مهندسی زراعی

چکیده کانی‌های رس طبیعی در حذف آلودگی محیط‌های آبی از مزایای زیست محیطی و اقتصادی برخوردار هستند. تحقیق حاضر با هدف بررسی ترمودینامیک و سینتیک جذب روی توسط سپیولیت و کائولینیت از محلول‌های آبی اجرا گردید. مطالعات سینتیکی در دماهای 25، 35 و 45 درجه‌سانتی‌گراد و زمان‌های مختلف (5، 10، 15، 20، 30، 60، 120، 240، 480، 720، 1440 و 2880 دقیقه) بررسی شد. رفتار جذبی فلز روی توسط کانی‌های سپیولیت و کائولینیت در زمان‌های مختلف با مدل‌های سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، ایلوویچ و پخشیدگی درون ذره‌ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش زمان و کاهش دما از 45 به 25 درجه سانتی‌گراد، میزان جذب روی توسط هر دو کانی افزایش یافته است. همچنین زمان تعادل 720 دقیقه تعیین و بیشترین درصد حذف روی در دمای 25 درجه-سانتی‌گراد مشاهده شد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از برازش مدل‌های سینتیکی با داده‌های تجربی، مدل شبه مرتبه دوم با بالاترین ضریب تبیین (99/0-97/0= R2) به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. به‌طور کلی، ظرفیت جذب روی در هر سه دمای مورد مطالعه در کانی سپیولیت بیشتر از کائولینیت بود. پارامترهای ترمودینامیکی شامل تغییرات انرژی آزاد گیبس (ΔG)، آنتالپی (ΔH)و آنتروپی (ΔS)نشان داد که فرآیند جذب روی توسط کانی‌های مورد مطالعه یک واکنش گرمازا است.

چکیده در این مطالعه شاخص‌های کیفیت خاک با استفاده از تحلیل‌های‌چند متغیره در سه کاربری مختلف در منطقه توتکابن استان گیلان مورد ارزیابی قرار گرفت. 60 نمونه خاک مرکب از دو عمق صفر تا 15 و 15 تا 30 سانتی‌متری از سه کاربری جنگل، زراعی و مرتع برداشت شد. با استفاده از روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی(PCA) ، از میان 12 ویژگی موثر بر کیفیت خاک، چهار ویژگی شامل درصد رس، میانگین وزنی قطر خاکدانه، کربن آلی و فسفر قابل دسترس به‌عنوان حداقل ویژگی‌های مؤثر بر کیفیت خاک انتخاب شدند. سپس کیفیت خاک با استفاده از دو مدل شاخص کیفیت تجمعی (IQI) و شاخص کیفیت نمورو (NQI) به روش‌های نمره‌دهی خطی و غیرخطی (LS و NLS) و هرکدام در دو مجموعه کل داده‌ها (TDS) و داده‌های حداقل (MDS) ارزیابی شد. برای اولویتدهی و ارزیابی شاخص‌های کیفیت خاک از مجموع دو معیار شاخص حساسیت و درصد راندمان استفاده شد. نتایج نشان داد که شاخص‌های کیفیت خاک به روش نمره‌دهی خطی نسبت به غیرخطی تفاوت کیفیت خاک بین کاربری‌های مختلف را بهتر نشان می‌دهد؛ به‌طوری‌که کاربری جنگل و زراعی در مقایسه با مرتع از میانگین شاخص کیفیت خاک بالاتری برخوردار بود.. مقادیر درصد راندمان نشان داد که شاخص‌های IQI-LS و IQI-NLS برای مجموعه MDS در مقایسه با TDS با دارا بودن میزان راندمان 75 درصد از کارآیی بالاتری برخوردار هستند. براساس اولویت‌دهی شاخص‌های کیفیت خاک، شاخص IQI-LS-MDS اولین رتبه را به خود اختصاص داد، بر این اساس از بین شاخص‌های کیفیت خاک، IQI-LS-MDSبرای بررسی وضعیت کلی خاک در منطقه مطالعاتی قابلیت بیشتری دارد.

چکیده در این تحقیق خصوصیات مکانیکی و حرارتی پلت‌های ساخته شده از ترکیب خاک اره صنوبر و پسماندهای ذرت و سویا مورد ارزیابی قرار گرفت. در پژوهش حاضر، تاثیر چهار ترکیب مواد کشاورزی و جنگلی در دو سطح رطوبت (%12 و 18% بر مبنای وزن تر) بر شاخص‌های چگالی، تراکم پذیری، نسبت هاسنر، استحکام و ارزش حرارتی پلت‌های تولیدی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که چگالی پلت در رطوبت 18% کمتر از چگالی در رطوبت 12% بدست آمد. بیشترین چگالی مربوط به ترکیب 60% خاک اره چوب صنوبر-40% ساقه ذرت با مقدار حدود 149 کیلوگرم بر مترمکعب و کمترین مقدار مربوط به 100% ساقه سویا حدود 110 گیلوگرم بر متر مکعب بدست آمد. همچنین، نسبت هانسر و CI در پلت های ترکیبی که دارای درصد خاک اره بیشتری هستند و نیز در ترکیب خاک اره با ساقه ذرت در محدوده مجاز قرار گرفته اند. بالاترین میزان استحکام پلت 8/23 نیوتن بر سانتیمتر مربوط به 100% خاک اره در رطوبت 18% و کمترین آن 4/15 نیوتن بر سانتیمتر مربوط به 100% ساقه سویا در رطوبت 12% بدست آمد. ارزش حرارتی پلت‌ها در محدوده 37/14 الی 52/18 مگاژول بر کیلوگرم قرار دارد که مقدار حداقل برای پلت ساخته شده از 100% ساقه سویا در رطوبت 18% و مقدار حداکثر از پلت ساخته شده از 100% خاک اره چوب صنوبر و در رطوبت 12% بدست آمد. بنابراین استفاده از ضایعات کشاورزی و ترکیب مناسب آنها به دلیل ایجاد چگالی و استحکام مناسب گزینه خوبی برای تولید سوخت-های زیستی می‌باشد.

چکیده طبقه بندی داده های نامتعادل به یک موضوع تحقیقاتی مهم در زمینه داده کاوی تبدیل شده است. هدف از انجام این پژوهش شناسایی صحیح نمونه های کلاس اقلیت و افزایش دقت طبقه بندی کلاس های خاک با استفاده از رویکرد مدل تجمعی در بخشی از اراضی جنوب غربی استان زنجان است. تعداد 148 خاکرخ با روش الگوی شبکه‌بندی منظم و میانگین فاصله 500 متر حفر، تشریح و با تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی تا سطح فامیل رده بندی گردید. مناسب ترین متغیرهای محیطی بر اساس نظر کارشناسی و رویکرد تحلیل مؤلفه اصلی از میان 57 متغیر شامل اطلاعات نقشه های ژئومورفولوژی و زمین شناسی، مدل رقومی ارتفاع و داده های حاصل از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 برای پیش بینی کلاس های خاک انتخاب شد. مدل‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازی رابطه خاک - زمین نما با استفاده از الگوریتم های یادگیرنده جنگل تصادفی، درخت تصمیم توسعه‌یافته و رگرسیون لجستیک چندجمله ای و مدل تجمعی (بعد از متعادل سازی داده ها) در محیط نرم‌افزار "Rstudio" انجام شد. صحت کلی و ضریب کاپا برای ارزیابی کلاس های خاک در سطح زیرگروه به ترتیب در مدل های فردی رگرسیون لجستیک چندجمله ای 65 درصد و 0/41، جنگل تصادفی 65 درصد و 0/32، درخت تصمیم توسعه‌یافته 60 درصد و 0/35 و در مدل تجمعی 70 درصد و 0/62 به دست آمد. نتایج صحت کاربر و صحت تولیدکننده نشان داد در میان مدل های فردی، مدل رگرسیون لجستیک چندجمله ای دقت بالاتری در پیش بینی کلاس های خاک دارد.

چکیده به‌منظور بررسی تأثیر کربن فعال بر توزیع مقدار بور در اندام‌های مختلف گیاهان تحت تنش آب آبیاری حاوی بور، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در شرایط گلخانه‌ای در دانشکده کشاورزی دانشگاه جیرفت اجرا شد. تیمارها شامل 3 نوع گیاه (خیار سبز، گوجه‌فرنگی و بادمجان)، 3 سطح غلظت بور در آب آبیاری (03/0، 5/2 و 5 میلی‌گرم بر لیتر) از منبع اسید بوریک و 4 سطح کربن فعال (صفر، 1، 2 و 3 درصد خاک) بودند؛ بنابراین این آزمایش 36 تیمار داشت که با لحاظ نمودن 3 تکرار در مجموع 108 واحد آزمایشی وجود داشت. گیاهان به مدت 60 روز تحت تیمارها قرار گرفتند و پس سپری شدن زمان مذکور گیاهان برداشت و بعد از آماده‌سازی نمونه‌های برداشت شده در آن‌ها غلظت فلزات (بور، آهن، روی، مس و منگنز) اندازه‌گیری گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش غلظت بور در تیمارها، غلظت عناصر مس (76/14 درصد) و آهن (45/4 درصد) در اندام هوایی گیاهان افزایش ولی غلظت عناصر منگنز (72/9 درصد) و روی (02/47 درصد) کاهش‌ یافت. در مورد اثر کربن فعال نیز نتایج نشان دادند که با افزایش مقدار کربن فعال در تیمارها غلظت عنصر روی (41/63 درصد) در اندام هوایی گیاهان کاهش و در مقابل مقدار آهن (21/12 درصد) افزایش داشت. با افزودن کربن فعال، به دلیل تخلخل، سطح ویژه زیاد و اثر گروه‌های عاملی، بور موجود آب آبیاری به دلیل جذب توسط کربن فعال، کاهش یافته و در نتیجه مقدار جذب و انباشت بور در اندام هوایی گیاهان کاهش یافت. احتمالاً استفاده از 2 تا 3 درصد کربن فعال می‌تواند اثر مسمومیت بور آب آبیاری تا حد قابل قبولی کاهش دهد.

چکیده بیوگاز یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر و مهم می‌باشد که می‌توان آن را با استفاده از مواد ضایعاتی نظیر مواد آلی کربن‌دار از منابعی چون پسماند دامی، کشاورزی، صنعتی و خانگی تولید کرد. بر آن اساس در تحقیق حاضر به بررسی تأثیر پوست باقلا و لرزش هاضم بر میزان تولید بیوگاز و اجزاء تشکیل‌دهنده آن پرداخته شد. برای این منظور، 9 هاضم با حجم یکسان حدود 14 لیتر با قابلیت اندازه‌گیری pH و حجم گاز تولیدی آماده‌سازی شد. آزمایشات در شرایط کنترل شده با دمای میانگین 28-30 درجه سلسیوس با بارگذاری هاضم‌ها به مقدار 7 کیلوگرم پوست باقلا و آب با نسبت 1:1 انجام شد. آزمایش در سه تکرار و با اثر عامل هاضم‌های ثابت، هاضم‌های با لرزش هر سه روز یکبار و هاضم‌های با لرزش هر روز انجام گرفت. مدت زمان نگهداری فرآیند تا پایان 30 روز تعیین گردید. در طول فرآیند، تغییرات pH و فشار گاز هر سه روز یکبار ثبت گردید و برای تعیین میزان و اجزاء تشکیل‌دهنده گازها هر ده روز یکبار داده‌گیری انجام گرفت. برای شناسایی اجزاء تشکیل‌دهنده بیوگاز، از دستگاه کروماتوگرافی استفاده شد. نتایج حاکی از تأثیر مقدار لرزش بر میزان PH درون هاضم داشت. بیشترین مقدار مربوط به هاضم با لرزش هر روز بوده و تغییرات در این هاضم با 78/6 دارای بالاترین مقدار بود. همچنین، لرزش هاضم‌ها تأثیر معنی‌داری بر میزان تولید بیوگاز داشته و تاثیرات ساختاری درون هاضم را بهبود ‌بخشید. اما تکرار زیاد لرزش در مقدار تولید بیوگاز تأثیر معنی‌داری نداشت. میانگین میزان تولید متان در این فرآیند در هاضم‌های با لرزش هر روز 06/34 درصد مول، هاضم‌های با لرزش سه روز یکبار 09/23 درصد مول و هاضم‌های ثابت 32/17 درصد مول بود. در کل نتایج نشان داد که لرزش هاضم‌ها بهبود قابل توجهی در تولید بیوگاز و متان ایجاد کرده و تأثیر مثبتی بر pH و ساختار داخل هاضم دارد.