مهندسی زراعی
سال:1397 | دوره:41 | شماره:3 |تعداد مقالات:9

تهیه منحنی های انعکاس طیفی پدیده های مورد نظر در محدوده طول موج های مشخص طیف سنجی گفته می شود. طیف سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک روشی غیرمستقیم، ارزان، سریع، دارای حداقل آماده سازی نمونه ها و تکرار پذیری مناسب است. هدف از این پژوهش ارزیابی طیف سنجی انعکاسی در برآورد برخی ویژگی های خاک های مبتلا به نمک در استان کردستان می باشد. بدین منظور تعداد 100 نمونه خاک در 20 کیلومتری شهرستان قروه در استان کردستان جمع آوری و ویژگی های آن ها از قبیل هدایت الکتریکی، اسیدیته، نسبت جذب سدیم، ماده آلی، کربنات کلسیم و پایداری خاکدانه اندازه گیری شد. آنالیز طیفی نمونه خاک ها با استفاده از دستگاه طیف سنجی زمینی با طول موج 350تا2500 نانومتر با استفاده از نرم افزار RS3 اندازه گیری و ثبت شد. پس از ثبت طیف ها روش های مختلف پیش پردازش مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس از رگرسیون خطی چندگانه و شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی ویژگی های خاک استفاده گردید. نتایج نشان داد که بهترین روش پیش پردازش داده های طیفی، ﻣ ﺸ ﺘ ﻖ ﺍ ﻭ ﻝ + ﻓ ﻴ ﻠ ﺘ ﺮ ﺳ ﺎ ﻭ ﻳ ﺘ ﺰ ﮐ ﻲ ﻭ ﮔ ﻼ ﻱ + فیلتر میانه + متغیر نرمال استاندارد می باشد. بر اساس مقایسه آماره ضرییب تبیین میان دو مدل شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون خطی چندگانه (به ترتیب برای هدایت الکتریکی 88/0 – 45/0، اسیدیته خاک 25/0 – 13/0، نسبت جذب سدیم 59/0 – 23/0، ماده آلی 68/0 – 66/0، کربنات کلسیم 52/0 – 48/0 و پایداری خاکدانه 48/0 – 28/0)، شبکه عصبی مصنوعی نتایج بهتری در مقایسه با مدل رگرسیون خطی از خود نشان داد.

درک ما از سیستم ریشه – خاک، به دلیل دشواری هایی که در مشاهده رشد و فعالیت ریشه ها درون خاک وجود دارد، محدود می باشد. به منظور معرفی جعبه پایش ریشه در ارزیابی و مطالعه درجای رشد و توسعه ریشه ها در خاک، از داده های یک مطالعه ای که در آن تاثیر تلقیح گیاه ذرت با قارچ Piriformospora indica و حضور یک لایه آلوده به نفت بر رشد و توسعه ریشه های این گیاه مورد ارزیابی قرار گرفته بود استفاده شد. نتایج نشان داد که با استفاده از جعبه پایش ریشه می توان تاثیر تیمارهای مورد مطالعه را بر طول ریشه، عمق توسعه ریشه و تعداد نوک ریشه های گیاه مورد مطالعه قرار داد. در مطالعه مذکور وجود لایه آلوده به مواد نفتی در خاک، رشد طولی و توسعه عمقی ریشه ها را به طور معنی داری کاهش داده و تلقیح گیاه با قارچ سبب کاهش اثر منفی حضور این لایه آلوده شد که این موضوع با استفاده از جعبه طراحی شده به خوبی قابل مطالعه بود. تعداد نوک ریشه های گیاه ذرت نیز که نشان دهنده توسعه و گسترش جانبی ریشه ها و حضور ریشه های فرعی و موئین در خاک می باشند روندی مشابه با رشد طولی ریشه ها نشان داد و این پارامتر در گیاهان تلقیح شده با قارچ به مقدار قابل توجهی بیشتر از گیاهان بدون تلقیح بود. همچنین، نتایج نشان داد اثر تلقیح گیاه بر عملکرد ریشه ذرت بیش از اندام هوایی بود.

برای بررسی پیامد کاربرد باکتریی های بردبار به نمک، زغال زیستی و گچ بر پاسخ های آنزیمی و ناآنزیمی جو در تنش شوری، آزمایشی با طرح کاملا تصادفی به گونه فاکتوریل با سه تکرار در گل خانه در سال 1395-96 انجام شد. تیمارهای پژوهش 1) جدایه های باکتریای بردبار به نمک (بدون باکتری، T0، باکتری megaterium Bacillus (T5)، باکتری licheniformis Bacillus (T17))، 2) بیوچار (0 و 5% وزنی/وزنی) و 3) آب شویی خاک (بدون آب شویی و آبشویی) و 4) کاربرد گچ (0و50 درصد نیاز گچی) بود. نتایج این پژوهش نشان داد که به کارگیری باکتری و زغال زیستی مایه کاهش کارایی آنزیم های آنتی اکسیدانی در گیاه جو می شود. این کاهش در تیمارهای آب شویی شده بیشتر بوده است. همچنین گیاهان مایه زنی شده با هردو باکتری، دارای بیشترین غلظت پرولین بودند که این اندازه در باکتریT17 (Bacillus licheniformis) وهمراه با زغال زیستی و گچ به گونه چشم گیری بیشتر بوده است. بهره گیری از بهساز زغال زیستی، گچ و مایه-زنی با جدایه ها مایه افزایش پایداری پرده یاخته ای شده است که بیشترین افزایش در تیمارهای مایه زنی شده با جدایه باکتریT17 Bacillus licheniformiدرخاک آب شویی شده با 50% نیاز گچی دیده شد. روی-هم رفته این پژوهش نشان داد که بهره گیری از زغال زیستی، گچ و باکتری های بردبار در برابر نمک، می-تواند ابزار کارایی در کاهش پیامد بد شوری بر گیاه شود.

خشک کن ها، از جمله تجهیزات پُر کاربرد در پژوهش های آزمایشگاهی هستند. قابلیت اعمال سطوح مختلف دما، چه به صورت افزایش دما و چه به صورت کاهش دما، موضوعی است که غالب پژوهشگران خواهان آن هستند. خشک کن ساخته شده مجهز به کانال گردش مداوم هوا، دریچه مخصوص کاهش دما و نیز مدار الکترونیک با قابلیت برنامه ریزی به منظور فراهم آوردن سطوح مختلف دما (به صورت افزایش و کاهش) و زمان در قالب یک برنامه مدون است. در ارزیابی دستگاه خشک کن؛ تثبیت دما (پایداری دما) و هم دمایی کل محفظه در سه سطح دمای 60، 80 و90 درجه سلسیوس و همچنین قابلیت برنامه ریزی دما و زمان در حالت های؛ افزایش دما، کاهش دما و افزایش و کاهش دما به صورت ترکیبی در چهار سطح مختلف، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد: خشک کن ساخته شده، در سطوح مختلف دمایی، به غیر تثبیت دما در نقطه خواسته شده، دما را در کل محفظه، با اختلاف کمتر از ° C0. 5 تثبیت می کند؛ همچنین دستگاه مذکور، به نحو مطلوب، مطابق برنامه های اعمال شده در چهار دما و زمان برنامه ریزی شده، مقادیر خواسته شده را با نوسان کمتر از ° C0. 5 تأمین کرد. نتایج مقایسه خشک کن ساخته شده با دیگر مدل-های معتبر خارجی، نشان داد که کیفیت کارکرد آن در بسیاری از موارد، همانند مدل های خارجی و در برخی موارد برتری دارد.

رگبارهای شدید و فرساینده، به طور معمول با وزش بادهای تند همراه است. هرچند شناخت اثرات متقابل باران و باد اهمیت ویژه ای در پژوهش های فرسایش خاک دارد، ولی تاکنون مطالعه جامعی در این زمینه و در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی انجام نشده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی فرسایش بین شیاری ناشی از باران در حضور سرعت های مختلف باد بر روی چند خاک زراعی با استفاده از شبیه ساز همزمان باد، باران و رواناب انجام شد. چهار سرعت باد شامل صفر، 6، 9 و 12 متر در ثانیه در ارتفاع 40 سانتی متر و سه شدت باران 30، 50 و 75 میلی متر در ساعت بر روی سه خاک زراعی، با بزرگترین اندازه ذرات 2، 75/4 و 8 میلی متر ایجاد و شدت فرسایش بین شیاری اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که سرعت باد تأثیر معنی-داری بر شدت فرسایش بین شیاری دارد. با افزایش سرعت باد از 6 متر در ثانیه به 9 و 12متر در ثانیه، شدت فرسایش بین شیاری به طور معنی داری افزایش یافت که این موضوع نشان از وجود یک آستانه برای سرعت باد در تشدید فرسایش بین شیاری دارد. میانگین شدت فرسایش در سرعت صفر، 6، 9 و 12 متر در ثانیه باد به ترتیب 4-10 ×43/0، 4-10 ×54/0، 4-10 ×97/0 و 4-10 ×46/1 کیلوگرم بر متر مربع در ثانیه اندازه گیری گردید. هم چنین با افزایش شدت باران و کاهش اندازه خاکدانه ها، شدت فرسایش بین شیاری افزایش نشان داد. یافته های این پژوهش، اهمیت سرعت باد به ویژه سرعت های بیش تر از مقدار آستانه را در بررسی فرسایش بین شیاری نشان می دهد.

خرما، یکی از محصولات باغی واستراتژیک در منطقه و ایران است. متاسفانه درآمد حاصل از صادرات این محصول پرارزش، نسبت به حجم صادرات بالای آن مطلوب نیست، بخشی از این امر به کیفیت پایین آماده سازی و بسته بندی محصول مربوط می شود. به نظر می رسد استفاده از فناوری های نوین، مانند بینایی ماشین و پردازش تصویر، می تواند روند درجه بندی و جداسازی خرما را بهبود بخشد. در این پژوهش درجه بندی میوه خرمای رقم زاهدی، در سه مرحله تفکیک شده، شامل جداسازی کیفی خرما (کاملا رسیده، نیم رس و نارس)، درجه بندی بر اساس شکل و اندازه و جداسازی خرمای سالم از چروکیده انجام شده است. پس از تهیه تصویر میوه ها، 11 ویژگی مورفولوژیکی، 9 ویژگی رنگی و 6 ویژگی بافتی به کمک روش های پردازش تصویر استخراج شدند. بهترین ویژگی ها برای تفکیک پذیری بهتر به کمک روش آنالیز تشخیص گام به گام تعیین شده اند. برای طبقه بندی نهایی از دو روش یادگیری ماشین، یعنی روش آماری آنالیز تشخیص و روش شبکه عصبی چند لایه پرسپترون استفاده شد. در نهایت، 6 ویژگی رنگی، 3 ویژگی اندازه و شکل و 3 ویژگی بافتی، به عنوان بهترین ویژگی ها در درجه بندی انتخاب شده اند. دقت نهایی درجه بندی توسط روش آماری و شبکه عصبی به ترتیب 7/92 % و 90/93 % به دست آمد. با توجه به دقت بالای هر دو روش، می توان نتیجه گرفت که استفاده از روش پردازش تصویر در درجه بندی و جداسازی خرما با استفاده از ویژگی های ظاهری موفقیت آمیز است.

استفاده از روش های خاک ورزی مرسوم و خطی کارها و بعد از آن آبیاری غرقابی یکی از روش های غالب عملیات زراعی در تولید گندم توسط کشاورزان در جنوب غربی ایران است. روش کاشت گندم، درصرفه-جویی مصرف بذر و افزایش عملکرد می تواند تأثیر گذار باشد؛ به همین منظور، برای بررسی عوامل مؤثر در عملکرد گندم، آزمایشی دو ساله در چهار تکرار با طرح بلوک های کامل تصادفی در مزرعه پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا شد. در این آزمایش، پس از شخم در عمق 25 سانتیمتری با خاک ورز برگردان دار و دو مرتبه دیسک افست، تعداد 7 تیمار متفاوت کاشت گندم و آبیاری مورد مقایسه قرار گرفتند. تیمار ها، شامل خطی کار + آبیاری غرقابی (P)، کاشت و ایجاد جوی و پشته به فواصل 60 و 75 سانتی متر (PF) و همچنین ایجاد جوی و پشته و بعد از آن کاشت (FP) با فواصل جوی و پشته 60 و 75 سانتی متر به ترتیب به نام تیمار های 60 PF_و 75, PF_60 FP_و 75_FP و تیمارهای سه خط کشت روی پشته بنام 75_3FP_ و 60_3FP_ بودند. تیمار 75_FP که بیانگر استفاده از دستگاه جوی و پشته ساز و پس از آن کاشت (داخل جوی و روی پشته) است، مناسب ترین تیمار کاشت با میزان عملکرد 5966 و5070 کیلوگرم در هکتار به ترتیب در سال های اول و دوم بوده است. از طرفی استفاده از دستگاه جوی و پشته ساز قبل از کاشت در تیمار 60FP عملکرد بیشتری را نسبت به تیمار خطی کار به تنهایی P)) در سطح (5%p£ ) نشان داد. تیمار خطی کار P)) که در آن از دستگاه جوی و پشته ساز استفاده نشده و کاشت به روش مرسوم بوده است، حداقل تولید (4883 و 4271 کیلوگرم در هکتار به ترتیب در سال اول و دوم) را نشان داد؛ همچنین مقدار زیست توده در تیمارهایی که ابتدا دستگاه جوی و پشته ساز و سپس کاشت انجام شده، به طور معنی داری (5%p£ ) نسبت به روش مرسوم افزایش یافت.

در این پژوهش ضربه های استاتیکی و دینامیکی و همچنین زمان انبارداری، به عنوان فاکتورهای مستقل در نظر گرفته شد و اثرات این عوامل، بر روی پارامترهای شیمیایی مهم، از جمله قند، اسیدیته و فنل اندازه-گیری و سطح کوفتگی سیب، مورد بررسی قرار گرفت. مساحت کوفتگی با استفاده از تکنیک پردازش تصویر و به کمک نرم افزارImageJ اندازه گیری شد. ضربه استاتیکی، به وسیله دستگاه نیرو-تغییر شکل انجام شد و شامل سه سرعت بارگذاری 5، 7 و 10mm/min و به مدت 1 دقیقه بود. ضربه دینامیکی، به وسیله یک پاندول که انرژی وارده به سیب در اثر سقوط از ارتفاع را شبیه سازی می کرد به نمونه ها وارد شد. مقدار انرژی معادل 25/2، 3 و75/3 ژول بود. سیب های ضربه دیده در 3 مدت زمان 20، 40 و 60 روز نگه داری شدند، تا اثرات ضربه بر تغییرات پارامترهای شیمیایی اندازه گیری شده و همچنین سطح کوفتگی معین شود. آزمایش ها به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی و در 3 سطح و 3 تکرار انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که تغییرات اسیدیته و سطح کوفتگی در مدت انبار مانی تحت ضربه استاتیکی و دینامیکی در سطح 1 و 5 درصد و برای فنل و قند کل به ترتیب در سطح 5 و 1 معنی دار بود؛ همچنین در این آزمایش، با گذشت زمان، به طور کلی میزان قند و اسیدیته کاهش و فنل و سطح کوفتگی افزایش یافت.

گندم یکی از غلات کلیدی است که منبع تغذیه برای میلیون ها نفر از مردم جهان را فراهم می کند. با توجه به جمعیت رو به افزایش کشور و نیاز روز افزون به این محصول استراتژیک، در تحقیق حاضر، عوامل مؤثر بر عملکرد گندم دیم به ترتیب اهمیت و کارایی روش های مختلف برآورد تغییرات مکانی این عملکرد مورد بررسی قرار گرفت و نقشه تغییرات مکانی آن ترسیم شد. تعداد 125 عملکرد اندازه گیری شده در حوضه آبخیز بدر شهرستان قروه در استان کردستان، با استفاده از مدل های شبکه عصبی مصنوعی، تحلیل درخت تصمیم، آنالیز تشخیصی و مدل میانگین گیری نزدیک ترین همسایه K به داده های کمکی (مستخرج از مدل رقومی ارتفاع، تصویر ماهواره لندست و نقشه ژئومرفولوژی) ارتباط داده شد. سپس با استفاده از معادله به دست آمده برای نقاط فاقد مشاهده، میزان عملکرد برای آن نقاط برآورد و نقشه تغییرات مکانی عملکرد پیش بینی شده ترسیم گردید. الگوریتم ReliefAttributeEval در نرم افزار وکا، به ترتیب کاهش اهمیت، ژئومورفولوژی، موقعیت نسبی شیب، انحنای طولی، شاخص همواری قله برآمدگی با درجه تفکیک بالا، شیب، شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده و شاخص گیاهی تعدیل کننده اثر خاک را به عنوان مهم ترین عوامل مؤثر در تولید، شناسایی کرد. نتایج بررسی ها نشان داد که مدل میانگین گیری نزدیک ترین همسایه K که یک روش جدید در برآورد مکانی عملکرد می باشد، با بالاترین ضریب تبیین، یعنی 998/0= R2 و کم ترین میانگین ریشه مربعات خطا (408/31 = RMSE) بهتر از سایر مدل های به کار رفته در این پژوهش، مقادیر عملکرد گندم دیم را پیش بینی نمود.