بررسی آثار زیست محیطی نظام های تولید گندم در کشور با استفاده از ارزیابی چرخه حیات

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد گروه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشجوی دکتری گروه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

چرخه حیات (LCA) رویکردی برای ارزیابی آثار زیست محیطی تولید محصول است که بر اساس دو مؤلفه میزان مصرف منابع و انتشار آلاینده­ها به محیط زیست محاسبه می‌شود. این مطالعه به منظور بررسی اثرات زیست محیطی نظام­های تولید گندم آبی و دیم کشور بر مبنای میزان مصرف کود نیتروژن با استفاده از ارزیابی چرخه حیات در سال 1392 انجام شد. بر اساس روش ارائه شده در ISO14044، LCA در چهار گام تعریف اهداف و حوزه عمل مطالعه، ممیزی چرخه حیات، ارزیابی تأثیر چرخه حیات و تلفیق و تفسیر نتایج محاسبه شد. گروه­های تأثیر شامل گرمایش جهانی، اسیدی شدن و اوتریفیکاسیون در بوم­نظام­های آبی و خشکی بودند. پس از نرمال­سازی و وزن­دهی، شاخص زیست­محیطی (Eco-Index) محاسبه شد. نتایج نشان داد که بالاترین عملکرد گندم آبی و دیم به ترتیب برابر با 8/3 و 8/2 تن در هکتار در شرایط مصرف 220-200 و
60-50 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بدست آمد. در نظام تولیدی گندم آبی، بیشترین پتانسیل گرمایش جهانی، اسیدی شدن و اوتریفیکاسیون نظام­های آبی و خشکی برای سطح کودی بیش از 220 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به ترتیب با 61/889 واحد معادل دی اکسید کربن به ازای یک تن دانه، 53/1 واحد معادل دی اکسید گوگرد به ازای یک تن دانه، 41/2 واحد معادل PO4 به ازای یک تن دانه و 11/1 واحد معادل NOx به ازای یک تن دانه محاسبه شد. مقدار این گروه­ها در نظام دیم برای سطح کودی بیش از 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به ترتیب برابر با 73/937 واحد معادل دی اکسید کربن به ازای یک تن دانه، 03/3 واحد معادل دی اکسید گوگرد، 74/3 واحد معادل PO4 به ازای یک تن دانه و 05/5 واحد معادل NOx به ازای یک تن دانه بود. دامنه شاخص زیست­محیطی نظام­های تولید گندم آبی و دیم به ترتیب در دامنه 55/0-47/0 و 43/0-34/0 به ازای یک تن دانه برآورد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of environmental impacts for wheat Agroecosystems of Iran by using Life Cycle Assessment methodology

نویسندگان [English]

  • Suroor Khorramdel 1
  • Parviz Rezvani Moghaddam 2
  • Afsaneh Amin Ghafori 3
1 Assist. Prof., Dept. of Agronomy, College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
2 Prof. Dept. of Agronomy, College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
3 Ph. D. Student, Dept. of Agronomy, College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

Life cycle assessment (LCA) is a methodology for assessing the environmental impacts associated with a product, by identifying, quantifying and evaluating the resources consumed, and all emissions and wastes released into the environment. This study examined the environmental impacts for irrigated and rainfed wheat agroecosystems of Iran based on nitrogen levels by using LCA methodology during year of 2013. Four steps such as goal definition and scoping, inventory analysis, life cycle impact assessment and integration andinterpretation were considered based on ISO 14040 methods. Impact categories were global warming, acidification, terrestrial eutrpphication and aquatic eutrpphication. After normalization and weighting of the indicator values, environmental impacts (EcoX) was calculated. The results showed that the highest yield for irrigated and rainfed wheat agroecosystems were recorded with 3.8 and 2.8 t.ha-1 by using 200-220 and 50-60 kg N.ha-1, respectively. In irrigated wheat agroecosystem, the maximum global warming, acidification, aquatic eutrophication and terrestrial eutrophication were observed in >220 kg N.ha-1 with 889.61 CO2 equiv./t grain, 1.53 SO2 equiv./t grain, 2.41 PO4 equiv./t grain and 1.11 NOx equiv./t grain, respectively. In rainfed wheat agroecosystem, these values calculated in >60 kg N.ha-1 with 937.73 CO2 equiv./t grain, 3.03 SO2 equiv./t grain, 3.74 PO4 equiv./t grain and 5.05 NOx equiv./t grain, respectively. EcoX ranges for irrigated and rainfed agroecosystems were calculated with 0.47-0.55 and 0.34-0.43 per one ton grain, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Acidification
  • Aquatic eutrpphication
  • Environmental impact
  • Global warming
  • Terrestrial eutrpphication