نشریه "مهندسی زراعی" با هدف تبادل علم و هماندیشی بین محققان و متخصصان علوم خاک و مهندسی بیوسیستم به صورت فصلنامه توسط دانشگاه شهید چمران اهواز منتشر میگردد. از کلیه متخصصین و علاقمندان دعوت مینماید تا یافتههای پژوهشی خود را از طریق نشریه مهندسی زراعی منتشر نمایند. نویسندگان محترم لازم است ابتدا اهداف و چشمانداز نشریه را ملاحظه و سپاس مقاله خود را براساس ارتباط موضوعی و طبق دستورالعمل راهنمای نویسندگان تهیه و به این نشریه ارسال نمایند. این نشریه تمامی مقالات را به روش داوری همتا دوسو ناشناس مورد بررسی قرار میدهد و از نرمافزار تشخیصی سرقت ادبی مشابهتیاب همانند جو (ایرانداک) برای تشخیص اصالت مقالات بهره میگیرد. نشریه "مهندسی زراعی" به عضویت کمیته بینالمللی اخلاق در نشر (COPE) در نیامده است ولی از اصول آن پیروی میکند.
نشریه مهندسی زراعی در رتبه بندی سال 1404 دفتر سیاست گذاری و برنامه ریزی امور پژوهشی وزارت علوم، تحقیقات و فناوریرتبه الفرا کسب نموده است.
نشریه مهندسی زراعی کلیه مقالات علمی مستخرج از مطالعات پژوهشی و مقالات مروری در زمینههای علوم مهندسی خاک و مهندسی بیوسیستم را در محورهای اصلی زیر مورد بررسی، پذیرش و انتشار قرار میدهد.
- علوم و مهندسی خاک: شیمی و آلودگی خاک، حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه، بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک، تشکیل و رده بندی خاک، کاربرد سنجش از دور در مطالعات خاک، مدیریت خاک و کاربری اراضی، فیزیک و مکانیک خاک، رابطه آب-خاک و گیاه، فرسایش و حفاظت خاک، آلودگی نفتی خاک و محیط زیست، گرد و غبار.
- مهندسی بیوسیستم: طراحی و ساخت سامانهها، کشاورزی دقیق و هوشمند، فناوری پس از برداشت، ماشین های صنایع غذایی، مکانیزاسیون کشاورزی، رباتیک در کشاورزی، هوش مصنوعی، انرژی در کشاورزی ،مدیریت ضایعات و پسماند و سایر پژوهشهای مرتبط با مهندسی بیوسیستم.
بدینوسیله به اطلاع کلیه نویسندگان محترم میرساند در تاریخ 1402/09/29 توافقنامهای بین دانشگاه شهید چمران اهواز و انجمن علمی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون ایران به منظور همکاری در ادامه انتشار نشریه منعقد گردید.
اطلاعیه مهم
بنا بر مصوبات هیات تحریریه نشریه مهندسی زراعی با توجه به اینکه در کلیه مقالات ارسالی دانشجویان، مکاتبات با استاد راهنما صورت خواهد گرفت، لذا نویسنده مسئول مقاله استاد راهنما بوده و ایشان باید مقاله را برای نشریه ارسال نمایند.
چکیده پتاسیم یکی از عناصر ضروری در افزایش عملکرد و کیفیت گندم است که نقش کلیدی در بهبود کارایی مصرف آب و مقاومت به تنشهای محیطی ایفا میکند. این پژوهش با هدف بررسی اثر مصرف تقسیطی دو منبع کود پتاسیم (سولفات پتاسیم و کلرید پتاسیم) بر عملکرد، اجزای عملکرد و وضعیت تغذیهای گندم آبی رقم پیشگام در استان آذربایجان غربی انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تیمار شامل: ۱) شاهد (NP) بدون مصرف پتاسیم، ۲) مصرف تقسیطی سولفات پتاسیم (SOP) و ۳) مصرف تقسیطی کلرید پتاسیم (MOP) اجرا گردید. کودهای پتاسیمی بهصورت ۵۰ درصد پایه و ۵۰ درصد سرک در مراحل حساس رشد (پنجهدهی و ساقهدهی) مصرف شدند. نمونهبرداری از برگ پرچم برای اندازهگیری غلظت عناصر غذایی انجام و در پایان فصل، عملکرد و اجزای آن تعیین گردید. نتایج نشان داد که تیمار SOP عملکرد دانه را از ۵۶۲۰ به ۶۵۰۰ کیلوگرم در هکتار افزایش داد (معادل 67/15 درصد) که نسبت به تیمار MOP (۶230 کیلوگرم در هکتار) نیز برتری معنیداری داشت. همچنین، تیمار SOP باعث افزایش معنیدار غلظت نیتروژن (5/18 درصد)، پتاسیم (۲۸ درصد)، آهن، روی و منگنز برگ نسبت به شاهد گردید. علیرغم سطح کافی پتاسیم قابل استفاده خاک (۳۵۹ میلیگرم بر کیلوگرم)، مصرف تقسیطی کود پتاسیم در مراحل حساس رشد، عملکرد را بهطور معنیداری بهبود بخشید که نشاندهنده نقش تعیینکننده زمانبندی مصرف نسبت به سطح پتاسیم خاک است. بهطور کلی، سولفات پتاسیم به دلیل تأمین همزمان گوگرد و بهبود جذب عناصر کممصرف، منبع برتر تغذیه پتاسیمی برای گندم آبی توصیه میشود.
شهربانو جورکش ورنوسفادرانی، محمد حسن صالحی، رضا مهاجر
چکیده یکی از مشکلات آلودگی خاک، فلزات سنگین است. هدف از این مطالعه، بررسی آلودگی خاکهای برخی از اراضی کشاورزی استان اصفهان به فلزات سنگین کادمیم، سرب، مس، نیکل، روی، آرسنیک و آهن است. به همین منظور 90 نمونه از خاک سطحی اراضی کشاورزی مناطقی از شهرستانهای خمینیشهر (20)، اصفهان (16)، فلاورجان (19)، لنجان (19) و اردستان (16) برداشت و بعد از آمادهسازی با اسید نیتریک 4 مولار عصاره گیری شد. غلظت فلزات سنگین توسط دستگاه ICP-MASS تعیین شد. میانگین غلظت کل فلزات کادمیم، سرب، مس، نیکل، روی، آرسنیک و آهن در نمونههای خاک استان اصفهان (کل منطقه) به ترتیب 28/1، 09/34، 57/20، 29/59، 41/88، 77/27 و39/31511 (میلیگرم بر کیلوگرم) بود. ضریب همبستگی مثبت معنیداری بین تمام عناصر بهجز آهن وجود داشت که ممکن است ناشی از منبع مشترک این عناصر باشد. میانگین سرب، روی و کادمیم در شهرستان اصفهان با سه شهرستان تفاوت معنیداری دارد که میتواند ناشی از وجود معدن سرب و روی باما و کارخانه سیمان و همچنین ترافیک بیشتر وسایل نقلیه باشد. همچنین شهرستان اردستان ازنظر آرسنیک نسبت به دیگر شهرستانها آلودگی بالاتری نشان داد، احتمالاً این عنصر میتواند منشأ زمینشناسی در این منطقه داشته باشد. مقادیر فاکتور غنیشدگی نشان داد که خاکهای منطقه برای عناصر کادمیم (64/16 تا 80/34)، سرب (92/2 تا 06/13) و آرسنیک (09/16 تا 28/247) غنیشدگی قابلتوجه تا زیاد دارند. با توجه به نتایج زمین انباشتگی مشخص شد که عناصر کادمیم و آرسنیک در کل منطقه آلودگی متوسط تا شدید دارند. همچنین در شهرستان اصفهان نتایج شاخص زمین انباشتگی نشان داد که عناصر سرب و روی دارای آلودگی متوسط تا شدید میباشند. شاخص ریسک اکولوژیکی در کل منطقه (00/192) و شهرستانها برای عنصر کادمیم بالاتر بود که نشان میدهد این عنصر تحت تأثیر فعالیتهای انسانی است. این یافتهها بر ضرورت پایش مستمر فلزات سنگین در خاک و توجه همزمان به منابع انسانزاد و طبیعی در مدیریت آلودگی مناطق موردمطالعه تأکید دارد.
سید مهدی نصیری، حسین هوشیار، علیمحمد شیرزاریفر، مهدی مرادی حسنآباد، فائزه باقری، محمد امین زندپور
چکیده راهکارهای مختلفی برای سنجش میزان سموم باقیمانده در محصولات غذایی وجود دارد که بسته به هزینه، نوع آفتکش و نوع محصول متفاوت است. در پژوهش حاضر اثر آفتکش ایندوکساکارب با غلظتهای حجمی مختلف (625/0، 25/1، 5/2 و 5 (به عنوان نمونه خالص)در هزار) بر باقیمانده آفتکش در گوجهفرنگی طی مدت هشت روز از آغاز سمپاشی با روش مرئی/ فروسرخ نزدیک و همچنین روش مرجع HPLC اندازهگیری و بررسی شد. پیش از شروع فرآیند واکاوی دادهها، پیشپردازشهای نرمالسازی برداری، تصحیح ضربی پراکندگی، مشتق اول و دوم و متغیر نرمال استاندارد بر روی همه دادهها انجام شد. الگوریتم ماشین بردار پشتیبان چند کلاسه با رویکرد یک در مقابل بقیه برای جداسازی غلظتهای مختلف آفتکش در دادههای طیفسنجی مورد استفاده قرار گرفت. بالاترین صحت طبقهبندی مربوط به روش پیشپردازش نرمالسازی برداری در روز اول در بازه 2500-400 نانومتر بود که صحت 100 درصد را ارائه کرد. کمترین صحت جداسازی مربوط به روز هشتم با مقدار 77 درصد بود. به طور کلی با گذشت روزهای بیشتر پس از سمپاشی از صحت طبقهبندی کاسته شد و این موضوع را میتوان به کاهش غلظت آفتکش روی نمونهها و شباهت بیشتر آنها به نمونه شاهد نسبت داد. افزون بر آن، سنجش کارآمدی روش غیرمخرب با مقایسه مقدار باقیمانده سموم حاصل از روش HPLC با روش رگرسیون حداقل مربعات جزئی مورد بررسی قرار گرفت و مقادیر ضریب تعیین 98، 94، 90 و 80 درصد در بازه 400 تا 2500 نانومتر به ترتیب برای نمونهها با غلظتهای خالص، 5/2، 25/1، 625/0 در هزار برای پیشبینی آفتکش ایندوکساکارب به دست آمد.
چکیده هدف: تشخیص الگوی کشت از تصاویر ابرطیفی بهدلیل ابعاد طیفی زیاد، همخطی شدید باندها و شباهت طیفی محصولات، از مسائل چالشبرانگیز سنجش از دور کشاورزی است. هدف پژوهش حاضر، تحلیل نظاممند حساسیت روشهای یادگیری ماشین کلاسیک به پارامترهای یادگیری و فضای ویژگی ورودی، و استخراج کمّی ساختار قرابت طیفی محصولات بود. داده: تصویر ابرطیفی سنجنده آویریس از درّه سالیناس کالیفرنیا با ابعاد ۵۱۲ در ۲۱۷ پیکسل، تفکیک مکانی ۷/۳ متر و ۲۰۴ باند مؤثر در گستره ۴۰۰ تا ۲۵۰۰ نانومتر، شامل ۵۴۱۲۹ پیکسل برچسبدار در شانزده کلاس کشت. روش: پس از سنجش همخطی باندها با ماتریس همبستگی، سه سناریوی ورودی تعریف شد: تمامی ۲۰۴ باند، تمامی مؤلفههای اصلی، و دو مؤلفه نخست با سهم واریانس بیش از دو درصد که در مجموع ۳/۹۸ درصد واریانس کل را در بر میگیرند. شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان با تفکیک لایهای ۷۰/۳۰ و آزمون تکمیلی تفکیک مکانی روی هر سه سناریو ارزیابی و با دقت کل، ضریب کاپا، دقت تولیدکننده، دقت کاربر و امتیاز F1 سنجیده شدند. در بخش بدونناظر، K-میانگین و نگاشت خودسازمانده با شاخصهای سیلوئت، دیویس-بولدین و کالینسکی-هاراباژ ارزیابی و قرابت طیفی با زاویه طیفی میان مراکز کلاسها کمّی شد. نتایج: میانگین قدر مطلق همبستگی باندهای مجاور ۹۹/۰ بود. پارامتر توقف زودهنگام دقت آزمون شبکه عصبی را بیش از ۲۴ واحد درصد، از حدود ۶۶ به ۳/۹۰ درصد، تغییر داد. در فضای کامل ۲۰۴ باندی، ماشین بردار پشتیبان دقت ۹/۹۳ درصد و کاپای ۹۳/۰ و شبکه عصبی دقت ۱/۹۱ درصد و کاپای ۹۰/۰ داشت، محدودکردن ورودی به دو مؤلفه این مقادیر را به ۴/۸۳ و ۸/۸۱ درصد کاهش داد. شاخصهای سیلوئت و دیویس-بولدین هر دو هفت خوشه را بهینه یافتند؛ کمتر از شانزده کلاس اسمی. کمترین زاویه طیفی به جفت آیش و خاک تاکستان با ۱/۱ درجه و جفت انگور و تاکستان هرسنشده با ۴/۱ درجه تعلق داشت. نتیجهگیری: تنظیم پارامترهای یادگیری اثری همتراز با انتخاب خود روش دارد و کاهش ابعاد بر پایه سهم واریانس، اطلاعات مؤثر بر تفکیک کلاسها را حذف میکند. ساختار قرابت طیفی استخراجشده، کلاسهای مستعد اشتباه را پیش از دستهبندی مشخص میسازد و برای انتخاب باند و طراحی نمونهبرداری کاربرد دارد.
چکیده ارزیابی تناسب اراضی یکی از ابزارهای اساسی در مدیریت پایدار منابع خاک و افزایش بهرهوری تولید محصولات کشاورزی است. در سالهای اخیر، استفاده از منطق فازی به دلیل توانایی در نمایش تدریجی محدودیتهای خاک، مورد توجه قرار گرفته است، لیکن پارامترهای توابع عضویت در اغلب مطالعات بر پایه قضاوت کارشناسی، تعیین شده است. هدف از این پژوهش، توسعه یک مدل فازی دادهمحور برای ارزیابی تناسب خاک در کشت ذرت دانهای از طریق بهینهسازی پارامترهای توابع عضویت با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی بود. برای این منظور، اطلاعات 100 مزرعه ذرت دانهای از چهار منطقه زراعی کشور شامل استانهای فارس، خوزستان، قزوین و کرمان مورد استفاده قرار گرفت. تناسب اقلیم برای هر چهار منطقه، مشابه و مناسب بود. بنابراین تنها ویژگیهای مختلف خاک شامل واکنش خاک، هدایت الکتریکی، درصد سدیم تبادلی، درصد کربنات کلسیم معادل و گچ، بافت، وضعیت زهکشی و شیب اراضی بهعنوان متغیرهای ورودی مدل فازی انتخاب و شاخص تناسب خاک محاسبه شد. پارامترهای توابع عضویت با هدف بیشینهسازی ضریب تبیین رابطه بین شاخص تناسب خاک و عملکرد واقعی ذرت بهینه شدند. عملکرد مدل فازی با روش پارامتریک کلاسیک بر پایه رابطه شاخص تناسب خاک و عملکرد واقعی ذرت دانهای مقایسه و اهمیت هر یک از ویژگیهای خاک با استفاده از تحلیل حساسیت و روش اهمیت مبتنی بر جایگشت (permutation importance)، براساس مقدار کاهش ضریب تبیین پس از جابهجایی تصادفی مقادیر هر متغیر، ارزیابی شد. همچنین، عملگرهای تجمیع و اثر وزندهی در محاسبه شاخص نهایی تناسب خاک مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تحلیل حساسیت و اهمیت مبتنی بر جایگشت از نظر رتبهبندی ویژگیهای خاک کاملاً یکسان نبودند، لیکن هر دو روش بر اهمیت بیشتر برخی ویژگیهای خاک، بهویژه ویژگیهای شیمیایی، تأکید داشتند. میانگین هندسی بهعنوان مناسبترین عملگر تجمیع انتخاب شد و اعمال وزندهی موجب افزایش ضریب تبیین مدل فازی نشد. نتایج نشان داد که بهینهسازی توابع عضویت مدل فازی با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی، ضریب تبیین رابطه بین شاخص تناسب خاک و عملکرد واقعی ذرت را از 45/0 در مدل فازی اولیه به 69/0 افزایش میدهد، این آماره در روش پارامتریک کلاسیک، 59/0 بهدست آمده بود. نتایج این پژوهش نشان داد که بهینهسازی دادهمحور توابع عضویت میتواند توانایی شاخص تناسب خاک در تبیین تغییرپذیری عملکرد واقعی ذرت را افزایش دهد. در نتیجه، وابستگی به تعیین دستی پارامترهای توابع عضویت کاهش مییابد. چارچوب ارائهشده در این پژوهش میتواند در مطالعات آتی برای ارزیابی تناسب خاک در مقیاسهای منطقهای و ملی بهکار برده شود.
امیر حسین بصیرت پور، سید محمد صفی الدین اردبیلی، مصطفی مصطفایی، حسن ذکی دیزجی
چکیده هدف از این پژوهش شناسایی دقیق و کنترل کیفیت سوختهای زیستی جایگزین، بر پایه آرایهای از هشت حسگر گاز نیمهرسانای اکسید فلزی سری MQ در تفکیک ۱۵ کلاس آمیختههای سوختی دیزل، بیودیزل و روغن الکلدر شرایط قرائت استاتیک (حالتپایا) بود. دادههای تجربی شامل ۲۲۵ نمونه (۱۵۰ نمونه آموزش و ۷۵ نمونه آزمون مستقل) با استفاده از تحلیل مؤلفههای اصلی (PCA) و دو مدل یادگیری ماشین غیرخطی شامل جنگل تصادفی (RF) و پرسپترون چندلایه (ANN/MLP) تحلیل شدند. نتایج نشان داد که با وجود تبیین 96/74درصد از واریانس کل توسط دو مؤلفه نخست در PCA، همپوشانی شدیدی میان خوشهها در فضای ویژگیها وجود دارد. مدلهای RF و ANN بر روی دادههای آزمون مستقل بهترتیب به صحت اندک 67/6درصد و 00/8درصد و ضریب کاپای کوهن 000/0و 0143/0 دست یافتند که منطبق بر آستانه تصمیمگیری تصادفی(15/1≈67/6) بوده و آزمون مکنمار( 00/1p= ) نیز عدم برتری معنادار میان آنها را تأیید کرد. همچنین، تحلیل شاخص اهمیت ناخالصی MDI (بین 1008/0 تا 1465/0) گویای توزیع یکنواخت بار اطلاعاتی و فقدان حسگر مسلط بود. مقایسه پیکربندیها نشان داد کاهش ابعاد به ۴ حسگر، صحت RF را تا 67/10درصد افزایش داد که نشانه اثر منفی «نفرین ابعاد» در حضور دادههای همخط است. این یافتهها اثبات میکنند که قرائتهای تکنقطهای تعادلی به دلیل غفلت از سینتیک گذرای واکنش و حساسیت متقاطع بالای حسگرهای تجاری، فاقد غنای اطلاعاتی کافی برای تفکیک سوختها در مقیاسهای ریزدانه هستند؛ از این رو، استخراج مشخصههای دینامیک و بازتعریف سطوح طبقهبندی ضروری است.
سید مسعود حسینی، حیدر محمدقاسم نژادملکی، محمد منصوری فر، محمد آقاپور
چکیده مکانیزاسیون کشاورزی یکی از ارکان اصلی ارتقای بهرهوری، تأمین امنیت غذایی و افزایش درآمد روستایی است؛ اما اثربخشی آن بهشدت به ویژگیهای فیزیکی و ساختاری اراضی وابسته است. در ایران و بسیاری از کشورهای در حال توسعه، خردی، پراکندگی مفرط و توزیع فضایی نامناسب اراضی، موانع جدی برای پذیرش ماشینآلات نوین ایجاد میکند. با وجود این، بیشتر مطالعات پیشین بر تحلیل توصیفی یا روابط خطی ساده تکیه کردهاند و مدلهای ساختاری جامعی که نقش میانجی تولید مکانیزه را آزمون کنند، کمشمار ماندهاند. بر این اساس، پژوهش حاضر با مدلسازی معادلات ساختاری، رابطه میان ساختار اراضی، تولید مکانیزه و عملکرد اقتصادی بهرهبرداران محصولات استراتژیک در نورآباد ممسنی را تبیین میکند. منطقه مطالعه، شهرستان نورآباد ممسنی در غرب فارس با حدود ۹۰ هزار هکتار اراضی کشاورزی است. جامعه آماری را ۱۹۶۰۱ بهرهبردار محصولات استراتژیک (گندم، جو و چغندرقند) تشکیل داد و با فرمول کوکران، ۳۷۷ نفر به روش تصادفی انتخاب شدند. دادهها با پرسشنامه محققساخته گردآوری شد. ساختار اراضی بهصورت متغیر مکنون با دو شاخص پراکندگی و خردی اراضی سنجیده شد؛ تولید مکانیزه با شاخص ترکیبی استفاده از ماشینآلات در مراحل کاشت، داشت و برداشت و عملکرد اقتصادی با دو شاخص درآمد خالص و هزینه کل تولید در هکتار اندازهگیری شد. تحلیل با رویکرد دومرحلهای مدلسازی معادلات ساختاری در AMOS و برازش مدل با شاخصهای GFI، CFI، RMSEA و CMIN/DF انجام شد. شاخصهای برازش قابل قبول بود؛ GFI و CFI برابر 914/0، RMSEA برابر 091/0 و CMIN/DF برابر 095/4 به دست آمد. مسیر «ساختار اراضی ← تولید مکانیزه» معنادار و منفی بود (β=-0.193 ؛ p =0.033)؛ یعنی ساختار اراضی نامناسبتر، سطح تولید مکانیزه پایینتر. در مقابل، مسیر مستقیم «تولید مکانیزه ← عملکرد اقتصادی» معنادار نبود (β = -0.139؛ p =0.243) و اثر غیرمستقیم نیز بهدلیل عدم گزارش آزمون بوتاسترپ قطعی تأیید نشد. ساختار اراضی نقشی تعیینکننده در سطح مکانیزاسیون دارد؛ در قطعات کوچک و پراکنده، عملیات مکانیزه با جابجایی مکرر ماشینآلات و اتلاف زمان روبهرو میشود و مکانیزاسیون از پیشران تولید به هزینه سربار تبدیل میگردد. عدم معناداری رابطه مکانیزاسیون و عملکرد اقتصادی را میتوان با هزینههای بالا و ناکارآمد خدمات مکانیزاسیون در اراضی پراکنده تبیین کرد؛ جایی که کشاورزان به دلیل وابستگی معیشتی، نوعی «پایداری سنتی» را ادامه میدهند. این امر بر ضرورت بازنگری در مدلهای حمایتی و مشوقهای هدفمند هزینههای نهاده تأکید دارد.مدل ساختاری، رابطه منفی و معنادار ساختار اراضی با تولید مکانیزه را تأیید کرد، اما اثر مستقیم مکانیزاسیون بر عملکرد اقتصادی تأیید نشد. پیشنهاد میشود ساماندهی اراضی با برنامههای مکانیزاسیون یکپارچه شود، فناوری متناسب با اراضی کوچک توسعه یابد و مطالعات اقتصادی تکمیلی برای اندازهگیری هزینه اجاره، سوخت، تعمیر و استهلاک انجام شود. عواملی مانند نظام ارث و دسترسی به اعتبار میتوانند موضوع پژوهشهای آینده باشند.
علی رضا حسین پور، محمد حسن صالحی، مرضیه براتی، اعظم جعفری
چکیده فراهمی پتاسیم برای گیاه در خاک تحت تأثیر برهمکنشهای پویا بین شکلهای مختلف این عنصر قرار دارد. کانیهای رسی، بهعنوان یکی از مخازن مهم پتاسیم در خاک، میتوانند بر نگهداری، تثبیت و آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی و در نتیجه ظرفیت تأمین پتاسیم خاک تأثیرگذار باشند. با این حال، ارتباط بین ویژگیهای کانیشناسی، پارامترهای کمیت–شدت پتاسیم و آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی در خاکهای آهکی بهخوبی تبیین نشده است. بنابراین، بهمنظور بررسی نقش کانیشناسی و روابط کمیت–شدت پتاسیم در مطالعه آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی برای تأمین پتاسیم قابل دسترس در خاکهای آهکی، 15 نمونه خاک کشاورزی (30-0 سانتیمتر) بر اساس تنوع در درصد رس، پتاسیم تبادلی، پتاسیم غیرتبادلی و ظرفیت تبادل کاتیونی انتخاب شد. ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک، شکلهای مختلف پتاسیم، پارامترهای کمیت–شدت پتاسیم، مقدار آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی پس از 2017 ساعت به روش عصارهگیری متوالی با عصارهگیر کلسیم کلرید 01/0 مولار و ترکیب کانیهای رسی تعیین شد. نتایج نشان داد که نسبت فعالیت پتاسیم در حال تعادل از 011/0 تا 027/0 (mmol L-1)0.5، ظرفیت بافری بالقوه پتاسیم از 8/215 تا 7/417 (mmol kg-1)/(mmol L-1)0.5، پتاسیم بهآسانی قابل تبادل از 4/2 تا 5/8 میلیمول بر کیلوگرم و پتاسیم سخت قابل تبادل در خاکها از 7/0 تا 5/2 میلیمول بر کیلوگرم متغیر بود. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده پس از 2017 ساعت نیز در دامنه، 0/345- 5/242 میلیگرم بر کیلوگرم متغیر بود. کانیهای غالب خاک، شامل؛ میکاها، کلریتها، کائولینیت، اسمکتیتها، کوارتز و کانیهای مختلط میکاها-کلریتها بودند. همبستگی مثبت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی با نسبت فعالیت پتاسیم در حال تعادل و پتاسیم سخت قابل تبادل، و همبستگی منفی آن با ظرفیت بافری بالقوه پتاسیم، بیانگر ارتباط آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی با ویژگیهای کمیت–شدت پتاسیم بود. نتایج نشان داد که پارامترهای کمیت–شدت پتاسیم، قادر به توضیح بخشی از رفتار آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی نیز هستند. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزادشده پس از 168 ساعت با نسبت فعالیت پتاسیم در حالت تعادل ارتباط معنیداری نداشت، در حالی که این ارتباط پس از 2017 ساعت مثبت و معنیدار شد. این تفاوت نشان میدهد که ارتباط پارامترهای کمیت–شدت با آزادسازی پتاسیم ممکن است در طول فرایند آزادسازی ثابت نباشد و نقش وضعیت تعادلی خاک در مراحل طولانیتر آزادسازی آشکارتر شود. همچنین، کانیهای رسی 2:1 بهویژه میکاها و اسمکتیتها، میتواند از طریق ویژگیهای متفاوت نگهداری پتاسیم در ساختار کانیها، با آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی مرتبط باشند. بنابراین، ارزیابی دقیق توان تأمین پتاسیم در خاکهای آهکی مستلزم استفاده همزمان از پارامترهای کمیت–شدت و اطلاعات کانیشناسی است.
امیر حسین بصیرت پور، سید محمد صفی الدین اردبیلی، مصطفی مصطفایی، حسن ذکی دیزجی
چکیده هدف از این پژوهش شناسایی دقیق و کنترل کیفیت سوختهای زیستی جایگزین، بر پایه آرایهای از هشت حسگر گاز نیمهرسانای اکسید فلزی سری MQ در تفکیک ۱۵ کلاس آمیختههای سوختی دیزل، بیودیزل و روغن الکلدر شرایط قرائت استاتیک (حالتپایا) بود. دادههای تجربی شامل ۲۲۵ نمونه (۱۵۰ نمونه آموزش و ۷۵ نمونه آزمون مستقل) با استفاده از تحلیل مؤلفههای اصلی (PCA) و دو مدل یادگیری ماشین غیرخطی شامل جنگل تصادفی (RF) و پرسپترون چندلایه (ANN/MLP) تحلیل شدند. نتایج نشان داد که با وجود تبیین 96/74درصد از واریانس کل توسط دو مؤلفه نخست در PCA، همپوشانی شدیدی میان خوشهها در فضای ویژگیها وجود دارد. مدلهای RF و ANN بر روی دادههای آزمون مستقل بهترتیب به صحت اندک 67/6درصد و 00/8درصد و ضریب کاپای کوهن 000/0و 0143/0 دست یافتند که منطبق بر آستانه تصمیمگیری تصادفی(15/1≈67/6) بوده و آزمون مکنمار( 00/1p= ) نیز عدم برتری معنادار میان آنها را تأیید کرد. همچنین، تحلیل شاخص اهمیت ناخالصی MDI (بین 1008/0 تا 1465/0) گویای توزیع یکنواخت بار اطلاعاتی و فقدان حسگر مسلط بود. مقایسه پیکربندیها نشان داد کاهش ابعاد به ۴ حسگر، صحت RF را تا 67/10درصد افزایش داد که نشانه اثر منفی «نفرین ابعاد» در حضور دادههای همخط است. این یافتهها اثبات میکنند که قرائتهای تکنقطهای تعادلی به دلیل غفلت از سینتیک گذرای واکنش و حساسیت متقاطع بالای حسگرهای تجاری، فاقد غنای اطلاعاتی کافی برای تفکیک سوختها در مقیاسهای ریزدانه هستند؛ از این رو، استخراج مشخصههای دینامیک و بازتعریف سطوح طبقهبندی ضروری است.
چکیده در اثر فرسایش، عناصر غذایی مورد نیاز گیاه از بین رفته، حاصلخیزی خاک کاهش مییابد و در نتیجه از میزان تولید و کیفیت محصول کاسته میشود. تحقیق حاضر بهمنظور بررسی تأثیر سیستمهای خاکورزی و کاشت در سطوح شیبدار بر میزان فرسایش خاک و عملکرد گندم دیم، طی سالهای 1386 تا 1387 در استان کرمانشاه انجام گردید. این آزمایش، به صورت کرتهای نواری خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی، شامل شیب در دو سطح (6 تا 8 و 10 تا 12 درصد) و تیمارهای خاکورزی مرسوم، کمخاکورزی و بیخاکورزی به همراه روشهای کاشت مرسوم، کاشت با خطیکار موازی با شیب و عمود بر شیب با سه تکرار در کرتهای به طول 14 و عرض 4 متر انجام گردید و نتایج نشان داد که میزان روانآبدر شیب 6 تا 8 درصد، 19/14020 لیتر در هکتار بود؛ که با افزایش شیب به 10 تا 12 درصد، به02/15251 لیتر در هکتار افزایش یافت. مقدار رسوب ایجاد شده در شیب 6 تا 8 درصد، 10854 و در شیب 10 تا 12 درصد، 12103 کیلوگرم در هکتار بود. تیمار گاوآهن قلمی و پنجهغازی اثر معنیداری بر عملکرد دانه داشت به طوری که با میانگین عملکرد 1010 کیلوگرم در هکتار نسبت به تیمار گاوآهن برگرداندار و پنجهغازی با عملکرد 845 کیلوگرم در هکتار برتر بود.تیمار بی خاک ورزی با میانگین عملکرد 960 کیلوگرم در هکتار تفاوت معنی داری با دیگر تیمار های خاکورزی نداشت.
چکیده مطالعه حاضر با هدف تعیین و ارزیابی ریسک ابتلا به اختلالات اسکلتی- عضلانی در کارگران سه کارگاه بسته بندی خرما انجام شده است. نتایج بدست آمده میتواند در ارایه راههای پیشگیری از آسیبهای یاد شده مورد استفاده قرار گیرد و به تأمین سلامت نیروی کار کمک نماید. در این مطالعه توصیفی- تحلیلی وضعیتهای بدنی 98 کارگر در شش وظیفه و 29 پوسچر کاری با استفاده از روش ارزیابی سریع کل بدنREBA ارزیابی شد و میزان شیوع اختلالات اسکلتی- عضلانی با استفاده از پرسشنامه نوردیک بدست آمد. اطلاعات جمعآوری شده با استفاده از آزمونهای آماری t-test و2χ وآزمون نسبتها مورد تحلیل قرار گرفت. 05/0 > p به عنوان سطح معنیداری در نظر گرفته شد. میانگین سن و سابقهکار افراد مورد مطالعه به ترتیب برابر( 86/14∓9/34) سال و (79/5∓01/7 ) سال بدست آمد. 4/69درصد از افراد مورد مطالعه اظهار کردند که در طی 12 ماه گذشته حداقل در یک ناحیه از بدن دچار اختلالات اسکلتی- عضلانی بودهاند. بیشترین اختلالات در ناحیه کمر(6/30درصد)، زانو(5/25درصد) و پا و قوزکپا(5/23درصد) گزارش شده است. همچنین نتایج حاصل از تکنیکREBA نشان داد در میان 29 پوسچر کاری بررسی شده، 19 پوسچر در سطح خطر متوسط قرار داشتند و انجام اقدامات اصلاحی در مورد آنها ضروری است و 4 پوسچر در سطح خطر بالا قرار داشتند و اقدامات اصلاحی در مورد آنها باید هرچه زودتر انجام شود. این مطالعه نشان داد که میزان شیوع اختلالات اسکلتی- عضلانی ناشی از کار در بین کارگران کارگاههای بسته بندی خرمای مورد مطالعه بالا است. بر اساس نتایج بدست آمده، عمده ترین مشکل ارگونومیک در واحدهای مورد مطالعه پوسچر نامطلوب، بلند کردن و حمل دستی بار و خمش و پیچش کمر می باشد. انجام اقدامات اصلاحی جهت بهبود شرایط کارضروری است.
چکیده شوری از طریق کاهش پتانسیل اسمزی محلول، برهم خوردن تعادل عناصر غذایی و ایجاد سمیت باعث اختلال در رشد گیاه میشود و عملکرد را کاهش میدهد. کاربرد مواد اصلاح کننده نظیر گچ و کود دامی میتوانند با کاهش خسارت ناشی از شوری سبب افزایش عناصر مغذی برگ و دانه شوند. بدین منظور آزمایشی در سال زراعی 1388 بصورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار بصورت گلدانی انجام شد. در این آزمایش فاکتور اصلی شامل سطوح مختلف شوری آب آبیاری (0، 3، 6، 9 و 12 دسیزیمنس بر متر) از مخلوط نمکهای کلرید سدیم و کلرید کلسیم به نسبت 1:1و فاکتورهای فرعی شامل گچ (0، 15 و 30 تن در هکتار) و کود دامی (0 و 30 تن در هکتار) بوده است. نتایج نشان داد افزایش شوری آب آبیاری، سبب کاهش میزان فسفر و افزایش نیتروژن و پتاسیم در برگ گندم گردید. همچنین با افزایش شوری آب آبیاری، میزان فسفر و پتاسیم دانه کاهش و نیتروژن دانه گندم افزیش یافت. کاربرد گچ میزان نیتروزن، فسفر و پتاسیم در برگ را به ترتیب 31/6، 89/10 و 82/14 درصد و در دانه به ترتیب 32/10، 84/10 و 45/3 درصد افزایش داد. کاربرد کود دامی در تیمارهای مختلف شوری بر میزان عناصر نیتروژن و فسفر در برگ، فسفر و پتاسیم در دانه معنیدار بود. بیشترین مقدار نیتروژن و فسفر در برگ و دانه با کاربرد 15 و 30 تن گچ در هکتار و بیشترین میزان پتاسیم در برگ و دانه با کاربرد 30 تن گچ در هکتار بدست آمد.
چکیده پلیمرهای سوپرجاذب قابلیت جذب مقادیر زیادی آب و مواد غذایی را دارند و افزون بر تأمین بهینه آب مصرفی گیاهان، هدرروی آب از طریق تبخیر و آبشویی نیز در آنها بسیار کم است. یکی از راهکارهای افزایش بازده آبیاری و استفاده بهینه از بارندگی در مناطق خشک و نیمهخشک استفاده از پلیمرهای سوپرجاذب است. بهمنظور مقایسه اندازههای مختلف ذرات یک پلیمر سوپرجاذب بر ظرفیت نگهداشت آب خاک، آزمایشی به صورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی با 7 تیمار ماده جاذبآب (شاهد (بدون اعمال ماده جاذبآب) و سوپرجاذب طراوت 200A در6 اندازه (25/0-21/0، 5/0-25/0، 1-5/0، 2-1، 4/3-2 و 75/4-4/3 میلیمتر هرکدام به میزان 2 گرم در کیلوگرم خاک) درسه تکرار در دو بافت شنیلومی و لومیرسی انجام شد. سپس مقدار آب خاک برای هر تیمار در مکشهای 0، 1/0، 3/0، 5/0، 1، 3، 5 و 15 بار اندازهگیری و منحنیهای رطوبتی هر خاک به طور جداگانه رسم گردید. نتایج نشان داد که بین دو بافت خاکو تیمارها در مکشهای مختلف و همچنین اثر متقابل این عوامل با هم اختلاف معنیدار آماری در سطح 1 درصد وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد که پلیمر سوپرجاذب 2-1 میلیمتری نسبت به سایر تیمارها باعث افزایش قابل توجهی در ظرفیت نگهداری آب خاک به خصوص در بافت سبک گردید.
حمیدرضا متین فر، منوچهر کلهر، افشین شعبانی، صالح آرخی
چکیده تخمین میزان فرسایش خاک و بار رسوب در حوزههای آبخیز از جمله مهمترین اطلاعاتی هستند که برای عملیات حفاظت خاک و آب مورد استفاده قرار میگیرند. به دلیل مشکلات و محدودیتهای موجود در روشها و مدلهای برآورد فرسایش خاک و رسوب، استفاده از روشی که بتواند با کمترین هزینه و صرف وقت، با دقت بالا و به سهولت میزان فرسایش و رسوبرا برآورد کند، بسیار مهم به نظر میرسد. هدف از تحقیق حاضر برآورد فرسایش و رسوب در اراضی تپه ماهوره با قابلیت مرتع است که به علت افزایش روز افزون جمعیت و دستیابی به غذای بیشتر تحت کشت قرار گرفتهاند و نیز بررسی توانایی سزیم- 137 در برآورد فرسایش و رسوب در اراضی کشاورزی پایین دست آن میباشد. در این مطالعه، با استفاده از سزیم- 137 در حوزه آبخیز ریمله که در آن تبدیل گسترده کاربریها رایج است فرسایش خاک برآورد گردید. به کمک عکسهای هوایی با مقیاس و نقشه توپوگرافی در مجموع 17 ترانسکت روی اراضی شامل 11 ترانسکت روی اراضی تپه ماهوری (از نوع مرکب با شیب 5 تا 50 درصد) و 6 ترانسکت در دشتهای دامنهای (از نوع یکنواخت با شیب 2- 8 درصد) مشخص شد و نمونهبرداری خاک و مطالعه خصوصیات سطحی در آنها بهعمل آمد. همچنین در شیبهای مرکب (شامل بالای شیب، شانه شیب، شیب برگشتی، پای شیب و پنجه شیب) و یکنواخت (شامل قسمتهای فوقانی، میانی، تحتانی) بسته به طول شیب بین 2 تا 7 نمونه برای برداشت نمونه خاک سطحی (27- 0 سانتیمتری) حفر گردید و سزیم- 137 آنها توسط دستگاه اسپکترومتر اشعه گاما اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که میزان متوسط فرسایش خاک در موقعیتهای شیب مرکب بالای تپه، شانه شیب، و شیب برگشتی بهترتیب 74/31، 28/66 و77/46 و در موقعیتهای شیب یکنواخت بهترتیب 60/78، 47/54 و 54/79 تن در هکتار در سال است. میزان رسوبگذاری در مناطق غیر فرسایشی (پنجه شیب) 27/64 تن در هکتار در سال و در موقعیت پای شیب انباشت خاک غالب تر از فرسایش خاک بود. بهطور کلی میتوان نتیجه گرفت به کارگیری روش اندازهگیری سزیم-137 میتواند بهعنوان یک روش سریع و با دقت مناسب برای برآورد فرسایش و رسوب بهکار گرفته شود.
چکیده پساب صنایع مختلف حاوی مقادیر قـابل توجهی فلزات سنگین هستند که پس از ورود به خاک و آبشویی از آن میتوانند آلودگی آبهای زیرزمینی را باعث شوند. مطالعات اندکی در رابطه با تاثیر کاربرد کانیهای رسی در ممانعت از آبشویی این عناصر صورت گرفته است. لذا این مطالعه با هدف بررسی کارایی کانی سپیولیت به عنوان یک جاذب قوی و ارزان قیمت در جلوگیری از آبشویی عناصر سرب و روی از ستونهای خاک در شرایط آزمایشگاهی صورت پذیرفت. بدین مـنظور 400 میلیلیتر مـحلولهایی که حاوی غلظت 75 میلیگرم در لیتر عناصر سرب و روی بودند از یک ستون شنی از پیش اشباع شده که حاوی مقادیر مختلفی از کانی سپیولیت (2، 4، 6 و 8 درصد) در دو اندازه کوچکتر از 2 میکرون و 20 تا 50 میکرون بودند با دبی 2/1 لیتر در ساعت عبور داده شد و غلظت سرب و روی در محلولهای خروجی (20 میلیلیتری) با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که کاربرد کانی سپیولیت آبشویی عناصر سرب و روی را در مقایسه با تیمار شاهد به طور معنیداری کاهش میدهد. همچنین با افزایش میزان کاربرد کانی سپیولیت از 2 به 8 درصد و کاهش اندازه ذرات کانی فوق از 20 تا 50 میکرون به ریزتر از 2 میکرون، آبشویی عناصر سرب و روی از ستونهای مورد مطالعه کاهش مییابد. لیکن میزان سرب آبشویی شده در مقایسه با روی بسیار کمتر است. در کل به نظر میرسد که استفاده از کانی سپیولیت میتواند راهکار مناسبی در جهت کاهش انتقال عناصر سرب و روی به آبهای زیرزمینی باشد.
چکیده به منظور بررسی اثر نوع علفکش و ابزار خاکورزی بر علفهای هرز، عمکرد و برخی صفات زراعی لوبیا، دو آزمایش مزرعهای در طی سالهای زراعی 1386 و 1387 در ایستگاه تحقیقات لوبیای خمین به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در 3 تکرار انجام شد.تیمارها شاملکاربرد دو نوع علفکش تریفلورالین و اتالفلورالین و سه نوع ادوات خاکورزی شامل روتیواتور، دیسک و کولتیواتور بود. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر ادوات خاکورزی و نوع علفکش بر روی عملکرد محصول و جمعیت علفهای هرز در سطح احتمال 5 درصد معنیدار بود. در این تحقیق، کاربرد علفکش اتالفلورالین و روتیواتور از نظر افزایش عملکرد دانه لوبیا (54/23 درصد) و کاهش جمعیت علفهای هرز (25/89 درصد) نسبت به تیمار شاهد برتری داشت. همچنین، ادوات خاکورزیروتیواتور و دیسک برای اختلاط علفکشها با خاک به ترتیب برتری نشان دادند.