فصلنامه اقتصاد محیط زیست و منابع طبیعی

فصلنامه اقتصاد محیط زیست و منابع طبیعی

الزامات محیط زیستی تولید و مصرف انرژی در بخش کشاورزی: چالش‌ها و فرصت‌ها

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسنده
موسسه پژوهش های برنامه ریزی, اقتصادکشاورزی و توسعه روستایی
چکیده
بخش کشاورزی و سیستم‌های غذایی نقش دوگانه‌ای در توسعه پایدار ایفا می‌کنند؛ از یک‌سو تامین‌کننده امنیت غذایی جمیعت رو به رشد جهان هستند و از سوی دیگر، وابستگی شدید آن‌ها به حامل‌های انرژی و نهاده‌های متکی بر سوخت‌های فسیلی، منجر به بروز چالش‌های عمیق محیط‌زیستی شده است. هدف از این مقاله، دسته‌بندی نهاده‌های انرژی در کشاورزی، تحلیل چالش‌های محیط‌زیستی ناشی از مصرف انرژی و تبیین راهکارهای بهبود کارایی و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر به منظور تبدیل کشاورزی از یک مصرف‌کننده صرف به یک «تولید-مصرف‌کننده» است. برای این منظور از روش توصیفی-تحلیلی بر پایه مرور ساختاریافته و ترکیبی ادبیات علمی و گزارش‌های معتبر بین‌المللی استفاده شده است. یافته‌ها حاکی از آن است که مصرف نامتناسب انرژی و نهاده‌ها منجر به چالش‌های عمده‌ای چون انتشار حدود یک‌سوم گازهای گلخانه‌ای جهان از سیستم‌های غذایی (عمدتاً تخمیر گوارشی، مدیریت کود و تغییر کاربری اراضی)، یوتریفیکاسیون، اسیدی شدن، تخریب خاک و کاهش تنوع زیستی شده است. برای مواجهه با این چالش‌ها، دو مسیر مکمل وجود دارد: نخست، بهبود کارایی انرژی نهایی از طریق روش-هایی چون کشاورزی دقیق، کم خاک‌ورزی، مدیریت هوشمند ماشین‌آلات، و کاهش ضایعات غذا؛ و دوم، توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر درون‌مزرعه‌ای اعم از بیوانرژی (هضم هوازی/بی‌هوازی پسماندها و کود دامی)، سامانه‌های فتوولتائیک کشاورزی و توربین‌های بادی. نیل به اهداف توسعه پایدار، مستلزم حمایت‌های سیاست‌گذاری، تسهیل سرمایه‌گذاری و رفع موانع ساختاری جهت گذار کشاورزی به سمت سامانه‌های انرژی غیرمتمرکز، تاب‌آور و کم‌کربن است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Environmental Imperatives of Energy Production and Consumption in Agriculture: Challenges and Opportunities

چکیده English

Agriculture and food systems stand at a critical intersection of global sustainability. While intensifying production to meet the food demands of a growing population, the sector relies heavily on direct and indirect fossil energy, significantly contributing to environmental degradation. This paper aims to classify agricultural energy inputs, analyze the environmental challenges associated with energy consumption, and explore key opportunities for improving energy efficiency and generating renewable energy to transition agriculture from a passive energy consumer to an active "prosumer". This study adopts a qualitative, analytical approach based on a structured integrative review of authoritative scientific literature and international reports. Agricultural energy inputs are categorized into direct (e.g., diesel, electricity) and indirect (embodied energy in synthetic fertilizers, pesticides, and machinery) sources, with synthetic fertilizers accounting for over 50% of total agricultural energy use. Inefficient energy and input utilization triggers severe environmental impacts, including global greenhouse gas emissions, aquatic eutrophication, soil degradation, acidification, and biodiversity loss. To address these issues, two complementary pathways are identified: (1) enhancing end-use energy efficiency through methods such as precision agriculture, reduced tillage, optimized irrigation, tractor electrification, and food loss reduction; and (2) deploying on-farm renewable energy technologies, such as biowaste-to-energy/biogas systems, agrivoltaics, and wind power. Integrating energy efficiency with decentralized renewable energy production is essential for aligning the agricultural sector with the UN Sustainable Development Goals. Overcoming socio-economic and technical barriers to adopt these technologies will empower agriculture to mitigate its environmental footprint while strengthening global energy and food security.

کلیدواژه‌ها English

Food–Energy Systems
Energy Efficiency
Precision Agriculture
Renewable Energy
Greenhouse Gas Emissions

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 17 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 20 مرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 10 شهریور 1405
  • تاریخ پذیرش 17 شهریور 1405