فهرست مطالب

ماشین های کشاورزی - سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 21، بهار و تابستان 1400)

نشریه ماشین های کشاورزی
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 21، بهار و تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1399/10/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • احمد حیدری، جعفر امیری پریان * صفحات 1-15

    وجود کارهای تکراری، سخت و طاقت فرسا و بعضا خطرناک در محیط گلخانه هم چون سم پاشی و برداشت، استفاده از ربات را در گلخانه ضروری نموده است. ساختار مکانیکی و الگوریتم ناوبری دو فاکتور مهم در طراحی و ساخت ربات های گلخانه می باشند. در این پروژه یک ربات متحرک گلخانه چهار چرخ محرک با فرمان گیری دیفرانسیلی طراحی و ساخته شد. سپس ناوبری ربات در سطوح با جنس های مختلف و نیز محیط گلخانه واقعی مورد ارزیابی قرار گرفت. الگوریتم ناوبری ربات بر اساس یادگیری مسیر بود بدین صورت که ابتدا مسیر مورد نظر با استفاده از کنترل راه دور بر اساس پالس ارسالی از اینکودرهای چرخ، در حافظه ربات ذخیره می شد سپس ربات به صورت خودکار این مسیر را طی می کرد. دقت ناوبری ربات در سطوح با جنس های مختلف (سرامیک، بتون، خاک متراکم و خاک نرم) در مسیر مستقیم به طول 20 متر و مسیر مربع شکل 4×4 متر مورد آزمایش قرار گرفت. هم چنین دقت ناوبری ربات در محیط گلخانه ارزیابی شد. مقدار انحراف ربات با استفاده از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و انحراف معیار(SD)  محاسبه شدند. نتایج نشان داد که ریشه میانگین مربعات خطای انحراف ربات در حالت خودکار نسبت به روش دستی در مسیر مستقیم به طول 20 متر در سطوح سرامیکی، سیمانی، خاک متراکم و خاک نرم به ترتیب 3/4، 8/2، 6/4 و 8 سانتی متر و در مسیر مربع شکل4×4 متر، 6/6، 5/5، 1/13 و 1/47 سانتی متر به دست آمد.

    کلیدواژگان: حسگر اینکودر، ربات کشاورزی، ربات متحرک چرخ دار، ناوبری
  • حسین بلانیان، سید حسین کارپرورفرد*، امین موسوی خانقاه، محمدحسین رئوفت، هادی عظیمی نژادیان صفحات 17-27

    در این پژوهش از یک روش جدید به منظور پیش بینی دبی خروجی بذر ذرت در دقیق کارها استفاده شد. بدین منظور 9 عدد موزع با سه سطح تعداد شیار (4، 5 و 6 شیار) و سه سطح زاویه دهانه شیار (23، 25 و 27 درجه) در چهار سطح سرعت دورانی (40، 52، 63 و 78 دور بر دقیقه) مورد استفاده قرار گرفتند. سرعت پیشروی تسمه آغشته به گریس به طور مداوم 5/3 کیلومتر برساعت در نظر گرفته شد. تمامی آزمایش ها در سه تکرار انجام شدند. ذرت به عنوان یک ماده ریزدانه دارای اندازه های نزدیک به یکدیگر بودند. میانگین دبی خروجی بذور در مقابل سرعت دورانی محاسبه گردید. بر اساس نتایج حاصله، تغییر زاویه دهانه شیار، تعداد دهانه شیار، سرعت دورانی و اثر دوگانه آن ها در سطح احتمال یک درصد بر میزان دبی خروجی بذور تاثیر معنی داری داشت. بر اساس روش مدل سازی آنالیز ابعادی و سطح پاسخ، داده ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. میزان خطای استاندارد برای روش آنالیز ابعادی و سطح پاسخ به ترتیب برابر با  (mm3.s-1)68/13 و  (mm3.s-1)475/59 محاسبه گردید. مدل حاصل از آنالیز ابعادی نسبت به مدل حاصل از روش سطح پاسخ به مقادیر به دست آمده از آزمایش ها نزدیک تر بود، بنابراین به منظور پیش بینی دبی خروجی بذور، مدل به دست آمده از روش آنالیز ابعادی پیشنهاد شد.

    کلیدواژگان: آنالیز ابعادی، ذرت، ردیف کار، روش سطح پاسخ
  • آرمین کهن *، سعید مینایی صفحات 29-42

    به منظور افزایش دقت بخش بندی تصاویر گل محمدی، چند روش متعادل سازی هیستوگرام برای بهبود کیفیت تصاویر رنگی این گل ها و چند روش آستانه گیری برای بخش بندی گل های مذکور در تصویر، مورد بررسی قرار گرفت. قابل ذکر است که تصویربرداری در فضای باز و ساعات مختلف روز و شرایط متفاوتی از شدت نور انجام گرفت. برای بررسی دقیق تر، یک آزمایش فاکتوریل در قالب یک طرح کاملا تصادفی با دو عامل روش متعادل سازی هیستوگرام، در 8 سطح و روش آستانه گیری، در 15 سطح به کار گرفته شد. روش های متعادل سازی هیستوگرام عبارت بودند از: CHE, BBHE, BHEPL-D, DQHEPL, DSIHE, RMSHE, RSIHE و تیمار شاهد بدون متعادل سازی هیستوگرام (NHE). همچنین روش های آستانه گیری عبارت بودند از: Huang, Intermodes, Isodata, Li, maximum entropy, mean, minimum, moments, Otsu, percentile, Renyi’s entropy, Shanbhag, Yen, constant  و global basic thresholding method. تاثیر این دو عامل بر خصوصیات تصویر بخش بندی شده از قبیل: درصد سطوحی که به اشتباه بخش بندی شده اند (PISA)، درصد هم پوشانی سطوح (POA)، درصد سطوحی که تشخیص داده نشده اند (PUA) و درصد سطوح تشخیص داده شده گل ها (PDF) مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه روش های متعادل سازی هیستوگرام نشان داد که DQHEPL و NHE پایین ترین میزان PUA (به ترتیب 13/11% و 32/8%)، بالاترین POA (به ترتیب 35/89% و 07/92%) و بالاترین PDF (به ترتیب 88/61% و 94/64%) را از لحاظ آماری دارا می باشند. روش های آستانه گیری تاثیر معنی داری بر PISA, PUA, POA و PDF داشتند. بزرگ ترین مقادیر PDF به روش آستانه گیری constant، minimum و Intremodes (به ترتیب 07/75%، 08/73% و 30/74%)، همچنین کمترین مقدار PISA مربوط به این موارد بود (به ترتیب 35/0%، 29/1% و 35/0%) و PUA (به ترتیب 72/33%، 09/23% و 56/15%). این روش ها بزرگ ترین مقدار POA را نشان دادند (به ترتیب 73/80%، 70/76% و 67/84%). لذا روش های مناسبی برای بخش بندی گل محمدی در تصویر رنگی محسوب می گردند.

    کلیدواژگان: آستانه گیری، بخش بندی تصویر، پردازش تصویر، تعدیل هیستوگرام، گل محمدی
  • مهدی ثباتی گاوگانی، داود محمدزمانی*، محمد غلامی پرشکوهی صفحات 43-53

    بخش کشاورزی برای تامین امنیت غذایی برای جامعه و ایفای نقش موثر در تقویت استقلال ملی نیاز به انتقال سریع از معیشت های سنتی و معیشتی به مرحله تولید و تجاری سازی پیشرفته دارد. مکانیزاسیون رویکردی است که دستیابی بخش کشاورزی به مرحله تولید تجاری را ممکن می سازد. بدون مکانیزاسیون، چشم انداز روشنی از کشاورزی پویا و پایدار که بتواند نیازهای غذایی را معقولانه برطرف سازد، متصور نیست. توسعه مکانیزاسیون در جوامع کشاورزی و به ویژه در نواحی روستایی کشور با مشکلاتی همراه بوده است که شناخت عوامل موثر بر آن می تواند به برنامه ریزی برای رفع آن ها کمک کند. از این رو در تحقیق حاضر به بررسی اثر خردشدن سطوح بهره بردران بر توسعه مکانیزاسیون کشاورزی در دهستان های شهرستان جیرفت پرداخته شده است. نوع تحقیق کاربردی است و از نوع توصیفی- تحلیلی است، از روش پیمایشی استفاده شده است و اطلاعات از طریق پرسشنامه از 420 کاربر در شهر جیرفت جمع آوری شده است. تجزیه و تحلیل اطلاعات با استفاده از تکنیک فرآیند تحلیلی سلسله مراتبی با استفاده از نرم افزار اکسپرت چویس 11 انجام شده است. یافته های تحقیق نشان داد که عامل اجتماعی- خانوادگی در شهر جیرفت عامل اصلی بازدارنده عدم توسعه مکانیزاسیون و فرهنگ-ارتباطی، آموزشی-فنی، حقوقی و قانونی است و عوامل اقتصادی-مالی در اولویت های بعدی قرار گرفتند. پیشنهاد شده است که توسعه مکانیزاسیون، نوسازی فناوری نوین، آموزش و ارتقاء، ایجاد اعتماد، اعتبار و تسهیلات مالی برای نوسازی ادوات کشاورزی اجرا شود.

    کلیدواژگان: توسعه مکانیزاسیون کشاورزی، خرد شدن اراضی، فرآیند تحلیلی سلسله مراتبی
  • حسین میرزایی مقدم، احمد رجایی صفحات 55-70

    روغن هسته انار (PSO) منبع شناخته شده ای از ترکیبات با ارزش است. بنابراین هدف از این مطالعه بررسی خواص فیزیکومکانیکی و ساختاری آبنبات ژله ای غنی شده با روغن هسته انار درون پوشانی شده در نانوژل های کیتوزان (CS)-کاپریک اسید (CA) حاوی اسانس آویشن (TEO) است. بدین منظور، در ابتدا نانوژل های کیتوزان-کاپریک اسید، با ایجاد پیوند آمید بین کیتوزان و کاپریک اسید تولید شدند که تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) شکل کروی نانوژل های کیتوزان-کاپریک اسید را نشان داد. سپس امولسیون پیکرینگ روغن هسته انار با نانوژل کیتوزان-کاپریک اسید و اسانس آویشن درون پوشانی شده در نانوژل کیتوزان-کاپریک اسید پایدار شدند. نتایج نشان داد که حضور اسانس آویشن در ساختار نانوژل باعث ایجاد قطرات روغن کوچک تر شد. در ادامه از امولسیون های پیکرینگ در فرمولاسیون آبنبات ژله ای استفاده شد و متعاقبا ساختار میکروسکوپی، آنالیز بافت(TPA)  و شاخص های رنگ آبنبات های ژله ای مورد بررسی قرار گرفت. استفاده از روغن هسته انار به صورت درون کپسوله شده، باعث کاهش جدا شدن روغن هسته انار از بافت آبنبات ژله ای شد. نتایج آزمون پروفایل بافت نشان داد که اگرچه نمونه های حاوی امولسیون روغن هسته انار، سختی (6/156-4/173N)، صمغی بودن (2/202-1/262N)، انسجام (3/1-5/1%)، خاصیت ارتجاعی (2/40-7/54 N.s) و چسبندگی (29/0-4/0 N.s) کمتری نسبت به نمونه شاهد (3/250N، 9/627N، 7/160N.s، 63/0N.s) داشتند، خاصیت فنریت آن ها (92/0-93/0%) بیشتر از نمونه شاهد (79/0%) بود. علاوه بر این، نتایج شاخص های رنگی نشان داد که نمونه های حاوی روغن هسته انار کپسوله شده باعث تغییر شاخص های رنگی نسبت به نمونه شاهد شد که این تغییر در حضور اسانس آویشن بیشتر بود.

    کلیدواژگان: آبنبات ژله ای، اسانس، آویشن خواص فیزیکومکانیکی و ساختاری، روغن هسته انار، کپسوله شده، نانوژل
  • محمدجواد محمودی، محسن آزادبخت * صفحات 71-81

    امروزه خواص دی الکتریک محصولات غذایی و بیولوژیکی به پارامتری ارزشمند در مهندسی مواد غذایی و فناوری تبدیل شده است که محدوده طیفی فوق العاده ای از 6-10 تا 1012 هرتز را پوشش می دهد. در این تحقیق ابتدا تعداد 27 گلابی کاملا سالم به وسیله آزمون غیرمخرب سی تی اسکن انتخاب و سپس تحت بارگذاری شبه استاتیکی و دینامیکی قرار گرفتند و انبارداری 10 روزه به منظور بررسی میزان خواص فیزیولوژیکی و ارتباط آن با تغییرات ضریب دی الکتریک انتخاب شد. در پایان دوره انبارداری مقدار ضریب دی الکتریک میوه ها و پس از آن مقدار خواص فیزیولوژیکی آن ها اندازه گیری شد. اندازه گیری ها در فاصله صفحات خازن 11 سانتی متری، ولتاژ ورودی 10 ولت، فرکانس ولتاژ ورودی 60 کیلوهرتز انجام شد. طبق نتایج حاصل شده حالت بارگذاری دینامیکی 400 نیوتنی دارای بیشترین ضریب دی الکتریک در بین همه حالت های بارگذاری با مقدار 2989/5 و به دنبال آن این حالت بارگذاری دارای کمترین مقادیر خواص فیزیولوژیکی در بین تمام حالت های بارگذاری با مقادیر آنتی اکسیدان 925/33 درصد، محتوای فنلی 523/14 و ویتامین C 5.7 میلی گرم بر 100 گرم و سفتی 5333/5 گرم بود. نتایج آزمایش ها نشان دادند که با افزایش مقدار نیروی بارگذاری بر روی میوه گلابی، همه مقادیر خواص فیزیولوژیکی مورد نظر در تمام موارد بارگذاری کاهش یافته و در نهایت، مقدار ضریب دی الکتریک محصول افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: آزمون غیرمخرب، خواص کیفی، دی الکتریک، کیفیت، گلابی
  • حمیده فریدی، اکبر عرب حسینی*، قاسم زارعی، مارتین اوکوس صفحات 83-95

    در این تحقیق، استفاده از مبدل حرارتی زمین-هوا (EAHE) به عنوان منبع انرژی زمین گرمایی کم عمق برای تامین نیازهای حرارتی یک گلخانه تجاری واقع در استان البرز، مورد بررسی قرار گرفت. از شاخص درجه-روز برای برآورد پتانسیل سیستم EAHE به منظور تامین نیازهای حرارتی گلخانه از جمله سرمایش و گرمایش استفاده شد. نتایج نشان داد که این منطقه برای رسیدن به دمای مناسب در داخل گلخانه برای تامین گرمایش نسبت به نیاز سرمایشی، نیاز به انرژی بیشتری دارد. متوسط پتانسیل سیستم EAHE بر اساس شاخص درجه-روز برای افزایش دما در فصل سردºC 76/10 و برای کاهش دما در فصل گرم ºC96/17 است. این بدان معنی است که سیستم EAHE قادر به تامین نیازهای حرارتی گلخانه در این منطقه با توجه به مقادیر محاسبه شده درجه-روز گرمایش (HDD) و درجه-روز سرمایش (CDD) است. این روش می تواند در نظارت و بهینه سازی شرایط رشد گیاه به عنوان انتخاب بهترین نوع محصول یا نوع کشت و همچنین در آبیاری و مدیریت باروری محصولات زراعی مفید باشد.

    کلیدواژگان: درجه-روز، زمین گرمایی، گلخانه، مبدل حرارتی
  • رضا وحید بریمانلو، فاطمه نادی * صفحات 97-110

    هدف این تحقیق بررسی مصرف انرژی و هزینه های تولید آلبالو و گیلاس در شمال شرق ایران بود. اطلاعات از طریق 75 تولیدکننده گیلاس و 42 تولیدکننده آلبالو جمع آوری شدند. انرژی کل نهاده ها برای تولید گیلاس و آلبالو به ترتیب 76/37 و GJha-1 03/31 تخمین زده شد. در حالی که بازده انرژی گیلاس بیشتر از آلبالو بود. در هر دو محصول کود شیمیایی و سوخت دیزل بیشترین مصرف انرژی را داشتند. سهم انرژی های تجدیدپذیر در تولید گیلاس بیشتر از آلبالو بود که نشان می دهد تولید گیلاس در این منطقه به منابع تجدیدناپذیر وابسته تر است. تحلیل اقتصادی نشان داد که هزینه تولید گیلاس بیشتر از آلبالو بود اما به دلیل قیمت بالاتر گیلاس، سود گیلاس بیشتر بود. نتایج مدل سازی نشان داد که نیروی انسانی بیشترین تاثیر را روی هزینه تولید هر دو محصول داشت. در نهایت، صرفه جویی در مصرف سوخت دیزل و مدیریت کوددهی به عنوان راه حل های اصلی برای حل مسایل اقتصادی و انرژی هر دو محصول توصیه شد.

    کلیدواژگان: آلبالو، درآمد، کاب داگلاس، گیلاس، مدل سازی انرژی، هزینه تولید
  • حدیث نعمت پور ملک آباد، محمدجواد شیخ داودی*، عیسی حزباوی، افشین مرزبان صفحات 111-122

    از آنجا که آلودگی روغن هیدرولیک اثرات زیان بار خود را در درازمدت نمایان می سازد اغلب مورد بی توجهی قرار می گیرد یا آن که علت توقفات پی در پی و خرابی سیستم به عوامل دیگری نسبت داده می شود. بنابراین برای جلوگیری از به وجود آمدن چنین مشکلاتی دو استراتژی زیر ارایه شده است: با روش تعویض تمامی روغن از سیستم تخلیه و روغن نو جایگزین گردد یا با روش پالایش آفلاین روغن هیدرولیک ذرات از روغن آلوده جدا گردد. در همین راستا، مطالعه حاضر با هدف بررسی وضعیت اقتصادی ماشین های برداشت نیشکر با تاکید بر فرآیند فیلتراسیون روغن هیدرولیک در هفت واحد از شرکت های توسعه نیشکر و صنایع جانبی استان خوزستان انجام شد. به این منظور، تمام آمار و اطلاعات مربوط به هفت واحد از شرکت های توسعه نیشکر و صنایع جانبی در طول سال های زراعی 1395-1390 جمع آوری و طبقه بندی شدند. نتایج نشان می دهد صرفه جویی انجام شده بر حسب لیتر و همچنین صرفه جویی ریالی به کارگیری روش پالایش آفلاین روغن هیدرولیک برای کشت و صنعت های نیشکر در طی سه سال زراعی 1395-1393 که از این روش استفاده گردیده، به ترتیب برای واحد امام خمینی: 25500 لیتر و 2882154363 ریال، امیرکبیر: 49000 لیتر و 5847389466 ریال، حکیم فارابی: 82000 لیتر و 9534396744 ریال، دعبل خزاعی: 73400 لیتر و 6808230362 ریال، دهخدا: 31680 لیتر و 3421979639 ریال، سلمان فارسی: 73500 لیتر و 7606675370 ریال و میرزا کوچک خان: 75934 لیتر و 8083068395 ریال می باشد.

  • ایمان احمدی * صفحات 123-130

    این مطالعه راجع به کاربرد نرم افزار مایکروسافت اکسل در تخمین نیازهای توانی برخی از ادوات خاک ورزی است. فرمول های ریاضی به کار رفته در فایل صفحه گسترده، در مقالات منتشر شده قبلی توسعه یافته بودند؛ به هر حال آن فرمول ها در این مقاله در جهت شمول برخی موضوعات مکانیزاسیون کشاورزی تکمیل شدند. ویژگی دیگر این مقاله توانایی صفحه گسترده در تولید خودکار نمودارهای روندنما است. مقایسه ادوات خاک ورزی مختلف از نقطه نظر نیازهای توانی، همچنین مطالعه اثر یک پارامتر ورودی دلخواه روی خروجی های صفحه گسترده به طور موثری در این مقاله صورت پذیرفت. از نظر عددی تخمین زده شد که مقدار کار ویژه گاوآهن دوار 2 تا 5 برابر کار ویژه ادوات خاک ورزی کشیدنی است. به علاوه، به عنوان مثالی از نمودارهای روند نمای به دست آمده از این مقاله، افزایش زاویه بشقاب در بازه 25 تا 70 درجه، نیازهای مقاومت و توان کششی گاوآهن بشقابی را به ترتیب 66 و 54 درصد کاهش داد؛ هر چند این کار به افزایش 34 و 21 درصدی به ترتیب مقاومت کششی ویژه و توان کششی ویژه این گاوآهن منجر شد.

    کلیدواژگان: ادوات خاک ورزی، توان مکانیکی، مقاومت کششی، نرم افزار اکسل
|
  • A Heidari, J Amiri Parian * Pages 1-15

    Repetitive and dangerous tasks such as harvesting and spraying have made robots usable in the greenhouses. The mechanical structure and navigation algorithm are two important parameters in the design and fabrication of mobile greenhouse robots. In this study, a four- wheel differential steering mobile robot was designed and constructed to act as a greenhouse robot. Then, the navigation of the robot at different levels and actual greenhouses was evaluated. The robot navigation algorithm was based on the path learning, so that the route was stored in the robot memory using a remote control based on the pulses transmitted from the wheels encoders; then, the robot automatically traversed the path. Robot navigation accuracy was tested at different surfaces (ceramics, concrete, dense soil and loose soil) in a straight path 20 meters long and a square path, 4×4 m. Then, robot navigation accuracy was investigated in a greenhouse. Robot movement deviation value was calculated using root mean square error (RMSE) and standard deviation (SD). The results showed that the RMSE of deviation of autonomous method from manual control method in the straight path to the length of 20 meters in ceramic, concrete, dense  soil and loose soil were 4.3, 2.8, 4.6 and 8 cm, and in the 4×4 m square route were 6.6, 5.5, 13.1 and 47.1 cm, respectively.

    Keywords: Agricultural robot, Encoder sensor, Vehicle navigation, Wheeled mobile robot
  • H Balanian, S. H Karparvarfard *, A Mousavi Khanghah, M. H Raoufat, H Azimi-Nejadian Pages 17-27

    In this study, a model was developed for predicting the seeding rate of corn seeds of a typical row-crop planter equipped with a multi-slot feeding device. To this, nine multi-slot rotors (with 4, 5 and 6 slots in three angles of mouth including 23°, 25° and 27°) were designed and manufactured. Tests were carried out at four levels of angular velocity of 40, 52, 62 and 78 rpm on grease belt moving at constant speed of 3.5 km h-1. Tests were completed in three replications. Discharge flow rate was measured and recorded for each treatment. The data were used to develop a model which can be used for predicting the seeding rate under various numbers of slot, mouth angle and rotor angular velocity. According to the results, angle mouth of slots, number of slots, angular velocity and the dual interaction between them showed increasing effects on weight flow rate of seeds (P-value<0.01). In the next step, raw data were used to develop the two desired models: based on the dimensional analysis technique and response surface methodology (RSM). The models outputs were compared to experimental data. The standard error of estimate for flow rate for dimensional analysis and response surface methodology (RSM) were 68.13 mm3 s-1 and 475.59 mm3 s-1, respectively. The dimensional analysis model was closer to experimental data rather than the RSM method. Thus, to predict the volume flow rate of seed, the dimensional analysis model is recommended.

    Keywords: corn, Dimensional analysis, Response surface methodology, row planting
  • A Kohan *, S Minaei Pages 29-42

    Several histogram equalization methods for enhancing the color images of Rosa Damascena flowers and some thresholding methods for segmentation of the flowers were examined. Images were taken outdoors at different times of day and light conditions. A factorial experiment in the form of a Completely Randomized Design with two factors of histogram equalization method at 8 levels and thresholding method at 15 levels, was implemented. Histogram equalization methods included: CHE, BBHE, BHEPL-D, DQHEPL, DSIHE, RMSHE, RSIHE, and no histogram equalization (NHE) as the control. Thresholding method levels were: Huang, Intermodes, Isodata, Li, maximum entropy, mean, minimum, moments, Otsu, percentile, Renyi’s entropy, Shanbhag, Yen, constant, and global basic thresholding method. The effect of these factors on the properties of the segmented images such as the Percentage of Incorrectly Segmented Area (PISA), Percentage of Overlapping Area (POA), Percentage of Undetected Area (PUA), and Percentage of Detected Flowers (PDF) was investigated. Results of histogram equalization analysis showed that DQHEPL and NHE have the statistically significant lowest PUA (11.13% and 8.32%, respectively), highest POA (89.35% and 92.07%, respectively), and highest PDF (61.88% and 64.94%, respectively). Thresholding methods had a significant effect on PISA, PUA, POA, and PDF. The highest PDF belonged to constant, minimum, and Intermodes (75.07%, 73.08% and 74.30%, respectively) They also had the lowest PISA (0.35%, 1.29%, and 1.85%, respectively) and PUA (33.72%, 23.09%, and 15.56%, respectively). These methods had the highest POA (80.73%, 76.70%, and 84.67%, respectively). Hence, they are suitable methods for segmentation of Rosa Damascena flowers in color images.

    Keywords: Histogram equalization, Image processing, Image Segmentation, Rosa Damascena, Thresholding
  • M Sabati Gavgani, D Mohammad Zamani *, M Gholami Par-Shokohi Pages 43-53

    The agricultural sector is in need of a rapid transition from traditional and livelihoods to the stage of advanced production and commercialization, in order to provide food security for the community and to play an effective role in strengthening national independence. Mechanization is an approach that allows the agricultural sector to achieve the stage of commercial production. Without mechanization, there is no clear vision of a dynamic and sustainable agriculture that can rectify the food needs sensibly. The development of mechanization in agricultural societies, especially in the rural areas, has been accompanied by problems that the identification of the factors affecting it can help plan to eliminate them. Therefore, in the present study, the effect of the fragmentation of land on the development of agricultural mechanization in the rural districts has been investigated. The research type is applied and descriptive-analytic, survey method has been used and information has been collected through a questionnaire from 420 users in Jiroft city. The data were analyzed using a hierarchical analytical process technique using Expert Choice11 software. The research findings show that the family-social factor in the city of Jiroft was the main deterrent to the lack of development of mechanization and the cultural-communication, educational-technical, lawful-legal, and economic-financial factors were placed in the next priorities. It is proposed to implement the development of mechanization, the modernization of modern technology, education and promotion, building trust, credit and financial facilities for the modernization of agricultural implements.

    Keywords: Analytical Hierarchy Process, Development of agricultural mechanization, Fragmentation of land
  • H Mirzaee Moghaddam *, A Rajaie Pages 55-70

    Pomegranate seed oil (PSO) is a well-known source of valuable compounds. The aim of this study was to investigate physicomechanical and structural properties of jelly candy enriched with PSO encapsulated in chitosan (CS)-capric acid (CA) nanogel incorporating thyme essentioal oil (TEO). For this purpose, initially the CS-CA nanogels were produced by creating amide bondes between CS and CA, which Scanning Electron Microscope (SEM) image showed the spherical form of CS-CA nanogels. Then, PSO-in-water Pickering emulsions were stabilized with the CS-CA nanogels as well as the CS-CA nanogels incorporating TEO. The results showed that the presence of TEO in the nanogel structure caused smaller oil droplets. Then, Pickering emulsions were used in the formulation of jelly candy and subsequently the microscopic structure, texture profile analysis (TPA) and color indexes of jelly candies were studied. The use of PSO in the encapsulated form reduced the separation of the PSO from the texture of the jelly candy. The results of TPA showed that although the samples containing PSO in the encapsulated form had lower hardness (156.6-173.4 N), gumminess (202.2-262.1 N), cohesiveness (1.3-1.5%), resilience (40.2-54.7 N.s) and adhesiveness (0.29-0.4 N.s) than the control (250.3 N, 627.9 N, 2.14%, 160.7 N.s, 0.63 N.s), their springiness (0.92-0.93%) was higher than the control (0.79%). Moreover, the color indexes showed that the samples containing PSO in the encapsulated form changed the color indexes more than the control, which was more in the presence of TEO.

    Keywords: Encapsulated, Jelly candy, Nanogel, Physicomechanical, structural properties, Pomegranate seed oil, Thyme essential oil
  • M. J Mahmoodi, M Azadbakht * Pages 71-81

    Nowadays, the dielectric properties of food and biological products have become a valuable parameter in foodstuff engineering and coating technology, covering a remarkable spectral domain from 10-6 to 1012. In the present study, 27 completely healthy pears were selected and subjected to quasi-static and dynamic loading. The storage period was ten days. In this study, the qualitative characteristics and their relationship with changes in dielectric coefficient were investigated. At the end of the storage period, the fruits’ dielectric coefficient values and their qualitative characteristics were measured. The measurements were carried out for a capacitor plates’ distance interval of 11 cm, 10 V input voltage and 60 kHz input voltage frequency. According to the results, in the dynamic loading mode of 400 N, the highest dielectric coefficient with a value of 5.2989 was obtained. In dynamic loading mode of 400 N, the qualitative property had the minimum value. The antioxidant, phenol content, Vitamin C content and firmness were 33.925%, 14.523 mg/100g, 5.7 mg/100g and 5.5333 g, respectively. The results of the study indicated that increasing the loading force on the pear reduces all qualitative indicators for all loading modes and an increase in dielectric coefficients of the products was observed.

    Keywords: Dielectric, Nondestructive test, Pears, Quality, Qualitative properties
  • H Faridi, A Arabhosseini *, Gh Zarei, M Okos Pages 83-95

    In this research, an attempt was made to utilize an Earth-Air Heat Exchanger (EAHE) system as a source of shallow geothermal energy to provide thermal demands of a commercial greenhouse located in Alborz province, Iran. The degree-day index was applied to estimate the EAHE system’s potential to meet the thermal requirements of the greenhouse including cooling and heating demands. The results indicated that this region needed more energy to reach to the relevant temperature inside the greenhouse for the heating demand comparing to the cooling one. The average potential of the EAHE system based on the degree-day index was 10.76ºC for increasing temperature in the cold and 17.96ºC for decreasing temperature in the warm season. This means that the EAHE system was capable of supplying the greenhouse thermal demands in this area according to the calculated values of Heating Degree-Day (HDD) and Cooling Degree-Day (CDD). This method would be beneficial in monitoring and optimizing plant growth conditions as the best crop type or cultivation selection which in turn can help in irrigation and fertigation management of the crop grown.

    Keywords: Degree-Day, Heat exchanger, Geothermal, Greenhouse
  • R Vahid-Berimanlou, F Nadi * Pages 97-110

    The aim of this study was to investigate the energy consumption and production costs of sweet-cherry and sour-cherry in Northeastern Iran. Required data were collected from 75 sweet-cherry and 42 sour-cherry producers. The total energy inputs in sweet-cherry and sour-cherry production were estimated as 37.76 and 31.03 GJha-1, respectively. The energy efficiency of sweet-cherry production was greater than sour-cherry production. Chemical fertilizers and diesel fuel were the most highly consumed energies in both crops. The higher share of non-renewable energies consumed to produce sweet-cherry than sour-cherry revealed that sweet-cherry production was more dependent on non-renewable sources compared with the sour-cherry production. The economic analysis revealed that production costs for sweet-cherry were higher than sour-cherry but sweet-cherry was more profitable than sour-cherry because of premium prices for sweet-cherry. The modeling results showed that the human labor input had the most impact on costs of both crops. As a consequence, the main practical solutions could be saving in diesel fuel and fertilizer management, which could more properly overcome economic and energy problems in the two crops.

    Keywords: Cherry, Cobb-douglas, Energy modeling, Income, Production costs
  • H Nematpour Malek Abad, M. J Sheikhdavoodi *, I Hazbavi, A Marzban Pages 111-122

    Contamination due to hydraulic fluids exerts deleterious effects after a long time, however this factor is often ignored or its consecutive breakdowns and system failures are considered due to other factors. Therefore, in order to prevent the likelihood of occurring such problems, the following two strategies are presented: using oil change method to replace all of the hydraulic fluids from the discharge system with the new oil and using offline hydraulic oil filtration system for the removal of contaminated oil particles. In this regard, the present study aimed to investigate the economic status of cane sugar harvesting machines with an emphasis on hydraulic oil filtration process in seven units of sugarcane developmental company and affiliated industries in Khuzestan province, Iran. To perform this study, all statistics and data of the sugarcane and affiliated industries in seven companies during the crop year 2011-2016 were collected and classified. The results indicated that the application of the hydraulic filtration method led to the oil consumption saving (per liter) and in price (Iranian Rial) during the three crop-years of 2014-2016, as following: Imam Khomeini: 25500 L and 2882154363 Rials, Amir Kabir: 49000 L and 5847389466 Rials, Hakim Farabi: 82000 L and 9534396744 Rials, Dabal Khazaee: 73400 L and 6808230362 Rials, Dehkhoda: 31680 L and 3421979639 Rials, Salman Farsi: 73500 L and 7606675370 Rials and Mirza Koochak Khan: 75934 L and 8083068395 Rials

    Keywords: Hydraulic Oil, Refining, Replacing, Sugarcane harvester
  • I Ahmadi * Pages 123-130

    Abstract This study deals with the application of the Microsoft Excel for the estimation of the power requirements of some tillage implements. The mathematical formulas embedded in the spreadsheet file have been developed in the previously published papers; however, those formulas were augmented herein in order to contain some agricultural mechanization issues. Another feature of this article is the ability of the spreadsheet to generate trend curves automatically. The comparison of the power expenditure aspects of different tillage implements as well as the inspection of the effect of an arbitrary selected input parameter on the spreadsheet outputs were effectively performed. Numerically, the specific work of the rotary tiller was estimated two times to five times higher than the specific work of drawing implements. Furthermore, as an example of trend curves derived in this article, the increase in disc angle in the range of 25° to 70° reduced the draft and power needs of the disc plow by 66% and 54%, respectively. However, it increased the disc plow specific draft and power by 34% and21%, respectively.

    Keywords: Draft force, Excel software, Mechanical power, Tillage implements