تحلیل ردپای کربن کشت برنج در استان گیلان با استفاده از ارزیابی چرخه عمر و داده‌های دانش سنتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ، دانش آموخته دکتری علوم و مهندسی مرتع گروه مدیریت مرتع، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان،

2 دانشیار گروه مدیریت مرتع، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

3 دانشیار گروه ترویج و آموزش کشاورزی، دانشکده مدیریت کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

10.22124/cr.2026.32678.1888

چکیده

چکیده مبسوط

مقدمه: گیاه برنج (Oryza sativa) یکی از محصولات کشاورزی استراتژیک است که نقش محوری در امنیت غذایی و معیشت در ایران و جهان ایفا می‌کند. از این رو، ارزیابی جامع انتشار گازهای گلخانه‌ای در سیستم‌های کشت برنج برای دستیابی به تولید پایدار ضروری است و شاخص ردپای کربن ابزاری برای برآورد انتشار مستقیم و غیرمستقیم این گازها به‌شمار می‌آید. هم‌راستا با تلاش‌های جهانی برای کاهش تغییرات اقلیمی، نقش نظام‌های دانش سنتی نیز در مدیریت کربن بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. هدف این مطالعه، بررسی ردپای کربن کشت برنج و دانش سنتی مرتبط با عوامل آن در استان گیلان طی سال زراعی ۱۴۰۱ بود.

مواد و روش‌ها: یک رویکرد ترکیبی (کمی و کیفی) برای مطالعه اتخاذ شد. برای محاسبه ردپای کربن برنج در ابعاد مختلف مزرعه شامل (5/0 >، 5/0 تا 1 و 1 <) هکتار از روش ارزیابی چرخه عمر و دستورالعمل‌های هیئت بین‌دولتی تغییرات اقلیمی استفاده گردید. همچنین بررسی دانش سنتی با روش مردم‌نگاری انجام و تحلیل نتایج آن با روش کدگذاری به کمک نرم‌افزار MAXQDA 2020 صورت پذیرفت. برای مقایسه‌ی ردپا در گروه‌ها، نرمال بودن داده‌ها با استفاده از آزمون شاپیرو-ویلک ارزیابی و با مشاهده‌ی توزیع غیرنرمال در برخی داده‌ها از آزمون ناپارامتریک کروسکال- والیس از نرم‌افزار SPSS استفاده شد. مقایسه‌های زوجی نیز با آزمون تعقیبی دان با اعمال اصلاح بنفرونی در سطح معنی‌دار 5 درصد انجام شد.

یافته‌های تحقیق: ردپای کربن میانگین 23/1 کیلوگرم کربن دی اکسید معادل بر کیلوگرم محصول در سال برآورد شد. همچنین با وجود عدم اختلاف معنی‌دار با افزایش ابعاد مزرعه، ردپای کربن کاهش یافت. میانگین پتانسیل گرمایش جهانی کل ناشی از فعالیت‌های مختلف در نظام کشت برابر 3031 کیلوگرم کربن دی اکسید معادل بر هکتار در سال بود. آبیاری و انتشار متان طی فصل رشد 64 درصد، کودهای محتوی نیتروژن و انتشار N2O ناشی از کاربرد آن 10 درصد از کل گازهای گلخانه‌ای تولیدی را در برداشت. همچنین سایر عوامل شامل سوخت، نیروی انسانی و بذر بودند. کشاورزان، دانش سنتی مدیریت کود آلی، مکانیزاسیون و بذر را با اثربخشی 50، 40 و 10 درصد، در ردپای کربن برنج مؤثر می‌دانند.

نتیجه‌گیری: مدیریت ردپای کربن برنج در منطقه نیازمند رویکردی تلفیقی از دانش سنتی و رسمی شامل تحول در روش‌های آبیاری، بهینه‌سازی مصرف کود، توجه به ارقام بومی و پیوند تجربه‌ی نیروی انسانی با مکانیزاسیون کم‌مصرف است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Carbon Footprint Analysis of Rice Cultivation in Gilan Province through Life Cycle Assessment and Traditional Knowledge Data

نویسندگان [English]

  • Maedeh Omidi nowbijar 1
  • Hossein Barani 2
  • Mohamad Rahim Forouzeh 2
  • Ahmad Abedi sarvestani 3
1 Ph.D. in Range science and engineering, Department of Rangeland Management, Faculty of rangeland and watershed management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
2 Associate Professor, Department of Rangeland Management, Faculty of rangeland and watershed management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Associate Professor, Department of Agricultural Extension and Education, Faculty of agricultural management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
چکیده [English]

Comprehensive abstract

Introduction

Rice (Oryza sativa) is a strategic agricultural crop that plays a pivotal role in food security and livelihoods in Iran and worldwide. In this context, a comprehensive assessment of greenhouse gas emissions from rice cultivation systems is essential for achieving sustainable production and Carbon footprint serves as an indicator for estimating both direct and indirect greenhouse gas emissions.Aligned with global efforts to mitigate climate change, the role of traditional knowledge systems in carbon management has increasingly garnered attention. The objective of this study was to investigate the carbon footprint of rice cultivation and the associated Traditional knowledge related to its influencing factors in Gilan Province during the 2022 cropping year.

Materials and Methods

A mixed-methods design was applied, integrating quantitative and qualitative approaches. The CF was calculated for three farm sizes (<0.5 ha, 0.5–1 ha, >1 ha) using life cycle assessment based on Intergovernmental Panel on Climate Change guidelines. Traditional knowledge was explored through an ethnographic method and analyzed with coding in MAXQDA 2020. Data normality was assessed using the Shapiro-Wilk test, and due to the non-normal distribution of some data, non-parametric Kruskal-Wallis tests was conducted using SPSS software. For pairwise comparisons, Dunn’s post-hoc test with Bonferroni correction was applied at a 5% significance level.

Research findings

The average CF of rice production was 1.23 kg CO₂eq/kg.year. Although no statistically significant differences were observed among farm sizes, larger farms tended to have slightly lower CF values. The mean global warming potential of the system was 3031 kg CO₂eq/ha.year. Irrigation practices and methane emissions during the growing season accounted for approximately 64% of total emissions, while nitrogen-based fertilizers and associated N₂O emissions contributed about 10%. Additional sources included fuel, labor, and seed inputs. Farmers recognized Traditional knowledge as effective in reducing CF, particularly through organic fertilizer management (50%), mechanization (40%), and seed practices (10%).

Conclusion

Mitigating the CF of rice production in Gilan requires an integrated strategy that merges formal scientific approaches with Traditional knowledge. Priority measures include transforming irrigation practices, optimizing fertilizer application, promoting local rice cultivars, and combining farmers’ experiential knowledge with energy-efficient mechanization.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Greenhouse gas emissions
  • Ethnography
  • Paddy field
  • Rural community
  • Sustainable production