Determination of carbon dioxide emissions from fuel use in wheat, sugar beet, and potato production in Türkiye and future projection estimates

Abstract

Due to the negative effects of natural disasters caused by climate change, the agricultural sector, ecosystems, and the economy are under serious threat. In this study, carbon dioxide emissions from fuel use in wheat, sugar beet, and potato production between 2015 and 2024 (10 years) were determined in Türkiye, and projections for 2025-2034 were examined. In calculating fuel-based CO2 emissions for wheat, sugar beet, and potato production, the total CO2 emissions from fuel and oil sources described in the Intergovernmental Panel on Climate Change were considered. The Chain Index method was used in programming the projection coefficients. For this effect, percentages of value increase and decrease over the years were calculated, and the average projection coefficients for these percentages were determined. The range of variations was found for total carbon dioxide emissions as a maximum of 1263.32 ktCO2, and a minimum of 1064.49 ktCO2 in wheat production, a maximum of 134.35 ktCO2, and a minimum of 101.29 ktCO2 in sugar beet production, and a maximum of 26.48 ktCO2, and a minimum of 18.39 ktCO2 in potato production. It is predicted that TCOE in wheat, sugar beet, and potato production will increase in Türkiye during 2025-2034. Accordingly, 13.31% increase in TCOE is predicted for wheat production, 13.31% in sugar beet production, and 13.39% in potato production. In this context, efforts can be made to raise awareness about environmental protection and sustainable agricultural methods and to encourage their widespread adoption by farmers. Environmentally friendly alternative production techniques should be planned for soil cultivation systems, planting, fertilization, maintenance, irrigation, pesticide application, harvesting, and post-harvest processing in Türkiye, and farmers should be trained in these techniques.

Keywords

• Agricultural machinery
• agricultural emission
• climate change
• projection estimate
• tractor

Türkiye'nin Buğday, Şeker Pancarı ve Patates Üretiminde Yakıt Kullanımından Kaynaklanan Karbondioksit Emisyonlarının Belirlenmesi ve Gelecek Tahminleri

Öz

İklim değişikliğinin neden olduğu doğal afetlerin olumsuz etkileri nedeniyle tarım sektörü, ekosistem ve ekonomi ciddi tehdit altındadır. Bu çalışmada, Türkiye'de 2015 ile 2024 yılları arasında (10 yıl) buğday, şeker pancarı ve patates üretiminde yakıt kullanımından kaynaklanan karbondioksit emisyonları belirlenmiş ve 2025-2034 yılları için tahminler incelenmiştir. Buğday, şeker pancarı ve patates üretimine ait yakıt kaynaklı CO2 emisyonlarının hesaplanmasında, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli'nde açıklanan yakıt ve petrol kaynaklarından kaynaklanan toplam CO2 emisyonları dikkate alınmıştır. Projeksiyon katsayılarının programlanmasında Zincirleme Endeks yöntemi kullanılmıştır. Bu etki için, yıllara göre değer artış ve azalış yüzdeleri hesaplanmış ve bu yüzdelere ait ortalama projeksiyon katsayıları belirlenmiştir. Toplam karbondioksit emisyonları için değişim aralığı buğday üretiminde maksimum 1263.32 ktCO2, minimum 1064.49 ktCO2, şeker pancarı üretiminde maksimum 134.35 ktCO2, minimum 101.29 ktCO2 ve patates üretiminde maksimum 26.48 ktCO2, minimum 18.39 ktCO2 olarak bulunmuştur. Bu bağlamda, çevre koruma ve sürdürülebilir tarım yöntemleri konusunda farkındalığın artırılması ve bunların çiftçiler tarafından yaygın olarak benimsenmesini teşvik etmek için çaba gösterilebilir. Bu amaca yönelik olarak, Türkiye'de toprak işleme sistemleri, ekim, gübreleme, bakım, sulama, pestisit uygulaması, hasat ve hasat sonrası işleme için çevre dostu alternatif üretim teknikleri planlanmalı ve çiftçilerin bu teknikler konusunda eğitilmesi sağlanmalıdır.

Anahtar Kelimeler

• Tarım makinaları
• tarımsal emisyon
• iklim değişikliği
• tahmin projeksiyonu
• traktör.

Kaynakça

1. Ağaçayak, T., & Öztürk, L. (2017). Türkiye’de tarım sektöründen kaynaklanan sera gazı emisyonlarının azaltılmasına yönelik stratejiler. İstanbul Politikalar Merkezi (İPM–MERCATOR Politika Notu). İmak Ofset Basım Yayın San. ve Tic. Ltd. Şti.
2. Altuntaş, E. (2020). Türkiye’deki tarım makineleri kullanım projeksiyonunun tahmini. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi (UTYHBD), 6(3). 506 – 516. https://doi.org/10.24180/ijaws.728023
3. Altuntaş, E. (2024a). TR83 Bölgesinde çeltik üretiminde yakıt kaynaklı karbondioksit emisyonunun belirlenmesi gelecek projeksiyon tahmini. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi, 13(2), 39-51.
4. Altuntaş, E. (2024b). TR71 Bölgesinin patates üretiminde yakıt kaynaklı karbondioksit emisyonu ve projeksiyon tahmini. Ziraat Fakültesi Dergisi, 19(2), 30-38. https://doi.org/10.54975/sduzfd.1557890.
5. Altuntaş, E. (2024c). Determination of CO2 emission based on fuel consumption in wheat and corn production in TR62 Region and projection estimate. Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpaşa University, 41(3), 148-156. https://doi.org/10.55507/gopzfd.1537852
6. Altuntaş, E., & Özgöz, E. (2024). Buğday üretiminde fosil yakıt tüketim kaynaklı karbondioksit emisyonu ve projeksiyon tahmini-Sivas ili örneği. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 20(3), 156-170.
7. Anonymous. (2022). Buğday Özet Raporu, Türkiye Kalkınma Vakfı, Rahim Yeni, Mayıs, 2022, Ankara.
8. Anonymous. (2024a). Greenhouse gas emissions from agrifood systems. Global, regional and country trends, 2000–2022. New FAOSTAT data release. https://www.fao.org/statistics/highlightsarchive/highlights

9. Anonymous. (2024b). Buğday tarım ürünleri piyasaları raporu Temmuz-2024. Buğday tarım ürünleri piyasaları raporu.Temmuz-2024-v4.PDF (arastirma.tarimorman.gov.tr). https://arastirma.tarimorman.gov.tr ›belgeler. [Erişim tarihi: 1 Ağustos 2025].
10. Anonymous. (2025a). IPCC Özel Raporları. 15 Ekim 2019, https://cygm.csb.gov.tr/ipcc-ozel-raporlari /https://report.ipcc.ch/srocc [Erişim tarihi: 2 Ağustos 2025].
11. Anonymous. (2025b). Workometers. https://www.worldometers.info/tr/demografi/turkiyedemografisi/#:~:text=Toplam%20769.630%20Km%C2%B2%20(297.156%20mil,(mi%C2%B2%20ba%C5%9F%C4%B1na%20295%20ki%C5%9Fi). [Erişim tarihi: 1 Ağustos 2025].
12. Anonymous. (2025c). Sera Gazı Emsiyon İstatistikleri. https://data.TUIK.gov.tr/Bulten/Index?p=Sera-Gazi-Emisyon-Istatistikleri-1990-2023-53974 [Erişim tarihi: 1 Ağustos 2025].
13. Anonymous. (2025d). Türkiye İstatistik Kurumu, Bitkisel üretim istatistikleri, 2024. https://biruni.TUIK.gov.tr/medas/?kn=134&locale=tr [Erişim tarihi: 3 Ağustos 2025].
14. Aydın, A., & Aktuz, N. C. (2023). Sürdürülebilir tarım için iklim değişikliğine ekosistem tabanlı uyum faaliyetleri. Çevre, Şehir ve İklim Dergisi, 2(3), 132-157.
15. Aydın, A. (2023). Tarım sektöründen kaynaklı sera gazı emisyonlarının hesaplanması; Enterik fermantasyon. Uluslararası Gıda, Tarım ve Hayvan Bilimleri Dergisi (IJFAA), 3(1), 40-54.
16. Bakhtiari, A. A., Hematian, A., & Moradipour, M. (2015). Energy, economic and GHG emissions analysis of potato production. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 6(2), 398-406.
17. Baran, M. F., & Gokdogan, O. (2016). Determination of energy balance of sugar beet production in Türkiye: a case study of Kırklareli Province. Energy Efficiency, 9, 487-494. https://doi.org/10.1007/sl2053-015-9375-x
18. Beşergil, B. (2014). Yakıtlar yağlar. Gazi Kitapevi, Çankaya, Ankara.
19. Bilgili, M. E., & Aybek, A. (2018). Doğu Akdenizde zeytin üretiminde yakıt tüketimi sonucunda oluşan karbondioksit emisyonu durumu. 3rd International Mediterranean Science and Engineering Congress (IMSEC 2018), Çukurova University, Congress Center, Adana.
20. Eren, Gokdogan, O., & Baran, M. F. (2019). Determination of Greenhouse Gas Emissions (Ghg) in the Production of Different Plants in Türkiye. Fresenius Environmental Bulletin, 28(2A), 1040-1043.
21. Gołasa, P., Wysokiński, M., Bieńkowska-gołasa, W., Gradziuk, P., Golonko, M., Gradziuk, B., Siedlecka, A., & Gromada, A. (2021). Sources of greenhouse gas emissions in agriculture, with particular emphasis on emissions from energy used. Energies, 14(13), en14133784. https://doi.org/10.3390/en14133784
22. Gözübüyük, Z., Çelik, A., Öztürk, İ., Demir, O., & Adıgüzel, M. C. (2012). Buğday üretiminde farklı, toprak işleme-ekim sistemlerinin enerji kullanım etkinliği yönünden karşılaştırılması. Tarım Makineleri Bilimi Dergisi, 8(1), 25-34.
23. Hayaloğlu, P. (2018). İklim değişikliğinin tarım sektörü ve ekonomik büyüme üzerindeki etkileri. Gümüşhane Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 9(25), 51-62.
24. Jamali, M., Bakhshandeh, E., Yaghoubi Khanghahi, M., & Crecchio, C. (2021). Metadata analysis to evaluate environmental impacts of wheat residues burning on soil quality in developing and developed countries. Sustainability, 13 (11), 6356. https://doi.org/10.3390/su13116356
25. Khoshroo, A. (2014). Energy use pattern and greenhouse gas emission of wheat production: A case study in Iran. Agricultural Communications, 2(2), 9-14.
26. Kuzu, H., Bilgili, M. E., Aybek, A., & Özekin, M. (2024). Doğu Akdeniz Bölgesinde patates ve mısır üretiminde yakıt tüketiminden kaynaklı karbondioksit emisyonunun belirlenmesi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(2), 684-693. https://doi.org/10.47495/okufbed.1370613
27. Küsek, G. (2018). Güneydoğu Anadolu Bölgesinde mercimek üretiminde yakıt tüketimine bağlı olarak gerçekleşen karbondioksit emisyonlarının değerlendirilmesi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 22(4), 572-584.
28. Lee, H., & Romero, J. (2023). Climate Change 2023: Synthesis Report, 1st ed.; IPCC: Geneva, Switzerland, p. 35–115.
29. Liu, C., Cutforth, H., Chai, Q., & Gan, Y. (2016). Farming tactics to reduce the carbon footprint of crop cultivation in semiarid areas. A review. Agronomy Sustainable Development, 36 (4), 1–16. https://doi.org/10.1007/s13593-016-0404-8
30. Lynch, J., Cain, M., Frame, D., & Pierrehumbert, R. (2021). Agriculture’s Contribution to Climate Change and Role in Mitigation Is Distinct from Predominantly Fossil CO2-Emitting Sectors. Frontiers in Sustainable Food Systems, 4, 518039.
31. Özgöz, E., Altuntaş, E., & Asiltürk, M. (2017). Effects of soil tillage on energy use in potato farming in Central Anatolia of Türkiye. Energy, 141, 1517-1523. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.11.037
32. Öztürk, H. H., & Vulkan, E.V. (2017, Ağustos23-25). Türkiye’de patates ve mısır üretiminde yakıt tüketimine bağlı olarak gerçekleşen karbondioksit emisyonlarının değerlendirilmesi. 4. Uluslararası Multidisipliner Avrasya Kongresi (IMCOFE), Roma.
33. Öztürk, H. H. (2017). Energetic and environmental comparison of rapeseed cultivation systems. LAMBERT Academic Publishing, Deutschland, 2017.
34. Öztürk, H.H., Gözübüyük, Z., & Atay, U. (2017, Kasım 16-18). Türkiye’de pamuk üretiminde yakıt tüketimine bağlı olarak gerçekleşen karbondioksit emisyonlarının değerlendirilmesi. 3. Uluslararası Tarım ve Çevre Kongresi, Antalya
35. Pao, H. T., Fu, H. C., & Tseng, C. L. (2012). Forecasting of CO2 emissions, energy consumption and economic growth in China using an improved grey model. Energy, 40(1), 400-409. https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.01.037
36. Pishgar-Komleh, S. H., Ghahderijani, & M., Sefeedpari, P. (2012). Energy consumption and CO2 emissions analysis of potato production based on different farm size levels in Iran. Journal of Cleaner Production, 33, 183-191. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2012.04.008
37. Sokal, K., & Kachel, M. (2025). Impact of Agriculture on Greenhouse Gas Emissions-A Review. Energies, 18, 2272. https://doi.org/10.3390/en18092272