مهندسی زراعی

چکیده انتخاب الگوی‌کشت یکی از عوامل اصلی افزایش بهره‌وری تولید در کشاورزی محسوب می‌شود. با توجه به گستردگی معیارها و تأثیر متفاوت آن‌ها بر الگوی‌کشت، استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری ضروری است. از این‌رو، پژوهش حاضر به اولویت‌بندی عوامل مؤثر بر تعیین الگوی‌کشت مناسب محصولات کشاورزی با ‌به‌کارگیری روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره می‌پردازد. پژوهش در پهنه کشاورزی دشت سیلاخور در استان لرستان اجرا شد. از چهار روش تصمیم‌گیری شامل تحلیل سلسله مراتبی، میانگین ساده وزنی، تاپسیس، و ویکور برای تعیین اولویت عوامل کشت استفاده شد. عوامل مؤثر بر انتخاب الگوی‌کشت در منطقه را می‌توان به‌ ترتیب در شش عامل، مکانیزاسیونی(فنی)- زراعی (با وزن 11/0)، خاک و اقلیم (با وزن 13/0)، مدیریتی کلان دولت (با وزن 42/0)، پشتیبان تولید (با وزن 02/0)، اجتماعی و حاشیه‌ای تولید (با وزن 04/0)، دسته‌بندی کرد که در مجموع عوامل مؤثر در انتخاب الگوی‌-کشت منطقه را تبیین می‌کنند. همچنین، عامل‌های سود محصول (با وزن 125/0)، سیاست کلان دولت (با وزن 122/0)، دسترسی به سرمایه نقدی موردنیاز کشت‌و‌ کار (با وزن 116/0)، اندازه واحد بهره‌‌برداری (با وزن 021/0) و نیاز آبی محصول (با وزن 014/0)، بیشترین اولویت را در انتخاب الگوی‌کشت داشتند. در نهایت با ادغام استراتژی‌ها و روش میانگین رتبه‌، الگوی‌‌کشت منطقه به‌ ترتیب اولویت و رتبه، به‌ صورت گندم (5/1)، چغندرقندپاییزه (5/2)، کلزا (3)، جو (5/3)، برنج (6)، کینوا (25/6)، نخودپاییزه و زعفران (75/6)، پیشنهاد شد.

چکیده تغییر کاربری اراضی یکی از مهم‌ترین معضلات کنونی کشور ما به ویژه در اراضی جنگل‌های هیرکانی شمال کشور است. در این مطالعه سعی شده است تاثیرات این تغییرات در درازمدت ( 50 ساله) بر برخی شاخص‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک مورد ارزیابی قرار گیرد. بدین منظور سه کاربری جنگل طبیعی، چایکاری و شالیکاری تعیین و در هر کاربری 10 نقطه با شرایط یکسان از نظر شیب، درصد پوشش گیاهی و مدیریت انتخاب شدند و تجزیه‌های مختلف روی نمونه‌ها صورت گرفت . نتایج آماری در این مطالعه نشان داد، بر اثر تغییر کاربری اراضی از جنگل به چایکاری و شالیکاری میزان کربن آلی کاهش و در مقابل میزان pH و کربنات کلسیم افزایش یافته است. بر اثر تغییر کاربری اراضی جنگلی به دوکاربری دیگر به طور معنی‌داری شاخص‌های پایداری خاکدانه ها (MWD، GMD و WSA) کاهش یافته است و به تبع آن جرم مخصوص ظاهری خاک افزایش یافته است. این افزایش یک رخداد مخرب است، زیرا حاکی از تخریب ساختمان خاک است. میزان MWD در جنگل معادل 95/1 میلی متر، در اراضی چایکاری 2/1 میلی متر و در اراضی شالیکاری معادل 45/0 میلی‌متر متغیر بود. میزان کربن آلی ذره ای به عنوان یکی از شاخص‌های کیفیت خاک در اراضی جنگلی در حداکثر مقدار مشاهده شد. این تغییر علاوه بر کاهش مواد آلی ناشی از تردد بیش از حد ماشین‌آلات در اراضی شالیزاری نیز می باشد. نتایج نشان داد که میانگین تنفس میکروبی به عنوان شاخص زیستی خاک در جنگل طبیعی معادل 300 میلی گرم در روز در هر گرم خاک بوده و در دو کاربری چایکاری و شالیکاری به ترتیب معادل 200 و 120 میلی گرم بر گرم خاک در روز محاسبه شد که در هر سه کاربری اختلاف معنی‌داری (P<0.05) نشان داد. در مجموع نتایج نشان داد که تغییر کاربری اراضی در منطقه مورد مطالعه باعث تخریب اراضی و کاهش تقلیل کیفیت خاک شده است.

چکیده این تحقیق با هدف بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر اجزای شیمیایی و شاخص مقاومت کربن آلی خاک در حوزه آبخیز توشن در جنوب غربی شهرستان گرگان (استان گلستان) در شمال ایران به انجام رسید. از چهار نوع کاربری غالب منطقه مورد مطالعه شامل 1) جنگل، 2) اراضی کشاورزی، 3) باغ و 4) اراضی رها شده در دو عمق 10-0 و 20-10 سانتی متری نمونه برداری شد. جزء بندی کربن آلی خاک، 1) کربن آلی مقاوم با هیدرولیز اسیدی و 2) کربن لبایل (‌مجموع کربن آلی محلول در آب، کربن زیست توده میکروبی و کربن قابل معدنی شدن میکروبی) انجام شد. شاخص مقاومت کربن که از تغییرات شدت کربن آلی خاک در پاسخ به تغییـر مـدیریت خاک است، تعیین شد. نتایج نشان داد عمق اول کاربری جنگل بیشترین مقدار کربن کل و کربن آلی خاک (به ترتیب 12/6 و 5/3 درصد) را داشت. همچنین بیشترین مقدار کربن آلی مقاوم (هیدرولیز با HCl)، کربن آلی محلول در آب، کربن زیست توده میکروبی و قابل معدنی شدن میکروبی در کاربری جنگل مشاهده شد. عمق دوم کاربری جنگل بیشترین و عمق دوم کاربری باغ کمترین مقدار شاخص مقاومت کربن آلی (به ترتیب 1/82 و 17/50 درصد) را داشتند. در همه کاربری‌ها به جز جنگل با افزایش عمق نمونه‌برداری، از میزان شاخص مقاومت کربن آلی خاک کاسته شد. نتایج کلی نشان داد تغییرکاربری اراضی و جنگل تراشی به طور محسوس بر جزء بندی شیمیایی کربن آلی خاک مؤثر بوده و شاخص مقاومت کربن آلی خاک می‌تواند شاخصی مناسب برای ارزیابی سریع کیفیت خاک باشـد.

چکیده از شاخص‌های مکانیزاسیون برنج، می‌توان در برآورد صحیح تعداد ماشین‌ و انجام به موقع عملیات کشاورزی استفاده کرد. در این مطالعه، با جمع‌آوری اطلاعات و داده‌ها از طریق تکمیل پرسشنامه و با مراجعه به منابع آماری موجود، شاخص‌های تعیین کننده وضعیت مکانیزاسیون، روزهای کاری و بازده مزرعه‌ای محاسبه شدند. تعداد ماشین‌های کشاورزی جهت انجام به موقع عملیات مکانیزه در بازه زمانی مورد نیاز برای مراحل مختلف تولید برنج با استفاده از روش فرصت زمانی برآورد گردید. نتایج نشان داد، در نواحی مرکزی و جنوبی به ترتیب، درجه مکانیزاسیون 1/65 و 9/78 درصد، سطح مکانیزاسیون 71/2 و 12/9 اسب‌بخار بر هکتار، متوسط ظرفیت مکانیزاسیون 74/415 و 10/782 اسب‌بخار-ساعت بر هکتار بود. همچنین بطور متوسط در نواحی مرکزی و جنوبی به‌ترتیب به ازای هر 35 و 5 هکتار یک تراکتور، 5 و 11 هکتار یک تیلر، 46 و 31 هکتار یک نشاکار و هر 88 و 56 هکتار یک کمباین برداشت برنج موجود است. با توجه به نتایج، تعداد ماشین‌های موجود نواحی مرکزی در خاک‌ورزی 1/77 و داشت 55 درصد بیشتر و در نشاکاری 6/35 و برداشت 2/41 درصد کمتر و نواحی جنوبی در خاک‌ورزی 7/79 و برداشت 8/25 درصد بیشتر و در نشاکاری 4/56 و داشت 3/2 درصد کمتر از تعداد برآورد شده است. مقایسة شرایط کنونی این نواحی با برآورد انجام شده، بیانگر ضعف در برنامه‌ریزی جامع برای تأمین و توزیع ماشین‌های کشاورزی بر اساس نیازهای واقعی، شرایط اقتصادی و اقلیمی بهره‌برداران و سطوح زیر کشت بوده است.

چکیده بازیابی عناصر غذایی از بقایای گیاهی یک روش پایدار و مقرون به صرفه در کشاورزی است. مطالعه حاضر با هدف مقایسه بقایای کاه برنج، کاه گندم و باگاس نیشکر و روش‌های بازیابی عناصر از این بقایا، برای افزودن عناصر غذایی ضروری پرمصرف (نیتروزن، فسفر و پتاسیم) و کم مصرف (آهن، روی، مس و منگنز) و سلیسیم به خاک انجام شد. برای این منظور، این تحقیق بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا"تصادفی و با سه تکرار در سال 1402-1401 اجرا گردید. تیمارهای بقایای گیاهی در سه سطح (کاه برنج، کاه گندم و باگاس نیشکر) و روش‌های بازیابی عناصر از این بقایا در پنج سطح (بایوچار، کاه، هضم تر، خاکستر و خاکستر با اسید Hcl) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد تأثیر بقایای گیاهی و روش بازیابی عناصر بر همه خصوصیات مورد مطالعه شامل ویژگی‌های خاک (pH، هدایت الکتریکی و کربن آلی)، عناصر پرمصرف (نیتروژن، فسفر و پتاسیم) و عناصر کممصرف (منگنز، مس، آهن و روی) و سیلیسیم در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. نتایج نشان داد تیمار بیوچار کاه برنج حداکثر مقدار pH (7.66)، کربن آلی (61/2 درصد)، نیتروژن (24/0درصد)، فسفر (46 میلی‌گرم بر گرم)، پتاسیم (781 میلی‌گرم بر گرم) و سیلیسیم (33/261 میلی‌گرم بر گرم) را در مقایسه با سایر تیمارها به خود اختصاص داد. همچنین نتایج مقایسه میانگین نشان داد تیمار بیوچار باگاس نیشکر حداکثر مقدار منگنز (01/25 میلی‌گرم بر کیلوگرم)، روی (20/3 میلی‌گرم بر کیلوگرم)، آهن (27/48 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و مس (20/2 میلی‌گرم بر کیلوگرم) را در مقایسه با سایر تیمارها داشت. کاربرد آنالیز مولفه اصلی این نتیجه را نشان داد که سه گروه کاملاً تمایز یافته (برای تیمارهای کاه برنج/بیوچار، باگاس نیشکر/بیوچار و شاهد)، بدون در نظر گرفتن هم‌پوشانی واضح نقاط مربوط به این تیمارها و روش‌های بازیابی عناصر از آنها ثابت شدند. به طور کلی، این مطالعه تأیید کرد که تیمار بقایای کاه برنج و روش بازیابی عناصر آن از طریق بیوچار، در افزایش کیفیت و حاصلخیزی خاک نقش بسزایی دارد و می‌تواند قابل توصیه به کشاورزان باشد.

چکیده امروزه بیشتر ضدعفونی‌کننده‌هایی که در صنایع‌غذایی استفاده می‌شوند، برای بهداشت و سلامتی انسان خطرناک و مضر هستند. در سال‌های اخیر، به‌منظور غلبه بر این محدودیت‌ها، محققان کار روی روش‌های جایگزین را در دستور کار خود قرار داده‌اند. روش های رایج حذف انواع آلودگی دارای معایب بسیاری برای سلامتی انسان و محیط می‌باشند. می‌توان با جایگزین‌کردن این روش‌ها با روش‌هایی نوین همچون فراصوت به حفظ محیط زیست و سلامت انسان‌ها کمک کرد. در این مقاله، تاثیر امواج فراصوت پرقدرت بر فعالیت میکروارگانیسم‌های بیماری-زای آب پس‌شستشوی گوجه‌فرنگی مورد مطالعه قرار گرفت. بدبن منظور متغیرهای مستقل شامل توان فراصوت (100، 300، 500 وات)، زمان موج‌دهی (300‌، 750، 1200 ثانیه) و دما (0، 30، 60 درجه سانتی‌گراد) انتخاب گردید. پس از انجام آزمایشات، تحلیل داده‌ها به روش سطح پاسخ نشان داد که مدل درجه دوم با ضریب تبیین 97% و92% به ترتیب بهترین مدل برای برآورد تعداد میکروارگانیسم‌های استافیلوکوکوس اورئوس و اشرشیاکلی در تیمارهای مختلف بوده است. همچنین نتایج نشان دادند که با افزایش توان و زمان امواج‌دهی اثر کشندگی امواج فراصوت افزایش می‌یابد و همینطور مشخص شد که افزایش دما ابتدا موجب افزایش و سپس کاهش اثرگذاری امواج فراصوت در غیرفعال-سازی میکروارگانیسم‌ها بوده است. در انتها متغیرهای مورد آزمایش با روش سطح پاسخ برای کاهش همزمان جمعیت میکروارگانیسم‌های استافیلوکوکوس اورئوس و اشرشیاکلی بهینه شد و به ترتیب مقادیر به دست آمده برای توان، زمان و دمای اعمال امواج فراصوت به آب، 300 وات، 1200 ثانیه و 0 درجه سانتی‌گراد به دست آمدند.

چکیده گیاه کینوا به دلیل قابلیت کشت در نواحی شور و آبیاری با آب‌های شور دارای اهمیت می باشد. تحقیق حاضر به منظور تعیین آب مصرفی کینوا (رقم تیتیکاکا) در کشت پاییزه و در شرایط کاربرد تنش خشکی و شوری طی دو سال زراعی (1401-1399) انجام شد. آزمایشات به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی شامل دو سطح شوری آب آبیاری 5 و 12 دسی‌زیمنس بر متر و چهار سطح آبیاری 60، 80، 100 و 120 درصد تأمین مقدار تخلیه مجاز رطوبتی (MAD برابر 50 درصد) از عمق ریشه بود که هر کدام در سه تکرار انجام گردید. نتایج نشان داد تغییرات سطوح شوری و سطوح رطوبتی موجب اختلاف معنی‌دار در صفات ارتفاع بوته، قطر ساقه و طول پانیکول، عرض پانیکول، وزن هزار دانه (01/0P<) شده است، اما اثر متقابل آن‌ها معنی‌دار نبود. همچنین تغییرات سطوح شوری و رطوبت موجب تغییر معنی‌دار در عملکرد زیست‌توده، عملکرد دانه و شاخص برداشت گردید. برای هر دو سطح شوری، بیشترین وزن زیست توده در سطح رطوبتی تأمین 100 درصد تخلیه بر اساس MAD برابر %50 مشاهده شد. بر اساس توابع عملکرد در برابر آب مصرفی، بیشترین عملکرد دانه در سطوح شوری 5 و 12 دسی زیمنس بر متر به ترتیب در سطوح رطوبتی تأمین حدود 115 درصد و بالاتر از 120 درصد تخلیه مجاز رطوبتی مشاهده شد. بر اساس نتایج، میزان آب مصرفی منجر به حداکثر عملکرد در گیاه کینوا رقم تیتیکاکا در شرایط کاربرد آب آبیاری 5 دسی‌زیمنس بر متر، در کشت پاییزه و برای یک دوره تقریباً 90 روزه برابر 4900 مترمکعب در هکتار بود. همچنین نتایج نشان داد که در تیمارهای کم‌آبیاری (تأمین 60 و 80 درصد مقدار تخلیه بر اساس MAD برابر % 50) به دلیل عدم تأمین آبشویی، شوری در پروفیل خاک افزایش می‌یابد.

چکیده در بسیاری از کشور‌ها به طور میانگین بیش از 50 درصد غذای مردم از غلات تامین میشود و نزدیک به 70 درصد سطح زیر کشت یک میلیارد هکتاری جهان به غلات اختصاص داده شده است. علف‌های هرز گوناگونی همراه با غلات در مزارع رشد میکنند که میتوانند عملکرد محصول را به دلیل رقابت برای نور، آب و مواد مغذی کاهش دهند.برای از بین بردن علف‌های‌هرز به صورت دقیق و با حداقل مشکلات، باید تشخیص به موقع با دقت و سرعت بالا انجام شود. از جمله روش‌های نوین در این حوزه، استفاده از فناوری بینایی ماشین و روش‌های مرتبط با آن نظیر الگوریتم‌های تشخیص اشیاء یادگیری عمیق و شبکه‌های عصبی کانولوشنی (CNN ) است. مراحل مربوط به انجام پروژه شامل آماده‌سازی داده‌ها جهت آموزش و ارزیابی شبکه‌ها، استفاده از الگوریتم‌های تشخیص اشیاء جدید، استفاده از شبکه‌های عصبی کانولوشنی مختلف با خصوصیات متفاوت برای استخراج ویژگی‌های تصاویر در الگوریتم‌ها و بهره‌گیری از روش شبکه هرمی ویژگی (FPN ) در الگوریتم‌های تشخیص اشیا بود. خروجی شبکه‌ها از نظر تعداد تشخیص، مکان دقیق تشخیص و بهترین زمان تشخیص در مزرعه گندم مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. بهترین شبکه از نظر دقت مکان‌یابی، مدل ترنسفورم (ViTs ) به همراه شبکه ویژگی هرمی با میانگین دقت 0.95 بود. علاوه بر این شبکه‌ مدنظر در این تحقیق از میان ۵۳۵ علف‌هرز هدف موفق شد ۵۰۳ تعداد از آن‌ها را تشخیص بدهد و این یعنی شبکه ما قادر است ۹۵٪ این علف‌ها را تشخیص دهد.