مهندسی زراعی
سال:1399 | دوره:43 | شماره:3 |تعداد مقالات:8

شناسایی رقومی خاک ها به عنوان ابزاری برای تأمین اطلاعات مکانی خاک محسوب می شود. در سال های اخیر استفاده از تکنیک نقشه-برداری رقومی خاک گسترش قابل توجهی داشته است؛ روش های نوین نقشه برداری و تهیه نقشه های رقومی به منظور رفع محدودیت های روش های سنتی توسط محققین ایجاد و توسعه یافته اند. متاسفانه بخش-های زیادی از خاک کشورمان ایران، هنوز نقشه برداری نشده یا در مقیاس خیلی کوچک شناسایی شده است. منطقه کوهبنان در استان کرمان یکی از این مناطق است. لذا این مطالعه با هدف نقشه برداری رقومی خاک در منطقه کوهبنان کرمان براساس مدل رگرسیون لاجیستیک چندجمله ای انجام گردید. طرح نمونه برداری به روش هایپرکیوب در منطقه ای به مساحت حدود 2000 هکتار اجرا گردید و 70 خاکرخ حفر و تشریح گردید. متغیرهای کمکی شامل اجزای سرزمین، شاخص های سنجش از دور، نقشه های ژئومورفولوژی و زمین-شناسی به عنوان پارامترهای ورودی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج مطالعات خاکشناسی نشان داد که خاک های تشکیل شده تکامل زیادی ندارند و عمدتا در رده های اریدی سول و انتی سول قرار می گیرند. نتایج مدل سازی نشان داد که اجزای سرزمین یک پارامتر محیطی مؤثر در فرآیند تشکیل و پیش بینی کلاس های خاک می باشند. شاخص خیسی بیشترین اهمیت در تعیین و پیش بینی مکانی کلاس های خاک را دارا می باشد. همچنین، نقشه ژئومورفولوژی، یک ابزار مهم در فرایند نقشه-برداری خاک است که به افزایش دقت پیش بینی مدل کمک می کند. در بین کلاس های خاک مورد پیش بینی، کلاس هپلوکمبیدز، دقت پایینی را نشان داد، در صورتی که کلاس هپلوسالیدز از دقت بالایی (دقت کلی = 1) برخوردار بود.

با توجه به وقوع فرسایش خاک در حوضه های آبریز و تاثیرات درون حوضه ای و برون حوضه ای آن، لذا مکانیابی بهینه ی سازه های حفاظتی به منظور کنترل فرسایش و باررسوب از اهمیت بالایی برخوردار است. از جمله شیوه های حفاظت سازه-ای، گابیون ها هستند که نقش موثری را در کاهش سرعت جریان آب و به دام انداختن رسوبات دارند. در این پژوهش به-منظور مکانیابی بهینه ی احداث سازه های گابیونی در حوضه امامزاده ی باغملک با مساحت تقریبی 104 کیلومترمربع از کوپلینگ تکنیک های تحلیل سلسه مراتبی (AHP) و الگوریتم ژنتیک (NSGA-II) استفاده شد. معیارهای بهینه سازی تابع هدف مشتمل بر حداقل فاصله از جاده، حداقل فاصله از مکان مسکونی، حداکثر طول کانال اصلی، حداکثر باررسوب، حداکثر حجم آب خروجی و حداکثر فرسایش خاک کانال توسط تکنیک AHP به منظور انجام فرایند تصمیم گیری اولویت بندی شدند. نتایج مقایسه ی ماتریس زوجی و اولویت بندی نشان داد که طول کانال اصلی به عنوان موثرترین معیار (Criteria) بر مکانیابی سازه ی گابیون است. اولویت اول به عنوان بحرانی ترین کانال که بیشترین باررسوب را تولید می-نماید، در نظر گرفته شد، در نتیجه گران ترین سازه در آن احداث می گردد. الگوریتم بهینه ساز NSGA-II بر مبنای طول کانال و حجم آب خروجی، تقدم کانال های بحرانی و مکان آنها را از کانال شماره 1 تا 35 در میان 5110 سایت موردنظر برای احداث گابیون، تعیین نمود. نتایج تایید می نماید که استفاده از تکنیک های شبیه سازی-بهینه سازی برای طراحی، به انتخاب بهترین مکان ها برای احداث سازه ی گابیون به عنوان بهترین شیوه ی مدیریتی کمک می نماید.

مرکبات به عنوان یک محصول عمده و قابل دسترس در تمام جهان و میوه ای محبوب در رژیم غذایی است. وارد آمدن آسیب به پوست میوه، کاهش رطوبت و چروکیدگی پس از برداشت همگی سبب کاهش بازار پسندی این محصول می گردند. استفاده از پوشش های خوراکی یکی از مؤثرترین راه ها در حفظ کیفیت میوه ها است. در این پژوهش کیفیت میوه لیموشیرین بر اساس آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با پوشش خوراکی نانوکامپوزیت کیتوسان-رس در سه سطح، روغن زیتون و واکس کارنوبا در مقایسه با نمونه بدون پوشش طی 12 روز انبارمانی مورد ارزیابی قرار گرفت. در طی دوره انبارمانی ویژگی های شیمیایی، pH، اسیدیته، TSS آب میوه، درصد کاهش وزن، ویتامین سی و ویژگی های مکانیکی، ضریب کرویت، نیروی برش پوست، نیروی شکست و نیروی کشش پوست میوه اندازه گیری شدند. نتایج نشان دهنده وجود تفاوت معنی دار در سطح 1% و 5% بین پوشش های مختلف در حداکثر نیروی شکست، درصد کاهش وزن و pH بود. در ضمن تاثیر زمان های مختلف انبارمانی بر میزان مواد جامد محلول در آب، pH و حداکثر نیروی شکست نیز معنی دار بود. پوشش کیتوسان-رس 5 % کمترین میزان درصد کاهش وزن را داشت و بیشترین میزان درصد کاهش وزن به ترتیب برای پوشش شاهد و روغن زیتون 3/12 و 23/10 درصد بود. به طور کلی نتایج نشان داد میوه های پوشش داده در حفظ خواص کیفی و مکانیکی نسبت به نمونه های بدون پوشش عملکرد بهتری داشتند و در بین پوشش های مصرف شده پوشش نانو کامپوزیت کیتوسان-رس 5 % موفقیت بالاتری نسبت به سایر پوشش ها داشت.

در حال حاضر زیست توده به عنوان منبعی اقتصادی و تجدید پذیر مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. تولید زغال زیستی از منابع زیست توده می تواند علاوه بر تولید انرژی از این منابع، از اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از استفاده بی رویه سوخت های فسیلی نیز بکاهد. در این تحقیق به بررسی فرآیند پیرولیز در حضور آب در شرایط بحرانی، دما و فشارهای بالا که به اصطلاح کربونیزه کردن هیدروترمال می نامند، جهت تولید زغال زیستی از باگاس نیشکر که از ضایعات نیشکر می باشد، پرداخته شد. عوامل مورد مطالعه در این تحقیق شامل زمان ماند مواد درون رآکتور (30، 75 و 120 دقیقه)، نسبت جرمی باگاس به آب (15/0، 20/0 و 30/0) و فشار درون رآکتور (10، 5/12 و 15 بار) بود. در این تحقیق از روش باکس بنکن به منظور طراحی آزمایش ها استفاده شد و همچنین جهت یافتن شرایط عملکردی رآکتور از روش سطح پاسخ استفاده گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، میزان نسبت جرمی باگاس به آب معادل 15/0، زمان ماند 38 دقیقه و فشار11 بار به عنوان نقطه بهینه عملکردی سامانه پیرولیز سریع انتخاب شدند. برای این نقطه بهینه، میزان ارزش حرارتی بالای نمونه ها معادل Mj/kg 21 و میزان انرژی مصرفی سامانه برابر kwh 09/0 به دست آمد.

پژوهش اخیر با هدف بررسی تاثیر کرم خاکی، کاربرد کود گاوی و بیوچار آن و برهمکنش آن ها بر چگالی ظاهری، تخلخل، هدایت هیدرولیکی اشباع، پایداری خاکدانه و توزیع خاکدانه ای کربن انجام شد. بدین منظور، خاک با مقادیر 0، 1، 2 و 5 درصد کود گاوی و بیوچار آن در بودن و نبودن کرم خاکی در سه تکرار به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی ترکیب و به مدت30 و 90 روز انکوباسیون شد. نتایج نشان داد که اگرچه تاثیر کود گاوی بر کاهش چگالی ظاهری، افزایش تخلخل، هدایت هیدرولیکی و پایداری خاکدانه ها بیشتر از بیوچار آن بود ولی با گذشت زمان از شدت اثر کود گاوی بر ویژگی های فیزیکی خاک در برابر بیوچار آن کاسته شد. همچنین کربن خاکدانه های 4-2، 2-25/0 و 25/0-05/0 میلی متری به مقدار 8/42، 8/27 و 1/20 درصد در زمان 30 روز و به مقدار 2/27، 7/28 و 6/20 درصد در زمان 90 روز انکوباسیون در تیمارهای کود گاوی بیشتر از بیوچار آن بودند. کرم خاکی باعث افزایش بیشتری در کربن خاکدانه های کوچک شد و ویژگی های فیزیکی خاک را بهبود بخشید ولی چنین تاثیری بر چگالی ظاهری و تخلخل خاک در تیمار کود گاوی بیشتر از بیوچار آن بود. در مجموع، اگرچه تاثیر کود گاوی بر بهبود کربن خاکدانه ها و ویژگی های فیزیکی خاک بیشتر از بیوچار آن بود ولی به نظر می رسد که بیوچار باگذشت زمان تاثیر پایدارتری بر ویژگی های فیزیکی خاک دارد. همچنین کرم خاکی می تواند ذخیره کربن در خاک را افزایش و برخی ویژگی های فیزیکی خاک را در حضورکود گاوی بهتر از بیوچار بهبود بخشد.

شوری یکی از تنش های محیطی بسیار مهم است. در شرایط شوری، فرآهمی عناصر غذایی در محلول خاک کاهش یافته و منجر به اختلال در تغذیه و برهم خوردن تعادل عناصرغذایی گیاه می گردد. مدیریت کوددهی نیتروژن به عنوان عنصر ضروری برای رشد گیاهان در شرایط تنش شوری بسیار حائز اهمیت است. اسید سالیسیلیک یک تنظیم کننده رشد گیاهی است که در سازوکارهای دفاعی گیاهان در مقابل تنش ها دخیل است. به منظور بررسی اثرات اسید سالیسیلیک و سطوح مختلف نیتروژن در شوری های مختلفِ اراضیِ شرکت سهامی مزرعه نمونه واقع در انبار الوم شهرستان آق قلا، استان گلستان بر غلظت عناصر غذایی گندم، آزمایشی به صورت اسپیلت پلات فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در 4 تکرار انجام شد. فاکتور اصلی شامل سه سطح شوری خاک، ) 4-3 زیر سطح آستانه تحمل گندم (شاهد)، 11-9 و 15-13 دسی زیمنس بر متر) و فاکتورهای فرعی شامل دو سطح اسید سالیسیلک (0 و 5/1 میلی مولار) و سه سطح کود نیتروژن (از منبع اوره 46 درصد) شامل 1) توصیه آزمون خاک، 2) 30% بیشتر از توصیه آزمون خاک و3) 30% کمتر از توصیه آزمون خاک، بود. اسید سالیسیلیک بصورت دو بار محلول پاشی در مرحله پنجه زنی به فاصله حدود 2 هفته انجام شد. تیمارهای نیتروژنی در سه مرحله-یک سوم قبل از کاشت از سولفات آمونیوم (21درصد) و دو بار سرک در مراحل پنجه زنی و ساقه روی از اوره (46درصد)-اعمال شد. نتایج نشان داد با افزایش شوری غلظت N برگ پرچم، N و K کاه و دانه گندم کاهش یافت.

پژوهش حاضر به منظور تعیین شاخص کیفیت خاک در بخشی از اراضی جنوب غربی استان خوزستان انجام شد. در این پژوهش به روش سیستماتیک 180 نمونه خاک انتخاب و در هر نمونه 22 پارامتر تعیین گردید. با بهره گیری از روش آماری تجزیه مولفه های اصلی (PCA )، از بین تمام ویژگی های موثر بر کیفیت خاک (TDS )، پنج ویژگی ECe، غلظت سدیم، کلر، سولفات و SAR، به عنوان مهمترین ویژگی های موثر بر کیفیت خاک (MDS ) تعیین شدند. برای تعیین کیفیت خاک از دو مدل شاخص تجمعی کیفیت خاک (IQI ) و شاخص کیفیت خاک نمرو (NQI )، در دو مجموعه MDS و TDS، استفاده شد. نتایج نشان داد که بطورکلی اراضی منطقه از نظر شاخص های کیفیت خاک و روش های ارزیابی تناسب اراضی، در سطوح مختلفی قرار داشتند، بطوریکه اراضی کشت و صنعت حداکثر کیفیت و اراضی بایر حداقل کیفیت را نشان دادند. ضریب کاپا محاسبه شده بین شاخص کیفیت خاک تجمعی (IQITDS) و روش های ریشه دوم و حداکثر محدودیت به ترتیب 83/0 و 37/0 می باشد. که بیانگر سطح بالا و متوسطی از هماهنگی بین داده های بدست آمده از روشهای مختلف مورد آزمون می باشد. بین نتایج بدست آمده از IQITDS و IQIMDS (43/88 % R2=) و همچنین بین NQITDS و NQIMDS (59/80 % R2=) همبستگی معنی داری وجود دارد. این امر نشان می دهد که بخوبی می توان از مجموعه MDS تهیه شده به نمایندگی از مجموعه TDS استفاده کرد. بنابراین به منظور کاهش زمان و هزینه اجرای طرح های مشابه می توان بجای TDS از MDS استفاده کرد.

یکی از گلوگاه های موجود در فرآیند تولید انبوه زیست توده ریزجلبک در چرخه تولید بیودیزل، نبود روش مناسب برای برداشت و جداسازی زیست توده از محیط کشت است. یکی از مکانیزم های جایگزین برای برداشت ریزجلبک از محیط کشت، استفاده از روش انعقاد الکتریکی است. در این تحقیق به منظور بررسی کارایی و یافتن پارامترهای بهینه فرآیند انعقاد الکتریکی در برداشت و جدا سازی ریزجلبک دونالیلا سالینا، اثرات پنج متغیر کنترلی (مستقل) شامل: جنس الکترود در دو سطح آلومینیوم و آهن، شدت جریان، مدت زمان انعقاد، فاصله الکترود، سرعت هم زنی، بر روی بازده جداسازی به عنوان متغیر واکنشی (وابسته)، آزمایش هایی بر اساس روش سطح پاسخ چند عاملی با عامل های ترکیبی کمی و کیفی طراحی و انجام شد. نتایج نشان داد که اثر خطی متغیر های کنترلی مورد مطالعه روی بازده جدا سازی بسیار معنی دار است. بطوریکه با افزایش متغیر های شدت جریان الکتریکی و مدت زمان انعقاد و یا کاهش فاصله الکترودها بازده جداسازی به طور معنی دار (01/0>p) افزایش یافته است. همچنین با افزایش دور هم زن میزان بازده جدا سازی با یک شیب تند افزایش و سپس با یک شیب ملایم کاهش یافته است. نتایج نشان داد که الکترودها ی آلومینیوم در جداسازی ریزجلبک از محیط کشت نسبت به الکترود های آهنی کاراتر است. حداکثر بازده جدا سازی با 98 درصد با الکترود آلومینیوم و با اعمال شدت جریان 999 میلی آمپر، فاصله الکترود ها 39/1سانتی متر، طول مدت انعقاد 20 دقیقه، سرعت هم زن 222 دور در دقیقه، حاصل گردید.