مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی
سال:1385 | دوره:7 | شماره:29 |تعداد مقالات:11

تعیین سطح زیر کشت بر اساس منابع آب موجود در شرایط مختلف و به ویژه در شرایط خشکسالی، اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق با استفاده از روش های مناسب برای پیش بینی جریان ورودی به سد در سال آتی و با استفاده از مدل های بهینه سازی، سطح زیر کشت محصولات زراعی زیر شبکه آبیاری صوفی چای که سد علویان منبع اصلی تامین آب آن است، تعیین شد. در این خصوص، ابتدا جریان ورودی به سد برای شش ماه اول سال با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی پیش بینی شد و رابطه جریان آب در شش ماه دوم با شش ماه اول به دست آمد. نتایج نشان داد که برای پیش بینی در سال های خشک و تر لازم است از روش متفاوتی استفاده شود. در مرحله بعد، مدل بهینه سازی برای شرایط منطقه طرح تهیه و سطح زیر کشت با توجه به مقادیر پیش بینی شده و با هدف حداکثر کردن درآمد خالص محاسبه شد. نتایج استفاده از روش شناسی فوق برای دوره آماری موجود از منطقه نشان می دهد که این روش به طور مطلوبی توانسته است سطح زیر کشت را تعیین کند و به عنوان طرح قابل اجرا در مدیریت بهینه منابع آب و به خصوص طرح های مقابله با تاثیرات خشکسالی کارا باشد.

دقیق ترین راه برای ارزیابی کارایی ماشین های کشاورزی، آزمایش آنها در شرایط خاص منطقه ای و اقلیمی است. به همین جهت در یک آزمون، تاثیر پنج روش مختلف تهیه بستر با گاوآهن برگردان دار و بشقابی به همراه ادوات مختلف خاک ورزی ثانویه بر تغییر شرایط فیزیکی خاک و عملکرد ذرت دانه ای در ایستگاه تحقیقات کشاورزی داراب، با متوسط بارندگی سالیانه 220 میلی متر، به مدت 2 سال مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. در این آزمایش، از طرح بلوک های کامل تصادفی با 5 تیمار و 4 تکرار استفاده شد. تیمارها عبارت بودند از: الف) گاوآهن برگردان دار + دو مرتبه دیسک (شاهد)؛ ب) گاوآهن بشقابی + یکمرتبه دیسک؛ ج) گاوآهن بشقابی + دو مرتبه دیسک؛ د) گاوآهن بشقابی + خاک ورز دوار و ه) گاوآهن برگردان دار + خاک ورز دوار. در هر یک از تیمارها متوسط قطر وزنی کلوخه ها، ظرفیت مزرعه ای موثر ادوات خاک ورزی اولیه و ثانویه، تعداد بوته در واحد سطح، عملکرد و اجزای عملکرد (تعداد دانه در بلال، وزن هزار دانه) اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که متوسط قطر وزنی کلوخه های حاصل از شخم در اثر کاربرد گاوآهن برگردان دار و بشقابی اختلاف معنی داری با یکدیگر دارند. بررسی ها همچنین نشان می دهد که بین متوسط قطر وزنی کلوخه های حاصل از عملیات خاک ورزی ثانویه با دستگاه خاک ورز دوار در کرت های شخم خورده با گاوآهن برگردان دار و بشقابی اختلاف معنی داری وجود دارد. همچنین کاربرد دستگاه خاک ورز دوار یک مرتبه در عملیات خاک ورزی ثانویه موجب تولید حداقل مقدار متوسط قطر وزنی کلوخه نسبت به شرایطی می شود که عملیات دیسک زنی دو مرتبه و با دیسک متقارن انجام شود. میزان عملکرد دانه ذرت در شرایطی که زمین با استفاده از گاوآهن بشقابی و دو مرتبه دیسک زنی تهیه شود نسبت به سایر تیمارها بیشتر است. در این آزمایش مشخص شد که با افزایش تعداد بوته در واحد سطح، تعداد دانه در بلال و وزن هزار دانه کاهش می یابد.

عملکرد بسیاری از شبکه های آبیاری در دنیا پایین است که بررسی مشکلات این شبکه ها از اولویت های کشاورزی هر کشور به شمار می آید. در تحقیق حاضر، عملکرد شبکه از لحاظ توزیع آب در قسمتی از شبکه آبیاری درودزن در استان فارس بررسی شده است. برای این ارزیابی ها از شاخص هایی مانند نسبت عملکرد تحویل (Delivery Performance Ratio)، بازده و عدالت توزیع مکانی و زمانی آب استفاده شده است. این شاخص ها در دو حالت با استفاده از سطوح زیر کشت واقعی و سطوح زیر کشت قراردادی تعیین و بررسی شد که برای این کار در سه فصل آبیاری مختلف مقادیر آب تحویلی به کانال های درجه 3 در کانال اردیبهشت اندازه گیری گردید. نتایج نشان می دهد که کانال مورد مطالعه از لحاظ عدالت توزیع مکانی و زمانی آب عملکرد خوبی ندارد و کانال های بالادست بیش از کانال های پایین دست آب برداشت می کنند. همچنین تفاوت سطوح زیرکشت قراردادی با سطوح زیر کشت واقعی باعث می شود که تفاوت شاخص های عملکرد بسیار زیاد باشد که در بررسی ها باید به این موضوع توجه شود.

در ایران سطح نسبتا وسیعی از زمین های کشاورزی به کشت پنبه اختصاص دارد. پس از برداشت محصول، ساقه های باقیمانده در زمین، موجب می شود عملیات کاشت محصول بعدی (گندم، چغندرقند، ذرت ...) دشوار می شود. در این طرح، پس از بررسی روش های مختلف ارایه شده، روشی انتخاب شده است که برای بیرون کشیدن ساقه از دو دیسک استفاده شود. این دو دیسک در مقابل یکدیگر با زاویه تمایل و همپوشانی مناسب قرار گرفته اند در حالی که به کل مجموعه نیز زاویه حمله داده می شود. در ابتدا با آزمایش های مزرعه ای، مشخصات مورد نیاز مزرعه و ساقه تعیین شده است. با توجه به این مشخصات و محاسبات تئوری (استفاده از فرمول های طراحی) و نرم افزاری (استفاده از نرم افزار (Mechanical Desktop، مقادیر تقریبی مناسب برای زاویه تمایل در محدوده 25 تا 35 درجه، برای زاویه حمله در محدوده 17 تا 27 درجه و برای فاصله همپوشانی دیسک ها در محدوده 25 تا 55 میلی متر به دست آمده است. دستگاه به گونه ای طراحی شده است که امکان تغییر این پارامترها را در محدوده مورد نظر به صورتی ساده فراهم سازد. این طراحی در سه قسمت انجام گرفته است. ابتدا مجموعه ای برای ثابت کردن دیسک (مجموعه دیسک)، سپس مجموعه ای برای اتصال دیسک به شاسی (مجموعه محور) و مجموعه شاسی طراحی شده است. مجموعه شاسی، کل ماشین را به سه نقطه اتصال تراکتور متصل می کند. پس از تکمیل طراحی، عملکرد دستگاه ساخته شده ارزیابی شد. در ارزیابی عملکرد مزرعه ای ماشین تاثیر تیمارهای زاویه تمایل، زاویه حمله و همپوشانی (هر یک در سه سطح) بر بازده ماشین - مشتمل بر درصد ساقه ها و ریشه های برداشت شده، درصد ساقه های بریده شده، یکنواختی برداشت و نحوه آماده کردن زمین برای کشت بعدی بررسی شد. در مزرعه مورد آزمون، رطوبت خاک 8 (بر پایه خشک) درصد و شاخص مقاومت به نفوذ در خاک 1.55 مگاپاسکال بوده است. تجزیه و تحلیل آماری داده نشان می دهد که بهترین عملکرد مربوط به این تیمارها بوده است: زاویه تمایل 30 درجه با بازدهی 95.4 درصد و زاویه حمله 17 درجه با بازدهی 94.9 درصد و از نظر همپوشانی دیسک ها، فاصله همپوشانی 25 میلی متر با بازدهی 94.1 درصد که بیشترین درصد ساقه های برداشت شده را به خود اختصاص می دهند و می توانند به عنوان مشخصات فنی دستگاه در تولید نیمه صنعتی استفاده شوند.

چیپس سیب زمینی یکی از محصولات عمده تولید شده به روش سرخ کردن عمیق است و عمدتا کودکان و نوجوانان آن را مصرف می کند. بنابراین، استفاده از روغن سرخ کردنی مناسب و ماندگاری چیپس تولیدی اهمیتی خاص دارد. هدف از این پژوهش، تعیین عمر انباری (Shelf-life) چیپس سیب زمینی سرخ شده در دو روغن فرموله شده: فرمول یک (پالم اولئین و آفتابگردان 50:50) و فرمول دو (پالم اولئین، آفتابگردان و تخم پنبه 25:25:50) در دو دمای 26 و 60 درجه سانتی گراد تا زمان عبور یکی از ویژگی های روغن استخراجی چیپس (عدد پراکسید، عدد اسیدی، درصد کل ترکیبات قطبی یا TPC، و فری تست) از حد دورریز است. چیپس سرخ شده در روغن های فرموله شده و شاهد (یک نمونه روغن سرخ کردنی هیدروژنه تولید داخل) توسط 40 ارزیاب آموزش ندیده با آزمون لذت بخشی (Hedonic) 5 درجه ای ارزیابی حسی شد. عمر انباری چیپس تولیدی در هر دو روغن فرموله شده با نگهداری در دو دما بر اساس TPC مشخص شد. به این ترتیب عمر انباری چیپس سرخ شده در فرمول یک و نگهداری شده در دو دمای 26 و 60 درجه سانتی گراد به ترتیب 11 و 9.5 روز در مقابل 7.5 و 1.5 روز برای چیپس فرمول دو بود. ارزیابی حسی چیپس های تولیدی تفاوت معنی داری را بین روغن های فرموله شده و شاهد نشان نداد (p=0.123). با در نظر گرفتن عمر مفید سرخ کردن (fry-life)، عمر انباری چیپس تولیدی، ارزیابی حسی، ارزش تغذیه ای و جنبه اقتصادی تولید، فرمول یک رتبه بهتری را کسب کرد (شاهد < فرمول 2 < فرمول 1). در مجموع، با توجه به وجود 20 درصد اسید چرب ترانس در روغن شاهد و فقط 0.6 و 0.24 درصد در فرمول های 1 و 2، با توجه به ارزش تغذیه ای (نسبت اسید چرب چند غیراشباعی به مجموع اسیدهای چرب ترانس و اشباع) پایین تر آن (روغن شاهد 0.35 در مقابل 1.35 برای فرمول یک و 1.09 برای فرمول دو) و نیز با در نظر گرفتن تفاوت 6 ساعت عمر مفید سرخ کردن و هزینه هیدروژناسیون در مقابل روغن های فرموله شده به روش مخلوط کردن، می توان فرمول 1 را به عنوان جایگزین مناسب برای روغن سرخ کردنی هیدروژنه معرفی کرد.

ارزیابی عملکرد شبکه های آبیاری اولین مرحله جهت یافتن راهکارهای بهبود شبکه هاست. روش ارزیابی مقایسه ای (Benchmarking) در شبکه های آبیاری اخیرا از طرف مراجع بین المللی مدیریت منابع آب پیشنهاد و در بعضی از کشورها نیز اجرا شده است که با استفاده از راهکارهای مناسب باعث بهبود عملکرد در شبکه ها گردیده است. در روش های معمول ارزیابی مقایسه ای، شاخص های مورد نظر اندازه گیری و به صورت گرافیکی مقایسه خواهند شد و سپس با مبنا قرار دادن شاخص های برتر، از آنها جهت بهبود سایر شبکه ها استفاده می شود. اما در این تحقیق روش ارزیابی مقایسه ای به صورت عددی و غیرگرافیکی است. ابتدا شاخص ها ارزش گذاری و پس از آن مقادیر آنها نرمال می شود. جهت مقایسه شاخص های ارزیابی در پنج دیدگاه مدیریتی، فنی، حاصل بخشی کشاورزی و اقتصادی - اجتماعی، مالی، و زیست محیطی دو شبکه آبیاری بریموند و دینور در استان کرمانشاه انتخاب شدند. پس از انتخاب شبکه ها و شاخص ها، فرایندهای ارزیابی به روش مقایسه ای در مراحل مختلف اجرا و سطح شاخص های برتر در دو شبکه به عنوان سطح استاندارد (Benchmarking)، با مقدار یک تا 100 درصد در نظر گرفته شد. سپس به روش تحلیل سلسله مراتبی با تشکیل ماتریس مقایسات زوجی و با استفاده از نظر کارشناسان مجرب، ضرایب اهمیت نسبی شاخص ها و دیدگاه ها تعیین گردید. در نتیجه مقایسه دو شبکه با سطح استاندارد تعیین شده، مقدار عملکرد شبکه بریموند 0.8708 و شبکه دینور 0.9054 به دست آمد. از مقایسه مقدار عملکرد دیدگاه ها با سطوح استاندارد آنها در دو شبکه آبیاری بریموند و دینور به ترتیب: در دیدگاه مدیریتی 0.9128 و 0.9074، فنی 0.7660 و 0.9731 حاصل بخشی کشاورزی و اقتصادی - اجتماعی 0.8607 و 0.8728، مالی 0.8613 و 0.9276، و زیست محیطی 0.8751 و 0.8187 به دست آمد. جهت بهبود عملکرد شبکه، دیدگاه ها بر اساس پتانسیل بهبود عملکرد و ضرایب اهمیت نسبی آنها اولویت بندی شدند. در شبکه آبیاری بریموند دیدگاه های مدیریتی با مقدار پتانسیل بهبود 0.0394، فنی 0.0356، حاصل بخشی کشاورزی و اقتصادی - اجتماعی 0.0328، مالی 0.0133 و زیست محیطی 0.008 و در شبکه آبیاری دینور دیدگاه مدیریتی پتانسیل بهبود آن در شبکه با مقدار 0.0419، حاصل بخشی کشاورزی و اقتصادی - اجتماعی 0.0299، زیست محیطی 0.0116، مالی 0.0069، و فنی 0.0041 در اولویت کاری قرار گرفته اند. به طور کلی ارزیابی مقایسه ای (Benchmarking) و کاربرد آن در شبکه های آبیاری کشور می تواند در تسریع بهبود شبکه های آبیاری بسیار موثر باشد.

خاک ورزی، با این که مزایای مشخص و مهم دارد، در برخی موارد دارای آثار زیانباری نیز هست که می توان با به کارگیری چند روش مناسب این آثار را کاهش داد. این آزمایش برای مقایسه روش های خاک ورزی از نظر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام برنج، در تابستان سال 1382 در یک خاک رسی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی شاوور واقع در شمال اهواز اجرا شد. آزمایش به روش کرت های یک بار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. کرت های اصلی شامل روش های خاک ورزی مرسوم (T1)، دوبار دیسک سبک (T2)، دوبار دیسک سنگین (T3)، کولتیواتور 10 سانتی متر (T4)، کولتیواتور 15 سانتی متر (T5)، گاوآهن دوار (T6)، و بی خاک ورزی (T7) بود. کرت های فرعی نیز شامل دو رقم برنج عنبوری (V1) و (V2) LD183 بود. نتایج نشان داد که تفاوت روش های خاک ورزی از نظر عملکرد، تعداد خوشه و تعداد بوته در مترمربع معنی دار است، اما از نظر تعداد دانه در خوشه، وزن هزار دانه و شاخص برداشت تفاوت ها معنی دار نیستند. از نظر عملکرد، بین روش های خاک ورزی مرسوم و کمینه با بی خاک ورزی اختلاف معنی دار وجود داشت اما تفاوت بین روش های خاک ورزی کمینه T2 و T6 با روش مرسوم معنی دار نبود. تفاوت بین ارقام مورد بررسی از نظر عملکرد و دیگر شاخص ها معنی دار بود و رقم V2 از نظر عملکرد از V1 برتر بود. از نظر شاخص های مورد بررسی، بین روش خاک ورزی و رقم اثر متقابل معنی دار وجود نداشت. نتایج رگرسیون نشان داد که در همه روش های خاک ورزی تعداد خوشه در متر مربع مهم ترین جز تعیین کننده عملکرد است. به طور کلی، برای کشت مستقیم برنج در منطقه شاوور و مناطق مشابه و بر اساس زمان و نوع ماشین های در دسترس می توان هر یک از روش های خاک ورزی کمینه و به ویژه گاوآهن دوار را به دلیل تهیه بستر بذر با یک بار عبور، جایگزین روش مرسوم کرد.

مدیریت آب و کود نیتروژنی برای افزایش عملکرد و کاهش آلودگی منابع آب، ضروری است. اعمال چنین مدیریتی مستلزم شناخت عوامل موثر بر چرخه نیتروژن خاک است. مقدار، زمان و روش استفاده از نیتروژن و آب از عوامل موثر بر این چرخه است. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر سطوح مختلف کود نیتروژن و آب با مدیریت کود - آبیاری از طریق سیستم آبیاری بارانی بر آبشویی نیترات و عملکرد ذرت است. بدین منظور، آزمایشی مزرعه ای با ذرت علوفه ای در چهار تیمار آبی شامل دو سطح کم آبیاری (W3 و W4)، یک سطح آبیاری کامل (W2) و یک سطح بیش آبیاری (W1) و سه تیمار کودی شامل 200(N200)، (N150) 150 و صفر (N0) کیلوگرم نیتروژن در هکتار در سه تکرار انجام شد. آبشویی نیتروژن نیتراتی (NO3-N) در سطوح مختلف آب و کود طی دوره رشد با توجه به شرایط رشد گیاه بررسی شد. عصاره خاک در عمق 30 و 60 سانتی متری با استفاده از «نمونه بردار آب خاک» پس از هر آبیاری یا بارندگی از تمام کرت ها تهیه و غلظت نیترات در عصاره استخراج شده اندازه گیری شد. مقدار نیترات آبشویی شده با استفاده از معادله بیلان جرم محاسبه شد. نیتروژن نیتراتی خاک، پیش و پس از کاشت تا عمق های 30 و 60 سانتی متری و نیتروژن کل گیاه در زمان برداشت اندازه گیری شد. نیتروژن آبشویی شده از عمق 60 سانتی متری در سطوح آبی W1، W2 و W4 در سطح کودی N200 به ترتیب برابر 6.92، 6.58 و صفر کیلوگرم در هکتار و در سطح کودی N150 به ترتیب برابر 5.03، 4.47 و صفر کیلوگرم در هکتار به دست آمد. آبشویی نیترات در سطوح کم آبیاری مشاهده نشد. اما مقدار کمی از نیتروژن کاربردی، توسط گیاه جذب و باقی مانده آن پس از تجمع در خاک به صورت تلفات گازی از خاک خارج گردید. با افزایش کود نیتروژن مصرفی، جذب نیتروژن توسط گیاه افزایش، اما درصد جذب نیتروژن نسبت به نیتروژن مصرفی کاهش یافت. در تیمارهایی که آب آبیاری بیشتر از تبخیر - تعرق بود، مصرف زیاد کود نیتراتی موجب افزایش شدت آبشویی نیترات شد. نتایج همچنین نشان می دهد که آبشویی نیتروژن نیتراتی طی دوره رشد، تابع نیتروژن اولیه خاک، نیتروژن کاربردی، شرایط رشد گیاه، مقدار جذب نیتروژن گیاه و مدیریت کود - آبیاری است.

دانستن خصوصیات فیزیکی دانه های کلزا برای طراحی بهینه دستگاه هایی که در انتقال، جا به جایی، فرآوری و ذخیره این محصول به کار می رود، لازم است. در این مطالعه، برخی خصوصیات فیزیکی دانه کلزا اندازه گیری و ارزیابی شد. در این آزمایش ها خواص فیزیکی دانه های کلزا (واریته لیکورد) شامل، ابعاد محوری، قطر میانگین هندسی، سطح جانبی، سطح مقطع، حجم، کرویت و شاخص شکل دانه ها در 3 سطح رطوبتی (بر پایه وزن تر) با 10 تکرار اندازه گیری شد. آنالیز واریانس نتایج نشان داد که خواص فیزیکی دانه ها در سطح 1 درصد در سطوح مختلف رطوبتی دارای اختلاف معنی داری است. ارتباط بین خواص اندازه گیری شده و درصد رطوبت دانه ها به کمک روابط رگرسیونی بیان شد. مقایسه میانگین به روش دانکن نشان داد که با افزایش درصد رطوبت دانه ها، اندازه ابعاد محوری، سطح جانبی، سطح مقطع و حجم دانه ها افزایش و درصد کرویت و شاخص شکل دانه ها کاهش می یابد.

کنجاله کلزا 43-38 درصد پروتئین دارد و از نظر کیفی پروتئین های آن ترکیبی از اسیدهای آمینه مناسب و در حد دانه های غلات است. تولید ایزوله پروتئینی در واقع هم موجب استفاده بهینه از کنجاله کلزا می شود و هم به عنوان منبع انرژی و پروتئین جهت تقویت و غنی سازی اکثر مواد غذایی می تواند به کار رود. استخراج پذیری و رسوب پروتئین های کنجاله کلزا تابعی از pH و در هر رقم متفاوت است. در این تحقیق، رقم PF7045.91، با دو تیمار pH استخراج پروتئین در سه سطح (10، 11 و 12) و pH ترسیب پروتئین نیز در سه سطح (4.5، 5.5 و 6.5) در نظر گرفته شد، تا ضمن تعیین شرایط بهینه تولید ایزوله پروتئینی بعضی از خواص کیفی آن نیز مشخص شود. نتایج نشان می دهد که بهترین شرایط جهت تهیه ایزوله پروتئینی، استخراج در شرایط قلیایی با pH=12 و رسوب پروتئین در نقطه pH=5.5 بوده است. در این شرایط، ایزوله تولیدی دارای 88.1 درصد پروتئین با مقدار وزنی 15.3 درصد (بر اساس وزن اولیه کنجاله) است. همچنین، مقدار اسیدفیتیک ایزوله در این شرایط بسیار کم و در حد 0.4 درصد است. مقدار گلوکوزینولات کنجاله مصرفی و ایزوله پروتئینی حاصل بسیار پایین و در همه شرایط غیرقابل اندازه گیری است.