مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی
سال:1394 | دوره:16 | شماره:3 |تعداد مقالات:9

یکی از نیازهای اساسی در طراحی و اجرای سدهای زیرزمینی، تخمین و کنترل میزان آبگذری بدنه سد است. ارزیابی مصالح به کار رفته در بدنه سدهای زیرزمینی در بررسی های مربوط به معیارها و اصول طراحی این سدها عاملی مهم و تعیین کننده است. سوال این است که با بررسی آزمایشگاهی مصالح مورد استفاده در هسته سدهای زیرزمینی و با در نظر گرفتن شاخص آبگذری و نفوذپذیری، آیا می توان الگوی مشخص و سریعی برای تخمین ضریب آبگذری اشباع ارائه کرد یا نه. برای این منظور، با یک روش جدید نه نمونه خاک چسبنده تهیه و از یک مدل فیزیکی با سطح مقطع مربع از جنس پلاکسی گلاس دارای سه جعبه مجزا به ابعاد 20´20´30 سانتی متر و به درازای 90 سانتی متر استفاده شد. منبع تامین ارتفاع آب، مخزنی است که قابلیت تغییر ارتفاع تا دو متر را روی محور مدل تامین می کند. با اعمال فشار آب در ارتفاع 0.5، 1 و 1.5 متر بر نمونه متراکم شده در جعبه، داده ها به دست آمد. به کمک رگرسیون گیری خطی به روش گام به گام، اطلاعات به دست آمده برای دستیابی به معادله تخمین ضریب آبگذری اشباعمورد استفاده قرار گرفت. با تجزیه و تحلیل داده ها، دو رابطه برای تخمین ضریب آبگذری در خاک های متراکم چسبنده ارائه شد. در مرحله بعد، با محاسبه تخلخل ثانویه با استفاده از رگرسیون گیری غیرخطی ضریب آبگذری اشباعبه صورت تابعی توانی از تخلخل ثانویه ارائه شد. به کمک این رابطه در نموداری با محور x=w (w رطوبت خاک) وy=ρw/ρd ؛ منحنی های ضریب آبگذری اشباع و درجه اشباع خاک متراکم به صورت خطی رسم شد. به کمک این نمودارها می توان ضریب آبگذری اشباع و درجه اشباع خاک متراکم را در خاک چسبنده متراکم با تخمین مناسبی به دست آورد.

امکان کشت چغندرقند در پاییز و استفاده از عملکرد ریشه آن در بهار سال بعد در برخی از مناطق کشور وجود دارد. کشت پاییزه چغندرقند، در مقایسه با کشت بهاره، به دلیل استفاده از بارش های پاییزی و زمستانی و قرار نگرفتن دوره رشد گیاه در فصل تابستان، صرفه جویی قابل توجهی در مصرف آب دارد. این تحقیق با هدف برآورد کارایی مصرف آب در کشت پاییزه چغندرقند در منطقه مشهد و دستیابی به بهترین دور و عمق آبیاری اجرا شد. به این منظور، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در اراضی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی در سال زراعی 92-93 به اجرا درآمد. در این آزمایش، کرت های اصلی شامل سه دور آبیاری (7، 10 و 14 روز) و کرت های فرعی شامل چهار سطح آبیاری (جبران 50، 75، 100 و 125 درصد کمبود رطوبت خاک تا نقطه ظرفیت زراعی) بود. نتایج نشان می دهد که وزن ریشه، میزان ماده خشک، میزان قند ناخالص و شکر سفید در سه دور آبیاری 7، 10 و 14 روز تفاوت معنی داری با هم ندارند. اما صفات مذکور در تیمارهای سطوح آبیاری تفاوت معنی دار در سطح 1 درصد نشان می دهند. بیشترین کارایی مصرف آب آبیاری برای عملکرد شکر سفید، به عنوان محصول نهایی و اقتصادی کشت چغندرقند، از تیمار 75 درصد تامین نیاز آبی و پس از آن از تیمار 100 درصد تامین نیاز آبی در دور آبیاری 14 روز حاصل شده است. بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، در منطقه مشهد و مناطق مشابه اقلیمی، برای کشت پاییزه چغندرقند می توان آبیاری را هر دو هفته یک بار و به میزان تامین 75 تا 100 درصد نیاز آبی برنامه ریزی کرد. این نحوه برنامه ریزی آبیاری موجب کاهش هزینه های آبیاری (به میزان 33 درصد)، صرفه جویی در آب مصرفی (به میزان 18 درصد) و دستیابی به حداکثر کارایی مصرف آب، در مقایسه با آبیاری دور هفت روز، خواهد شد.

ﻣﻨﺎﺑﻊ آب و اﻧﺮژی در دﻧﻴﺎ ﻣﺤﺪود است و ﺑﻪ ﻋﻠﺖبالا رفتن ﺟﻤﻌﻴﺖ و ﺗﻘﺎﺿﺎی ﻏﺬا، ﻣﺼﺮف آب و اﻧﺮژی ﺑﺮای ﺗﻮﻟﻴﺪﻣﺤﺼﻮﻻت ﻛﺸﺎورزی ﻧﻴﺰ اﻓﺰاﻳش می یابد. هدف از این پژوهش مقایسه بهره وری انرژی آب و بهره وری اقتصادی انرژی در سامانه ها یا سیستم های آبیاری بارانی و سطحی در شرایط بهره برداری از آب زیرزمینی است. برای رسیدن به این هدف از اطلاعات و داده های تفصیلی سیستم های آبیاری و عملکرد محصولات تحت کشت این سیستم ها در سال 1390 در دشت قزوین استفاده شده است. اطلاعات مورد نیاز با مراجعه حضوری به مزارع و تکمیل پرسشنامه و مطالعه دفترچه های طراحی سیستم های آبیاری تحت بهره برداری در مزارع مورد مطالعه و سازمان جهاد کشاورزی استان قزوین جمع آوری شده است. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، دامنه بهره وری انرژی در آبیاری بارانی بر حسب کیلوگرم به ازای هر کیلو وات ساعت در مزارع انتخابی برای گندم بین 2.62 تا 9.00، برای جو بین 2.09 تا 7.79، برای ذرت دانه ای بین 1.09 تا 8.64 و برای یونجه بین 0.34 تا 3.74 و در آبیاری سطحی به ترتیب بین 2.48 تا 12.02 برای گندم، 1.96 تا 13.69 برای جو، 1.52 تا 15.20 برای ذرت دانه ای و 0.35 تا 6.30 برای یونجه به دست آمده است. بهره وری اقتصادی انرژی در آبیاری سطحی و بارانی برای گندم بیشتر از سه محصول دیگر است. نتایج همچنین نشان می دهد که در حالت بهره برداری تلفیقی از آب زیرزمینی و کانال آبیاری، بهره وری انرژی در سیستم های آبیاری به مراتب بیشتر از بهره وری انرژی در حالت بهره برداری از آب زیرزمینی است.

پروتئین ها و پلی ساکاریدها منابع خوبی در تهیه فیلم ها با پوشش های خوراکی هستند. در این پژوهش، از ترکیب پروتئین آب پنیر و پولولان به نسبت های مختلف (70:30، 50:50 و 30:70) استفاده شد و فیلم ها از طریق روش قالب ریزی تهیه شدند. خواص مکانیکی (مقاومت کششی و درصد ازدیاد طول) و خواص فیزیکی (میزان رطوبت، انحلال پذیری، نفوذپذیری نسبت به بخارآب، ضخامت و تغییرات رنگ) فیلم ها بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که در نسبت 50:50 پروتئین آب پنیر – پولولان، میزان نفوذپذیری نسبت به بخارآب و انحلال پذیری در آب کاهش می یابد و در کنار آن مقاومت کششی و تغییرات رنگی به بیشترین میزان می رسد. مقدار رطوبت در نمونه ها تفاوت معنی داری نشان نمی دهد. با افزایش میزان پولولان، درصد ازدیاد طول فیلم ها افزایش و با افزایش میزان پولولان ضخامت فیلم ها کاهش می یابد. تصاویر تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی، ساختاری یکنواخت بدون تفکیک فازی را در فیلم های مرکب نشان می دهد که بیانگر سازگاری این دو بیوپلیمر با هم است.

نوع و درصد ترکیبات اسیدهای چرب روغن زیتون از عوامل مهم تعیین کننده ارزش کیفی و اقتصادی این روغن محسوب می شود. ترکیب روغن زیتون در ارقام و شرایط مختلف کاشت متفاوت است. با توجه به اینکه استان فارس از مناطق مستعد کشت زیتون به شمار می آید؛ این پژوهش با هدف بررسی ویژگی های دو رقم امید بخش زیتون (زرد و دزفول) شهرهای شیراز و کازرون اجرا شد. نمونه های دو رقم زیتون زرد و دزفول از دو شهر شیراز و کازرون تهیه و صفات میوه شامل وزن، حجم، طول و قطر میوه و هسته و نسبت وزن گوشت به هسته و همچنین تعیین درصد روغن و ترکیب اسیدهای چرب توسط کروماتوگرافی گازی اندازه گیری شد. نتایج حاصل از این آزمایش نشان می دهد که، از نظر شاخص های فیزیکی تفاوت معنی داری بین دو رقم زرد و دزفول، جز در طول هسته که در رقم دزفول بیشتر است وجود ندارد. در بین دو منطقهء کاشت، طول میوه و نسبت وزنی گوشت به هسته در شیراز بالاتر از طول میوه و نسبت وزنی گوشت به هسته کازرون است. در بین دو رقم زیتون، میزان اسیدهای اولئیک، اسید استئاریک و اسید آراشیدیک در رقم زرد بالاتر است تا در رقم دزفول و میزان اسید پالمیتیک، اسید لینولئیک و اسید پالمیتولئیک در رقم دزفول بیشتر است تا در رقم زرد. در بین مناطق کاشت نیز درصد روغن و میزان اسید اولئیک در شیراز بالاتر از درصد روغن و میزان اسید اولئیک در زیتون منطقه کازرون است و میزان لینولئیک اسید، پالمیتیک، اسید پالمیتولئیک و اسید آراشیدیک در کازرون بیشتر است تا در شیراز. به طور کلی روغن زیتون رقم زرد شیراز دارای بالاترین سطح اسید اولئیک و پایین ترین میزان اسید لینولئیک است که از لحاظ کیفی ممتاز تلقی می شود.

استفاده از اسانس وعصاره های گیاهان دارویی به دلیل داشتن خواص دارویی، ضدقارچی، ضد باکتریایی و آنتی اکسیدانی در صنایع دارویی، غذایی و خوراک دام رو به پیشرفت است. به منظور ارزیابی اثر دو گیاه دارویی گزنه و نعنا فلفلی در جلوگیری از رشد میسلیومی و کاهش آفلاتوکسین قارچ Aspergillus flavus این پژوهش اجرا شد. تاثیر اسانس با غلظت های 62.5، 125، 250، 500 و 1000 میلی گرم در لیتر و عصاره های آبی، اتانولی و اتانولی70 درصد (با غلظت 500، 1000،2000، 4000 و 6000 میلی گرم در لیتر) بر کاهش رشد قارچ A. flavusو آفلاتوکسین بهروش اختلاط با محیط کشت مایع بررسی شد. میزان آفلاتوکسین با استفاده از کروماتوگرافی لایه نازک با کارایی بالا ارزیابی شد. به کارگیری اسانس نعنا و گزنه در غلظت 1000 میلی گرم در لیتر به ترتیب 79.40 و 53.30 درصد کاهش در وزن خشک قارچ و 88.25 و 57.3 درصد کاهش در میزان آفلاتوکسین تولیدی را به دنبال داشت. عصاره های گیاه نعنا فلفلی در کاهش رشد میسلیومی قارچ و آفلاتوکسین کارآمدتر از عصاره های گزنه بودند و بیشترین کاهش وزن خشک قارچ (95.25 درصد) و آفلاتوکسین تولیدی (89.58 درصد) در غلظت 6000 میلی گرم در لیتر عصاره اتانولی نعنا فلفلی دیده شد. از سوی دیگر مشخص شد که اسانس و عصاره های اتانولی و اتانولی 70 درصد هر دو گیاه، قادر به تجزیه قابل توجه آفلاتوکسین B1 محیط نیستند در حالی که عصاره های آبی گزنه و نعنا فلفلی در غلظت 4000 میلی گرم در لیتر به ترتیب 87.15 و 56.1 درصد آفلاتوکسین B1 را کاهش دادند. بنابراین اسانس و عصاره های نعنا فلفلی در مقایسه با اسانس و عصاره های گزنه در کاهش رشد میسلیومی قارچ و آفلاتوکسین تولیدی کارآمدتر هستند. در این تحقیق عصاره آبی گزنه فعالیت تجزیه کنندگی قوی آفلاتوکسین B1 را نشان داد که می تواند کاندیدایی امیدبخش برای کاهش آفلاتوکسین معرفی شود.

استفاده از نانوپرکننده ها راه کاری مناسب به منظور بهبود خواص فیلم های بسته بندی از جنس بیوپلیمرها است. در این پژوهش، فیلم نانوکامپوزیت زئین- مونت موریلونیت به روش قالب گیری محلول تهیه و خواص ساختاری مکانیکی، ممانعتی و حرارتی آن بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مطابق الگوهای پراش پرتو ایکس، ساختار کامپوزیت های حاصل به صورت ورقه ورقه است. مقدار مونت موریلونیت تاثیر معناداری بر خواص مکانیکی، ممانعتی و حرارتی فیلم زئین دارد. بیشترین مقدار مقاومت کششی (22.62 مگاپاسکال) و ازدیاد طول (9.65 درصد) به ترتیب مربوط به نانوکامپوزیت های زئین حاوی 10 و صفر درصد مونت موریلونیت است. با افزایش میزان مونت موریلونیت ازصفر تا 5 درصد، جذب رطوبت به میزان 28 درصد کاهشمی یابد؛ در حالی که نفوذپذیری نسبت به بخار آب در مورد فیلم های حاوی 10 درصد مونت موریلونیت به طور معناداری افزایش می یابد. همچنین، با افزایش میزان مونت موریلونیت از صفر به 10 درصد، دمای تخریب حرارتی فیلم زئین در نقطه مربوط به افت وزن 50 درصد از 353 به 373 درجه سلسیوس می رسد. نتایج حاصل حاکی از بهبود خصوصیات مکانیکی، ممانعتی و حرارتی فیلم زئین در حضور درصدهای مختلف مونت موریلونیت است؛ البته پراکندگی یکنواخت مونت موریلونیت در شبکه فیلم زئینی عامل بسیار مهمی در بهبود خصوصیات فیلم های حاصل به شمار می رود.

در این تحقیق برخی از خواص فیزیکی، مکانیکی و تبدیل برنج سه رقم محلی متداول به نام های هاشمی، علی کاظمی و طارم در دو نوع محصول اصلی و رتون بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل (2´3) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در پنج تکرار صورت گرفت. نتایج نشان می دهد که تنها ضخامت و درجه کرویت دانه برنج محصول اصلی (به ترتیب 1.68 میلی متر و 0.388) به طور معنی دار (P<0.01) کمتر از مقادیر معادل آنها (به ترتیب 1.71 میلی متر و 0.398) در برنج رتون است. بیشترین طول دانه برنج قهوه ای (7.58 میلی متر) در رقم هاشمی و بیشترین عرض (2.03 میلی متر)، ضخامت (1.80 میلی متر)، قطر میانگین هندسی (3.00 میلی متر)، درجه کرویت (0.408)، سطح دانه (25.40 میلی متر مربع)، جرم مخصوص توده و جرم مخصوص واقعی (به ترتیب 561.54 و 1292.24 کیلوگرم بر متر مکعب) و وزن هزار دانه (26.96 گرم) در رقم علی کاظمی به دست آمده است. بیشترین نیروی گسیختگی در بارگذاری خمشی و عملکرد برنج سالم مربوط به برنج رتون رقم هاشمی (به ترتیب 24.68 نیوتن و 81.36 درصد) و کمترین مقدار معادل آنها در برنج محصول اصلی رقم علی کاظمی (به ترتیب 19.64 نیوتن و 73.41 درصد) تعیین شد (P<0.01). بین نیروی گسیختگی در بارگذاری فشاری ارقام مختلف برنج در دو نوع محصول اصلی و رتون اختلاف معنی دار نیست.

در تحقیق حاضر طراحی، ساخت و واسنجی یک حس کننده نیرو-گشتاور شش درجة آزادی برای اندازه گیری نیروهای وارد بر ادوات خاک ورزی در سه جهت عمود برهم تا محدوده حداکثر 5 کیلو نیوتن در جهت اندازه گیری مقاومت کششی (Y) و حداکثر 2.5و کیلو نیوتن در راستای عمود بر جهت حرکت (Z) و در راستای عمود بر سطح زمین (X) و همچنین گشتاورهای ایجاد شده حول محورهای مختصات تا محدودة حداکثر 5 کیلونیوتن متر حول محور Z و 2.5 کیلو نیوتن متر حول محور Y و X، مورد بررسی قرار گرفت. برای طراحی سازه از نرم افزار Solid Works استفاده شد. تحلیل و توزیع کرنش با استفاده از نرم افزار مذکور برای مشخص کردن نقاط گرهی و به منظور کاهش اثر متقابل نیروها و گشتاورها انجام گرفت. عنصر ارتجاعی حسگر از جنس فولاد 1045 (AISI 1045 Steel) از نوع سردکاری شده به طریقه ماشین کاری ساخته شد. کرنش سنج های مقاومت الکتریکی در نقاط گرهی روی حسگر نصب شدند تا بتوان به طور مستقل کرنش های مماسی روی سطح حسگر را اندازه گیری کرد. برای جمع آوری داده ها از یک دیتالاگر قابل برنامه نویسی مدل DT800 و یک رایانه استفاده شد. آزمون های واسنجی استاتیکی حسگر با استفاده از یک سیستم واسنجی اجرا شد که می توانست نیروها و ممان ها را در جهات مختلف اعمال کند. نتایج آزمون ها نشان می دهد که منحنی های واسنجی خطی هستند و اثر متقابل نیروها و گشتاورها بسیار ناچیز است. همچنین حسگر ساخته شده دقت، حساسیت، قدرت تفکیک و قابلیت تکرار مطلوب را دارد.