فهرست مطالب

تحقیقات سامانه ها و مکانیزاسیون کشاورزی - پیاپی 79 (پاییز 1400)

نشریه تحقیقات سامانه ها و مکانیزاسیون کشاورزی
پیاپی 79 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1401/02/08
  • تعداد عناوین: 6
|
  • عبدالمجید معین فر، غلامحسین شاهقلی*، یوسف عباسپور گیلانده، ترحم مصری گندشمین صفحات 1-20

    استفاده از تراکتورهای چهارچرخ محرک و چرخ عقب محرک در عملیات کشاورزی رایج است. برای بررسی اثر نوع سیستم حرکتی بر تراکم خاک و لغزش چرخ های محرک، آزمایش هایی مزرعه ای در خاک لومی و در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل سطوح مختلف سرعت (26/1، 96/3 و 78/6 کیلومتر بر ساعت)، فشار باد تایر (170، 200 و 230 کیلوپاسکال)، وزنه بالاست (0، 150 و 300 کیلوگرم)، سیستم های حرکت تراکتور (دیفرانسیل جلو، دیفرانسیل عقب و جفت دیفرانسیل) و عمق (10، 20، 30 و  40 سانتی متر) بودند. جرم مخصوص ظاهری خاک به عنوان شاخصی از تراکم خاک در عمق های مختلف و لغزش چرخ های محرک نیز در شرایط مختلف اندازه گیری شد. در این آزمایش ها از تراکتور چهارچرخ محرک گلدونی 240 استفاده شد. آزمایش ها در شرایط کنترل شده در کانالی به طول 3 متر ، عرض و عمق 1 و 6/0 متر اجرا شد و نتایج به دست آمده، پس از تجزیه و تحلیل با نرم افزار SPSS22، نشان داد که با تغییر سیستم حرک چهارچرخ محرک به دوچرخ محرک عقب و دوچرخ محرک جلو، تغییر قابل توجهی در تراکم خاک ایجاد می شود که کمترین تراکم در حالت چهارچرخ محرک و بیشترین آن در حالت دو چرخ محرک جلو بوده است. علت افزایش تراکم با تغییر سیستم حرکتی را می توان به سطوح لغزش متفاوت در هر یک از این حالت ها  نسبت داد. با توجه به درصد لغزش کمتر در سیستم چهارچرخ محرک، نسبت به دو حالت دیگر، تراکم ایجاد شده در اثر استفاده از این سیستم نسبت به دو حالت دیگر کمتر بوده است. افزایش بار محوری باعث افزایش تراکم خاک شد. نکته قابل توجه این است که با افزایش بار محوری، تراکم از خاک سطحی به خاک زیرین نیز منتقل و معلوم شد هرچه بار محوری بیشتر شود، جرم مخصوص ظاهری خاک زیرین به خاک سطحی نزدیک تر می شود. افزایش بار محوری و کاهش فشار باد تایرها  باعث کاهش لغزش چرخ محرک شدند. مدل رگرسیون گام به گام با ضریب تعیین 92/0 و با توجه به ضرایب استاندارد محاسبه شده نشان می دهد که بار محوری، عمق، نوع سیستم حرکتی، سرعت، و فشار باد تایرها به ترتیب دارای بیشترین تاثیر بر جرم مخصوص ظاهری خاک هستند.

    کلیدواژگان: تراکتور گلدونی، جرم مخصوص ظاهری خاک، جفت دیفرانسیل، مدل رگرسیون
  • ابوالفضل علیخانی باغمیانی، محمدعلی میسمی*، روح الله کیانفر، شمس الله عبدالله پور صفحات 21-32

    بخش زیادی از مصرف سوخت در کشاورزی مربوط به صنعت پرورش طیور است. مصرف سوخت در مرغداری های کشورمان بیش از میزان استانداردهای جهانی است. مصرف زیاد منابع فسیلی در این صنعت، علی رغم ارزانی سوخت در ایران و تخصیص سوخت یارانه ای هزینه زیادی را به مرغدارها تحمیل نموده و امکان رقابت آنها در بازارهای جهانی را کاهش می دهد. همچنین، کیفیت گرمای تامین شده برای جوجه ها یکی از دغدغه های اصلی صنعت مرغداری است که در بهره وری تولید نقش اساسی دارد. در گرمایش مرغداری ها، سامانه های گرمایشی کوره های هوای گرم (هیتر معمولی، جت هیتر)، سامانه های گرمایش از کف، سامانه های تابشی چتری و سامانه های گرمایش تابشی لوله ای کاربرد دارند. بر اساس مطالعه حاضر، از میان سامانه های گرمایشی اشاره شده، سامانه های گرمایشی تابشی لوله ای با مصرف انرژی 8/6 مگاژول بر متر مربع، کمترین مصرف انرژی و یکنواختی دمای مناسبی در ارتفاع 30 سانتیمتری با تامین میانگین دمای 50/2 ± 52/28 درجه سلسیوس داشتند. سامانه های گرمایش از کف بهترین یکنواختی دما را با میانگین 18/2 ± 10/26 درجه سلسیوس داشتند اما مصرف انرژی آنها 30 درصد بیشتر از سامانه تابشی لوله ای برآورد گردید. سامانه هیتر معمولی با میانگین دمای 16/5 ±83/25 درجه سلسیوس و سامانه جت هیتر با میانگین دمای 41/5 ±94/23 درجه سلسیوس از لحاظ یکنواختی دما بدترین وضعیت و سامانه هیتر معمولی با مصرف انرژی 3/14 مگاژول بر متر مربع و گرمایش از کف با مصرف انرژی 3/30 مگاژول بر متر مربع بیشترین مصرف انرژی را داشتند.

    کلیدواژگان: پرورش طیور، تخصیص سوخت، شرایط محیطی، کوره های هوای گرم، گرمایش تابشی
  • جبراییل تقی نژاد*، کرامت اخوان، حسین زینل زاده تبریزی صفحات 33-46
    با توجه به توسعه کشت بادام زمینی در سال های اخیر در منطقه مغان، که هم اکنون سطح زیر کاشت سالانه آن بیش از 6000 هکتار است. پژوهشی به منظور بررسی آرایش های کشت مختلف با استفاده ازچند مدل ردیف کار پنوماتیک انجام گردید. این آزمایش در سال 1399، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با شش تیمار و چهار تکرار انجام شد. تیمارها شامل a1 و a2 - کاشت یک ردیفه با فاصله بین پشته 75 سانتی متر و بین بوته به ترتیب 12و 17 سانتی متر، a3 و a4 - کاشت دو ردیف روی پشته با فاصله بین پشته 75 سانتی متر و بین بوته به ترتیب 22 و 28 سانتی متر و a5 و a6 - کاشت یک ردیفه با فاصله بین پشته 50 سانتی متر و بین بوته به ترتیب 25 و30 سانتی متر بود. شاخص های مورد بررسی عبارت بودند از درصد شکستگی بذر، یکنواختی توزیع افقی و عمودی بذر، درصد سبز شدن بذرها، ظرفیت موثر مزرعه ای، عملکرد و اجزای عملکرد. نتایج نشان داد تفاوت بین تیمارها از نظر ضریب یکنواختی توزیع افقی بذر، ظرفیت مزرعه ای، درصد جوانه زنی بذر، قطر غلاف و طول غلاف در سطح 1 درصد و از نظر ارتفاع بوته، تعداد غلاف در بوته، عملکرد غلاف و دانه در سطح 5 درصد معنی دار بود. اثر تیمارها بر وزن صددانه و صدمات مکانیکی وارده به بذر معنی دار نبود. بیشترین مقدار یکنواختی توزیع افقی و سبز شدن بذرها به ترتیب به میزان25/79 و 2/95 درصد و بیشترین عملکرد به میزان 30/4995 کیلوگرم در هکتار از تیمار کاشت دو ردیف با فاصله بین بوته 28 سانتی متر بدست آمد.
    کلیدواژگان: بذر کار پنوماتیک، تراکم کاشت، عملکرد غلاف
  • مجید داودی، سعید مینایی*، احمد شریفی صفحات 47-62
    پژوهش حاضر شامل طراحی، ساخت، و ارزیابی یک واحد کارنده مالچ زنده است. در این مطالعه در راستای کشاورزی پایدار و به منظور رفع مشکلات استفاده از ماشین های کشاورزی در انجام عملیات کاشت مالچ زنده، یک واحد کارنده به صورت نمونه اولیه طراحی و ساخته شد تا با به کارگیری اصول صحیح در فرایند کاشت مخلوط، گیاه پوششی را در شیارهای بین ردیف های گیاه اصلی بکارد. در این کارنده از موتور الکتریکی و  صفحه سقوط برای انتقال بذر از موزع به زمین بهره گیری شد. نتیجه این تحقیق، یک نمونه اولیه از کارنده ای است که با قابلیت کاشت 6/19 تا 2/163 گرم در دقیقه می تواند مالچ زنده ماشک گل خوشه ای را با تلرانس اندکی (54/0 گرم) در تمام عرض شیار 75 سانتی متری بکارد. آزمایش های کارگاهی به منظور ارزیابی عملکرد دستگاه در شرایط شبیه سازی شده صورت گرفت. آزمون کارگاهی کارنده بر پایه استاندارد ASAE S341.2 DEC92، برای ارزیابیتوزیع عرضی بذر و توزیع طولی بذر و در قالب طرح های فاکتوریل کامل تصادفی اجرا شد. نتایج ارزیابی اولیه کارنده نشان داد که با تغییر سرعت دورانی موزع، قسمت های مختلف روی صفحه سقوط از نظر تحویل حجم بذر با هم تفاوت معنی داری دارند. موقعیت های مختلف صفحه از  نظر شکستگی بذرها تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند. افزایش سرعت دورانی محور موزع از 20 به 25 دور در دقیقه منجر به افزایش معنی دار میزان شکستگی بذرها شد. با افزایش سرعت دورانی محور موزع، ضریب نایکنواختی همه خروجی ها به طور معنی داری کاهش یافت.
    کلیدواژگان: کاشت، موتور DC، موزع، مدولاسیون عرض پالس
  • معین مختاری ستائی، هوشنگ بهرامی*، محمدجواد شیخ داودی، داود مومنی، محسن سلیمانی صفحات 63-80
    در این پژوهش، کاربرد سامانه خورشیدی از لحاظ فنی و اقتصادی برای گرمایش گلخانه بررسی شده است. بدین منظور در ابتدا، تناسب اقلیمی منطقه جنوب کرمان برای توسعه گلخانه های متناسب با اقلیم تعیین و سپس با توجه به نتایج به دست آمده و محاسبه نیاز گرمایشی گلخانه، ظرفیت آبگرمکن خورشیدی از نوع صفحه تخت تعیین و در کنار یک واحد گلخانه تولید خیار نصب شد. در ادامه با استفاده از آزمونt  جفت شده، نتایج به دست آمده در این گلخانه با نوع مرسوم در منطقه، که دارای بخاری گازوییلی بود، مقایسه شد. نتایج بررسی ها نشان داد که از نظر میزان کربن دی اکسید، متوسط دما و رطوبت نسبی اختلاف معنی داری میان دو گلخانه وجود ندارد ولی از منظر شاخص کلروفیل و عملکرد محصول میان دو گلخانه، به ترتیب در سطح احتمال یک و پنج درصد اختلاف معنی داری وجود داشت که گلخانه گازوییلی از میانگین بالاتری برخوردار بود. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل اطلاعات در نرم افزار کامفار نیز نشان داد که از منظر شاخص های اقتصادی، کاربرد آبگرمکن خورشیدی برای گرمایش گلخانه ها از سال پنجم توجیه پذیر است و بازگشت سرمایه ای معادل 32/5 سال دارد.
    کلیدواژگان: آبگرمکن خورشیدی، ارزیابی، بخاری گازوئیلی، تناسب اقلیمی، گرمایش گلخانه
  • محمد واحدی ترشیزی، محسن آزاد بخت*، مهدی کاشانی نژاد صفحات 81-96

    با توجه به اینکه رنگ یکی از خصوصیات ظاهری محصولات غذایی برای انتخاب مشتریان و بازارپسندی است در این تحقیق، یک سیستم حرارت دهی اهمیک در سه گرادیان ولتاژ ورودی (33/8، 83/10، 33/13 V/cm) و سه درصد کاهش وزن (10، 20و 30٪) نسبت به کل وزن در فرایند حرارت دهی ساخته شده است. پس از فرآیند حرارت دهی، تغییر رنگ با استفاده از نرم افزار Image J سنجیده شد و فاکتورهای L* ، a* ، b* ، شاخص قهوه ایی شدن، شاخص کروما و تغییرات رنگ کل را اندازه گیری کرده و نتایج به دست آمده با استفاده از روش سطح پاسخ مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای مقدار L*، b*، شاخص قهوه ایی شدن، شاخص کروما و تغییرات رنگ کل بالاترین ضریب تخمین برای درصد کاهش وزن و برای مقدار*a ولتاژ فرایند بیشترین ضریب تخمین رو داشته است. همچنین به جز فاکتور *a که مدل درجه دوم در برابر دو فاکتور مدل مناسب بوده برای مابقی فاکتورها مدل خطی در برابر میانگین مدل مناسب توسط سطح پاسخ به دست آمده است. در تحلیل نمودارهای سطح پاسخ نیز، فاکتور *L و *a محدوده ی ولتاژ 50 تا 65 ولت و درصد کاهش وزن 20 درصد بیشترین مقدار را داشته است.

    کلیدواژگان: فضای رنگی L*a*b*، گرادیان ولتاژ، درصد کاهش وزن، نرم افزار Image J
|
  • Abdolmajid Moinfar, Gholamhossein Shahgholi *, Yousef Abbaspour-Gilandeh, Tarahom Mesri Gundoshmian Pages 1-20

    The four-wheel drive and rear-wheel drive tractors are commonly used in agricultural operations. In order to investigate the effect of a type of driving system a series of tests were performed usin the three driving systems of foour wheel drive, rear wheel drive and front wheel drive in different axle loads of 0, 150 and 300 kg, tire inflation pressures of 170, 200 and 230 kPa and travel speeds of 1.26, 3.96 and 6.78 km/h. Bulk density was measured as an indicator of soil compaction at different depths of 10, 20, 30 and 40 cm. Also, under the different conditions, the drive wheel slip was measured. To carry out the tests, the four-wheel tractor of Goldoni 240 was used which has the ability to work with mentioned driving systems. The experiments were carried out under controlled conditions in a soil channel  with the length of 3 m and a width and depth of 1 and 0.6 m, respectively. Test were conducted in completely randomised block design with three repetations and results were analysied using SPSS 22 software. The results showed that by changing the driving system from 4WD to RWD and FWD, there was a significant increase in soil density, with the lowest density associated with 4WD system and the highest density related to FWD. The reason for increasing the density by changing the driving system can be attributed to different slip levels in each of these systems due to the lower slip percentage of the 4WD system than the other two systems.  Increasing axial load increased soil boulk density. Of note that with increasing the axial load, the stress was transferred from the surface soil to the subsoil layers. As the axial load on tire increases, the subsoil density was closer to the surface layer. Increased axial load on tire and decreasing tire pressure reduced wheel slip. Stepwise regression model with determination coefficient of 0.92 and according to calculated standard coefficients showed that axial load, soil depth, type of driving system, tractor speed, and finally tire pressure, have the greatest effect on soil bulk density, respectively.

    Keywords: Bulk density, Goldoni Tractor, Four Wheel Drive, Regression model
  • Abolfazl Alikhani Baghmyani, Mohammad Ali Maysami *, Ruhollah Kianfar, Sh. Abdollahpour Pages 21-32

    A large part of fuel consumption in agriculture is related to the poultry industry. Fuel consumption in our country's poultries is more than international standards. High consumption of fossil resources in this industry, despite the cheapness of fuel in Iran and the allocation of subsidized fuel, imposes a high cost on poultries and reduces the possibility of their competition in global markets. Also, the quality of heat provided to chickens is one of the main concerns of the poultry industry, which plays a key role in production efficiency. In poultry heating, heating systems of hot air furnaces (conventional heaters, jet heaters), underfloor heating systems and umbrella radiant systems and tubular radiant heating systems are used. According to the present study, among the common heating systems, tubular radiant heating systems with energy consumption of 6.8 MJ/m2, the lowest energy consumption and suitable temperature uniformity at a height of 30 cm with mean temperature of 28.52±2.50°C. They had. Underfloor heating systems had the best temperature uniformity with mean of 26.10±2.18°C, but their energy consumption was estimated to be 30% higher than that of tubular radiation system. Conventional heater system with mean temperature of 25.83±5.16°C and jet heater system with mean temperature of 23.94 ±5.41°C in terms of temperature uniformity is the worst condition and conventional heater system with energy consumption of 14.3 MJ/m2 and Underfloor heating with energy consumption of 30.3 MJ/m2 had the highest energy consumption.

    Keywords: Birds Breeding, environmental conditions, Fuel Allocation, Hot Air Furnaces, radiant heating
  • Jabraeil Taghinazhad *, Keramat Akhavan, Hossin Zeinalzadeh Pages 33-46
    In recent years, the cultivation of peanuts has increased in the Moghan region, which currently has an annual planting area of more than 6,000 hectares. This study was performed to select the most suitable planter with the desired planting pattern. The experimental design was carried out in a randomized complete block design with six treatments and four replications, in 2020. Treatments include a1 and a2, planting with a distance between rows (ridges) of 75 cm and between plants (12 and 17 cm), respectively, a3 and a4, twine planting with a distance between rows of 75 cm and between plants (22 and 28 cm), respectively, and a5 and a6 , planting was one row with a distance between rows of 50 cm and between plants (25 and 30 cm), respectively. Parameters measured were uniformity of seed depth, planter field capacity, seed germination, mechanical damage to seed, yield and yield components of peanut. The results indicated that planter type was significant at the 1% probability level for uniformity of seed lateral, planter field capacity and seed germination and at the 5% probability level for Number of pods per plant and peanut yield. However, there was no significant effect on 100-seed weight and mechanical damage to seeds. It was found that planting with a two-row pneumatic planter obtains the best results in terms of green percentage uniformity, seed cross distribution and yield. The highest uniformity of horizontal distribution and germination of seeds were 79.25% and 95%, respectively. The maximum yield in this tow row planter was 4995.30 kg.ha-1 with a distance between plants of 28cm. Therefore, compared to planting a row with a distance between the ridges of 75 cm, the average yield was increase 400 kg.ha-1.
    Keywords: Planting density, Pneumatic planter, Pod Yield
  • Majid Davoodi, Saeid Minaei *, Ahmad Sharifi Pages 47-62
    This research includes the design, manufacturing, and evaluation of a live mulch planter unit. In order to address the problems of using agricultural machinery in performing live mulch planting in the furrows or simultaneously with the main crop, a prototype planting unit was designed. In this planter, a seed-drop plate was used to convey the seeds from the metering device to the ground. The result of this project was a prototype of a planter with the ability to plant 19.6 to 163.2 grams per minute of live mulch (hairy vetch) with a tolerance of 0.54 grams along the entire width of a 75 cm furrow. Laboratory and field experiments were conducted to evaluate its performance in actual field conditions, based on planting accuracy and field efficiency. The Laboratory test was performed according to ASAE S341.2 DEC92 standard for Grain Drill evaluation. Results of the initial evaluation of the planter showed that changing the rotational speed of the metering device significantly affected seed output on the drop plate in terms of seeding rate. The position of the outlets did not differ significantly in terms of seed damage. Increasing rotational speed of the metering device significantly increased the tendency of metering mechanism to damage seeds. Increasing rotational speed of the metering device significantly decreased index of non-uniformity in all outlets.Results of the initial evaluation of the planter showed that changing the rotational speed of the metering device significantly affected seed output on the drop plate in terms of seeding rate. The position of the outlets did not differ significantly in terms of seed damage. Increasing rotational speed of the metering device significantly increased the tendency of metering mechanism to damage seeds. Increasing rotational speed of the metering device significantly decreased index of non-uniformity in all outlets.
    Keywords: DC motor, planting, Pulse Width Modulation, Seed meter
  • Moein Mokhtari Sataiy, Houshang Bahrami *, Mohammdjavad Sheikhdavoodi, Davood Momeni, Mohsen Soleymani Pages 63-80
    In this study, technical and economical potential of using solar energy for heating cucumber greenhouses in Jiroft region were studied. For this purpose, the climatic suitability of the region was determined. According to the data and thermal requirement of greenhouse, capacity of a flat panel solar water heater was calculated and was compared with the conventional system, gasoil heater. The results of paired t-test showed that there was no significant difference between the two greenhouses in terms of CO2 content, average temperature and relative humidity, but there were significant differences in terms of chlorophyll content and yield between the two greenhouses, at the probability level of one and five percent, respectively. There was a significant difference, with a higher average of conventional system. The results of data analysis in Kamfar software showed that in terms of economic indicators, the use of solar water heaters for heating greenhouses in this area is justifiable in the fifth year and the return on investment is 5.32 years.
    Keywords: Climatic suitability, Diesel Heater, Evaluation, Greenhouse Heating, Solar water heater
  • Mohammad Vahedi Torshizi, Mohsen Azadbakht *, Mahdi Kashaninejad Pages 81-96

    Sour orange (Citrus aurantium L.) synonymous with the name "C. bigaradia Duh, C. Vulgalis" is native to Southwest Asia, and it has a rounded and acidic fruit known as bitter sour orange, sour orange or Seville names. It is also necessary to process food products, one of which methods is the thermal processes based on heat transfer mechanism via conduction, convection and radiation. Given that color is one of the appearance characteristics of food products for customer selection and marketability, in this study, an ohmic heating system in three input voltage gradients (8.33, 10.83, 13.33 V / cm) and three percent weight loss (10, 20 and 30%) of the total weight made in the heating process. After the heating process, color change was performed using Image J software and the factors L *, a *, b *, BI, C, TCD were measured and the results were analyzed using the response surface method. The results showed that for L *, b *, browning index, chroma index and TCD had the highest estimation coefficient for weight loss percentage and for a * value of process voltage had the highest estimation coefficient. Also, except for the factor a *, where the quadratic model is suitable for the two model factors, for the other factors, the linear model is obtained against the mean of the appropriate model by the response surface.

    Keywords: Factor L * a * b *, Voltage gradient, Weight loss percentage, Software Image J