مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی
سال:1386 | دوره:8 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

در برخی مناطق شمالی کشور نظیر استان های گلستان و مازندران، بالابودن رطوبت هوا در هنگام برداشت کانولا و انبارمانی آن، باعث بروز فساد و کپک زدگی این محصول در دوره انبارمانی می شود. بنابراین، کاهش رطوبت محصول به حدود مجاز و با اعمال روش های صحیح برای نگهداری طولانی مدت کانولا، از موارد بسیار مهم و مطلوب به خصوص در مناطق با رطوبت نسبی بالاست. شرایط خشک کردن بذر و دانه کانولا بر ظرفیت جوانه زنی، کیفیت، و مقدار کل روغن اثر به سزایی دارد، از این رو در این پژوهش، دانه های واریته ساری گل (Brassica napus L., PF 7045.91) با دماهای متفاوت (80، 90، و 120 درجه سانتی گراد) برای دانه و (40، 45، و 50 درجه سانتی گراد) برای بذر، با توجه به رطوبت اولیه دانه ها در زمان برداشت (12، 15، و 20 درصد) تا رسیدن به رطوبت نهایی حدود 8 درصد خشک شدند. پس از آن، اثر این تیمارها بر مقدار کل روغن، مقدار اسیدهای چرب آزاد (اسیدیته)، عدد پراکسید، رنگ روغن دانه، و ظرفیت جوانه زنی بذر خشک شده بررسی شد. نتایج نشان داد که استفاده از دمای 80 درجه سانتی گرادبا رطوبت اولیه برداشت 12 درصد مناسب ترین شرایط برای خشک کردن دانه کانولا با توجه به خصوصیات کیفی روغن، و استفاده از دمای 40 درجه سانتی گراد با رطوبت اولیه برداشت 12 درصد مناسب ترین شرایط خشک کردن برای بذر کانولا با توجه به ظرفیت جوانه زنی است.

یکی از مسایل عمده در پیش بینی کارایی سامانه های آبیاری، تغییرات زمانی ویژگی های خاکی از جمله مشخصات هیدرولیکی آن است. در این تحقیق، برای بررسی تغییرات زمانی ویژگی های هیدرولیکی یک خاک لوم رسی در اثر آبیاری با آب شور و سدیمی، ده نوبت آبیاری با دور هفت روز با آب حاوی کلرید سدیم با SAR و EC به ترتیب 32 و 12 دسی زیمنس بر متر اجرا و سه آزمایش نفوذپذیری به ترتیب در آبیاری های سوم، ششم و دهم اندازه گیری شد. مقایسه مقادیر نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ در سه نوبت اندازه گیری نشان داد که نفوذپذیری خاک به دلیل افزایش سدیم و پراکندگی خاکدانه ها به شدت کاهش می یابد. برای شبیه سازی رفتار خاک در اثر آبیاری های متوالی با آب شور و تخمین پارامترهای هیدرولیکی تاثیرگذار، از مدل ریاضی HYDRUS-1D استفاده شد. قبل از تخمین ویژگی های هیدرولیکی خاک، جهت آگاهی از میزان حساسیت پارامترهای هیدرولیکی، آزمون حساسیت اجرا شد. آزمون حساسیت نشان داد که نفوذ تجمعی به ترتیب نسبت به هدایت آبی اشباع (Ks)، پارامتر شکل n، و رطوبت اشباع (θs) حساس است. با عنایت به محدودیت داده های اندازه گیری شده و حساسیت مدل های ریاضی در تخمین تعداد زیادی پارامتر به روش معکوس، و با توجه به همبستگی بالای پارامترهای Ks و n در فرمول وان گنوختن، با وجود حساسیت بیشتر مدل به n در مقایسه با θs، فقط Ks و θs در بهینه سازی بررسی شدند. اجرای مدل در مرحله اول، برای تخمین معکوس Ks به تنهایی و در مرحله دوم برای تخمین همزمان Ks و θs انجام شد. در هر مرحله، سایر ویژگی های هیدرولیکی خاک از مدل ROSETTA تعیین شدند. نتایج اجرای مرحله اول نسبت به مرحله دوم مدل، همخوانی بیشتری با مقادیر اندازه گیری شده در هر آبیاری نشان داد. نتایج این تحقیق نشان داد که روش معکوس در صورت وجود داده های کافی می تواند روشی مناسب برای برآورد ویژگی های هیدرولیکی و تغییرات زمانی آنها باشد. همچنین، داده های مزرعه ای نفوذ تجمعی در آبیاری سوم و ششم به خوبی با معادله فیلیپ برازش یافت، اما دقت آن در آبیاری دهم چندان مناسب نبود.

میوه انگور، به مقدار زیاد و به شکل های مختلف (تازه خوری، کشمش، سرکه، شیره، آب میوه، غوره، و غیره) مصرف می شود. هر سال نیز مقادیر قابل توجهی انگور در انبارها و سردخانه ها نگهداری می شود تا خارج از فصل به بازار عرضه شود. این نوع انگورها با کاهش شدید کیفیت و وزن همراه هستند. این طرح با هدف بررسی عوامل مختلف موثر در عمر انبار مانی انگور و دستیابی به اطلاعات بیشتر درباره شرایط و احتیاجات بهینه لازم برای حفظ کیفیت و کمیت میوه انگور پس از برداشته به منظور افزایش دوره نگهدارِ آن در سردخانه و به حداقل رساندن میزان ضایعات کیفی و کمی آن به هنگام عرضه به بازار در خارج از فصل اجرا شد. بدین منظور دو رقم انگور فخری و شصت عروس انتخاب شدند که از ارقام کاملا دیررس با قابلیت نگهداری بالا و متداول در قزوین هستند. این دو رقم انگور تحت تاثیر تیمارهایی مانند ضدعفونی با محلول قارچ کش قبل یا بعد از برداشت، تیمار از SO2 قبل از انتقال به سردخانه و اثر متقابل آنها قرار گرفتند. ارقام آزمایشی سپس در جعبه های با گنجایش 3 و 6 کیلوگرم برای مدت 30، 60، و 90 روز در دمای 1±0 درجه سانتی گراد در سردخانه نگهداری شدند. قبل از قراردادن جعبه ها در سردخانه،متغیرهای مانند وزن تر، مقدار مواد جامد انحلال پذیر(TSS) و کیفیت ظاهری هر تیمار یادداشت و پس از خروج از سردخانه علاوه بر متغیرهای فوق، میزان کاهش وزن، آلودگی به بیماری ها، و درصد میوه های سالم اندازه گیری شد. برای اجرای آزمایش از طرح فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار و برای مقایسه میانگین از آزمون دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد که رقم شصت عروس خواص انبارمانی بهتری نسبت به رقم فخری دارد. بنابراین، برای نگهداری در سردخانه و عرضه به بازار در خارج از فصل مناسب تر است. همچنین نشان داده شده که تدخین با گاز SO2 در کنترل رشد کپک و همچنین حفظ درصد بالاتر میوه سالم و قابل عرضه به بازار بسیار موثرتر از سایر روش های ضدعفونی است. هر چند غوطه ورسازی انگور در قارچ کش پس از برداشت نیز در رتبه دوم اهمیت قرار می گیرد. جعبه های 3 کیلوگرمی به دلیل آلودگی بسیار کمتر به کپک و باقی گذاشتن درصد بالاتری از میوه های سالم، برای انبار کردن میوه انگور مناسب تر هستند، هر چند درصد کاهش وزن میوه در جعبه های 3 کیلوگرمی بیشتر از 6 کیلوگرمی است. مدت زمان انبارمانی تاثیر زیادی بر کلیه صفات (متغیرها) دارد به طوری که با افزایش زمان نگهداری میوه در انبار کیفیت و کمیت آن کاهش می یابد.

کنترل رسوبات در مخزن سدها یکی از موضوعات مهم در مدیریت این مخازن است که موجب افزایش عمر مفید آنها می شود. مخازن سد به عنوان یک مانع باعث تله اندازی رسوب می شود و از انتقال رسوب به رودخانه پایین دست جلوگیری می کند. افزایش مقدار رسوبات در مخزن، باعث کاهش عمر مفید سد و کاهش استفاده از آن می شود. روش های مختلفی برای تخلیه قسمتی از رسوبات مخزن مورد مطلعه قرار گرفته است. آبشویی رسوب در مخزن سد به دلیل استفاده از انرژی جریان آب و بی نیاز بودن به منبع انرژی اضافی، (مانند لایروبی)، در مخازن مختلف در سراسر دنیا به کار رفته شده است و از اولین گزینه ها در مدیریت رسوب در مخازن است. در این مقاله یک مدل ریاضی یک بعدی با جریان یکنواخت در مورد آبشویی رسوب در مخزن سد بررسی شده است. این مدل با فرض داشتن پروفیل اولیه رسوب و حل معادله پیوستگی رسوب بر اساس روش تفاضل های محدود تهیه شده است و توانایی محاسبه پروفیل رسوب با زمان را دارد. همچنین، مقدار حجم رسوبات شسته شده و حجم آب مخزن با گام های زمانی متفاوت در این مدل محاسبه می شود. این مدل برای داده های آزمایشگاهی و داده های واقعی ارزیابی شد؛ نتایج حاصل از مدل، در مقایسه با مقادیر واقعی، رضایت بخش بود. مقایسه نتایج این مدل با مدل HEC-6، مزیت این مدل و ضعف مدل HEC-6 را در پیش بینی پروفیل بستر فرسایش یافته نشان می دهد.

لجن فاضلاب به دلیل دارا بودن مقادیر قابل توجهی مواد آلی و عناصر غذایی مورد نیاز گیاه می تواند به عنوان یکی از بهترین و ارزان ترین کودهای آلی برای زمین های کشاورزی مطرح باشد. اما وجود عواملی سمی از قبیل فلزات سنگین در لجن، مهم ترین فاکتور محدودکننده استفاده از آنها به شمار می آید. در تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر توامان کاربرد لجن فاضلاب و عملیات آبشویی بر خصوصیات شیمیایی خاک و رشد و عملکرد گیاه جو (Hordeum vulgare) و جذب دو عنصر سرب و کادمیم در این گیاه، آزمایشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. تیمارها شامل 5 سطح کاربرد لجن فاضلاب (0، 50، 100، 200، و 400 تن در هکتار) و دو سطح آبشویی (0 و 10 درصد) بودند. در پایان فصل رشد، خصوصیات مختلف خاک از جمله EC, pH، کربن آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، سدیم، SAR، و میزان فراهمی عناصر سرب و کادمیم و همچنین خصوصیات گیاه شامل کیفیت ظاهری، وزن صددانه، عملکرد ماده خشک اندام هوایی و غلظت عناصر سرب و کادمیم در ساقه و برگ بررسی شد. نتایج آزمایش نشان داد که لجن فاضلاب اثر معنی داری بر تمامی خصوصیات اندازه گیری شده خاک دارد. به طوری که افزایش میزان کاربرد لجن، باعث کاهش pH و افزایش سایر پارامترها می شود. افزایش میزان کاربرد لجن فاضلاب همچنین باعث افزایش معنی دار غلظت عناصر سرب و کادمیم در گیاه شد و بر کیفیت ظاهری گیاه نیز تاثیر گذاشت اما بر وزن صددانه و عملکرد ماده خشک اندام هوایی معنی دار نبود.اثر فاکتور آبشویی بر هیچ یک از خواص فوق الذکر خاک جز غلظت منیزیم و کلسیم در محلول خاک معنی دار نبود. فاکتور آبشویی عملکرد ماده خشک اندام هوایی را به طور معنی داری افزایش داد ولی بر وزن صددانه و همچنین غلظت عناصر سرب و کادمیم تاثیر معنی داری بر جای نگذاشت. اثر متقابل فاکتورها در هیچ یک از موارد اندازه گیری شده معنی دار نبود.

برای جلوگیری از تلفات آب در کانال های آبیاری و ارتقای راندمان انتقال و توزیع آب، اغلب از پوشش های بتنی استفاده می شود ولی در اکثر موارد، بتن به کار رفته در این پوشش ها پایایی لازم را ندارند و پس از گذشت مدت زمان کوتاهی از اجرای طرح، دچار ترک خوردگی و تخریب می شود. برای بررسی این موضوع، مطالعه موردی روی پوشش بتنی کانال های آبیاری دشت همدان- بهار انجام گردیده است. به همین منظور، پس از جمع آوری و بررسی اسناد و مدارک موجود و بازدید از کانال های تخریب شده در منطقه، و مشاهدات عینی نمونه هایی تهیه شد. تعدا 9 نمونه مغزه از پوشش بتنی، 78 نمونه خاک بستر، و 12 نمونه آب جاری در  کانال های  مذکور مورد آزمایش های مختلف قرار گرفتند. بر اساس مجموعه نتایج حاصل از بازدیدها و آزمایش ها، عوامل اصلی ترک خوردگی و تخریب پوشش بتنی کانال ها در قالب دو گروه عوامل داخلی شامل کرموبودن بتن، نفوذ پذیری بالا، و مقاومت فشاری پایین و عوامل خارجی شامل ذوب و یخبندان متواتر و تغییرات دما، و همچنین مسایل طراحی و اجرا شناسایی شدند.

شرایط جریان غیردارسی را می توان برای جریان روی محیط های متخلخل مستغرق توسعه داد. یکی از این محیط های متخلخل که برای ایجاد تاخیر در سیلاب و کاهش پیک هیدروگراف سیلاب طراحی و ساخته می شود. سد سنگریزه ای تاخیری نام دارد. وجود جریان روی این محیط ها، تراوش جریان و پتانسیل حرکت مواد باعث پیچیده ترشدن بررسی حرکت جریان در چنین محیط هایی می شود. جریان مستغرق در محیط های متخلخل سنگریزه ای مستغرق در سه ناحیه جریان بالایی، جریان در ناحیه تراوش نرمال، و ناحیه انتقالی بررسی شده است. در این تحقیق، ابتدا معادلات حاکم بر جریان در هر بخش جداگانه توسعه داده شد و پس از ان با ترکیب این معادلات با شرایط مرزی، مدل ریاضی یک بعدی حاکم بر کل جریان به دست آمده است. برای بررسی صحت مدل ریاضی تهیه شده، دو مدل فیزیکی از سد سنگریزه ای به ابعاد 30×30×60 سانتی متر با قطر دانه بندی 15-10 و 20-15 میلی متر ساخته شده است. در هر آزمایش پارامترهای شیب فلوم، عمق جریان در کانال، دبی عبوری، و مشخصات سیال اندازه گیری شده است. در ادامه، روابط و ضرایبی که محققان مختلف برای جریان درون محیط های متخلخل ارایه داده اند بررسی و بهترین آنها انتخاب شدند.

برای کوبیدن محصولات دانه ای، از روش های متفاوت استفاده می شود. خرمنکوب های متداول، بر اساس ضربه وارد بر محصول (داخل واحد کوبش) کار می کنند و از این جهت ممکن است باعث ایجاد ضایعات در دانه شوند. در روش دیگری که به روش جریان محوری معروف است و اخیرا در اکثر ماشین های برداشت غلات از آن استفاده می شود، به دانه آسیب کمتری وارد می شود. در قالب این طرح، روی یکی از خرمنکوب های متدوال برنج مدل(T30)  ساخت کارخانه اشتاد ایران، تغییراتی به منظور تبدیل آن  به واحد کوبش جریان محوری داده شد. درپوش واحد کوبش خرمنکوب T30 تعویض و به جای آن از درپوشی استفاده شد که با طرح خرمنکوب های جریان محوری IRRI (International Rice Research Institute) مطابقت داشت. طرح کوبنده نیز تغییر داده شد. دستگاه با دو رقم برنج مورد آزمایش و ارزیابی قرار گرفت. تعداد تیمارها 20 بود و هر آزمایش در 4 تکرار انجام شد. عوامل مستقل متغیر در آزمایش ها شامل رطوبت دانه محصول (دو سطح)، رقم (خزر و هاشمی)، سرعت خطی کوبنده (پنج سطح)، و عوامل وابسته شامل درصد دانه های صدمه دیده، درصد دانه های کوبیده نشده، و درصد کاه (موادی به غیر از دانه) موجود در نمونه ها بودند. برای تجزیه و تحلیل داده ها، از طرح آزمایشی کرت های دوبار خردشده در قالب بلوک های کامل تصادفی و برای مقایسه میانگین ها از آزمون چند دامنه ای دانکن استفاده شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد که سرعت خطی کوبنده بر درصد دانه های آسیب دیده، تلفات کوبش، و نسبت کاه به دانه اثر معنی داری (p<0.01) دارد و اثر رقم بر تلفات کوبش بسیار معنی دار (p<0.01) است. به طوری که مقدار آن در آزمایش با رقم خزر صفر و با رقم هاشمی قابل توجه بود. در کلیه آزمایش های با ارقام خزر و هاشمی، اثر رطوبت بر عوامل وابسته مذکور غیرمعنی دار نشان داده شد.

در این تحقیق، دمای انتقال شیشه ای (Tg) و دمای ذوب (Tm) ژلاتین با رطوبت های 7، 11 و 14 درصد به کمک تکنیک گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) اندازه گیری شد. با افزودن آب به ژلاتین، مقادیر Tg و Tm کاهش یافت. Tg ژلاتین نیمه بلوری بیش از مقدار Tg در ژلاتین با ساختار بی شکل یا آمورف بود که با سردکردن سریع از حالت مذاب به دست می آید. تغییر انتالپی (ΔH) حاصل از پدیده زمانمندی فیزیکی در حالت شیشه ای در ژلاتین با ساختمان های مولکولی مختلف (نیمه بلوری یا بی شکل) و در رطوبت ها و دماهای نگهداری متفاوت مطالعه شد. مشخص شد که مقدار و میزان تغییر انتالپی، با افزایش پارامتر دمای جابه جایی (Ta-Tg) افزایش می یابد. این پارامتر قادر است اثرهای ویژگی ساختمانی، میزان آب، و دمای نگهداری را توضیح دهد.

به کمک فناوری ماشین بینایی، محصولات کشاورزی با هزینه کمتر و با دقت و کیفیت بهتری جداسازی و درجه بندی می شوند. در این تحقیق از این فناوری برای جداسازی تخم مرغ های معیوب و درجه بندی آنها از نظر اندازه و جرم استفاده شده است. با نصب یک دوربین ویدیویی دیجیتال روی خط انتقال تخم مرغ، تصاویر برداشت شده از تخم مرغ ها برای پردازش به رایانه دستگاه ارسال می شود. رایانه سیستم به کمک نرم افزار تهیه شده، قادر است تصاویر دریافتی را بر حسب درصد لکه های موجود روی آن، شکستگی، و ابعاد پردازش کند. پس از آن، فرمان های لازم مطابق با پیش فرض های مورد نظر برای بخش مکانیکی دستگاه واقع در مسیر خط انتقال، صادر می شود. در آزمایش های اولیه برای تعیین دقت نرم افزار، تمام تخم مرغ های معیوب را به درستی تشخیص داده شد و میزان خطا در تخمین حجم و وزن، به طور متوسط کمتر از 1 درصد بود.