Micro-Level Management of Agricultural Inputs: Emerging Approaches
Modeling of energy inputs and survey of carbon dioxide emission for watermelon production in Guilan...
Transcript of Modeling of energy inputs and survey of carbon dioxide emission for watermelon production in Guilan...
�
��
�������� ��������������������������������������������������� ��!�"#�����"$����
�%����&'���(��")*��+,���(-�.�/����0�1�����*2��
��
�����3������ *����*���,"���4��)�����!��� ����*�����������,��5������,46�(�[email protected]
/���#��6���*���� �����!46�(���5�����,���������
2����*���� �����!��#�"�� ���5�����,�������������
�������
�����7 ������ ,8�9����5������0����������� ���1�9��������������������������� �������:'� ,����� ������������
�2;/�<1�6='� >3��� ,"$�!� "#�� ���5 �� "#� *� ��� ?� @����� ��� ����� �� ��)&A-� �� �1�9�� ������ B�� "�4��;CDEF//C�
������5�GHD/G2EC��>�!�&���#)���������I�<��?�J6#���� KA�������"�����6��L���#��6�#)�����<M��,"���#������N
�����OP ���������� �������������������8�9����� #*��������?����Q��:'��6����R��S��������T#�����1�9������������
�� ��"�������������"���"I�J6#�����*�>3���U$!��"I���A���V��,��������4W������)&A-�����X���*����������������YLI
�ZP��[� 0��6��!�����?�\��������T#�����6�������$-�� �����1�)64��6 ���]MPP^,�� ��<��_�B�&`��������������
�*��(`������� ����)&A-�?���_�<��_�B�&`��J6#�"I������������������6��L��@���������=������!�����������Va����
��������� ����)&A-���� #*��������?�����b&!����!�����"�4���<6 ����U����������������������#���#)���������*�<16
� ����B��"�4�������"���"I�J6#�������������������� ������������;cD�F�E���������� �#)�������������������>�!�&��
�"���#��]/2DHE^[�<M��,]G2D�c�^[��#��6�#)����]EHD�H�^[B��"�������� ��������d9#M����M�����������N ��6��L���?��
��������� ���&`�B���_�,<������������������,���������������� ���
��
�����
����� ��� ��I��� ��T#����� ��� �� Q6�41�� ��� ���#�� e-�� ��S���W� ���6'�<�f�� �� ���I��� ,�9#f�� ��� gA�� ,���
����6#�����*]Canakci et al., 2006� ?^�����������ZP��_�������1�9�������O#����������� )����( ������#����� hA�
<��������ZP���i��4��?������� 0��N �>�A�������,�=��,��*��,�#��6�#)��� ,<M��B�(f�����6�����������S� ���������
������"�����������������N#���?�����T#�6���� ��������#1��L��<&-����"����1��&��1������������#���������������
<����*��36���!�����������#�����=j�������?����_�����������Y����������Y$)�����������h��A-���L��ZP��3�#����
<�� �&��1� ������ ��� �5#����.�<M�� ��� ��T#�� Q6�41�� ��M�� "�f� ��������� �I� �k�� Y��V�� Q6�41�� "I� S(�� ��� �� �&��1
Page 89
-89-
�
`�l����6�-�Y$)���,<�6�"I��&AW�������,���A���36����������� ������������b&!����!��������"����Q6��!���6�'�,��
��A����*���&��1�S� ��>A������������ W�?�����������������������������������!�Q6�41���&m��B&-<M����9`����
�������6�����I*�<���6�A�]Houghton, 1989�?^�i�.����6�����4��������� n#���<M�����6�A�*��������6��,���(����
�#1�!�������-����Y�&A-�>3����������6�4����QO����M��Y�� �����&��1����?��� ����������g6��36��W��M�����������
��T��Y-$o������Va��� �����g6���������������M����f�����#M�����YL�9`����)&A-�����]Mousavi-Avval et al., 2011?^��
�)6���������'����6�\�������I����W��,p&#b��>�&-������\�������!�����������0������P���������g6�q#����
�#�����]�W��M^���g6�6�q#��� r���BO#���]������^����*��?q#����q#����s'�,�#���������q#��,BO#�������.���`���4��
������������*?��������������(-���������f���������S����-����W��M�����,��*��B)*�.6�����S�������Y��m���6�<�t��
]�^�,...),( 21 XXfY =�
�P��������]�^,�Y��"�4��������W��M����(X1, X2, …)�"�4�������B���-���S� ������"���������� ��]Mobtaker et al.,
2012?^��
� ���� ��� �r�!��b&!� ���!� ���� ��Q��:'� ,YL�9`�� <��� ��� ������ ,���(�� ���#�!� "�� r� �#1�!� Y��m� ��
������������8�9�������������������������Y0�P�j��i� #��YL�9`�������"I����p&#b��uO����"��6������-�������
<���#1�6='�Y��m�����?"I�����M������B6v����������N����M���*���t��
�������"#�� ��R3 '�<�6�� ���"OO`������&`�B���_<���������������������������>� !�� #M���'� ,��6��
R��S��� ��� ��7 �����U$!���\���MPP���*� ��T#�� ?���"I�J6#��>�A� ���46��<M�� ,�6�A�*������� ����"��� �
U�_����6���V����6�A�*��� ���6������*��1�0��>� !�������������]Singh et al., 2004?^��
����:'������ ���1�9�����������f�����������"��A��"#���������� ���������������������*�����<�)����V��wx��
������ ��<1�!����f���6���������"I�����1�9�����������]Banaeian and Namdari, 2011?^
�0�P��������������� �����������������������������������������@�� �����"#�" Tm��<1�6='�Y��m�?
#�J6��!��S���\���������������V���������"���U$!���R��������u������� ��ZP������6�A�*��������46��<M����
��[ 0��������������������!�����������4���"�������������"���I����O���������CD/������B��"�4����� KA��,�*����I�������
�����������������CCD;;/�������>�!�&���#)�����������������6�A�*�����������*��(`�/GD2G�m������N ��6��L���
�������d9#M����M���������6����]Pishgar-Komleh et al., 2012?^��
���������������������������������������� ���������������������Marginal Physical Productivity
Page 90
-90-
�
"��5���:'��� KA����������PM�"���!�����������T#�� ���� ��<��_�B�&`��������������������������
��������������� #M���'�" Tm��"#��>� !����������?������!������J6#��������V���������"I��5�����*������RI���YLI
�ZP��������I��[� 0�������"�4�������������������������������_�����DGHc��>�!�&��������������Ab���#)�������������
��*]Ghahderijani et al., 2013?^
N ���6����<��_�B�&`������#���'�����g6��%���� ,����� ��������������1�9����������5������0��y�O`���6��8����
�� ������u(����"��������������� ����)&A-�"�4������������� ����#���"�4��������h#6���������������������� 6I�1��6������
���"$�!�"#������*�?��
��
��������� ����
�<���ZP���"$�!�"#��HHE��B������A�����,��*�R��`��������A*��������� ����������A-�4���������)6��#)�
�����Y-$o����y�O`���6������B�A)�������k_��0W����y6�o�/F������ ������� ��'���5 ��"#� *�p&#b��"������
��-�����;/���2;��SAW���I<�� ��*��?� ���Q���"$�!�"#�� ��� ���5 ��"#� *�<�� ��v� ��� >�L;F��Y������� �m��
��������������"#������� ��?]Ministry of Jihad-e-Agriculture of Iran, 2012�?^����4����� ��'�B�A)������0������_�,B(f
�����<�T��YL�z���s'������"��������@_m�"��7������������OP ����� KA�����������Y��M�4�����,�������� W
���0��������������Y��M����!�6�����*�>3����6���%�������*�,"��!�<���B%�����<�0.����������"�I�Y��7�����
<1�!����f�Q�'������B%����6��������,Y��M�?\��������T#������ ��'��66'�<����v����>�L�������������0��{��"���
;�������m��?��
���6��0�P���\�����A�����!�1�9������&_����T#������*<�?"����j���o����1�9��������#��
������OP ��0�P�Rb#�����*?�������'"���N3_���A�����T#��"������\����*<�?"����������(`����0�
���A�>�L\��������A����!�1�9�����1�6����%�������<�t���
]/^�22
2
)()1(
)(
tsdN
tsNn
×+−
×=�
�"I������N�������,�0�W���I6�"����������0�]����� �"���^�,t�@6�." �Ao�B�f���(f���|�1����"����S6���
<Tm������� �7����W�t��<����#����<���6��� ?S2w�6���� ���I��� ,<Tm�0�P�� �������0�W����3 6�w�6���
}M*����������OP ��0�P�������,<�d��R�&P����A#_��<f�]" �Ao���&m1�p9��^��n�N3_�������A���������*�
�Q��:'��6���/�o���������V�����o��������#�����A����) 6����������,�*����I���!:6���5������#����" �A�����*���0�W����/F�
�� ���������������Q�'�,����� ����������9#f��B%������1�9������6�BA-������I?��
Page 91
-91-
�
�� ���*�� ,��!���������B�*� �OP �� ��� ����� �� ���������������������6�A�*������� ,<M�� ,YLI]�,"���#��
N�#'����T�1^�,>�A�,���������,�#)���������� ����9`�����������#� ����������=�����#��6�*��?�������������#������
�� ����������������#��@6��.�������#����T#����*�����W��������(`��,���������f�Q6A��|�0�����Y��m�@������6���Y
�R�.�,<���� ���_���@�_������"I���������0�����wx�����*����I����#)���_�������� �����8�9�����O����#�������#1�!
��*���?��
�������@6��.��������� ����1�9�����������"$�!�"#�����5 ��"#� *��������� ����? �
�Qb��_���
�
N���������� �(MJ/unit)
SW���
�p��–��� � �
�����!��������h �/;c(Pishgar-Komleh et al., 2012)�
/����*�YLIh c//GF(Banaeian and Namdari, 2011)�
2��<M�l Hc/2�(Mobtaker et al., 2012)�
E���6�A�*������kg ��
"���#����cc/�E�(Mousavi-Avval et al., 2011)�
�T�1��//EE�(Mobtaker et al., 2012)�
N�#'��/�H�(Mousavi-Avval et al., 2011)
H����������kg 2DF(Pishgar-Komleh et al., 2012)
c��>�Akg �/F�(Nabavi-Pelesaraei et al., 2013a)�
G���#��6�#)��kg ;2D�� �(Banaeian and Namdari, 2011)�
C���=� �kg ;D� �(Kitani, 1999)
�R–����# �
�������� � �kg �/;�(Kitani, 1999)
��
������@�f�����������)*���� KA��,N�O#����j�,N�O#������3�6��='6�����3�6��='�6���O��N�� ����*��(`������?
������B�*������ �����������N�O#���������<����v����>�L�������#��6�#)�����<M��,��!������������_�������������
������B�*�N�O#����j��*������=����>�A�,���������,�6�A�*�������,YLI���� *��?��������� KA��3�6��='6���B�*
������ ����� �=�� �� ����� ���� ,��!��� ������ ���_�������� ������3�6��='�6�������� ��� BA#����*�� ���,<M�� ,YLI
�,�6�A�*�������������#��6�#)�����>�A?��
� u(���� "��� ����� @ �� ����� �#16� �0�P�� �6�� ��0�� >!���������� �]�������� ��� ^W��M� �� �]�W��M� ������
����� �^����7 ����A�����,�������S�������p&#b������q#������\���������#������W������J6�"���I���&M����]Ab���� ` ���^��
����O�(��@6��.��������S����*�}b�����R�����U$!����# ��������6�Ab��������������������*���#*�����W���?�S���B)*
���U$!���R����Y��m�6�<�t��
Page 92
-92-
�
)exp()( uXfY = ]2^
PM�S����R�����U$!�����B)*����������6�"���4���*��t��
i
n
j ijii eXaY ++= �=1
)ln(ln α ni ,...,2,1= � ]E^
��
����P�����]E^�,Yi�W��M����O���S���]������W��M��^Xij��� ����������1������ 6I����,���a��,<�V����O�i���� ��@6��.��
���������&�Ab�����������������*ei�PM����O����������*��?�>�-�Y��m�������<����*�|�1��6���0�P���6������� KA�
�Q�'�������,<���Tm�4����W��M�,����������&�~�P��4�����56�����1�������������*]Mobtaker et al., 2012^�?��6��� ������
���#1�!��7��) 6����9`������ �0���,��������������������� #����,����"�����R��S���������U$!������Y-$o��6�O`�y��
�����Y��m�6�����"��t��
]H^ �ii eXXXXXXXXY ++++++++= 8877665544332211 lnlnlnlnlnlnlnlnln αααααααα �
����P�����]H^�O��,�6�Xi�(i=1, 2, … , n)�"����� ��������!��������]X1^�,��*�YLI�]X2^�<M��,]X3^�,������
�6�A�*�]X4^���� ,������]X5^�>�A�,]X6^�#��6�#)��� ,�]X7^���=���]X8^������������#)��������5��@�_�����*�� ?��� KA�
����������q�Y�����(�������W��M��q�����Bm_Y�����(��������������]�����5 �������>A������g6��41��<�V�B�-Q6�
'������� �� ^U�O�� ���<�!���}M*� ��/��*� ��T#�� ?� ��� ��T#�� �� ����� ��6���.� i�A3�@6��!���������� S������R�
�U$!������I�<��?���A����v��#�6��}M*��6��B�&`���������O���!��6���}M*�#������,g6������6������#A�g6��,�*����
���@��"���O�����<�!����� ��U���41���6�<�V�,6������<��?O�����<�!��U���41���6��������������@��"������ ��
��6��41�������<�Q6��#���'���������O�����������,�W��M���#���6����O������#A����#���'�"I�41�Q6�����6?�(Mobtaker et
al., 2010)?��
��0�P��<��_�B�&`�Va�������I�����g6�����������q#������W��M�����q#����6='���*��?���Y�(-����*����56
��� ���"���� ���q��������������I�����g6������Y��m�"����"��#�� ���<���#16Va�������W��M� ��� ��� ����q���6��Y���
Q�'����� ��?�\������B�&`��������T&#b�����_�����T#��<�����,��*�����6������0�P��� ��\������1�)64��6 ���
]MPP^������7 ���� ��<��_�B�&`���*� ��T#������� �� ��)&A-������������� ?�\����6�� ����.@6��������� ��� ���I�<�
�!�������6'Y(`����&`�B���_<��<1�!����f?�?�O��6��<(n�MPP�����������������"�������W��M�B�����O�����
�41�Q6��41�� �� �� "IQ6���,��6���� ��6��41�Q6��� �� �� "I� ���O��6�'� ���������� �� ?�O��6�MPP�������� �����,p&#b�
������&����P����6����(`�����*�]Nabavi-Pelesaraei et al., 2013at^��
���������������������������������������� �������������������2 Return To Scale
Page 93
-93-
�
j
j
xjXGM
YGMMPP α×=
)(
)( ]c^
����P�����]c^�,MPPxj��� �����O�����1�)64��6 �������������� �j�,>�j���.@6��!�"������ �j�,>�GM(Y)����5���
� �����W��M��GM(Xj)����5���� ���������� ��������������������� ����#)���_�������*�?��
� ����"�4��� �0�P���6�� ���<A�f��6�MI� �������������������� ��7 ���6��� ,<1�!� ���f������ ����� ����� �� ������ ��
�����"�4����#16�����������#��@6��.����������������� �����������T#����*]����W/�?^�`���6���Y(`����m���������
��� ��������O�]��_������0�p6���*�^����W�������"I������#����0����/����R�.�,���I���*?��#(����lO1����<����v����>�L
�� ������M�������������������������� ������������?����<���V�������Y�(-�������*�����,�6�A�*�������,<M��,YLI
�#��6�#)�����>�A?��
�����������������#��@6��.���������������� ���������������?� �
Qb��_���N���������� �(kgCO2eq.ha
-1)
SW��
�����*�YLIMJ F/FG�(Pishgar-Komleh et al., 2012)�
/��<M�l //Gc(Ghahderijani et al., 2013)�
2���6�A�*������kg ��
"���#����2D� �(Pishgar-Komleh et al., 2012)�
�T�1�/DF �(Pishgar-Komleh et al., 2012)�
N�#'/DF �(Ghahderijani et al., 2013)�
E��>�Akg �DH �(Nabavi-Pelesaraei et al., 2013b)�
H���#��6�#)��kWh cFCDF �(Nabavi-Pelesaraei et al., 2013b)�
��
>A��Y(`���6���0�P������T#�����>�����41���`Tm����#�!�Excel��b���/F�F���SPSS��b���/F�>3����6��!?��
��
������� !"��
#���$��%"�����&�%'������(�$��"��)���
���,J6#��U�������#)�����_��������� ���-��������G�/������!���������<-�C�<-"���� �*���������
<��?�M����u������ �*��Y�&A-��6�#������<*�����Y�&A-����u�������!��������������T#���6�#������ KA��,��������
�������#)�H�Dc���#��Y�&A-������<M�����*�8�9��p&#b���?����_����������������B�����O�EF//;���#)��������5�
��#)���_����������� ����)&A-��� KA��,�*��(`�GHD/G2EC��>�!�&����*����I������W��M����������,����"I�������I�<�
� ���_H�;c2���� �#)�� ��� ���5��*�� ?L�� "���#��� ���� ��� u����� �1�9�� ������ ��� ��0�� 8��`��� ���O�� �6��]C;D�2H2C�
Page 94
-94-
�
�#)��������5��^����OP ����������6��8�9��S���i� ���5�������,��������)6�,�*�N �����S6����>�-�,i�.����6��B6L���6
�������� ���������-��������"�������#1������-������������� ����T9 ������OP ����?����W����"�#��6�MI���2�N �,����g6
�� �����������������B���������Y��m�<����*�"����m���?���"���#���@��������U����A����c�Dc;[���<M��,c�DC�[��
����#��6�#)��cHDG�[�� ���6���V��������"$�!�"#���������� ������������������������?��
����0�P�����@������������� ����)&A-���������������B����5����,"��A��"#� *��������� ����������������56����
����_Ec2E;�����#)��������5�E;�FF���*����0���#)�����>�!�&��]Banaeian and Namdari, 2011?^
����*��������,���#����� ��"�4���,N�O#����j�,N�O#���,�W��M�,���������3��6�='����6�3��6�='������ ������������6? �
Qb��_��8�9��"�4�����5����(Unit)
�1�9��������"�4���(MJ/ha)
8��`�����0� �(MJ/ha)�
��������m��
�1�9��
�p������ � ��
����������� �h FHDG�/ �c/D�2;H �2;c/2G�2/EG�/��*����YLI�h �G/cC��FC/2GEG//GC//Gc
2��<M� �l c�/H�2Ec2/EF�GHE/�2C/c�
E���6�A�*������ �kg ����"���#����E/2/EF�/CFF2/GF��2H2C/C;�c;/c���T�1��/2/c;��H2C/cc�H;H/�/2/C/
N�#'��F/EF��/2F/;2�GE2/C;2/Fc�H��������������kg H2D2CE2cD��H;�/�C�F//;
c��>�A �kg EED/ �c�D/;/ ��c;/H2F/G2�G���#��6�#)�� �kWh /HG/;H2FGG/22�ECG/G;G/cH
C���=� �kg �/HC2/F�F/c;F/F�
R������#
�������� � �kg GHD/G2EC �c2DH�;c/ �/FD�2G/E���������������B��MJ �;CDEF//C �ECD�c;�/ ��FF��W��M�������B��MJ ��c2DH�;c/ �/FD�2G/E-�
N�O#��������MJ ��2EDG;2c �H/D/GEG ��;/G2
N�O#����j������MJ ��2//;//cE;cD�E;GF �CF//G
�������3�6��='6�MJ ���H�2/;CCHD2;/ �2/Gc
�������3�6��='�6�MJ ��2CG�H/FF�F2D�cCGH �;c//E�
����W����������p&#b���)*��Y(`���6�������$-2��"���4���������*�����?����N�O#���������,J6#��U�2EDG;2c�
��#)��������5�]G2D�;�^[�N�O#����j�������,cED2//;/���#)��������5�]/GDCF^[��6='��6�3��������,;CD�H�2��������5�
��#)�]GcD2�^[��6='���6�3���������FFD2CG�H���#)��������5�]/ED;c�^[������I�<��?�����T#�*�����������6����6�A�
�Q6�41��e-��<M���"����1���*��6='��6�3��S� �����<(����6='���6�3��S� �������T#����?��
����+ ,�� -" ���%"����%�(�$����"��)���
Page 95
-95-
�
R��������S��������U$!��������7 ���������������W��M�����������]����� ����)&A-�^���*��#1�!����?�����6�
���������)&A-��� �����#�������q#��"�� -������������"�� -�*��#1�!��7�����BO#�������q#���?������J6#�"I������V��������
�� ����A���*�� ,����� ���� X4W���� ��ZP����>�A���YLI��[� 0��� ���O���� KA�� ,���*� ���5#�(A���M���� ��T#�� ���
�������"�������������"���I��<1�!����f������"���I��6�����O��;2D/��*��(`��?"������O���6���M����<��"I��� ��-
�ZP� ����5#�(A�H�[� 0�<���� ���� ?� {��R2��� �Ab������ ��� 4��;;DF��*� ���I��� ?�� �� �V�����0����������������� ��� �
��������� �O�����<�!���{�������"I����O������*�������� ��U����G2GD���*����0�?���5�������O���6�"����� ������<(n���V�
�41�Q6��� ����������������� �����*�?��
��$#��, ./0���� -" ���%"���
#�J6�&`�B���_<�����������������������W��MI�"�#E,�<�� ��*� �����"��?��\���J6#�MPP��B�&`������
���!�������������"���<��_]/�D2c�^��=���]/ED2H�^�<��_�"�4����6��L��4%_����"���� ����A����)&A-���������
� #���"$�!�"#���������� ��?����� #���"I��5�������=��J6#������41�����5�Q6��������� ������=������!�����������
��*�@�������/�D2c��>�!�&����/ED2H�Q6�41��>�!�&���N�#����OP ��������#)���_����������� ����)&A-?��
����1��"$�!�"#���������� ��������������1�9��������<��_�B�&`������#���'�����J6#�?
�����������q#��@6��.�t�<(��MPP
ii eXXXXXXXaY ++++++++= 776655443322110 lnlnlnlnlnlnlnln ααααααα
�����!��������CEHD�2GCD�c *�/�D2c �
/����*�YLIFHGDFc;;DF ns�cFD� �
2��<M�H;�DF�C;HDH� *�//DH� �
E���6�A�*�������CcDF�EC�D;� *��;DF� �
H����������FEGDFcc;D� ns�cFD�c �
c��>�AFECDF;CcDF ns�EEDc �
G���#��6�#)���/cDF�/CD2 *�/CD� �
C���=�2;�DF��;D2 *�/ED2H �
"�������������"���I��;2D/ ���
R2;;DF ���
�U�O�����<�!���G2GD� ���
� 0��>�-��A#_��ZP��������H��m�� ns+�� 0���A#_��ZP�����������m�� �
��
��$#���%2"3�%������.���(�$�������"��)���
Page 96
-96-
�
�����J6#�������������������W��������� ������������H��"����*�����?J6#���6������������������-������g6�� (����
�� �� �A-�� ���Bm_� ������ #��� �� ?� ,U����A�� ���"�4���B�� ��������������������� ���������� ��� �� �����;cD�F�E�
���������������>�!�&�����#)������*��?���"���#������/2DHE[����46��<M��,G2D�c�[����#��6�#)����EHD�H�[�@�������
N���� ���6�����#��� ��� ����������������<������������ ��� #����OP ����?�����#���� �������� �A��@����F/DE/E���
EcD�G;��������� ��� ����� >�!�&���#)�� ���`��� � �A�� �6�O�� �6�� ,���� ������ �6�O�� ��� L�� ��0�� 8����� ��Y�T�� B����
�����)6�Sf����������"���#����������u������� ��8�9�����8$#M���6�#����,�����OP ����-�����������8�9����5�����5A�r
�&m���� ��<-���� ��� �� ��8�9������� �����#�� �#(��� ��<M�� )6���5���<6-�� >�-� �OP ��Y$k0���6���e-�� ��� ,���� ��
���Q6�41�������6����������������<����*��OP �����?��
�0�P�� ��� ��������� ����� �(`��\��� �������������������" Tm��"#�� ��� >� !������������ ��#���B�� ���O�� ,
HCD/G������������������>�!�&���#)���������,�*����I��������#��6�#)��GE����#������N ��6��L���m�������������������
�<*����������������]Khoshnevisan et al., 2013?^��
����4�������"�4����������������"$�!�"#�����5 ��"#� *��������� ������������? �
Qb��"�4������������������� �(kgCO2eq.ha
-1)
��0��8��`���� �A���#�� ���#���� ����
�����*�YLIGC/c;22/HG��/2G�2C/C;
/��<M��c;/GcCH/;C2//FGHEE/C/
2���6�A�*����������
"���#���E/DHHF ���D/cc �;FD�F/ �CED��2; �
�T�1�GED/E �;cD�� �c/DE �/2DH� �
N�#'FCD// �cGD�F ��2DE �G/DEH �E��>�AEED�/ �/�DG �EEDF �F/D2F �H���#��6�#)��C2D�Hc �C/DGH �2/D/; �GCD2/E �
�����B�������������� �;cD�F�E �EGD2;; �F/DE/E �EcD�G;� �
!"�5��%�6��
�������B��Q��:'��6�� ���� ������"$�!�"#���������� ��������������W��M��������������_����@����EF//;���
H�;c2����"���#������,�*����0���#)��������5�c�Dc;�[�� ��"���������������8�9�����N ��6��L��d9#M����M�����
����?�U$!���R��S�����"�� -����������S����6�# ��X4W����,�*���T#����Rb#�����)&A-��W��M�U�������������������
��*��� ����A���V��>�A������������,YLI�ZP�������[� 0����)&A-�������O��,��������R2�,;;DF���5#�(A���M����O���
�������"�������������"���I�l���;2D/������B�����O��,�*����I����������������;cD�F�E���#)�������������������>�!�&��
Page 97
-97-
�
�@���������#��6�#)������46��<M��,"���#������*��(`���4����6�������B���-��������������� ��<������R��`������
���*�?\������"������ �����#�6���������������"�����6456W�l���"���#������������T#��Q���g��!�������g6��8�o
������1�9���#��6�#)������46��<M��Q������A'�� 64!������T#��,RI��9`#��@ ����*�����y�P���������#��YLI
����������l6��*��\���,�OP�������M�����N��,��M���������M�������5��������T#�����M�<1��"���I�,�#�T_��
����56���1�o����<M�� )6���Z�`m��1�9��1�m��������������1�9��������������5A�r��6�W�������������������������
8�9������� ��T#��'����9`���������� ���I�����"!� �� ���������������R��`��"!� �����*���#*��� ���A����� ��� ,��*
��T_�e-��Q����*��6='��6�3��S� ��Q�'��?��
7� )��� �
1- Canakci, M., Topakci, M., Akinci, I., and A. Ozmerzi. 2005. Energy use pattern of some field crops
and vegetable production: case study for Antalya Region, Turkey. Energy Conversion and
Management 46: 655-666.
2- Houghton, RA. 1989. Global Circulation of Carbon. Biomass Hand Book: 56-61.
3- Mousavi-Avval, SH., Rafiee, S., Jafari, A., and A. Mohammadi. 2011. Energy flow modeling and
sensitivity analysis of inputs for canola production in Iran. Journal of Cleaner Production 16: 1464-
1470.
4- Mobtaker, HG., Akram, A., and A. Keyhani. 2012. Energy use and sensitivity analysis of energy
inputs for alfalfa production in Iran. Energy for Sustainable Development 16: 84-89.
5- Singh, G., Singh, S., and J. Singh. 2004. Optimization of energy inputs for wheat crop in Punjab.
Energy Conversation Management 45: 453-465.
6- Banaeian, N., and M. Namdari. 2011. Effect of ownership on energy use efficiency in watermelon
farms –A Data Envelopment Analysis Approach–. International Journal of Renewable Energy
Research 1(3): 75-82.
7- Pishgar-Komleh, S.H., Ghahderijani, M., and P. Sefeedpari. 2012. Energy consumption and CO2
emissions analysis of potato production based on different farm size levels in Iran. Journal of
Cleaner Production 33: 183-191.
8- Ghahderijani, M., Pishgar-Komleh, SH., Keyhani., A, and P. Sefeedpari. 2013. Energy analysis and
life cycle assessment of wheat production in Iran. African Journal of Agricultural Research 8(18):
1929-1939.
9- Ministry of Jihad-e-Agriculture of Iran. 2012. Annual Agricultural Statistics Available from:
www.maj.ir (in Persian).
10- Nabavi-Pelesaraei, A., Abdi, R., and S. Rafiee. 2013a. Energy use pattern and sensitivity analysis of
energy inputs and economical models for peanut production in Iran. International Journal of
Agriculture and Crop Sciences 5(19): 2193-2202.
11- Kitani, O. 1999. Energy and biomass engineering. In: CIGR handbook of agricultural engineering.
St. Joseph, MI: ASAE.
12- Nabavi-Pelesaraei, A., Abdi, R., Rafiee, S., and HG. Mobtaker. 2013b. Optimization of energy
required and greenhouse gas emissions analysis for orange producers using data envelopment
Page 98
-98-
�
analysis approach. Journal of Cleaner Production. Available from:
http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.08.019.
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
Page 99
-99-
�
Modeling of energy inputs and survey of carbon dioxide emission for
watermelon production in Guilan province
�
Ashkan Nabavi-Pelesaraei1*
Reza Abdi2 and Shahin Rafiee
3
1- MSc Student, Department of Agricultural Machinery Engineering, University of Tabriz
2- Assistant Professor, Department of Agricultural Machinery Engineering, University of Tabriz
3- Professor, Department of Agricultural Machinery Engineering, University of Tehran
Abstract
A research was carried out in Langroud city of Guilan province in 2013. In order to,
determine the pattern and modeling of energy consumption and also investigation of
carbon dioxide emission for watermelon production. Total amount of energy
consumption and watermelon yield was 40228.98 MJ and 27348.75 kg per hectare
respectively. The results also revealed that nitrogen, diesel fuel and electricity had the
highest share of energy consumption for watermelon production in the region. In this
research, energy consumption modeling was carried out by Cobb–Douglas function and
the results indicated that the effect of all the energy inputs except machinery and
manure on yield were significant at 01% level. In addition, the amount of R2 was
estimated at 0.99. Moreover, sensitivity analysis of energy inputs on watermelon yield
was calculated using MPP. The results of sensitivity analysis illustrated that the highest
sensitivity was belonged to human labor and seed in watermelon yield, respectively.
Finally, the amount of greenhouse gas emissions was found on the base of CO2
emission and the results showed that the total amount of carbon dioxide emission for
watermelon production was computed as 1014.96. The share of nitrogen (with 54.23%),
diesel fuel (with 16.73%) and electricity (with 15.45%) had the highest share in carbon
dioxide emission, respectively.
Keywords: Energy modeling, Carbon dioxide, Sensitivity analysis and Watermelon.
�
Page 100
-100-