Evaluation of Different Soil Tillage Methods in Peanut Production in Terms of Energy Use and Fuel-Based CO₂ Emissions

Öz

The study aimed to compare different tillage methods in peanut cultivation, which is widely practiced under Çukurova conditions, in terms of the most efficient energy consumption and the lowest fuel-related CO₂ emissions. The study, in which energy input was determined for different tillage methods and partial energy calculation was performed, was conducted in a randomized block design with three replications. Carbon dioxide emissions were calculated using the fuel, oil consumption and calorific values used in soil tillage methods. As a result of the research, the total energy input calculated for different soil tillage methods in peanuts varied between 1431.17 - 2922.04 MJha-1, while the lowest energy input average was 1544.05 MJha-1 in the T2(Chisel - rotary tiller- roller harrow) application. Total energy output varied between 107143.00 - 144047.50 MJha-1, with the highest value was determined as 133284.75 MJha-1 in the T2 application. In peanut production using different tillage methods, Carbon dioxide emissions from soil tillage varied between 0.000105 and 0.000192 ktCO₂.

Anahtar Kelimeler

• Peanuts
• soil tillage
• Carbon footprint
• sustainable agriculture
• fuel consumption

Yer fıstığı Tarımında Farklı Toprak İşleme Yöntemlerinin Enerji Tüketimi ve CO₂ Emisyonlarına Etkileri

Öz

Çalışmada, Çukurova koşullarında yaygın olarak yetiştirilen yer fıstığında farklı toprak işleme yöntemlerinin en etkin enerji tüketimi ve yakıt kaynaklı en düşük CO2 emisyonu yönünden karşılaştırılması amaçlanmıştır. Farklı toprak işleme yöntemleri için enerji girdisi belirlenerek kısmi enerji hesaplaması yapılan çalışma, tesadüf blokları deneme desenine göre üç tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Toprak işleme yöntemlerinde kullanılan yakıt, yağ miktarı ve ısıl değerleri kullanılarak CO2 emisyonları hesaplanmıştır. Araştırma sonucunda, yer fıstığında farklı toprak işleme yöntemleri için hesaplanan toplam enerji girdisi 1431.17 - 2922.04 MJha-1 arasında değişirken en düşük enerji girdi ortalaması 1544.05 MJha-1 olarak T2(Çizel – rototiller - döner tırmık) uygulamasında elde edilmiştir. Toplam enerji çıktısı ise 107143.00 - 144047.50 MJha-1 arasında değişim göstermiş, en yüksek değer 133284.75 MJha-1 olarak T2 uygulamasında belirlenmiştir. Farklı toprak işleme yöntemlerinin uygulandığı yer fıstığı üretiminde toprak işleme kaynaklı CO2 emisyonu ise 0.000105 - 0.000192 ktCO2 arasında değişim göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Yerfıstığı
• toprak işleme
• Yakıt tüketimi
• Sürdürülebilir tarım
• Karbon ayak izi

Kaynakça

1. Altuntaş, E., Özgöz, E., Güzel, M., Özgenlik, B., 2020. Effects of Tillage Systems on Energy Efficiency in Safflower Farming of Central Anatolia of Turkey. Turkish Journal of Agricultural Engineering Research, 1(1), 1-11.
2. Altuntaş, E. ve 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.
3. Aydın, N., Özkan, B., Demirtaş, B., 2017. Osmaniye’de yerfıstığı yetiştiriciliği. Ziraat Fakültesi Dergisi, 34(2), 89–96.
4. Arıkan, M., 2011. Adana İlinde Kolza Üretiminde Enerji Kullanımı. Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 78s, Adana.
5. Baran M.F., Karaağaç, H.A., Bolat, A., Çil A., Çil, A.N., 2018. Yerfıstığı Üretiminde Enerji Kullanım Etkinliğinin Belirlenmesi (Adana ili örneği). Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (15), 103-111.
6. Boydak, Ç., Kara, O., 2015. Yer Fıstığında Farklı Toprak İşleme Yöntemlerinin Yakıt Tüketimi, Tarla Filiz Çıkış Oranı ve Toprağın Bazı Fiziksel Özelliklerine Etkisi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi (Journal of Agricultural Machinery Science) 2015, 11 (2), 121-127.
7. Çarman, K., Maraklı, B., Doğan, B., 2020. Tarımda Enerji Kullanımı ve CO₂ Emisyonu: Toprak İşleme Üzerine Bir Değerlendirme. Tarım Bilimleri Dergisi, 26(2), 183-190.
8. Çanakçı, M., Topakçı, M., Akinci, I., Özmerzi, A., 2005. Energy Use Pattern of Some Field Crops and Vegetable Production: Case Study for Antalya Region, Turkey. Energy Conversion and Management, 46(4), 655–666.

9. Çıkman, A., Vurarak, Y., Sağlam, R., Monis, T., Nacar, A. S., Çetiner, İ. H., 2009. Harran Ovasında II. Ürün Mısırda Farklı Toprak İşleme-Ekim Sistemlerinin Teknik ve Ekonomik Yönden Karşılaştırılması. TAGEM sonuç raporu. Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü (TAGEM).
10. Doering, O.C., 1980. Accounting for energy in farm machinery and buildings. In: Pimentel David. editor. Handbook of Energy Utilization in Agriculture. FL. USA: CRC Press. Inc. ISBN 0-8493-2661-3; p. 9-14.
11. Eren, Ö., 2011. Çukurova Bölgesinde Tatlı Sorgum (Sorghum Bıcolor (L.) Moench) üretiminde Yaşam Döngüsü Enerji ve Çevresel Etki Analizi. Doktora Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 197s, Adana.
12. Erdem, H., Gülser, C., 2016. Azaltılmış Toprak İşleme Yöntemlerinin Toprak Özellikleri ve Verim Üzerine Etkileri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 31(2), 150-158.
13. Erşahin, S., Ekinci, K., Yıldız, M., 2010. Azaltılmış Toprak İşleme Sistemlerinin Toprak Sıkışması ve Enerji Tüketimi Üzerine Etkisi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 6(1), 65-72.
14. FAO, (2019). Climate-smart agriculture: Carbon footprints of different farming practices. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
15. Ghosh, P. K., Mohanty, M., Bandyopadhyay, K. K., Painuli, D. K. and Misra, A. K., 2006. Growth, competition, yield advantage and economics in soybean/pigeonpea intercropping system in semi-arid tropics of India: I. Effect of sub soiling. Field Crops Research, 96(1): 80–89.
16. Hatipoğlu, R., Gül, A., Altuntaş, E., 2019. Tarımsal Mekanizasyon Uygulamalarında Enerji Kullanımı ve Sera Gazı Emisyonları. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 15(3), 215-224.
17. IPCC, 2019. Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2019rf/
18. JMP, A SAS Company. 2008. JMP (Version 8) [Computer software]. JMP, a division of SAS Institute Inc.
19. Karaağaç, H.A., Bolat, A., Sağlam, C., Yazgan, E., Çil, A., 2018. Ayçiçeği Üretiminin Enerji ve Ekonomik Analizi: Adana İli Örneği. Uluslararası Doğu Akdeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 1(2): 1-12.
20. Kızılaslan, H., (2009). Input-output energy analysis of cherries production in Tokat Province of Türkiye. Applied Energy, 86:1354–1358.
21. Kızılkaya, C., Demir, Y., 2019. Toprak İşleme Sistemlerinde Enerji Girdileri ve Karbon Emisyonları: Bir Derleme. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 7(2): 121-130.
22. Koç, A., ve Aktaş, M., 2018. Yerfıstığında Toprak İşleme Yöntemlerinin Verime Etkisi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 6(2): 95-101.
23. Kumar, S., Raizada, I, Biswas, H. and Mishra Pk., 2015. Assessing the Impact of Watershed Development on Energy Efficiency in Groundnut Production Using DEA Approach in the Semi-Arid Tropics of Southern India. Current Science, 109(10). doi: 10.18520/v109/i10/1831-1837.
24. 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.
25. Öztürk, H.H., Gözübüyük, Z., Atay, U., 2017. Türkiye’de pamuk üretiminde yakıt tüketimine bağlı olarak gerçekleşen karbondioksit emisyonlarının değerlendirilmesi. 3. Uluslararası Tarım ve Çevre Kongresi, Cilt 1, 21-30, 16-18 Kasım , Antalya.
26. Sabah, M., 2010. Söke ovasında ikinci ürün yağlık ayçiçeği üretiminde enerji kullanımı. Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 100s, Adana.
27. Sarıgül, G., Kırındı, T., Büyükyıldırım, M., 2018. Çukurova koşullarında yerfıstığında farklı toprak işleme ve ekim yöntemlerinin verim ve kaliteye etkisi. Toprak Su Dergisi, 10(2): 1-12.
28. Stošić, M., and Ivezić, V., 2021. Tillage systems as a function of greenhouse gas (GHG) emission and fuel consumption mitigation. Environmental Science and Pollution Research, 28(5): 6492-6500. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10948-3
29. Süleyman, H., Yağcı, A., 2017. Farklı toprak işleme ve bitki besleme yöntemlerinin buğday üretiminde enerji kullanımı ve sera gazı emisyonları üzerine etkisi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 4(1): 12-25.
30. Pıstıl, Y. B., Arıoğlu, H. H., Kılıç, M., 2009. Adana ekolojik koşullarında yerfıstığı (Arachis hypogaea L.)'nda farklı tohum ekim zamanı ve bitki sıklığının verim ve verim öğelerine etkisi. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 24(2): 65-74.
31. TAGEM, 2019. Yer fıstığında Farklı Toprak İşleme Yöntemlerinin Verim ile Verim Kriterleri Üzerine etkilerinin İncelenmesi. TAGEM Sonuç Raporu, Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü, Ankara.
32. TÜİK, 2023. Bitkisel Üretim İstatistikleri. https://data.tuik.gov.tr
33. Yaldız, O., Öztürk, H. H., Başçetinçelik, A., 1993. Energy Usage in Production of Field Crops in Turkey. Energy Conversion and Management, 34(8), 641–656.
34. Yıldız Şen, M., 2009. Tokat Yöresinde İkinci Ürün Silajlık Mısır Tarımında Toprak İşleme Sistemlerinin Uygulanabilirliğinin Enerji Kullanım Etkinliği Yönünden Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi. Gaziosmanpaşa Üniversitesiesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 70s, Tokat.