مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی
سال:1388 | دوره:10 | شماره:4 |تعداد مقالات:8

از عوامل مهم ساماندهی وضعیت سمپاش های رایج کشور، بررسی عملکرد و کارکرد آنها در شرایط مزارع است تا بتوان با استناد به اطلاعات به دست آمده برای آینده برنامه ریزی کرد. در این تحقیق، سمپاش های رایج مورد استفاده در مزارع گندم شامل سمپاش های تراکتوری بوم دار، سمپاش های لانس دار، سمپاش های توربولاینر، سمپاش های میکرونر پشتی، و سمپاش های اتومایزر در مناطق کرج، آذربایجان غربی، خوزستان، و خراسان در قالب طرح آماری کاملا تصادفی و به صورت نمونه گیری خوشه ای بررسی و ارزیابی شدند (تعدادی از داده ها نظیر سرعت پیشروی، عرض کار، محلول مصرفی در هکتار، یکنواختی پاشش، بادبردگی، و درصد لهیدگی در حین عملیات اندازه گیری شد). نتایج نشان داد که بیشتر سمپاش ها (39.7 درصد) لانس دار هستند. سمپاش های بوم دار، میکرونر، توربولاینر، و اتومایزر به ترتیب با 29.6، 14، 8.4، و 8.4 درصد در رده های بعد قرار دارند. بین روش های سمپاشی، از نظر میزان محلول مصرفی در هکتار در سطح 1 درصد اختلاف معنی داری وجود دارد. بیشترین و کمترین میزان مصرف محلول سم به ترتیب مربوط به سمپاش لانس دار (854.2 لیتر در هکتار) و سمپاش میکرونر (35.4 لیتر در هکتار) بود. سمپاش های لانس دار، بوم دار و اتومایزر از نظر یکنواختی پاشش قابل ارزیابی نبودند (به دلیل خیسی کامل سطح کارت های حساس). در سمپاش های میکرونر و توربولاینر به ترتیب قطر متوسط حجمی 398 و 441 میکرون و قطر میانه عددی 189 و 123.2 میکرون بود که با توجه به این داده ها، ضریب کیفیت پاشش برای سمپاش های میکرونر 2.1 و برای سمپاش های توربولاینر 3.57 محاسبه شد. بنابراین سمپاش میکرونر نسبت به توربولاینر دارای کیفیت پاشش بالاتری بود و این دو سمپاش نسبت به سمپاش های لانس دار، اتومایزر، و بوم دار از نظر کیفیت پاشش برتری داشتند. بیشترین درصد لهیدگی محصول مربوط به سمپاش بوم دار پشت تراکتوری (10.3 درصد) بود.

در این تحقیق با تلفیق تکنیک های صوتی و شبکه عصبی مصنوعی، یک دستگاه هوشمند برای جداسازی پسته های خندان از ناخندان طراحی و پیاده سازی شد. این سیستم شامل سه بخش تغذیه، تشخیص صوتی، و حذف پسته معیوب (ناخندان) به کمک یک سیستم نیوماتیکی است. صفات پسته های خندان و ناخندان، ناشی از برخورد هر یک به صفحه فولادی، توسط یک میکروفون که در زیر صفحه تعبیه شده، اندازه گیری و برای ذخیره و پردازش های بعدی از طریق کارت صدا به کامپیوتر منتقل می شود. برای ارزیابی سیستم، از پسته رقم کله قوچی استفاده شد. پسته های مذکور توسط سیستم تغذیه تک تک روی صفحه فلزی سقوط می کنند. با محاسبه دامنه سیگنال در حوزه زمان و فاز و چگالی طیف توان (انرژی سیگنال) سیگنال صوتی حاصل از مولفه های تبدیل فوریه سریع در حوزه فرکانس، صفات لازم برای بردار ورودی شبکه عصبی به دست آمد. به کمک روش آماری تجزیه به مولفه اصلی، هفت مولفه از کل 2548 مولفه (با 99.73 درصد کاهش صفات) برای جداسازی پسته های خندان از ناخندان انتخاب شد. بیش از 40 شبکه عصبی، هرکدام با تعداد نرون های مختلف در لایه مخفی برای تعیین ساختار بهینه، آموزش داده شدند. برای تعیین تعداد بهینه نرون ها در لایه مخفی، کمترین میانگین مربع خطا شبکه برای داده های اعتبارسنجی در نظر گرفته شد. در نهایت مدل بهینه شبکه عصبی با ساختار 2-12-7 به دست آمد. درصد جداسازی صحیح (CSR) یا دقت این سیستم در جداسازی پسته های خندان، ناخندان و نیمه خندان پسته رقم کله قوچی به ترتیب 97.3، 96.7 و 93.1 درصد است.

آزمایش تحکیم ارائه شده توسط ترزاقی در سال 1925، هنوز در اکثر آزمایشگاه های دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. با اینکه این روش محدودیت و نقص های بسیاری دارد، هنوز اصلاحات خاصی در این روش عملی نشده است. در 40 سال اخیر، روش های مختلفی مانند سرعت بارگذاری ثابت، سرعت گرادیان هیدرولیکی ثابت، و سرعت کرنش ثابت به عنوان جایگزین روش تحکیم معمولی پیشنهاد شده است. از روش های مذکور، سرعت کرنش های ثابت نسبت به روش های دیگر مزایای بیشتری دارد و از آن استقبال بیشتری شده است ولی به دلایل مختلف هنوز دستورالعمل مناسبی برای نحوه اجرای آزمایش ارائه نشده و در این زمینه تفاوت فاحشی بین توصیه های محققان وجود دارد. در این تحقیق با بررسی شرایط حاکم بر این روش و فرضیات لحاظ شده در آن سعی بر آن شد که دلیل اختلاف نظر محققان در نحوه اجرای آزمایش مشخص شود. نتایج اجرای آزمایش ها با تحکیم سنج خاص، تحت سرعت های مختلف کرنش در این تحقیق نشان داد که فرضیات اولیه و پایه ای شامل جریان دارسی در همه حالات صحیح نیست لذا معادلات ارائه شده بر اساس قانون دارسی برای تحلیل نتایج نمی تواند همیشه صادق باشند. همچنین آزمایش ها نشان داد که با توجه به سرعت اجرا آزمایش سه حالت مختلف شامل جریان های غیرخطی فرا و پیش خطی (غیر دارسی) به همراه جریان دارسی ممکن است در جریان آب زهکشی نمونه های تحت آزمایش مشاهده شود.

اثر کودهای نیتروژن دار و پتاسیم دار بر تغییرات کمی و کیفی سیب زمینی رقم اگریا طی دوره 5 ماهه انبارداری، در یک طرح بلوک کامل تصادفی و در قالب آزمایش فاکتوریل با پنج سطح کود نیتروژن دار و سه سطح کود پتاسیم دار در سه تکرار طی سال های (1384-1383) مطالعه شد. تیمارهای کودی همزمان با کشت و یا در مرحله داشت انجام شد. بررسی ماهانه پارامترهای مورد مطالعه نشان داد که اثر تیمارهای مختلف کود نیتروژن دار و پتاسیم دار و مدت نگهداری و نیز اثر متقابل آنها بر میزان تغییرات رطوبت، ویتامین C، و قند احیای سیب زمینی طی انبارداری معنی دار است. با افزایش مصرف نیتروژن تا میزان 120 کیلوگرم در هکتار میزان عملکرد، ویتامین C، نشاسته، و قند احیای محصول اضافه می شود. مصرف بیشتر نیتروژن نتایج معکوس به دنبال دارد. با افزایش مصرف کود نیتروژن بر میزان اتلاف رطوبت، ویتامین C، و تولید قند احیای سیب زمینی افزوده شد؛ حال آنکه افزایش مصرف پتاسیم این روند را کند کرد. بر اساس نتایج به دست آمده، توصیه می شود که برای نگهداری مناسب غده های سیب زمینی در زمان های کمتر یا مساوی 3 ماه از تیمار کودی 180 کیلوگرم نیتروژن خالص به همراه 150 کیلوگرم کود پتاسیم دار در هکتار و برای نگهداری غده های سیب زمینی در زمان های بیش از 3 ماه از تیمار کودی 120 کیلوگرم نیتروژن خالص همراه با 150 کیلوگرم کود پتاسیم دار در هکتار استفاده شود.

زیره سبز گیاهی یکساله و یکی از گیاهان زراعی مناسب برای کشت در مناطق خشک و نیمه خشک ایران است. برای جلوگیری از ریزش محصول در زمان برداشت، زیره سبز را در مرحله اول با دست یا داس برداشت می کنند و در مرحله دوم و پس از خشک شدن ساقه ها آن را چوبدست یا با حرکت دادن چهارپایان و تراکتورهای کوچک روی خرمن، می کوبند. این روش برداشت زمان بر است، نیروی کار زیاد لازم دارد، به دلیل کوبش ناقص موجب از دست رفتن بخشی از محصول می شود، کیفیت محصول کاهش می یابد، و آلودگی محصول را به دنبال دارد. بنابراین به منظور دستیابی به پارامترهای طراحی خرمنکوب زیره، در این تحقیق اثر تیمارهای رطوبت محصول، نوع تیغه کوبنده، سرعت دورانی استوانه کوبنده، فاصله بین کوبنده و ضدکوبنده، و آهنگ تغذیه بر درصد وزنی دانه های جدا شده، درصد خردشدگی ساقه ها، و درصد پودرشدگی محصول بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش رطوبت از 7 به 13 درصد، میزان دانه های جدا شده از 92.85 به 90.39 درصد کاهش می یابد و افزایش رطوبت نیز باعث کاهش معنی دار درصد پودرشدگی محصول از 10.15 به 7.56 درصد می شود. با افزایش سرعت دورانی استوانه کوبنده از 700 به 900 دور در دقیقه، درصد وزن دانه های جدا شده، خردشدگی ساقه ها، و پودرشدگی محصول افزایش می یابد. تیمار نوع تیغه تاثیر معنی داری بر درصد وزن دانه های جدا شده ندارد در حالی که درصد خردشدگی ساقه ها و درصد پودرشدگی محصول در تیغه های نوع ساینده کمتر از نوع سوهانی است. با توجه به نتایج این تحقیق، استفاده از تیغه های ساینده با سرعت دورانی 900 دور در دقیقه و وجود رطوبت 7 درصد برای محصول زیره مناسبترین حالت برای کوبش است.

اثر کلرور کلسیم در غلظت های صفر (شاهد)، 5، و 10 در هزار به مدت دو سال (82-1381) بر فاکتورهای کیفی و عمر انباری سه رقم گوجه فرنگی پتوارلی CH، کورال، و ریوگرند در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی مطالعه شد. کلرورکلسیم در سه مرحله و بیشتر روی میوه های گوجه فرنگی محلول پاشی شد. گوجه فرنگی تولیدی به صورت سبز برداشت و در انبار معمولی و انبار سرد به ترتیب در دمای 20±2 و 14 درجه سانتی گراد نگهداری شد. این آزمایش در هر انبار به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. قبل از انتقال گوجه فرنگی به انبارها و در طول نگهداری آنها، هر 5 روز یک بار به طور تصادفی از هر رقم نمونه های کافی جدا و مواد جامد انحلال پذیر (بریکس)، اسیدیته، pH، کاهش وزن، درصد فساد آنها تعیین می شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که کلرور کلسیم بر صفات مورد مطالعه گوجه فرنگی اثر معنی داری در سطح یک درصد دارد. پاشش محلول کلرور کلسیم روی گوجه فرنگی، مدت زمان نگهداری، بریکس، و اسیدیته قابل تیتر کردن آن را افزایش و درصد افت وزنی و فساد را کاهش داد. انبارمانی رقم ریوگرند بیشتر و فساد آن کمتر از دیگر ارقام بود. گوجه فرنگی نگهداری شده در دمای 14 درجه سانتی گراد نسبت به دمای معمولی، افت وزنی کمتر، فساد کمتر، و مدت زمان نگهداری طولانی تری نشان داد. مدت زمان نگهداری رقم ریوگرند محلول پاشی شده با کلرور کلسیم 10 در هزار در انبار سرد و انبار معمولی به ترتیب 43 و 19.5 روز بود.

پایش پارامترهای موثر بر خشک شدن محصول به منظور ارزیابی و بررسی دقیق عملکرد سیستم در شرایط واقعی ضروری است. برای بررسی عملکرد خشک کن خورشیدی همرفت اجباری طراحی شده جهت خشک کردن سبزی های برگی و گیاهان دارویی، یک سیستم پایش ساخته شد. که در آن چند حسگر دما دیجیتالی در نقاط ورودی هوا به جمع کننده، خروجی هوا از جمع کننده، و خروجی هوا از محفظه خشک کن قرار داده شده است. برای ثبت اطلاعات حسگرها و انجام محاسبات، برنامه ای با استفاده از زبان برنامه نویسی ویژوال بیسیک 6 نوشته شد. آزمایش ها در سه تکرار و هر تکرار به مدت 8 ساعت از 10 صبح تا 6 بعد از ظهر در فصل تابستان اجرا شد. در تمامی آزمایش ها، محصول (نعنا) به ارتفاع 5 سانتی متر روی سینی های محفظه خشک کن قرار داده شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که انرژی تابشی در صفحه جمع کننده، انرژی حرارتی جذب شده در جمع کننده، و انرژی لازم برای تبخیر محصول رابطه ای خطی و مستقیم با دما دارند و نیز در فرایند خشک شدن، انرژی تابشی ابتدا روند افزایشی و سپس کاهشی دارد. نتایج حاصل از آزمایش ها همچنین نشان می دهد که میانگین دماها در ورودی جمع کننده، خروجی جمع کننده، و خروجی هوا از محفظه خشک کن به ترتیب 38.1، 54.7 و 45.5 درجه سانتی گراد است. میانگین حداکثر و حداقل بازده انرژی در آزمایش ها به ترتیب 49 و 14.7 درصد و دامنه نوسانات آن در محدوده 14 تا 53 درصد است. میانگین انرژی تابشی و انرژی لازم برای تبخیر رطوبت محصول به ترتیب 4572.4 و 2772.2 کیلوژول به دست آمد. منحنی خشک شدن محصول نیز به صورت رابطه ای نمایی با رابطه Mwb=1.827e-0.4857t و 0.945 =R2 به دست آمد.