مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی
سال:1390 | دوره:12 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

مدیریت آبیاری، شیوه خاک ورزی و مدیریت کود نیتروژن، نقش مهمی در خصوصیات فیزیکی و چگونگی حرکت آب و نیترات در نیم رخ خاک دارند. لذا، این تحقیق با هدف بررسی اثر بی خاک ورزی و مقادیر مختلف کود نیتروژن در حرکت نیتروژن معدنی و رطوبت در خاکی با بافت لوم رسی سیلتی در مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد با شرایط اقلیمی گرم و نیمه خشک صورت گرفت. برای این منظور دو شیوه تهیه بستر بذر شامل روش خاک ورزی مرسوم و بی خاک ورزی هر کدام با سه سطح کود نیتروژن (150، 225 و 300 کیلوگرم در هکتار) برای کشت ذرت پیاده شد. کور نیتروژن در هر دو روش خاک ورزی در سه تقسیط آبیاری اول، مرحله چهار برگی و شروع گلدهی ذرت به صورت کود آبیاری استفاده شد. مقادیر تیترات و آمونیوم خاک قبل و 10 روز پس از کود آبیاری و همچنین پس از برداشت ذرت در لایه های 30 سانتی متر تا عمق 120 سانتی متری اندازه گیری شد. مقادیر آب ورودی و خروجی، رطوبت خاک قبل و پس از آبیاری و جرم مخصوص ظاهری خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که جرم مخصوص ظاهری خاک در عمق 10-0 سانتی متر در ابتدا، اواسط، و انتهای دوره رشد در رشته بی خاک ورزی تفارت معنی داری با شیوه خاک ورزی مرسوم نداشت. مقادیر رطوبت خاک قبل از آبیاری، بیان کننده بالاتربودن رطوبت در عمق 20-0 سانتی متر در شیوه بی خاک ورزی نسبت به روش خاک ورزی مرسوم (به میزان 3 درصد) بود. مقادیر آب ورودی و خروجی اندازه گیری شده در دو شیوه خاک ورزی نشان دهنده افزایش مصرف آب در هر آبیاری و کاهش رواناب سطحی در شیوه بی خاک ورزی به دلیل تجمع بقایا در کف جویچه بود. میزان نیترات خاک در هر دو روش خاک ورزی مرسوم و بی خاک ورزی در لایه 30-0 سانتی متر بیش از لایه های بعدی بود که اختلاف معنی داری را در سطح 1 درصد نشان داد. روش خاک ورزی تاثیری بر مقدار و حرکت نیترات در لایه های خاک نداشت. بنابراین مصرف کود در روش بی خاک ورزی و کشت مستقیم در بقایا می تواند به میزان توصیه شده برای روش خاک ورزی مرسوم باشد. مقدار آمونیوم خاک در مقایسه با نیترات کمتر و مقدار آن در مراحل قبل و پس از هر نوبت کود آبیاری در دو روش خاک ورزی، یکسان بود و از لحاظ آماری تفاوت معنی داری را نشان نداد.

مشکلات موجود بر سر راه تهیه و استفاده از پوشش های زهکشی شن و ماسه ای در کشور، منجر به بررسی به منظور یافتن جایگزین مناسب برای آنها شده که از جمله رایج ترین موارد می توان به پوشش های مصنوعی اشاره کرد. با توجه به رشد روزافزون صنایع پتروشیمی در ایران و تولید مواد اولیه مورد نیاز جهت تهیه پوشش های زهکشی مصنوعی و نیز وجود کارخانجات متعدد نساجی در کشور، امکان تولید داخلی این محصولات، فراهم شده است. از این نظر در تحقیق حاضر به بررسی عملکرد دو نمونه پوشش مصنوعی پیش تنیده سست و حجیم (PLM) تولید داخل از نوع pp450 در مقایسه با یک نمونه مشابه خارجی، در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از مدل فیزیکی نفوذسنج طراحی شده بر اساس استاندارد ASTM D-5101 پرداخته شد. از موارد متمایز این تحقیق، استفاده از زه آب شور و سدیمی (EC=22.2 دسی زیمنس بر متر و SAR=26.27)، علاوه بر آب غیرشور (EC=0.78 دسی زیمنس بر متر) و در حضور خاک شور و سدیمی (EC=169.3 دسی زیمنس بر متر و SAR=45.18) می باشد که از محل اجرای پروژه زهکشی در منطقه شمال خرمشهر تهیه گردید تا شرایط را به واقعیت موجود در مناطق زهدار کشور نزدیک کند. به منظور ارزیابی، از عاملی به نام نسبت گرادیان (GR) استفاده شد. این نسبت از تقسیم گرادیان هیدرولیکی مجموعه خاک – پوشش مصنوعی بر گرادیان هیدرولیکی خاک به دست می آید و چنانچه مقدار آن از یک تجاوز کند، پوشش مصنوعی مستعد گرفتگی معدنی تشخیص داده می شود. همچنین تغییرات هدایت هیدرولیکی مجموعه خاک – پوشش مصنوعی در کنارنسبت گرادیان، در پنج گرادیان هیدرولیکی (1، 2.5، 5، 7.5 و 10) به منظور بررسی پتانسیل انسداد معدنی پوشش مصنوعی در شرایط کاربرد زه آب شور و خاک شور و سدیمی، در قالب طرح آماری فاکتوریل به صورت کاملا تصادفی و در 3 تکرار، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان دادند که متوسط هدایت هیدرولیکی خاک – پوشش نمونه های تولید داخل (معرفی شده با شماره های 1 و 2) در شرایط کاربرد آب غیر شور در مقایسه با پوشش مصنوعی تولید خارج، به ترتیب، 19 درصد و 28 درصد کمتر، و در شرایط کاربرد زه آب شور، کاهش هدایت هیدرولیکی مجموعه خاک – پوشش های تولید داخل به ترتیب 28 درصد و 33 درصد پوشش مصنوعی تولید خارج بود. نسبت گرادیان پوشش مصنوعی تولید خارج در تمامی گرادیان های هیدرولیکی، کمتر از یک بود که دلالت بر کارایی و عدم انسداد معدنی نمونه خارجی داشت، در صورتی که در هر دو نمونه پوشش مصنوعی تولید داخل در شرایط کاربرد زه آب شور، مقادیر نسبت گرادیان (GR) در گرادیان های هیدرولیکی یک و 2.5 به مقدار واحد نزدیک شد. این مقادیر در پوشش های مصنوعی داخلی شماره های 1 و 2 در شرایط کاربرد زه آب شور به ترتیب در گرادیان هیدرولیکی یک به 1.04 و 1.15 و در گرادیان هیدرولیکی 2.5 به 1.02 و 1.05 رسید.

این تحقیق با هدف بررسی تاثیر تیمار افزودن آرد مالت جو بدون پوشینه و گندم بر خصوصیات کیفی نان نیمه حجیم شامل فرم و شکل ظاهری، نرمی بافت، تخلخل، خصوصیات سطح بالایی و پایانی، قابلیت جویدن، بو، عطر و طعم و سفتی بافت، با استفاده از طرح کاملا تصادفی با 3 تیمار نان شاهد، نان حاوی آرد مالت گندم و نان حاوی آرد مالت جو بدون پوشینه و در 4 تکرار شد. میانگین نتایج آزمون حسی اختلاف معنی داری (P<0.05) را بین تیمارها نشان داد به طوری که نان حاوی آرد مالت جو بدون پوشینه در اکثر صفات مورد ارزیابی، بالاترین امتیاز را گرفت. همچنین نتایج آزمون میزان بیات شدن نان در زمان های صفر، 24، 48 و 72 ساعت پس از نگهداری تفاوت معنی داری (P<0.05) را در میزان سفتی نان ها نشان داد و میزان بیات شدن نان در نمونه های حاوی هر دو نوع آرد مالت به تاخیر افتاد. افزودن آرد مالت جو بدون پوشینه تاثیر بیشتری در به تاخیر انداختن بیات شدن نان پس از سه روز داشت.

با فرایند پرتوتابی می توان از ضایعات سیر در انبارها جلوگیری کرد. زمان و دوز (مقدار) پرتو دو عامل موثر در انجام فرایند پرتوتابی هستند، بنابراین توده سیر سفید همدان 30 و 45 روز پس از برداشت با دوزهای 0، 25، 50، 75، 100 و 150 گری پرتوهای الکترون سریع پرتودهی شدند. طی 8 ماه نگهداری در دو شرایط انبار سرد و کنترل نشده برخی عوامل کمی و کیفی سوخ ها هر دو ماه یک مرتبه اندازه گیری و ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که در هر دو شرایط نگهداری، تیمارهای پرتو دیده علایم جوانه زنی بیرونی را بروز ندادند و جوانه زنی فقط در سیرچه های پرتو ندیده مشاهده شد. افت وزنی تیمارهای پرتودیده کمتر از شاهد بود به طوری که پس از 300 روز نگهداری، میانگین افت وزنی سیر در هفته در انبار سرد برای دوزهای 50 گری و بالاتر در انبار سرد و دوزهای 75 گری و بالاتر در انبار با شرایط کنترل نشده، بیشترین مقادیر را داشتند. اثر زمان های پرتوتابی یعنی 30 و 45 روز پس از برداشت، بر مقادیر سفتی بافت در هر دو شرایط نگهداری معنی دار نبود. تغییرات رنگ و پیرووات غیر آنزیمی در مدت نگهداری در هر دو شرایط افزایش یافت و تغییرات آنها در زمان پرتوتابی 45 روز پس از برداشت بیش از 30 روز پس از برداشت بود. در مجموع دوز مناسب بین هر دو زمان پرتوتابی برای نگهداری سیر در انبار سرد، 50 گری و در انبار با شرایط کنترل نشده 75 گری بود و برای هر دو شرایط نگهداری، پرتوتابی در زمان 30 روز پس از برداشت مناسب تر تشخیص داده شد.

یکی از مشکلات اساسی که کشاورزان در مرکز ایران برای کاشت مکانیزه کلزا (Brassica napus L.) در خاک های حساس به سله با آن مواجه هستند، استقرار نامطلوب گیاه است. تحقیقات در مرکز ایران نشان داد که درصد سبز پنبه (گیاه دو لپه ای) در کاشت به روش مسطح در خاک های انقباضی و حساس به سله را می توان بدون سله شکنی، با انتخاب شیاربازکن دودیسکی و چرخ فشار رویه صاف لاستیکی، که منجر به ایجاد ترک طولی خاک در راستای خطوط کاشت می شود، به طور معنی داری افزایش داد. در آن تحقیق مشخص نشده بود که آیا شیاربازکن یا چرخ فشار، موجب ایجاد ترک طولی در راستای خطوط کاشت شده بود. بر این اساس، آزمایشی در یک خاک لوم به منظور بررسی تاثیر دو نوع شیاربازکن (دودیسکی و کفشکی) و چهار نوع چرخ فشار (میان باز، رویه صاف لاستیکی آج دار، مخروطی شکل و با برجستگی مخروطی شکل میانی) بر ایجاد ترک طولی در راستای خطوط کاشت و استقرار گیاه به صورت آزمایش فاکتوریل همراه با خطی کار مجهز به شیاربازکن تک دیسکی به عنوان تیمار شاهد در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار بررسی شد. در این آزمایش، فراسنجه های درصد ترک موثر (ترک ایجاد شده در راستای ظهور گیاهچه ها)، شاخص استقرار، درصد سبز، و تعداد بوته در مترمربع قبل از زمستان گذرانی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که برای تمام فراسنجه ها، شیاربازکن دودیسکی میانگین بیشتری نسبت به کفشکی داشت. اثر چرخ فشار بر درصد ترک موثر و شاخص استقرار قبل از زمستان گذرانی معنی دار بود، ولی بر سایر فراسنجه ها اثر معنی داری نداشت. از نظر درصد ترک موثر و استقرار گیاه، از چهار نوع چرخ فشار ارزیابی شده، چرخ های فشار با برجستگی مخروطی شکل میانی و میان باز به ترتیب موثرترین و نامناسب ترین چرخ فشار شناخته شدند. با توجه به نتایج این تحقیق می توان توصیه کرد که ردیف کار مناسب برای کاشت کلزا در خاک های حساس به سله باید مجهز به شیاربازکن دودیسکی و چرخ فشار با برجستگی مخروطی شکل میانی باشد، زیرا که اولی در ایجا گودی (شیار) V– شکل و دومی در پایدارسازی آن نقش دارند. شیارهای V- شکل پایدار پس از آبیاری غرقابی و در مرحله انقباض خاک موجود ایجاد ترک طولی در کف شیار می شوند.

وجود عملیات سخت و طولانی در بخش کشاورزی و اهمیت انجام صحیح هر یک ار این عملیات که مستقیما بر کیفیت و کمیت محصولات این بخش اثرگذار است، لزوم استفاده از تجهیزات مکانیزه و خودکار را امری بدیهی می نماید. هدف اصلی از این تحقیق، خودکارکردن عملیات سمپاشی گلخانه ها به کمک یک وسیله نقلیه خودکار بوده که برای تحقق این هدف یک روبات متحرک ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. دستگاه ساخته شده یک روبات متحرک با دو چرخ محرک در قسمت عقب و یک چرخ هرز گرد در قسمت جلو و با فرمانگیری دیفرانسیلی است. از تابع کنترلی تناسبی (P) برای کنترل و هدایت روبات استفاده شده است.آزمون های عملی در یک گلخانه در داخل راهروهایی با عرض 0.98 متر به منظور ارزیابی عملکرد روبات در پیمودن یک مسیر U شکل روی سطح سیمانی و همچنین ارزیابی عملکرد واحد سمپاشی آن انجام شد. برای تعیین میزان انحراف روبات از مسیر واقعی در آزمون های گلخانه ای از شاخص آماری RMSE استفاده شد. بر اساس نتایج ارزیابی عملکرد روبات در گلخانه، با افزایش سرعت پیشروی روبات، مقدار میانگین RMSE انحراف جانبی روبات نیز افزایش یافت. حداقل مقدار میانگین RMSE در سرعت 0.15 متر بر ثانیه، 4.93 سانتی متر و بیشترین مقدار آن در سرعت 0.35 متر بر ثانیه، برابر 6.51 سانتی متر بود. با افزایش سرعت پیشروی روبات، شعاع دور زدن، میزان پراکندگی مسیرهای دور زدن در تکرارهای مختلف از یکدیگر و فضای مورد نیاز برای دور زدن روبات در انتهای راهرو افزایش یافت. از آزمون ارزیابی عملکرد واحد سمپاشی روبات نیز میانگین دقت واحد سمپاشی در «سمپاشی» 99.47 درصد و در «عدم سمپاشی» 99.92 درصد و در کل 99.69 درصد به دست آمد.

یکی از خواص زیست مکانیکی مهم محصول برنج که در طراحی ماشین های برداشت و پس از برداشت مورد استفاده قرار می گیرد، نیروی کوبش یا نیروی لازم برای جداکردن دانه از خوشه است. این عامل در تعیین میزان توان مصرفی خرمنکوب ها و کمباین های برنج، بازدهی کوبش و نیز تلفات ریزش نقش اساسی دارد. این تحقیق مقدار این نیرو در سه سطح رطوبتی (12 درصد، 16 درصد و 23 درصد بر پایه تر) و چهار سرعت اعمال نیرو (5، 20، 35 و 50 میلی متر بر دقیقه)، در سه جهت متفاوت (در راستای محور طولی دانه، عمود بر وجه جلویی و عمود بر وجه جانبی) و در موقعیت های مختلف دانه روی خوشه (ابتدا، وسط و انتها)، برای ارقام متداول برنج (علی کاظمی، هاشمی و خزر) در منطقه گیلان، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و با پنج تکرار مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. برای اندازه گیری این نیرو از دستگاه آزمون کشش – فشار محصولات زیستی و گیره های نگه دارنده مخصوص استفاده شد. میانگین داده از نظر آماری مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که مقدار نیروی کوبش در ارقام مختلف تفاوت های معنی داری دارند. محتوای رطوبت محصول، نحوه اعمال نیرو، سرعت اعمال نیرو، و محل انتخاب نمونه در خوشه بر نیروی کوبش اثر معنی داری داشت. بیشترین مقدار میانگین نیرو 2.620 نیوتن در رقم هاشمی، با محتوای رطوبت دانه 16 درصد بر پایه تر، در حالت بارگذاری کششی با سرعت 35 میلی متر بر دقیقه و در ابتدای خوشه مشاهده شد.

انجام هر نوع تحلیل مهندسی به منظور طراحی یا بهینه سازی سامانه های ماشینی در مراحل مختلف برداشت و فراوری محصولات دانه ای، از جمله دانه جو، به وجود اطلاعات پایه در زمینه خواص فیزیکی و مکانیکی مواد کشاورزی وابسته است. خواصی که به واسطه ماهیت زیست شناختی مواد کشاورزی در شرایط مختلف به طور معنی داری تغییر می کنند. بر این اساس، در این پژوهش با انجام 300 آزمون فشاری، دو پارامتر با اهمیت ضریب کشسانی و تنش تماسی که عموما معرف استحکام دانه می باشند استخراج شد و اثر متغیرهای مستقل بر آنها از لحاظ آماری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عوامل رقم (ارقام سهند، ماکویی و والفجر) و رطوبت، تاثیر معنی داری بر ضریب کشسانی و حداکثر تنش تماسی دانه جو دارند (p<0.01) در حالی که اثر اندازه دانه بر آنها معنی دار نبود. با افزایش رطوبت، تنش تماسی به طور خطی و ضریب کشسانی، تحت منحنی –S شکل معکوس کاهش می یابد. بر این اساس می توان سطح رطوبت 17 درصد (بر پایه تر) را به عنوان رطوبت انتقالی در دانه جو در نظر گرفت، به طوری که در مقادیر کمتر و بیشتر از آن، دانه به ترتیب، رفتاری ترد و نرم از خود نشان می دهد. محدوده حداکثر تنش ایجاد شده در دانه جو در محدوده کشسان از 243 مگاپاسکال، در رطوبت 25 درصد تا 2832 مگاپاسکال در رطوبت 10.2 درصد متغیر بود. به همین ترتیب ضریب کشسانی دانه جو نیز از 11.3 تا 455.4 مگاپاسکال در شرایط مختلف تیماری، متفاوت بود.