فهرست مطالب

نشریه مکانیزاسیون کشاورزی
سال پنجم شماره 1 (بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/03/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • جبراییل تقی نژاد*، الیاس دهقان صفحات 1-10

    مرحله برداشت یکی از مهم ترین مراحل تولید محصولات کشاورزی بوده و بخش مهمی از تلفات محصول در این مرحله اتفاق می افتد. در سال زراعی 97-96، میزان تلفات برداشت گندم تعداد 49 دستگاه از کمباین های متداول داخلی (جاندیر955، 1055 وکلاس 68اس (و کمباین جدید نیوهلند 5080 TC، به ‏روش نمونه گیری ‏تصادفی، در پنج شهرستان استان اردبیل مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد کل تلفات برداشت گندم در استان اردبیل 71/5 درصد بود که سهم تلفات طبیعی و کمباینی به ترتیب 74/3 و 97/1 درصد بود. از بین کمباین های مورد بررسی، کمباین نیوهلند 5080 دارای کمترین میزان تلفات دانه به میزان 1 % و بیشترین ظرفیت مزرعه ای به میزانha.hr-116/1 بود. بیشترین تلفات دانه به میزان 51/2% در کمباین کلاس 68اسبا ظرفیت مزرعه ای ha.hr-178/0 محاسبه شد. در کمباین های جاندیر، کلاس و نیوهلند به ترتیب 5/68، 2/65 و 90 درصد از تلفات کمباینی دانه توسط واحد سکوی برش ایجاد شد. تلفات سکوی برش در کمباین های جاندیر، کلاس و نیوهلند به ترتیب 41/1، 64/1 و 99/0درصد بود. تلفات واحدهای فراوری (عقب) در کمباین جاندیر و کلاس نیز به ترتیب 67/0 و 87/0 درصد و برای نیوهلند 5080 TCحدود 04/0 درصد بود. نتایج حاصل از بررسی نمونه دانه در مخزن کمباین نشان داد که میزان تلفات کیفی مفید برای کمباین های نیوهلند 5080 TC، جاندیر و کلاس به ترتیب 52/0، 03/1 و 14/1% است. به طورکلی، برای برداشت گندم در استان اردبیل به ترتیب استفاده از کمباین های نیوهلند 5080 TC، و جاندیر955 توصیه می گردد.

    کلیدواژگان: تلفات، عملکرد، گندم، هد کمباین
  • رضا کیانی، حسین حاجی آقا علیزاده*، بهنام سپهر صفحات 11-19

    مدیریت بهینه انرژی در سیستم های کشاورزی و انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیت های کشاورزی، مبحثی است که به یکی از موضوعات موردتوجه محققان در سراسر جهان تبدل شده است. این پژوهش با استفاده از روش میدانی اقدام به جمع آوری و ثبت اطلاعات به صورت مصاحبه و پرسشنامه کرده است. بهینه سازی مصرف انرژی و مدل سازی انرژی مصرفی برای تولید این محصولات با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی و تحلیل پوششی داده ها انجام گرفت. به منظور انجام تحلیل ها از نرم افزارهای DEA-SOLVER و EMS13 استفاده گردید و مزارع ازنظر میزان انرژی مصرفی و عملکرد تولیدشان مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که متوسط انرژی برای هر هکتار محصول کلزا، گندم و گشنیز به ترتیب حدود 984375، 1338762 و 2/62671 مگا ژول بر هکتار است. در محصولات کلزا و گندم به ترتیب با 66/ 57 % و 92/72 % به کودهای شیمیایی به ویژه کود ازته تعلق داشت و در محصول گشنیز نهاده سموم شیمیایی به میزان 01/68 درصد بالاترین سهم در انرژی ورودی را داشت. شاخص نسبت انرژی برای محصولات به ترتیب 0/60، 0/91 و 0/50 به دست آمد. درنتیجه سهم انرژی های غیرمستقیم به دلیل مصرف کودهای شیمیایی و سموم شیمیایی در تمامی محصولات بالابود. مقدار کارایی فنی، کارایی فنی خالص و کارایی مقیاس در مزارع کلزا به ترتیب 0/89، 94 و 0/96 برآورد شد. پس از کود شیمیایی، انرژی ذخیره شده توسط نهاده های سوخت با 98/15 درصد، سموم شیمیایی با 02/4 درصد و بذر با 02/2 درصد دررتبه های دوم تا سوم جهت بهینه سازی انرژی ورودی بودند.

    کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها، شبکه مصنوعی، کلزا، گشنیز، گندم
  • راضیه پوردربانی*، سجاد سبزی صفحات 21-31

     نخود زراعی یکی از انواع مختلف حبوبات  ودارای مصارف مختلف غذایی است. این محصول همانند سایر محصولات کشاورزی دارای ارقام مختلفی است که در بسیاری از موارد هر رقم دارای کاربرد خاصی است. بنابراین، تشخیص ارقام مختلف نخود دارای اهمیت می باشد. به همین دلیل هدف از مطالعه جاری ارایه یک سیستم بینایی کامپیوتر به منظور تشخیص سه رقم شبیه به هم نخود یعنی آرمان، عادل و آزاد بود. این سیستم دارای مراحل مختلف قطعه بندی، استخراج خصوصیات مختلف رنگی و بافتی، انتخاب خصوصیات موثر و در نهایت طبقه بندی است. برای انجام عملیات طبقه بندی از فضای رنگی YCbCr و اعمال آستانه بر روی مولفه های اول و دوم این فضای رنگی استفاده گردید. در مرحله استخراج خصوصیات مختلف، 84 خصوصیت رنگی و 80 خصوصیت بافتی ماتریس هم وقوعی سطح خاکستری استخراج گردید. از میان این خصوصیات مختلف استخراجی، 4 خصوصیت مولفه دوم اضافی فضای رنگی YCbCr، انرژی مربوط به زاویه 45 درجه، میانگین مولفه اول فضای رنگی YCbCr و انحراف استاندارد مربوط به زاویه 135 درجه با استفاده از هیبرید شبکه عصبی مصنوعی - الگوریتم تکامل تفاضلی به عنوان خصوصیات موثر انتخاب شدند. به منظور طبقه بندی از سه طبقه بند هیبرید شبکه عصبی مصنوعی - الگوریتم فرهنگی، هیبرید شبکه عصبی مصنوعی - الگوریتم زنبورها و هیبرید شبکه عصبی مصنوعی - الگوریتم رقابت استعماری استفاده گردید و جهت بررسی میزان قابلیت اعتماد هر طبقه بند 1000 تکرار انجام شد. در نهایت نتایج نشان داد که نرخ تشخیص صحیح طبقه بند های هیبرید شبکه عصبی مصنوعی - الگوریتم فرهنگی، هیبرید شبکه عصبی مصنوعی - الگوریتم زنبورها و هیبرید شبکه عصبی مصنوعی - الگوریتم رقابت استعماری در بهترین تکرار به ترتیب برابر بودند با 92/98، 46/99 و 92/98 درصد.

    کلیدواژگان: الگوریتم بهینه سازی، خصوصیات رنگی، خصوصیات بافتی، فضای رنگی، نخود، هیبرید شبکه عصبی مصنوعی
  • میثم پیرمرادی، مصطفی مصطفایی*، لیلا ندرلو، حسین جوادی کیا صفحات 33-41

    تقلب، به ویژه از نوع صنعتی از طریق اضافه کردن مستقیم شربت های طبیعی و یا تخمیری به عسل ایجاد می شود. در این تحقیق عسل رازیانه از زنبورداران واقع در شهرستان کنگاور تهیه گردید. پس از کسب اطمینان از اصالت عسل، تعداد 39 نمونه عسل تقلبی با افزودن شربت ساکارز، فروکتوز و ترکیب 9/0 شربت فروکتوز - گلوکز در سطوح مختلف بین 0 تا 100 درصد وزنی به وسیله همزنی در عسل طبیعی آماده شد. نمونه های مختلف در داخل آب حل شده و با کمک دوربین از آنها تصویربرداری شد. جهت پردازش تصاویر در هر تصویر از 33 کانال تک رنگ مورد بررسی، 15 پارامتر (مجموعا 495 پارامتر(مورداندازه گیری قرار گرفت. طبقه بندی معدود پارامترهای انتخابی توسط تحلیل حساسیت به روش شبکه استنتاج فازی عصبی ANFIS، شبکه عصبی مصنوعی ANN و سطح پاسخ RSM  صورت گرفت. ضریب تبیین مدل ارایه شده در روش عسل انحلالی در آب توسط سامانه های طبقه بندی به ترتیب 9512/0، 9882/0 و 9904/0 بود. با در نظر گرفتن تمامی مقادیر خطاهای آماری مدلRSM  توسط تابع مطلوبیت کل به عنوان بهترین مدل برای تعیین میزان تقلب در این روش معرفی شد.

    کلیدواژگان: تقلب عسل، پردازش تصویر، روش سطح پاسخ، مدل سازی
  • حبیبه نعلبندی، سید صادق سیدلو هریس*، پرویز احمدی قشلاق صفحات 43-53

     تولید محصول خشک با کیفیت قابل قبول یکی از اهداف مهندسی پس از برداشت در مقیاس صنعتی است. بر اساس اطلاعات موجود در منابع، کیفیت محصول خشک تولیدی با استفاده از فناوری های نوین مانند خشک کن های ترکیبی مادون قرمز- همرفت نسبت به خشک کن های همرفتی منفرد بالاتر است. بنابراین، بررسی تاثیر مشخصه های عملکردی فرآیندهای خشک کنی روی خواص مهندسی  و کیفیت محصول نهایی ضروری بوده و رعایت آنها در طراحی و مدل سازی خشک کن ها ضروری است. در این مطالعه با استفاده ازخشک کن ترکیبی ساخته شده، در شرایط مختلف خشک کردن موز مانند کاربرد دماها (55، 65 و 75 درجه سانتی گراد) و ضخامت های مختلف محصول (4 و 6 میلی متر) ، مشخصاتی از قبیل ضریب نفوذ موثر رطوبت، چروکیدگی و شاخص های جذب مجدد آب مورد آزمون قرار گرفت. در دمای خشک کردن 75 درجه سانتی گراد مادون قرمز، سرعت هوای 7/0 متر بر ثانیه و دمای 50  درجه سانتی گراد هوای گرم، کمترین زمان خشک شدن در حدود 83 دقیقه برای ورقه های با ضخامت 4 میلی متر حاصل شد. ضریب نفوذ موثر رطوبت تابعی از دمای خشک کردن و ضخامت ورقه های موز بوده و بین10-10×81/5 تا 9-10×141/2 متر مربع بر ثانیه متغیر بود. ضخامت محصول اثر معنی داری روی ظرفیت جذب مجدد آب و ظرفیت حفظ ماده خشک داشت. در محدوده دمایی مورد مطالعه اثر دما و ضخامت روی  چروکیدگی غیرمعنی دار بود ولی این مشخصه تابعی از رطوبت نمونه به صورت خطی افزایش یافت. بنابراین، اعمال چروکیدگی به صورت تابعی از دما و ضخامت در شبیه سازی فرآیند الزامی نیست.

    کلیدواژگان: خشک کردن ترکیبی، چروکیدگی، ضریب نفوذ موثر رطوبت، مادون قرمز- همرفت، موز
  • آرمان جلالی*، شمس الله عبدالله پور صفحات 55-60

     عوامل متعددی بر افت کمباین اثرگذار هستند که از مهم ترین آن ها می توان به کارکرد دستگاه برش کمباین اشاره کرد که افت جلو و عقب کمباین را تحت تاثیر قرار می دهد. عملکرد مکانیزم برش متاثر از سرعت پیشروی، سرعت محیطی چرخ فلک، ارتفاع برش، رطوبت محصول، نوع محصول و... است که در مطالعه حاضر سرعت محیطی و پیشروی در قالب شاخص سینماتیک (نسبت سرعت محیطی چرخ فلک به سرعت پیشروی) و اثر ارتفاع محور چرخ فلک بر افت دماغه کمباین مورد مطالعه قرار گرفت. هر کدام از تیمار ها در سه سطح در قالب آزمایش فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که اثر ارتفاع و شاخص سینماتیکی در افت کل دماغه در سطح یک درصد، معنی دار هستند. بیشترین افت مربوط به بیشترین شاخص سینماتیکی 83/3 و در حدود 3/8 درصد بود. در رابطه با افت کل خوشه، اثرات اصلی ارتفاع و شاخص سینماتیکی روی افت خوشه و اثر متقابل آن دو درسطح یک درصد معنی دار بودند. در رابطه با افت دانه نیز، نتایج نشان دادند که اثرات اصلی در سطح احتمال یک درصد و اثرات متقابل فقط در سمت چپ دماغه و مجموع افت دانه معنی دار بود.

    کلیدواژگان: ارتفاع چرخ فلک، افت خوشه، افت دماغه، سرعت پیشروی، کمباین
  • عادل رضوانی وند فنائی*، علی حسن پور، علی محمدنیکبخت صفحات 61-69

    استفاده از ترموکمپرسور به منظور افزایش سطح آنتالپی بخار در کارخانه های فرآوری محصولات کشاورزی می تواند سبب بهبود بهره وری در سایه ارتقای مکانیزاسیون و هم چنین بالا بردن ارزش افزوده محصول نهایی گردد. ساختار ساده ترموکمپرسورها در کنار هزینه ساخت پایین و نصب آسان سبب افزایش کاربرد آن در زمینه های مرتبط با صنعت و هم چنین حوزه های مرتبط با مکانیزاسیون کشاورزی شده است. در این مطالعه و به منظور کاهش مصرف انرژی، تاثیر سطوح مختلف فشار بخار محرک بر روی عملکرد و هم چنین ایجاد جریان های گردابی، انرژی جنبشی آشفتگی و آنتالپی در داخل ترموکمپرسور مورد بررسی قرار گرفته است. منحنی های عملکردی برای سطوح مختلف جریان ورودی استخراج و مورد ارزیابی قرار گرفته اند. با توجه به پتانسیل بالای ایجاد حرکت گردابی (ورتیسیته) در خروجی نازل، بخش های مکش بخار مکشی و هم چنین در نزدیکی دیواره ها، این مناطق بررسی شده اند. هم چنین در سطوح مختلف فشار بخار محرک، کانتورهای مربوط به انرژی جنبشی آشفتگی استخراج و مورد بررسی قرار گرفته اند. نمودارهای فشار و دمای در راستای خط طولی ترموکمپرسور برای مشاهده افزایش آنتالپی ارایه شدند.در نهایت، با در نظر گرفتن نتایج مربوط به منحنی عملکردی، کانتورهای انرژی جنبشی و ارزیابی بردارهای سرعت، جریان محرک با فشار 15 بار بهترین عملکرد را در بین سطوح مورد بررسی دارا  است.

    کلیدواژگان: روش حجم محدود، مدل آشفتگی، منحنی عملکردی، نسبت تراکم
  • آرش رخبین، محسن آزادبخت* صفحات 71-79

    در دهه های گذشته مطالعات فراوانی در زمینه تاثیر انواع امواج مغناطیسی بر موجودات زنده انجام شده است. ترکیبات فنلی یکی بزرگترین گروه ازمتابولیت های ثانویه هستند که در گیاهان انتشار گسترده ای دارند و فعالیت بیولوژیکی و فارماکولوژی متنوع این ترکیبات در بسیاری از تحقیقات گزارش شده است. در این مطالعه میوه بامیه به منظور قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی مرتب شدند. نمونه ها در سه تکرار، سه زمان (3، 6، 9 دقیقه) و سه میدان (2/0، 4/0، 6/0 میلی تسلا) مورد آزمایش قرار گرفتند. به منظور اندازه گیری فنل و فلاونویید کل، 5/0 گرم از هر نمونه کالوس تر با 5 میلی لیتر متانول 80 درصد (نسبت 1 به 10) در یک هاون سرد کوبیده و همگن شدند. مواد پس از یکنواخت سازی به مدت 24 ساعت در تاریکی و روی شیکر قرار داده و بعد از آن به مدت 5 دقیقه در 3000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شدند. نتیجه چنین حاصل شد که میدان مغناطیسی اثرات متفاوتی بر میزان این دو خاصیت کیفی دارد. در مقایسه با تیمار شاهد، با افزایش میدان مغناطیسی، میزان فنل از 759/2 تا mgGUEg-1 932/2 افزایش معنی داری نشان داد درحالی که محتوای فلاونویید به طور معنی داری از مقدار 821/0 به  mgGUE g-10895/0 کاهش پیدا کرد.

    کلیدواژگان: امواج مغناطیسی، خواص بیوشیمیایی، فنل، گیاه بامیه، محتوای فلاونوئید
  • علی رمضانی بوکت*، حسین نوید، میرجواد موسوی نیا، سجاد رنجبر صفحات 81-91

     بسته بندی میوه ها یک عامل مهم در کاهش آسیب های مکانیکی ناشی از حمل و نقل است. اطلاعات دقیق در مورد وضعیت حمل و نقل هر منطقه به طراحان بسته بندی کمک می کند تا شبیه سازی دقیق تری از شرایط موجود انجام دهند. این مطالعه با هدف تجزیه و تحلیل شتاب ارتعاش کف کامیون در حین حمل و نقل در جاده های ثانویه انجام شد. برای این منظور، یک شبکه حسگر بی سیم متشکل از سه گره حسگر با شتاب سنج سه محوره برای اندازه گیری شتاب لحظه ای در جلو و عقب کامیون های دارای سامانه تعلیق فنری به کار گرفته شد. مقادیر شتاب اندازه گیری شده توسط پایگاه داده جمع آوری و در لپ تاپ ثبت گردید. سطح چگالی طیف توان (PSD) برای جاده های ثانویه محاسبه شد. افزایش سرعت از 70 به 90 کیلومتر در ساعت باعث افزایش بیشینه PSD از 193/0 به G2/Hz 340/0 گردید. در مقایسه با استاندارد ASTM 4728، سطح PSD کامیون های با سیستم تعلیق فنری در جاده ثانویه برای بازه 1 تا 35 هرتز بالاتر و برای بازه 35 تا 200 هرتز کمتر بود.  بالاترین مقادیر PSD در فرکانس های کمتر از 6 هرتز اتفاق افتاد و بازه فرکانسی 4-3 هرتز به عنوان فرکانس غالب در جاده های ثانویه تعیین گردید. متوسط RMSG در راستای عمودی برای کامیون های سنگین G654/0 به دست آمد. در این مقاله، اثرات نوع جاده، سرعت حرکت، جهت شتاب و نیز موقعیت جعبه بر روی سطح ارتعاش به طور مفصل مورد بحث قرار گرفت. یافته های تحقیق می تواند در شبیه سازی شرایط حمل و نقل میوه های بسته بندی شده در میزهای ارتعاشی قابل برنامه ریزی آزمایشگاهی مورداستفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: ارتعاش، جاده ثانویه، چگالی طیف توان، فرکانس غالب، کامیون
  • پریسا جهانگیر مقدم، سمیرا زارعی* صفحات 93-101

    دفع و انباشت پسماند کشاورزی و دامی در محیط می تواند باعث ایجاد آلودگی های زیست محیطی شود. سالانه حجم بسیار بالایی از فضولات دامی و انواع پسماند محصولات کشاورزی در کشور تولید می شود که می تواند به عنوان پتانسیلی بالقوه برای تولید بیوگاز به آن توجه شود و علاوه بر تولید انرژی، سبب دفع مناسب پسماند و کاهش آلودگی شود. از این رو، در تحقیق حاضر فرآیند تولید بیوگاز از ترکیب کود دامی و پسماند کدوی آجیلی مورد بررسی قرار گرفت. کدوی آجیلی محصولی است که صرفا برای استخراج دانه آن تولید می شود و قسمت عمده محصول به عنوان پسماند دفع می شود. آزمایشات با استفاده از سه نسبت ترکیب پسماند کدو به کود گاوی (10:90، 20:80، 30:70) در دو غلظت متفاوت خوراک (ترکیب 1:1 و 1:2 پسماند با آب) در هاضم های یک لیتری شیشه ای به صورت نا پیوسته انجام شد. برای بهینه سازی فرآیند از روش سطح پاسخ و آزمایش فاکتوریل کامل در سه تکرار استفاده شد. نرم افزار Design Expert 12 برای تجزیه و تحلیل داده های حاصل از آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر غلظت خوراک بر میزان بیوگاز تولیدی در سطح احتمال 1 % و تاثیر نسبت ترکیب در سطح احتمال 5 % معنی دار هستند اما اثر متقابل آن ها فاقد تاثیر معنی دار است. ارتباط بین تولید بیوگاز با متغیرهای غلظت خوراک و نسبت ترکیب به شکل معادله رگرسیونی ارایه شد. نسبت ترکیب 10:90 و غلظت خوراک با ترکیب 1:2 پسماند با آب به عنوان مقادیر بهینه متغیر ها تعیین شدند که منجر به تولید بیشینه بیوگاز به مقدار ml/day 5267/93 می شوند.

    کلیدواژگان: زمان ماند، غلظت، فاکتوریل کامل، نسبت ترکیب، هضم بی هوازی
  • مجتبی جابری معز*، ابراهیم زینتی ممتاز صفحات 103-110

    فشردگی خاک یک شکل فیزیکی از تخریب خاک است که باعث تغییر ساختار خاک، محدود کردن نفوذ آب وهوا و کاهش نفوذ ریشه در خاک می شود. هدف از این مطالعه به دست آوردن تراکم مناسب خاک برای سه محصول خربزه، هندوانه و خیار بود. بدین منظور عامل مستقل نوع کاشت در دو سطح کشت روی سطح خاک و خاک دادن روی آن و فشردن خاک روی بذر تا رسیدن به تراکم مناسب با استفاده از روش فشردگی محصور (CCT) و ایجاد بستر و سپس ایجاد حفره جهت کاشت بذر با استفاده از روش نشست صفحه ای و فشردگی محصور (PST+CCT) برای سه محصول فوق اعمال شد. برای محصولات از دو سطح رطوبت 15 و 5/17 درصد وزن خشک خاک و چهار سطح چگالی 3/1، 4/1، 5/1 و 6/1 (گرم بر سانتی متر مکعب) استفاده گردید. پارامترهای مدت زمان جوانه زنی (برحسب روز)، طول ساقه (میلی متر)، طول ریشه (میلی متر) و جرم گیاهچه با ریشه عاری از خاک (برحسب گرم) مورد اندازه گیری و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای هر سه محصول طول ریشه در نوع کاشت روش فشردگی محصور (CCT) بیشتر از طول ریشه در نوع کاشت با روش نشست صفحه ای و فشردگی محصور (PST+CCT) است. همچنین در نوع کشت با آزمون نشست صفحه ای و فشردگی محصور (PST+CCT) برای متغیرهای طول ساقه و روز جوانه زدن برای همه محصولات در این نوع کشت نتیجه بهتری را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: تراکم، چگالی، رطوبت، فشردگی محصور، نشست صفحه ای
  • حسن خلیلی کلی کند*، حسین نوید، حمیدرضا قاسم زاده، مختار اسدپور اصل، جواد ولی دوتپه سفلی صفحات 111-118

      امروزه سعی تمام کاربران بر این است که کمباین ها در حداکثر ظرفیت کار کنند. این مهم زمانی قابل حصول است که رطوبت محصول در حد مطلوب بوده و کمباین به صورت بهینه تنظیم شده باشد. میزان کوبش، سرعت پیشروی و سرعت دمنده بایستی به درستی تنظیم گردند تا کوبش بهینه انجام گیرد، حداقل افت دانه اتفاق افتد و در عین حال حداکثر تمیز شدگی دانه ها و حداقل صدمه دیدگی دانه نیز لحاظ گردد. دراین تحقیق، اثر پارامترهای سرعت پیشروی کمباین در سه سطح 3، 4 و 5 کیلومتر بر ساعت، سرعت دورانی کوبنده در سه سطح 1100، 1200 و 1300 دور بر دقیقه و سرعت دورانی دمنده در سه سطح 600، 700 و 800 دور بر دقیقه به عنوان فاکتورهای مستقل، رویافت عقب کمباین به عنوان فاکتور وابسته بررسی شد. آزمایشات به صورت فاکتوریل و بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی و با سه تکرار در اراضی مجتمع کشت و صنعت و دامپروری مغان صورت گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که اثر سرعت پیشروی و سرعت دورانی کوبنده روی افت عقب کمباین در سطح احتمال 1% و اثر سرعت دورانی دمنده در سطح احتمال 5% معنی دار بود. با توجه به معنی دار بودن اثر این سه فاکتور روی افت و برای بیان رابطه ریاضی بین متغیرهای مستقل و متغیروابسته از رگرسیون خطی چند متغیره استفاده شد و مناسب ترین مدل به صورت برآورد گردید که در آن  ضرایب ثابت بوده و  به ترتیب نمایان گر سرعت پیشروی کمباین، سرعت دورانی کوبنده و سرعت دورانی دمنده هستند. نتایجحاصلازتجزیه واریانس رگرسیون نشان داد که رابطه معنی داری در سطح احتمال 1% بین متغیرهای مستقل و وابسته وجو ددارد و ضریب تبیین مدل نیز برابر با 847/0 به دست آمد.

    کلیدواژگان: افت عقب، سرعت پیشروی، سرعت دورانی دمنده، سرعت دورانی کوبنده، رگرسیون
|
  • Jabraeil Taghinazhad *, Elyas Dehghan Pages 1-10

     Harvesting is one of the most difficult and important stages of crop production. In this regard, 49 combine harvesters including conventional combines JD 955, JD 1055, CLASS-S 68 and NEW Holland TC 5080 were investigated in wheat farms in 5 cities of Ardabil provinces, during 2018. The measured parameters were preharvesting yield losses  and the losses at different sections of combine harvester such as cutting unit, threshing and separation unit, and storage tank, and also MOG percentage. The results showed that there was a significant difference between the harvesters in terms of losses and field capacity at the level of 1%. The highest effective field capacity was for NEW Holland TC 5080 combine with 1.16 ha hr-1 where the lowest losses with 0.99 percent belonged to the same. Head grain losses in John Dear, CLASS-S 68 and NEW Holland TC 5080 combines were about 68.5, 65.2 and 90 percent, respectively. Cutting platform losses in John Dear, CLASS-S 68 Combine and NEW Holland TC 5080 were 1.41, 1.64 and 0.99 percent, respectively. Processing losses in John Dear and Class combines were 0.67% and 0.87%, respectively, where it was only 0.04% for New Holland 5080 TC. The highest total losses were 2.51 percent obtained for CLASS-S 68 combine with 0.78 ha hr-1 field capacity. Useful quality losses were 0.52, 1.03, and 1.14%, respectively, for New Holland 5080 TC, John Dear and Class combines, respectively. In overall, the natural preharvesting losses rate was 3.74% and the average total losses for all combine harvesters was 1.94%. According to the results, in general it is recommended to use JD955 and TC5080 combine harvesters due to their low losses, acceptable wheat grain purity percentage and suitable field capacity.

    Keywords: Combine harvester, Head losses, Wheat, Yield
  • Reza Kiyani, Hosein Haji Agha Alizadeh *, Behnam Sepehr Pages 11-19

     Optimal energy management in agricultural systems and the emission of greenhouse gases from agricultural activities is one of the topics of interest for researchers around the world. This research has used the field method to collect and record data in the form of interviews and questionnaires. Optimization of energy consumption and modeling of energy consumption for the production of these products were performed using artificial neural networks and data envelopment analysis. DEA-SOLVER and EMS13 software were used for analysis and farms were evaluated in terms of energy consumption and production performance. The results showed that the average energy per hectare of rapeseed, wheat and coriander is about 984375, 1338762 and 626771 MJ per hectare, respectively. In rapeseed and wheat crops, respectively 57.66% and 72.92% of energy input, belonged to chemical fertilizers, especially nitrogen fertilizer, and in coriander, chemical toxins input had the highest share in energy input with 68.01%. Energy ratio index for products was 0.60, 0.91 and 0.50, respectively. As a result, the share of indirect energy was high in all products due to the use of chemical fertilizers and chemical toxins. The amount of technical efficiency, net technical efficiency and scale efficiency in rapeseed fields were estimated to be 0.89, 94 and 0.96, respectively. After chemical fertilizer, energy stored by fuel inputs with 15.98%, chemical toxins with 4.02% and seeds with 2.02% of total stored energy, after chemical fertilizer in the second to third ranks for they had the optimization of input energy.

    Keywords: Artificial Network, Coriander, Data Envelopment Analysis, Rapeseed, Wheat
  • Razieh Pourdarbani *, Sajad Sabzi Pages 21-31

     Chickpea is one of the legumes that have different nutritional uses. It is important to identify different chickpea varieties. For this reason, the aim of the present study was to develop a computer vision system to identify three similar chickpea varieties, namely, Adel, Arman and Azad using different artificial neural network hybrids including hybrid ANN- DE, hybrid ANN- CA, hybrid ANN-BA and hybrid ANN- ICA. In order to perform the segmentation, the image was first converted to YCbCr color space, and chickpeas were isolated from the background. Then, different properties were extracted in two color and texture areas based on gray surface co-occurrence matrix (GLCM). The YCBCR, YIQ, CMY, HSV and HSI color spaces were also extracted. Textural properties are extracted using the gray-area coherent matrix based on the position of the pixels of equal value. The multilayer perceptron artificial neural network divides the whole data into three categories data for training, the data for validation, and the third data for testing. Result showed that in all three classifications, the area under the curve for the correct class is lower than for the others, which means that the classifiers did not correctly identify the examples for this class and there is probably a high degree of sharing of selective affective properties between Adel, Arman and Azad classes. All classifiers have acceptable performance. Comparing the values of the classifier parameters, it can be seen that hybrid ANN-CA has higher values than the other classifiers, so it can be concluded that this classifier performs better than the other two classifiers. The results showed that the correct detection rates of hybrid ANN-CA, hybrid ANN-BA and hybrid ANN-ICA were 98.92, 99.46 and 92.92, respectively.

    Keywords: Chickpea, Color properties, Hybrid artificial neural network, Optimization Algorithm, Texture properties
  • Meisam Pirmoradi, Mostafa Mostafaei *, Leila Naderloo, Hossein Javadikia Pages 33-41

    Adulteration, especially industrial type, is caused by the direct addition of natural or fermented syrups to honey. In this study, fennel honey was supplied from beekeepers located in Kangavar city.After ensuring the authenticity of honey, 39 samples of counterfeit honey were prepared by adding and stirring sucrose, fructose and a combination of 0.9 fructose-glucose syrups in natural honey at different levels of 0 to 100 wt%.Different samples were dissolved in water and their images were recorded using a camera.In order to process the images in each 33 monochrome channels, 15 parameters (495 parameters in total) were measured.  Few parameters were selected by sensitivity analysis using ANFIS fuzzy neural inference network, ANN artificial neural network and RSM response level. The explanation coefficient of the presented models for water-soluble samples was 0.9512, 0.9882 and 0.9904, respectively.Considering all the statistical error valuesof the RSM model, it was introduced as the best model to determine the amount of honey fraud in this method by the desirability function.

    Keywords: Honey Fraud, Image processing, Modeling, RSM
  • Habibeh Nalbandi, Sadegh Seiiedlou*, Parviz Ahmadi Gheshlagh Pages 43-53

     Producing any dried product with acceptable quality is one of the main processes in the postharvest engineering. Several researchers reported the high quality of the product dried with new drying methods such as combined infrared-convectional drying methods compared with ones dried with convectional dryers. Evaluation of drying method and their effects on dried product could increase the quality of the final product and be used in designing and engineering of dryers. In this research, a constructed combined infrared-convectional dryer was evaluated at the various drying temperatures for banana slices with various thicknesses at the constant air temperature. The experiments were performed to calculate the values for effective moisture diffusivity, shrinkage percentage, and rehydration ability of banana slices. The drying duration of the slices with a thickness of 4 mm was 83 min at the infrared drying temperature of 75 °C, the air velocity of 0.7 ms-1 and the air temperature of 50°C. The effective moisture diffusivity was varied from 5.81×10-10 to 2.14×10-9 m2 s-1; as a function of drying temperature and slices thickness. The results indicated that the effect of slice thickness was significant on the rehydration ability of dried products. The drying temperature and the slice thickness had no significant effect on the shrinkage of the slices. This property was increased linearly as a function of moisture content. Therefore, it is not essential to consider the shrinkage as a function of temperature and thickness during the simulation process.

    Keywords: Banana, Combined drying, Effective moisture diffusivity, Infrared-convectional
  • Arman Jalali *, Shamsollah Abdollahpour Pages 55-60

    There are several factors affecting the combine harvester losses, the most important of which is the operation of the combine cutting bar, which affects the front and rear losses of the  harvester. The performance of a cutting bar is affected by the forward speed, reel speed, cutting height, product moisture, type of product, etc. In this study the effect of kinematic index and reel height was stutied on the combine header losses. The treatments was tested in the form of factorial experiment with a completely randomized design. The results showed that the effect of height and kinematic index on the total loss of the head at the level of 1 percent is significant. The highest loss was related to the highest kinematic index of 3.83 and about 8.3%. Regarding the total loss of the cluster, the main effects of reel height and kinematic index on the losses of the cluster and their interaction were significant at the level of 1 percent. Regard to grain loss, the results showed that the main effects were significant at the level of 1% probability and the interactions were significant only on the left side of the head and the total grain loss.

    Keywords: Bunch Losses, Combine, Forward speed, Head drop, Reel height
  • Adel Rezvanivand Fanaei *, Ali Hassanpour, Ali Mohammad Nikbakht Pages 61-69

    The use of thermo-compressors to increase the steam enthalpy in agricultural processing plants can improve productivity by upgrading the mechanization and also increase the value added of the final product. The simple construction, low cost, and simple mounting were enhanced using this equipment in relevant fields of industry and agriculture-mechanization. In this study, the various levels of motive steam pressure effect on the performance, vorticity development, and turbulent kinetic energy were investigated. Performance curves for various inlet flows were extracted and evaluated. Regarding the high potential of vorticity creation in the nozzle outlet, the suction section, and the wall vicinity were evaluated. In the following, the turbulent kinetic energy contours in the various motive pressures were assessed. Also, pressure and temperature diagrams along the longitudinal line of the thermo-compressor were presented to illustrate the increase in enthalpy. Finally, considering the results of the performance curve, turbulent energy contours, and vectors evaluation, P=15 bars present the best performance between the evaluated motive steams.

    Keywords: Compression ratio, Finite volume method, Performance curve, Turbulent model
  • Arash Rokhbin, Mohsen Azadbakht * Pages 71-79

     In recent decades many studies have been conducted on the impact of magnetic waves on living organisms. The phenolic compounds are one of the largest groups of secondary metabolites that are widely distributed in plants, and the biologic activity and diverse pharmacology of these compounds have been reported in many studies. In this study, okra fruits were arranged in order to be exposed to the magnetic field. The samples were tested in three repetitions, three times (3, 6, 9 min) and three fields (0.2, 0.4, 0.6 mT). To measure total phenol and total flavonoids, 0.5 g of each sample was beaten with 5 ml of 80% methanol (1 to 10 ratio) and homogenized in a cold mortar. After assimilation, the material was placed on a shaker for 24 hours in a dark place and then centrifuged at 3000 rpm for 5 minutes. The results showed that the magnetic field had different effects on the quality of the two properties. Compared with the control treatment, increasing the magnetic field, increased the amount of phenol from 2.759 to 2.932 mgGUEg-1 significantly,  while the flavonoid content decreased significantly from 0.821 to 0.0895 mgGUE g -1.

    Keywords: Biochemical properties, Flavonoid content, Magnetic waves, Phenol, Okra
  • Ali Ramezani Boukat *, Hossein Navid, Mir Javad Musevi Niya, Sajjad Ranjbar Pages 81-91

     Fruit packaging is an essential factor in reducing the mechanical damages caused by transportation. Accurate information on the transportation status of any region helps packaging designers to reproduce a more precise simulation of the existing conditions. This study was aimed to analyze the vibration acceleration of truck beds during transportation on local roads. For this, a wireless sensor network combined of three sensor nodes with a tri-axial accelerometer was used to measure the instant acceleration on the front and rear bed of the trucks equipped with leaf-spring suspensions. Acceleration values were three-dimensionally received by the sink node and recorded in a laptop. The average power spectral density (PSD) levels were computed for the local roads. Increasing the speed from 70 to 90 km/h increased the maximum PSD from 0.193 to 0.340 G2/Hz. Compared to the ASTM 4728 standard, the PSD levels of the trucks with spring suspension on local roads were higher in 1 to 35 Hz and lower in 35 to 200 Hz. The highest PSD values ​​occurred at frequencies below 6 Hz and the frequency range of 3-4 Hz was determined as the predominant frequency on local roads. The average RMSG values in the vertical direction were 0.654 G for heavy trucks. In this study, the effects of road type, speed, direction, and location of package on vibration level were also discussed in detail. The findings can be applied to simulate the realistic transportation modes of the packaged fruit in lab-programmable-vibration tables.

    Keywords: Local road, Power spectral density, Predominant frequency, Truck, Vibration
  • Parisa Jahangir Moghadam, Samira Zareei * Pages 93-101

    Disposal of agricultural waste and livestock manure in the environment can cause pollution. Annually, a very large volume of animal waste and various types of agricultural wastes is produced, which could be considered as a potential for biogas production. Such an energy production causes proper disposal of waste and reduce pollution. Therefore, in this study, biogas production from the combination of livestock manure and pumpkin waste was investigated. Pumpkin is produced solely to extract its seeds and most of the product is useless and disposed of as waste. The experiments were performed using three ratios of pumpkin waste to cow manure (10:90, 20:80, 30:70) at two different concentrations (1:1 and 1:2 combination of the waste with water) in 1 liter batch reactors. To optimize the process, the response surface methodology (RSM) and full factorial experiment in three replications were used. Design Expert 12 software was used to analyze the experimental data. The results showed that the effect of waste concentration on the amount of produced biogas and the effect of composition ratio are significant at the level of 1% and 5% probability, respectively, but their interaction is not significant. The relationship between biogas production with feed concentration variables and composition ratios was presented in the form of a regression equation. The ratio of 10:90 and the feed concentration with the ratio of 1:2 were determined as the optimal feed, which lead to the maximum production of biogas at the amount of 93.5267 ml/day.

    Keywords: Anaerobic digestion, Composition ratio, Concentration, Full factorial, Retention time
  • Mojtaba Jaberimoeaz *, Ebrahim Zinati Momtaz Pages 103-110

     The soil compaction is one of the main reasons of destructing the soil which caused in changing the soil structure, limitation of air and water penetration and lower level of penetration of the root in the soil. The purpose of this study is to determine the suitable soil compaction for melon, watermelon and cucumber. The independent factor including the cultivation type in two levels of Confined Compression Test (CCT), Plate Sinkage Test and Uniaxial confined compression Test (CCT + PST) for three mentioned agricultural was considered. There were two moisture content levels of 15% and 17.5% and four levels of density including 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6 (gr/ cm–3) used for these products. Some parameters such as germination timing (day), stem length (mm), root length (mm) and seedling weight with the regular root in the soil (gram) were measured and investigated. The results revealed that the root lengths at the cultivation type of (CCT) in every three products were more than the root length of the cultivation type of (PST + CCT). Also there were better results for cultivation type of (PST + CCT) for some variables such as stem length and germination day for all studied products by his special cultivation type.

    Keywords: Compression, Confined compression, Density, Moisture, Plate Sinkage
  • Hassan Khalili Kolikand *, Hossein Navid, Hamidreza Ghassemzadeh, Mokhtar Asadpor Asl, Javad Vali Dotappehsofla Pages 111-118

    One of the most time-consuming and difficult stages of crop production is the harvesting stage, that almost more product losses occur at this stage. Adjustments are very important in increasing the efficiency of grain combine harvesters and subsequently decreasing product loss. However, good adjustments require the identification of the components of the harvester, quantifying the losses in these components. In this research, a model has been developed to measure the rear losses of combine harvester (total threshing and separation losses) based on machine parameters. In this research, the effects of different levels of forward speed (3, 4 and 5 km/h), cylinder rotating speed (1100, 1200 and 1300 rpm) and fan speed (600, 700 and 800 rpm) on rear losses of combine harvester in three replications were investigated. A factorial experiment based on a randomized complete block design generally results of ANOVA showed that the travel speed, cylinder rotating speed and fan speed had significant effect on rear loss. Multivariate linear regression was used to make model and determine the relationship between rear loss and investigated parameters. The results of the regression model analysis showed that there was a good fitting between the rear loss and the parameters at the probability level of 1 or 5%. In other words, this model can be used for prediction of combine harvester rear loss under different operational conditions. The coefficient determination of model was obtained 0.85, which shows that a significant part of the rear loss of combine harvester is justified by the three parameters examined in this study.

    Keywords: Cylinder rotation speed, Fan speed, Rear loss, Regression, Travel speed