), e2021EF002225. Elhami, B., Raini, M. G. N., Taki, M., Marzban, A., & Heidarisoltanabadi, M. (2021). Analysis and comparison of energy-economic-environmental cycle in two cultivation methods (seeding and transplanting) for onion production (case study: central parts of Iran). Renewable Energy, 178, 875-890. Gu, B., Zhang, X., Lam, S. K., Yu, Y., Van Grinsven, H. J., Zhang, S., ... & Chen, D. (2023). Cost-effective mitigation of nitrogen pollution from global croplands. Nature, 613(7942), 77-84. Halpern, B. S., Frazier, M., Verstaen, J., Rayner, P. E., Clawson, G., Blanchard, J. L., et al. (2022). The environmental footprint of global food production. Nature Sustainability, 5, 1027–1039. Huang, W., Wu, F., Han, W., Li, Q., Han, Y., Wang, G., ... & Wang, Z. (2022). Carbon footprint of cotton production in China: Composition, spatiotemporal changes and driving factors. Science of the Total Environment, 821, 153407. Leach, A. M., Galloway, J. N., Bleeker, A., Erisman, J. W., Kohn, R., & Kitzes, J. (2012). A nitrogen footprint model to help consumers understand their role in nitrogen losses to the environment. Environmental Development, 1(1), 40-66. Liang, D., Lu, H., Guan, Y., Feng, L., Chen, Y., & He, L. (2023). Further mitigating carbon footprint pressure in urban agglomeration by enhancing the spatial clustering. Journal of Environmental Management, 326, 116715. Mohammadi, M., Pouryousef, M., & Farhang, N. (2023). Study on germination and seedling growth of various ecotypes of fennel (Foeniculum vulgare Mill.) under salinity stress. Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, 34, 100481. Qasim, W., Zhao, Y., Wan, L., Gettel, G. M., Lv, H., Lin, S., & Butterbach-Bahl, K. (2022). The potential importance of soil denitrification as a major N loss pathway in intensive greenhouse vegetable production systems. Plant and Soil, 471, 157–174. Qin, Y., Li, B., Niu, Z., Huang, W., & Wang, C. (2011). Stepwise decomposition and relative radiometric normalization for small footprint LiDAR waveform. Science China Earth Sciences, 54(4), 625-630. Rees, W. (2018). Ecological footprint. In Companion to environmental studies (pp. 43-48). Routledge. Reisinger, A., Ledgard, S. F., & Falconer, S. J. (2017). Sensitivity of the carbon footprint of New Zealand milk to greenhouse gas metrics. Ecological Indicators, 81, 74-82. Shibata, H., Galloway, J. N., Leach, A. M., Cattaneo, L. R., Cattell Noll, L., Erisman, J. W., ... & Bleeker, A. (2017). Nitrogen footprints: Regional realities and options to reduce nitrogen loss to the environment. Ambio, 46(2), 129-142. Van Fan, Y., Klemeš, J. J., Lee, C. T., & Perry, S. (2018). Anaerobic digestion of municipal solid waste: Energy and carbon emission footprint. Journal of environmental management, 223, 888-897. Wang, X., Zhang, Y., Chen, S., Shao, L., Sun, H., & Liu, X. (2023). Assessment of greenhouse gases emissions, global warming potential and net ecosystem economic benefits from wheat field with reduced irrigation and nitrogen management in an arid region of China. Agriculture, Ecosystems & Environment, 341, 108197. Wang, Z. B., Zhang, H. L., Lu, X. H., Wang, M., Chu, Q. Q., Wen, X. Y., & Chen, F. (2016). Lowering carbon footprint of winter wheat by improving management practices in North China Plain. Journal of Cleaner Production, 112, 149-157. Wang, Z., Bui, Q., Zhang, B., & Pham, T. L. H. (2020). Biomass energy production and its impacts on the ecological footprint: an investigation of the G7 countries. Science of the Total Environment, 743, 140741. Wiedmann, T., & Minx, J. (2008). A definition of ‘carbon footprint’. Ecological economics research trends, 1(2008), 1-11. Xu, J., Guan, Y., Oldfield, J., Guan, D., & Shan, Y. (2024). China carbon emission accounts 2020-2021. Applied Energy, 360, 122837. Xu, Q., Hu, K., Yao, Z., & Zuo, Q. (2020). Evaluation of carbon, nitrogen footprint and primary energy demand under different rice production systems. Ecological Indicators, 117, 106634. Xue, J. F., Pu, C., Liu, S. L., Zhao, X., Zhang, R., Chen, F., ... & Zhang, H. L. (2016). Carbon and nitrogen footprint of double rice production in Southern China. Ecological Indicators, 64, 249-257. Yan, M., Cheng, K., Luo, T., Yan, Y., Pan, G., & Rees, R. M. (2015). Carbon footprint of grain crop production in China–based on farm survey data. Journal of Cleaner Production, 104, 130-138. Yang, B., Zhang, T., Zhang, M., & Li, B. (2022). Reactive nitrogen releases and nitrogen footprint during intensive vegetable production affected by partial human manure substitution. Environmental Science and Pollution Research, 29(13), 19572–19582. Zhang, Y., Liu, X., Wang, J., Chen, S., & Sun, H. (2022). Exploring the environmental impact of crop production in China using a comprehensive footprint approach. Science of the Total Environment, 824, 153898. Zhou, J., Li, B., Xia, L., Fan, C., & Xiong, Z. (2019). Organic-substitute strategies reduced carbon and reactive nitrogen footprints and gained net ecosystem economic benefit for intensive vegetable production. Journal of Cleaner Production, 225, 984-994. Ziaei, S. M., Mazloumzadeh, S. M., & Jabbary, M. (2015). A comparison of energy use and productivity of wheat and barley (case study). Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 14(1), 19-25. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 45 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 41 |
||