مهندسی زراعی

چکیده شرایط نگه­داری محصول پس از برداشت و طول دوره انبارداری از عوامل مهمی هستند که بر ویژگی­های کیفی محصولات مانند رنگ و خواص مکانیکی تأثیر به­سزایی دارند. به همین منظور در این پژوهش دو نوع زیتون تلخ و شیرین شده با سود 5/1 درصد جمع­آوری و جهت بررسی تأثیر طول دوره انبارداری مورد آزمایش قرار گرفتند. میوه زیتون در دو دما (شرایط محیطی با دمای 25 و در درون یخچال با دمای 4 درجه سیلسیوس) به مدت سه ماه نگه­داری و در طول این مدت با فواصل زمانی 10 روزه آزمایش­هایی انجام شد. برای تعیین خواص مکانیکی و  رنگ­سنجی از دستگاه آزمایش کشش- فشار و دستگاه رنگ­سنج استفاده گردید. با انجام آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، تأثیر عوامل مستقل، زمان انبارداری، دمای نگه­داری و نوع زیتون بر خواص اندازه­گیری شده (ضریب برشی، نیروی برشی، انرژی برشی، ضریب کشسانی، نیروی نفوذ، کرنش تسلیم، L*، a*، b*، h و c*) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون­های مکانیکی­­ و رنگ­سنجی نشان داد که با افزایش مدت زمان انبارداری، سفتی، استحکام برشی و سایر خواص مکانیکی زیتون تلخ و شیرین شده افزایش یافت و میزان L* و b* نمونه­ها نسبت به روزهای اول، دهم و بیستم بیشتر شد. نمونه­های تلخ و شیرین نگه­داری شده در دمای 4 درجه سیلسیوس نسبت به نمونه­های مشابه در دمای 25 درجه سیلسیوس دارای سفتی، ضریب کشسانی، ضریب برشی، نیروی برشی و انرژی برشی بیشتر و میزان L*، b* و c* کمتری بودند. 

چکیده هدف از انجام این مطالعه، ارزیابی تاثیر درجه حرارت هوا، توان میکروویو و فشار خلاء در روند خشک­کردن مغز بادام و محاسبه ضریب پخش موثر رطوبت، انرژی فعال­سازی، انرژی مصرفی، چروکیدگی و تغییرات کلی رنگ  مغز بادام در طی فرآیند خشک­کردن بود. در این پژوهش خواص خشک­شدن مغز بادام با رطوبت اولیه 47% بر پایه خشک در یک خشک­کن خلائی مادون قرمز با پیش­تیمار میکروویو با پیش­تیمار میکروویو مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش­های خشک‌کردن مغز بادام در سه سطح دمای هوای خشک­کن (45، 60 وC ° 75)، سه سطح توان میکروویو (270، 450 و W 630) و سه فشار خلاء (20، 40 و kPa 60) و در توان مادون قرمزW100 انجام شد. هفت مدل ریاضی خشک‌کردن مغز بادام با داده­های سینتیک به دست آمده از آزمایش­ها برازش داده شد. نتایج نشان داد که مدل میدیلی و همکاران دارای بهترین عملکرد بود. بیشترین و کمترین مقدار ضریب پخش رطوبت موثر به ترتیب  m²/s^9-10 33/5 و m²/s ^10-10 03/8  به دست آمدند. مقادیر انرژی فعال­سازی برای مغز بادام بین 73/28 و kJ/mol 84/51 محاسبه شد. بیشترین و کمترین مقدار انرژی مصرفی به ترتیب kWh 26/0 و kWh 07/0  به دست آمد. بیشترین و کمترین مقدار چروکیدگی به ترتیب 14/14% و 78/7% تعیین شد. بیشترین میزان تغییر کلی رنگ 85/8 و کمترین مقدار آن 61/2 حاصل گردید. با توجه به اهمیت شاخص­های کیفی، توصیه می‌شود که برای داشتن کمترین مقدار چروکیدگی و تغییر رنگ، مغز بادام را در دمای C° 45، توان میکروویو W 270 و فشار خلاء kPa 20 خشک کرد.

چکیده هدف از این تحقیق پیش‌بینی نسبت رطوبت ورقه‌های سیب‌زمینی در طی فرآیند خشک کردن با گرمایش مادون قرمز تحت شرایط خلأ به عنوان تابعی از زمان خشک کردن، میزان خلأ، توان تابشی لامپ مادون قرمز، ضخامت ورقه و محتوای رطوبت محصول به کمک شبکه‌های عصبی مصنوعی می‌باشد. آزمایش‌ها در سه سطح توان لامپ مادون قرمز 100، 150 و 200 وات، سه سطح خلأ 20، 80 و 140 میلی‌متر جیوه به همراه یک حالت تحت شرایط اتمسفری (بدون خلأ) با سه ضخامت ورقه 1، 2 و 3 میلی‌متر در سه تکرار انجام گردید.  از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه پس انتشار پیشخور با الگوریتم یادگیری لونبرگ- مارکوارت جهت پیش‌بینی تغییرات رطوبت نسبت به زمان در طی فرآیند خشک کردن استفاده گردید. بهترین چیدمان شبکه عصبی بر اساس یک لایه پنهان به صورت 1-2-4 با تابع انتقال تانژانت سیگموئید انتخاب شد. به طور کلی نتایج حاکی از آن بود که شبکه عصبی پنجم با پارامتر‌های ورودی ضخامت ورقه، خلأ، توان تابشی لامپ مادون قرمز و محتوای رطوبت محصول با بیشترین ضریب تبیین 99990/0 و کمترین خطای شبکه 00016/0 نتایج بهتری در جهت پیش‌بینی نسبت رطوبت ورقه‌های سیب‌زمینی ارائه نموده است. 

چکیده به منظور بررسی تاثیر رژیم‌ آبیاری و عناصر پتاسیم و روی بر عملکرد و کارایی مصرف آب گندم (WUE) رقم چمران مطالعه‌ای به صورت کرت‌های یک بار خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار به مدت دو سال در مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد دزفول اجرا شد. سه سطح اصلی آبیاری پس از50 (I₅₀)، 75 (I₇₅) و 100 (I₁₀₀) میلی‌متر تبخیر از تشتک تبخیر و سه سطح فرعی کود، بدون مصرف کود پتاسیم و روی (F₀)، مصرف کود پتاسیم و روی بر اساس آزمون خاک (F₁) (kg ha^-1200 سولفات پتاسیم و kg ha^-1 40 سولفات روی) و 50 درصد بیشتر از آزمون خاک (kg ha^-1 300 سولفات پتاسیم و kg ha^-1 60 سولفات روی) (F₂) تیمارهای آزمایشی را تشکیل دادند. نتایج نشان داد که تیمار I₅₀F₂ با g m^-2 5/673 بیشترین و تیمار I₁₀₀F₀ با g m^-2 3/450 کمترین عملکرد را داشت. با افزایش مصرف کود در تیمار I₅₀، عملکرد و کارایی مصرف آب افزایش یافت؛ هر چند که تفاوت معنی‌داری بین دو تیمار F₁ و F₂ وجود نداشت. در شرایط تنش رطوبت (I₁₀₀ و I₇₅) کاربرد کودهای محتوی پتاسیم و روی، بیش از مقدار توصیه شده (I₁₀₀F₂ و I₇₅F₂) باعث کاهش عملکرد گندم شد؛ از این‌رو لازم است که در شرایط تنش رطوبتی از مصرف کودهای محتوی پتاسیم و روی بیشتر از مقدار توصیه شده خودداری شود. اثر متقابل مقادیر آب و کود نشان داد که تیمار (I₇₅F₁) با عملکرد و WUE به‌ترتیبt ha^-1 4/6 وkg m^-3 28/1 به عنوان تیمار مناسب قابل توصیه است.

چکیده ساقه نیشکر به هنگام برداشت و پس از آن در معرض بارهای مکانیکی مختلف قرار دارد. طراحی و بهینه سازی دستگاه های برداشت و فرآوری نیشکر نیاز به مطالعه خصوصیات مکانیکی و فیزیکی محصول و ارتباط آنها با ماشین دارد. در این تحقیق، خصوصیات برشی، فشاری و خمشی ساقه در سه قسمت از ساقه (پایین، وسط و بالا)  و در دو نقطه (روی گره و بین گره ها) در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان داد که تیمارهای آزمایشی در قسمت های مختلف ساقه اختلاف معنی دار دارند. مقاومت برشی و نیز مدول الاستیسیته و تنش حاصل از بارگذاری خمشی در قسمت های پایین تر ساقه و نقاط روی گره  بیشتر از نقاط دیگر می باشند. انرژی برشی مخصوص در قسمت های بالایی ساقه و روی گره بیشتر بود؛ در حالی­که انرژی حاصل از بارگذاری فشاری و خمشی در این نقاط کمتر بود. مقاومت برشی ساقه، مدول الاستیسیته فشاری، تنش خمشی و مدول خمشی در قسمت پایین ساقه و روی گره به ترتیب مگاپاسکال 47/2، 3/215، 4/93 و 3/721 و در قسمت بالای ساقه و بین گره ها به ترتیب مگاپاسکال 53/1، 5/84، 2/79 و 7/636 به­دست آمد. همچنین، انرژی برشی مخصوص، انرژی فشاری و خمشی در قسمت پایین ساقه و روی گره به ترتیب  mJ.mm^-2 8/41، 3/111 و 2/110 و در قسمت بالای ساقه و بین گره ها به ترتیب  mJ.mm^-2 1/56، 1/44 و 4/72 به­دست آمد. به­طور کلی می توان گفت که قسمت های پایین ساقه دارای ساختار سلولی و فیبری محکم بوده و در نتیجه بافت خشبی و سفت تری دارند و در قسمت گره نیز سلول­ها به­صورت رشته های مارپیچی و درهم تنیده هستند. بنابراین، خصوصیات مکانیکی ساقه نیشکر در قسمت های مختلف تحت تاثیر ساختار سلولی ساقه قرار می گیرد.

چکیده در طول چند دهه اخیر استفاده از مدل­های هیدرولوژیکی به منظور شبیه­سازی، درک بهتر فرایندها و صرفه جویی در هزینه­ها در حوضه‌های آبریز بسیار گسترش یافته است. برای شبیه­سازی رواناب در مقیاس حوزه­های آبخیز، مدل­های هیدرولوژیکی گوناگونی از جمله SWAT توسعه داده شده است. در این پژوهش از مدل SWAT برای شبیه­سازی رواناب ماهانه در حوزه آبخیز بازفت استفاده شد و تأثیر دبی چشمه­ها موجود در منطقه بر دقت شبیه­سازی آن در دو اجرا مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تأثیر دبی چشمه­ها بر جریان پایه، جریان بیشینه و شیب هیدروگراف­ها نسبت به داده­های مشاهداتی بسیار نزدیک­تر از حالتی است که دبی چشمه­ها وارد مدل SWAT نشده است؛  سپس مدل همراه با دبی چشمه­ها برای واسنجی و اعتبارسنجی با استفاده از الگوریتم پرندگان (PSO) انتخاب شد. در بخش آنالیز حساسیت، پارامترهای شماره منحنی (CN2)، زمان تاخیر برای آبخوان (GW_DELAY)، ضریب نفوذ آبخوان (RCHRG_DP)، فاکتور تاخیر دمای توده برف (TIMP) و متوسط کل بارش ماهانه در طول دوره پیش­بینی (PCPMM) بیشترین حساسیت را بر قابلیت شبیه­سازی مدل داشتند. مقادیر شاخص ارزیابی مدل شاملr-factor، p-factor و ضریب تبیین (R²) به ­دست آمده در مرحله واسنجی به ترتیب برابر 01/1، 76 درصد و 79/0 و در مرحله اعتبارسنجی برابر 76/0، 72 درصد و 57/0 بود. بنابراین با توجه به تأثیر چشمگیر دبی چشمه­ها و پارامترهای ورودی مدل بر شبیه­سازی روند تغییرات جریان در منطقه مورد مطالعه، به نظر می­رسد که در نظر گرفتن این عوامل در مدل­سازی با SWAT برای شبیه­سازی رواناب در حوزه­های آبخیز کوهستانی با توپوگرافی شدید، ضروری باشد.

چکیده داده‌های خواص فیزیکی و مکانیکی ارقام مختلف فندق می‌توانند به منظور بهینه‌سازی و طراحی تجهیزات برداشت و فرآوری این محصول مورد استفاده قرار گیرند. در عین حال، بررسی خواص غذایی میوه فندق در صنایع غذایی حائز اهمیت است. از این رو برخی خواص فیزیکی، مکانیکی و غذایی سه رقم فندق متداول در منطقه اشکورات گیلان واقع در شمال ایران با نام‌های گرد، بادامی و کشاورزی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. خواص فیزیکی شامل ابعاد، جرم، کرویت، مساحت رویه، جرم مخصوص حقیقی و ظاهری، تخلخل، زاویه انباشتگی، نسبت وزن میوه به فندق، سرعت حد، ضریب اصطکاک فندق و میوه آن بر روی صفحات گالوانیزه و تخته سه­لا بودند. چهار خاصیت مکانیکی شامل نیروی گسیختگی، تغییر شکل و انرژی جذب­شده تا نقطه گسیختگی و سختی ارقام مختلف فندق تعیین شدند. همچنین عناصر غذایی پروتئین خام، روغن، فیبر خام، ماده خشک، کربوهیدرات و برخی مواد معدنی مهم میوه­های فندق شامل فسفر، پتاسیم، ازت، آهن، روی و منگنز نیز مورد اندازه‌گیری و مقایسه قرار گرفتند. نتایج بیانگر وجود اختلافات معنی‌دار آماری بین صفات فیزیکی و مکانیکی ارقام مختلف فندق متداول در شمال ایران بود. همچنین جدولی از عناصر غذایی مهم میوه فندق برای ارقام مورد مطالعه، ارائه گردید. بر این اساس، بین داده‌های خواص غذایی ارقام مختلف فندق نیز اختلافات آماری معنی‌داری وجود داشت. این خواص می‌تواند به ویژگی‌های رقمی و شرایط رشد ارقام مختلف فندق مربوط باشد.

چکیده در این مطالعه به منظور تحلیل برهم­کنش تایر محرک-خاک از دو روش عددی و تجربی استفاده شد تا تاثیر تغییرات سرعت پیشروی و بار دینامیکی تایر روی تنش عمودی خاک در عمق­های مختلف مورد بررسی قرار گیرد. در روش عددی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس[1] برای شبیه­سازی خاک به عنوان ماده الاستو­پلاستیک از مدل دراکر-پراگر و برای طراحی مولفه­های سازنده تایر به عنوان لاستیک تراکم­ناپذیر، از مدل مواد هایپرالاستیک کرنش محدود و الاستیک استفاده شد. آزمون­های تجربی نیز با استفاده از آزمونگر تک چرخ و انباره خاک در سطوح مختلفی از سرعت پیشروی و بار دینامیکی در عمق­های مختلف خاک انجام گرفتند. مقایسه نتایج حاصل از هر دو روش حاکی از مطابقت خوب نتایج آزمون­های شبیه­سازی و تجربی بوده است. در هر دو آزمون، افزایش سرعت پیشروی تایر منجر به کاهش تنش عمودی خاک در ترکیب­های مختلف بار دینامیکی و عمق گردید، به طوری­که ضریب همبستگی نتایج تجربی و عددی در کمترین و بیشترین سرعت پیشروی تایر در بار دینامیکی2کیلو نیوتن و عمق 1/0 متر به ترتیب 87/0 و 91/0 درصد بوده است. در هر دو آزمون، کاهش تنش عمودی خاک بر اثر افزایش عمق، از یک الگوی توانی پیروی کرده است.

چکیده مطالعه انکوباسیون به منظور بررسی اثر کمپوست قارچ مصرفی(SMC) و بیوچار باگاس نیشکر(B) بر فراهمی واجزاء مختلف فسفر معدنی در یک خاک آهکی انجام گرفت. تیمار­ها شامل B1 و B2 (معادل15 و 30 تن در هکتار)، SMC1، SMC2 (معادل20 و 40 تن در هکتار) و شاهد(C) بودند. فسفر قابل جذب و محلول در آب، pH و شکل­های فسفر معدنی شامل دی­کلسیم ­فسفات(Ca₂-P)، اکتا­کلسیم فسفات(Ca₈-P)، فسفات­ آلومینیم(Al-P)، فسفات آهن(Fe-P)، فسفر­محبوس (OC-P) و آپاتیت (Ca₁₀-P) در زمان­های 14، 60 و 120 روز اندازه­گیری و از لحاظ آماری مقایسه شدند. نتایج نشان داد که فسفر­ قابل جذب از 8/8 میلی­گرم بر کیلوگرم در شاهد به 8/17، 8/28 و 4/12 به ترتیب در SMC1، SMC2 وB2 ­ به طور معنی­داری افزایش یافت(p<0.01) که با گذشت زمان در B2 روند افزایشی بود؛ ولی در SMC2 بیشترین مقدار در زمان 60 روز مشاهده شد. فسفر محلول در آب نیز از 1/2 میلی­گرم بر کیلوگرم در شاهد به 8/2 و 7/2 به ترتیب در SMC2 و B2 افزایش معنی­داری نشان داد و با گذشت زمان در SMC2 روند افزایشی بود. تیمار SMC2 به طور معنی­داری pH خاک را از 2/7 در شاهد به 1/7 کاهش داد. با گذشت زمان pH در همه تیمارها افزایش نشان­ داد. با گذشت زمان، SMC1 و SMC2 شکل Ca₂-P را در مقایسه با شاهد به طور معنی­دار افزایش دادند. همچنین، شکل­های Ca₈-P و Al-P از 158 و 27 میلی­گرم بر کیلوگرم در شاهد به ترتیب به 186 و 35 در SMC2 افزایش یافت(p<0.01). این نتایج بر اثر گذاری بیشتر SMC در تغییرات فسفر معدنی در مقایسه با بیوچار تاکید دارد؛ اگرچه مصرف بیوچار در سطوح بالا نیز مثبت بود.

چکیده هدف از این تحقیق بررسی ویژگی‌های مختلف خاک‌های سدیمی و خاک‏های همراه آن‏ها و تعیین عوامل مؤثر بر تشکیل این خاک‌ها در منطقه نیمه‌خشک دشت آبیک است. برای نیل به اهداف این تحقیق در سه موقعیت ارتفاعی واحد فیزیوگرافی دشت‌ آبرفتی دامنه‌ای شامل مناطق نسبتاً مرتفع، مناطق حد­واسط و مناطق پست مطالعه خاک­رخ‌ها انجام شد. در قسمت‌های نسبتاً مرتفع با وجود اختلاف ارتفاع پنج تا 10 متر، مقادیر سدیم تبادلی و هدایت الکتریکی اراضی کم بود و نشانه‌ای از وجود خاک‌های شور و سدیمی مشاهده نگردید. خاک‌های این قسمت از اراضی در تحت گروه زریک هاپلوکمبیدز طبقه‌بندی شدند. خاک‏های مناطق حد­واسط با اختلاف ارتفاع حدود دو تا پنج متر در تحت گروه­های سدیک زریک هاپلوکمبیدز و گروه بزرگ سدیک زریک هاپلوکلسیدز طبقه‌بندی شدند. خاک‌های سدیمی که به صورت لکه‌های سفیدرنگ در مناطق پست مشاهده ‌گردیدند، در تحت گروه‌های زریک و ورتیک ناترآرجیدز طبقه‌بندی شدند. بخش رس خاک شامل کانی‌های ایلیت، مونت­موریلونیت، کلریت و پالی‏گورسکیت بود. پوشش‌های رسی در افق‌های ناتریک توسط مطالعات میکرومورفولوژیکی و میکروسکپ الکترونی روبشی تأیید شد. عوامل اصلی تشکیل خاک‌های سدیمی و خاک‌های همراه آن‌ها در منطقه به وضعیت قرارگیری خاک‏ها، وجود پستی و بلندی محلی، حرکت‌های جانبی و عمقی آب و املاح محلول از مناطق مجاور به سمت اراضی پایین دست و افزایش رسوبات بادرفتی حاوی املاح شور و سدیمی در منطقه مرتبط است.