مدل‌سازی انرژی مصرفی و اثرات زیست‌محیطی تولید برنج

گروه استان‌های خبرگزاری آنا- داوود دهقانی‌محمودآباد؛ جشنواره علمی، پژوهشی و فناوری فرهیختگان دانشگاه آزاد اسلامی در سال ۱۴۰۰ به ایستگاه هشتم خود رسید و مراسم تجلیل از برگزیدگان این جشنواره با حضور دکتر محمدمهدی طهرانچی رئیس دانشگاه آزاد اسلامی، اعضای هیئت رئیسه و مدیران دانشگاه عصر ۷ اردیبهشت جاری به صورت مجازی در سالن شهید مطهری سازمان مرکزی دانشگاه برگزار شد و با معرفی برگزیدگان برتر به کار خود پایان داد.

در هشتمین جشنواره فرهیختگان ۲۲ استان و ۳۹ واحد دانشگاهی (استان‌های تهران، اصفهان و آذربایجان شرقی با بیشترین برگزیده) حضور پیدا کردند که پراکندگی خوبی بین برگزیدگان صورت گرفت و ۷۲۰ اثر به جشنواره ارسال شد؛ البته با حوزه‌های بررسی‌شده توسط سازمان مرکزی مانند مراکز تحقیقاتی، مراکز رشد، سراهای نوآوری، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، مدارس سما و ... مجموع آثار و زیرساخت‌ها به‌حدود هزار و ۹۰۰ رسید و از هفت پژوهشگر برتر و یک فناور برتر دعوت شد تا به نمایندگی از طرف دیگر برگزیدگان در مراسم اختتامیه و تجلیل حضور پیدا کنند.

سعید فیروزی فارغ‌التحصیل دکتری مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشیار پایه ۲۱ دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد رشت بوده و اکنون به‌عنوان مدرس رشته تخصصی و رئیس دانشکده کشاورزی این واحد دانشگاهی مشغول خدمت است.

فیروزی در حوزه مقاله هشتمین جشنواره فرهیختگان دانشگاه آزاد اسلامی با موضوع «کارایی بهره‌برداری از منابع در تولید برنج با سیستم برداشت تک‌مرحله‌ای یا برداشت با برنج راتون برای تولید سوخت‌ زیستی بیواتانول» به عنوان برتر دست یافت.

خبرنگار خبرگزاری آنا به همین مناسبت با او درباره مقاله و اهمیت موضوع و طرح پژوهشی، دلایل برتری در جشنواره و اوضاع عرصه پژوهش کشور گفت‌وگو کرده است که در پی می‌آید:

آنا: در مورد مقاله ارائه شده به هشتمین جشنواره فرهیختگان که حائز رتبه برتر شد توضیح دهید.

فیروزی: این مقاله مستخرج از یک طرح پژوهشی با عنوان «مدل‌سازی انرژی مصرفی و اثرات زیست‌محیطی تولید برنج در نظام‌های تک‌مرحله‌ای و برداشت با راتون در استان گیلان» بود، قبل از اینکه به مقالات مستخرج از این طرح برسم، اجازه می‌خواهم توضیحی درباره اهمیت موضوع و این طرح پژوهشی خدمت‌تان ارائه کنم.

موضوع، «پایداری» از مفاهیم بنیادین در کشاورزی است که چند دهه اخیر اهمیت بسزایی پیدا کرده است. یکی از ابعاد پایداری، پایداری زیست‌محیطی است یعنی توجه به آلاینده‌هایی که در فرآیند تولید محصولات- حالا می‌خواهد این محصولات صنعتی یا کشاورزی باشند، تفاوتی ندارد انتشار پیدا می‌کنند و یا ممکن است این آلاینده‌ها در فرآیندهای خدماتی مانند حمل و نقل کالا، مسافر و امثالهم- شکل بگیرند. در کشاورزی هم در واقع همین اتفاق می‌افتد، یعنی یک‌سری آلاینده‌های زیست‌محیطی ناخواسته به آب، خاک و اتمسفر زمین انتشار می‌یابند که باید مورد توجه قرار گیرند.

در مورد آب، موضوع حفظ منابع آبی و سلامت آنها - که همه به اهمیت این موضوع واقفیم - مطرح است. درباره خاک هم که موضوع جلوگیری از شوری، اسیدی شدن و مسائلی که برای خاک ایجاد می‌شود، مطرح است. درباره اتمسفر هم که بحث گرمایش جهانی مطرح است یعنی آنچه که به‌ویژه در سال جاری با کاهش بارندگی‌ها با آن درگیر هستیم. موضوع گرمایش جهانی ناشی از انتشار بیش از حد گازهای گلخانه‌ای است که بخشی از آن به تولید غذا در کشاورزی برمی‌گردد؛ البته اینکه بگوییم کشاورزی عامل اصلی این مشکل است خیر؛ بلکه بخشی از عوامل به سیستم‌هایی که در کشاورزی پیاده می‌کنیم، برمی‌گردد، یعنی می‌توانیم سیستم‌ها و یا سامانه‌هایی را برای تولید محصولات کشاورزی پیاده کنیم که حداقل آسیب زیست‌محیطی را وارد کنند به‌عنوان مثال، کشاورزی ارگانیک و یا کشاورزی تولید محصولات سالم که با نهاده‌های غیرشیمیایی انجام می‌گیرد، یکی از  سامانه‌هایی است که راندمان انرژی مطلوبی داشته و بهترین اثرات زیست‌محیطی را ایجاد می‌کند، ضمن آنکه محصول سالمی هم تولید می‌کند.

آنا: با توجه به این مقدمه درباره مقاله‌ای که به جشنواره فرهیختگان ارائه دادید و برتر شد، توضیح می‌دهید؟

فیروزی: در این راستا(«پایداری» از مفاهیم بنیادین در کشاورزی) درباره برنج دو سیستم را در نظر گرفتیم، یک سیستم برداشت برنج تک‌مرحله‌ای- همان سیستمی که رایج است- یعنی در یک مرحله، برنج را برداشت می‌کنند و غالباً در استان گیلان برداشت دیگری انجام نمی‌گیرد یا کشت محصول دیگری انجام نمی‌گیرد، مگر در منطقه رودبار که در حدود ۴۰۰ هکتار کشت دوم در آن رایج است.

یکی از بهره‌برداری‌هایی که بعضی از شالیکاران انجام می‌دهند؛ بعد از اینکه برداشت برنج در مرحله نخست انجام گرفت، یک بار زمین را غرقاب می‌کنند و حدودا ۶۰ کیلوگرم در هکتار کود ازت به شالیزار می‌دهند و کار خاص دیگری انجام نمی‌دهند؛ البته مقدار کود ازت را هم می‌توان با آزمایش خاکی که انجام می‌گیرد حتی تا نصف هم کاهش داد که اثرات زیست‌محیطی آن هم به حداقل ممکن می‌رسد. کشاورزان با این عمل، می‌توانند بدون اینکه زمین را شخم بزنند، یعنی شخم اولیه و شخم ثانویه که بسیار انرژی‌بر است را انجام دهند، بدون آنکه کاشت نشاء برنج را با ماشین نشاکار انجام دهند، بدون آنکه زمین را وجین کنند، حدوداً ۴۰۰ کیلوگرم محصول به‌ویژه در مورد ارقام کم‌محصول و مرغوب، برنج بیشتر برداشت کنند، یعنی به فاصله حدوداً یک و نیم تا دو ماه بعد از آن یک محصول دیگر برداشت می‌کنند که اصطلاحاً به آن می‌گویند برنج بازرو یا برنج راتون که از نظر کیفیت پخت، بسیار مورد تأیید ذائقه قدیمی‌های استان‌های گیلان و مازندران است؛ بنابراین با اعمال توصیه کودی بسیار مختصر با حداقل مصرف انرژی، حداقل ۲۰ درصد محصول بیشتر برداشت می‌کنیم.

آنا: شما در واقع در این مقاله به دنبال مقایسه چه چیزی بوده‌اید؟

فیروزی: موضوع مطرح‌شده این بود که کارایی مصرف انرژی برای تولید بیواتانول زیستی در این دو سامانه را با هم مقایسه کنیم که چقدر تفاوت دارند، نتیجه تحقیقات ما نشان داد که به ازای هر کیلوگرم برنج سفید، شاخص‌های انرژی در استحصال بیواتانول از برنج قهوه‌ای در سیستم برداشت دو مرحله‌ای برنج، یعنی برداشت برنج راتون با محصول اصلی بهتر است.

مقاله نخست مستخرج از این طرح پژوهشی با عنوان «سیستم‌های برداشت تک‌مرحله‌ای یا برداشت با برنج راتون؛ کدام سیستم سازگارتر با محیط زیست است؟» که در مجله علوم زیست‌محیطی و تحقیقات آلاینده‌ها از انتشارات اشپرینگر با درجه علمی JCR Q۲ یعنی Q۲ به چاپ رسید و نشان داد که در مجموع سامانه برداشت با راتون با محیط زیست سازگارتر است.

مقاله دوم مستخرج از این طرح با عنوان «کارایی بهره‌برداری از منابع در تولید برنج با سیستم برداشت تک‌مرحله‌ای یا برداشت با برنج راتون برای تولید سوخت‌زیستی بیواتانول» در مجله انرژی از انتشارات الزویر در سال ۲۰۱۸ با مرتبه علمی JCR Q۱ به چاپ رسید که عنوان مقاله برگزیده در هشتمین جشنواره فرهیختگان دانشگاه آزاد اسلامی در گروه کشاورزی و منابع طبیعی را به خود اختصاص داد.

آنا: و کلام آخر...