فهرست مطالب
نشریه مکانیزاسیون کشاورزی
سال سوم شماره 2 (پاییز 1395)
- تاریخ انتشار: 1395/07/01
- تعداد عناوین: 10
-
صفحات 1-8
پنبه یکی از محصولات عمده کشاورزی، صنعتی و بازرگانی و مهمترین و با ارزش ترین لیف طبیعی جهان است و دانه پنبه نیز، منشا با ارزش غذایی برای انسان و دام است. به منظور بررسی اثر زمان پاشش برگریز و سرعت پیشروی ماشین برداشت وشچین پنبه بر کارکرد ماشین، آزمایشی در سال زراعی 1393 در ایستگاه تحقیقاتی هاشمآباد گرگان به مورد اجرا گذاشته شد. فاکتورهای مورد مطالعه در این تحقیق شامل دو زمان پاشش برگریز (70 و 90 درصد باز شدن غوزهها)، دو رقم پنبه (گلستان و سپید) مناسب برداشت ماشینی و سه سرعت پیشروی (4/1، 2/5 و 2/7 کیلومتر بر ساعت) بودند. طرح آزمایشی مورد استفاده در این تحقیق، کرت های دوبار خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی، با سه فاکتور در سه تکرار بود. نتایج نشان دادند اثر زمان برگریز و رقم بر عملکرد و صفات کاری ماشین معنیدار شده است. همچنین اثر متقابل زمان برگریز و رقم بر راندمان ماشین و بقایای روی بوته در سطح یک درصد و بر تلفات روی زمین در سطح پنج درصد معنیدار بوده است. در تاریخ اول، عملکرد ماشین نسبت به تاریخ دوم کمتر بوده و در رقم گلستان عملکرد ماشین نسبت به رقم سپید بیشتر بوده است. سرعت بر هیچکدام از موارد راندمان ماشین و تلفات روی زمین و بقایای روی بوته اثر معنیداری نداشته است.
کلیدواژگان: پنبه، وش چین، برگ ریز، عملکرد ماشین، سرعت پیشروی -
صفحات 9-22
مدیریت تخصیص یکی از راهکارهای اصلی و شناختهشده توسعه پایدار کشاورزی است. پژوهش حاضر با هدف بررسی و تعیین عوامل تاثیرگذار بر انتخاب کشت محصولات زراعی در شهرستانهای کرج و ساوجبلاغ صورت گرفت. در این مسیر 9 عامل تاثیرگذار بر انتخاب کشت مورد بررسی قرار گرفتند. هم چنین شاخصهای انرژی و مکانیزاسیون محصولات نیز محاسبه شدند. جامعه آماری تحقیق تعداد کشاورزان دو شهرستان در سال 92-1391 است. برای جمعآوری دادهها از پرسش نامه با ضریب پایایی 91/0 و دادههای سازمان جهاد کشاورزی استفاده گردید. برای تجزیهوتحلیل دادهها از نرمافزار Spss22 و Amos22 استفاده شد. نتایج نشان دادند عامل آموزشی و ترویجی با ضریب 32/0 و عامل ویژگیهای فنی و زراعی با ضریب 06/0 به ترتیب بیشترین و کمترین سودمندی ادراکشده بار عاملی را داشتند، همه عاملهای تاثیرگذار در سطح اطمینان 99 % معنادار بودند. از نظر شاخصهای انرژی، محصول گندم و از نظر شاخصهای مکانیزاسیون، محصول یونجه در جایگاه بهتری از محصولات دیگر تحقیق در دو شهرستان برخوردار هستند. بنابراین برای نیل به پایداری کشاورزی و در راستای افزایش ضریب اهمیت عوامل مهمی مانند پتانسیل اقلیمی مناطق در انتخاب کشت منطبق با شرایط میتوان از طریق عامل آموزش اقدام کرد و بستر تصمیمگیری برای کشاورزان به صورتی مهیا کرد تا انتخاب کشت بر اساس هدف غذایی کشاورزی کشور و پایداری منابع تولید و با توجه به شرایط اقلیمی خاص هر منطقه انجام شود؛ هم چنین باید مطالعات لازم برای بررسی رفاه اقتصادی کشاورزان بر پایه انتخاب کشت مناسب در هر منطقه صورت گیرد. بر اساس نتایج، اگر برای کشاورزان مصرف نهادههای کشاورزی و مصرف انرژیهای ورودی اولویت دارد محصول گندم و اگر از نظر توان موتوری در نقیصه هستند محصول یونجه برای کشت شهرستانهای کرج و ساوجبلاغ پیشنهاد میگردد.
کلیدواژگان: انتخاب کشت، بازده انرژی، افزوده خالص انرژی، بهره وری انرژی -
صفحات 23-31
جدا کردن برگ پیاز به عنوان بخشی از مراحل برداشت این محصول، حدودا یک سوم زمان و هزینه برداشت را به خود اختصاص میدهد. بر این اساس بهکارگیری تکنولوژیهای مناسب برگزنی، از اهداف اصلی مکانیزاسیون برداشت پیاز محسوب میشود. در این تحقیق به منظور تبدیل سرزن غلتکی پیاز به نوع سوارشونده پشت تراکتوری، اثر دو سرعت 2950 و 1800 دور در دقیقهای تیغههای برگزن، بر مواردی مانند طول برگ باقیمانده روی پیاز، درصد پیازهای سرزنی شده و درصد پیازهای آسیبدیده اندازهگیری و سرعت مناسب تعیین شد. سپس با اعمال تغییرات لازم، ماشین مورد نظر تکمیل گردید به نحوی که علاوه بر حمل و نقل، قابلیت راه اندازی با تراکتور را داشته باشد. در گام بعدی ظرفیت کاری سرزن محاسبه و مقایسه اقتصادی جایگزینی این دستگاه با روش مرسوم برگزنی پیاز انجام شد. نتایج نشان دادند که دو سرعت چرخشی 2950 و 1800 دور در دقیقهای تیغههای سرزن، از نظر طول برگ باقیمانده بر روی پیاز، درصد سرزنی پیازها و درصد پیازهای صدمه دیده، تفاوتی ندارند که با توجه به شرایط طراحی و کاهش انرژی سرزنی، سرعت 1800 دور در دقیقه مناسب تشخیص داده شد. ارزیابی اقتصادی ماشین سرزن پیاز نشان داد که جایگزین کردن سرزنی مرسوم (دستی) با ماشین سرزن موجب کاهش 43 نفری نیروی کارگری و 53 درصدی هزینههای سرزنی در هر هکتار میشود.
کلیدواژگان: ارزیابی فنی، پیاز، سرزن غلتکی، ظرفیت مزرعه -
صفحات 33-41
بخش کشاورزی سهم قابل توجهی از کل مصرف انرژی جوامع دارد و روز به روز هم بدان اضافه میشود. عوامل اصلی افزایش مصرف انرژی در این بخش عبارت اند از: ازدیاد جمعیت و ارتقاء سطح زندگی مردم و در نتیجه بالا رفتن تقاضا، محدودیت زمین های قابل کشت و نیاز به بهبود عملکرد در واحد سطح و ارزانی سوخت و سایر نهاده های انرژی بر، به خصوص در ایران. این مطلب اهمیت تجزیه و تحلیل انرژی و منابع آن در این بخش را می نمایاند. مطالعات متعددی در دنیا و نیز در نقاط مختلف ایران در مورد مصرف انرژی در مزارع کشاورزی انجام شده، اما جای مطالعه جامعی که از نتایج این مطالعات استفاده کرده و نتیجهگیری کلی کند خالی است. در این تحقیق انرژی مصرفی و تولیدی در یکی از محصولهای عمده کشور ایران (گندم آبی) از طریق روش اسنادی (مقالات و پایان نامه ها) با بررسی شاخصهای انرژی به دست آمده در آن ها مطالعه شد. شاخصهای مورد نظر، نسبت انرژی خروجی به ورودی، کارایی انرژی، شدت انرژی و سود خالص انرژی تعیین گردیدند. نتایج بررسی ها نشان دادند، متوسط انرژی مصرفی کل برای تولید گندم آبی 34800 مگاژول بر هکتار است. در بین نهاده های ورودی، کود نیتروژن دارای بیش ترین سهم (30 درصد) بوده و پس از آن سوخت دیزل (22 درصد) و الکتریسیته (15 درصد) قرار دارند. میانگین نسبت انرژی خروجی به ورودی برای گندم آبی کشور 09/2 بوده و بالاترین و پایین ترین مقدار این شاخص به ترتیب مربوط به استان های گلستان (72/3) و سیستان و بلوچستان (81/0) می باشد. میانگین شدت انرژی نیز برابر 23/8 مگاژول بر کیلوگرم است که استان سیستان و بلوچستان با 8/17 مگاژول بر کیلوگرم بیش ترین و استان گلستان با 9/3 مگاژول بر کیلوگرم کم ترین مقدار را دارند.
کلیدواژگان: ایران، بیلان انرژی، گندم آبی -
صفحات 43-52
اخیرا با طراحی و ساخت واحد ردیفکن کنار سوار بر روی شاسی غدهکنهای عقب سوار امکان ماشینی شدن عملیات پیازکنی در کشت پخشی در ایران فراهم شده است. در این خصوص دو نوع ماشین پیازکن شامل: نوع مجهز به سیستم غربالکنندگی (زنجیر نقالهای) و نوع بدون غربالکننده (میلهای و تیغهای) برای کندن پیاز ساخته شده است. به منظور ارزیابی فنی و اقتصادی این ماشینها آزمایشی در منطقه فریدن اصفهان در قالب طرح تحقیقاتی بلوکهای کامل تصادفی انجامگرفت که در آن سه ماشین پیازکن با هم دیگر و روش دستی مقایسه شدند. نتایج نشان دادند پیازکن میلهای به علت نداشتن یکنواختی در عمقکار، باعث افت کمی 32/2 درصدی شده که سبب غیر اقتصادی بودن استفاده از ماشین میشود. میزان افت کمی در دو پیازکن تیغهای و زنجیر نقالهای به ترتیب 15/0 و 16/0 درصد بود که در مقایسه با نوع میلهای قابل ملاحظه نمیباشد. تعداد کارگر مورد نیاز برای جمعآوری سوخها در پیازکن تیغهای به علت نیاز به صرف وقت و دقت بیش تر برای جداکردن خاک چسبیده به تعدادی از سوخها 15 درصد بیش تر از پیازکن زنجیر نقالهای بود که این صرفهجویی در نیروی کارگری در ماشین غربالدار در ازای افزایش سه برابری قیمت اولیه خرید بدست آمده است. سطح اقتصادی مالکیت ماشین برای پیازکن زنجیر نقالهای و تیغهای به ترتیب 27/5 و 76/1 هکتار محاسبه شد. نتایج نشان میدهد استفاده از پیازکن زنجیر نقالهای درمزارع بزرگ تر و درصورت وجود تراکتورهای پر قدرت قابل توصیه است. اما پیازکن تیغهای با قیمت تمام شده بسیارکم تر، ساختمان ساده، هزینه تعمیر و نگهداری کمتر گزینه مناسبتری برای کشاورزان خرده مالک است.
کلیدواژگان: برداشت پیاز، پیازکن، ارزیابی اقتصادی، صدمات کمی -
صفحات 53-62
به علت مصرف زیاد سوخت های فسیلی، در نتیجه تغییر الگوی زندگی جوامع بشری و ازدیاد جمعیت کره زمین، روبه اتمام بودن آنها حتمی است. لذا به منظورکاهش اثرات زیستمحیطی، مصرف بهینه سوخت های فسیلی، صرفهجویی و جایگزینی منبع جدید انرژی، امری اجتنابناپذیر است. انرژی خورشیدی یکی از منابع تجدیدپذیر است که در تمامی کشورها به شکل های مختلف از آن استفاده می شود. ایران یکی از کشورهای آفتابخیز جهان است و در اکثر استانهای آن میتوان سالانه حدود 2000-2500 kWhm-2 انرژی خورشیدی به دست آورد. یکی از تکنولوژیهای مناسب به منظور بهرهبرداری از این انرژی، استفاده از جمع کننده های تخت هوایی میباشد. متاسفانه به دلیل کم بودن گرمای ویژه هوا، بازدهی این نوع جمع کننده ها پایین است. در این پژوهش به منظور اصلاح عملکرد جمع کننده تخت هوایی، از زایده های ذوزنقهای شکل استفاده شد. بدین منظور از سه عدد جمع کننده، یکی بدون زایده و به عنوان شاهد، و دو تای دیگر دارای زایده های ذوزنقهای شکل ولی با چیدمانهای مختلف استفاده شد. از فنهای (دمنده های) مشابه در هر کدام از جمع کننده ها به منظور تامین هوا استفاده گردید. آزمایشها به مدت هفت روز در تیرماه 1393 از ساعت 8 صبح تا 19 عصر در یک محوطه باز (با عرض جغرافیایی 4/38 درجه) انجام گرفت. نتایج نشان دادند دمای خروجی در ظهر خورشیدی در جمع کننده نوع سوم (SAH113) که دارای زایده های بیش تر بود (138 عدد) 3/8 درصد بیش تر از جمع کننده دوم (SAH112، دارای زایده های کم تر) و 16% بیش تر از جمع کننده نوع اول (SAH111، فاقد زایده) حاصل شد. افت فشار استاتیکی در جمع کننده SAH113 بیش تر از دو جمع کننده دیگر و حدود 96/13 پاسگال در طول یک متر به دست آمد.
کلیدواژگان: افت فشار، دمای خروجی، صفحه زائده دار، جمع کننده های هوای خورشیدی -
صفحات 63-72
از آنجایی که برای هر کاری مخصوصا در فعالیتهای کشاورزی، باید سرعت متناسب با آن انتخاب شود یکی از مواردی که اکثر شرکت های سازنده به آن توجه دارند امکان دست یابی اپراتور به سرعت های مختلف تحت شرایط موردنظر است. این سرعت ها عبارتند از: سرعت خزشی، سرعت آرام، سرعت مزرعه ای و سرعت حمل ونقل. در این تحقیق طراحی مجدد جعبه دنده تراکتور ITM285 به منظور رسیدن به جعبهدندهای که بتواند علاوه بر بازه سرعت قبلی، سرعت های خزشی را نیز در اختیار اپراتور قرار دهد، صورت گرفت. بعد از انجام محاسبات لازم، دیاگرام سینماتیکی تهیه شد، نسبت و اندازه چرخ دندهها مشخص شد و نیروهای وارد بر چرخ دنده ها مورد بررسی قرار گرفت. روش های تیوری و نرمافزاری برای محاسبه و تحلیل استفاده شد و تغییرات لازم در ابعاد آنها اعمال گردید. در تحلیل نرمافزاری ابتدا اینولوت دندانه چرخ دنده ساده با استفاده از نرمافزار Geartrax2008 ترسیم شد و بعد از مدل سازی در نرم افزار Solidworks2008 با استفاده از نرم افزارهای Ansys11.0 و Cosmos2008 مورد تحلیل قرار گرفت. نیروهای وارد بر خارها و محورها در دنده های مختلف محاسبه و از نظر تحمل تنشهای خمشی و پیچشی بررسی شدند. با در نظر گرفتن محدودیتهای طراحی مجدد و اعمال حداکثر تغییرات ممکن در ابعاد و مشخصات فنی چرخ دنده های جعبه دنده تراکتور ITM285 مشخص شد که فقط با تغییرات در جعبه دنده، سرعت خزشی حاصل نمیگردد. بنابراین، استفاده از کاهنده نهایی تراکتور ITM399 با نسبت کاهش 8/4 پیشنهاد شد که در این صورت می توان به سرعت پیشروی 2/1 کیلومتر در ساعت دست یافت.
کلیدواژگان: سرعت خزشی، جعبه دنده، چرخ دنده، تراکتور، طراحی -
صفحات 73-86
بررسی روند تغییرات خصوصیات فیزیکی و مکانیکی میوه ها برای مدیریت بهتر عملیات برداشت و نگهداری محصولات باغبانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش که آزمایش های مرتبط با آن به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام گرفت، تاثیر زمان برداشت و مدت زمان نگهداری بر تغییرات خواص فیزیکی و مکانیکی میوه انگور رقم بیدانه سفید مورد مطالعه قرار گرفت. میوه ها در سه مرحله مختلف با فواصل زمانی 12 روز از 13 شهریور ماه تا هفت مهر ماه برداشت و برای مدت 2 ماه در سردخانه با دمای 5/0±1 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 90 تا 95% نگهداری شد. میزان TSS، چگالی حبه، ابعاد حبه، ضخامت کوتیکول، وزن پوست، وزن تر و خشک حبه، درصد کاهش وزن، تغییرات رنگ میوه، سفتی (نفوذ)، مقاومت کششی پوست و دم حبه در طی دوره رسیدن و انبارداری (در هر 20 روز یکبار به مدت دو ماه) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد با تاخیر در زمان برداشت میزان چگالی و وزن پوست حبه افزایش و مقدار کوتیکول حبه کاهش یافت. در طی انبارداری میزان کوتیکول حبه برای برداشت اول و دوم نسبت به برداشت سوم در سطح بالاتر حفظ شد. وزن تر حبه ها با تاخیر در زمان برداشت افزایش و در طی مدت نگهداری میزان آن کاهش یافت. با افزایش درجه رسیدن میوه، افزایش معنی داری در کاهش وزن میوه در طی انبارداری مشاهده شد. با تاخیر در زمان برداشت و در دوره انبارداری کاهش در میزان سفتی بافت و همچنین مقاومت کششی پوست مشاهده شد. میزان مقاومت کشش دم تا زمان برداشت دوم افزایش ولی در زمان برداشت سوم کاهش یافت. با این حال میزان مقاومت کشش دم تابع روز پس از انبارداری برای میوه های برداشت سوم در حد بالاتری حفظ شد.
کلیدواژگان: انبارداری، انگور بیدانه سفید، زمان برداشت، خواص مکانیکی -
صفحات 87-96
از جمله راهکارهای مفید و نوین برای رفع مشکلات زایدات کشاورزی و دامی تولید بیوگاز از این مواد است که سوختی با ارزش و دوستدار محیط زیست میباشد. در این پژوهش، عوامل موثر بر تولید بیوگاز از جمله نسبت کربن به نیتروژن (C/N)، نرخ بارگذاری، زمان ماند و pHدر ترکیباتی از کود مرغی، گاوی و کلش برنج به روش هضم بی هوازی مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایش در سه مرحله انجام شد و در هر مرحله از سه هاضم استفاده شد. هاضم اول شامل ترکیب کود گاوی و کلش برنج، هاضم دوم شامل ترکیب کود گاوی، کود مرغی و کلش برنج و هاضم سوم به کود گاوی اختصاص یافت. نسبت مواد به آب در تمام هاضمها تقریبا 1 به 2 بود. نتایج نشان داد بیشترین میزان بیوگاز تولیدی روزانه مربوط به ترکیب کود گاوی و کلش با نسبت 1/27=C/N به میزان ml 11200 و کمترین مقدار مربوط به ترکیب کود گاوی، مرغی و کلشی با نسبت 81/9=C/N به میزان ml 5/2717 بود. کاهش زیاد نسبت کربن به نیتروژن باعث افت شدید مقدار بیوگاز تولیدی شد به طوری که در مرحله دوم در هاضم دوم با نسبت کربن به نیتروژن 81/9، میزان بیوگاز تولیدی با افت زیاد به مقدار 83/97 لیتر رسید. در هاضم سوم با نرخ بارگذاری 3 لیتر به ازای هر سه روز، بیشترین میزان بیوگاز تولیدی به میزان 65/472 لیتر در مدت زمان 36 روز بدست آمد. همچنین، مشخص شد هرچه pH به حالت خنثی نزدیکتر باشد عملکرد بالاتر است. فضولات گاوی در مقابل تغییرات pH مقاوم بودند، لذا از آنها میتوان به عنوان تثبیت کننده واکنش در هضم همزمان استفاده کرد. در مجموع افزایش میزان کلش برنج نسبت به کود دامی باعث افزایش مقدار بیوگاز تولیدی شد. تست شعله نشان داد بیشترین مقدار متان در بیوگاز در اواسط زمان هضم به دست میآید.
کلیدواژگان: بقایای آلی، بیوگاز، نسبت کربن به نیتروژن، هضم بی هوازی -
صفحات 97-109
این تحقیق با هدف مقایسه تاثیر روش های مختلف خاکورزی با سطوح مختلف بقایا بر فشردگی خاک در مدت پنج سال (95-91) انجام گردید. آزمایش با 9 تیمار شامل روش های مختلف خاکورزی در سه سطح (1- خاکورزی متداول، 2- کم خاکورزی، 3- بی خاکورزی) و بقایای گیاهی در سه سطح (1- بدون بقایا، 2- حفظ 30 درصد بقایا، 3- حفظ 60 درصد بقایا) در قالب طرح فاکتوریل بر پایه بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی طرق مشهد اجرا گردید . برخی ویژگیهای خاک شامل: شاخص نفوذ پذیری خاک، وزن مخصوص ظاهری، میانگین وزنی قطر کلوخه، ماده آلی و درصد رطوبت خاک در این تحقیق مورد اندازهگیری قرار گرفت. نتایج تجزیه آماری نشان داد که روشهای مختلف خاکورزی بر تمامی پارامترهای خاک و تیمار مدیریت بقایای گیاهی بر شاخص نفوذ پذیری و درصد رطوبت خاک تاثیر معنیدار داشته است. همچنین اثرمتقابل دو فاکتور نیز در برخی اعماق بر شاخص نفوذپذیری و درصد رطوبت خاک اثر معنیدار داشته است.
کلیدواژگان: روش خاک ورزی، مدیریت بقایا، خصوصیات خاک
-
Pages 1-8
Cotton is one of the main agricultural, industrial and commercial products in the world. It is the most important and valuable natural fiber and its seed is a valuable source of food for humans and animals. To evaluate the effect of defoliator spraying time and forward speed of cotton harvester on machine performance and quality of cotton fiber, an experiment was carried out in research station of Hashemabad, Gorgan in Iran during 2015. The studied factors consisted of two levels of defoliator spraying time, two levels of cotton varieties suitable for mechanical harvesting, and three levels of forward speed. The experiments used in this study was based on split plot in randomized complete block design with three replications. Results showed that, the effect of spraying time and varieties on the efficiency of the machine and seed cotton losses were significant. Also, the effect of defoliator spraying time-variety interaction on the efficiency of machine was significant. On the second spraying time, while 90 percent of bolls were open, the highest efficiency of the machine was obtained, while losses were low. Forward speed had no significant effect on the performance characteristics of the machine.
Keywords: Cotton, Cotton picker, Defoliator, Machine performance -
Pages 9-22
Allocation management is one of the main and well-known solutions for sustainable development in agriculture. The present research was undertaken aiming at investigation and determination of the factors affecting the choice of crops to be cultivated at Karaj and Savojbolagh, Iran. For this purpose, 9 factors affecting the choice of crops cultivation were investigated. Furthermore, energy efficiency and mechanization degree indices were calculated. Statistical population for the present research composed of farmers at two townships during 2012-2013 crop years. In order to gather required data, a researcher-made questionnaire was used whose reliability coefficient was found to be 0.91; Also, data from Agricultural Jihad Organization was utilized for this purpose. Obtained results indicated that, the factors “training and promotion” (with a correlation coefficient of 0.32) and “characteristics of technical and agronomic” (with a correlation coefficient of 0.06) have the maximum and minimum perceived usefulness, respectively. All effective factors of “characteristics of farming system” were found to be significant at 99%. In terms of energy efficiency indices, wheat, and in terms of mechanization degree, alfalfa, outperformed other crops investigated across two townships. Therefore, in order to approach sustainable agriculture and enhance importance coefficient of the factors such as climatic potential of different regions in selecting crops to be cultivated, one can go for farmers training and prepare required foundations for them. Accordingly, when it comes to cultivation of crops across Karaj and Savojbolagh, in the cases where agricultural input and energy consumption represent farmer's priorities, they may be recommended to cultivate wheat. Otherwise, where they have shortage of motor power, they may better going for alfalfa.
Keywords: Cultivation selection, Energy ratio, Net Energy gain, Energy productivity -
Pages 23-31
About one third of the onion harvesting time and cost is consumed for removing of leaves from onion bulbs. Accordingly, the use of appropriate topping technologies is one of the main objectives for development of onion harvesting mechanization. In this study, a rolling onion topper was modified in such a way that to be mounted on a tractor. Then, the effect of two rotational speeds of leaf remover blades namely, 2950 and 1800 rpm on remaining leaves of onion bulb after cutting, and also, the percentage of topped onions and percentage of damaged bulbs were measured to determine the suitable speed. Necessary modifications were made on the machine to enable it to be run and transported by a tractor. In the next step, the machine's field capacity was calculated and economical comparison between conventional topping method by labor and the device was carried out. The results showed that both 2950 and 1800 rpm rotational speeds of the topping blades do not have significant effect on remaining leaves after cutting, percentage of topped onions and percentage of damaged bulbs. According to the design requirements and energy reduction of leaves removing, the rotational speed of 1800 rpm was proved to be the appropriate speed. Economic evaluations showed that replacing of conventional topping method by topping machine reduces work force by 43 workers and saves 53% of the costs per hectare.
Keywords: Technical assessment, Onion, Rolling topper, Field capacity -
Pages 33-41
Agricultural sector has a considerable and increasing ratio of the total energy consumption of the societies. The main causes of the increase in energy consumption in this sector are: the growing population and living standards and therefore, increasing demands for agricultural products, the limitations of cultivatable land area and thus, the need for increase in the yield per area unit, and the low price of fuels and other energetic inputs, especially in Iran. This subject represents the importance of the energy and resources analysis in agriculture. Several researches have been done about the energy consumption in agricultural fields in the world and also different regions of Iran. However, there is a need for a comprehensive study on the obtained results of these researches. In this study, the consumed and produced energy for one of the main crop of Iran (wheat) through the energy indices, obtained from related papers and dissertations, were analyzed. The energy indices were determined as the energy output-input ratio (OIR), energy productivity (EP), energy intensity (EI) and net energy yield (NEY). The results indicated that, the average total energy consumption for wheat production was 34800 MJ/ha in Iran. The mean grain yield was about 4230 kg/ha for normal conditions on irrigated farms. The largest share of energy input was related to nitrogen fertilizer followed by diesel fuel and machinery, responsible for 32, 22 and 15% of the total energy input, respectively. The average OIR was 2.09 MJ/MJ for Iran with the highest and lowest values for provinces of Goldstein (3.72) and Sistan (0.81). The average EI was 8.23 MJ/kg, for Sistan and Baluchestan province being the highest with 17.8 MJ/kg and for Golestan province being the lowest with 3.9 MJ/kg.
Keywords: Energy balance, Iran, Irrigated wheat -
Pages 43-52
Attaching a side-mounted furrower diggers makes it possible to use a rear-mounted machines for digging onion bulbs in broadcast planted farms, avoiding wheeling damages. For this purpose, two types of onion diggers, with and without sifting mechanism have been developed. To compare these machines from technical and economical point of view, an experiment was conducted based on randomized complete block design in Faridan region of Isfahan province, Iran. Results showed that the rod type digger due to inconsistent working depth causes the product weight loss of 2.32%, which is non economical. The product weight losses were 0.15% and 0.16% in blade type digger and sieve chain type digger, respectively, which are negligible compared to that of rod digger. The required labour force for collecting the crop dug by blade type digger was 15% higher than that of chain type digger. The higher labour force in this machine was due to more time and accuracy needed for collecting of bulbs. The 15% saving in labour cost in chain type digger obtained in exchange with a higher purchase price which was three fold compared to that of blade type digger. The economical breakeven points for chain type digger and blade type digger were 5.27 and 1.76 hectares, respectively. In general, the chain type digger proved to be more recommendable for larger farms if high power tractors were available. However, the blade type digger with lower price, simple structure and lower maintenance cost can be a more appropriate option for small farm holders.
Keywords: Onion harvesting, Onion digger, Economical evaluation, Qualitative losses -
Pages 53-62
Excessive consumption of fossil fuel, as a result of changes in lifestyles and ever increasing population, makes exhaustion of fossil fuels inevitable. In order to reduce the environmental impacts, promoting more efficient use of fossil fuels, deploying energy-saving methods and using alternative sources of energy are all unavoidable options. Solar energy is one of the renewable energy resources that all countries benefit from it in different ways. Iran is one of the sun-rich countries and in its most regions has a radiation rate of approximately 2000 to 2500 kWh/m-2 . One of the suitable technologies for exploitation of this energy is the use of flat plate solar air collectors. Unfortunately, because of the low specific heat of air, the efficiency of these collectors is not high. In this research, in order to improve the performance of this type of collectors, the trapezoid-shaped obstacles were used. Two collectors (SAH112 and SAH113) were used, each having the trapezoid-shaped obstacles with different arrangements. The third one (SAH111) without obstacles was used as a control collector. Air flow was supplied with three identical blowers to all three collectors. Tests were conducted for 7 days starting from July, 8 2016, 8 am to 7 pm in an open area (latitude 38/4°). The results showed that the solar collector outlet temperature in the collector with more obstacles (SAH113) at solar noon was 8.3% higher than that of SAH112, and 16% than SAH111. Static pressure drop in the SAH113 collector was higher than those of two other collectors (about 13/96 Pam-1 ).
Keywords: Pressure drop, Outlet temperature, Obstacle plate, Solar air collector -
Pages 63-72
Since suitable speed must be selected for every work especially in agricultural activities, feasibility of achieving different speeds by operator under the intended conditions is one that companies take into consideration. These speeds include: creep speed, slow speed, farm speed and transport speed. This study aimed to redesign the gearbox of ITM285 to produce a gearbox which can provide the operator with creeping speed besides the span of speeds already existed. After necessary calculations, the kinematical diagram was prepared, the ratio and size of gears were figured out, and the loads on the gears were examined. Both theoretical and software methods were used for calculate and analysis, and the required modifications were made in dimensions. The involute spur gear was drawn using Geartrax2008, modeled in Solidworks2008, and the analysis was made using Ansys11.0 and Cosmos2008. The loads on the pins and shafts in different gears were calculated and examined in terms of their strength to stand for bending and torsion stresses. Considering the restrictions on redesigning and applying the maximum possible modifications on the dimensions and technical specifications of gears in ITM285 gearbox, it was shown that only making some modifications in the gearbox is not enough to achieve creep speed. Using the final driver of ITM399 with the reduction ratio of 4.8 was thus suggested so that the forward speed of 1.2 km/h was achieved
Keywords: Creep speed, Gearbox, Gear, Tractor, Design -
Pages 73-86
Evaluation of changes in physical and mechanical characteristics of fruits has special importance for better management of harvesting and storage process of horticultural products. In this study that was conducted in a factorial experiment based on completely randomized design with four replications, the effects of harvesting time and storage duration was studied on changes of physical and mechanical characteristics of 'Bidaneh Sefid' grape fruits. The fruits were harvested at three different stages from 4 September to 29 September at 12 days interval. Fruits stored two months at temperatures of 1±0.5 °C and 90-95% relative humidity. During ripening and cold storage, some of the physical and mechanical characteristics such as TSS, berry density, berry dimensions, cuticle thickness, skin weight, fresh weight, berry dry weight, weight loss, fruits color, firmness, and tensile strength of the skin and tail were evaluated at 20 days interval. The results showed that over harvest time, the density of berry and weight of fruit skin increased and berry cuticle content decreased. Berry fresh weight increased with delay in harvesting and decreased during storage. With increase in ripening degree, a significant increase was observed in the weight loss of fruits during storage. Delay in harvesting, and also during storage period, decrease in firmness of berries and Skin tensile strength was observed. Tail separation force increased for second harvest samples but it decreased for the third harvest one. However, tail tensile strength was maintained at the higher level for harvested samples in the third harvesting time until 40 days storage period.
Keywords: Storage, Bidaneh sefid grape, Harvesting time, Mechanical properties -
Pages 87-96
One of the useful and innovative solutions to solve the problems of agricultural and animal wastes is biogas production from these materials that is valuable and environmentally friendly fuel. In this study, the factors affecting biogas production including C/N ratio, loading rate, retention time and pH were investigated in combination of poultry manure, cattle dung and rice straw. The experiments were carried out in three stages and in each stage three digesters were used in each experiment. The first digester contained the combination of cow manure and rice straw, the second digester contained the combination of cow manure, poultry manure and rice straw, and the third digester was devoted to the cow manure. The ratio of materials to water was approximately 1 to 2 in all digesters. The results showed that the maximum amount of biogas (11200 ml) obtained at the first digester with C/N=27.1, and the minimum biogas (2717.5 ml) was produced in the second digester with C/N=9.81. It was determined that the large reduction in C/N caused a sharp drop in the amount of biogas production so that in the second test at digesters No.2 with C/N=9.81, the rate of biogas production dropped to 97.83 liters. At the third digester with 3 liter loading rate per three days, the maximum biogas production was 472.6 liter during 36 days. Also, the closer pH to neutral resulted in higher performance. Cow manure was resistant against pH changes so it can be used as a stabilizer of the digestion process. In general, adding rice straw to cattle dung increased the amount of produced biogas. Flame test showed that the highest amount of methane in the biogas is in the middle of digestion process.
Keywords: Biogas, C, N ratio, Organic waste, Anaerobic digestion -
Pages 97-109
This study aimed to compare the effects of practices of protective agriculture and conventional methods of farming on soil compaction and the amount of plant residues. The experiments included 9 treatments based on split plot design in a randomized complete block with three replications in Mashhad Agricultural Research Station of Torogh, Iran. The treatments were consisted of three different tillage practices at three levels (1- conventional tillage, 2- reduced tillage, 3- No-tillage) and crop residue management at three levels (1- without residue, 2- retains 30% residue, 3- preserved remains 60%). Some physical parameters of soil such as cone index, bulk density, mean weight diameter and aggregate soil moisture content were measured in this study. The results showed that the effect of various tillage methods on all of the studied indices was significant. The effect of management methods on plant residues were also significant on cone index and moisture content of the soil. The effect of interaction of two factors on cone index for some depths of the soil and soil moisture content was significant.
Keywords: Tillage method, Residue management, Soil properties