بررسی پایداری اکولوژیکی معرفی محصولات جدید در الگوی کشت با استفاده از رویکرد انرژی

پایداری تولید چهار محصول کشاورزی به‌طور گسترده کشت‌شده، از جمله گندم و جو (به عنوان محصولات پیشین در الگوی کشت) در مقابل چغندرقند و زعفران (به عنوان محصولات جدید در الگوی کشت)، با استفاده از رویکرد انرژی در شهرستان خُوشاب، استان خراسان رضوی، ایران مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مصرف کل انرژی محصولات جدید از محصولات پیشین بیشتر بود. کل انرژی حمایتی برای گندم، جو، چغندرقند و زعفران به ترتیب برابر با 2.32E+16، 1.91E+16، 4.95E+16 و 2.04E+16 سی‌جی هکتار−1 بود. بیشترین سهم منابع محیط زیستی تجدیدپذیر در سیستم‌های تولید چغندرقند به‌دست آمد (4.1٪ از کل انرژی)، و منابع محیط زیستی غیرقابل تجدید در سیستم‌های تولید جو رخ داد (55.7٪ از کل انرژی).

سیستم‌های تولید زعفران بیشترین سهم منابع تجدیدپذیر خریداری‌شده (40.8٪ از کل انرژی) و منابع غیرقابل تجدید خریداری‌شده (36.48٪ از کل انرژی) را نشان دادند.معرفی زعفران و چغندر قند به‌عنوان محصولات جدید در یک منطقه خاص، در مقایسه با گندم و جو به‌عنوان محصولات پیشین در الگوی کشت، باعث افزایش نسبت انرژی تجدیدپذیر، نسبت بار محیطی، شاخص پایداری محیطی و نسبت ورودی انرژی شد، در حالی که نسبت بازده انرژی، شاخص پایداری محیطی و شاخص انرژی توسعه پایدار کاهش یافت. تولید زعفران و چغندر قند به‌عنوان محصولات جدید معرفی‌شده در منطقه، بالاترین شاخص پایداری محیطی را به دست آورد. اگرچه شاخص نسبت بار محیطی کشت زعفران بالاتر از سایر سیستم‌های تولید بود، اما نسبت بار محیطی اصلاح‌شده کمتر از سه سیستم تولید دیگر بود. بنابراین می‌توان زعفران را به‌عنوان یک محصول پایدار توصیه کرد که کمترین فشار را بر منابع محیطی وارد می‌کند.در این مطالعه، نتایج تحلیل انرژی و محاسبه شاخص‌های اقتصادی نشان‌دهنده پایداری بیشتر و مزیت اقتصادی بالاتر سیستم تولید زعفران در مقایسه با سه سیستم دیگر بود.

The sustainability of production of four widely grown crops, including wheat and barley (as preceding crops in the cropping pattern) vs. sugar beet and saffron (as introduced crops in cropping pattern) were compared using emergy approach in Khoushab County, Khorasan Razavi province, Iran. The results showed that the total emergy consumption of the introduced crops was higher than that of preceding crops. The total supporting emergy for wheat, barley, sugar beet and saffron was respectively 2.32E+16, 1.91E+16, 4.95E+16, and 2.04E+16 sej ha−1. The greatest portion of renewable environmental resources were obtained in sugar beet production systems (4.1% of total emergy), and non-renewable environmental resources occurred in barley production systems (55.7% of total emergy).

Saffron production systems showed the greatest portion of renewable purchased resources (40.8% of total emergy) and non-renewable purchased resources (36.48% of total emergy). Introduction of saffron and sugar beet as new crops in a given region, compared to wheat and barley as preceding crops in the cropping pattern, caused enhancement in renewable emergy ratio, environmental loading ratio, environmental sustainability index, and emergy input ratio, while decreased emergy yield ratio, environmental sustainability index, and sustainable development emergy index. Saffron and sugar beet production as new introduced crops to the region resulted in the highest environmental sustainability index. Although the environmental loading ratio index of saffron cultivation was higher than other production systems, modified environmental loading ratio was lower than the three other production systems. Therefore, saffron can be recommended as a sustainable crop that has put the lowest pressure on environmental resources. In this study, the results of emergy analysis and calculation of economic indicators, indicated the greater sustainability and economic benefit of the saffron production system compared to the other three systems.