Modeling and sensitivity analysis of energy inputs for apple production in Iran

8
ﻣﺠﻠﻪ ﭘﮋﻭﻫﺶ ﻣﺎﺷﻴﻦ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻫﺎﻱ ﻛﺸﺎﻭﺭﺯﻱ ﻫﺎﻱ ﺳﺎﻝ ﺩﻭﻡ ﺷﻤﺎﺭﻩ/ ﺩﻭﻡ/ ﺗﺎﺑﺴﺘﺎﻥ ﺑﻬﺎﺭ۱۳۹۲ ) ۵۳ - ۶۰ ( ﻣﺪﻝ ﺳﺎﺯ ﺗﺤﻠ ﺣﺴﺎﺳ ﻧﻬﺎﺩﻩ ﻫﺎ ﺍﻧﺮﮊ ﺑﺮﺍ ﺗﻮﻟ ﺩﺭ ﻟﻨﮕﺮﻭﺩ ﺷﻬﺮﺳﺘﺎﻥ ﺍﺳﺘﺎﻥ ﻼﻥ ﺳﺮﺍﻳﻲ ﭘﻠﻪ ﻧﺒﻮﻱ ﺍﺷﻜﺎﻥ١ ، ﻋﺒﺪﻱ ﺭﺿﺎ۲ ، ﺻﺎﻟﺤﻲ ﻣﺮﺿﻴﻪ۳ * ﻣﺒﺘﻜﺮ ﻗﺎﺳﻤﻲ ﺣﺴﻦ۴ ﭼﮑ ﺪﻩ ﺗﻌ ﻴﻴ ﺍﻟﮕﻮ ﻣﺼﺮﻑ ﺍﺭﺍﻳﻪ ﺑﺮﺍ ﻣﺪﻝ ﺑﺮ ﻋﻼﻭﻩ ﺁﻥ ﺎﻓﺘﻦ ﺑﻪ ﻧﻬﺎﺩﻩ ﺰﺍﻥ ﺩﻧﺒﺎﻝ ﺍﻧﺮﮊ ﺁﻥ ﻣﺼﺮﻓ ﺯﻣ، ﻨﻪ ﺑﺮﺍ ﺑﻬ ﻨﻪ ﺳﺎﺯ ﺭﺍ ﺁﻥ ﻧﻴﺰ ﻓﺮﺍﻫﻢ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ ﺩﺭ ﮐﻪ، ﭘﮋﻭﻫﺶ ﻣﻲ ﺑﺮﺭﺳﻲ ﺷﻮﺩ. ﺍﻧﺮﮊ ﮐﻞ ﺰﺍﻥ ﻭﺭﻭﺩ ﻋﻤﻠﮑﺮﺩ ﺗﺮﺗ ﺑﻪ ﻫﮑﺘﺎﺭ ﻭﺍﺣﺪ ﺩﺭ ﺑﺎ ﺑﺮﺍﺑﺮ۷۸ / ۳۶۶۱۶ ﻣﮕﺎﮊﻭﻝ۵۳ / ۱۴۶۳۶ ﻠﻮﮔﺮﻡ ﺑﻪ ﺩﺳﺖ. ﺁﻣﺪﻧﺪ ﺍﺯ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺑﺎ ﻟﮕﺎﺭ ﺗﺎﺑﻊ ﺘﻤ ﮐﺎﺏ- ﺑﺎ ﺩﺍﮔﻼﺱ ﺑﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻘﺎﺩ ﺿﺮ ﻴﻴ ﺿﺮﺍ ﺑﺘ) β ( ﻣﻌﺎﺩﻟﻪ ﺍﻧﺮﮊ ﻫﺎ ﻭﺭﻭﺩ ﺧﺮﻭﺟ ﺗﻌ ﻴﻴ ﻧﺘ ﺑﻪ ﺑﻨﺎ. ﺷﺪ ﺍﺯ، ﺎﻥ ﻭﺭﻭﺩ ﺍﺛﺮ ﻫﺎ، ﺍﻧﺮﮊ ﻫﺎ ﺑﻪ ﻣﺮﺑﻮﻁ ﺮﻭ ﮐﺎﺭﮔﺮ، ﺩﺍﻣ ﮐﻮﺩ ﺑﺬﺭ ﺑﺮﺍ ﺍﻧﺮﮊ ﻣﺪﻝ ﺳﻄﺢ ﺩﺭ۱ ﻣﻌﻨ% ﺩﺍﺭ. ﻣﻘ ﺁﺯﻣﻮﻥDurbin- Watson ﺑﺮﺍ ﻣﺪﻝ ﺑﺎ ﺑﺮﺍﺑﺮ۱۳۸ / ۲ ﺷﺪ ﻧﺸﺎﻥ ﮐﻪ ﺩﻫﺪ ﺧﻮﺩ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕ ﻣﻌﻨ ﺩﺍﺭ ﺍﺣﺘﻤﺎﻝ ﺳﻄﺢ ﺩﺭ۱ % ﺩﺍﺩﻩ ﻫﺎ ﻭﺟﻮﺩ ﻣﻘﺪﺍﺭ. ﻧﺪﺍﺭﺩR 2 ﺑﺮﺍ ﻣﺪﻝ ﺑﺎ ﺑﺮﺍﺑﺮ۹۹ / ۰ . ﺷﺪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻭﺍﮊﻩ ﻫﺎﻱ ﻛﻠﻴﺪﻱ: ﻣﺪﻝ ﺳﺎﺯ، ﺍﻧﺮﮊ، ، ﮐﺎﺏ ﺗﺎﺑﻊ- ﺩﺍﮔﻼﺱ: ﺍﺭﺟﺎﻉ ﻣﺒﺘﻜﺮ ﻗﺎﺳﻤﻲ ﺣﺴﻦ ﺻﺎﻟﺤﻲ ﻣﺮﺿﻴﻪ ﻋﺒﺪﻱ، ﺭﺿﺎ ﺳﺮﺍﻳﻲ، ﭘﻠﻪ ﻧﺒﻮﻱ ﺍﺷﻜﺎﻥ. ۱۳۹۲ . ﻣﺪﻝ ﺳﺎﺯ ﺗﺤﻠ ﻴﻞ ﺣﺴﺎﺳ ﻴﺖ ﻧﻬﺎﺩﻩ ﻫﺎ ﺍﻧﺮﮊ ﺑﺮﺍﻱ ﺗﻮﻟ ﻴﺪ ﺳﻴﺮ. ﮔﻴﻼﻥ ﺍﺳﺘﺎﻥ ﻟﻨﮕﺮﻭﺩ ﺷﻬﺮﺳﺘﺎﻥ ﺩﺭ ﭘﮋﻭﻫﺶ ﻣﺠﻠﻪ ﻣﺎﺷﻴﻦ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻫﺎﻱ. ﻛﺸﺎﻭﺭﺯﻱ ﻫﺎﻱ۲ ) ۲ :( ۵۳ - ۶۰ . ١ - ﺍﺭﺷﺪ ﻛﺎﺭﺷﻨﺎﺳﻲ ﺩﺍﻧﺸﺠﻮﻱ، ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻛﺸﺎﻭﺭﺯﻱ ﻣﻜﺎﻧﻴﺰﺍﺳﻴﻮﻥ، ﺗﺒﺮﻳﺰ ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ. ۲ - ﺍﺳﺘﺎﺩﻳﺎﺭ، ﮔﺮﻭﻩ ﻣﺎﺷﻴﻦ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻛﺸﺎﻭﺭﺯﻱ ﻫﺎﻱ، ﺗﺒﺮﻳﺰ ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ. ۳ - ﺩﺍﻧ ﺁﻣﻮﺧﺘﻪ ﮐﺎﺭﺷﻨﺎﺳ ﻣﻬﻨﺪﺳ ﺍﺭﺷﺪ ﻣﮑﺎﻧ ﺰﺍﺳ ﻮﻥ ﮐﺸﺎﻭﺭﺯ، ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ. ﺷﻬﺮﮐﺮﺩ۴ - ﻛﺸﺎﻭﺭﺯﻱ ﻣﻜﺎﻧﻴﺰﺍﺳﻴﻮﻥ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺩﻛﺘﺮﻱ ﺩﺍﻧﺸﺠﻮﻱ، ﺗﺒﺮﻳﺰ ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ. * : ﻣﺴﺌﻮﻝ ﻧﻮﻳﺴﻨﺪﻩ[email protected] ﺩﺭﻳﺎﻓﺖ ﺗﺎﺭﻳﺦ٠٢ / ٠٥ / ١٣٩٢ : ﭘﺬﻳﺮ ﺗﺎﺭﻳﺦ٠٢ / ٠٧ / ١٣٩٢

Transcript of Modeling and sensitivity analysis of energy inputs for apple production in Iran

هاي كشاورزي هاي مكانيك ماشين پژوهشمجله )۶۰-۵۳( ۱۳۹۲ بهار و تابستان /دوم/ شماره دومسال

النياستان گ شهرستان لنگرود ر دريس ديتول يبرا يانرژ يها نهاده تيحساس ليو تحل يساز مدل

۴حسن قاسمي مبتكر و *۳مرضيه صالحي ،۲رضا عبدي ،١اشكان نبوي پله سرايي

دهيچک يساز نهيبه يبرا يا نهي، زميمصرف يآن انرژ دنبالزان نهاده و به يافتن ميآن عالوه بر يمدل برا ارايهمصرف و ين الگوييتع

ب ير در واحد هکتار به ترتيعملکرد سو يورود يزان کل انرژيم .شود بررسي مين پژوهش ي، که در اكند ميفراهم نيز آن راتوجه به داگالس و با -کاب يتميتابع لگاربا استفاده از آمدند. دست به لوگرميک ۵۳/۱۴۶۳۶ و مگاژول ۷۸/۳۶۶۱۶برابر با

ها، اثر يورود اني، از مجياشد. بنا به نت نييتع يخروج و يورود يها يانرژ نيب معادله )β( ابت بيو ضرا نييبت بيضر ريمقاد-Durbinر آزمون يدامق. دشدار ي% معن۱در سطح يمدل انرژ يبرا و بذر يکود دام ،يکارگر يروينمربوط به يها يانرژ

Watson وجود ها داده نيب% ۱در سطح احتمال يدار يمعن يهمبستگخوددهد يکه نشان م شد ۱۳۸/۲برابر با مدل يبرا زين محاسبه شد. ۹۹/۰برابر با مدل يز براين R2ندارد. مقدار

داگالس -تابع کاب ،ريس، يانرژ ،يساز مدل: كليدي هاي واژه

سير يدتول ي برايانرژ يها نهاده يتحساس يلو تحل يساز مدل. ۱۳۹۲. اشكان نبوي پله سرايي، رضا عبدي، مرضيه صالحي و حسن قاسمي مبتكرارجاع:

.۶۰-۵۳):۲(۲هاي كشاورزي. هاي مكانيك ماشين مجله پژوهشدر شهرستان لنگرود استان گيالن.

.دانشگاه تبريز ،مكانيزاسيون كشاورزي مهندسي ،دانشجوي كارشناسي ارشد -١ .دانشگاه تبريز، هاي كشاورزي مهندسي ماشين گروه ،استاديار -۲ شهرکرد.دانشگاه ،یکشاورز ونيزاسيمکان یارشد مهندس یکارشناس ش آموختهدان -۳ .دانشگاه تبريز، دانشجوي دكتري مهندسي مكانيزاسيون كشاورزي -۴ [email protected]نويسنده مسئول: *

٠٢/٠٧/١٣٩٢ تاريخ پذيرش: ٠٢/٠٥/١٣٩٢تاريخ دريافت

... سير در يدتول ي برايانرژ يها نهاده يتحساس يلو تحل يساز مدل ۵۴

مقدمه بهغذا هيرو به رشد جهان، لزوم ته تيجمع شيبا افزا

. است تر شيب ديبشر مستلزم تول هياول ازين نيتر مهم عنوان تر ، استفاده متراکمکشت قابل يها نيبا توجه به کمبود زم

دارد. در ديتول نينو يها به روش ازيموجود ن يها نيزم ازتا بتوان به تمند،است قدر يابزار ونيزاسيراستا مکان نيا

يبرا يبهتر طيد که شراشوفراهم يا نهيکمک آن، زمنشان ها . پژوهشديرشد محصوالت مختلف به وجود آ

از مواد و استفاده ونيزاسيکه با رشد مکان دهد ميکاهش جيتدر به ي، نسبت انرژيدر کشاورز ييايميشدر مراحل يمصرف ي. مقدار انرژ)۲۰۱۳، نام يب( است افتهي

. استباال اريبس يمحصوالت کشاورز عيتوز و ديتولمحصوالت ديبهبود تول يبرا ياز انرژ يو کاف مؤثراستفاده و منابع يکشاورز داتي. تولاست يضرور يامر يکشاورز

هستند يمصرف يمرتبط با انرژ ميغذا به طور مستق نيتأم .)۱۹۹۰(استوت،

يآمار معادله انيب يبرا ياضيروش ر کي ،يونيرگرس مدل دست به. به مدل )۱۳۸۴، فرشادفر( است ريدو متغ نيب

عبشود. تا يگفته م ديتابع تول ون،يرگرس ليآمده از تحلمورد يديمنابع تول نيموجود ب معادله دهنده نشان ديتول

دست بهخدمات ايو کاالها يديسسه تولؤم کياستفاده .استزمان واحد کيدر هآمد

ديتول يساز مدل يبر رو رياخ هاي در سال هايي پژوهشو رانيدر ا يو باغ يا و گلخانه ياز محصوالت زراع يبعض

انجام شده رانيبه ا کينزد طيشرا يدارا يکشورها گريد ليتحل يبر رو )۲۰۰۵( نگيو س نزيدر مطالعه م. است

پنجاب التيپنبه در ا ديدر تول يورود يها يانرژ تيحساستابع کيبه همراه يخط يزير برنامه کيهند، تکن

کار به يانرژ يها يورود يساز نهيبه يبرا يساز مدلنشان يورود يها يژانر تيحساس ليتحل جيگرفته شد. نتا

اتي(در عمل زليسوخت د يانرژ ژولمگا ۱ شيداد که افزا شيافزا باعث بيکود، به ترت ي) و انرژنيو وج يورز خاک .شود يمحصول پنبه م بر هکتار لوگرميک ۰۲۸/۰و ۰۸۷/۰

تيحساس ليتحل يبا بررس )۲۰۱۰( مبتکر و همکارانجو در استان همدان نشان دادند که تابع ديدر تول يانرژو يورود يها يانرژ نيبرازش را ب نيداگالس بهتر -کاب

هيتجز جيدهد. با توجه به نتا يم دست بهمحصوالت بذر و يانرژ جزب يورود يها ياثر تمام انرژ ،انسيوار

ان و يسماوات .دشدار يبر محصول جو معن ها کش آفت

يها نهاده يساز به مدل يا در مطالعه )۲۰۱۱( همکارانبرازش جيپرداختند. نتا همداناستان ريس ديدر تول يانرژ

يها يداگالس نشان داد که اثر انرژ -کاب يونيتابع رگرسبر )يدامو ييايميشيبجز کودهاها ( نهاده يتمام بهمربوط

ميقمست يها يانرژ نيدار است. همچن يمعن ريمحصول سب يبه ترت ريناپذديتجدو ريپذ ديتجدو ميمستق ريو غ

بر هکتارمگاژول ۶۵/۲۵۴۹۹و ۱۴۸۰۸، ۲۸۹۶۵، ۱۱۳۴۳با استفاده از مدل )۲۰۱۳( و همکاران يتاک محاسبه شد.

ت يل حساسيو تحل يساز به مدل يون خطيرگرسپرداختند. يا گلخانه يفرنگ گوجهد يدر تول يانرژ يها نهاده

انگر آن بود که اثر يداگالس ب- کاب يونيج رگرسينتا ها و کش ، آفتها ني، ماشيکارگر يروين يها يانرژ

ن مقدار آزمون يدار بوده و همچن يته معنيسيالکترDurbin-Watson ۸۹/۱برابر با يونيمدل رگرس يبرا

.برآورد شد ديدر تول يمختلف انرژ يها نهاده مقدارمطالعه نيدر ا

م، يسهم منابع مستق و شده نييتع ريسمحصول نيتأمدر يانرژ ريناپذديتجدو ريپذديتجدم، يمستقريغ

ها نهاده نيروابط ب ني. همچننددش مشخص يورود يانرژمناسب ياضيو مدل ر شده زدهن يتخم يخروج يو انرژ

در د.برازش داده ش يخروج و يورود يها يانرژ نيب ريس ديدر تول يانرژ يباال ريسبا توجه به نهايت

باالتر در مصرف يور بهتر و بهره تيريمد يبرا ييراهکارها شده است. ارايه يانرژ

ها مواد و روش

و يق مراجعه حضوريازطر پژوهشن ياز اياطالعات موردنمختلف يروستاها کارانريسنامه از پرسش ۶۰ل يتکم

يآور جمع ۱۳۹۱-۹۲ يدر سال زراع شهرستان لنگرود نظران صاحبنامه با ل پرسشيتکم هنگام قبل و است. شده

، مراکز يدر اداره جهاد کشاورز يبررس منطقه مورد، يخدمات کشاورز يها يتعاونو يکشاورز خدماتمورد ها و نظرات آنان در دگاهيانجام شد و د ييها مصاحبه

خدمات، بازار و ارايهوه ي، شريسل کشت يت و مسايوضع گيري نمونه روش از مطالعه اين در .ال شدؤسل ير مسايسا

از تصادفي به طور كشاورزان و شده استفاده ساده تصادفي براي شدند. انتخاب مطالعه مورد منطقه روستاهاي بين است شده استفاده كوكران فرمول از نمونه حجمن ييتع

:)٢٠٠٩(کيزيالسالن،

۵۵ ۱۳۹۲ بهار و تابستان/ دوم شماره/ دوم سال/ هاي كشاورزي مكانيك ماشينهاي پژوهشمجله

)۱( 22

2

)()1()(

tsdNtsNn

×+−×

=

ريستعداد کشاورزان ( يا آماري جامعه ، اندازهNکه در آن نرمال فرض با كه قبول قابل اطمينان ضريب t)، کاران دست بهودنت ياست tجدول از نظر مورد توزيع صفت بودن

جامعه در مطالعه مورد صفت ، برآورد واريانسS2د. يآ يم منطقه در انرژي يها شاخص واريانس جا اين در كه

مطلوب (نصف فاصله يدقت احتمال dاست، موردمطالعه ۴۷ن پژوهش يکه در ا استنمونه حجم nنان) و ياطم

مورد ۶۰شتر از ينان بياطم يبرآورد شد، اما برا .شد يريگ نمونهاستفاده ياز دو منبع انرژ يدر کشاورز ديتول يها نهاده

ميمستقريغ يو منابع انرژ ميمستق يکنند: منابع انرژ يم

يشامل انرژ ميمستق يها ي. انرژ)۲۰۰۹السالن، يزي(ک، LPGو CNG ل،يگازوئ ن،ي(بنز يليفس يها سوخت. است يکارگر يروين ني) و همچنتهيسيو الکتر سنگ زغال ريو سا يکشاورز زاتيتجه ديدر تول ميمستقريغ يها يانرژ

يشود. مصارف عمده انرژ ياستفاده م يمصارف کشاورز ري. سااست تروژنيکود ن ژهيو بهکودها يبرا ميمستقريغ

يکشاورز يها نيماش ،يانرژ ميمستقريمهم مصرف غ مواردعالوه بر يمنابع انرژ .)۱۹۹۹، يتاني(ک استها کش آفتو

و ريپذديتجد يبه منابع انرژ م،يمستقريو غ ميمستق يانرژ ريناپذديتجدشوند. منابع يم ميتقس زين ريناپذديتجد

. است سمومو ييايميش يکودها ، سوخت،ها نيشامل ماش ،يکارگر يرويتوان ن يم ريپذديتجد ياز منابع انرژ

را نام برد. بذرو يدام يکودها

ر يد سيدر تول يمصرف يها نهاده يشدت انرژ -۱جدول ها نهاده مرجع (MJ/unit) يارز انرژ هم واحد

نهاده -الف يکارگر يروين -۱ h ۱/۹۶ ،۲۰۱۲(مبتکر و همکاران(

ها نيماش -۲ h ۶۲/۷۰ ۲۰۱۰و همکاران، يعي(رف( سوخت -۳ l ۵۶/۳۱ ( ۱۳۹۲و همکاران، يپله سرائ ينبو )

ييايميش يکودها -۴ kg تروژنين )۲۰۱۱اول و همکاران، ي(موسو ۶۶/۱۴

)۲۰۱۰تان، ي(آناک ۱۲/۴۴ فسفر ميپتاس )۲۰۱۱(پهلوان و همکاران، ۱۱/۱۵

يکوددام -۵ kg ۳/۰ )۲۰۰۶رکان، ي(دم سموم -۶ kg ۱۲۰ ۱۹۹۹، يتاني(ک(

بذر -۷ kg ۶/۱ )۲۰۱۱ان و همکاران، ي(سماوات ستانده -ب

ريس kg ۱/۶ ۲۰۱۱ان و همکاران، ي(سماوات(

ر مختلف نهاده به يل مقاديتبد براين پژوهش يدر ااستفاده ياستاندارد انرژ يها از معادل يانرژ يواحدها

ح شده است. الزم يبه طور کامل تشر ۱شده، که در جدول بهز ين ياريستم آبيم منطقه سياست با توجه به اقل به ذکر

به بارش باران است. يمتک فقطم بوده و يد صورت نهاده و ستانده که در يانرژ يارزها هم بر اساسن يهمچن

يور بهره،١ي) انرژييکاراآمده است، نسبت ( ۱جدول ر يز صورت به ٤ژهيو يو انرژ ٣ي، افزوده خالص انرژ٢يانرژ

:)۲۰۰۲(مندل و همکاران، شود يمحاسبه م

1- Energy Ratio (Energy efficiency) 2- Energy Productivity 3- Net Energy 4- Specific Energy

)۲( )ha (MJInput Energy )ha (MJOutput Energy ER 1-

-1

=

)۳( )ha (MJInput Energy )ha (kgoutput Garlic EP 1-

-1

=

)۴( )ha (MJInput Energy

- )ha (MJOutput Energy NEG 1-

-1=

)۵( )ha (kg Y

)ha (MJInput Energy EI 1-

-1

=

)، kg/MJوري انرژي ( بهره EPنسبت انرژي، ERکه درآن، Eout ) مقدار انرژي خروجيMJ/ha ،(Y عملکرد محصول

)kg/ha ،(Ein ) مقدار انرژي وروديMJ/ha ،(EI شدت)MJ/haافزوده خالص انرژي ( NEG) و MJ/kgانرژي (

... سير در يدتول ي برايانرژ يها نهاده يتحساس يلو تحل يساز مدل ۵۶

.هستندمناسب که يا معادلهدست آوردن هب يبرا پژوهش نيدر ا

يانرژ( يها و خروج يورود نيمناسب ب يبتواند مدلاستفاده داگالس -کاب ديابع تولبرازش دهد، ت يخروج

:است ۶ معادله صورت بهداگالس -شکل تابع کاب .شد)exp()( uXfY = )٦(

٧ معادله صورت بهتواند يداگالس م -کاب يتابع خط د: ونشان داده ش

n,… 1,2, = i

)ln(ln1 i

n

j ijii eXaY ++= ∑ =α

)٧(

Xij) يخروج ي(انرژ تابع يمقدار خروج Yi، ۷ معادله در

بيضرا iαمقدار ثابت، a، ديتول نديآها در فر نهاده مقدار يمقدار خطا eiو شده زده نيمدل تخمبا ها که نهاده ينوع انرژ بر اساس يمصرف ين انرژيهمچن. است مدل

ز ي) نريناپذديتجدو ريپذديتجدم، يرمستقيغم، ي(مستقمحصول که نيبا در نظر گرفتن ان يمدل شده است، بنابرا

-ابع کابوتوان ت ي، ماست يورود يها ياز انرژ يتابع ريس معادالت صورت به پژوهش نياطالعات ا يداگالس را برا

نشان داد: )۱۰ - ۸(

i

i

eXXXXXXXaY

++++++++=

77665544

3322110

lnlnlnlnlnlnlnln

ααααααα

)٨(

ii eIDEDEY ++= lnlnln 21 ββ )٩(

ii eNREREY ++= lnlnln 21 γγ )١٠(

: دهنده نشان Xi(i=1, 2, … , n)ر يباال، مقاد معادالت در)، X3)، سوخت (X2( ها نيماش)، X1( يکارگر يروين

بذر ، )X6)، سموم (X5( يدام )، کودX4( ييايميش يکودها)X7 (م يمستق ين انرژيو همچن(DE)م يرمستقيغ ي، انرژ

(IDE)ر يپذديتجد ي، انرژ(RE) ريناپذديتجد يو انرژ (NRE) پژوهش ني. در اهستند بر هکتارر حسب مگاژول ب

يبررس ي)، براRTS( اسيبازگشت به مق نرخ از شاخصدر ينسب راتييحاصل از تغ يخروج رد ينسب راتييتغ

عامل ثابت کيها با يتمام ورود که يهنگام( ها يوروداز RTSمقدار نياستفاده شد. بنابرا ،کنند) يم دايپ شيافزا

داگالس -کاب ديابع تولوت يونيرگرس بيمجموع ضرا ).۲۰۱۰، (مبتکر و همکاران محاسبه شد

) بر MPP( ييد نهايتولروش پژوهش نيگام ا نيآخر در ليتحل يبرا يونيدست آمده از مدل رگرس هب بيضرا هيپا

گرفته شد. کار بهر يسديدر تول يانرژ يها دهنها تيحساس

عوامل يدهد با ثابت ماندن تمام ينشان م MPPمقدار ،يانرژ يها هاز نهاد يکيدر رييواحد تغ کيو فقط با ديتول ۱۱ معادله باو کند يم رييتغ زانيبه چه م يخروج زانيم

:)۲۰۰۵، نگيس(مانز و شود يمحاسبه م

jj

xj XGMYGMMPP α×=

)()(

)١١(

ام، jنهاده يبه ازا ييد نهايتولمقدار MPPxj، ۱۱ معادله درjαنهاده ونيرگرس بيضرj ،امGM(Y) يهندس نيانگيم

يهندس نيانگيمGM(Xj)و ر)يس يخروج يانرژ( يخروج. تمام استبر واحد هکتار ريس ديدر تول يهر نهاده انرژ

نسخه Excelر افزا نرمبا پژوهش نيها و محاسبات ا پژوهش .شدانجام ۱۹نسخه SPSSو ۲۰۱۰

ج و بحثينتا

در جدول ر يس ديتول يو منابع آن برا يمقدار مصرف انرژجدول مشاهده در اينکه جيآمده است. با توجه به نتا ۲ النير در استان گيسد يتول يعملکرد بران يانگيمشود، يم

نيتر شيبن ي. همچناست بر هکتارلوگرم يک ۵۳/۱۴۶۳۶ يکودهامربوط به ريس ديدر تول نهاده يمصرف انرژ

در .است%) ۸۵/۳۷( روژنتين ژهيو به %)۲۲/۴۵( ييايميش يانرژ ي) بر رو۲۰۱۱و همکاران ( انيسماواتکه يپژوهش يهاکود زيانجام دادند ن ر در همدانيدسيتول يبرا يمصرف

نيرا در ب يمصرف انرژ نيتر شيب% ۷۲/۴۱با ييايميش يمصرف) %۱۹/۱۴)و بذر (%۱۱/۱۶( سوخت .ها داشت نهادهر قرار يد سينهاده در تول يمصرف انرژ يبعد يها گاهيدر جا

به مصرف طمربو از مصرف سوخت زياديدارند. بخش موارد مصرف گري. داستداشت اتيعملو نقل و حمل

يدارند، مربوط به سوخت مصرف يزيسوخت که درصد ناچز از مرکز يگر يها کودپاش با يکودپاشات يعمل يبرا الزممربوط به محاسبه کل انرژي ورودي، یرمقاد .است

یم، مستقهاي ي انرژي و انواع انرژيها شاخصخروجی، ارایه 3در جدول یرناپذیدتجدیر و پذیدتجدیم، مستقیرغ

نتايج نشان داد مقدار کل انرژي وروديشده است. مربوط به محاسبه کل انرژي ورودي، يرمقاد ۷۸/۳۶۶۱۶

يم، مستق هاي انرژي و انواع انرژيي ها شاخصخروجي، (بازده يانرژ ييکارابوده، هکتار برمگاژول يم،مستقيرغ

پايين يياست که نشان از کارا ۶۴/۰) برابر با يمصرف انرژ دارد. يمصرف يانرژوري انرژي، انرژي ويژه و افزوده خالص انرژي ير بهرهمقاد

۵۷ ۱۳۹۲ بهار و تابستان/ دوم شماره/ دوم سال/ هاي كشاورزي هاي مكانيك ماشين پژوهشمجله

مگاژول ۹۴/۰و مگاژول بر لوگرميک ۰۷/۱برابر با بيترتبه برآورد شدند. بر هکتارمگاژول -۳۳/۱۳۱۹۸و لوگرميبر کآن است که دهنده نشان يبودن افزوده خالص انرژ يمنفدر .ندارد ييکارا يانرژ نظر نقطهر در منطقه از يد سيتول

يدر مورد بررس )۲۰۱۲( ان و همکارانيکه رو يا مطالعهاند، استان گلستان داشته يد هلو برايدر تول يمصرف يانرژ

.برآورد شد يمنف يمقدار يز افزوده خالص انرژينو ريپذديتجدم، يمستقريغم، يمستق يها ير انرژيمقاد ۶۳/۹۱۴۱، ۵۲/۲۷۰۸۵، ۲۶/۹۵۳۱ب يبه ترت ريناپذديتجد

سهم هر آمدند. دست به بر هکتارمگاژول ۱۵/۲۷۴۷۵و در شکل النيدر استان گ ريس ديدر تول يانرژ انواعاز کيدهد نتايج نشان مي گذاشته شده است. شيبه نما ۱

۰۳/۲۶متوسط سهم انرژي مستقيم از كل انرژي ورودي . انرژي استدرصد ۹۷/۷۳انرژي غيرمستقيم يدرصد و برا

ريناپذديتجدو انرژي ۹۷/۲۴به طور متوسط ريپذديتجدورودي را به خود اختصاص درصد از كل انرژي ۰۳/۷۵

.داده استدر يخروج يو انرژ يورود يها يانرژ ينارتباط ب

ينزده شد. در ا ينداگالس تخم -تابع کاب يدسيرباتول يها يوابسته و انرژ يربهعنوان متغ يخروج يتابع، انرژ

،سوخت ها، ي، ماشينکارگر نيروي يشامل انرژ ي،ورودعنوان و بذر، بهسموم کود دامي، ، هاي شيمياييکود ).۴ل (جدو در نظر گرفته شدند تهوابسر مستقل يمتغ

ريد سيتول يبرا يمصرف يها نهاده يزان مصرف نهاده و انرژيم -۲جدول

ها نهاده زان مصرفين ميانگيم

(واحد) بر هکتار يمصرف يزان انرژيم

(MJ)ر بر هکتااريانحراف مع يمصرف يدرصد انرژ

نهاده -الف (h) يکارگر يروين -۱ ۷۶/۱۸۵۳ ۳۸/۳۶۳۳ ۹۷/۱۰۳۳ ۹۲/۹

(h) ها نيماش -۲ ۴۹/۲۹ ۰۸/۱۸۴۹ ۸۷/۷۹۱ ۰۵/۵ (l) سوخت -۳ ۱۰۴/۷۴ ۵۸۹۷/۸۹ ۸۶/۳۰۱۳ ۱۶/۱۱

(kg) ييايميش يکودها -۴ ۴۴۶/۵۵ ۱۶۵۵۶/۸۴ ۴۵/۲۲ تروژنين ۲۰۹/۵۶ ۱۳۸۶۰/۰۳ ۵۶/۷۰۸۲ ۳۷/۸۵

۶۸/۳۶۹ ۵۲۳/۵۳ ۴۲/۰۸ فسفر ۱/۴۳ ميپتاس ۱۹۴/۹۱ ۲۱۷۳/۲۸ ۱۵/۱۳۷۴ ۵/۹۴

(kg) يکوددام -۵ ۷۱/۱۰۴۰ ۳۱۲/۲۱ ۶۰/۱۰۰ ۰/۸۵ (kg) سموم -۶ ۲۶/۴۳ ۳۵/۳۱۷۱ ۳۱/۱۵۸۸ ۸/۶۶ (kg) بذر -۷ ۳۲۴۷/۵۲ ۵۱۹۶/۰۴ ۲۱/۲۶۵۵ ۱۴/۱۹

ستانده -ب (kg) ريس -۱ ۵۳/۱۴۶۳۶ ۴۵/۲۳۴۱۸ ۵۱/۶۲۰۶

ريد سيتول يبرا يانرژ يها شاخص -۳جدول

ر محاسبه شدهيمقاد نيانگيم واحد

يورود يانرژ MJ/ha ۷۸/۳۶۶۱۶ يخروج يانرژ MJ/ha ۴۵/۲۳۴۱۸

ي(نسبت) انرژ ييکارا - ۰/۶۴ يانرژ يور بهره kg/MJ ۰۷/۱

ژهيو يانرژ MJ/kg ۰/۹۴ يافزوده خالص انرژ MJ/ha ۱۳۱۹۸- /۳۳

ميمستق يانرژ MJ/ha ۹۵۳۱/۲۶ ميرمستقيغ يانرژ MJ/ha ۲۷۰۸۵/۵۲ ريپذديتجد يانرژ MJ/ha ۹۱۴۱/۶۳ ريناپذديتجد يانرژ MJ/ha ۲۷۴۷۵/۱۵

... سير در يدتول ي برايانرژ يها نهاده يتحساس يلو تحل يساز مدل ۵۸

نتايج مدل پارامتري و تحليل حساسيت انرژي مصرفي براي توليد سير -۴جدول

MPP نسبتt ضرايب متغيرهاي بيروني

ii eXXXXXXXaY ++++++++= 776655443322110 lnlnlnlnlnlnlnln ααααααα

نيروي کارگري -۱ ۳۶۷/۱ ۶۰۵/۸ * ۵۱۶/۵ ها ماشين -۲ ۰۸۶/۰- ۷۹۲/۰- ns ۷۷۲/۰- سوخت -۳ ۱۹۴/۲ ۲۳۱/۲ ** ۰۹۵/۶

کودهاي شيميايي -۴ ۵۴۷/۰ ۷۴۷/۱ *** ۵۴۰/۰ کود دامي -۵ ۲۷۲/۰ ۷۲۶/۲ * ۹۳۲/۱۲

سموم -۶ ۱۵۷/۰ ۴۵۳/۱ ns ۹۰۱/۰ بذر -۷ ۰۱۳/۱- ۸۶۲/۲- * ۱۹۴/۳-

Durbin-Watson۱۳۸/۲ آزمون

R2 ۹۹/۰

(RTS)۴۳۸/۳ بازگشت به مقياس

درصد ۱۰داري در سطح احتمال عدم معني ns * درصد ۱داري در سطح احتمال معني درصد ۱۰داري در سطح احتمال معني *** درصد ۵داري در سطح احتمال معني **

کل يمصرف يدر انرژانواع از کيهر سهم -۱ شکل

يها يانرژ انيدهد که از م ينشان م ۴دول ج جينتا

در بذرو يکود دام، يکارگر يرويننهاده يانرژ ،يورود در ييايميش يهاکود% و ۵، سوخت در سطح %۱سطح -Durbinمقدار آزمون ني. همچناستدار يمعن% ۱۰سطح

Watson آمد دست به ۱۳۸/۲مورد نظر يرهايمتغ يبرادر سطح يدار يمعن يخودهمبستگدهد يکه نشان م

برابر با زين R2. مقدار نداردوجود ها ن دادهيب% ۵احتمال يها يانرژ تيحساس ليتحل جيمحاسبه شد. نتا ۹۹/۰

شده است. از نشان داده ۴جدول ستون آخر در يورود نيتر شي) ب۹۳۲/۱۲( يکود دام ،يورود يها يانرژ انيم

شيمگاژول افزا ۱دهد با يکه نشان م داردرا MPPمقدار

بر لوگرميک ۹۳۲/۱۲، عملکرد محصول يکود دام يانرژ . ابدي يم شيافزا هکتار

با يکارگر يروي، ن)۲۰۱۰( و همکاران مبتکر پژوهشدر MPP۳۷/۷يها نهاده نيرا در ب تيحساس نيتر شي، ب برابر با اسيبازگشت به مق ب نرخي. مقدار ضرداشت يانرژ

نرخ بودن يشيافزا دهنده نشانمحاسبه شد که ۴۳۸/۳ .است اسيبازگشت به مق

ارايه ۵ز در جدول ين يبر اساس انواع انرژ يساز ج مدلينتاو ريپذديتجدم، يرمستقيم، غيمستقمنابع ياثر تمام شده، يبرا R2دار شدند، مقدار يمعن %۱در سطح ريناپذديتجد

مدل ياس برايو نرخ بازگشت به مق ۹۹/۰هر دو مدل

26/03

73/97

24/97

75/03

0

10

20

30

40

50

60

70

80

انرژی مستقیم انرژی تجدیدناپذیرانرژی تجدیدپذیرانرژی غیرمستقیم

صد

در(%

)

۵۹ ۱۳۹۲ بهار و تابستان/ دوم شماره/ دوم سال/ هاي كشاورزي هاي مكانيك ماشين پژوهشمجله

-ريپذديتجد يم و انرژيرمستقيغ -ميمستق يانرژ محاسبه شدند. ۲۰۴/۱و ۲۰۶/۱ب يبه ترت ريناپذديتجد

ب يز به ترتين Durbin-Watsonر آزمون يدمقا نيهمچنکه نشانگر عدم ن زده شدنديتخم ۰۲۳/۲و ۰۲۰/۲برابر با

م و يمستق يها يانرژ .استها ن دادهيب يخودهمبستگزان ين ميباالتر دارايب در دو مدل يز به ترتين ريپذديتجد

ت بودند.يدرجه حساس

ريد سيتول يبرا واعان تيساسحل يو تحل يج مدل پارامترينتا -۵جدول

يرونيب يرهايمتغ بيضرا tنسبت MPP

ii eIDEDEY ++= lnlnln 21 ββ

ميمستق يانرژ -۱ ۱۴۶/۲ ۱۸۸/۷ * ۴۶۴/۳ ميرمستقيغ يانرژ -۲ ۹۴۰/۰- ۴۹۶/۳- * ۵۶۱/۰-

Durbin-Watson ۰۲۰/۲ آزمون

R2 ۹۹/۰

(RTS) ۲۰۶/۱ اسيبازگشت به مق

ii eNREREY ++= lnlnln 21 γγ

ريپذديتجد يانرژ -۱ ۰۵۶/۲ ۱۴۲/۹ * ۴۲۰/۳

ريناپذديتجد يانرژ -۲ ۸۵۲/۰- ۲۲۴/۴- * ۵۰۵/۰-

Durbin-Watson ۰۲۳/۲ آزمون

R2 ۹۹/۰ (RTS) ۲۰۴/۱ اسيبازگشت به مق

درصد ۱در سطح احتمال يدار يمعن *

گيري نتيجه

که در استان پژوهش نيآمده از ا دست به جينتا اساس بر انجام شد: النيگ گاژولم ۷۸/۳۶۶۱۶ ريس ديتول يبرا يکل ورود يانرژ -۱

و ييايميش يکودهاها نهاده ني، که از باست بر هکتار نيتر شي% ب۱۱/۱۶% و ۲۲/۴۵با بيبه ترت يمصرف سوخت

ييايميش يکودها يمصرف را دارند. با توجه به مصرف باالشود از يم هيخاک، توص يزيخ و لزوم حفظ حاصل

يخروج ي. انرژدو کود سبز استفاده شو يدام يکودها) بر هکتارتن ۶۴/۱۴( ريسباتوجه به متوسط عملکرد

.است بر هکتار ژولگايگ ۴۱۸/۲۳ يها يانرژ ينب معادلهداگالس -با استفاده از تابع کاب -۲

يجشد. نتا تعيين محصول سيري و انرژي خروجي ورودو مستقل يرعنوان متغ به يورود يها يانرژ يبرازش برا

نشان داد هوابست ريمتغ عنوان به محصول يخروج يانرژ يروينمربوط به يها يانرژ ،يانرژ يها نهاده انيکه از م% ۱در سطح يمدل انرژ يو بذر برا يکود دام ،يکارگر

برابر با مدل يراب -Durbinر آزمون يدامق. شد دار يمعن

محاسبه ۹۹/۰برابر با مدل يز براين R2. مقدار دش۱۳۸/۲ .شدنشان يانرژ يها يورود تيحساس ليتحل جينتا -۳، MPP ۹۳۲/۱۲با مقدار زليدهد که سوخت د يم

يمصرف يانرژ يبراها يورود نينهاده در ب نيتر حساسمحاسبه ۴۳۸/۳برابر با مدل يز براين RTS. مقدار است

دهد ينشان مک بوده، يچون مقدار آن باالتر از شد که ا ي، است يشيافزا يانرژ يبرا اسيشاخص بازگشت به مق

ز يزان عملکرد نيها م ش نهادهيافزا يبه ازا گريد عبارت به ابد.ي يش ميافزا شود: مي ارايه زير پيشنهادهاي ريس كشت بهبود برايلذا كشت براي اوره) خصوص بهكود ( مناسب مقدار تعيين -١ آلي از كودهاي استفاده براي كشاورزان تشويقو ريس

هاي آزمايش نتايج به توجه بيشتر با کيارگانو (حيواني) .منطقه كشاورزي كارشناسان و نظر خاك

بروشور براي و چاپ آموزشي هاي كالس برگزاري -٢ها و نهاده مصرف صحيح هاي روش اجراي جهت كشاورزان .ها از ماشين استفاده

... سير در يدتول ي برايانرژ يها نهاده يتحساس يلو تحل يساز مدل ۶۰

نده با استفاده از يدر سنوات آ يمصرف ين انرژيتخم -٣ يو منطق فاز يعصب يها شبکه

يها ر به کمک روشيدر س يمصرف يانرژ يساز نهيبه -٤ ک.يتم ژنتيها و الگور داده يل پوششيتحل

منابع

ص. ۳۱۰. يراز . انتشارات دانشگاهيشرفته آماريپ يها . اصول و روش۱۳۸۴ .ع فرشادفر .۱پرتقال ديتول يبرا يانرژ يها شاخص نييروند مصرف و تع ي. بررس۱۳۹۲. م مانيپو ش. يعير. رف يا. عبد يسرائ پله ينبو .۲

. ، دانشگاه کردستانيکشاورز يپژوهش يها افتهي شيهما ني: شهرستان لنگرود). ششمي(مطالعه مورد النيدر استان گ ص.۱۲

3. Anonymus. 2013. What is efficient agriculture? Available at URL: http://www.veganorganic.net/agri.htm. 4. Stout BA. 1990. Handbook of energy for world agriculture. London: Elsevier Applied Science. 122 p. 5. Manes GS.andSingh S. 2005. Sustainability of cotton cultivation through optimal use of energy inputs in

Punjab. International Environment Journal of Agriculture. 86(1):61-4. 6. Mobtaker HG. Keyhani A. Mohammadi A. Rafiee S. and Akram A. 2010. Sensitivity analysis of energy

inputs for barley production. Agriculture, Ecosystems and Environment. 137(3-4):367-72. 7. Samavatean N. Rafiee S. Mobli H. and Mohammadi A. 2011. An analysis of energy use and relation between

energy inputs and yield, costs and income of garlic production in Iran. Renewable Energy. 36(6):1808-13. 8. Taki M. Abdi R. Akbarpour M.and Mobtaker H.G. 2013. Energy inputs-yield relationship and sensitivity

analysis for tomato greenhouse production in Iran. Agric Eng Int: CIGR Journal. 15(1):59-67. 9. Kizilaslan H. 2009. Input-output energy analysis of cherries production in Tokat Province of Turkey. Applied

Energy. 86(7-8):1354-8. 10. Kitani O. 1999. Energy and biomass engineering. In: CIGR handbook of agricultural engineering. St. Joseph,

MI: ASAE. 273 p. 11. Mobtaker HG. Akram A.and Keyhani A. 2012. Energy use and sensitivity analysis of energy inputs for

alfalfa production in Iran. Energy for Sustainable Development. 16(1):84-9. 12. Rafiee S. Mousavi-Avval SH. and Mohammadi A. 2010. Modeling and sensitivity analysis of energy inputs

for apple production in Iran. Energy. 35(8):3301-6. 13. Mousavi-Avval SH. Rafiee S. Jafari A. and Mohammadi A. 2011. Optimization of energy consumption for

soybean production using Data Envelopment Analysis (DEA) approach. Applied Energy. 88(11):3765-72. 14. Unakitan G. Hurma H.and Yilmaz F. 2010. An analysis of energy use efficiency of canola production in

Turkey. Energy. 35(9):3623-7. 15. Pahlavan R. Omid M. and Akram A. 2011. Modeling and sensitivity analysis of energy inputs for greenhouse

cucumber production. Journal of Agricultural Technology. 7(6):1509-21. 16. Demirican V. Ekinci K.and Keener H.M. Akbolat D.and Ekinci C. 2006. Energy and economic analysis of

sweet cherry production in Turkey: A case study from Isparta province. Energy Conversion and Management. 47(13-14):1761-9.

17. Mandal KG. Saha KP. Gosh PL. Hati KM. and Bandyopadhyay KK. 2002. Bioenergy and economic analyses of soybean-based crop production systems in central India. Biomass Bioenergy. 23(5):337-45.

18. Royan M. Khojastehpour M. Emadi B. and Mobtaker HG. 2012. Investigation of energy inputs for peach production using sensitivity analysis in Iran. Energy Conversion and Management. 64(1):441-6.