مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی
سال:1390 | دوره:12 | شماره:1 |تعداد مقالات:12

در آبگیری از رودخانه ها همواره ذرات رسوب به همراه آب به صورت بارهای کف و رسوبات معلق وارد تاسیسات انتقال و تنظیم آب می شوند و تغییراتی در شرایط جریان لوله ها و کانال ها ایجاد می کنند. ابن تحقیق با هدف بررسی تاثیر رسوبات معلق بر میزان افت انرژی در لوله های صاف انجام شده است. بدین منظور آزمایش هایی با مخلوط آب و رسوب با غلظت های 0.1 تا 5 درصد حجمی ذرات رسوب ریزدانه با قطرهای میانه 0.04، 0.064، 0.15، 0.25 و 0.72 میلی متری در دو سری سیستم لوله پلی اتیلن با قطرهای داخلی 66 و 80 میلی متر انجام گردید. نتایج نشان داد وجود رسوب در جریان آب در اعداد رینولدز پایین تاثیر قابل توجهی بر میزان افت بار در لوله های صاف دارد به گونه ای که افزایشی تا 125 درصد را نسبت به آب صاف نشان می دهد. نتایج همچنان نشان داد که مقدار افت انرژی با افزایش غلظت و قطر ذرات به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. با افزایش عدد رینولدز تاثیر بار رسوبی بر افت کاهش یافته و مقدار آن به افت آب خالص نزدیک می شود. در برخی موارد، در اعداد رینولدز بالا، حضور بار رسوبی موجب کاهش افت انرژی، تا کمتر از مقدار آن برای آب صاف نیز می گردد.

پژوهش حاضر بر روی محصول ذرت در ارزوئیه کرمان به مدت دو سال متوالی 85-84 و 86-85 انجام گرفت. آزمایش به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار که در آن مقدار آب مصرفی در 4 سطح به عنوان فاکتور اصلی (60، 80 و 100 درصد نیاز آبی ذرت و آبیاری بر اساس عرف منطقه) و رقم در سه سطح (سینگل کراس 404، 700 و 704) به عنوان فاکتور فرعی انجام شد. داده های اندازه گیری شامل حجم آبیاری، عملکرد دانه و شاخص سطح برگ بودند. نتایج حاصل از اجرای مدل SWAP نشان داد که همبستگی نسبتا خوبی بین داده های مشاهداتی و محاسباتی وجود دارد، به طوری که مقادیر تیمارهای آبیاری نزدیک به مقادیر تبخیر و تعرق بالقوه به دست آمد. همچنین اختلافاتی بین داده های مشاهداتی و محاسباتی با مدل مربوط به رقم های مورد استفاده ذرت وجود داشت. این اختلاف ها در هر دو پارامتر میزان عملکرد و شاخص سطح سطح برگ مشهور بودند. به هر حال در شرایط آب و هوایی سال های 85 و 86 در منطقه مورد تحقیق رقم ذرت سینگل کراس 704 نسبت به سایر ارقام مناسب تر تشخیص داده شد. با توجه به شوری آب آبیاری (EC=4 دسی ریمنس بر متر) میزان آب آبیاری مورد نیاز برای حصول بیشترین عملکرد نسبی 1100 میلی متر (11000 مترمکعب در هکتار) به دست آمد. همچنین بررسی شوری های مختلف نیز میزان کاهش محصول را، به ازای افزایش 2 دسی زیمنس بر متر شوری، 7 درصد نشان داد.

فرایند انتقال املاح از توزیع سرعت آب در محیط متخلخل خاک تاثیر می پذیرد و توزیع اندازه منافذ خاک از منحنی مشخصه آب خاک به کمک ضریب n با نمای معادله منحنی مشخصه قابل پیش بینی است که می تواند در استنتاج توزیع سرعت آب در منافذ استفاده شود. در این مطالعه منحنی رخنه عناصر خنثی و غیر جذبی با استفاده از پارامترهای هیدرولیکی خاک برای چهار خاک با بافت های مختلف شبیه سازی شد. برای ارزیابی شبیه سازی منحنی رخنه، نتایج آن با منحنی رخنه اندازه گیری شده، مقایسه شد. منحنی رخنه به دو پارامتر هیدرولیکی خاک بستگی دارد، یکی پارامتر توزیع اندازه منافذ خاک (n) است که این پارامتر از منحنی مشخصه آب خاک به دست می آید و دیگری پارامتر مربوط به پیوستگی خلل و فرج (m, Pore connectivity) است. در این شبیه سازی مقادیر m برای خاک های مختلف بین 2- و 5- تعیین گردید. همچنین درصد سیلت در نمونه خاک ها، نقش مهمی در تعیین پارامتر پیوستگی خلل و فرج (m) داشته است. بر این اساس معادله ای نیز بین میزان سیلت خاک و مقدار m برای خاک های مختلف ارائه گردید.

یک مدل ریاضی برای فرایند خشک کن انجمادی توسعه یافته است که در آن برای نخستین بار ابعاد و مشخصات چگالنده نیز در نظر گرفته شده است. بر اساس این مدل نرم افزار شبیه ساز در محیط MATLAB نوشته شد و کارائی آن در مقایسه با داده های تجربی خشک کردن سوسپانسیون 20 درصد جامدات شیر به دست آمده از یک خشک کن انجمادی آزمایشگاهی با موفقیت، مورد آزمایش قرار گرفت. از این نرم افزار برای تعیین تاثیر مشخصات خشک کن بر مدت های مراحل اول و دوم خشک شدن استفاده شد. بر اساس نتایج شبیه سازی، مدت زمان مرحله اول با توان دوم ضخامت لایه خشک شونده متناسب است در حالی که مدت مرحله دوم وابستگی ضعیف تری به ضخامت دارد. اثر دمای چگالنده بر مدت های مراحل اول و دوم، ناخطی است. این تاثیر، با افزایش دمای محفظه خشک کن کاهش یافت به طوری که در دمای بالاتر از 255 درجه کلوین در مرحله اول و بالاتر از 330 درجه کلوین در مرحله دوم مدت خشک شدن، مستقل از دمای چگالنده می شود. همچنین در شرایط شبیه سازی، کاهش سطح انتقال گرمای چگالنده از 2 به 0.5 مترمربع به ازای هر کیلوگرم آب جداشده در مرحله دوم، موجب افزایش مدت خشک شدن از 11 ساعت به 12 ساعت می شود.

این پژوهش در سال 1386 به منظور شناسایی تغییرات برخی صفات طی دوره انبارمانی میوه، بر درختان 16 ساله پیوند شده بر پایه های بذری 7 رقم سیب بومی زودرس تا متوسط رس شامل «قندک کاشان»، «گلاب اصفهان»، «مشهد»، «گلاب کهنز»، «عسلی»، قرمز رضائیه» و رقم جدید گل بهار پرورش یافته در ایستگاه تحقیقات باغبانی کمال آباد کرج انجام شد. به این منظور میوه ها طی دو مرحله برداشت شد. طول دوره نگهداری در سردخانه با توجه به امید کمتر به طولانی بودن دوره انبارمانی میوه در ارقام زودرس تر، برحسب درجه زودرسی به ترتیب 4، 8 و 16 هفته و فواصل زمانی انجام آزمایش ها 1، 2 و 4 هفته تعیین گردید. میوه ها در دمای 0±0.5 درجه سلسیوس با رطوبت نسبی 80±10 درصد نگهداری شدند. صفات فیزیکی و زیست شیمیایی مورد ارزیابی کاهش وزن، سفتی بافت، مواد جامد محلول (TSS)، اسیدیته قابل عیارسنجی (TA)، اسیدیته (pH)، و شاخص طعم (TSS/TA) بودند. نتایج نشان دادند که اثر رقم و مرحله برداشت بر صفات اندازه گیری شده در طول مدت نگهداری در سردخانه معنی دار بوده است. کمترین کاهش وزن در پایان دوره نگهداری در سردخانه در مرحله اول برداشت در رقم گل بهار بود ولی در مرحله دوم برداشت، این کاهش به جز «گلاب اصفهان» در همه ارقام مشاهده شد. از نظر سفتی بافت میوه در مقطع پایانی آزمایش، «گلاب اصفهان» در هر یک از دو مرحله اول و دوم برداشت، و دو رقم قندک کاشان و قرمز رضائیه با بالاترین سطح در مرحله دوم برداشت تفاوت معنی داری نسبت به دیگر ارقام داشتند. در پایان دوره انبارمانی در سردخانه، بیشترین مواد جامد محلول (Brix>12o) در گلاب کهنز، فشار هیدروژن یونی زیاد و سطح اسیدیته پایین (pH<4) و اسیدیته قابل عیارسنجی زیاد بیش از 40 درصد در رقم مشهد مشاهده گردید. در پایان مدت نگهداری در سردخانه، بیشترین مقدار شاخص طعم بیش از 60 درصد در مرحله اول برداشت در «عسلی» و «گلاب کهنز» و در مرحله دوم برداشت در رقم جدید گل بهار، «عسلی»، «گلاب اصفهان»، و «گلاب کهنز» اتفاق افتاد.

چگونگی استحصال روغن زیتون می تواند بر کیفیت و کمیت روغن اثرگذار باشد. در این پژوهش روغن به دست امده از خردکن چکشی در سرعت های دورانی 720 و 1450 دور بر دقیقه، دماهای هم زدن 30، 45 و 60 درجه سلسیوس و زمان هم زدن 10، 20 و 30 دقیقه از نظر کمی (رطوبت و چربی) و کیفی (اسیدیته و پراکسید) بررسی و داده های آزمون حاصل از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با استفاده از نرم افزار SPSS با سه تکرار تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که افزایش دما و سرعت دورانی خردکن، در مقایسه با زمان هم زدن تاثیر بیشتری بر اسیدیته دارد و تنها عامل تاثیرگذار بر پراکسید، دمای واحد همزن است. در مورد پارامترهای کمی، افزایش دما و زمان هم زدن، منجر به کاهش رطوبت تفاله شد (افزایش کمیت) و میزان چربی تفاله نیز با افزایش سرعت دورانی خردکن، افزایش دما، و مدت زمان هم زدن کاهش یافت (افزایش کمیت). نتایج نشان می دهد که برای به دست آوردن روغن با کیفیت بالا بهتر است، روغن در دمای 30 درجه سلسیوس و سرعت دورانی 720 دور در دقیقه برای خردکن چکشی و زمان 20 دقیقه برای هم زدن استحصالی شود.

شدت بالای تبخیر از سطح خاک به علت درجه حرارت بالای محیط و پایین بودن رطوبت نسبی هوا، فقیر بودن خاک از نظر مواد آلی و ناپایداری ساختمان خاک از شاخصه های مناطق خشک و نیمه خشک ایران محسوب می گردد. به نظر می رسد در یک مدیریت منطقه ای حفظ و نگهداری بقایای گیاهی با عملیات خاک ورزی در صورت عدم تاثیر منفی بر عملکرد محصول می تواند به مثابه روشی در بهبود شرایط اشاره شده موثر باشد. به همین منظور برای تناوب زراعی یکساله جو – ذرت (دو محصول زراعی در یک سال) 4 مدیریت بقایای گیاهی ایستاده جو شامل: سوزاندن، مدفون کردن، مخلوط کردن و نگهداری در سطح خاک در قالب 4 تیمار خاک ورزی روی تعدادی از شاخص های گیاهی ذرت و خاک مورد آزمون قرار گرفتند. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در 3 تکرار از سال 1380 به مدت 4 سال زراعی در ایستگاه تحقیقاتی کبوترآباد اصفهان در خاک با بافت لوم رسی سیلتی انجام گرفت. عملیات خاک ورزی برای محصول جو در هر سال به روش مرسوم و تیمارهای مدیریت بقایای گیاهی (خاک ورزی) در ذرت کرت های ثابت اعمال شدند. کاشت در تیمارهای خاک ورزی شده با ردیف کار مرسوم و در تیمار بی خاک ورزی با ماشین کاشت مخصوص این سیستم انجام شد. نتایج سال اول آزمایش نشان دهنده کاهش عملکرد ذرت در تیمار حفظ بقایای گیاهی جو در سطح خاک (بی خاک ورزی) نسبت به روش های دیگر بود. از آنجایی به عدم دستیابی به تعداد مطلوب بوته در واحد سطح به دلیل عدم تماس کافی بذر با خاک علت این کاهش عملکرد شناخته شد، در سالهای بعد با تامین تماس بیشتر بذر با خاک دستیابی به تعداد مطلوب بوته در واحد سطح امکان پذیر گردید. این امر باعث شد که در سالهای دوم به بعد تفاوت معنی داری در عملکرد محصول و شاخص های استقرار گیاهی در بین تیمارهای آزمایش مشاهده نگردد. متوسط میزان مواد آلی خاک در عمق 10-0 سانتی متر بعد از 4 سال در روش های مخلوط کردن، نگهداری در سطح خاک و مدفون کردن بقایا به ترتیب حدود 20، 18 و 13 درصد نسبت به سوزاندن بقایای گیاهی افزایش نشان داد. همچنین جمعیت کرم های خاکی در تیمار سوزاندن بقایا (خاک ورزی مرسوم) به طور معنی داری کمتر از تیمارهای حفظ بقایای گیاهی بود. تفاوت معنی داری در وزن خشک ریشه تا عمق 60 سانتی متری در بین تیمارهای آزمایش مشاهده نگردید. نتایج چهارساله آزمایش نشان داد که تولید ذرت علوفه ای بعد از جو، به هر دو روش حفظ بقایای جو در سطح (در صورت تامین تماس کافی بین بذر و خاک) و یا مخلوط کردن بقایای گیاهی با خاک سطحی (کم خاک ورزی) بدون تاثیر منفی بر عملکرد محصول امکان پذیر است. بنابراین یک سیستم تلفیقی یکساله شامل ترکیبی از خاک ورزی مرسوم برای جو و بی خاک ورزی یا کم خاک ورزی برای تولید ذرت (بعد از جو)، می تواند به عنوان یک سیستم جایگزین با توجه به افزایش مواد آلی خاک، بهبود فعالیت بیولوژیکی خاک (افزایش جمعیت کرم های خاکی) برای عملیات خاک ورزی مرسوم پیشنهاد گردد.

در فرایند تهیه خوراک دام یا روغن از هسته خرما ابتدا آن را می خیسانند تا هسته نرم شود و انرژی کمتری صرف آسیاب کردن آن گردد. در این پژوهش به بررسی اثر دمای آب در چهار سطح 25، 35، 55 و 65 درجه سلسیوس در میزان جذب آب و قطر ذرات آسیاب شده هسته خرما پرداخته شده است. بررسی روند جذب آب توسط هسته خرما نشان می دهد که با افزایش دمای آب، سرعت و میزان جذب آب و همچنین میزان رطوبت نهایی هسته خرما افزایش می یابد. حداکثر میزان جذب آب در دماهای ذکر شده به ترتیب 59، 62، 71 و 73 درصد بر پایه وزن خشک بود. بررسی فرایند جذب آب توسط سه مدل تحلیلی، پیچ و نمایی نشان داد که هر سه مدل به خوبی در داده های آزمایشگاهی برازش شده ولی مدل پیچ با ضریب تبیین بیشتر (R2=0.99) بهتر داده ها را توجیه کرد. بررسی تاثیر دما و مدت آب دادن بر روی هسته های خرما نشان داد که با افزایش دما و مدت خیساندن، اندازه ذرات آسیاب شده با نرخ بیشتری کاهش یافت. مناسب ترین دمای آب 35 درجه سلسیوس بود که با خیساندن هسته ها در این دما به مدت 72 ساعت و آسیاب کردن آنها به مدت 30 ثانیه، قطر متوسط ذرات به کمتر از 1.2 میلی متر کاهش یافت در حالی که این کاهش اندازه برای دمای 25 درجه سلسیوس پس از گذشت حدود 175 ساعت به دست آمد. مدل لگاریتمی ارائه شده برای بیان قطر ذرات آسیاب شده به صورت تابعی از زمان خیساندن به خوبی با داده های آزمایشگاهی مطابقت کرد (R2>0.98).