فهرست مطالب

مکانیزاسیون کشاورزی - سال هشتم شماره 2 (تابستان 1402)

نشریه مکانیزاسیون کشاورزی
سال هشتم شماره 2 (تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/07/08
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حمیدرضا گازر*، هرمز اسدی، فریبا نقی پور صفحات 1-17

    تعیین دقیق میزان افت گندم در مراکز خرید، از جمله مواردی است که همواره جزو دغدغه های دولت برای ایجاد اطمینان خاطر کشاورزان از خرید عادلانه محصول گندم می باشد. در این تحقیق عملکرد چهار نوع الک جداساز با مش بندی های 2×2‏‏،‏ 20×2‏‏،‏ 20×1/7 و‏‏ ‏20×1/5میلی متر برای جداسازی ناخالصی ها در ارقام غالب گندم آبی و دیم، در سه استان سمنان، فارس و کرمانشاه از اقلیم معتدل کشور از نظر کیفی، فنی و مالی مورد بررسی قرار گرفت.‏‏ ‏ طبق نتایج، در صورت الک کردن گندم با الک 20×2 میلی‏متر، بیشترین میزان پروتیین و حجم رسوب زلنی مشاهده گردید، هرچند که این تغییرات در خصوصیات نانوایی از جمله میزان سختی دانه قابل ملاحظه نبود. علاوه بر این نمونه‏های الک شده با الک 20×1/5 میلی‏متر از کمترین میزان عدد فالینگ برخوردار بودند. میانگین افت غیرمفید در ارقام گندم های آبی و دیم به ترتیب‏ ‏1/55 و 1/61 درصد و میانگین افت مفید ارقام گندم در الک های مش 20×2‏‏ ، 20×1/7 ، 2×2 و 20×1/5 میلی‏متر به ترتیب 4/7 ، 1/85 ، 0/6 و 0/084 درصد در استان‏های هدف مشخص شد. با تغییر الک جداسازی از الک مش2×2 میلیمتر به الک های مش 20×2‏‏ ‏و20×1/7 میلیمتر، میزان افت مفید بالاتر رفته و ارزش مالی گندم خریداری شده در مراکز خرید پایین تر می آید. همچنین در جداسازی مقدماتی ناخالصی ها الک مش 2×2 میلیمتر نسبت به الک های دیگر کارایی بهتری داشت. بنابراین، کاربرد‏‏ ‏الک مش2×2 میلیمتر برای تعیین افت مفید گندم در مراکز خرید استان های هدف می تواند مفید و به نفع کشاورزان باشد.

    کلیدواژگان: ارزش مالی، افت الک، کیفیت، ضایعات، مراکز خرید گندم
  • بررسی رفتار ساقه درختچه زینتی ترون در برش های شبه استاتیکی و ضربه ای
    محمدرضا کماندار، مسلم نامجو، فرهاد خوشنام صفحه 2

    طراحی و ساخت ابزاری جدید برای هرس پرچین های ایجاد شده با درختچه زینتی ترون می تواند تاثیر بسزایی بر کیفیت هرس و زیبایی ظاهری آنها در پارک ها و فضاهای سبز شهری داشته باشد. حرکت ساقه ترون در زمان برش، بعنوان یکی از عوامل غیریکنواختی هرس پرچین در زمان برش با ابزارهای متداول قلمداد می گردد. جهت رفع مشکل و به منظور ساخت ابزار هرس جدید، دانستن خواص مکانیکی برشی ساقه ترون از قبیل انرژی مصرفی برش و مقاومت برشی ساقه ضروری می باشد. برای تعیین خواص مکانیکی مذکور یک سری آزمایش برش ساقه با دو روش شبه استاتیکی و ضربه ای و در سه موقعیت برش میانگره پنجم، دهم و پانزدهم ساقه انجام شد. در برش شبه استاتیکی، نمونه های ساقه با چهار سرعت برش 5، 10، 15 و 20 میلی متر بر دقیقه و در برش ضربه ای نیز نمونه ها با چهار سرعت 1، 2، 3 و 4 متر بر ثانیه تحت فرایند برش قرار گرفت. در این تحقیق میانگین رطوبت نمونه ها در زمان انجام آزمایش 75 درصد اندازه گیری شد. نتایج حاصل از برش شبه استاتیکی ساقه نشان داد: سرعت برش اثر معنی داری بر پارامترهای مقاومت برشی (01/0>P) و انرژی مصرفی برش (05/0>P) داشته و موقعیت برش ساقه نیز بر مقاومت برشی (05/0>P) و انرژی مصرفی برش (01/0>P) تاثیر معنی داری داشت. اثر متقابل سرعت و موقعیت برش نیز تاثیر معنی داری (05/0>P) بر مقاومت برشی و انرژی مصرفی برش داشت. حداکثر مقادیر انرژی مصرفی برش و مقاومت برشی ساقه ترون به ترتیب 8/599 ژول و 65/14 مگاپاسکال در میانگره پانزدهم ساقه و سرعت برش 20 میلی متر بر دقیقه به دست آمد.

    کلیدواژگان: خواص مکانیکی، انرژی مصرفی، نیروی برشی، سرعت
  • روزبه عباس زاده*، علی زنوزی، سید محمد شتاب بوشهری صفحات 19-31

    بحران کمبود آب، پیاده سازی فناوریهای نوین در زمینه افزایش بهره وری آب را ضروری می سازد و روش های آبکشت و هواکشت میتوانند جزیی از این فناوریها باشند. در این پژوهش ابتدا طراحی و ساخت یک سامانه آب/هواکشت با فشار بالا شامل دو واحد مجزا به منظور اجرای آزمایشهای تحقیقاتی انجام شد. در این فناوری، ریشه های گیاه در یک آرایش افقی در هوا و در معرض پاشش دورهای محلول غذایی معلق بودند. محلول غذایی تهیه شده بر پایه فرمول هوگلند، توسط یک پمپ دیافراگمی منتقل و پس از عبور از فیلتر، از طریق نازل و در فواصل زمانی مشخصی به ریشه گیاهان پاشیده میشد. تجهیزات دیگری مثل سوییچ فشار، فشارسنج، شیر تخلیه آب، تایمر قابل برنامهریزی و انباره دیافراگمی در مدار هیدرولیک سامانه بکار رفت. محلول پاشیده شده به ریشه ها در انتهای محفظه جمع و در اثر نیروی ثقلی به مخزن برگشت داده میشد. طراحی طوری بود که همیشه مقداری از محلول در کف مخزن موجود باشد و ریشه ها بتوانند از این محلول نیز بهره ببرند. بنابراین این سامانه را میتوان به نوعی دوگانه آبکشت/ هواکشت در نظر گرفت. نور لازم نیز از طریق فلویورسنت تامین می شد. نتایج نشان داد که این روش دوگانه به طور معنی داری باعث افزایش رشد برگها و ریشه نسبت به روش سنتی شد. سامانه ساخته شده در این تحقیق بخشی از مسیر استفاده بهتر از آب کشاورزی است و همچنان به بهینهسازی نیاز است. با توجه به روند توسعه کشت عمودی و کشاورزی شهری در دنیا، سامانه های آب/هواکشت می توانند نقش قابل توجهی در این زمینه ایفا نمایند.

    کلیدواژگان: هواکشت، کشت عمودی، آبکشت
  • پری ناز چاوشی، قادر دشتی*، جبرئیل واحدی صفحات 33-43
    مصرف انرژی به صورت های مستقیم و غیرمستقیم در بخش کشاورزی جهت رفع نیازهای غذایی جمعیت در حال رشد افزایش یافته است. با عنایت به کمیابی منابع تولید منجمله انرژی مطالعه حاضر با هدف اندازه گیری کارایی فنی مزارع گندم دیم و عوامل موثر بر آن صورت گرفته است. برای این منظور داده های لازم از 217 کشاورز گندمکار شهرستان اهر جمع آوری گردید و مقادیر نهاده ها و ستاده (گندم) به هم ارز انرژی تبدیل شدند. جهت نیل به هدف تحقیق از رهیافت تحلیل مرزی تصادفی یعنی برآورد تابع تولید ترانسلوگ و نیز تابع عدم کارایی بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که انرژی عوامل تولید نیروی کار، سموم و ماشین آلات تاثیر معنی-داری بر انرژی خروجی محصول گندم دارند. ضمن اینکه عواملی نظیر فاصله مزارع تا روستا، شیب اراضی، تعداد قطعات گندم دیم و سطح زیرکشت گندم بر عدم کارایی بهره گیری کارا از انرژی اثرگذار می باشند. میانگین کارایی انرژی تولید کنندگان گندم 51 درصد گزارش گردید. بدین ترتیب درصورت بهره گیری کارا از انرژی نهاده ها و مدیریت اصولی عملیات زراعی می توان سطح محصول انرژی خروجی آن را 49 درصد افزایش داد. نظر به وجود بستر مناسب برای بهبود کارایی با افزایش آگاهی های تولیدکنندگان، برگزاری کلاس های آموزشی ترویجی و بهره گیری از تکنولوزیهای نوین توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: انرژی، بهره وری، رهیافت مرزی تصادفی، کارایی فنی و گندم
  • مجید نامداری*، شاهین رفیعی، سلیمان حسین پور صفحات 45-53
    در این مطالعه، تخمین هایی از انتشارات حاصل از تولید چغندرقند از مصرف نهاده ها در مزرعه تا تولید محصول چغندرقند ارایه شده است. روش مورد استفاده ارزیابی چرخه زندگی می باشد. شاخص هایی که مورد بررسی قرار گرفته اند شامل پتانسیل گرمایش زمین، پتانسیل اسیدی شدن، اختناق دریاچه ای، تخلیه منابع غیر زیستی، تخلیه سوخت های فسیلی، تخلیه اوزون، مسمومیت انسان، مسمومیت آب های سطحی، مسمومیت آب های آزاد، مسومیت خاک و اکسیداسیون فتوشیمیایی است. تجزیه و تحلیل ها براساس داده های جمع آوری شده از 88 مزرعه چغندرقند در استان همدان به دست آمده است. نتایج این تجزیه و تحلیل برای واحد عملکردی یک تن درهکتارچغندرقند بدون تخصیص ارایه شده است. برای گروه های تاثیر تخلیه منابع غیر زیستی، تخلیه سوخت های فسیلی، گرمایش زمین، تخلیه ازون، مسمومیت انسان، مسمومیت آب های سطحی، مسمومیت آب های آزاد، مسمومیت خاک، اکسیداسیون فتوشیمیایی، اسیدی شدن و اختناق دریاچه ای به ترتیب مقادیر kg Sb eq 10-4×78/3، MJ 10+3×57/3، kgCO2 eq 0/310، kgCFC-11 eq 10-6×25/8، kg 1,4-DB eq 70/37، 40/47، 10+4×45/5، 72/1، kg C2H4 eq 10-2×37/5، kg SO2 eq 16/3، kg PO4 eq 73/1 برای هر تن چغندرقند به دست آمد. نتایج نشان داد که تقریبا تمام گروه های تاثیر تحت سلطه الکتریسیته و کودهای شیمیایی بودند. جایگزینی برق تجدیدپذیر با برق شبکه، به عنوان منبع اصلی انرژی در عملیات آبیاری، می تواند به عنوان یک راه کار مناسب مورد بررسی و مقایسه قرار گیرد. با توجه به محدودیت منابع آبی در ایران، تغییر و اصلاح الگوی کشت در مقیاس های خرد و کلان می تواند به طور قابل توجهی بر محیط زیست تاثیر بگذارد.
    کلیدواژگان: شاخص زیست محیطی، گرمایش جهانی، مصرف منابع، همدان
  • سمیرا زارعی*، شمس الله عبدالله پور صفحات 55-64

    گندم یکی از مهم ترین محصولات زراعی کشور است و نقش اساسی در تامین نیاز غذایی مردم دارد. تولید گندم مانند بسیاری محصولات دیگر با ضایعات همراه است که بخش عمده این ضایعات به مرحله برداشت محصول بر می گردد. مقدار این افت در ایران بیش از مقدار مجاز جهانی آن می باشد و هر تلاشی برای کاهش این افت، می تواند در بهبود عملکرد محصول موثر باشد. چنانچه افت ها با استفاده از تکنیک-های کشاورزی دقیق به صورت مکان ویژه مورد ارزیابی قرار گیرند، می توان اقدامات اصلاحی متناسب با هر مکان برای کاهش افت و افزایش راندمان انجام داد. در مطالعه حاضر سعی شده تا با استفاده از روش درون یابی مناسب، نقشه افت مزرعه با دقت قابل قبول تهیه شود. برای این منظور، افت های طبیعی، هد و عقب هم زمان با تغییر در تنظیمات کمباین، در حین برداشت جمع آوری شدند. سپس با استفاده از روش های درون یابی کریجینگ، وزن دهی فاصله معکوس و میانگین متحرک، پهنه بندی افت های دانه ای برداشت در نرم افزار ArcGIS انجام شد. نتایج کراس ولیدیشن و مقایسه دقت روش ها نشان داد مقدار میانگین خطای پیش بینی افت در تمامی روش های درون یابی به هم نزدیک هستند. برای مثال، مقدار مجذور میانگین مربعات خطای محاسبه شده (RMSE) در افت هد برای روش وزن دهی فاصله معکوس برابر با 006017/0 محاسبه شد که کمتر از مقادیر محاسبه شده آن در روش های کریجینگ و میانگین متحرک است که به ترتیب برابر با 006732/0 و 006095/0 به دست آمدند. با توجه به نتایج، به نظر می رسد روش وزن دهی فاصله معکوس بهترین روش درون یابی برای ایجاد پهنه های افت دانه می باشد.

    کلیدواژگان: افت دانه، پهنه بندی، کریجینگ، میانگین متحرک، وزن دهی فاصله معکوس
|
  • Hamid Reza Gazor *, Hormoz Asadi, Fariba Nghipour Pages 1-17

    Determining the exact rate of wheat loss in wheat purchase centers is one of the concerns of the government to ensure farmers' fair purchase of wheat. In this research, the performance of four types of separator sieves with 2×2, 2×20, 1.7×20 and 1.5×20 mm grids was studied for separation of impurities in irrigated and rain-fed wheat cultivars in Kermanshah, Fars and Semnan provinces in moderate regions in terms of qualitative, technical and financial. The results showed that in the case of wheat sieving with a 2x20 mm sieve, the highest amount of protein and zaleny sedimentation volume was observed, although these changes in bakery properties, including grain hardness, were not significant. In addition, samples sieved with 1.5 x 20 mm sieve had the lowest Falling number. the average useless loss for irrigated and rainfed wheat varieties was 1.55% and 1.61% and the average useful loss for wheat varieties was with mesh 2×20, 1.7 × 20, 2 × 2 and 1.5 × 20 mm was 4.7%, 1.85%, 0.6% and 0.084%. By changing the separation sieve from 2×2 mm mesh sieve to 2×20 و and 1.7×20 mm mesh sieves, the useful loss rate increased and the financial value of wheat purchased in the purchase centers are coming down. Also, in the preliminary separation of impurities (weed seeds), 2×2 mm mesh sieve was more efficient than other sieves. Thus, the use of 2×2 mm mesh sieve to determine the useful loss of wheat in purchase centers can be useful and beneficial to farmers

    Keywords: financial value, Sieve waste, Quantitative, Loss, Purchase centers of Wheat
  • Behavior investigation of wild privet stem in quasi-static and impact cutting
    MohammadReza Kamandar, Moslem Namjoo, Farhad khoshnam Page 2

    Design of new tools for pruning hedges cultivated with a shrub like wild privet can have a great impact on the quality of pruning and their appearance in parks. The movement of wild privet stalk during cutting is considered one of the issues of pruning when using common tools, which usually causes uneven pruning. In order to design a new pruning tool, it is necessary to know the shearing mechanical properties of the stalk, such as shear force, cutting energy and shear strength of the stalk. To determine them, a series of a series of experimental tests were performed. The parameters such as shear force, cutting energy, and shear strength were determined with two quasi-static and impact cutting methods in three cutting positions of the fifth, tenth, and fifteenth internode position. In the quasi-static cutting test, the stem samples were subjected to cutting with four cutting speeds of 5, 10, 15, and 20mm/min, and in the impact cutting test, the samples were subjected to cutting with four speeds of 1, 2, 3, and 4m/s. The average moisture content of the samples at the time of the experiment was measured at 75% on a wet basis. The results of quasi-static stalk cutting showed that cutting speed had a significant effect on the parameters of shear strength (P<0.01), and cutting energy (P<0.05), and the stalk cutting position had a significant effect on shear strength (P<0.05), and cutting energy (P<0.01).

    Keywords: Mechanical properties, Consumption energy, Shear strength, Shear force, Speed
  • Rouzbeh Abbaszadeh *, Ali Zenouzi, Seyed Mohammad Shetab Boushehri Pages 19-31

    The water shortage crisis necessitates the implementation of new technologies to increase water productivity. The aeroponics and hydroponics methods can be part of these technologies. In this study a high pressure aeroponics system including two separate units was designed and constructed for conducting research experiments. In this technology, the roots of the plant were suspended in a horizontal arrangement in the air and subjected to periodic spraying of the nutrient solution. The nutrient solution based on Hoagland's formula was transferred by a diaphragm pump and after passing through the filter, it was sprayed on the roots of the plants through the nozzle at regular intervals. Other equipment such as pressure switch, pressure gauge, drain valve, programmable timer, and diaphragm accumulator were used in the hydraulic circuit of the system. The sprayed solution was collected at the end of the chamber and returned to the tank due to the gravity force. The design was such that there is always some solution in the bottom of the tank and the roots can use this solution as well, so this system can be considered as a hybrid type. The results showed that this hybrid method significantly increased leaves and root growth compared to the traditional method. The systems built in this research are part of the path to better use of agricultural water and still need to be optimized. Due to the development of vertical farming and urban agriculture in the world, aeroponics systems can play a significant role in this regard.

    Keywords: Aeroponics, Hydroponics, Vertical farming
  • Parinaz Chavoshi, Ghader Dashti *, Jabraeil Vahedi Pages 33-43
    Energy consumption has increased directly and indirectly in the agriculture sector to meet the needs of growing population. Regarding the scarcity of production resources including energy, the present study aimed to measure the technical efficiency of rainfed wheat farms and its effective factors. For this purpose, the required data collected from 217 farmers in Ahar county and input and output (wheat) quantities converted to energy equivalents. The results of estimating the translog stochastic frontier production function along with the inefficiency function showed that the energy factors of labor, pesticides and machinery have a significant effect on output energy of wheat. Meanwhile, factors such as distance from fields to village, land slope, number of rainfed wheat farms and the cultivated land of wheat are affective on inefficiency use of energy. The mean of energy efficiency of wheat producers was 51%. Therefore, the output energy can increase by 49 % if efficient use of input energy and principal component of field operation followed. Considering the existence of suitable methods for improving energy efficiency is recommended with increasing information of farmers, holding extension courses and applying modern technologies
    Keywords: Energy, Productivity, Stochastic frontier approach, Technical Efficiency, Wheat
  • Majid Namdari *, Shahin Rafiee, Soleiman Hosseinpour Pages 45-53
    This work presents estimates of the emissions resulting from the production of sugar beet from Consumption of inputs in cultivation to the final product at the farm gate. Life cycle assessment method was used. The study covers the impact of abiotic and fossil depletion potential, acidification potential, eutrophication potential, global warming potential for time horizon 100 years, ozone depletion potential, human toxicity potential, freshwater and marine aquatic ecotoxicity potential, terrestrial ecotoxicity potential, and photochemical oxidation potential. The results of this analysis are presented for the functional unit of 1 tonne sugar beet without allocation. Abiotic depletion, abiotic depletion (fossil fuel), acidification, eutrophication, global warming, ozone depletion, human toxicity, freshwater aquatic ecotoxicity, marine aquatic ecotoxicity, terrestrial ecotoxicity, and photochemical oxidation were calculated as 3.78×10-4 kg Sb eq, 3.57×10+3 MJ, 310 kgCO2 eq, 8.25 ×10-6 kgCFC-11 eq, 37.70 kg 1,4-DB eq, 47.40 kg 1,4-DB eq, 5.45×10+4 kg 1,4-DB eq, 1.72 kg 1,4-DB eq, 5.37×10-2 kg C2H4 eq, 3.16 kg SO2 eq, 1.73 kg PO4 eq, respectively. Almost all impact categories were dominated by electricity and chemical fertilizers. Replacing grid electricity as the main source of irrigation energy source with renewable electrical energies reduced the environmental burdens for sugar beet production. Due to the limited water resources in Iran, changing and improving the cultivation pattern on micro and macro scales can significantly affect the environment.
    Keywords: Environmental index, Global Warming, Hamadan, Resource Consumption
  • Samira Zareei *, Shamsollah Abdollahpour Pages 55-64

    Wheat is one of the most important crops in the country and plays an essential role in meeting the food needs of the people.Wheat production is associated with waste, and most of this waste comes from the harvesting stage. The amount of this loss in Iran is more than the world's allowed amount and any effort to reduce this loss can be effective in improving the product's performance. If losses are evaluated using precision agriculture techniques on site-specific, corrective measures can be taken according to each location to reduce losses and increase efficiency. In the present study, an attempt was made to prepare a grain loss map with acceptable accuracy by using a suitable interpolation method. For this purpose, natural, head and rear losses were collected simultaneously with the change in combine settings during harvesting. Then, using kriging interpolation methods, inverse distance weighting and moving average, the mapping of grain losses was done in ArcGIS software. The results of cross-validation and comparison of the accuracy of the methods showed that the mean value of the loss prediction error in all the interpolation methods is close to each other. For example, the RMSE value in the header loss for the inverse weighting method was calculated as 0.006017, which is lower than the values calculated for the kriging and moving average methods, which were obtained as 0.006732 and 0.006095, respectively. According to the results, the inverse distance weighting method is the best interpolation method for creating grain loss maps.

    Keywords: Grain loss, Inverse distance weighting, Kriging, Mapping, Moving average