Determination of Energy Usage Efficiency and Greenhouse Gas (GHG) Emissions in Chickpea Production (The case of Adana Province)

Abstract

In this study, it has been aimed to form the energy balance and greenhouse gas (GHG) emissions in the production of chickpea (Cicer arietinum L.) in Adana Province. 2017. Main data used in this study, such as economical life, labor success, fuel-oil consumptions, machine weights of the tools and machines used in second crop chickpea and fertilizer, seed amounts have been obtained from the other studies, various sources and catalogues. As a result of the evaluations energy output/input rate was obtained as 1.82, the specific energy value was obtained 9.99, net energy production was obtained 8319.86 MJ/ha in groundnut. For the chickpea, fuel-oil energy was the highest energy with 35.59% in total energy budget followed, fertilizer energy, seed energy, machinery energy, chemicals energy and human labour energy inputs with 24.63%, 23.49%, 8.43%, 7.61% and 0.24% % respectively. Total GHG emission was calculated as 1638.85 kgCO2-eqha-1 for chickpea production with the greatest portions for seed (60.52%). The seed followed up diesel fuel consumption (17.56%), nitrogen manure usage (8.37%), phospate manure usage (4.32%), machine usage (3.69%), fungusit usage (2.62%), herbisit usage (2.47%) and human labour (0.46%) respectively. Additionally, GHG ratio value was calculated as 1.62 kgCO2-eqkg-1 in chickpea production. 

Keywords

• Adana
• chickpea
• energy efficiency
• greenhouse gas (GHG) emissions
• GHG ratio

Nohut Üretiminde Enerji Kullanım Etkinliği ve Sera Gazı (GHG) Emisyonunun Belirlenmesi (Adana ili örneği)

Öz

Bu çalışmada, 2017 yılında Adana koşullarında yetiştirilen nohut üretiminin enerji bilançosunun oluşturulması ve sera gazı (GHG) emisyonunun belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada kullanılan alet-makinelerin ekonomik ömürleri, iş başarısı, yakıt-yağ tüketimleri, makine ağırlıkları ile gübre, tohum miktarları gibi temel veriler, mevcuttaki yapılan ölçümlerden, yapılan diğer çalışmalardan, çeşitli kaynak ve kataloglardan temin edilmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda nohut üretiminde enerji çıktı/girdi oranı 1.82, özgül enerji değeri 9.99 MJ kg-1, enerji üretkenliği 0.10 kgMJ-1, net enerji verimi 8319.86 MJ ha-1 olarak hesaplanmıştır. Nohut üretiminde toplam enerji girdileri içerisinde en yüksek kullanım oranı % 35.59 ile yakıt-yağ enerjisinde olduğu bulunmuştur. Bunu sırasıyla % 24.63 ile gübre enerjisi, %23.49 ile tohum enerjisi, % 8.43 ile makine enerjisi, % 7.61 ile ilaç enerjisi ve % 0.24 ile insan enerjisi takip etmiştir. Nohut üretimi için toplam GHG emisyonu 1638.85 kgCO2-eşha-1 olarak hesaplanmıştır. Toplam GHG emisyonları içerisinde en yüksek pay tohuma (%60.52) aittir. Tohumu sırasıyla dizel yakıt tüketimi (%17.56), azotlu gübre kullanımı (%8.37), fosfatlı gübre kullanımı (%4.32), makine kullanımı (%3.69), fungusit kullanımı (%2.62), herbisit kullanımı (%2.47) ve insan işgücü (%0.46) takip etmiştir. Buna ilave olarak, nohut üretiminde GHG oranı 1.62 kgCO2-eşkg-1 olarak hesaplanmıştır. 

Anahtar Kelimeler

• Adana
• Nohut
• Enerji etkinliği
• sera gazı emisyonu
• GHG oranı

References

1. Abbas,A., Yang, M, Yousaf,K., Khan, K.A, Iqbal T., Hassan S.G, , 2018. Comperative Analysis of Energy Use Efficiency ın Food Grain Production Systems of Pakistan, Fresenius Environmental Bulletin, 27(2):1053-1059
2. Anonim,2018a. http://www.gencziraat.com/Tarla-Bitkileri/Nohut-Yetistiriciligi.html. Adresinden alındı, Erişim Tarihi: 02.10.2018
3. Anonim, 2018b. http://hayrabolutb.org.tr/media/ziraat/Nohut-ve-Tarimi.pdf. Adresinden alındı, Erişim Tarihi: 13.11.2018
4. Arıkan, M., 2011. Adana İlinde Kolza Üretiminde Enerji Kullanımı. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım makineları Anabilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi.
5. Baran, M.F., R.Polat and O.Gökdoğan, 2016. Comparison of Energy Use Efficiency of Different Tillage Methods on The Secondary Crop Sunflower Production. Fresenius Environmental Bulletin, 25(11):4937-4943
6. Baran, M.F., Gökdoğan, O, 2016, Determination Of Energy Balance of Sugar Beet Production in Turkey: A Case Study For Kirklareli Province, Springer Energy Efficiency (2015) 9: (2) 487-494, ISSN: 1570-6478; DOI 10.1007/s12053-015-9375-x
7. Baran, M. F, Gökdoğan. 2017 Energy Balance in Production of Chickpea in Turkey: A Study Performed in Adıyaman Province, Agronomy Research, volume 15(1), 25-32, ISSN: 1406-894X
8. Baran, M.F. and O.Gökdoğan, 2014. Energy Input-Output Analysis of Barley Production in Thrace Region Of Turkey. American-Eurasian J. Agric. & Environ. Sci. 14(11):1255-1261

9. Barut, Z.B., C., Ertekin, H.A., Karaağaç, 2011. Tillage Effects on Energy Use for Corn Silage in Mediterranean Coastal of Turkey. Magazine of Energy. Volume 36, Issue 9, s: 5466-5475
10. Bayhan, Y., 2016. İkinci Ürün Ayçiçeği Üretiminde Farklı Toprak İşleme ve Doğrudan Ekim Yöntemlerinin Enerji Kullanım Etkinliğinin Karşılaştırılması. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi ,2016: 13 (02) 102
11. BioGrace-II, 2015. Harmonised Calculations of Biofuel Greenhouse Gas Emissions inEurope. BioGrace, Utrecht, The Netherlands. http://www.biograce.net.
12. Clark, S., Khoshnevisan, B., Sefeedpari, P., 2016. Energy efficiency and greenhouse gas emissions during transition to organic and reduced-input practices: Student farm case study. Ecological Engineering, 88; 186-194.
13. Çelen, İ.H. 2016, Tarımsal Uygulamalarda Enerji Kullanımı Üzerine Bir Değerlendirme, Electronic Journal of Vocational Colleges- S: 18-29 Aralık 2016
14. Davoodi, M. J. Ş., Housyar, E. 2009. Energy Consumption of Canola and Sunflower Production İn Iran. American-Eurasian J. Agric. & Environ. Sci., 6(4): 381-384. ISSN 1818-6769, IDOSI Publications.
15. Demir, O, 2018. A case Study of Energy Balance and Energy Economics Analysis of Irrıgated Wheat Production in Turkey Fresenius Environmental Bulletin, 27(5A):3759-3765
16. Elhami, B., Akram, A., Khanali, M., 2016. Optimization of energy consumption and environmental impacts of chickpea production using data envelopment analysis (DEA) and multi objective genetic algorithm (MOGA) approaches. Information Processing in Agriculture, 3 (3); 190-205.
17. Eren, Ö., 2011. Çukurova Bölgesinde Tatlı Sorgum (Sorghum Bıcolor (L.) Moench) Üretiminde Yaşam Döngüsü Enerji ve Çevresel Etki Analizi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Ana Bilim Dalı Doktora Tezi. Adana 2011.
18. Eren, Ö., Gökdoğan, O., Baran, M.F., 2019. Determination of Greenhouse Gas Emissions (GHG) in the Production of Different Plants in Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 28 (2):
19. Farrell, A.E., Plevın, R.J., Turner, B.T., Jones, A.D., O’hare, M., Kammen, D.M., 2006. Ethanol Can Contribute to Energy and Environmental Goals. Science, 311:506–508.
20. Ferrago, D. O., 2003. Energy Cost/Use in Pesticide Production. Encyclopedia of Pest Management.
21. Gökdoğan,O, 2016, Determination of İnput-Output Energy and Economic Analysis of Lavender Production in Turkey, Int J Agric & Biol Eng, IJABE, May, 2016 9(3): 154－161
22. Güler, İ, E., 2011. Erzurum Yöresinde Nohut Tarımının Mekanizasyon Sorunları ve Çözüm Önerileri Iğdır Üni. Fen Bilimleri Enst. Der. / Iğdır Univ. J. Inst. Sci. & Tech. 1(4): 91-98, 2011.
23. Houshyar, E., Dalgaard, T., Tarazgar, M.H., Jorgensen, U., 2015. Energy input for tomato production what economy says, and what is good for the environment. Journal of Cleaner Production, 89; 99-109.
24. Hughes, D.J., West, J.S., Atkins, S.D., Gladders, P., Jeger, M.J., Fitt, B.D., 2011. Effects of disease control by fungicides on greenhouse gas emissions by U.K. arable crop production. Pest Manag Sci, 67; 1082-1092.
25. Khoshnevisan, B., Shariati, H. M., Rafiee, S., Mousazadeh, H., 2014. Comparison of energy consumption and GHG emissions of open field and greenhouse strawberry production. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 29; 316—324.
26. Kılıç, T., 1997. Türkiye’de Yemeklik Baklagil Üretim Tüketim Ticaret ve Dışsatım Pazarlama Yapısı. Ç.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarım Ekonomisi ABD., Basılmamış Y. Lisans Tezi, Adana
27. Koçtürk, O.M. and S.Engindeniz, 2009. Energy and Cost Analysis of Sultana Grape Growing: A case study of Manisa, west Turkey. African Journal of Agricultural Research, 4(10):938-943
28. Kökten, K, Kaplan, M. Gökdoğan, Baran, M.F., , 2018 Determination of Energy Use Efficiency of Maize (Zea mays intendata)production in Turkey, Feb - Fresenıus Envıronmental Bulletın, ISSN 1018-4619, Volume 27-No:3/2018 , pages: 1973-1978
29. Küçükalbay, M., Akbolat, D., 2015. Nohut Yetiştiriciliğinde Farklı Toprak İşleme ve Ekim Yöntemlerinin İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 10 (2):1-10, 2015 ISSN 1304-9984, Araştırma Makalesi
30. Mandal K G, Saha K P, Ghosh P K, Hati K M, Bandyopadhyay K K (2002) Bioenergy and Economic Analysis of Soybean Based Crop Production Systems in Central India. Biomass and Bioenergy, 23: 337-345
31. Marakoğlu, T., O.Özbek and K. Çarman. 2010. Nohut Üretiminde Farklı Toprak Işleme Sistemlerinin Enerji Bilançosu. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 6(4):229-235
32. Maraseni, T.N., Cockfield, G., Maroulis, J., Chen, G., 2010. An assessment of greenhouse gas emissions from the Australian vegetables industry. Journal of Environmental Science and Health, Part B, 45:6, 578-588.
33. Mart, D., 2018. Yemeklik Tane Baklagillerin Önemi Ve Yetiştiriciliği. T.C. Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar Ve Politikalar Genel Müdürlüğü Yemeklik Tane Baklagiller Çalıştayı. S:108-120. Adana
34. MGM, 2018. https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=Adana, Adresinden alındı 11.07.2018
35. Mohammadi, A., Rafiee, S., Jafari, A., Keyhani, A., Mousavi-Avval, S. H., Nonhebel, S., 2014. Energy use efficiency and greenhouse gas emissions of farming systems in north Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 30; 724-733.
36. Mousavi-Avval, S., H., Rafiee, S., Jafari, A., and Mohammadi, A., 2011. Energy Flow Modeling and Sensitivity Analysis of Inputs For Canola Production In İran. Journal of Cleaner Production,19(2011)-1464-1470, (www.elsevier.com/locate/biombioe, USA).
37. Nguyen, T.L.T., Hermansen, J.E., 2012. System expansion for handling co-products in LCA of sugar cane bio-energy systems: GHG consequences of using molasses for ethanol production. Applied Energy, 89; 254-261.
38. Öztürk, H. H., 2011. Bitkisel Üretimde Enerji Yönetimi. Hasad yayıncılık. 2011.
39. Öztürk H.H., Küçükerdem K. H., 2016. Ayçiçeği Üretiminde Enerji Kullanımı Imcofe’16: Internatıonal Multıdıscıplınary Congree of Eurasıa 823 -832
40. Pishgar-Komleh, S.H., Sefeedpari, P., Ghahderijani, M., 2012. Exploring energy consumption and CO [sub 2] emission of cotton production in Iran. Journal of Renewable and Sustainable Energy, 4: 033114-033115.
41. Sabah, M., 2010. Söke Ovasında İkinci Ürün Yağlık Ayçiçeği Üretiminde Enerji Kullanımı. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi. Adana.
42. Spugnoli, P., Dainelli, R., D'Avino, L., Mazzoncini, M, Lazzer, L., 2012. Sustainability of sunflower cultivation for biodiesel production in Tuscany within the EU Renewable Energy Directive. Biosystems Engineering, 112 (1); 49-55.
43. Strapatsa AV, Nanos GD, Tsatsarelis CA (2006) Energy Flow for Integrated Apple production in Greece. Agric Ecosyst Environ 116:176–180
44. TÜİK, 2018. https://biruni.tuik.gov.tr/medas/?kn=92&locale=tr Adresinden alındı. Erişim Tarihi 22.11.2018
45. Unakıtan, G, Aydın, B. 2018, A Comparison Of Energy Use Efficiency And Economic Analysis of Wheat and Sunflower Production inTurkey: A case study in Thrace Region, Energy 149 (2018) 279e285
46. Wang, M.X., Xia, X.F., Zhang, Q.J., Liu, J.G., 2010. Life cycle assessment of a rice production system in Taihu Region, China. Int. J. Sustainable Dev. World Ecol. 17, 157–161.
47. Yaldız, O., Öztürk, H. H.,. Zeren, Y., Başçetinçelik, A., 1990. Türkiye Tarla Bitkileri Üretiminde Enerji Kullanımı. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 3 (1-2), 51-62. Antalya.
48. Yılmaz, İ, A. Özalp ve F. Aydoğmuş, 2010. Antalya İli Bodur Elma Üretiminde Enerji Kullanım Etkinliğinin Belirlenmesi: Elmalı İlçesi Örneği. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 23(2): 93-97
49. Yousefi, M., Khoramivafa, M., Mondani, F., 2014. Integrated evaluation of energy use, greenhouse gas emissions and global warming potential for sugar beet (Beta vulgaris) agroecosystems in Iran. Atmospheric Envir.