مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی
سال:1392 | دوره:14 | شماره:1 |تعداد مقالات:10

برای بررسی اثر درصد آب مصرفی و زمان قطع آب آبیاری در روش آبیاری بارانی بر میزان عملکرد و کارآیی مصرف آب در ارقام مختلف گندم، آزمایشی با استفاده از طرح آماری کرت های نواری دو بار خرد شده (Strip Split Plot) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال های 1385 تا 1387 در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، ایستگاه طرق، در سه تکراربه اجرا درآمد. تیمارهای مربوط به سطوح آب آبیاری (70، 85، و 100 درصد نیاز آبی کامل) در کرت های عمودی و تیمارهای مراحل قطع آبیاری (بدون قطع آبیاری- آبیاری کامل، قطع آب در مرحله ساقه رفتن، و قطع آب در مرحله گرده افشانی) در کرت های افقی قرار گرفتند. همچنین، سه رقم الوند، توس، و گاسکوژن درکرت های فرعی آزمایش، به عنوان رقم های مورد بررسی، انتخاب شدند. عملکرد گندم در سه سطح آبیاری 70، 85، و 100 درصد به ترتیب برابر با 3182، 4639، و 4748 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. از نظر آماری تفاوت معنی داری بین عملکرد دو تیمار 85 و 100 درصد دیده نمی شود. بیشترین میزان کارآیی مصرف آب با 1.849کیلوگرم به ازای هر مترمکعب در تیمار 85 درصد آب مصرفی به دست آمده است. آبیاری کامل (بدون قطع آبیاری) با عملکرد 4557 کیلوگرم در هکتار بیشترین عملکرد را نشان می دهد. عملکرد در تیمار قطع آب در مرحله ساقه رفتن و گرده افشانی به ترتیب برابر با 4195 و 3817 کیلوگرم در هکتار است. بین دو تیمار آبیاری کامل و قطع آب در مرحله ساقه رفتن اختلاف معنی دار دیده نمی شود. قطع آب در مرحله ساقه رفتن بیشترین میزان کارآیی مصرف آب را دارد (1.778 کیلوگرم به ازای هر مترمکعب). رقم الوند بیشترین عملکرد (4447 کیلوگرم در هکتار) و کارآیی مصرف آب (1.718 کیلوگرم به ازای هر مترمکعب) را دارد. نتایج این پژوهش بیانگر آن است که با در نظر گرفتن میزان عملکرد، میزان آب مصرفی، و کارآیی مصرف آب هرگاه کمبود آب جدی نیست آبیاری کامل و در زمان مواجه با کمبود آب، سطح 85 درصد آب مصرفی و نیز قطع آب در مرحله ساقه رفتن قابل توصیه است.

به منظور تخمین پارامترهای نفوذ آب در مقیاس منطقه، مطالعه تغییرپذیری مکانی خصوصیات نفوذ آب در خاک ضروری است. بر پایه آزمایش هایی روی پساب تصفیه شده در حوضه آبریز باجگاه، این پژوهش به مقیاس بندی (scaling) پارامترهای نفوذ آب مدل دو جزئی فیلیپ و تحلیل تغییرپذیری مکانی خصوصیات نفوذ آب در خاک با استفاده از روش های مقیاس بندی و زمین آمار پرداخته است. سی آزمایش نفوذ آب در یک الگوی تصادفی در منطقه مورد مطالعه با استفاده از استوانه های دوگانه اجرا شد. خصوصیات نفوذ آب منطقه، سرعت نفوذ پایه کمی را برای اکثر مکان ها نشان می دهد (0.001 تا 0.178 سانتی متر در دقیقه). مدل فیلیپ به عنوان یک مدل مناسب برای توصیف فرآیند های نفوذ آب به داده های اندازه گیری شده برازش شد. پارامترهای این مدل (ضریب جذب S و فاکتور انتقال A) تغییرات وسیعی در مکان های آزمایشی نشان دادند. فاکتور مقیاس بندی بر اساس ضریب جذب as و فاکتور انتقال aA محاسبه و داده های نفوذ آب مقیاس بندی شدند. نتایج نشان می دهد که مقیاس بندی با aA بهتر از مقیاس بندی با as است. سپس، فاکتورهای بهینه aopt با استفاده از روش حداقل مربعات (گزینه Solver) به دست آمد و مقیاس بندی داده های نفوذ آب تکرار شد. مقیاس بندی با استفاده از میانگین های حسابی، هندسی، و هارمونیک فاکتورهای مقیاس بندی as و aA نیز انجام شد. نتایج نشان می دهد که aopt و فاکتور مقیاس بندی aA، داده های نفوذ آب را از دیگر فاکتورها مقیاس بندی موثرتر (مجموع مربع خطاهای کمتر) می کنند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که منطقه مورد مطالعه تغییرپذیری مکانی وسیعی دارد و نقشه تغییرات مکانی فاکتور مقیاس بندی aA با استفاده از نرم افزار ArcGIS نیز نشان می دهد که مقدار این فاکتور از مرکز به اطراف، با کم شدن مقدار رس خاک، افزایش می یابد.

نگهداری مواد غذایی همواره ذهن بشر را به خود مشغول کرده است به طوری که طی سالیان دراز روش های متعدد را به منظور حفظ نیازمندی های خود به کار گرفته یا ابداع کرده است که می توان به استفاده از انبار سرد، پوشش های پلاستیکی و اتمسفر اصلاح شده اشاره کرد. در این پژوهش، اثر بسته بندی کاهوی پیچ معمول (رقم Romain)، در اتمسفر اصلاح شده با میزان اکسیژن بالا:G1 (40 درصد اکسیژن + 15درصد دی اکسید کربن +45 درصد نیتروژن)، G2 (70 درصد اکسیژن + 15 درصد دی اکسید کربن+ 15 درصد نیتروژن)، وG3 (100 درصد اکسیژن) در پوشش پلی اتیلنی با دو ضخامت 50 و 40 میکرومتر (به ترتیب P1 و P2) در دمای 4 درجه سلسیوس و به مدت 16 روز آزمایش، و خصوصیات فیزیکوشیمیایی و بیولوژی آن بررسی شد. کمترین میزان آلودگی از نظر بار میکروبی کل و نیز از نظر کپک و مخمر در نمونه با ترکیب گازی G3 و پوشش پلی اتیلنی با ضخامت 50 میکرومتر دیده شد. همین نمونه از نظر pH و رنگ نیز در بهترین وضعیت قرار داشت. بیشترین درصد کاهش وزن مربوط به ترکیب گازی G3 و پوشش پلی اتیلنی با ضخامت 40 میکرومتر به دست آمد. در همین ترکیب گازی و ضخامت پوشش، درصد ماده جامد انحلال پذیر بیشترین کاهش را نشان داد. در نتیجه گیری کلی می توان گفت ترکیب گازی G3 و پوشش P1 موثر ترین تیمارها در نگهداری کاهو بودند و در این شرایط می توان کاهو را تا دو هفته به خوبی نگهداری کرد.

مالت سازی فرآیند پیچیده زیست فناوری و شامل مراحل خیساندن، جوانه زنی و خشک کردن و پروردن دانه های غلات در شرایط کنترل شده دما و رطوبت نسبی است. در این پژوهش، تاثیر مدت زمان خیساندن (24، 36، و 48 ساعت) و جوانه زنی (3، 5، و 7 روز) روی خصوصیات کمی و کیفی عصاره مالت (راندمان عصاره گیری گرم، رنگ عصاره، نیتروژن انحلال پذیر، شاخص کلباچ، مواد جامد انحلال پذیر کل، و راندمان عصاره گیری سرد) تهیه شده از لاین EBYT88-17جو بررسی شد. تجزیه و تحلیل آماری نتایج و بهینه سازی فرایند به روش سطح پاسخ اجرا شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش مدت زمان خیساندن در مدت زمان های طولانی جوانه زنی، راندمان عصاره گیری گرم روند افزایشی قابل توجهی دارد. میزان رنگ عصاره نیز با افزایش مدت زمان خیساندن و جوانه زنی افزایش می یابد و مقدار نیتروژن انحلال پذیر عصاره از 0.081 تا 0.46 درصد تغییر می کند. نتایج بهینه سازی فرایند نیز حاکی از این بود که اعمال شرایط 47.99 ساعت خیساندن و 6.89 روز جوانه زنی، به استحصال عصاره ای می انجامد با حداکثر راندمان سرد و گرم و مواد جامد انحلال پذیر کل.

این تحقیق با هدف بررسی تاثیر تیمار میوه هلوی رقم البرتا با آب گرم، محلول گرم اتانول، و بخار اسید استیک در مقایسه با تیمار میوه با قارچ کش سنتزی بنومیل بر خصوصیات کمی، کیفی و حسی اجرا گردید. در گام اول تحقیق، تاثیر تیمار آب گرم (45، 50، و 55 درجه سلسیوس به مدت 1، 3، و 5 دقیقه) بر خصوصیات کمی، کیفی هلو (سفتی بافت، مواد جامد انحلال پذیر در آب، اسید قابل تیترکردن، قند، ویتامین ث، کاهش وزن و آلودگی قارچی) و حسی (بافت، طعم و مزه و پذیرش کلی) طی 45 روز نگهداری (در دمای 1±0 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 90 تا 95 درصد) در مقایسه با قارچ کش بنومیل (غوطه وری به مدت 0.5 دقیقه در محلول 500 میلی گرم بر لیتر) بررسی شد. نتایج نشان می دهد که کارآیی تیمارهای غوطه وری میوه در آب گرم 50 درجه سلسیوس به مدت 1 دقیقه و در آب گرم 45 درجه سلسیوس به مدت 3 دقیقه در حفظ خصوصیات کمی، کیفی و حسی میوه هلو مشابه استفاده از قارچ کش بنومیل است. در گام دوم این تحقیق، تاثیر تیمار میوه با محلول گرم اتانول (2.5، 5، 10، و20 درصد با دمای 45 و 50 درجه سلسیوس) بر خصوصیات کمی، کیفی و حسی میوه هلو طی 45 روز نگهداری در سردخانه با تاثیر تیمار میوه با قارچ کش بنومیل مقایسه و نتیجه گیری شد که محلول اتانول 10 درصد با دمای50 درجه سلسیوس و محلول اتانول 20 درصد با دمای 40 درجه سلسیوس باعث حفظ خصوصیات کمی، کیفی و حسی میوه هلو می شوند و کارآیی آن ها مشابه کارآیی تیمار میوه با قارچ کش است. در گام سوم تحقیق، تاثیر تیمار میوه با بخار اسیداستیک در غلظت های صفر (شاهد)، 1.35، 2، 2.7، 4، و 5.30 درصد به مدت یک ساعت بررسی شد و نتایج نشان داد که بخاردهی با محلول اسیداستیک 4 و 2.7 درصد بیش از تیمارهای دیگر باعث حفظ خصوصیات کمی، کیفی و حسی میوه هلو می شود.

در سمپاش های تزریق مستقیم (DI)، زمان تاخیر برای تغییر غلظت مواد شیمیایی در نوک افشانک ها بر کارایی سمپاش تاثیر می گذارد. مهم ترین متغیر برای بررسی عملکرد سامانه تزریق مستقیم در اعمال علف کش ها به صورت زمان حقیقی، زمان تاخیر آن است. در این تحقیق، ابتدا یک سامانه تزریق مستقیم روی یک سمپاش بوم دار طراحی و نصب شد. پس از آن، به منظور بررسی کمی تاثیر حجم لوله های محلول سم از نقطه تزریق تا خروجی افشانک ها (V)، دبی ماده موثر علف کش و دبی سیال حامل بر مشخصات دینامیکی سامانه تزریق مستقیم- از جمله زمان تاخیر، جریان محلول سم از نقطه تزریق تا نوک افشانک ها- مدل سازی ریاضی شد. بدین منظور از دو مدل حاکم بر جریان محلول سم در سامانه های تزریق مستقیم استفاده شد: مدل "جریان تکه ای " و مدل "اختلاط مناسب"، این دو در این تحقیق ارائه شده اند. به منظور بررسی و مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی ریاضی و نتایج حاصل از آزمون سامانه تزریق مستقیم، یک سامانه تزریق مستقیم طراحی و ساخته شد. برای تجزیه، تحلیل و مقایسه نتایج کارگاهی نیز از روش تجزیه واریانس با آزمون دانکن با سطح اطمینان 5 درصد استفاده شد تا اثر تغییر پارامترهای مختلف بر زمان تاخیر سامانه تعیین شود. برای بررسی بر هم کنش عوامل مختلف، آزمایش فاکتوریل با طرح بلوک های کاملا تصادفی به کار برده شد. نتایج آزمون های کارگاهی با نتایج حاصل از مدل ریاضی ارائه شده مقایسه شد. با توجه به نتایج مقایسه پاسخ زمانی بین مدل ها و آزمون ها، مشخص شد که مدل اختلاط مناسب در مقایسه با مدل جریان تکه ای پاسخ بهتری ارائه می دهد. از این روش می توان مدل اختلاط مناسب را برای پیش بینی رفتار دینامیکی سامانه تزریق مستقیم به کار برد، گرچه در هر دو مدل، بین مقدار حالت پایا با مقادیر حالت پایای آزمون ها اندکی تفاوت مشاهده می شود.

مدل سازی عددی جریان سیال درون خشک کن پاششی دو جداره به صورت تقارن محوری با استفاده از روش دینامیک سیال محاسباتی انجام و جهت مدل سازی جریان آشفته، از مدل k-ε استاندارد استفاده شده است. در این راستا، الگوی جریان هوا و تغییرات دمای درون محفظه خشک کن و در جداره جریان هوای خنک آن بررسی و عایق مناسب نیز جهت سقف محفظه خشک کن انتخاب شد. برای بررسی میزان قابلیت اعتماد و صحت نتایج حاصل از شبیه سازی، در آزمایشگاه در ارتفاع های مختلف برج خشک کن و در فواصل مختلف شعاعی، تغییرات سرعت با سرعت سنج سیم داغ و تغییرات دما با حسگرهای نصب شده در خشک کن، اندازه گیری و با مقادیر حاصل از مدل سازی مقایسه شد. بر اساس نتایج حاصل از مدل سازی عددی، الگوی جریان هوا شامل یک هسته مرکزی پر سرعت است که به سمت پایین محفظه خشک کن گسترش می یابد. در اطراف هسته مرکزی گردابه هایی ایجاد می شود که باعث برگشت ذرات به طرف بالای برج خشک کن خواهد شد. دما در اطراف هسته مرکزی بیشتر است و با دور شدن از این هسته شروع به کاهش می کند و این روند تا ناحیه نزدیک دیواره ادامه می یابد. خطوط جریان در جداره خنک کننده، نشان دهنده حرکت هموار لایه های جریان هوا در طول مسیر است. تغییرات سرعت در راستای محوری درون جداره خنک کننده بسیار ناچیز است و بیشترین مقدار سرعت در خط مرزی وسط جداره وجود دارد. در جداره خنک کننده در محل اتصال قسمت استوانه ای به قسمت مخروطی، اغتشاش اندکی وجود دارد که باعث تغییر مسیر جریان به سمت لایه بیرونی جداره خنک کننده می شود. با در نظر گرفتن درصد کاهش اتلاف حرارتی، نسبت رسانش گرمایی به ضخامت عایق (K/L) محاسبه و بر اساس مقدار آن، جنس و ضخامت عایق انتخاب شد.

بسیاری از اراضی جنوب استان خوزستان ناهموارند و ماله های مرسوم برای تسطیح دقیق آنها مناسب نیستند. ناهمواری سطح خاک تاثیر زیادی بر میزان مصرف آب، درصد سبز شدن بذر و عملکرد گیاه دارد. این پژوهش در سال 90-89 به روش آزمون t جفت نشده برای مقایسه عملکرد ماله های لیزری و مرسوم از نظر شاخص تسطیح، زمان مورد نیاز، میزان و کارایی مصرف آب، درصد سبز شدن بذرها و عملکرد دانه در دو مزرعه در شمال اهواز با شدت ناهمواری متفاوت اجرا شد. نتایج نشان داد که شاخص تسطیح برای ماله لیزری در هر دو مزرعه برابر 1.4 سانتی متر و برای ماله مرسوم (معمولی) در مزرعه یک و دو به ترتیب برابر 3.5 و 2.7 سانتی متر بود که نشان دهنده دقت خوب تسطیح لیزری و دقت پایین ماله مرسوم در تسطیح زمین بود. در مزرعه یک، زمان مورد نیاز برای تسطیح با ماله لیزری با 3.7 ساعت بر هکتار نسبت به ماله مرسوم 2.2 برابر بیشتر بود. از نظر درصد سبز شدن بذر و عملکرد دانه، تفاوت بین تسطیح لیزری و معمولی در سطح 1 درصد معنی دار بود و بیشترین درصد سبز شدن بذر و عملکرد دانه از ماله لیزری به دست آمد. در اراضی با ناهمواری زیاد، ماله لیزری در مقایسه با ماله مرسوم باعث حدود 29 درصد افزایش در عملکرد دانه، 33 درصد کاهش در مصرف آب و 67 درصد افزایش در کارایی مصرف آب شده و قابل توصیه است، اما در مزارع با ناهمواری کم، استفاده از ماله مرسوم مناسب ارزیابی شده است و کاربرد ماله لیزری ضرورتی ندارد.