پارسا کارشناسی ارشد 1393
موضوع: کشاورزی، عمومی و میان رشته ای
پدیدآور: اشکان نبوی پله‌سرائی 
استاد راهنما: رضا عبدی 
استاد مشاور: شاهین رفیعی
دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی
چکیده

در این تحقیق به بررسی انرژی مصرفی، نشر آلایندگی و مدل سازی و بهینه سازی آن‌ها برای کشت غالب شهرستان های آستانه‌اشرفیه و لنگرود در استان گیلان با استفاده از سیستم های خبره پرداخته‌شده است. برنج و بادام زمینی در شهرستان آستانه‌اشرفیه و برنج، پرتقال و هندوانه در شهرستان لنگرود محصولات غالب و موردبررسی در این پژوهش بودند. در این مطالعه ابتدا میزان انرژی مصرفی، شاخص های آن و میزان نشر گازهای گلخانه ای به عنوان اصلی ترین عامل آلایندگی برای هر یک از محصولات محاسبه و توسط مدل رگرسیونی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی به مدل سازی انرژی خروجی به عنوان عملکرد و میزان انتشار کل پرداخته شد. همچنین به‌منظور بهینه سازی انرژی مصرفی و نشر آلایندگی از دو روش تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک چندهدفه استفاده و در انتها با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که میزان کل انرژی نهاده در تولید محصولات بادام زمینی، برنج در شهرستان آستانه اشرفیه، برنج در شهرستان لنگرود، پرتقال و هندوانه به ترتیب در حدود 19248، 51430، 51741، 25582 و 40229 مگاژول بر هکتار می باشد. در محصولات بادام‌زمینی، پرتقال و هندوانه بیشترین میزان مصرف نهاده ها به ترتیب با 45/21%، 54/93% و 76/49% به کودهای شیمیایی و مخصوصاً نیتروژن تعلق داشته است و در محصول برنج در دو شهرستان آستانه اشرفیه و لنگرود سوخت با حدود 44% بیشترین مقدار مصرف را در میان نهاده ها به خود اختصاص داد و در تمامی محصولات سهم مصرفی انرژی های تجدیدناپذیر بسیار بیشتر از منابع تجدیدپذیر بود. همچنین میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید محصولات بادام زمینی، برنج در شهرستان آستانه اشرفیه، برنج در شهرستان لنگرود، پرتقال و هندوانه به ترتیب 571/18، 1784/26، 1829/71، 803/24 و 1014/96 کیلوگرم کربن دی اکسید بر هکتار محاسبه شد. که در تمامی محصولات به جزء هندوانه سوخت پر نشرترین نهاده محسوب شد اما در تولید هندوانه نیتروژن با 23/54% بالاترین سهم در انتشار کل را به خود اختصاص داد. در تمامی مدل های رگرسیونی ضریب تبیین مقدار بالایی (بیشتر از 0/9) را به خود اختصاص داد و همچنین مقادیر دوربین – واتسون به نحوی بود که نشان‌دهنده‌ی عدم خودهمبستگی در سطح 5% بود. نتایج شبکه های عصبی نشان داد که بهترین ساختارها برای مدل سازی انرژی مصرفی و نشر گازهای گلخانه ای برای محصولات بادام زمینی، برنج در شهرستان آستانه اشرفیه، برنج در شهرستان لنگرود، پرتقال و هندوانه به ترتیب 2-4-9، 2-10-12، 2-8-12، 2-2-13 و 2-10-11 تخمین زده شدند که در تمامی مدل ها ضریب همبستگی بیش از 0/9 برآورد شدند. نتایج بهینه سازی مصرف انرژی با تحلیل پوششی داده ها و الگوریتم ژنتیک چندهدفه به‌وضوح نشان دادند که پتانسیل بسیاری برای کاهش مصرف انرژی و نشر آلایندگی در تولیدات فوق وجود دارد. به‌علاوه میزان مصرف بهینه نهاده ها که از بهینه یابی چندهدفه حاصل‌شده است به‌طور معناداری کمتر از نتایج تحلیل پوششی داده ها بوده است. بر اساس نتایج توصیه می شود که ابتدا مزارع و باغات را به سمت نهاده های معرفی شده توسط تحلیل پوششی داده ها سوق داد و سپس به سمت الگوریتم ژنتیک چندهدفه حرکت کرد، که ملزم به حمایت های دستگاه های ذی ربط کشاورزی ازجمله وزارت جهاد کشاورزی می شود.