فهرست مطالب

نشریه تحقیقات سامانه ها و مکانیزاسیون کشاورزی
پیاپی 81 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/14
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فرید تمهیدی، مرتضی الماسی*، محمد قهدریجانی، حسین باخدا صفحات 1-18
    ایران در زمینه گیاهان دارویی پتانسیل های خاصی دارد که کمتر مورد توجه و استفاده مناسب قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، بررسی وضعیت مراحل مختلف تولید گل محمدی و تعیین راهبردهای مناسب به منظور انتخاب و توسعه تکنولوژی مناسب در کشور است. روش جمع آوری آمار و اطلاعات (روش نمونه گیری چند مرحله ای و انتساب متناسب) مورد نیاز پژوهش، استفاده از پرسشنامه و مصاحبه حضوری با کشاورزان و کارشناسان مرتبط با گیاهان دارویی در سه استان اصفهان، کرمان و فارس است. تعداد کل پرسشنامه (روش کوکران) در این تحقیق 60 مورد است. در این تحقیق برای بررسی وضعیت مکانیزاسیون در مراحل مختلف تولید گیاهان دارویی از مدل تحلیل SWOT استفاده شده است. بر اساس نتایج تحقیق، در ماتریس ارزیابی عوامل داخلی (ضعف و قوت) جمع نمره نهایی 75/2 شده است که نشان می دهد نقاط قوت از نقاط ضعف بیشتر است. همچنین، ماتریس عوامل خارجی (تهدید و فرصت) نیز با مجموع امتیاز 83/2 نشان دهنده آن است که در وضعیت موجود می توان با تقویت فرصت ها در مقابل تهدیدها واکنش راهبردی مناسب را نشان داد. بنابراین، راهبرد تهاجمی (SO) بهترین راهبرد به منظور حرکت به سمت بهبود و توسعه مکانیزاسیون در مزارع گل محمدی در استان های مورد مطالعه است. استراتژی های برتر از طریق ماتریس برنامه ریزی استراتژیک کمی یا QSPM در راهبرد تهاجمی تعیین شد. با توجه به نتایج تحقیق، توسعه کشت گل محمدی در کشور در چارچوب نقاط ضعف، قوت، تهدیدها و فرصت ها قابلیت اصلاح و بهیود کارایی را فراهم می آورد.
    کلیدواژگان: فناوری، گیاهان دارویی، SWOT، QSPM
  • بهرام صباحی*، هوشنگ بهرامی، محمدجواد شیخ داودی، سید محمد صفی الدین اردبیلی، احسان هوشیار صفحات 19-36

    در این پژوهش، تاثیر تغییر دمای مایع سیستم خنک کننده موتور بر مشخصه های عملکردی و احتراقی موتور دیزل تک سیلندر، چهار زمانه، آب خنک با مکش طبیعی و به صورت مختلط سوز گازوییل-گاز طبیعی فشرده بررسی شد. هدف اصلی در این تحقیق، استفاده از سوخت CNG به عنوان سوخت اصلی موتور به صورت مختلط سوز و تعیین مشخصه های احتراقی و عملکردی موتور در محدوده عملکرد گاورنر و در سرعت های متغیر موتور و دماهای مختلف مایع سیستم خنک کننده موتور است. آزمایش ها در شرایط پایدار برای حالت های کارکرد موتور به صورت آزمایش های فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا و مشخصه های عملکردی موتور اندازه گیری شد. نتایج آزمایش موتور نشان داد که گشتاور، توان ترمزی و فشار موثر متوسط ترمزی در حالت مختلط سوز گازوییل- CNG نسبت به حالت سوخت گازوییل خالص در تمامی سرعت ها افزایش معنی داری یافتند. مصرف سوخت و انرژی ویژه ترمزی نیز با افزایش دمای مایع سیستم خنک کننده در سرعت های پایین موتور و همچنین کارکرد موتور به صورت مختلط سوز کاهش معنی داری نشان داد. با افزایش دمای مایع سیستم خنک کننده و کارکرد موتور با حالت مختلط سوز، بازده حرارتی ترمزی و بازده حجمی به ترتیب افزایش و کاهش معنی داری نشان دادند. در این پژوهش، مشخص شد که استفاده از موتور به صورت مختلط سوز گازوییل- CNG و دمای مایع خنک کننده 60 درجه سلسیوس در تمامی سرعت ها به ترین نتیجه را روی مشخصه های عملکردی و احتراقی موتور دارد.

    کلیدواژگان: توان ترمزی، دینامومتر الکتریکی، فشار موثر متوسط ترمزی، مصرف سوخت ویژه
  • هادی حسینی، سعید مینایی*، بابک بهشتی صفحات 37-56
    روغن کنجد یکی از روغن های بسیار با کیفیت خوراکی است که قیمت بالای آن، انگیزه را برای تولید نمونه تقلبی افزایش داده است. بنابراین، شناسایی ناخالصی به ویژه با ابزار یا روش های غیرتماسی برای تشخیص خلوص روغن کنجد نسبت به نوع تقلبی آن، اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، میزان اسید های چرب نمونه های خالص روغن کنجد، کلزا، آفتابگردان و ترکیب آنها با سطوح ناخالصی (5، 10، 20، 30، 40 و50 درصد) به روش گازکروماتوگرافی تعیین و سپس، قابلیت سامانه ماشین بویایی طراحی شده بر پایه ده حسگر نیمه هادی اکسید فلزی برای تشخیص و طبقه بندی نمونه ها ارزیابی شد. پس از استخراج بردار ویژگی پاسخ حسگرها نسبت به ترکیبات فرار مواد آلی روغن ها، داده های پیش پردازش شده با روش های تحلیل چند متغیره تحلیل مولفه های اصلی، تحلیل تفکیک خطی، حداقل مربعات جزیی، K-نزدیک ترین همسایه و ماشین بردارپشتیبان به منظور تشخیص و طبقه بندی نمونه های ناخالص، بررسی شدند. در روش PCA، واریانس مجموعه داده ها 68/95 درصد به دست آمد. برای انتخاب الگوی مناسب با دقت بالا، داده های به دست آمده با روش های LDA، KNN و SVM طبقه بندی شدند. نتایج نشان داد ماشین بردارپشتیبان با تابع کرنل پایه شعاعی در روش C-SVM دارای بیشترین دقت طبقه بندی بود و دقت آموزش و اعتبارسنجی به ترتیب 34/96 و 56/90 درصد به دست آمد. بعد از آن، مدل های LDA و KNN به ترتیب دارای دقت طبقه بندی 30/92 و 83/89 درصد بودند. بر پایه نتایج به دست آمده، این سامانه به همراه الگورتیم طبقه بندی مناسب می تواند به عنوان روشی غیرمخرب برای طبقه بندی موفق نمونه ها و تشخیص ناخالصی های روغن کنجد به کار گرفته شود.
    کلیدواژگان: بو سنجی، بینی الکترونیک، تحلیل مولفه اصلی، روغن خوراکی، غیرمخرب
  • ناهید طاهرزاده شالمائی، حسن قاسمی مبتکر* صفحات 57-74
    هدف از این پژوهش، معرفی مهم ترین چالش های پیش روی توسعه کشاورزی استان گیلان است. بدین منظور، برای شناسایی و رتبه بندی چالش های بخش کشاورزی استان گیلان از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی استفاده و برای این کار شش معیار موثر به همراه 21 زیرمعیار در نظر گرفته شد. برای تعیین وزن معیارها و زیرمعیارها، پرسشنامه هایی بر مبنای مقایسه های زوجی تهیه و از کارشناسان خبره جهاد کشاورزی استان گیلان برای تکمیل پرسشنامه ها استفاده شد. با توجه به وزن به دست آمده از چالش های مدیریتی (368/0)، قطعه قطعه بودن زمین (229/0)، کمبود صنایع تبدیلی و تکمیلی و نیروی انسانی متخصص و ماهر (155/0)، محدودیت منابع و تغییر کاربری زمین (126/0)، سطح مکانیزاسیون پایین در بخش کشاورزی (076/0) و کشت تک محصولی و واردات بی رویه محصولات کشاورزی (047/0) معیارها به ترتیب رتبه بندی شدند. استفاده نادرست از منابع و سرمایه گذاری های ناکافی (157/0)، استفاده نکردن از سیاست های حمایتی و اعتباری (121/0) و پرداخت نشدن یارانه به صورت درصدی از حق بیمه به تمامی بیمه گذاران به طور یکسان و نگاه بی مسیولانه دولت و بیمه گذاران به بیمه کشاورزی (085/0)، سه زیرمعیار مهم با توجه به بیشترین وزن به دست آمده هستند.
    کلیدواژگان: تصمیم گیری چندمعیاره، چالش مدیریتی، حق بیمه کشاورزان
  • محمد چناری، مجید خانعلی*، محمد شریفی، هما حسین زاده بندبافها صفحات 75-92
    پژوهش حاضر با هدف بررسی و مقایسه خسارت های زیست محیطی تولید شکر خام در کشت و صنعت های استان خوزستان تحت چارچوب مرسوم خطی و تحت چارچوب دیدگاه اقتصاد زیستی-چرخه ای اجرا شد. هدف از انتقال سامانه های تولیدی با اقتصاد خطی به سامانه های تولیدی با اقتصاد زیستی-چرخه ای در واقع حذف پسماند، افزایش کارایی مصرف مواد و انرژی و تولید محصولات متنوع زیستی در جهت افزایش پایداری سامانه های تولیدی از جمله سامانه های تولید غذاست. نتایج این پژوهش نشان داد که تولید هر تن شکر خام تحت چارچوب اقتصاد خطی خسارت 41/167 پوینتی را به دنبال دارد که تولید و احتراق گاز طبیعی در فراوری نیشکر بیشترین مشارکت را در ایجاد این خسارت دارد. در مقابل، نتایج این پژوهش نشان داد که گذر از اقتصاد خطی و رسیدن به اقتصاد زیستی-چرخه ای که در آن ملاس و باگاس به عنوان دو پسماند مهم صنایع شکر به ترتیب به الکل و سوخت تبدیل می شوند کاهشی 193 درصدی در خسارت زیست محیطی کل به دنبال دارد. این نتیجه گیری تاکید می کند که تولید شکر تحت اقتصاد زیستی-چرخه ای نه تنها راه حل مناسبی برای مدیریت پسماند موجود است بلکه به شکلی چشمگیر در کاهش خسارت های زیست محیطی ناشی از تولید نیشکر و فراوری آن نقش دارد.
    کلیدواژگان: اقتصاد خطی، امنیت غذایی، پیامدهای زیست محیطی، توسعه پایدار
  • مهرنوش جعفری*، پیمان سیدین صفحات 93-112
    روش واحدی برای ارزیابی فناوری های مختلف سمپاشی وجود ندارد. روش های موجود مزایا و محدودیت هایی دارند که باید بررسی شوند. هدف از این پژوهش معرفی روش آزمونی برای ارزیابی سمپاش های ULV قابل نصب روی وانت است، سمپاش هایی که اغلب برای مبارزه با آفات مهاجم به ویژه ملخ صحرایی به کار می روند. در این تحقیق از راهنمای حداقل های FAO کمک گرفته شد تا روش آزمونی برای بررسی عملکرد سمپاش های ULV ارایه شود. اندازه قطره ها، توزیع عرضی و ارتفاع پاشش سه مدل سمپاش با نام های ULV3، ULV3 Plus و ULV5 که عمده تفاوت این سمپاش ها بهره گیری از اتمایزرهایی با تکنولوژی های متفاوت است، ارزیابی و الگوهای پاشش رسم شد. بررسی ظرفیت پمپ سمپاش ها نشان داد که بیشینه فشار کاری پمپ 5 بار  و بیشینه دبی آن 83/1 لیتر بر دقیقه در فشار 5/0 بار است. ارزیابی ها نشان داد که دبی خروجی از اتمایزرها، صرف نظر از حجم سم داخل مخزن، یکنواخت است. قطر میانه عددی و حجمی برای تمامی سمپاش ها به کمک کاغذهای حساس به آب سنجیده و به ترتیب کوچک تر از 30 و 60 میکرومتر گزارش شد. سمپاش مدل ULV3 Plus که اتمایزر آن از ترکیب توان الکتریکی و بادی  بهره می برد، بهترین عملکرد را با تولید قطره هایی با قطر میانه عددی 28 و قطر میانه حجمی 51  میکرومتر داشت. بیشینه عرض پاشش نیز در ارزیابی سمپاشULV3 Plus  با عرض پاشش 15 متر به دست آمد. به دلیل محدودیت های استفاده از کاغذ های حساس به آب، پیشنهاد می شود فناوری های جدید، مانند استفاده از پراکنش نور لیزر یا دوربین های پر سرعت، جایگزین کاغذهای حساس به آب شوند.
    کلیدواژگان: الگوی پاشش، قطر میانه حجمی، قطر میانه عددی، کاغذ حساس به آب
|
  • Farid Tamhidi, Morteza Almassi *, Mohamad Ghahdarijani, Hossein Bakhoda Pages 1-18
    Iran has special potentials in the field of medicinal plants, a field that have received less attention. The purpose of this study was to investigate the status of different stages of production of Rosa damascena and to select appropriate strategies for selecting and developing appropriate technology in the country to lower the costs of production. The research method was descriptive-analytical. The method of collecting statistics and information required for the research was using a questionnaire and face-to-face interviews with farmers and experts producing and studying medicinal plants in three provinces: Isfahan, Kerman and Fars. The total number of questionnaires (Cochran method) in this study was 60. In this research, SWOT analysis model was used to investigate the mechanization situation in different stages of medicinal plant production Factors such as strength, weakness, opportunity and threat have been identified and analyzed in the matrix. Based on the research results, in the evaluation matrix of internal factors (weakness and strength), the sum of the final score was 2.75, which showed that the strengths were higher than the weaknesses. Also, the matrix of external factors (threat and opportunity) with a total score of 2.83 showed that in the current situation, it was possible to show an appropriate strategic response to threats by strengthening opportunities. Therefore, aggressive strategy (SO) was found the best strategy to move towards improving and developing mechanization in Rosa damascena farms in those provinces. Top strategies were also identified through quantitative strategic planning matrix or QSPM in offensive strategy.
    Keywords: Medicinal plants, QSPM, technology, SWOT
  • Bahram Sabahi *, Houshang Bahrami, MohammadJavad Sheykh Davodi, Seyed Mohammad Safieddin Ardebili, Ehsan Houshyar Pages 19-36

    experiments were conducted on a stationary four-stroke, naturally aspirated, water-cooled, single-cylinder, compression ignition engine to study the effects of blending CNG with neat diesel in dual-fuel operational mode and the variation in engine coolant temperature on performance parameters. For this study, factorial experiments in the form of a randomized complete block design with three replications were used to analyze the statistical status of the data. The studied parameters were fuel ratio, engine speeds and coolant temperatures. All experiments were conducted at the governor control mode. The results showed that, torque, brake power and brake mean effective pressure (BMEP) in diesel-CNG dual-fuel mode at all engine speeds significantly increased compared to pure diesel. At low engine speeds, increasing the coolant temperature reduced the brake specific fuel consumption (BSFC) and brake specific energy consumption (BSEC). Also, in the diesel-CNG dual-fuel mode compared to the engine with baseline diesel fuel, BSFC and BSEC were significantly lower. Brake thermal efficiency (BTE) also showed a significant increase at high speeds and when using dual-fuel operational mode. However, raising the coolant temperature increased the BTE. When using the engine in dual-fuel mode and increasing the temperature of the coolant, the volumetric efficiency showed a significant reduction.  Furthermore, raising the coolant temperature diminished the volumetric efficiency. Overall, it can be stated that the use of a diesel-CNG dual-fuel mode with a coolant temperature of 60 degrees Celsius at entire engine speeds has the best outputs on the performance and combustion characteristics of the engine.

    Keywords: brake mean effective pressure, Brake power, Electrical dynamometer, Specific fuel consumption
  • Hadi Hosseini, Saeid Minaei *, Babak Beheshti Pages 37-56
    Sesame oil which is one of the most popular and expensive edible oils, is prone to adulteration. High price of Sesame oil has motivated adulterers to mix the high-quality Sesame oil with low-quality, less expensive vegetable oils. In this study, the fatty-acid profiles of sesame, rapeseed, sunflower oil samples as well as their mixtures (0, 5, 10, 20, 30, 40 and 50% levels) were determined using Gas Chromatography. Also, Machine olfaction system containing 10 MOS sensors was utilized for detection experiments. Sensor response patterns were used for analyzing and recognizing pattern of electronic-nose signals using multivariate data analysis, including Principal Component Analysis (PCA), Linear Discriminant Analyses (LDA), Partial Least Squares (PLS), K-Nearest Neighbors (KNN) and Support Vector Machine (SVM). Results of the SVM with RFB kernel in C-SVM method had the highest classification accuracy. The accuracy of training and validation were 96.34 and 90.56%, respectively, and next were LDA and KNN models with classification accuracies of 92.30% and 89.94%, respectively. In the light of these results, the proposed models along with the measurement system represent excellent tools for the detection of sesame seed oil adulteration with cheaper vegetable oils.
    Keywords: Edible oil, electronic nose, Non-destructive, Olfactometry, Principal component analysis
  • Nahid Taherzadeh-Shalmaei, Hassan Ghasemi Mobtaker * Pages 57-74
    The purpose of this study is to introduce the most important challenges in advancing agricultural development in Guilan province. For this purpose, hierarchical analysis process was used to identify and rank the challenges of the agricultural sector of Guilan province. In this regard, six effective criteria along with 21 sub-criteria were considered. To determine the weight of criteria and sub-criteria, questionnaires based on pairwise comparisons were prepared and experts from Ministry of Agriculture Jihad of Guilan province were questioned to complete the questionnaires and the Expert Choice software was used to perform the calculations. According to the results, criteria of managerial challenges (0.368), fragmentation of land (0.229), lack of conversion and complementary industries and specialized and skilled human labor (0.155), resource limitation and land use change (0.126), low level of mechanization in the agricultural sector (0.076) and single crop cultivation and uncontrolled import of agricultural products (0.047) were ranked, respectively. Also inadequate use of inadequate resources and investments (0.157), failure to use supportive and credit policies (0.121) and non-payment of subsidies as a percentage of premiums to all insurers equally and irresponsible view of government and insurers on agricultural insurance (0.085), are three important sub-criteria with respect to the maximum weight obtained.
    Keywords: Multi-criteria decision making, Management Challenge, Farmers', Premiums
  • Mohammad Chenari, Majid Khanali *, Mohammad Sharifi, Homa Hosseinzadeh-Bandbafha Pages 75-92
    This study aimed to investigate and compare the environmental damage of raw sugar production in the cultivation and industry of Khuzestan province under a conventional linear framework and a circular bioeconomy perspective. The purpose of transition from production systems under linear economy to circular bioeconomy is to eliminate waste, increase the efficiency of materials and energy, and the production of biodiversity products to increase the sustainability of production systems, including food production systems. This study showed that the production per ton of raw sugar under the framework of linear economy leads to a loss of 167.41 Pt, which production and combustion of natural gas in sugarcane processing have the largest share in causing this damage. In comparison, the results of this study showed that the transition from a linear economy to a circular bioeconomy in which molasses and bagasse as the two major wastes of the sugar industry are converted into alcohol and fuel, respectively, resulted in a 193% reduction in total environmental damage. This result emphasizes that sugar production under the circular bioeconomy not only is a viable solution for existing waste management but also significantly reduces the environmental damage caused by sugarcane production and processing.
    Keywords: Environmental Consequences, Food security, Linear economy, Sustainable development
  • Mehrnoosh Jafari *, Peyman Seyedin Pages 93-112
    There is no unique method for evaluating different sprayer technologies. Existing methods have advantages and limitations that should be considered. The purpose of this study is to introduce a test method to evaluate the ULV sprayers that can be installed on the back of the trucks, which is often are used to fight invading pests, especially desert locusts. The FAO minimum requirements guideline was used to provide a test method to evaluate the performance of the ULV sprayers. Droplet size, transverse distribution and spray height of three sprayer models named ULV 3, ULV 3 Plus and ULV 5 which use atomizers with different technologies, were evaluated and spraying patterns were drawn. Results indicated that the maximum working pressure was 5 Bar and the maximum flow rate was 1.83 liters per minute at the pressure of 0.5 Bar. Numerical and volumetric median diameters were measured using water-sensitive papers and were reported smaller than 30 and 60 microns, respectively. The ULV 3 Plus sprayer which uses electrical and pneumatic power had the best performance by producing droplets with a numerical median diameter of 28 µm and a volumetric median diameter of 51 µm. Due to the limitations of this evaluating method, it is suggested that new technologies such as the use of laser light scattering or high-speed cameras replace the measurement by the water sensitive papers.
    Keywords: Volumetric median diameter, Numerical median diameter, Water-sensitive paper, Spraying pattern