فهرست مطالب

مکانیزاسیون کشاورزی - سال هفتم شماره 4 (زمستان 1401)

نشریه مکانیزاسیون کشاورزی
سال هفتم شماره 4 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/02/27
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حسین صادقی، رضا طباطبائی کلور*، علی متولی صفحات 1-10

    یکی از منابع مهم انرژی های تجدیدپذیر زیست توده ها هستند که جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی به شمار می روند. پلت های سوختی یکی از موارد استفاده از انرژی زیست توده ها هستند که از پسماند کشاورزی، بقایای گیاهان و فضولات حیوانات ساخته شده و سبب تولید انرژی بیشتر در واحد حجم می شوند. در این پژوهش، اثر نسبت های مختلف دو نوع زیست توده کاه برنج و باگاس نیشکر (25 %، 50 %، 75 % و 100 %) و ترکیب آن ها با پیونددهنده های طبیعی (کندر، صمغ عربی، سریش) در سه سطح (5 % ، 10 % ، 15 %)، بر چگالی، مقاومت شکست، پایداری و ارزش حرارتی پلت های سوختی ساخته شده، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین داده ها نشان داد که بهترین تیمار انتخاب شده به منظور ساخت پلت سوختی، ترکیبی از باگاس نیشکر و کاه برنج با نسبت ترکیب 75 % باگاس نیشکر و 25 % کاه برنج است که این تیمار در ترکیب با پیونددهنده طبیعی کندر در سطح 15 % دارای بالاترین میزان مقاومت شکست، پایداری و ارزش حرارتی است.

    کلیدواژگان: پلت سوختی، پیونددهنده طبیعی، زیست توده، ارزش حرارتی، مقاومت شکست
  • علی کعب، حسن قاسمی مبتکر*، ناهید طاهرزاده شالمائی صفحات 11-15
    هدف از این پژوهش، بررسی میزان ضایعات حاصل از برداشت نیشکر در شرکت کشت و صنعت نیشکر امام خمینی (ره) واقع در منطقه شعیبیه بود. برای الویت بندی عوامل موثر بر میزان ضایعات از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. نتایج آماری حاصل از اندازه گیری ضایعات نشان می دهد که بین سن مزرعه و میزان ضایعات حاصل از برداشت نیشکر رابطه مستقیمی وجود دارد. این رابطه با دقت یک درصد بررسی شده است. همچنین با استفاده از اطلاعات ثبت شده، چهار معیار موثر به همراه 23 زیرمعیار در نظر گرفته شد. برای تعیین وزن معیارها و زیرمعیارها، پرسشنامه هایی بر مبنای مقایسه های زوجی تهیه و توسط مسیولین کشت و صنعت تکمیل گردید. با توجه به وزن به دست آمده در معیارها، کمبود نیروی انسانی متخصص و ماهر (مهارت اپراتور) (426/0)، عدم مدیریت صحیح مزرعه (368/0)، عدم مدیریت صحیح برداشت محصول (229/0)، تنظیم نبودن دستگاه های برداشت و عدم مدیریت صحیح فنی (076/0)؛ به ترتیب رتبه بندی شدند. کنترل و هدایت نادرست سبد حمل نی (194/0)، فقدان آموزش کافی برای اپراتورها (176/0) و عدم قرار گرفتن محصول (استقرار گیاه) روی سطح کشت (148/0)، سه زیرمعیار مهم با توجه به بیشترین وزن به دست آمده می باشند. به دنبال محاسبه میزان ضایعات حاصل از برداشت نیشکر به برآورد درآمد حاصل از ضایعات پرداخته شد. این مورد برای تمام مزرعه های مورد بررسی در این مطالعه محاسبه گردید و نتایج اقتصادی نشان داد میانگین درآمد حاصل از ضایعات نیشکر معادل 70/123 دلار به ازای هر هکتار می باشد.
    کلیدواژگان: اولویت بندی، برداشت نیشکر، تحلیل سلسه مراتبی، ضایعات مزرعه ای
  • نازنین شریفی، مجتبی جابری معز* صفحات 27-33

    اصلاح و بهسازی خاک ها به عنوان امری اجتناب ناپذیر نقش مهمی در کشاورزی دارد و اجرای روش های نوین خاک ورزی و افزودن برخی از مواد افزودنی نظیر سوپرجاذب، به منظور استفاده بهینه از آب در کشاورزی دیم برای افزایش عملکرد محصولات زراعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. پلیمرهای سوپرجاذب ترکیباتی آلی هستند که قادرند تا چندین برابر حجم یا وزن خود آب جذب کنند بدون آن که ساختار فیزیکی آن ها تغییر کند. هدف از این تحقیق بررسی تنش پیش-تراکمی به عنوان معیاری از مقاومت به تراکم خاک در حضور پلیمرهای سوپرجاذب است. در این پژوهش، تنش پیش-تراکمی با استفاده از آزمایش فشردگی محصور (CCT) تعیین گردید. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار روی نمونه های با رطوبت 15 % و 10 % و چگالی4/1، 5/1 و 6/1 در پنج سطح 0، 1، 2، 3 و 4 گرم پلیمر در هر کیلو گرم خاک انجام گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که با افزایش مقدار سوپرجاذب، تنش پیش-تراکمی و شاخص تراکم افزایش یافته و بیشترین مقدار تاثیرگذاری سوپرجاذب در سه درصد وزنی آن است که رطوبت مناسب برای زراعت را ایجاد می کند. در هر دو رطوبت 10 و 15 درصد بیشترین تنش پیش-تراکمی معادل 8/2 بود.

    کلیدواژگان: تراکم خاک، آزمایش فشردگی محصور، تنش پیش-تراکمی، سوپرجاذب، شاخص تراکم
  • سید حنیف رضا معتمدالشریعتی*، حسین مبلی، محمد شریفی، سعید ظریف نشاط صفحات 35-42

    زندگی انرژی بر بشر امروزی باعث شده است تا منابع مختلف تامین انرژی مورد بررسی و استفاده قرار بگیرند. استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید پراکنده برق با توجه به هزینه بر بودن احداث خطوط انتقال برق در نقاط دور دست که دسترسی به آن ها دشوار است، همچنین حفظ محیط زیست و کاهش آلودگی، اهمیت فراوانی دارد. یکی از این منابع، زیست توده (بیوماس) است که فضولات جامد گاوی یکی از زیر مجموعه های آن است. در این تحقیق ابتدا تعداد گاوهای شهرستان مشهد تخمین زده شد. سپس میزان برق مصرفی در بخش کشاورزی، برای 1414 شمسی تخمین زده شد. در نهایت با توجه به انرژی قابل استحصال از فضولات جامد گاوی، سهم تامین انرژی بخش کشاورزی به دست آمد. برای شهرستان مشهد، در سال 1414 تولید برق از فضولات جامد گاوی حدود 6797 مگاوات ساعت و انرژی مورد نیاز برای بخش کشاورزی 12342019 مگاوات ساعت تخمین زده شد که تامین انرژی با کمک فضولات جامد گاوی کمتر از یک دهم درصد انرژی مورد نیاز است. لذا بهتر است از این منبع انرژی در تولید حرارت مورد نیاز و یا تولید پراکنده برق استفاده شود و سایر منابع زیست توده نیز برای تامین انرژی، مورد بررسی و استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: آلودگی، انتشار کربن، انرژی تجدیدپذیر، زیست توده، زیست گاز
  • ابوالفضل آخوندزاده یامچی، عادل حسین پور*، مازیار فیض الله زاده صفحات 43-52

    ایران از نظر تولید زردآلو در جهان، مقام دوم را دارد و مطالعه روش های خشک کردن این میوه برای کاهش فسادپذیری ضروری می باشد. در این پژوهش تاثیر پیش تیمار فراصوت و ضخامت برگه های زردآلو روی سینتیک خشک شدن زردآلو در یک خشک کن هوای گرم بررسی شد. تاثیر پیش تیمار فراصوت در سه سطح 10، 20 و 30 دقیقه و ضخامت در سه سطح 3، 5 و 10 میلی متر بر زمان خشک شدن، مدل سازی، ضریب پخش رطوبت و تغییرات کلی رنگ در طی فرآیند خشک شدن زردآلو بررسی گردید. نتایج نشان داد افزایش مدت زمان اعمال پیش تیمار و کاهش ضخامت نمونه موجب افزایش سرعت خشک شدن و کاهش مدت زمان آن می گردد. بیشترین زمان خشک شدن مربوط به نمونه با ضخامت 10 میلی متر شاهد با 300 دقیقه و کمترین زمان خشک شدن متعلق به نمونه با ضخامت 3 میلی متر تحت پیش تیمار فراصوت 30 دقیقه با 40 دقیقه بود. مدل میدلی بهترین برازش را با داده های تجربی داشت. نمونه دارای ضخامت 10 میلی متر پیش تیمار فراصوت شده به مدت 30 دقیقه و نمونه 3 میلی متر شاهد به ترتیب با 7-10×62/2 و 8-10×99/2 مترمربع بر ثانیه دارای بیشترین و کمترین ضریب پخش رطوبت بودند. امواج فراصوت روی تغییر رنگ نمونه ها به دلیل ماهیت فیزیکی این امواج تاثیر نداشته و اختلاف شاخص تغییرات کلی رنگ (ΔΕ) با نمونه شاهد ناشی از انجام واکنش های شیمیایی رنگ زا مثل واکنش میلارد بین قندها و پروتیین ها و تشکیل ملانوییدین ها است.

    کلیدواژگان: خشک کردن، رنگ، زردآلو، ضریب پخش رطوبت، فراصوت
  • سعید ظریف نشاط*، محمدحسین سعیدی راد، محمود صفری صفحات 53-64

    در این پژوهش، اثر روش های بی خاک ورزی، کم خاک ورزی و خاک ورزی مرسوم بر بعضی خصوصیات خاک و ماشین در تناوب گندم- جو- پنبه- گندم در اقلیم معتدل استان خراسان رضوی بررسی گردید. این پروژه به مدت سه سال در قالب آزمون کرت های خردشده بر پایه طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تیمار اصلی، سه تیمار فرعی و در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گناباد اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل روش های خاک ورزی در سه سطح شامل؛ خاک ورزی مرسوم، کم خاک و رزی و بی خاک ورزی در کرت های اصلی و مقدار بقایای گیاهی در سه سطح شامل: بدون بقایا، حفظ 30 درصد بقایا و 60 درصد بقایا در کرت های فرعی بود. مشخصه های مورد اندازه گیری شامل جرم مخصوص ظاهری خاک، فشردگی خاک (شاخص مخروط خاک)، میانگین وزنی قطر کلوخه ، هم چنین عوامل مرتبط با ماشین شامل درصد برگردان شدن بقایای گیاهی، توان مصرفی مکانیکی، مصرف سوخت و کل زمان انجام عملیات بود. نتایج این پژوهش نشان داد که روش های بی خاک ورزی و کم خاک ورزی در مقایسه با خاک ورزی مرسوم باعث کاهش مصرف سوخت، کاهش زمان انجام عملیات، کاهش توان مکانیکی صرف شده در عملیات تهیه زمین و کاهش میزان برگردانده شدن بقایای گیاهی شدند. روش خاک ورزی مرسوم نسبت به کم خاک ورزی و بی خاک ورزی باعث کاهش معنی دار قطر کلوخه شد. تاثیر روش های خاک ورزی بر مقاومت به نفوذ خاک در عمق 15-0 سانتی متری معنی دار شد ولی در عمق 30-15 سانتی متری معنی دار  نگردید.

    کلیدواژگان: پنبه، جو، خاک ورزی حفاظتی، خاک ورزی مرسوم، گندم
|
  • Hossein Sadeghi, Reza Tabatabaeekoloor *, Ali Motevali Pages 1-10

    Biomasses are one of the major sources of renewable energy and suitable alternatives to fossil fuels. An application for biomass energy is fuel pellets which are made from agricultural waste, plant residues and manure, are compacted and contain higher energy per unit of volume. In this research, different proportions of pellets were prepared from two types of rice straw biomass and sugarcane bagasse (25%, 50%, 75% and 100%) and their combination with natural binders (frankincense, Arabic gum, eremurus) at three levels (5%, 10%, 15%). The effect of these variables were investigated on the density, fracture resistance, stability and calorific value of the manufactured fuel pellets. The comparison of results means showed that the optimum proportion for fuel pellet production is a combination of 75% sugarcane bagasse and 25% rice straw, which combined with the frankincense natural binder. This proportion has the highest failure strength, durability, and heating value at 15% binder level.

    Keywords: Fuel pellets, natural binders, Biomass, Heating value, strength failure
  • Ali Kaab, Hassan Ghasemi-Mobtaker *, Nahid Taherzadeh-Shalmaei Pages 11-15
    The aim of this study was to investigate the amount of sugarcane losses during harvesting at the Imam Khomeini Sugarcane Agro-Industrial Company located in the Shoaibiyeh region.  Analytical hierarchy process was used to prioritize the factors affecting the level of losses. The statistical results obtained from measuring the losses showed a direct relationship between the age of the farm and the amount of sugarcane losses during harvesting. This relationship was examined with an accuracy of one percent. Additionally, using the recorded information, four effective criteria along with 23 sub-criteria were considered. Questionnaires based on pairwise comparisons were prepared and completed by agriculture and industry officials to determine the weights of the criteria and sub-criteria. Based on the obtained weights of the criteria, the lack of skilled and expert human resources (operator skills) (0.426), improper farm management (0.368), improper crop harvesting management (0.229), and the lack of adjustment of harvesting machines and improper technical management (0.076) were ranked in order. Improper control and management of the sugarcane transportation basket (0.194), insufficient training for operators (0.176), and the lack of placement of the product (plant deployment) on the cultivation surface (0.148) were the three most important sub-criteria based on their highest weights. After calculating the amount of sugarcane losses, the revenue obtained from the losses was estimated. This was calculated for all the farms studied in this research, and the economic results showed that the average income obtained from sugarcane losses was equivalent to 123.70 $ ha-1.
    Keywords: Prioritization, Sugarcane harvesting, analytical hierarchy process, Field waste
  • Nazanin Sharifi, Mojtaba Jaberimoeaz * Pages 27-33

    Agricultural soils improvement and amendment has an inevitable importance. The implementation of new tillage methods and using some additives such as superabsorbent, in order to optimally use of water in rainfed farms to increase the yield of crops, has particular importance in this relation. Superabsorbent polymers are organic compounds that are able to absorb water several times of their own volume or weight without changing their physical structure. The purpose of this research is to investigate pre-compaction stress as a measure of resistance of soil compaction in the presence of superabsorbent polymers. In this research, the pre-compaction stress was determined using the confined compression test (CCT). The factorial experiment was carried out in the form of a completely random design with three replications on the samples with humidity of 15% and 10% and density of 1.4, 1.5 and 1.6 at five levels of 0, 1, 2, 3 and 4 grams of polymer per kilogram of soil. The results of the tests showed that with the increase in the amount of superabsorbent, pre-compaction stress and compaction index increased. The maximum effective amount of superabsorbent is three percent by weight, which creates moisture suitable for agricultural products. In both humidity of 10 and 15%, the highest pre-compaction stress was equal to 2.8.

    Keywords: Soil compaction, Confined compression test, pre-compaction stress, Superabsorbent, density index
  • Hanifreza Motamed Alshariati *, Hossein Mobli, Mohammad Sharifi, Saeed Zarifneshat Pages 35-42

    Today's energy-intensive human life, caused investigating different sources of energy supply. It is extremely important to use renewable energy sources to generate scattered electricity, due to the high cost of electricity transmission lines, and also necessity of pollution reduction and environmental protection. One of the sustainable energy resources is biomass, which cow dung is a subset of it. In this study, the number of the cows in the Mashhad County were estimated. Also, the electricity consumption in agricultural sector of Mashhad County was estimated for the year 2035. Finally, according to the available energy from cow dung, the possible energy supply was calculated for agricultural sector of the region. Electricity production from cow dung and energy needed in agricultural sector for Mashhad was estimated to be 6797 and 12342019 MWh, in 2035, respectively. Therefore, the amount of energy from cow dung is less than 0.1 percent of the energy needed. This source of energy (cow dung) is recommended for producing thermal use or scattered electricity. The use of other sources of biomass could be a solution to provide some part of energy demand from clean resources.

    Keywords: Biogas, Biomass, CO2 Emission, Pollution, Renewable energy
  • Abolfazl Akhoundzadeh Yamchi, Adel Hosainpour *, Maziar Feizollahzadeh Pages 43-52

    Iran is the second largest producer of apricots in the world and study of drying methods of this fruit is necessary to reduce the corruptibility. In this study, the effects of ultrasonic pretreatment and thickness of apricot slices on drying kinetics in a hot air dryer were investigated. The effect of ultrasonic pretreatment at three levels of 10, 20 and 30 min and thickness at three levels of 3, 5 and 10 mm on drying time, modeling, effective moisture diffusivity and color changes during apricot drying process were studied. The results indicated that increasing the duration of pretreatment and decreasing the sample thickness increase the drying rate and decrease its duration. In the treated samples, the highest drying time with 300 min was for 10 mm thickness-control samples and the shortest time with 40 min was for 3 mm slices under 30 min ultrasonic pretreatment. Midilli model had the best fitting with the experimental data. 30 min ultrasonic pretreatment for 10 mm thickness samples and the control sample with 3 mm thickness, with 2.62×10-7 and 2.99 × 10-8 m2/s had respectively the highest and lowest effective moisture coefficient. Ultrasonic wave did not affect the color of the samples but the color change index (ΔΕ) for the control samples was occurred due to the chemical reactions such as Millard reaction between sugars and proteins and the formation of Melanoidins.

    Keywords: apricot, Color, Drying, Effective moisture diffusivity, Ultrasound
  • Saeed Zarifneshat *, MohammadHossein Saeidi Rad, Mahmoud Safari Pages 53-64

    The effect of no tillage, conservation and conventional tillage were investigated on some characteristics of soil and machine. This study was conducted in a split plot design with three main treatments, three sub-treatments and three replications. The treatments consisted of soil tillage methods in three levels: conventional tillage, minimum tillage and no tillage in the main plots and the amount of plant residues in three levels including: without residues, retaining 30 percent and 60 percent of residues in the subplots. The results showed that no tillage and minimum tillage, significantly, reduce fuel consumption (by a maximum of 76% and 60% reduction compared to the conventional method, respectively). A significant reduction in the maximum operating time by 81% and 59% was seen. The reduction of mechanical power used in land preparation and planting operations was at most 66% and 23%, and the reduction of the amount of plant residues returned to 82% and 39%, respectively. The conventional tillage method compared to minimum tillage and no tillage, significantly, reduced the diameter of the soil clods by 21% and 35%, and increased the seed germination rate of seeds by a maximum of 2% and 5%. The soil tillage methods and amount of residues have a significant effect on the soil penetration resistance.

    Keywords: Barley, Conservation tillage, Cotton, Conventional tillage, No Tillage, Wheat