فهرست مطالب

ماشین های کشاورزی - سال چهارم شماره 2 (پیاپی 8، نیمسال دوم 1393)

نشریه ماشین های کشاورزی
سال چهارم شماره 2 (پیاپی 8، نیمسال دوم 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/08/13
  • تعداد عناوین: 27
|
  • مقاله پژوهشی
  • فاطمه کریمی علی فدوی صفحات 133-140
    پسته وحشی یا بنه سطح معادل 2/4 میلیون هکتار از جنگلهای ایران را پوشانده است. استفاده و فرآوری بر روی محصول این درخت با توجه به خواص داروئی و غذایی بالای آن همچنان بصورت محدود و سنتی می باشد. هدف اصلی در این تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی واحد مغزکن پسته وحشی می باشد، بدین منظور بنه سیرجان استان کرمان به عنوان محصول مورد مطالعه انتخاب و مشخصات فیزیکی و مکانیکی آن مبنای طراحی قرار گرفت. مکانیزم مغز کردن بر مبنای فشار هسته بنه در بین دو استوانه محرک و متحرک انتخاب گردید. در ارزیابی دستگاه تاثیر پارامترهای سرعت دورانی(سه سطح)، فاصله بین دو استوانه(چهار سطح) و رطوبت (چهار سطح) بر روی راندمان مغزکردن، درصد مغز سالم، درصد خاکه و درصد هسته های نشکسته مورد تست و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با افزایش رطوبت هسته و فاصله بین دو استوانه راندمان کاهش می یابد و از طرفی میزان مغز سالم نیز در رطوبت 6/61 درصد بر پایه تر به بیشترین مقدار خود می رسد. به طور اجمالی بیشترین راندمان مغزکردن در رطوبت 4/31 درصد، فاصله بین دو استوانه 0/48 میلیمتر و دور Rpm 25/84 می-باشد.
    کلیدواژگان: پسته وحشی، تست و ارزیابی، طراحی و ساخت، مغز کن، هسته
  • علی حاجی، احمد علی جعفری*، علیرضا کیهانی، هادی گلی، بابک نوع دوست صفحات 141-153

    در این مقاله، یک سامانه دینامومتری برای چرخ های غیر محرک فرمان پذیر ارائه شده است. برای تعیین عملکرد سامانه ابداعی، چرخ دینامومتری ساخته شده و مورد ارزیابی قرار گرفت. از چهار لودسل S-شکل به همراه ترکیب روابط نیرویی و سینماتیکی با کمترین مفروضات ساده کننده برای به دست آوردن مولفه های گشتاور (ناوشی، برگردان و غلتشی) و نیروی عمودی وارد بر چرخ استفاده شد. یک شمارنده نوری (فرستنده و گیرنده مادون قرمز) سرعت دوران چرخ را اندازه گیری نموده و از یک پتانسیومتر به منظور به دست آوردن زاویه فرمان چرخ هادی استفاده شده است. نتایج ارزیابی این سازوکار نشان داد، واسنجی سامانه به طور مطلوب انجام شده و با ضرایب تبیین بالاتر از 0/99 قابل بکارگیری در مطالعات تعیین رفتار دینامیکی وسایل نقلیه چهار چرخ می باشد.

    کلیدواژگان: دینامومتر، نیروها و گشتاورهای وارد بر چرخ، لودسل، شمارنده نوری، پتانسیومتر
  • علی ملکی مجید لشگری صفحات 154-165
    محیط کار رانندگان کمباین باید دارای شرایطی باشد تا عواملی چون صدا کمترین تاثیر را بر آنان داشته باشد به گونه ای که بتوانند از عهده وظایف عدیده در هدایت و کنترل کمباین برآیند. در این تحقیق، تعدادی از عوامل موثر بر صدای تولید شده در دو نوع کمباین جاندیر 1055 و سمپو 3065 مورد ارزیابی قرار گرفته اند. فاکتورهای مورد مطالعه شامل دورموتور، نسبت های مختلف دنده، وضعیت عملیات و فاصله میکروفن بودند. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که تراز فشار صدا با توجه به افزایش بسامد، روند کاهشی داشته و در بسامد 4000 هرتز به ترتیب برای کمباین های جاندیر و سمپو به میزان 87/96 و 84/73 دسی بل می باشد که این تفاوت در سطح احتمال 1% معنی دار شده است. هم چنین نتایج نشان می دهد که بیشینه تراز فشار صدای کمباین های جاندیر و سمپو به ترتیب برابر116 دسی بل در بسامد 250 هرتز و 111/1 دسی بل در بسامد 40 هرتز می باشد که هر دو در موقعیت گوش کاربر و در حالتی که کمباین ها فاقد کابین باشند به دست آمده اند.
    کلیدواژگان: تحلیل بسامدی، تراز فشار صدا، سروصدا، کمباین
  • محمد مزیدی، محمدحسین عباسپور فرد، محمدحسین آق خانی صفحات 166-175

    اتوماسیون تراکتورها به دلیل کاربرد وسیع این وسیله در عملیات های مختلف کشاورزی، عمرانی و صنعتی، مورد توجه جدی محققین قرار گرفته است. در این تحقیق یک سامانه هدایت از راه دور برای تراکتور طراحی و ساخته شده است تا کاربر بتواند به دور از شرایط سخت و پرتنش کابین تراکتور عملیات هدایت تراکتور را اجرا کند. از یک دوربین مدار بسته و یک موتور الکتریکی به ترتیب جهت مشاهده مسیر و چرخاندن میل فرمان استفاده شده است. ارتباط دو طرفه بین مرکز کنترل و واحد کنترل بر روی تراکتور توسط شبکه بی سیم فراهم شده است. جهت ارزیابی عوامل موثر بر دقت هدایت، از موقعیت نصب دوربین، سرعت چرخش میل فرمان و سرعت پیشروی هر کدام در دو سطح در یک طرح فاکتوریل در قالب کاملا تصادفی استفاده شد. از ریشه میانگین مربعات (RMSE) انحراف عرضی و فراوانی نقاط خارج از محدوده مجاز اطراف مسیر مرجع (Nout) به عنوان صفت مورد بررسی در جدول تجزیه واریانس استفاده شد. نتایج آزمایش ها بر روی دو سطح آسفالت و خاک ارائه شده است که در نهایت سطح خاک به دلیل شکل پذیری بیشتر حساسیت کمتری نسبت به تغییر سطوح متغیرهای طرح آزمایش مذکور داشته و پایداری خوبی از خود نشان داده است. از آنجایی که دقت سامانه هدایت از راه دور به توانایی، مهارت و تمرکز کاربر وابستگی دارد، سرعت چرخش میل فرمان به تنهایی در دقت هدایت بی تاثیر بوده است. جایگاه نصب دوربین در جلوی تراکتور از دقت بالاتری نسبت به جایگاه عقب تراکتور برخوردار بوده و همانند نتایج دیگر محققین با افزایش سرعت پیشروی، RMSE انحراف عرضی و Nout افزایش پیدا کرده است.

    کلیدواژگان: اتوماسیون تراکتور، دوربین مدار بسته، شبکه بی سیم، هدایت بدون سرنشین
  • هانیه روشن سید جلیل رضوی مهدی قیصری صفحات 176-183
    بحران کم آبی از چالش های جهان امروز است که برای حل آن کشور های مختلف باید منابع آب خود را به بهترین نحو مدیریت کنند. اساس کشاورزی دقیق بر مبنای کاربرد نهاده ها به صورت خاص مکانی است، تا بتوان متناسب با نیاز موجود و شرایط خاک و گیاه نهاده ها را مصرف نمود. آب از جمله این نهاده هاست که استفاده بهینه از آن بر اساس راهبرد آبیاری نرخ متغیر در کشاورزی دقیق مورد توجه است. هدف اصلی از انجام این تحقیق طراحی و ساخت یک آبپاش هوشمند نرخ متغیر در سامانه آبیاری بارانی کلاسیک ثابت بود. به این منظور طرح اولیه آبپاش پیشنهادی شامل یک پلانجر کنترل کننده جریان و فشار با استفاده از نرم افزار Fluent شبیه سازی شد. سپس نقشه اصلی آبپاش تهیه و برای ساخت طی سه مرحله ساخت مدل، ریخته گری و تراشکاری اقدام گردید. آزمایش نحوه کار آبپاش ساخته شده در سه سطح فشار و سه موقعیت قرار گیری پلانجر (از کمترین تا بزرگترین سطح مقطع عبور آب از قسمت داخلی آبپاش) و سه قطر نازل انجام شد. نتایج نشان داد پلانجر توانایی تغییر دبی و فشار خروجی آبپاش را دارد و روند تغییرات دبی و فشار تحت تاثیر موقعیت پلانجر بسیار پیچیده است. مدل Fluent برای شرایطی که پلانجر نیمه باز تا کاملا باز باشد، کارایی خوبی دارد. اما در شرایطی که پلانجر مسیر جریان را بیشتر از نصف مسدود کند، کارآیی خوبی ندارد.
    کلیدواژگان: آبپاش نرخ متغیر، آبیاری، شبیه سازی، کشاورزی دقیق
  • محمد مهدی مهارلویی، محمد لغوی، سید مهدی نصیری صفحات 184-193

    کشاورزی دقیق همواره به دنبال بیان علل و عوامل وجود تغییرات و اتخاذ تصمیمات مناسب در مزرعه است. یکی از زمینه-های مورد تحقیق در سه دهه اخیر ارائه راهکار هایی برای تهیه نقشه های تغییرپذیری عملکرد کمی محصول بوده است. در این پژوهش با توجه به اهمیت تهیه این نقشه ها تلاش شد تا با اندازه گیری پیوسته ضخامت لایه علوفه افزوده شده در هر مرحله از پرس علوفه درحین عملیات بسته بندی به وسیله یک چرخ ستاره ای جدید و تلفیق آن با داده های موقعیت مکانی دستگاه بیلر که از سامانه مکان یابی جهانی دریافت می شد، نقشه عملکرد محصول ترسیم شود. همچنین پژوهشگران پیشگام در علم کشاورزی دقیق توجه به شاخص های کیفیت محصول و مطالعه عوامل تاثیر گذار بر آن را نیز با اهمیت می دانند. بدین منظور تلاش شد تا در این تحقیق، علاوه بر نقشه عملکرد، روشی غیر مخرب و بلادرنگ برای تخمین برخی از شاخص های کیفیت تغذیه ای محصول یونجه در مزرعه ارائه و ارزیابی شود. بدین منظور اندازه گیری انرژی برشی ویژه وارد بر تیغه و انرژی فشردگی ویژه در سر پلانجر یک دستگاه بیلر در شرایط مزرعه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آنالیز رگرسیون و آزمون همبستگی سامانه اندازه گیری عملکرد کمی، رابطه خطی بسیار خوب روش پیشنهادی با جرم محصول را نشان داد (0/96 =r و 0/92 =R2). نتایج استفاده از انرژی برشی ویژه در تخمین شاخص های فیبر خام و شاخص تجمعی RFV با توجه به شرایط مزرعه ای نتایج قابل قبولی داشت. استفاده از انرژی فشردگی ویژه تنها در تخمین شاخص ماده خشک مناسب بود. هیچ یک از دو روش پیشنهادی اندازه گیری انرژی برشی ویژه و انرژی فشردگی ویژه، نتوانست شاخص تغذیه ای پروتئین خام را تخمین بزند. مطالعات بیشتر در شرایط وسیع تری از تغییرات شاخص های کیفیت و رقم های یونجه پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: شاخص های کیفیت تغذیه ای، عملکرد کمی، کشاورزی دقیق، یونجه
  • اسماعیل چالی گر، محمدحسین رئوفت، سید محمدرضا خادم، ابراهیم چالی گر صفحات 194-205

    در زراعت ردیفی چغندرقند سله شکنی و وجین کاری در کشور با روش دستی انجام می گیرد. در این تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی یک نمونه سله شکن- وجین کن مجهز به فناوری حسگر مادون قرمز اجرا شده است. هیدروموتور محرک تیغه، با سیگنال حسگرهای تشخیص فاصله تحریک می شوند. یک جک بادی نیز مجموعه تیغه در حال گردش را به طرف بالا و پایین هدایت می کند تا تیغه از بالای بوته ها بدون آسیب رساندن به آنها عبور کرده و بین بوته ها برای سله شکنی و وجین با زمین درگیر شود. دستگاه با طرح اسپیلیت پلات، از نوع بلوک کامل تصادفی با سه تکرار ارزیابی شد. دستگاه از نظر تیمارهای سرعت پیشروی تراکتور در دو سطح 0/4و 1 کیلومتر بر ساعت و چهار فاصله بین بوته ها در هر ردیف 20، 25، 30و 40 سانتی متری مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان صدمه وارده به بوته ها فقط با تیغه چهار پره و مساحت سله شکنی با انواع تیغه های دو، سه و چهار پره اندازه گیری گردید. بر اساس نتایج فاصله بین بوته ای در ردیف بر میزان بوته های صدمه دیده بطور معنی داری در سطح یک درصد موثر بوده و مقایسه میانگین بیانگر آنست که فاصله20 سانتی متری بیشترین و 40 سانتی متری کمترین درصد صدمه به بوته ها را در پی داشته است. نتایج نشان داد که سرعت بر میزان بوته های صدمه دیده با تیغه چهار پره اثر معنی داری در سطح یک درصد داشته و سرعت 1 کیلومتر بر ساعت با فاصله 20 سانتی متری بیشترین (59 درصد) و سرعت 0/4 کیلومتر بر ساعت با فاصله 40 سانتی متری کمترین (3/34 درصد) درصد صدمه به بوته ها را در بر داشت. ضمنا تیغه دو پره بیشترین درصد مساحت سله شکنی را در برداشته است.

    کلیدواژگان: حسگر مادون قرمز، زراعت چغندر قند، سله شکن، وجین کن
  • هوشنگ افضلی گروه صفحات 206-213
    به منظور ارزیابی ماشین های پوست کن پسته، عملکرد سه ماشین رایج استوانه پیچی، استوانه پیچی- تیغه ای و استوانه لاستیکی در سه زمان برداشت (اول، وسط و پایان فصل برداشت) با فاصله 15 روز در سه تکرار ارزیابی شدند و صفات راندمان پوست گیری، درصد دانه های شکسته، درصد دانه هایی ناقص پوست شده، درصد دانه های پوست نشده تعیین گردید. این تحقیق با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی انجام شد. نتایج نشان داد اثر متقابل زمان برداشت و نوع ماشین بر راندمان پوست گیری، شکستگی دانه در خروجی دانه و پوست در سطح احتمال 5 درصد و بر صفت دانه های پوست نشده و ناقص پوست شده در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شد. بیشترین راندمان پوست گیری مربوط به ماشین استوانه لاستیکی در پایان فصل برداشت پسته با 90/81 درصد بود. اثر متقابل زمان برداشت و نوع ماشین درصد دانه شکسته در دو کانال خروج دانه و پوست سبز را تحت تاثیر خود قرار داد به طوری که ماشین استوانه لاستیکی در هر سه زمان برداشت با کمترین درصد شکستگی دانه در خروجی دانه و خروجی پوست از سایر تیمارها برتر شد. کمترین درصد شکستگی دانه در خروجی دانه و پوست به ترتیب با 0/47 و 0/23 درصد به ماشین استوانه لاستیکی و وسط فصل برداشت و بیشترین درصد شکستگی دانه در خروجی دانه و پوست به ترتیب با 2/75 و 3/86 درصد به ماشین استوانه پیچی اول فصل برداشت اختصاص یافت. کمترین درصد دانه های پوست نشده از ماشین استوانه پیچی- تیغه ای با 2/5 درصد در پایان فصل برداشت بدست آمد.
    کلیدواژگان: پسته، راندمان پوست گیری، زمان برداشت، شکستگی دانه، ماشین پوست کن
  • نواب کاظمی، مرتضی الماسی، هوشنگ بهرامی، محمد جواد شیخ داوودی، موسی مسگرباشی صفحات 214-225

    بازده انرژی کل تراکتورشاخصی مهم در مصرف انرژی در عملیات خاک ورزی است. برای اندازه گیری دقیق و هم زمان این فاکتور و سایر عوامل موثر بر آن، ابتدا تراکتور مسی فرگوسن 399 را به انواع حسگرها و واحد جمع آوری اطلاعات تجهیز نموده به طوری که پارامترهای میزان مصرف سوخت، سرعت پیش روی، سرعت خطی و بکسواد چرخ های محرک و سرش چرخ های متحرک تراکتور، دور موتور، نیرو و توان کششی را به صورت هم زمان با اجرای عملیات دیسک زنی، با سرعت داده برداری 1000 داده در ثانیه اندازه گیری و به صورت بی سیم تا 1/5 کیلومتر بروی کامپیوتر کاربر نمایش و هم زمان با فرمت اکسل ذخیره می نماید. سخت افزار و برنامه نویسی CSHARPبه گونه ای است که پایش هم زمان بر تغییرات پارامترهای عملکردی و ذخیره سازی برای کاربران در فواصل دورتر ازطریق اینترنت نیز مقدور است. سپس با اجرای طرح آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کرت های خرد شده، سه عامل مهم مدیریتی سنگین سازی، انتخاب دنده و حالت محور محرک مورد بررسی قرار گرفت و با روش های تجزیه واریانس، پس از واریانس و تجزیه علیت تحلیل گردید. نتایج نشان داد،استفاده از تجهیزات الکترونیک و پایش از راه دور داده ها در شرایط کاملا واقعی و دقیق با تعداد بسیار بالای نمونه برداری (تا هر میلی متر پیش روی تراکتور یک داده)بوده که موجب کسب نتایجی قابل اعتماد است.هم چنین تجزیه علیت حاکی از معرفی سه پارامتر درصد بکسواد، مصرف سوخت و درصدی از توان لازم معادل محور تواندهی تراکتور به عنوان اثرگذارترین پارامترها بر بازده انرژی کل ترکیب تراکتور – خاک ورز است و نتایج تجزیه واریانس نشان می دهد اثرات عوامل دنده و محور محرک در سطح 1% معنی دار اما سنگین سازی، تاثیر معنی داری بر بازده انرژی کل ندارد.

    کلیدواژگان: بازده انرژی کل، بی سیم، حسگر، مصرف سوخت
  • محمدعلی ابراهیمی نیک، آوا حیدری، حبیب الله یونسی صفحات 226-235

    پیرولیز سریع یک از فناوری های جذاب برای تولید سوخت مایع (نفت زیستی) از زیست توده است که پتانسیل زیادی برای استفاده در صنعت و حمل ونقل دارد. ضایعات ذرت (چوب و کلش) و چوب اکالیپتوس به عنوان دو منبع لیگنوسلولزی، از فراوانی زیادی در سطح جهان برخوردار هستند. در این مطالعه پیرولیز سریع این دو ماده تحت دمای 500 درجه سانتی گراد، جریان گاز حامل 660 لیتر در ساعت، اندازه ذرات 2-1 میلی متر و نرخ تغذیه 80، 90 و 110 گرم در ساعت مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها به صورت پیوسته در یک رآکتور بستر سیال انجام شد. میعان بخارات پیرولیزی در 3 مرحله سرمایشی (15، 0 و 40- درجه سانتی گراد) به اضافه مرحله جذب الکترواستاتیک صورت می پذیرفت. نتایج نشان داد که افزایش نرخ تغذیه در هر دو ماده خام ابتدا باعث افزایش تولید نفت زیستی و سپس کاهش آن می شود. بیشترین میزان نفت زیستی به میزان 22/4 درصد از چوب اکالیپتوس در نرخ تغذیه 90 گرم در ساعت به دست آمد. کارایی تولید نفت زیستی از پیرولیز سریع بقایای ذرت به طور متوسط کمتر از چوب اکالیپتوس بود. در تمامی آزمایش ها، نفت به دست آمده از چگالنده الکترواستاتیک قهوه ای پررنگ با ویسکوزیته بسیار بالا بود.

    کلیدواژگان: انرژی های تجدیدپذیر، پیرولیز سریع، زیست توده، نرخ تغذیه
  • سید حبیب الله هاشمی فرد دهکردی، مرتضی الماسی، علی محمد برقعی، بابک بهشتی صفحات 236-243

    امروزه استفاده از سوخت بیواتانول بعنوان یک سوخت جایگزین تجدیدپذیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مخلوط های بیواتانول و دیزل با نسبت های مختلفی در موتورهای دیزل و بنزینی استفاده می شود. ارتعاش بطور مستقیم اثر مخرب بر روی قطعات موتور و کاربر دارد و بهمین دلیل بررسی ارتعاش حاصل از فرایند احتراق در موتورهای احتراق داخلی همواره مورد توجه محققان بوده است. در این تحقیق تاثیر مخلوط های بیواتانول و دیزل در شش ترکیب دیزل خالص (D100)، E2 (مخلوط 2 درصد بیو اتانول و 98 درصد دیزل)، E5، E10، E15 و E20 بر روی ارتعاش موتور تراکتور دوچرخ میتسوبیشی مورد بررسی قرار گرفت. موتور در سرعتهای 1200، 1600، 2000 و 2400 دوربردقیقه برای تمامی مخلوط های سوخت تست شد، همچنین برای دو سوخت D100 و E10 اثر بار موتور بر مقدار ارتعاش بررسی شد. نتایج نشان داد مخلوط های سوخت اثر معنی داری بر مقدار ارتعاش دارد. کمترین مقدار ارتعاش مربوط به E10 و بیشترین ارتعاش مربوط به سوخت E20 است. همچنین ثابت شد، با افزایش دور موتور برای تمامی مخلوط های سوخت، مقدار شتاب نیز افزایش می یابد. نتایج نشان داد افزایش بار موتور اثر معنی داری بر مقدار شتاب عمودی و جانبی دارد بگونه ای که با افزایش بار موتور، مقدار شتاب در راستای جانبی کاهش یافت ولی مقدار شتاب عمودی در ابتدا روند افزایشی و پس از آن روند کاهشی دارد.

    کلیدواژگان: ارتعاش، بیو اتانول، تراکتور دوچرخ، دیزل، موتوردیزل
  • فریده علیپور، محمدحسین آق خانی، محمدحسین عباسپور فرد، عادل سپهر صفحات 244-254

    بررسی و مطالعه بر روی تکنیک سنجش از دور نشان می دهد که تصاویر ماهواره ای و تکنیک های سنجش از دور، به دلیل فراهم آوردن داده های به هنگام و قابلیت بالای آنالیز تصاویر، کاربرد گسترده ای در تمامی بخش ها از جمله کشاورزی و منابع طبیعی دارند. در پژوهش حاضر، به منظور شناسایی و تفکیک اراضی زیر کشت محصولات مختلف و تهیه نقشه انواع محصولات منطقه ای در اطراف مشهد (مزرعه نمونه آستان قدس رضوی) از دو تصویر (مربوط به ماه های اریبهشت و شهریور) داده های رقومی ماهواره لندست، سنجنده ETM+ مربوط به سال 1391 استفاده شد. جهت طبقه بندی تصویر در هر یک از این دو ماه، از روش طبقه بندی نظارت شده شامل حداکثر احتمال و شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. برای مقایسه تصویر حاصل از دو روش، نمونه های تعلیمی و آزمایشی و روش کار کاملا یکسانی برای هر دو روش انتخاب شد. جهت ارزیابی صحت نتایج طبقه بندی، نقشه تولیدی با نقاط واقعیت زمینی مشخص شده از طریق GPS، مورد بررسی قرار گرفت. ضریب کاپا و صحت کلی برای روش حداکثر احتمال به ترتیب 82 و 85 درصد و برای شبکه عصبی به ترتیب84 و 87 درصد برآورد گردید. مساحت های سطح زیر کشت محاسبه شده از نقشه طبقه بندی به روش حداکثر احتمال و شبکه عصبی توانست به ترتیب با اختلاف متوسط 16/8 و 14/2 درصد با اطلاعات مساحت های موجود در مزرعه آستان قدس مساحت محصولات مختلف را تخمین بزند. نتایج این تحقیق نشان داد که تصاویر ماهواره ای از قابلیت بالایی برای تفکیک سریع اراضی زراعی و تهیه نقشه انواع محصولات در منطقه و تعیین سطح زیر کشت با دقت نسبتا مناسب در مقیاس منطقه ای برخوردار است. این اطلاعات برای برنامه ریزی های کلان منطقه ای در قالب تدوین الگوی کشت یا توسعه مکانیزاسیون بسیار مفید می باشند.

    کلیدواژگان: حداکثر احتمال، سنجش از دور، ETM+، طبقه بندی شبکه عصبی، محصولات کشاورزی
  • محمدعلی رستمی، محمدحسین رئوفت، عبدالعباس جعفری، محمد لغوی، مهدی کسرایی، سید محمدجعفر ناظم سادات صفحات 255-265

    دردست داشتن اطلاعات مربوط به شدت خاک ورزی و پوشش بقایای گیاهی در سطح خاک در اعمال سیاست گذاری های مربوط به ترویج کشاورزی، طراحی و تولید ابزار خاک ورزی و ارتقای روش های مدیریتی و نظارتی سودمند است. روش های مرسوم برای تخمین درصد پوشش بقایای گیاهی و شدت خاکورزی مانند روش توزین بقایا، خط مورب و مقایسه تصاویر، خسته کننده و وقت گیر بوده و در سطح وسیع قابل استفاده نیستند. این تحقیق به منظور بررسی و یافتن یک روش دقیق و سریع برای پایش مدیریت بقایا و شدت خاکورزی انجام شد. در این مطالعه فن آوری تصاویر ماهواره ای به عنوان یک راهکار سریع و آسان برای تخمین درصد پوشش بقایا در سطح خاک و پایشگر خاکورزی حفاظتی و شدت خاکورزی مورد استفاده قرار گرفت. از این رو توانایی داده های تصویر چند طیفی سنجنده WorldView-2 با استفاده از تعداد یازده شاخص طیفی و آنالیز جداسازی طیفی خطی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور در 90 موقعیت از مزارع آزمایشی پلات هایی در نظر گرفته شده و در هر پلات چند عکس توسط یک دوربین عکاسی دیجیتالی از سطح مزرعه برداشت شد. درصد پوشش بقایای سطح خاک در هر عکس با روش پردازش تصویر اندازه گیری و متوسط داده های همه تصاویر به عنوان داده زمینی در آن پلات ثبت شد. داده های نظیر ماهواره ای از تصویر سنجنده WorldView-2 استخراج شده و همبستگی درصد پوشش بقایا در زمین، که با استفاده از پردازش عکس های دیجیتالی به دست آمده بود با داده های تصاویر ماهواره ای بررسی شد. نتایج نشان داد که درصد پوشش بقایا در سطح خاک با شاخص های IPVI، RVI1، RVI2 و GNDVI همبستگی مناسبی دارند (R2 = 0.74-0.81). درصد پوشش بقایا در سطح خاک که با آنالیز جداسازی طیفی خطی تخمین زده شده بود، با داده های به دست آمده از عکس های زمینی همبستگی مناسبی داشت (R2 = 0.75). دو شاخص طیفی IPVI و RVI1 که دارای بالاترین همبستگی با درصد پوشش بقایا در سطح خاک بودند برای پیش بینی شدت خاکورزی در مزارع مورد مطالعه انتخاب شدند. نتایج نشان داد که دقت طبقه بندی شدت خاکورزی به کمک این دو شاخص در شرایط مختلف 100 – 78 درصد و بنابراین بسیار نزدیک به اندازه گیری ها و مشاهدات زمینی می باشد.

    کلیدواژگان: آنالیز جداسازی طیفی خطی، تصاویر چند طیفی، تصاویر ماهواره ای، خاکورزی حفاظتی، شاخص های طیفی
  • سید حسین فتاحی، شمس الله عبدالله پور، اسماعیل اسماعیل زاده، محمد مقدم واحد صفحات 266-274

    سالانه، میلیون ها لیتر محلول سم، برای مبارزه با آفات و بیماری های گیاهی در مزارع استفاده می شود. استفاده ی گسترده از سموم شیمیایی، خطرات زیست محیطی زیادی را ایجاد می کند. بادبردگی ذرات یکی از مهم ترین معضلات در سم پاشی است، که باعث آلودگی زمین های اطراف مزرعه، انسان ها و سایر جانداران می شود. مدیریت اندازه ی ذره، عامل اصلی در کنترل بادبردگی است. در این تحقیق عوامل موثر در اندازه ی قطرات (قطرمیانه ی حجمی) نشسته در نواحی غیر هدف با استفاده از روش های آماری مورد مطالعه قرار گرفت. اثرات نوع نازل (نازل بادبزنی با سطح مقطع خروجی متفاوت)، فشار سم پاشی، ارتفاع بوم سم پاشی و سرعت باد به عنوان فاکتورهای موثر در بادبردگی، روی اندازه ی ذرات مورد بررسی قرار گرفتند. یک تونل باد افقی، با ابعاد 0/47 متر عرض، 0/75 ارتفاع و 5/5 متر طول برای انجام آزمایش ها طراحی و ساخته شد. آزمایش ها به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار انجام شد. اندازه گیری قطرات در ترکیب های تیماری با نازل بادبزنی در سه سطح مقطع خروجی (11003- 0/87 میلی متر مربع، 11004- 1/18 میلی متر مربع و 11006- 1/8 میلی متر مربع)، فشار پاشش (150، 275 و 400 کیلوپاسکال)، سرعت باد (1، 2 و 3 متر بر ثانیه) و ارتفاع پاشش بوم (0/35، 0/55 و 0/75 متر) انجام شد. کاغذهای حساس به آب در فواصل 0/8، 1/6 و 2/4 متری از انتهای پاشش نازل برای آشکارسازی اندازه ی قطرات استفاده شدند. در این تحقیق فاکتورهای فشار، سرعت باد و ارتفاع بر اندازه ی قطره در فاصله ی مورد نظر اثر افزایشی داشتند. ولی اثر نازل کاهشی بود. با توجه به ضرایب مدل رگرسیونی اثر سرعت باد قابل ملاحظه بود.

    کلیدواژگان: اندازه ی قطره، بادبردگی، تونل باد، قطر میانه ی حجمی، مدل تجربی
  • سینا لطیف التجار، عبدالعباس جعفری، سید مهدی نصیری، حمید شریفی صفحات 275-284

    تخمین عملکرد محصولات زراعی یکی از پارامترهای مهم برای مدیریت اطلاعات و منابع درکشاورزی دقیق است. این اطلاعات برای بهینه سازی نهاده های مورد نیاز در کشت های بعدی مورد استفاده قرار می گیرد. در پژوهش حاضر امکان تخمین عملکرد محصول چغندرقند با استفاده از پردازش تصویر بررسی گردید. برای انجام آزمایش ها از ردیف های کشت در طی فصل رشد و با فواصل یک ماه عکس های نواری تهیه شد. تصویر افقی پوشش سبز بوته ها در انتهای هر ماه تعیین گردید. در پایان فصل رشد و پس از استخراج غده ها از زمین، ضریب همبستگی بین سطح پوشش سبز محصول چغندرقند در هر ماه با وزن غده برداشت شده نهایی بررسی شد. نتایج حاصله نشان داد سطح قابل رویت پوشش سبز گیاه می تواند بیانگر عملکرد محصول چغندر قند در کشت پاییزه باشد. بالاترین ضریب تبیین رابطه عملکرد محصول با سطح پوشش سبز گیاه، سه ماه قبل از زمان برداشت و برابر با 0/85 بدست آمد. به منظور بررسی میزان صحت معادله حاصله در سال زراعی بعد با شرایط یکسان زمین کشت و بطور مشابه داده برداری صورت پذیرفت. نتایج حاصله نشان داد که میان وزن غده های واقعی و وزن غده های محاسبه شده از مدل سال گذشته رابطه قوی با ضریب تبیین 0/94 وجود دارد. این رابطه توانست مقدار عملکرد را با خطای نسبی حدود 9 درصد تخمین بزند. این موضوع پتانسیل استفاده از روش عکس برداری نواری را برای پیشگویی عملکرد محصول چغندرقند قبل از زمان برداشت نشان می دهد.

    کلیدواژگان: پردازش تصویر، سایه انداز، غده، عکسبرداری نواری، نقشه عملکرد
  • سعید مینایی، علی جعفری، علیرضا کیهانی، علی حاجی احمد، حمید عبدالملکی، علی محمد برقعی صفحات 285-295

    به منظور ارزیابی میزان دقت روش های مکان یابی، دراین تحقیق چهار روش مختلف، توسط حرکت یک روبات کنترل از راه دور بر روی یک مسیر معین مورد مقایسه قرار گرفت. روش های مقایسه شده عبارتند از: به کارگیری یک واحد مکان یاب جهانی(GPS)، تلفیق داده های سه واحد GPS، استفاده از یک واحد اندازه گیری ماند (IMU) به تنهایی و تلفیق داده های GPS/IMU. مقایسه این چهار روش نشان داد که استفاده از تلفیق داده های سامانه مکان یاب جهانی و واحد اندازه گیری ماند به کمک فیلتر کالمن، نسبت به روش های دیگر، دقت بالاتری در مکان یابی به دست می دهد؛به طوری که ریشه میانگین مربعات خطای این روش 23/4 cm به دست آمد. به کارگیری سه واحد GPSبه طور همزمان که در موقعیت های ثابت و با فاصله نسبتا دور از یکدیگر نصب شده اند، نیز با ریشه میانگین مربعات خطای cm31/3، در رتبه بعدی این مقایسه قرار گرفت. همچنین بررسی داده های به دست آمده از واحد اندازه گیری ماند نشان داد که کاربرد این وسیله به تنهایی، به دلیل وجود خطاهای تجمعی، برای تعیین موقعیت مناسب نمی باشد.

    کلیدواژگان: سامانه مکان یاب جهانی، واحد اندازه گیری ماند، تلفیق داده، فیلتر کالمن
  • محمد سعادتی نیا، باقر عمادی، حسن صدرنیا صفحات 296-304

    یکی از روش های غیر مخرب برای ارزیابی کیفیت درونی برخی میوه ها، پردازش و تحلیل سیگنال های صوتی حاصله از ایجاد ضربه بر روی آن ها می باشد. بر این اساس، امکان کاربرد این روش برای ارزیابی کیفیت درونی میوه هندوانه مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، تاثیر دو متغیر مستقل محل اعمال ضربه (دو طرف خط مرکزی هندوانه و مقابل محل اتصال به ساقه) و شدت ضربه (12/09، 15/08و kg.mm.s-1 17/11) بر تغییرات خواص سیگنال های صوتی حاصله مطالعه و ارتباط آن ها با تغییرات خواص بیومکانیک بافت گوشت و پوست از جمله ضریب سفتی شاخص میزان رسیدگی هندوانه به عنوان متغیر وابسته بررسی گردید. نتایج نشان داد سطوح مختلف شدت و محل اعمال ضربه تاثیر معنی داری روی نتایج آزمون صوتی داشت، به گونه ای که اعمال ضربه به اطراف خط مرکزی هندوانه و شدت ضربه kg.mm.s-1 17/11 بهترین نتیجه را نشان داد. بین خواص بیومکانیک پوست میوه های نارس، رسیده و بیش رس تفاوت معنی داری ملاحظه نشد و لذا پیش بینی می شود که تفاوت مشاهده شده در خواص صوتی هندوانه ها بیشتر به دلیل تفاوت در خواص گوشت باشد تا پوست.

    کلیدواژگان: خواص صوتی، شدت ضربه، محل ضربه، هندوانه
  • علی قاسمی ابوالفضل گودرزی عباس همت صفحات 305-311
    در این پژوهش تغییر در خواص ویسکوالاستیک سیب زمینی (رقم آگرایا) طی چهار ماه در دمای C 4 با استفاده از آزمون خزش بررسی و مدل سازی شد. نمونه های مورد استفاده به صورت استوانه های با قطر mm15 و طول mm 35 به مدت min 30 تحت تنش ثابت kPa 110 قرار گرفتند و پس از آن باربرداری انجام شد و میزان کرنش آنها با زمان اندازه گیری و ثبت شد. نمودار تغییر شکل با زمان مراحل بارگذاری و باربرداری رسم گردید. از مدل چهار عنصری بورگر به منظور مدل-سازی رفتار خزش نمونه ها استفاده گردید و ضریب الاستیسیته آنی، ضریب الاستیسیته و ویسکوزیته قسمت الاستیک تاخیری، ویسکوزیته مربوط به جریان نیوتونی و زمان تاخیر تعیین شدند. از این پارامترها می توان برای مطالعه تاثیر شرایط انبارداری بر کیفیت سیب زمینی استفاده نمود. طبق نتایج حاصله، مدل چهار عنصری بورگر به خوبی توانست رفتار خزشی نمونه ها را توصیف کند. ضرایب الاستیک آنی، ویسکوزیته و ضریب الاستیسیته مربوط به الاستیک تاخیری زمان تاخیر و ویسکوزیته مربوط به جریان نیوتونی سیب زمینی با افزایش زمان انبارداری به طور معنی داری (0/05 P)
    کلیدواژگان: آزمون خزش، خواص ویسکوالاستیک، زمان تاخیر، سیب زمینی، مدل بورگر
  • محمد قاسمی، مهدی خجسته پور، محمدحسین آق خانی صفحات 314-321

    ارزیابی خواص مکانیکی و الکتریکی محصولات کشاورزی نقش مهمی در طراحی تجهیزات و بهینه کردن عملیات پس از برداشت دارند. در میان محصولات کشاورزی، گوجه فرنگی و فرآورده های آن یکی از مهم ترین تولیدات صنایع تبدیلی در جهان می باشد و روز به روز بر اهمیت اقتصادی آن افزوده می شود. با توجه به اهمیت کیفیت و مصارف گوناگون گوجه فرنگی پس از برداشت، ارزیابی خواص مکانیکی شامل نیرو و تغییر شکل گسیختگی و کار انجام گرفته برای ایجاد گسیختگی دو رقم گوجه فرنگی (پتوارلی سی اچ و نیوتن) تحت آزمون نفوذ بر اساس هدایت الکتریکی مورد مطالعه قرار گرفت. خواص نام برده شده در سه سطح زمانی 1، 3 و 5 روز پس از برداشت اندازه گیری شدند. خواص مکانیکی مورد ارزیابی در هر دو رقم با افزایش زمان نگه داری در طی آزمون نفوذ کاهش یافت. تاثیر متقابل رقم و زمان بر روی همه پارامتر های مکانیکی بجز تغییر شکل گسیختگی ارقام مورد بررسی در سطح 1% معنی دار شد. هدایت الکتریکی هر دو رقم با افزایش زمان نگهداری کاهش یافت. روابط معنی داری در سطح 1% میان هدایت الکتریکی و خواص مکانیکی بجز تغییر شکل شکست رقم پتو ارلی سی اچ یافت شد. در میان پارامتر های مکانیکی نیروهای گسیختگی و کار گسیختگی هر دو رقم با هدایت الکتریکی همبستگی داشتند.

    کلیدواژگان: گوجه فرنگی، خواص مکانیکی، هدایت الکتریکی
  • رسول معمار دستجردی، سعید مینایی، محمد هادی خوش تقاضا صفحات 324-334

    تکنیک های فراصوتی به آن سرعتی که برای بررسی کیفیت مواد غذایی، به کار گرفته شده، در تعیین کیفیت میوه ها گسترش نیافته است. در این تحقیق برای کیفیت سنجی میوه ی گلابی رقم شاه میوه از سامانه فراصوتی استفاده شد که بخش های اصلی آن عبارت بودند از تپ ساز/ تپ گیر، تراگذرهای فرستنده و گیرنده دارای هورن نمایی (kHz 75)، برنامه ی کنترل، رایانه، و سامانه ی جمع آوری داده ها. برای کیفیت سنجی، از میان ویژگی های مکانیکی (آزمون های مخرب)، شاخص سفتی، میزان مواد جامد محلول، میزان اسیدیته، ضریب کشسانی، pH و درصد ماده ی خشک و از میان شاخص های فراصوتی (آزمون غیر مخرب)، سرعت امواج فراصوت و ضریب تضعیف مورد بررسی قرار گرفتند. سطوح کیفی گلابی عبارت بودند از نارس، رسیده و بیش رس. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که اثر سطوح کیفی نمونه بر تمام عوامل وابسته به غیر از میزان مواد جامد محلول و میزان ماده خشک در سطح 0/01 معنی دار است و سفتی بافت به عنوان مهم ترین شاخص در تعیین بلوغ تجاری میوه گلابی رقم شاه میوه انتخاب شد. همچنین مشخص شد که اثر سطوح کیفی بر سرعت امواج فراصوت و ضریب تضعیف در سطح 0/01 معنی دار است. بررسی رابطه ی بین سفتی و ضریب کشسانی با خواص فراصوتی نشان داد که، رابطه ای خطی بین سفتی و سرعت امواج فراصوت وجود دارد و با افزایش میزان سفتی میوه، سرعت امواج افزایش می یابد(R2 =0.81). همچنین مشاهده شد که رابطه ای منفی بین سفتی و ضریب تضعیف وجود دارد (R2 =0.895) و با افزایش میزان رسیدگی یعنی کاهش سفتی، ضریب تضعیف به صورت نمایی افزایش می یابد. رابطه ی نمایی خوبی بین ضریب کشسانی با سرعت امواج فراصوت (R2 =0.86) و ضریب تضعیف (R2 =0.835) به دست آمد.

    کلیدواژگان: کیفیت سنجی، آزمون غیرمخرب، فراصوت، سفتی، میوه ی گلابی
  • محمدرضا مستوفی سرکاری، میر سعید ولیعهدی، ایرج رنجبر صفحات 335-343

    نمایشگرهای اتلاف دانه وسائلی هستند که با نصب آن ها روی کمباین، اندازه گیری تلفات دانه در نقاط مختلف میسر می شود. این سامانه به کاربر امکان می دهد که بیشینه ی سرعت پیش روی را انتخاب نماید تا اتلاف دانه را در سطح قابل قبول نگه دارد. این واحدها به منظور اندازه گیری مقدار دانه ای که روی کلش کش ها و غربال ها می رود یک سامانه ی نمایشگر را به کار می گیرد که به طور پیوسته و در حال حرکت میزان تلفات را نشان می دهد. طبق گزارش دفتر مجری گندم، افت انتهای کمباین بطور متوسط بین 1/72 تا 2/14 در صد بوده، که از نظر استاندارد ASAE دور از انتظار است که در این پژوهش به آن پرداخته شده است. در این تحقیق نمایشگر تلفات دانه در قسمت های مختلف کمباین های JD-955 و JD-1165 مانند غربال ها وکلش کش ها نصب شده و کلیه تلفات کمباینی اندازه گیری شد. این تحقیق در دو مرحله به انجام رسید: الف- اندازه گیری تلفات کلی و ب- تلفات فرآوری. به منظور بررسی صحت و دقت ابزار اندازه گیری، افت ثبت شده با روش اندازه گیری معمول مقایسه و ارزیابی شده است. نتایج تجزیه ی مرکب داده های دو سال اجرای پروژه نشان داد در رطوبت 10-12 در صد دانه و سرعت کوبنده ی 750 دور بر دقیقه افت انتهایی در هر دو کمباین در حد استاندارد بوده و 0/82% است. هم چنین بر اساس فرض صفر، اختلافی بین افت اندازه گیری شده با روش معمول و دستگاه نمایشگر تلفات دانه مشاهده نشد.

    کلیدواژگان: افت دانه، برداشت، کمباین، گندم، نمایشگر
  • کامبیز عباسی، مرتضی الماسی، علی محمد برقعی، سعید مینایی صفحات 344-351

    مکانیزاسیون یکی از راه های گذر از کشاورزی سنتی به کشاورزی پایدار است. مواجه شدن با منابع محدود در تولید و نهاده ها و همچنین افزایش روز افزون جمعیت از طرفی دیگر، جایگاه مکانیزاسیون را بیش از پیش در توسعه امنیت غذایی کشور نشان می دهد. بنابراین می بایست با دیدی وسیع و فراتر از یک نهاده به مکانیزاسیون نگریست چرا که به کمک آن می توان ضمن مدیریت نهاده های بذر،کود و سم و حتی مدیریت آب و خاک اقدام به تولید پایدار و اقتصادی نمود. در این مطالعه که در سطح استان های ایران صورت پذیرفته است ابتدا موجودی تراکتورهای زراعی و کمباینهای برداشت غلات کشور از طریق توزیع پرسشنامه در بین اداره امور فناوری های مکانیزه سازمان های جهاد کشاورزی سراسر کشور و بصورت سرشماری جمع آوری گردید. سپس تراکتورها در چهار رده توانی کمتر از 45، 45 تا 80، 80 تا 110 و بیش از 110 اسب بخار و همچنین کمباینهای برداشت غلات در سه رده توانی، 100 تا 110، 110 تا 155 و 155 تا 210 اسب بخار تقسیم بندی گردید. عمر نیرومحرکه ها نیز در سه رده سنی تا 13 سال، 13 تا 20 سال و بیش از 20 سال در نظر گرفته شد. فاکتورهایی نظیر سطح زیر کشت، میزان تولید و عملکرد محصولات اساسی نیز از آمارنامه های وزارت جهاد کشاورزی بدست آمد و سپس اقدام به محاسبه شاخص سطح مکانیزاسیون کشاورزی (اسب بخار بر هکتار)30 استان گردید. سپس 4 محصول عمده و اساسی گندم آبی، گندم دیم، جو آبی و جو دیم که دارای شرایط لازم برای ورود به مدل بودند، مورد بررسی و تجزیه و تحلیل های آماری قرار گرفتند. جهت دستیابی به یک مدل کارا برای برقراری ارتباط میان عملکرد محصول با شاخص سطح مکانیزاسیون کشاورزی، آنالیز همبستگی انجام پذیرفت. ضریب همبستگی پیرسون نشان داد که بین این دو متغیر همبستگی مستقیم و معنی داری وجود دارد. در ادامه به منظور دستیابی به یک مدلی که دارای توانمندی لازم برای پیش بینی عملکرد از طریق شاخص سطح مکانیزاسیون باشد، از طریق نمودار پراکنش و برآورد خطوط رگرسیون در سطح احتمال یک درصد، نقاط داده های پرت و دورافتاده شناسایی و پس از حذف آنها، مدل کارا برای چهار محصول عمده ایران با ضریب تعیین قابل قبول 0/851 تدوین گردید.

    کلیدواژگان: اسب بخار بر هکتار، شاخص مکانیزاسیون، عملکرد، مدل رگرسیون
  • جبرائیل تقی نژاد ارژنگ جوادی صفحات 352-359
    به منظور بررسی اثر نظام های مختلف خاک ورزی در جاکشت ذرت دانه ای بر عملکرد کلزا (هایولا 401) به عنوان کشت پاییزه، آزمایشی در اراضی منطقه مغان با خاک رسی طی سال های 91-88 در مغان انجام شد. شیوه تهیه بستر بذر شامل MT: خاک ورز برگرداندار + دیسک (روش مرسوم)، SCT: ساقه خردکن+ خاک ورز قلمی+ دیسک، STT: ساقه خردکن+ دو بار دیسک، CT: خاک ورز قلمی+ دیسک و DD: دو بار دیسک سنگین، با بکارگیری طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار و پنج تیمار ارزیابی شد. پارامترهای اندازه گیری شامل جرم مخصوص ظاهری خاک، مقاومت نفوذی خاک، قطر متوسط وزنی کلوخه ها MWD))، درصد رطوبت وزنی، درصد سبز، درصد استقرار بوته، درصد برگردان بقایای گیاهی، ارتفاع بوته و عمکلرد دانه بود. نتایج نشان داد جرم مخصوص ظاهری خاک در لایه 10-0 سانتی متر تحت تاثیر تیمارهای خاک ورزی قرار نگرفت ولی در عمق 20-10 سانتی متر تیمار SCT و MT به ترتیب با gr cm-3 1/22 و 1/21 تو اما در یک سطح آماری کمترین و تیمار DD با gr cm-3 1/27 بیشترین مقدار این شاخص را داشته است. میانگین مقاومت نفوذی خاک در عمق 30 -10 سانتی متر در تیمار DD بطور معنی داری بیشتر از بقیه تیمارها بوده ولی در لایه 10-0 سانتی متر معنی دار نبود. همچنین نتایج نشان می دهد درصد برگردان بقایای گیاهی و قطر متوسط وزنی کلوخه ها MWD)) در روش های مختلف خاکورزی معنی دار بود و تیمار MT با 88% بیشترین و تیمار DD با 56% کمترین برگردان بقایا را نسبت به تیمارهای دیگر داشته است. متوسط قطر وزنی کلوخه ها در تیمارهای SCT و DD به ترتیب با مقادیر 1/19و1/24 سانتی متر حداقل این شاخص را در بهترین وضعیت داشته و تیمار MT با میانگین 1/92 سانتی متر بیشترین و بدترین وضعیت پودرشدگی خاک را داشته است. بنابراین نتایج نشان داد شیوه برگردان کردن بقایای گیاهی ذرت بر عملکرد کلزا معنی دار بود و تیمار SCT با میانگین عملکرد kgha-1 8/2563 نسبت به دیگر تیمارها برتری داشته و به عنوان شیوه تهیه بستر بذر کلزای پاییزه پس از یرداشت ذرت در منطقه می توان پیشنهاد نمود.
    کلیدواژگان: بقایای ذرت، کم خاکورزی، عملکرد کلزا، مقاومت نفوذی خاک
  • عباس روحانی، حسین غفاری، رضا فعله گری، خسرو محمدی قرمز گلی، حسن مسعودی صفحات 360-367

    اغلب مدیران ماشین های کشاورزی مواجه با تصمیمات اقتصادی پیچیده ای مانند جایگزینی ماشین آلات می باشند. هزینه های تعمیر و نگهداری می توانند اثرات معنی داری بر این تصمیم اقتصادی داشته باشند. مدیر مزرعه باید قادر به پیش بینی هزینه های تعمیر و نگهداری ماشین های کشاورزی باشد. هدف از این مطالعه تعیین مدل رگرسیونی است که بتواند به مقدار کافی هزینه های تعمیر و نگهداری را به ازای عمر ماشین بر حسب ساعات کارکرد تجمعی نشان دهد.دلیل استفاده از مدل رگرسیون توانایی آن در پیش بینی هزینه های تعمیر و نگهداری در افق طولانی مدت برای تخمین عمر اقتصادی می باشد. مطالعه حاضر با استفاده از داده های مزرعه ای 11 کمباین جاندیر 955 از چند استان غربی ایران انجام شد. مشخص شد که مدل توانی دارای بهترین عملکرد برای پیش بینی هزینه های تعمیر و نگهداری کمباین می باشد. عمر اقتصادی بر اساس مدل توانی پیش بینی شد. نتایج نشان داد که عمر بهینه جایگزینیبرای کمباین جاندیر 955 برابر با 54300 ساعت کارکرد تجمعی می باشد.

    کلیدواژگان: کمباین، عمر اقتصادی، هزینه های تعمیر و نگهداری
  • یادداشت پژوهشی
  • مهرداد جلالوند، حسین باخدا، مرتضی الماسی صفحات 368-377

    برای مهار انرژی نهفته در باد، اولین گام تعیین انرژی پتانسیل باد می باشد. در این تحقیق از اطلاعات باد منطقه بروجرد، با فرکانس زمانی سه ساعته که در دوره ای 10 ساله (2011 - 2002) ثبت شده اند، استفاده شده است. برای پیش بینی احتمال وقوع سرعت های مختلف باد، از تابع ویبول دو پارامتره استفاده شده است. نتایج محاسبات نیکوئی برازش توسط آزمون کی دو نشان داد در 11 ماه از سال، توزیع فراوانی تجربی مطابق با توزیع ویبول دو پارامتره می باشد، ولی احتمال تجربی داده های سرعت در ماه سپتامبر از تابع ویبول دو پارامتره تبعیت نمی کند. برای ماه سپتامبر از تابع توزیع ویبول دو نمایی استفاده گردیده است. میزان انرژی قابل استحصال توسط یک توربین 2300 کیلوواتی نمونه به نام آوانتیس مدل ای وی 1010، با ارتفاع برج 99متر، به تفکیک برای دوره های دو ماهه سال محاسبه شده است. پس از تعیین میزان انرژی مصرفی چاه های کشاورزی برقی منطقه در هر دوره از سال، میزان انرژی مورد نیاز و قابل استحصال، مطابقت داده شده است. در این تحقیق ازنرم افزارهای SPSS نسخه 18، ویندوگرافر 2/0/3 و متلب 7/13/0/564 استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که در منطقه بروجرد، برای بهره برداری از انرژی باد در تمام سال، به حداقل 39 توربین 2300 کیلوواتی با ارتفاع 99 متر نیاز است. با استفاده از توربین های مذکور علاوه بر گام برداشتن در مسیر توسعه پایدار کشاورزی، در طول سال نیز انرژی مازاد وجود داشته و قابل تزریق به شبکه سراسری برق خواهد بود.

    کلیدواژگان: انرژی باد، تابع توزیع ویبول، توسعه پایدار، جهت باد، سرعت باد
  • محمد هاشم رحمتی، غلام عباس سهرابوندی، مهدی خدادادی، آیت محمد رزداری صفحات 378-386

    برنج یکی از غلات پر مصرف ایران است و نقش مهمی در تامین امنیت غذایی دارد. با توجه به رشد جمعیت، افزایش تولید این محصول و کاهش تلفات اهمیت ویژه ای در جلوگیری از واردات برنج دارند. تلفات برنج در مرحله برداشت بیشترین تلفات محصول را به خود اختصاص داده است. کاهش تلفات در این مرحله ضروری است و این امر مستلزم درو به موقع محصول، جداسازی دانه از بقایای گیاهی با کمترین تلفات، به دست آوردن محصول با کیفیت بالا و انتخاب روش مناسب برداشت است. انتخاب روش برداشت بستگی به عوامل مختلفی در هر منطقه دارد. بنابراین روش های مختلف برداشت برای هر منطقه باید در شرایط یکسان مقایسه شوند. برای توصیه بهترین روش برداشت در شهرستان شیروان چرداول سه روش برداشت (دستی، کمباین مخصوص برنج و کمباین معمولی غلات) به عنوان سه تیمار آزمایش و چهار روستای شهرستان به عنوان بلوک در نظر گرفته شدند، به عبارت دیگر طرح آزمایشی به کار برده شده طرح بلوک های کاملا تصادفی بود. این تحقیق روی رقم عنبربو اجرا شد و پارامترهای اندازه گیری شده عبارت بودند از: ظرفیت مزرعه ای موثر، درصد تلفات کل، درصد تلفات مرحله درو، سایر تلفات، تعداد کارگر مورد نیاز و هزینه برداشت. نتایج نشان داد که تفاوت کل پارامترها در میان تیمارها در سطح یک درصد معنی دار است. ظرفیت مزرعه ای موثر در برداشت با کمباین معمولی غلات بیشتر از تیمارهای دیگر بود، کمترین درصد تلفات مربوط به برداشت با کمباین مخصوص برنج (32/2%) بود و بیشترین درصد تلفات در روش برداشت با کمباین غلات (816/3%) به دست آمد. بیشترین هزینه برداشت در روش برداشت دستی و کمترین آن در برداشت با کمباین مخصوص برنج بود. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق استفاده از کمباین مخصوص برداشت برنج در این منطقه توصیه می شود.

    کلیدواژگان: برداشت برنج، تلفات، کمباین، هزینه ها
  • رضا صدقی یوسف عباسپور گیلانده صفحات 387-398
    ایجاد ساختمان مناسب برای خاک به منظور رشد محصول از اهمیت زیادی برخوردار است و یکی از مشخصه های اصلی ساختمان خاک، اندازه خاک دانه ها می باشد. راه های مختلفی جهت نشان دادن وضعیت پایداری خاک دانه ها وجود دارد که از متداول ترین آنها می توان به تعیین میانگین وزنی قطر خاک دانه ها اشاره کرد. در این مقاله از روش سیستم استنتاج فازی بر پایه شبکه عصبی تطبیقی (ANFIS) برای توصیف میزان خرد شدن خاک در ترکیب ادوات خاک ورزی اولیه و ثانویه شامل زیرشکن، گاوآهن برگرداندار و دیسک ثانویه به منظور تهیه زمین برای کاشت محصولات زراعی استفاده شد. سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی روش مناسبی برای حل مسائل غیرخطی است. ANFIS ترکیبی از روش استنتاج فازی (FIS) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) است که از توانایی هر دو مدل بهره می برد. در این تحقیق، ورودی های مدل شامل محتوی رطوبتی خاک، سرعت پیشروی تراکتور و لایه های عمقی شخم بود. برای ارزیابی عملکرد مدل از پارامترهای مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، درصد خطای نسبی (ε)، میانگین خطای مطلق (MAE) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد که به ترتیب 135/0، 6/3%، 122/0 و 981/0 به دست آمد. به-منظور ارزیابی مدل ANFIS، داده های به دست آمده از این مدل با داده های مدل شبکه عصبی مصنوعی مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه نتایج به-دست آمده از مدل فازی- عصبی و شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که مدل ANFIS داده های نزدیک تری به داده های واقعی در مقایسه با مدل شبکه عصبی مصنوعی ارائه کرد.
    کلیدواژگان: خاک ورزی، خردشدگی خاک، میانگین وزنی قطر خاک دانه ها، سیستم استنتاج فازی، عصبی، شبکه عصبی مصنوعی
|
  • Fatemeh Karimi, Ali Fadavi Pages 133-140
    The wild pistachio (Pistacia Atlantica Mutika) exists in 2. 4 million hectares of Iranian forest. In spite of high nutritional and medical value of this fruit، its use and processing are still performed manually. The objectives of this research are to design، to construct and to evaluate the performance of a pistachio hulling machine. The pistachio of Kerman province was chosen as the case of study. The mechanism of shelling was chosen based on the applied pressure force of two cylinders، driving and driven. The effects of input variables including revolution of driving cylinder (three levels)، the gap between two cylinders (four levels) and moisture content (four levels) on the performance of machine (shelling efficiency، percentage of intact kernel، percentage of imperfective broken nut، percentage of dust، and percentage of unshelled nut) were analyzed. The results showed that the shelling efficiency decreases with increasing the gap of two cylinders and moisture content of wild pistachio. The maximum intact kernel was obtained at moisture content of 6. 61 wb %. The best performance was observed with the following conditions: the cylinders’ gap of 0. 48 mm، rotational speed of the driving cylinder of 25. 84 rpm and moisture content of 4. 31% w. b.
    Keywords: Design, Construction, Evaluation, Sheller, Wild Pistachio
  • Ali Hajiahmad, Ali Jafari, Alireza Keyhani, Hadi Goli, Babak Nodoust Pages 141-153

    In this paper، a low-cost dynamometer for rolling، steered wheels is described. The dynamometer was constructed to determine whether such an instrumented mechanism was practical. Four S-beam load cells، an Opto-counter and a potentiometer were used to obtain all moments، and forces using dynamic and kinematic analysis. Minimal simplifying assumptions considered for the required calculations. Overturning، aligning and rolling resistance moments besides vertical force are directly measured by the load cells. The Opto-counter detects wheel angular velocity and the potentiometer was used to measure the steering angle. The results showed that the mechanism was very well calibrated with a coefficient of determination of over 0. 99 and can be used to define wheel dynamic behavior.

    Keywords: Dynamometer, Wheel forces, moments, Load cell, Opto, counter, Potentiometer
  • A. Maleki, M. Lashgari Pages 154-165
    Workplace factors such as sound must have the minimum impact on the operators of combine harvester، so that they can guide and control many functions of the combine. In this study، some factors affecting the noise generated by two combine harvesters John Deere 1055 and Sampo 3065 were evaluated. Research factors were engine speed، gear ratios، type of operation and microphone distance. The results of this study indicated that sound pressure level decreased with increasing center frequencies. The sound pressure level of John Deere and Sampo combine at center frequency of 4000 Hz were 87. 96 and 84. 73 db، respectively. The results showed also that the maximum sound pressure of John Deere and Sampo combines were116db at frequency of 250 Hz and 111. 1db at frequency of 40 Hz، respectively.
    Keywords: Combine Harvester, Noise, SoundPressure Level, Frequency Analysis
  • M. Mazidi, Mohammad Hosen Abaspour, Mohammad Hossein Aghkhani Pages 166-175

    Automation of tractors due to their widespread use in different sectors e. g. agriculture، construction and industry have been seriously considered by researchers. In this study a tele-steering system for tractor was designed and constructed to controling and steering so the operator can control the tractor even far away from the stressful condition of tractor cab،. A CCTV camera and an electric motor were used in order to view the path and to rotate the steering shaft accordingly. Bilateral communication between the control center outside the tractor and control unit on the tractor was provided by a Wireless Local Area Network (WLAN). To evaluate the effect of relevant parameters on system performance camera position، steering shaft rotational speed and tractor ground speed were selected as experimental factors in a completely randomized design. Root mean square of error (RMSE) of lateral deviations and frequency of out of range around the reference route (Nout) were used as criteria in variance analysis. The results for two different ground surfaces with three replications showed that the performance of system had less sensitivity on soil surface and had better stability because of deformable structure and condition of soil compare to asphalt. Steering speed alone had no effect on the accuracy of tractor guidance. This is because the accuracy of the system mainly depends on capability، skillfulness and mental concentration of the operator. The position of the camera installed in front of the tractor had higher accuracy than that of rear camera. Moreover، by increasing ground speed the RMSE of lateral deviations and Nout increased and this is in agreement with the results of previous research works.

    Keywords: Tractor Automation, CCTV, WLAN, Unmanned Guidance
  • H. Roshan, Seyed Jalil Razavi, Mehdi Gheysari Pages 176-183
    Water scarcity is today’s world biggest challenge which requires different countries to manage their water resources in the most efficient way. Sprinkler irrigation increases water consumption efficiency due to more uniform distribution of water across the field. Precision farming is based on the site-specific use of inputs according to soil characteristics and plant needs. One of the main inputs for agricultural production is water. Thus، efficient use of water resources based on variable rate irrigation is considered to be a basic approach of precision irrigation. The main purpose of this study was to simulate and fabricate a variable flow sprinkler، applicable in solid set sprinkler irrigation system. The preliminary drawing of the proposed sprinkler، which equipped with a flow and pressure control plunger، was simulated using Fluent software. The actual sprinkler was then fabricated and evaluated in a field. The performance of the sprinkler was evaluated at three pressure levels، three plunger positions (at the points of the least and biggest sprinkler’s cross section for water passage) and three diameters of outlet nozzle opening. Results showed that the plunger had the capability of varying outlet flow and pressure in the sprinkler and trends in flow and pressure variation as affected by the plunger position was very complicated. The Fluent model for conditions with fully open of the plunger and half opened was effectively efficient. However، as the plunger closed the water passage more than the half of cross section، the model did not show an acceptable efficiency.
    Keywords: Irrigation, precision farming, simulation, variable flow sprinkler
  • Mohammadmehdi Maharlooei, Mohammad Loghavi, Seyedmehdi Nassiri Pages 184-193

    Precision Agriculture is continuously trying to address the sources and factors affecting the in-field variability and taking appropriate managerial decisions. One of the popular research focuses in the recent three decades has been on the development of new approaches to making yield variability maps. Advancement in development of sensors and the importance of quality factor in high value crops has motivated scientists to investigate real-time and nondestructive testing methods. This study tried to introduce and evaluate a new approach to concurrent yield mapping and to estimate some nutritional qualitative factors of alfalfa production. In this study، yield quantity was determined by measurement of added hay slice in every hay compression cycle by employing a new star wheel and integrating its output with positioning data from Global Positioning System. To predict some nutritional quality properties، measurement of specific shear energy applied on the cutting blade and compressive energy on plunger head of a hay baler in field conditions were also evaluated. The results of statistical analysis of yield quantity measurement data showed a very good correlation between the suggested approach and yield mass (r=0. 96 and R2=0. 92). The results of using specific shear energy for estimation of crude fiber and cumulative index RFV with regard to field conditions were rated as acceptable. Using specific compression energy was suitable only for estimating the dry matter. None of the suggested methods was able to estimate the hay crude protein. Further investigations at more extensive variations of quality indices and alfalfa varieties are suggested.

    Keywords: Alfalfa, Nutritional quality indices, Precision agriculture, Quantitative yield
  • Esmail Chaligar, Mohammad Raoufat, Seed Mohammad Reza Khadem, Ebrahim Chaligar Pages 194-205

    In conventional cultivation of sugar beet the weeding and crust breaking are mostly performed manually. The objectives of this research were to design، fabricate and evaluate a soil crust breaker and weeding implement equipped with a detecting sensor. Each unit consisted of a distance detecting sensor and a hydro-motor for driving the blades and pneumatic valves for moving the blades. The hydro-motor was activated by the sensors. To avoid damaging the plants، a command signal was sent to the pneumatic valves to move the blades up and down and pass safely. Three configurations of cutting blades were considered which could be mounted to the crust breaker. The field evaluation was conducted with two tractor forward speeds (0. 4 and 1 km h-1) and four plant-to-plant spacings within rows (20، 25، 30 and 40 cm) all with three different blade shapes. For field evaluation split plot experiments arranged in a completely randomized block design with three replications. The number of plants damaged (evaluated only for four-lobe blades) and size of broken crusts (evaluated for all blade shapes) for various treatments were recorded and compared. The results of analysis indicated that the higher the inter-row spacing the lower the injury to the plant. The highest and the least damage to the plants occurred for within-row plant spacings of 20 and 40 cm، respectively. The forward speed was also significantly affected the percent of plant damaged. The forward speed of 1 km h-1 at 20 cm spacing had the most (59%) and the speed of 0. 40 km h-1 at 40 cm spacing had the least effect (3. 3%) on the percent of plant damage. The two-lobe blade could result in the maximum surface area broken.

    Keywords: breaker, Sugar beet cultivation, Cultivator, Ultra violet sensor
  • Hooshang Afzali Pages 206-213
    The objective of this study was to evaluate different pistachio hullers and determine the proper harvest time of pistachio nuts for hulling. Three pistachio hulling machines (Helical drum، Helical- blade drum، Rubber drum) at three harvest times and 15 days interval were evaluated. The hulling efficiency، percentage of damaged nuts، faulty hulled nuts and unhulled nuts were measured at each time interval. A factorial experiment was carried out using a randomized complete block design with three replicates. Data were compared using analyses of variance and employing Duncan''s multiple range test. The results showed that the interaction effect of hulling machine type and harvesting time on the hulling efficiency and nut damage in the outlet of hull and nut was significant at the five percent level (p)
    Keywords: Damaged Nuts, Hulling Machines, Hull Efficiency, Harvest Time, Pistachio
  • Navab Kazemi, Morteza Almassi, Hoshang Bahrami, Mohammad Javad Shaykhdavoodi, Mosi Mesgarbashi Pages 214-225

    Overall energy efficiency (OEE) is an important indicator of energy consumption in tillage operations. Tillage energy was studied objectivity to accurately measure the OEE of MF399-4WD tractor. The tractor was equipped with different types of sensors to measure and calibrate the required data including: fuel consumption، actual forward speed، wheel speed and slippage، engine speed، draft and drawbar power. The data were recorded with frequency of 1000 Hz and transmitted by employing a suitable wireless technology in the range of up to1. 5 km to the user''s personal computer and is stored in Excel format. The hardware and the software program، which was written in C# language، simultaneously monitor the changes in functional parameters and the monitoring can be done even from far away and via the Internet. The split factorial experiment with three factors including ballast، selected gear ratio and two wheel drive configurations (two and four wheel drive) was employed to perform analysis of variance (ANOVA)، POST ANOVA AND PATH ANALYSIS. The results show that the performance of remote monitoring devices installation was very accurate and high-quality. Furthermore، statistical analysis showed that three parameters including slippage، fuel consumption and tractor Power Equivalent (PEQ) were the most effective parameters on overall energy efficiency of tractors – tillage. The variance analysis showed that the effect of gear ratio and drive configuration on the OEE were also significant at the one percent level. However، ballasting had no significant effect on the OEE.

    Keywords: Overall Energy Efficiency, Sensor, Wireless, Fuel Consumption, Performance Parameters
  • Mohammadali Ebrahimi, Nik, Aghdas Heidari, Habibollah Younesi Pages 226-235

    Fast pyrolysis is an attractive technology for biomass conversion، from which bio-oil is the preferred product with a great potential for use in industry and transport. Corn wastes (cob and stover) and eucalyptus wood are widely being produced throughout the world. In this study، fast pyrolysis of these two materials were examined under the temperature of 500 °C; career gas flow rate of 660 l h-1; particle size of 1-2 mm; 80 and 110 g h-1 of feed rate. The experiments were carried out in a continuous fluidized bed reactor. Pyrolysis vapor was condensed in 3 cooling traps (15، 0 and -40 °C) plus an electrostatic one. Eucalyptus wood was pyrolyised to 12. 4، 61. 4، and 26. 2 percent of bio-char، bio-oil and gas، respectively while these figures were as 20. 15، 49. 9، and 29. 95 for corn wastes. In all experiments، the bio-oil obtained from electrostatic trap was a dark brown and highly viscose liquid.

    Keywords: Renewable energy, Biomass, Fast pyrolysis, Feeding rate
  • Seyed Habib Hashemi Fard, Morteza Almassi, Ali Mohammad Borghei, Babak Beheshti Pages 236-243

    The use of Bio-ethanol as an alternative diesel engine fuel is rapidly increasing. Bio-ethanol is mixed with diesel fuel at different ratios and used in CI and SI engines. Since vibrations have direct effects on users and engine components، for this reason analysis of vibration resulting from combustion in CI engines is very important. In this study، evaluation of vibration was performed for both diesel and ethanol blends. Commercial diesel fuel (D100)، E2 (2% ethanol and 98% diesel fuel)، E5، E10، E15 and E20 were used in a two-wheel MITSUBISHI tractor. The engine was tested in 1200، 1600، 2000 and 2400 rpm for all fuel blends، and also the effect of load was investigated for D100 and E10. Results showed that vibration is significantly affected by fuel blend. It was observed that E10 had the lowest vibration while E20 had the highest value. It was also observed that vibration increased as engine speed increased for all fuel blends. It was found that both axial and lateral vibrations affected significantly by load. The lateral vibrations decreased continuously with load rise، but the axial vibrations increased initially but started to follow a reverse trend.

    Keywords: Bio Ethanol, Diesel Engine, Two Wheel Tractor, Vibration
  • F. Alipour, Mohammad Hossein Aghkhani, Mohammad Hossein Abasspour, Fard, A. Sepehr Pages 244-254

    Application of satellite imagery and remote sensing techniques in agriculture and other natural resources has been approved by many studies. In this study two ETM+ imagery data for May and September 2012 of Astan Ghods Razavi Great Farm were acquired to identify the boundaries of lands cultivated with different crops coverage and to create crops maps of that farm.. To classify the images، the supervised classification methods including Maximum Likelihood and artificial neural network were used. In order to compare the results of two applied classification methods، the same training and testing samples were used. To evaluate the accuracy of classification results، the produced map was compared with the ground control points extracted by GPS and local observations. Kappa coefficient and overall accuracy were estimated to be 82% and 85%، respectively by maximum likelihood method and these outputs were estimated to be 84% and 87%، respectively by neural network approach. The difference of cultivated area estimated by maximum likelihood and by neural network methods with actual measured area was 16. 8% and 14. 2%، respectively. The results of this study showed that satellite imagery has high capabilities to classify and estimate agricultural and cultivated areas. These data can be useful for strategic management to develop mechanization and cultivation plans.

    Keywords: Maximum Likelihood, Remote sensing, ETM+, Neural Network Classification, Agricultural crops
  • Mohammad Ali Rostami, Mohammad Hossein Raufat, Abdolabbas Jafari, Mohammad Loghavi, M. Kasraei, S. M. R. Nazemsadat Pages 255-265

    Local information about tillage intensity and ground residue coverage is useful for policies in agricultural extension، tillage implement design and upgrading management methods. The current methods for assessing crop residue coverage and tillage intensity such as residue weighing methods، line-transect and photo comparison methods are tedious and time-consuming. The present study was devoted to investigate accurate methods for monitoring residue management and tillage practices. The satellite imagery technique was used as a rapid and spatially explicit method for delineating crop residue coverage and as an estimator of conservation tillage adoption and intensity. The potential of multispectral high-spatial resolution WorldView-2 local data was evaluated using the total of eleven satellite spectral indices and Linear Spectral Unmixing Analysis (LSUA). The total of ninety locations was selected for this study and for each location the residue coverage was measured by the image processing method and recorded as ground control. The output of indices and LSUA method were individually correlated to the control and the relevant R2 was calculated. Results indicated that crop residue cover was related to IPVI، RVI1، RVI2 and GNDVI spectral indices and satisfactory correlations were established (0. 74 - 0. 81). The crop residue coverage estimated from the LSUA approach was found to be correlated with the ground residue data (0. 75). Two effective indices named as Infrared Percentage Vegetation Index (IPVI) and Ratio Vegetation Index (RVI) with maximum R2 were considered for classification of tillage intensity. Results indicated that the classification accuracy with IPVI and RVI indices in different conditions varied from 78-100 percent and therefore in good agreement with ground measurement، observations and field records.

    Keywords: conservation tillage, line, transect method, multispectral, Linear Spectral Unmixing Analysis, satellite imagery, spectral indices
  • Seyyed Hossein Fattahi, Shamsolah Abdolah Pour, Esmaeal Esmaeal Zadeh, Mohammad Moghaddam Vahed Pages 266-274

    Each year، millions of liters of toxic liquid، are used to combat with pests and plant diseases in farms. The wide spread use of chemical pesticides causes great environmental hazards. Particles drift is one of the main problems in spraying which results in the contamination of farm lands، humans and animals. Management of particle size is regarded as the main factor in drift control. In this study، the effect of some parameters on the size of deposited particles on non-target areas was studied using statistical method. The effects of nozzle type (orifice size)، spraying pressure، spraying boom height and wind speed as effective factors on drift were examined. A horizontal wind tunnel with working section of 0. 47 m wide، 0. 75 m height and 5. 5 m long was used for testing. Experiment was performed in the form of factorial split-plot based on randomized complete block design with two replications. Droplets were measured in the treatment combinations of the type of flat-fan nozzle with three orifice area (11003- 0. 87 mm2، 11004-1. 18 mm2 and 11006- 1. 8 mm2)، spraying pressure (150، 275 and 400 kpa)، wind speed (1، 2 and 3 m s-1) and the boom height of (0. 35، 0. 55 and 0. 75 m). Water-sensitive papers were used at intervals of 0. 8، 1. 6 and 2. 4 m from the tip of nozzles for detecting droplets size. The factors of pressure، speed and height had positive effects on the droplet size at the desired distance، but the effect of nozzle size on droplet size was negative. In the regression model the coefficients of speed was higher than the others.

    Keywords: Particle size, Drift, wind tunnel, volume median diameter, Empirical model
  • Sina Latifaltojar, Abdolabbas Jafari, Sayad Mehdi Nasiri, H. Sharirfi Pages 275-284

    Crop yield estimation is one of the most important parameters for information and resources management in precision agriculture. This information is employed for optimizing the field inputs for successive cultivations. In the present study، the feasibility of sugar beet yield estimation by means of machine vision was studied. For the field experiments stripped images were taken during the growth season with one month intervals. The image of horizontal view of plants canopy was prepared at the end of each month. At the end of growth season، beet roots were harvested and the correlation between the sugar beet canopy in each month of growth period and corresponding weight of the roots were investigated. Results showed that there was a strong correlation between the beet yield and green surface area of autumn cultivated sugar beets. The highest coefficient of determination was 0. 85 at three months before harvest. In order to assess the accuracy of the final model، the second year of study was performed with the same methodology. The results depicted a strong relationship between the actual and estimated beet weights with R2=0. 94. The model estimated beet yield with about 9 percent relative error. It is concluded that this method has appropriate potential for estimation of sugar beet yield based on band imaging prior to harvest

    Keywords: image processing, canopy, beet, band imaging, yield monitoring
  • Hadi Goli, Saeed Minaei, Ali Jafari, Alireza Keyhani, Ali Hajiahmad, Hamid Abdolmaleki, Alimohammad Borghaei Pages 285-295

    In this research، four different positioning methods were compared in order to evaluate their accuracy، using a remotely controlled robot on a specific route. These methods included: using a single GPS module، combining the data from three GPS modules، using an Inertial Measurement Unit (IMU)، and GPS/IMU data fusion. The comparison of these four methods showed that GPS/IMU data fusion along with a Kalman filter was the most precise method، having a root mean square error of 23. 4cm. Integrating the data acquired simultaneously from three GPS modules with fixed and equally spaced position and far enough from each other، had a root mean square error of 31. 3cm was the second most precise method.. Also analysis of the IMU data showed that due to cumulative errors، it was not a suitable method using a single IMU for positioning.

    Keywords: Global positioning system, inertial measurement unit, Data fusion, Kalman filter
  • M. Saadatinia, Bagher Emadi, Hassan Sadrnia Pages 296-304

    One of the nondestructive methods for assessing the internal quality of some fruits is the processing and analyzing the sound signals generated by an impact on the fruit. In this regard determining the location and the suitable impact levels for a certain fruit is required. In this study، the selected Crimson sweet variety of watermelon was used for the acoustic tests by imposing the impact force on samples. Acoustic tests were conducted using two independent variables including impact location (two sides of the symmetrical line of watermelon and the opposite of the stem end) and impact levels (12. 09، 15. 08 and 17. 11 kg mm s-1) on the generated sound signals، to evaluate the stiffness of the fruit. The relation between the acoustic signals and the texture of both peel and flesh was examined using puncture test. The results showed that the variation of location and levels of impact on the obtained values of acoustic tests were significant

    Keywords: Impact levels, impact location, acoustic properties, watermelon
  • A. Ghasemi, A. Ghodarzi, Abbas Hemmat Pages 305-311
    The changes in viscoelastic properties of potatoes (Tubuls Agria) stored at 4 ˚C for 4 months were modeled and evaluated by using the creep-recovery test. Cylindrical specimens with 15 mm in diameter and 35 mm long were used. The samples were allowed to deform gradually under the constant stress (110 kPa) for about 30 min. After removing the load، the sample recovery was registered. Deformation of the specimens with time were measured and recorded. Strain-time curve was plotted for loading and recovery process. Four-element (Burgers) mechanical model adequately described the creep response of the potato tissue. The coefficients of instantaneous elasticity، elastic and viscous coefficients of the retarded elastic part، Newtonian viscous flow and retardation time were determined، as they can be used to study the effect of storage conditions on the quality of the stored potatoes. These values were decreased significantly (P)
    Keywords: Creep Test, Viscoelastic Properties, Retardation Time, Potato, Burger Model
  • M. Ghasemi, Mahdi Khojastehpour, Mohammad Hossein Aghkhani Pages 314-321

    Evaluation of mechanical and electrical properties of agricultural products plays an important role in equipment design and optimizing post-harvest operations. Among the crops، tomato and its products are the major processing industries in the world and its economic importance is increasing. Considering the importance of the quality and various post harvesting uses of tomato، the evaluation of mechanical properties including rupture force and deformation and the work done to establish the rupture of two tomato cultivars (Petoearly CH and Newton) were studied under penetration test based on the electrical conductivity. These properties were measured at three levels of 1، 3 and 5 days after harvesting. The evaluated mechanical properties of both cultivars were decreased by increasing the storage time. Interaction of cultivar and time were significant at the 1% level، for all mechanical parameters except the deformation failure in both cultivars. The electrical conductivity of both cultivars was decreased by increasing the storage time. Interaction of cultivar and time on the electrical conductivity of both cultivars were significant at the 1% level. Significant relationships were found at the 1% level between electrical conductivity and mechanical properties except for deformation of Petoearly CH cultivar. Among the mechanical parameters، rupture forces and rupture works of both cultivars were highly correlated with the electrical conductivity.

    Keywords: mechanical properties, tomato, electrical conductivity
  • Rasoul Meamar Dastjerdi, Saieed Minaiee, Mohammad Hadi Khoshtaghaza Pages 324-334

    Development of ultrasound technique has not been progressing for evaluating the internal quality of fruits as fast as that of processed foods. In this research for quality assessment of pear fruit (Shah Miveh variety) an ultrasonic measurement system was constructed to transmit and receive the ultrasonic waves. The apparatus included a pulser-receiver، a pair of 75 kHz ultrasonic transducers with exponential horn، and a computer system for data acquisition and analysis. Several mechanical and chemical properties، including firmness، TSS، acidity، elastic modulus، pH and total dry matter for destructive quality assessment were measured. Velocity and attenuation of ultrasonic waves for nondestructive tests were also measured. The fruit quality levels for the experiment were: unripe، ripe and overripe. The results of tests showed that firmness was the best parameter for measuring fruit quality، as it decreased significantly with ripeness. The effect of ripeness on the velocity and attenuation of ultrasonic waves was also significant. Investigation showed a positive linear relationship between fruit firmness and wave velocity (R2=0. 81). Furthermore، the relationship between fruit firmness and attenuation was exponential and wave attenuation decreased with increasing fruit firmness (R2=0. 895). The Relationship between ultrasonic properties and fruit modulus of elasticity showed that the wave velocity increased and attenuation decreased with increasing elasticity. It can be concluded that the ultrasonic instrument equipped with exponential horns can effectively be utilized for pear quality assessment based on measurement of wave velocity and attenuation.

    Keywords: Quality assessment, Non destructive test, Ultrasonic, Firmness, Pear fruit
  • Mohammad Reza Mostofi Sarkari, Mir Saeeid Valiahdi, Iraj Ranjbar Pages 335-343

    Grain loss monitors are installed on combine harvester and make it possible to measure grain loss on different parts of the combine. The instrument permits the operator to adjust a proper ground speed to keep grain loss within an acceptable range. In this study a loss monitoring system was implemented to measure grain losses continuously on straw walker and sieves. Two grain loss monitors (KEE and TeeJet) were installed behind the straw walker and the sieves of JD-955 and JD-1165 combine harvesters. Harvesting performance parameters such as combine total and processing losses were then measured. To evaluate the precision and accuracy of the instruments، the measured and monitored losses were compared and investigated. The results of a two-year research showed that the average processing loss of the combine harvesters with 10-12% grain moisture content and 750 rpm drum speed was 0. 82% which is whitin the acceptable range recommended by ASAE Standard No. S343. 3. Furthermore، there was no significant difference between the measured and monitored values of processing loss.

    Keywords: Combine, Grain loss, Harvesting, Monitor, Wheat
  • K. Abasi, Morteza Almassi, Alimohammad Borghaei, Saeed Minaee Pages 344-351

    Agricultural mechanization is a method for transiting from traditional agriculture towards industrial and sustainable one. Due to the limitation of natural resources and increasing population we need to have economical production of agricultural crops. For reaching this destination; agricultural mechanization has a remarkable role. So it is necessary to have an extensive view for mechanization، because with the help of mechanization the agricultural inputs such as seeds، fertilizer and even water and soil can effectively be managed for an economical and sustainable production. This study has been carried out in many provinces of Iran. The data of agricultural tractors and cereal combine harvesters were firstly gathered by means of questionnaire. The tractors were categorized in four power levels of less than 45، 45 to 80، 80 to 110، and more than 110 hp. In addition، it was also carried out for cereal combine harvesters; it was in three power levels، i. e. between 100 to 110، 110 to 155 and 155 to 210 horse-power in 3 ages، i. e. less than 13، between 13 to 20، and more than 20 years. Information regarding to cultivation areas، production volume، and yield of main crops gathered from statistics of Ministry of Jihad-e-Agriculture. Then agriculture mechanization level index (hp ha-1) in each province was calculated. Four main crops including irrigated and rain-fed wheat and irrigated and rain-fed barley، which met the required criteria to be used in the model، were statistically analyzed. Correlation analysis was carried out in order to get an effective model between yield of the four main crops in Iran and agriculture mechanization level index. Pearson correlation index showed that there is a direct and significant correlation between these variables. Subsequently، outliers were identified in order to get a model with necessary efficiency to predict the yield through mechanization level index، by scatter diagram and estimating regression lines in 1% probability level. The effective model was estimated with acceptable coefficient of determination 0. 851، after removing outliers.

    Keywords: Agriculture Mechanization, Horse, power, Mechanization Index, Yield, Regression Model
  • J. Taghinazhad, A. Javadi Pages 352-359
    This study carried out to evaluate the effect of different tillage systems on rapeseed yield (hayola 401) planted in corn residues. This experiment was done in Moghan region with clay soils during 2009-2012. Different seedbed preparation methods include MT: moldboard + disk tillage (conventional tillage was included)، SCT: Stem Crusher + chisel + disk tandem harrow، STT: Stem Crusher + double-disc، CT: chisel + disk tillage and DD: two heavy disks. The experiment was conducted in a randomized complete block design with four replications. The results showed that soil bulk density in the 0-10 cm layer was not significant in different tillage treatments، but it was significantly higher than the conventional tillage in 10-20 cm depth. However، penetration resistance in 10-30 cm under DD was significantly higher than other treatments، but it was not significant in 0-10 cm layer among all tillage treatments. Thus، Comparison of the soil bulk density، penetration resistance، and plant establishment showed that the reduced tillage in canola seedbed preparation was effective. Besides، the surveys indicated that there was a significant different between MWD after primary and secondary tillage. The mean diameter weighted under SCT and DD، were 1. 19 and 1. 24 cm، respectively had the best status. The highest value and the worst status of this parameter observed for MT which was 1. 92 cm. The highest rate of grain yield obtained by application of treatment SCT، and it was 2563. 8 kg ha-1، The SCT treatment can be recommended as an effective canola bed preparation due to its significant saving in time and cost after corn harvesting.
    Keywords: Reduce tillage, Soil resistance, Corn residue, Yield of canola
  • Rohani Abbas, H. Ghaffari, R. Felehgari, Kh Mohammadi, Ghermezgholi, H. Masoudi Pages 360-367

    Farm machinery managers often need to make complex economic decisions on machinery replacement. Repair and maintenance costs can have significant impacts on this economic decision. The farm manager must be able to predict farm machinery repair and maintenance costs. This study aimed to identify a regression model that can adequately represent the repair and maintenance costs in terms of machine age in cumulative hours of use. The regression model has the ability to predict the repair and maintenance costs for longer time periods. Therefore، it can be used for the estimation of the economic life. The study was conducted using field data collected from 11 John-Deer 955 combine harvesters used in several western provinces of Iran. It was found that power model has a better performance for the prediction of combine repair and maintenance costs. The results showed that the optimum replacement age of John-Deer 955 combine was 54300 cumulative hours.

    Keywords: Combine, Economic Life, Repair, maintenance cost
  • M. Jalalvand, Hossein Bakhoda, Morteza Almassi Pages 368-377

    In order to restrain the potential of wind energy، the first step is to determine the wind energy potential. In this study the wind data was used from the three-hour frequency recording of 10-year period (2002-2011). To predict the occurrence probability of each wind speed، the two-parameter Weibull function was used. The goodness of fit test by Chi-Square test showed that the wind speed distribution is not represented by the typical two- parameter Weibull function for all the months. Weibull probability density function has a good fit for eleven months، but for the 9th month of the year (September)، it is not fitted. Thus، four-parameter Weibull probability function has been developed to analyze the wind speed frequency distribution in that region for the mentioned months. The electrical energy consumption of agricultural water wells in the region was also calculated for the desired periods of the year. Energy demand and energy supply were matched. Data analysis was performed using SPSS 18. 0. 0، MATLAB 7. 13. 0. 564 and WIDOGRAPHER 3. 0. 2. The results show that in Broujerd، to exploit the wind energy at all times of the year، it is necessary to have at least 39 turbines of 2300 kW with 99 meters tower. If the desired turbines are used، there will be extra energy and also، agriculture will be continued towards sustainable development.

    Keywords: Sustainable Development, Weibull Distribution Function, Wind Direction, Wind Energy, Wind Speed
  • Mohammad Hashem Rahmati, Gh. A. Sohrabvandi, M. Khodadadi, A. M. Razdari Pages 378-386

    Rice is a main food for Iranian people and has an important role in providing food security. Regarding the population growth، increase of rice production and reduction of losses have special importance in prevention of rice import. Rice losses in the harvest stage are the highest through the whole production period of this crop and hence the reduction of these losses is necessary. Provision of this purpose depends on on-time harvesting and separation of grains from chaff with the least grain losses، and choosing a suitable harvesting method. The choice of harvesting method depends on various factors in each region; thus، different harvest methods in each region must be compared while conducted in the same conditions. In order to recommend the beast harvest method in Shivan-Chardavol region، three harvesting methods (manually، rice-specific combine harvester and conventional cereals combine harvester) were considered as three experimental treatments and four different parts of this region considered as experimental blocks. The experimental design was randomized complete block design. This study was carried out on Anbarboo variety and the measured factors were: effective farm capacity، percent of total losses، percent of harvesting losses، number of workers and harvesting cost. The results of this study indicated that the total difference of factors was significant at the 1% error level among all treatments. The effective farm capacity in harvesting by cereals combine harvester was more than other treatments. The lowest percent of loss was observed for harvesting by rice-specific combine harvester (2. 32%) and the highest percent of loss was obtained for cereals combine harvester (3. 816%). The manual harvesting method had the highest harvesting cost and the lowest cost was found to be associated with the rice specific combine harvester. Therefore، from the results of this study، the use of this combine harvester is recommended for rice harvesting in this region.

    Keywords: Rice harvesting, combine harvester, losses, costs
  • R. Sedghi, Yousef Abbaspour Gilandeh Pages 387-398
    Suitable soil structure is important for crop growth. One of the main characteristics of soil structure is the size of soil aggregates. There are several ways of showing the stability of soil aggregates، among which the determination of the median weight diameter of soil aggregates is the most common method. In this paper، a method based on adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) was used to describe the soil fragmentation for seedbed preparation with combination of primary and secondary tillage implements including subsoiler، moldboard plow and disk harrow. Adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) is a suitable approach to solving non-linear problems. ANFIS is a combination of fuzzy inference system (FIS) and an artificial neural network (ANN) method and it uses the ability of both models. In this study، the model inputs included “soil moisture content”، “tractor forward speed” and “working depth”. The performance of the model was evaluated using the statistical parameters of root mean square error (RMSE)، percentage of relative error (ε)، mean absolute error (MAE) and the coefficient of determination (R2). These parameters were determined as 0. 135، 3. 6%، 0. 122 and 0. 981، respectively. For the evaluation of the ANFIS model، the predicted data using this model were compared to the data of artificial neural network model. The simulation results by ANFIS model showed to be closer to the actual data compared with those made by the artificial neural network model.
    Keywords: Tillage, Soil fragmentation, Median weight diameter (MWD), Adaptive neuro fuzzy inference system, Artificial neural network