مهندسی زراعی

چکیده به منظور بررسی درجه تکامل خاک­های جنگلی مدرن تشکیل شده بر روی لس، 6 خاک­رخ واقع در یک گرادیان بارندگی در شمال ایران (استان­های گلستان و مازندران) انتخاب گردید و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، میکرومورفولوژی و برخی شاخص­های رنگ آن­ها مورد بررسی قرار گرفت. خاک­های مورد مطالعه در رده­های آلفی­سول و مالی­سول طبقه­بندی شدند. نتایج نشان داد که دو فرایند مهم در تشکیل و تکامل خاک­های این مناطق، آبشویی آهک و متعاقب آن تجمع رس می­باشد. همچنین مطالعات میکرومورفولوژی نشان داد که رابطه مثبتی بین گرادیان تغییرات اقلیمی (افزایش بارندگی) و شاخص میکرومورفولوژیکی تکامل خاک (MISECA) وجود دارد. بی­فابریک غالب خاک­ها بدلیل آبشویی آهک در افق­های آرجیلیک، لکه­ای و در افق­های کلسیک، کریستالیتیک می­باشد. در منطقه توشن تشکیل و حفظ پوشش‌های ضخیم و قرمز رنگ رس به غالب­بودن ورمیکولیت در این خاک­رخ نسبت داده شد. رابطه همبستگی بین سه شاخص رنگ هارست، تورنت و الکساندر با انواع شکل­های آهن، نشان داد که شاخص تورنت و الکساندر برای منطقه مورد مطالعه، بهتر از شاخص هارست عمل نموده است .به­علاوه شاخص میکرومورفولوژیکی تکامل خاک بیشترین همبستگی را با شاخص تورنت نشان داد.

چکیده هدف از این مطالعه، ارزیابی برخی پارمترهای موثر بر طراحی دستگاه انتقال نئوماتیک فاز رقیق افقی برای شکر می­باشد. بدین منظور، ابتدا برخی از خواص فیزیکی ذرات شکرکه مورد نیاز در طراحی دستگاه هستند، محاسبه و تعیین شد. افت فشار کل با جمع نمودن سهم دو بخش هوا و مواد با استفاده از معادلات تجربی به‌دست آمد. افت فشار با تغییر سرعت هوای ورودی دمنده در 5 سطح، نرخ جریان جرمی ذرات شکر در 3 سطح و طول لوله‌‌ی انتقال در 3 سطح، اندازه‌گیری گردید. آنالیز واریانس داده‌ها نشان داد که تاثیر فاکتورهای مورد نظر و اثر متقابل آن‌ها بر افت فشار کل در سطح اطمینان 1 درصد معنی‌دار است. رابطه‌ی بین افت فشار کل با سرعت هوای ورودی و دبی جرمی شکر به صورت معادله‌ی درجه دوم و با طول لوله به صورت خطی بود. جهت سنجش تغییرات در خواص کیفی فیزیکی شکر، پس از انتقال توسط دستگاه، اثرات فاکتورهای طول، دبی جرمی شکر و سرعت انتقال در سطوح ذکر شده بر دو خاصیت قطر میانگین ذرات و ضریب پراکندگی آن‌ها بررسی گردید. آنالیز واریانس این داده‌ها نشان داد تاثیر فاکتورهای مورد نظر و اثر متقابل آن‌ها بر ایجاد تغییر در خواص کیفی فیزیکی شکر در سطح اطمینان 1 درصد معنی‌دار است. با افزایش طول، دبی جرمی و سرعت، قطر میانگین ذرات کاهش و میزان پراکندگی در اندازه‌ی آن‌ها افزایش یافت. مقایسه‌ی میانگین داده‌ها نشان داد که سرعت و طول به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر ایجاد تغییر در خواص کیفی شکر دارند. افزایش طول لوله بدون تغییر سایر عوامل تاثیر زیادی بر شکستگی ذرات نخواهد داشت.

چکیده تجمع فسفر در محیط­های آبی باعث به خطر افتادن حیات موجودات زنده می­شود. از این رو، ارائه یک روش موثر جهت حذف فسفر از محلول­های آبی ضروری به نظر می­رسد. مطالعه حاضر با هدف تولید یک کانی هیدروکسید دوگانه لایه­ای منیزیم-آهن و بررسی رفتار آن در جذب فسفر از محلول آبی انجام شد. کانی مورد نظر به روش هم­رسوبی در فاز مایع با ترکیب کلریدمنیزیم و کلریدآهن با نسبت مولی 3 به 1 در pH=10 در آزمایشگاه تهیه و ساختار بلوری آن توسط آنالیز پراش پرتو ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. قابلیت جذب فسفر توسط هیدروکسید دوگانه لایه­ای منیزیم-آهن تولید شده با انجام آزمایشات تعادلی در حالت بسته بررسی و اثر عواملی نظیر غلظت اولیه فسفر، pH و زمان تماس مطالعه گردید. نتایج نشان داد که فرآیند جذب فسفر توسط هیدروکسید دوگانه لایه­ای یک فرآیند وابسته به pH بوده و بیشترین جذب در pH=4 اتفاق افتاد. زمان تعادل برای واکنش جذب فسفر 60 دقیقه بود و سینتیک جذب به خوبی توسط مدل شبه رده دوم توصیف گردید. داده­های هم­دمای جذب فسفر به خوبی با مدل لانگمویر برازش یافتند و حداکثر ظرفیت جذب فسفر 96/13 میلی­گرم بر گرم محاسبه شد. مطالعات سینتیکی و اثر pH بر روی جذب فسفر نشان داد که مکانیسم­های احتمالی درگیر در فرآیند جذب فسفر به صورت برهم­کنش الکترواستاتیک، تبادل لیگاندی و تشکیل کمپلکس سطحی بود. نتایج این پژوهش نشان داد که هیدروکسید دوگانه لایه­ای منیزیم-آهن به عنوان یک جاذب کم هزینه و دوست­دار محیط زیست قابلیت موثری در حذف فسفر از محلول­های آبی دارا می­باشد.

چکیده این تحقیق با هدف بررسی تاثیر عناصر کم مصرف و مواد هیومیکی بر خواص آنتی­اکسیدانی مرزنجوش­استانبولی انجام شد. برای این منظور محلول­پاشی عناصر آهن (Fe)، روی (Zn)، مس (Cu) و مواد هیومیکی (HA) و تلفیق آنها با غلظت 3 درهزار به­صورت طرح بلوک کامل تصادفی در 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه انجام گرفت. تعداد 10 نمونه­ی گیاهی از هر کرت در سال دوم با 50 درصد گلدهی برداشت شد و خصوصیات آنتی‌اکسیدانی شامل محتوای فنل کل، محتوای فلاوونوئیدی و سنجش درصد جمع‌آوری رادیکال DPPH^[1]، نیتریک اکسید و شکستگی زنجیر اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین وزن خشک برگ به ترتیب مربوط به تیمارکودی Zn+Cu+HA+Fe و Cu بود. بیشترین درصد اسانس در تیمار Zn+Cu+HA (50/3درصد) و کمترین آن در تیمار Fe+HA  (28/2 درصد) مشاهده شد. بیشترین مقدار فنل کل (3/72 ­گرم گالیک اسید در گرم ماده خشک) در تیمار با Zn، محتوای فلاونوئیدی (88/7 گرم کوئرستین در100 گرم ماده خشک)  در تیمار با HA و جمع­آوری رادیکال فعال DPPH (1/74 %) در تیمار با Fe+Cu+Zn+HA مشاهده گردید؛ همچنین حداکثر مقدار جمع­آوری رادیکال نیتریک اکسید (3/50%) در محلول­پاشی با Zn و سنجش شکستگی زنجیر (-Abs-3/min/mg extract 7/70) در تیمار با Fe+Zn ثبت شد. نتیجتا می‌توان اذعان داشت که مصرف عناصر کم­مصرف و مواد هیومیکی می­تواند صفات کیفی (درصد اسانس و خواص آنتی اکسیدانی) مربوط به عملکردهای بیوشیمیایی مرزنجوش استانبولی را تحت تاثیر قرار دهد لذا با توجه به هدف می بایستی به مصرف مستقل و تلفیقی عناصر کم­مصرف و مواد هیومیکی توجه شود.

چکیده یکی از متداول­ترین روش­های نگهداری گیاهان دارویی، به منظور ماندگاری طولانی تر آن­ها، خشک کردن می­باشد. به­لیمو از جمله گیاهان دارویی است که دارای خواص بسیاری از جمله ضد تشنج، آرام بخش و ضد سرماخوردگی می­باشد. در این پژوهش از یک خشک­کن جریان پیوسته مجهز به سامانه پیش­گرمایش خورشیدی برای خشک کردن برگ‌های به­لیمو استفاده شد و به منظور مشخص شدن تفاوت معنی­دار بین تأثیر سرعت­ها و دماهای متفاوت هوا در روش خشک­کن از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. سپس برای مقایسه کیفیت محصول خشک شده با روش سنتی خشک کردن (سایه و آفتاب)، بازده اسانس برای هر نمونه­ی خشک شده با دستگاه اسانس­گیری کلونجر و به روش تقطیر با آب به­دست آمد و برای تعیین معنی­داری بازده استخراج اسانس هر تیمار، از طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین بازده اسانس در روش خشک­کن و دمای 40 درجه سلسیوس و سرعت هوای 2 متربرثانیه به میزان 61/0 درصد و کمترین بازده اسانس در روش خشک کردن در آفتاب به میزان 23/0 درصد بدست آمد. کمترین زمان خشک کردن مربوط به روش استفاده از خشک­کن در دمای 50 درجه سلسیوس و سرعت 2 متر برثانیه به مدت 110 دقیقه و بیشترین زمان در روش سنتی خشک کردن (روش سایه) به مدت 720 دقیقه رخ داده­است بر طبق نتایج به‌دست آمده، استفاده از این سامانه به منظور خشک کردن به­لیمو می­تواند باعث افزایش کیفیت محصول و کاهش زمان خشک شدن در مقایسه با روش­های سنتی خشک کردن شود.

چکیده نیتروژن یکی از عناصر اصلی مورد نیاز گیاه می باشد و بیشتر از سایر عناصر در تغذیه گیاهی مصرف می شود. نیتروژن جزء مهمی از ملکول کلروفیل را تشکیل می‌دهد و در ساختمان کلروفیل بصورت پروتئین وجود دارد. بدون نیتروژن رشد گیاه به مقدار بسیار زیادی کاهش می‌یابد. این تحقیق به منظور برآورد مقدار نیتروژن و کلروفیل برگ گیاه نیشکر از روی شاخص های رنگی استخراج شده از تصاویر هوایی دیجیتال که توسط کوادکوپتر از دو ارتفاع ۵ متر و ۱۰ متر و در مزارع شرکت کشت و صنعت دعبل خزاعی گرفته شدند، انجام گرفت. تصاویر استفاده شده برای این تحقیق از سه مزرعه با دوره های رشد مختلف بودند. همزمان با تصویر برداری، میزان کلروفیل برگ نیشکر در نقاط مشخص شده نیز با کلروفیل متر دستی تعیین گردید، همچنین نمونه برداری از مزارع برای تعیین مقدار واقعی نیتروژن به روش کلدال انجام شد. نتایج آزمایشات، پردازش تصاویر و مدلسازی رگرسیونی نشان داد که معادلات رگرسیونی می‌توانند برای دو ارتفاع ۵ و ۱۰ متر به ترتیب میزان نیتروژن را با ضرایب تبیین 3/74 و ۷7 درصد؛ و کلروفیل را با ضرایب تبیین ۶۲ و ۶۹ درصد برآورد کنند. همچنین مدل رگرسیونی ارائه شده برای تخمین میزان نیتروژن گیاه نیشکر از روی کلروفیل برگ دارای ضریب تبیین ۶۸ درصد بود. با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق با تعیین ارتباط بین نیتروژن و رنگ گیاه می‌توان از وضعیت نیتروژن و کلروفیل گیاه نیشکر آگاه شد.

چکیده چرخه‌های تر و خشک شدن در خاک دارای اثرهای مثبت و منفی بر پایداری ساختمان خاک می‌باشد. مواد آلی می‌تواند پیامدهای این چرخه‌ها را در خاک تحت تأثیر قرار دهد. این پژوهش با هدف بررسی اثر هم‌زمان چرخه‌های تر و خشک شدن و مواد آلی بر شاخص‌های پایداری ساختمان خاک در روش ارزیابی منحنی مشخصه رطوبتی پر انرژی انجام گرفت. برای این منظور بقایای گلرنگ در سه سطح صفر، 1 و 2 درصد در شش تیمار چرخه‌های تر و خشک شدن شامل صفر، 1، 2، 4، 8 و 10 چرخه در سه تکرار به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش تعداد چرخه‌های تر و خشک شدن از صفر تا 4 چرخه با افزایش حجم منافذ قابل زهکشی و کاهش مکش در نقطه عطف منحنی رطوبتی سبب افزایش شاخص پایداری و نسبت پایداری ساختمان خاک شد. افزایش بیش‌تر تعداد چرخه‌ها پایداری ساختمان و شاخص‌ها مربوطه را کاهش داد. افزایش ماده آلی نیز سبب بهبود ساختمان خاک به ویژه در تیمار 2 درصد بقایا شد و اثر مخرب اعمال 10 چرخه تر و خشک شدن را کاهش داد. شاخص S در تیمار اعمال 4 چرخه حداکثر بود و با افزایش بیش‌تر تعداد چرخه‌ها کاهش یافت. در مجموع می‌توان نتیجه گرفت که وقوع تعداد اندک چرخه‌های تر و خشک شدن باعث بهبود وضعیت ساختمانی خاک و کیفیت فیزیکی خاک می‌شود، اما اعمال چرخه‌های پی در پی می‌تواند آثار مخرب به دنبال داشته باشد.

چکیده گیاه­پالایی راهکار مناسبی برای پالایش خاک­های آلوده به فلزات سنگین است. هدف از این پژوهش بررسی توانایی گیاه­پالایی سرب توسط افسنتین (Artemicia absantium L.) و توق (Xanthium strumarium L.) در یک خاک آهکی آلوده بود. این پژوهش در شرایط گلخانه­ای بصورت آزمایش فاکتوریل، در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی و در سه تکرار در گلخانه گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه انجام شد. بدین منظور یک نمونه خاک انتخاب و به­طور یکنواختی با غلظت­های مختلف سرب (صفر، 250، 500 و 1000 میلی­گرم بر کیلوگرم خاک) آلوده شد. سپس کشت گیاهان در خاک آلوده انجام شد (24 گلدان). در پایان دوره رشد، وزن خشک ریشه و شاخساره، غلظت سرب در ریشه و شاخساره گیاهان و سرب زیست­فراهم خاک اندازه­گیری شد. همچنین، شاخص­های گیاه­پالایی محاسبه شدند. نتایج نشان داد با افزایش آلودگی سرب در خاک، وزن خشک ریشه و شاخساره و تحمل گیاهان کاهش یافت، در حالی­که غلظت سرب ریشه و شاخساره، سرب تثبیت شده در ریشه و سرب استخراج شده توسط شاخساره گیاهان، افزایش یافت. بین شاخص تحمل دو گیاه تفاوت معنی­داری (05/0P≤) وجود نداشت. نتایج همچنین نشان داد اندوزش سرب در ریشه توق (میانگین mBAF و mBCF ریشه و mTF به­ترتیب 65/1 درصد، 48/5 و 97/0) بیش­تر از افسنتین بود. در حالی­که اندوزش سرب در شاخساره افسنتین (میانگین mBAF، mBCF شاخساره و mTF به­ترتیب 79/2 درصد، 86/2 و 84/1) بیش­تر بود. بنابراین می­توان نتیجه­گیری کرد توق و افسنتین به­ترتیب در تثبیت گیاهی و استخراج گیاهی سرب در خاک­های آلوده (بویژه در سطوح 250 و 500 میلی­گرم بر کیلوگرم) موثر باشند.  

چکیده افزایش عملکرد و به دنبال آن افزایش غلظت عناصر پرمصرف و کم مصرف در گیاه یکی از جنبه­های مهم کشاورزی است. یکی از راهکارهای جدیدی که می­تواند در این زمینه مورد استفاده قرار گیرد استفاده از آب مغناطیسی است. آب مغناطیسی بواسطه عبور آب از یک میدان مغناطیسی بدست می­آید. بدین منظور آزمایشی در قالب فاکتوریل با دو تیمار اصلی اضافه کردن و اضافه نکردن کود پتاسیمی و روی و پنج تیمار فرعی (شدت­های مختلف میدان مغناطیسی شامل 4/0 سیم پیچ، 3/0 آهنربا، 3/0 سیم پیچ، 1/0 سیم­پیچ و تیمار شاهد) در چهار تکرار (40=n) در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که تمام کرت­هایی که بوسیله آب مغناطیسی آبیاری شده بودند دارای بوته­های با ارتفاع بیشتر و همچنین عملکرد بیشتری بودند. همچنین بوته­هایی که بوسیله آب مغناطیسی آبیاری شده بودند دارای غلظت بالاتری (p <0.01) از روی و آهن در بلال خود بودند. در بین تیمارهای آب مغناطیسی، شدت 4/0 تسلا بیشترین تأثیر را بر عملکرد و ارتفاع ذرت و همچنین غلظت روی و آهن در بلال داشت (p <0.01). عملکرد ذرت در تیمارهای 4/0 سیم پیچ، 3/0 آهنربا، 3/0 سیم پیچ و 1/0 سیم پیچ که کود پتاسیمی و روی به آنها اضافه شده بود نسبت به تیمار شاهد افزایش نشان داد. این نتایج نشان می­دهد که راهکار مغناطیس نمودن آب می­تواند به عنوان یک گزینه مناسب برای افزایش غلظت عناصر غذایی،کمیت و کیفیت عملکرد ذرت علوفه­ای مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده کشاورزی پایدار بر مبنای استفاده از کودهای زیستی و آلی، راه‌حل مناسبی جهت تأمین عناصر غذایی، افزایش تنوع زیستی، بهبود کیفیت و افزایش رشد و عملکرد گیاه بشمار می‌رود. قارچ‌های میکوریزا آربوسکولار از فراوان­ترین ریز موجودات خاک هستند و از عوامل ضروری در سیستم پایدار خاک و گیاه محسوب می­شوند. به منظور بررسی برهمکنش قارچ میکوریزا (Glomus intraradices) و فیلترکیک (از ضایعات کارخانه نیشکر در سه سطح 0، 5/1 و 3 درصد وزنی) بر میزان جذب برخی از عناصر غذایی و همچنین ویژگی‌های رشدی در گیاه گشنیز (Coriandrum sativum L.) آزمایشی گلدانی در قالب فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار (در مجموع 24 واحد آزمایشی) انجام شد. نتایج نشان داد افزودن فیلترکیک و تلقیح ریشه گیاه گشنیز با میکوریزا سبب افزایش ویژگی‌های رشد و غلظت عناصر ضروری در اندام هوایی گیاه می‌گردد. بهترین نتایج در بسیاری از ویژگی‌های مورد بررسی در تیمار کاربرد همزمان فیلترکیک و میکوریزا مشاهده گردید که نشان‌دهنده برهمکنش مثبت این دو کود آلی و زیستی است. فیلترکیک با تأثیر بر غلظت عناصر در شکل قابل جذب و همچنین با تحریک فرایندهای زیستی به افزایش فعالیت قارچ میکوریزا کمک کرده و در مقابل قارچ میکوریزا با تسریع فرایندهای معدنی شدن عناصر و افزایش قابلیت و سطح جذب آنها اثر کود آلی را بر رشد گیاه بهبود داده است. استفاده از فیلترکیک به همراه میکوریزا نه تنها اثر کاهشی بر عملکرد میکوریزا نداشته بلکه با بهره‌مندی از اثرات متقابل مؤثر باعث بهبود عملکرد هردو کود آلی و زیستی می‌گردد.