فهرست مطالب

نشریه تحقیقات سامانه ها و مکانیزاسیون کشاورزی
پیاپی 71 (پاییز و زمستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/08/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • زهرا ساعدی، مجتبی نادری بلداجی*، بهرام حسین زاده سامانی صفحات 1-16

    برای مدیریت تردد و فشردگی خاک در مزرعه نیاز است تنش وارد شده به خاک در اثر عبور تایر ماشین تا سطحی کمتر از ظرفیت باربری خاک (تنش پیش تراکم، σpc) کنترل شود تا تردد ماشین باعث افزایش تراکم نگردد. تنش پیش تراکم تابعی است در درجه اول از رطوبت خاک و در درجه دوم از بافت خاک. هدف اصلی از این مطالعه، توسعه یک الگوریتم تجربی- تحلیلی برای پیش بینی روز انه تنش پیش تراکم خاک در مزرعه ای در دانشگاه شهرکرد است. تحلیل های آماری نشان می دهد که با استفاده از متغیرهای هواشناسی هر سال شامل داده های بارش همان روز و روز قبل، دما، تابش و سرعت باد می توان تغییرات رطوبت خاک را به خوبی پیش بینی کرد (85/0 R2 = و % 3/3 (RMSE=. برای تعیین ارتباط بین رطوبت خاک و تنش پیش تراکم، نمونه های خاک در سه سطح چگالی ظاهری 15/1، 22/1 و Mg m-3 3/1 و چهار سطح رطوبتی 10، 15، 20 و 25 درصد وزنی در آزمایشگاه تهیه و روی آنها آزمون فشار گام به گام تک محوری محصور اجرا شد. تنش پیش تراکم از نقطه بیشینه انحنای منحنی لگاریتم تنش- نسبت پوکی با تحلیل تابع گمپرتز تخمین زده شد. با استفاده از مدل تحلیلی ایلبانا و ویتنی و با ارتباط تجربی بین شاخص مخروط و تنش پیش تراکم، پیش بینی تنش پیش تراکم از یک بافت خاک به کلیه بافت ها تعمیم داده شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که این مدل تحلیلی اثر رطوبت را در تغییر تنش پیش تراکم به خوبی بیان می کند. الگوریتم طراحی شده در این مطالعه مd تواند در مدیریت و تردد ماشین و تعیین روزهای تردد پذیر هر سال زراعی استفاده شود.

    کلیدواژگان: تراکم خاک، تردد ماشین، روز تردد پذیر، رطوبت خاک، ظرفیت باربری خاک
  • ابوالفضل هدایتی پور *، محمد یونسی الموتی صفحات 17-28
    اجرای روش های کم خاک ورزی و بی خاک ورزی علاوه بر اینکه باعث افزایش حاصلخیزی خاک می شود، کاهش مصرف انرژی و هزینه تولید را در زراعت گندم به دنبال دارد. به منظور بررسی مقدار انرژی نهاده و ستانده، شاخص های انرژی و عملکرد گندم در روش های مختلف خاک ورزی حفاظتی در کشت گندم آبی، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان مرکزی طی دو سال زراعی 92 - 91 و 93- 92 اجرا شد. فاکتور های اصلی آزمایش عبارت بودند از: 1) گاوآهن برگرداندار+ دیسک (روش مرسوم)، 2) کم خاک ورزی با چیزل پکر، 3) کم خاک ورزی با گاو آهن مرکب و 4) بدون خاک ورزی. در قطعه زمین آزمایشی تناوب ذرت- گندم اجرا شد. عملکرد بیولوژیکی و دانه، میزان مصرف سوخت، مقدار انرژی نهاده های به کار گرفته شده، انرژی ستانده و شاخص های انرژی، اندازه گیری شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که روش خاک ورزی اثر معنی داری بر عملکرد دانه گندم در سطح 5 درصد ندارد. مصرف سوخت در تیمارهای 1،2، 3 و 4 به ترتیب عبارت بودند از: 46/80، 46/31، 33 و 5/14 لیتر بر هکتار. بیشترین و کمترین بهره وری انرژی با 075/0 و 062/0 کیلوگرم محصول به ازای مصرف هر مگاژول انرژی به ترتیب در تیمارهای کشت مستقیم و روش مرسوم دیده می شود. مصرف انرژی در تیمارهای مرسوم، چیزل پکر، گاو آهن مرکب و بی خاک ورزی به ترتیب 57670، 50849، 50949 و 47609مگاژول در هر هکتار به دست آمده است. بهترین گزینه از نظر شاخص های انرژی روش کشت مستقیم است.
    کلیدواژگان: بی خاک ورزی، تناوب گندم-ذرت، کم خاک ورزی، مصرف انرژی
  • سید بابک صلواتیان *، کوروش مجد سلیمی، ارژنگ جوادی صفحات 29-42
    این پژوهش به منظور تعیین میزان انرژی مصرفی در مراحل مختلف فرآوری چای سیاه در کارخانه های چای سازی استان گیلان اجرا شده است. انرژی مستقیم (انرژی حرارتی و الکتریسیته) و انرژی غیر مستقیم (انرژی نیروی انسانی، استهلاک و روان کننده ها) در 9 کارخانه چای سازی شامل 4 کارخانه گازوئیل سوز و 5 کارخانه گازسوز، اندازه گیری و ارزیابی شد. نتایج نشان می دهد که حدود 70 درصد انرژی مصرفی در فرآیند تولید چای سیاه مربوط به انرژی حرارتی است که از این مقدار، 31 درصد در مرحله پلاس و 69 درصد در مرحله خشک کردن مصرف می شود. مقدار انرژی حرارتی مصرفی در کارخانه های چای سازی گازسوز حدود 5 درصد کمتر از کارخانه های گازوئیل سوز به دست آمد. سهم انرژی الکتریکی از کل انرژی مصرفی در فرآیند تولید چای سیاه، 28 درصد است؛ عملیات پلاس و مالش و کوره هوای گرم به ترتیب با 16/58، 58/16 و 39/11 درصد بیشترین مقدار مصرف انرژی الکتریکی در فرآیند تولید چای سیاه را دارند. نیروی انسانی، کمترین سهم انرژی مصرفی در تولید چای سیاه در کارخانه های چای سازی را دارد. عوامل مهم و موثر بر تلفات انرژی در کارخانه های چای سازی عبارت اند از: طراحی نامناسب کوره ها فرسودگی کوره ها، استفاده نکردن از عایق بندی مناسب در کوره ها و ساختار نامناسب قطعات مکانیکی. طراحی کوره های جدید متناسب با سوخت مصرفی، عایق بندی کوره ها و دستگاه های خشک کن موجود، اصلاح سیستم برق کارخانه های چای سازی می تواند نقشی مهم در کاهش مصرف انرژی در فرآیند تولید چای سیاه داشته باشد.
    کلیدواژگان: انرژی مصرفی، چای سیاه، شاخص انرژی، فرآوری چای، کارخانه های چای سازی
  • مجید اصغری چنار، محمد هاشم رحمتی*، شهرام نوروزیه، عباس رضایی اصل صفحات 43-54
    کدو یکی از محصولات تابستانی است که در بعضی از استان های کشور ایران کشت می گردد. تخم کدو حاوی مقادیر بالای روغن و پروتئین است. از آنجایی که در ایران بیشتر زمین هایی که به کشت کدوی تخم آجیلی اختصاص می یابند مساحت کمی دارند، برداشت مکانیزه این محصول با دستگاه های بزرگ امکان پذیر نیست. بذرگیری این محصول با دستگاه های بزرگ استخراج تخم کدو نیز مقرون به صرفه نیست. در این شرایط، استخراج تخم کدو نیاز به دستگاه هایی در اندازه های کوچک دارد. در این تحقیق یک دستگاه استخراج تخم کدو مناسب با سطوح کوچک زیر کشت کدوی آجیلی در کشور ساخته و ارزیابی شد. درارزیابی دستگاه، اثر سرعت دورانی استوانه جداکننده (70، 65 و 55 دور در دقیقه)، زاویه استقرار استوانه جداکننده (صفر درجه، سه درجه شیب منفی)، ابعاد روزنه (1×3، 2×2 و 3×3 سانتی متر) روی عملکرد دستگاه (مقدار تخم کدوی استخراج شده و مقدار تخم کدوی هدررفته) بررسی شد. در این تحقیق، آزمایش ها به صورت فاکتوریل با سه فاکتور در سه تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. تجزیه و تحلیل داده ها ونتایج به دست آمده نشان می دهد که تاثیر سرعت دورانی و زاویه استقرار استوانه جداکننده بر جدا شدن تخم کدودر سطح 05/0 معنی دار است و اثر سرعت دورانی استوانه خردکن بر شکستگی دانه معنی دارنیست. همچنین، با توجه به مقدار تخم کدوی استخراج شده و تلفات تخم کدو، بهترین سرعت برای استوانه جداکننده 55 دور بر دقیقه با ابعاد روزنه 2×2 سانتی متر و زاویه استقرار صفر درجه به دست آمد.
    کلیدواژگان: ارزیابی، استخراج تخم کدو، تخم کدو، کدوی آجیلی
  • هرمز اسدی *، محمدرضا مستوفی سرکاری* صفحات 55-64
    اهداف تحقیق شامل برآورد هزینه و درآمد کمباین داران و تعیین شاخص های سودآوری استفاده از کمباین ها در راستای منافع کشاورزان است. این مطالعه در استان تهران اجرا و از طرح آماری کرت های دوبار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار استفاده شد. فرضیه اساسی پژوهش آن است که آیا استفاده از کمباین های موجود صرفه اقتصادی دارد؟ برای دستیابی به اهداف و فرضیه تحقیق از روش بودجه بندی جزئی شامل تحلیل ارزش کنونی منافع، آزمون اقتصادی و غیراقتصادی بودن جایگزینی کمباین ها در شرایط میانگین و حداکثر برداشت و تحلیل نرخ بازده نهایی (MRR) استفاده شد. به منظور تعیین اختلاف معنی داری هزینه و درآمدها از لحاظ آماری، از تحلیل تجزیه واریانس استفاده شد. نوع کمباین به عنوان تیمار در چهار سطح شامل کمباین کلاس اس 68، کمباین جاندیر 955،کمباین جاندیر 1165، و کمباین نیوهلند TC-56بوده است. نتایج تحقیق نشان می دهد در شرایط میانگین برداشت، کمباین جاندیر 955 نسبت به سایر سطوح تیمار دارای سود بیشتر و هزینه کمتر است. نرخ بازده نهایی جایگزینی کاربرد کمباین جاندیر 955 با سایر سطوح تیمار بالاتر از 9/73 درصد و بیشتر از نرخ جایگزینی سایر سطوح تیمار است. در شرایط حداکثر برداشت، معلوم شد کمباین نیوهلند نسبت به سایر سطوح تیمار دارای سود بیشتری است. نرخ بازده نهایی جایگزینی کاربرد کمباین نیوهلند با سایر سطوح تیمار بالاتر از 2/79 درصد محاسبه شده است. در سطح احتمال 5 درصد، بین هزینه سطوح تیمار اختلاف معنی داری از لحاظ آماری وجود دارد ولی درآمد سطوح تیمار اختلاف معنی داری از لحاظ آماری نشان نمی دهند.
    کلیدواژگان: بررسی اقتصادی، عملکرد گندم، کمباین، منافع، هزینه
  • میثم لسانی، سعید مینایی*، جعفر مساح، رضا صالحی صفحات 65-80
    امروزه یکی از راه های مهم توسعه کشت سبزی ها، گسترش دانش و تجهیزات تولید گیاهان پیوندی است. این بخش در حوزه مهندسی تجهیزات کشاورزی قرار گرفته و بررسی مکانیک برش این گونه گیاهان از ابتدایی ترین گام ها در این زمینه است. در این پژوهش، با انتخاب دو گیاه گوجه فرنگی و بادنجان، دو سبزی مهم و پر تولید، اثر عواملی مانند نوع تیغه، سرعت بارگذاری، زاویه تمایل و زاویه اریب برش بر دو شاخص مهم برش یعنی بیشینه نیروی برش و انرژی برش ساقه گیاه در مرحله پیوندزنی بررسی شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد بیشینه نیروی ویژه برش ساقه در محدوده 2/0 تا 5/5 نیوتن بر میلی متر قطر ساقه و انرژی ویژه برش در محدوده 2/0 تا 5 میلی ژول بر میلی متر مربع از سطح مقطع ساقه است. همچنین مشخص شد که از میان عوامل مورد بررسی، فقط نوع تیغه و زاویه تمایل آن بر نیرو و انرژی برش تاثیرگذار هستند. از میان انواع تیغه رایج در پیوندزدن سبزی ها، تیغه اصلاح صورت نیازمند کمترین نیروی برش است و افزایش زاویه تمایل در یکنواخت تر کردن برش مفید است.
    کلیدواژگان: پیوند سبزیجات، تیغه برش، مکانیک برش، نیروی برشی
  • محبوبه روزبهانی، محمد جواد شیخ داوودی، عباس عساکره* صفحات 81-98
    یکی از رویکردهای اساسی برای به دست آوردن بیشینه سود و حفاظت از منابع زیستی، ارزیابی تناسب اراضی است. هدف از این تحقیق ارزیابی تناسب اراضی شهرستان اهواز برای کشت گندم آبی با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و سامانه اطلاعات جغرافیایی است. در ابتدا نیازهای بوم شناختی، زراعی و سایر عوامل و نیز شاخص های موثر در کشت گندم آبی بر اساس ویژگی و شرایط منطقه تعیین شد. شاخص های قابلیت نفوذپذیری خاک، بافت خاک، EC، pH، شیب و جهت شیب، فاصله تا بازار، راه های ارتباطی و درآمد خالص انتخاب شدند. داده ها از طریق پرسشنامه از کشاورزان و کارشناسان و نهادهای مختلف جمع آوری شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد زیر معیارهای اقتصادی و خصوصیات خاک بیشترین وزن را دارند. درآمد خالص با وزن 316/0 در رتبه اول قرار گرفته است. متوسط درآمد خالص و نسبت فایده به هزینه در منطقه به-ترتیب 2/10 میلیون ریال در هکتار و 44/0 به دست آمده است. بیشترین هزینه مصرفی در تولید گندم مربوط به ماشین ها و ادوات است. بر اساس تلفیق لایه ها و ارزیابی تناسب اراضی، مشخص شد که 1/11 درصد منطقه بسیار مناسب، 5/32 درصد مناسب، 4/30 درصد متوسط و 0/26 درصد نامناسب برای کشت گندم است.
    کلیدواژگان: تصمیم گیری چند معیاره، تناسب اراضی، خوزستان، سامانه اطلاعات جغرافیایی، گندم
  • محمدحسین سعیدی راد *، سعید ظریف نشاط صفحات 99-108
    بخش بزرگی از هزینه های تولید سیب زمینی مربوط به مرحله برداشت است. این تحقیق به منظور مقایسه فنی عملکرد ماشین های برداشت در روش های مختلف کشت سیب زمینی به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. در این تحقیق تاثیر روش کاشت در دو سطح (کاشت با سیب زمینی کار دو ردیفه ساخت داخل و کاشت با سیب زمینی کار شش ردیفه وارداتی)، روش برداشت در سه سطح (استفاده از سیب زمینی کن دو ردیفه و جمع آوری سیب زمینی با کارگر، استفاده از کمباین کششی برداشت سیب زمینی و استفاده تلفیقی از سیب زمینی کن دو ردیفه و کمباین کششی برداشت سیب زمینی)، رطوبت خاک در دو سطح (11 و 15 درصد) بر انرژی مصرفی در واحد سطح (انرژی سوخت و کارگری در مرحله برداشت)، ضایعات حین برداشت، مصرف سوخت و ظرفیت مزرعه ای بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که بالاترین ظرفیت مزرعه ای و بازده به ترتیب به مقدار 59/0 هکتار در ساعت و 1/81 درصد در روش برداشت تلفیقی به دست آمده است. پایین ترین ظرفیت مزرعه ای در برداشت با استفاده از سیب زمینی کن دو ردیفه اتفاق افتاده در حالی که پایین ترین میزان بازده به مقدار 49/65 درصد متعلق به برداشت با استفاده از کمباین کششی است. بیشترین و کمترین درصد محصول باقیمانده در سطح مزرعه، به میزان 38/3 و صفر درصد، به ترتیب متعلق به روش برداشت تلفیقی و روش برداشت استفاده از سیب زمینی کن دو ردیفه و جمع آوری با کارگر به دست آمده است. نتایج تحقیق همچنین نشان می-دهد که افزایش رطوبت از 11 به 15 درصد موجب افزایش انرژی مصرفی در هر سه روش برداشت می شود و بیشترین میزان مصرف انرژی مربوط به استفاده از سیب زمینی کن دو ردیفه و رطوبت 15 درصد است.
    کلیدواژگان: روش کاشت، سیب زمینی، کمباین برداشت
  • دادگر محمدی *، صادق افضلی نیا صفحات 109-124

    این تحقیق در تناوب گندم-پنبه در ایستگاه تحقیقات کشاورزی داراب به مدت چهار سال اجرا و از طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تیمار (بی خاک ورزی، کم خاک ورزی و خاک ورزی مرسوم) و چهار تکرار استفاده شد. در این تحقیق، روش های مختلف خاک ورزی از نظر اقتصادی با هم مقایسه شدند. با برآورد هزینه ها و درآمدهای تیمارهای مختلف و با استفاده از روش ارزش کنونی خالص تغییرات بازده برنامه ای، سودمندترین تیمار انتخاب شد. در تصمیم گیری برای انتخاب شیوه خاک ورزی مناسب، از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می دهد عملکرد گندم و پنبه در تیمارهای مختلف خاک ورزی در اکثر سال هایی که تحقیق ادامه داشته است، اختلاف معنی داری با هم ندارند. روش های کم خاک ورزی و بی خاک ورزی، در مقایسه با خاک ورزی مرسوم، هزینه های تولید را به ترتیب 5 و 10 درصد کاهش داده اند. روش های
    کم خاک ورزی و بی خاک ورزی، در مقایسه با خاک ورزی مرسوم، مصرف سوخت را به ترتیب به میزان 60 و 77 درصد کاهش داده اند. در روش های کم خاک ورزی و بی خاک ورزی ظرفیت مزرعه ای موثر افزایش چشم گیری دارد، به طوری که زمان عملیات تهیه زمین در مقایسه با خاک ورزی مرسوم به ترتیب 62 و 74 درصد کاهش یافت. ارزش فعلی بازده برنامه ای در روش خاک ورزی مرسوم (53662 هزار ریال) نسبت به ارزش فعلی بازده برنامه ای در روش های کم خاک ورزی (46379 هزار ریال) و بی خاک ورزی (38149 هزار ریال) بیش ترین مقدار است. با لحاظ کردن مجموعه ای از عوامل در تصمیم گیری، اولا عملکرد در واحد سطح (312/0)، هزینه تولید (221/0) و مصرف آب (219/0) بیشترین وزن را در تصمیم گیری کشاورزان در انتخاب شیوه خاک ورزی دارند و ثانیا سیستم های خاک ورزی حفاظتی در اولویت بالاتری قرار دارند.
    کلیدواژگان: بازده اقتصادی، کشت مستقیم، کم خاک ورزی، هزینه تولید
  • آتنا کشوری، افشین مرزبان* صفحات 125-138
    برنامه ریزی برای توسعه مکانیزاسیون از مهم ترین مولفه ها در توسعه بخش کشاورزی است. بنابراین آگاهی از وضعیت مکانیزاسیون هر منطقه می تواند به برنامه ریزان کمک کند تا اصولی ترین روش برنامه ریزی را برای به حداقل رساندن نابرابری هایی منطقه ای به کار گیرند. تحلیل خوشه ایابزار برنامه ریزی است و این امکان را می دهد تا بر مبنای همگنی موجود بین مناطق، آنها را به شیوه ای مناسب طبقه بندی، تفسیر و تبیین کند. به منظور پهنه بندی توزیع توان تراکتوری مورد نیاز در کشاورزی استان خوزستان از خوشه بندی FCM استفاده شد. برای ارزیابی عملکرد خوشه‏بندی از چهار تابع اعتبارسنجی، ضریبتقسیم بندی و آنتروپی تقسیم بندی فازی و دو تابع بر مبنای مفهوم تراکم درون خوشه ها و جداشدگی خوشه ها استفاده گردید. بر اساس نتایج اعتبارسنجی، تعداد بهینه خوشه‏ها 2 به دست آمد. مقدار درجه عضویت بالاتر از 40 درصد به عنوان حد پایین تعلق پذیری شهرستان های استان به هر خوشه در نظر گرفته شد. بر این اساس خوشه 1 و 2 به ترتیب 16 و 18 عضو دارد. تحلیل مکانی خوشه‏های ایجاد شده نشان می دهد که نواحی شمالی و شرقی استان در خوشه یک قرار دارند و از نظر دسترسی به توان در وضعیت مناسبی نیستند و از نظر نیاز به توزیع توان تراکتوری در اولویت قرار دارند. نواحی مرکز تا جنوب و بخش هایی از شرق استان در خوشه دو قرار دارند و وضعیت موجود آنها در خصوص دسترسی به توان، نسبتا مناسب تر است.
    کلیدواژگان: FCM، توابع اعتبارسنجی، توزیع توان، خوشه بندی
|
  • Zahra Saedi, Mojtaba Maderi Boldaji *, Bahram Hosseinzadeh Pages 1-16

    To manage the traffic-induced soil compaction in a field, the applied stress on soil with machinery traffic needs to be controlled below the soil bearing capacity (i.e. precompression stress, σpc) to prevent increase in soil compaction. Precompresson stress is primarily a function of soil moisture and secondarily soil texture. This study aimed at developing an empirical -analytical algorithm for daily prediction of soil precompression stress in a selected field at Shahrekord University. Statistical analyses showed that using the meteorology variables of each year including the precipitation of the target day and its previous day, temperature, radiation and wind velocity, daily changes in soil moisture could be well predicted (R2 = 0.85, RMSE= 3.3%). To determine the relationship between the soil moisture and precompression stress, remolded soil samples were prepared at three bulk densities of 1.15, 1.22 and 1.3 Mg m-3 and four moisture levels of 10, 15, 20 and 25% and subjected to stepwise confined compressive stress. Precompression stress was estimated at the point of maximum curvature on the void ratio- log stress curves with fitting Gompertz function. In addition, the analytical model of Elbanna & Witney (1987) was tested for extending the results to different soil textures using an empirical relation between cone index and precompression stress. The results showed that the model predicts well the variations in precompression stress as affected by soil moisture. The algorithm developed in this study can be implemented in managing the machinery traffic and predicting the trafficable days of each year.

    Keywords: Machinery Traffic, Soil Bearing Capacity, Soil compaction, Soil moisture, Trafficable Day
  • A. Hedayatipour *, M. Younesi alamouti Pages 17-28
    Application of minimum and no- tillage operation not only increase soil organic mater and soil fertility, but also decreases the production cost and energy consumption in wheat production. In order to evaluate the effect of tillage methods on amount of input and output energy as well energy indices and grain yield in wheat-corn rotation, a randomize complete block designe experiment (RCBD) with three replications comprising of four tratments was conducted during 2012-2013 and 2013-2014 at Research Farm of Agricultural and Natural Resources Research and Training Center of Markazi Province. Treatments were: Moldboard plow and disk as prevailing tillage method, Minimum tillage by chisel plow, Minimum tillage by combined plow and No-tillage. During course of investigation fuel consumption, consumed energy for all inputs, output energy as well as energy indices were measured. Results showed that the effect of tillage methods was not significant on yield (p<0.05). Fuel consumption in first, second, thirs and fourth treatments were 80.46, 31.46, 33 and 14/5 L/ha respectively. The highest and the lowest energy pruductivity was that of no-tillage and conventional metod with 0.075 and 0.062 Mega joule per kilogram of crop harvested. Energy consumption in conventional, chisel plow, Combined Plow and No-tillage treatments were 57670, 50849, 50949 and 47609 Mj respectively. Considering the energy indices, best treatment, was related to no-tillage method.
    Keywords: Corn Rotation, Energy Consumption, Minimum Tillage, No-Tillage, Wheat
  • saeeyed babak salvatian*, kourosh majd salimi, Arzhang Javadi Pages 29-42
    This study was carried out to determine energy consumption in various stages of processing of black tea in tea factories at Guilan province in Iran. Direct energy (thermal energy and electric energy) and indirect energy (man power, depreciation, and lubricants) were measured and evaluated in 9 tea factories; four factories using diesel fuel and the remaining five used natural gas. The results showed that approximately 70 percent of the energy consumed in tea processing is thermal energy of which 31 percent used in withering and remaining 69 percent used in drying stage. The amount of thermal energy consumed in tea factories with natural gas fuel is about 5 percent less than that in factories used diesel fuel. Electric energy has contributed 28 percent of total energy consumed in production of black tea. Withering, rolling and air heaters used 58.16, 16.58 and 11.39 percent of energy consumption in tea factories, respectively. Man power has contributed the lowest percentage of energy consumption in tea processing. Inappropriate designing, burnout ovens, lack of proper insulation, and improper structures of mechanical parts are responsible for significant energy losses at tea factories. The following steps could help reducing energy consumption in tea processing: installation of new designed furnaces, insulation the present furnaces and drying machines, and improving power supplying systems.
    Keywords: Energy Consumption, Energy Indicator, Made Tea, Tea Factories, Tea Processing, Tea Production
  • M. Asghari Chenar, M. H. Rahmati*, Sh. Nowrouzieh Pages 43-54
    Gourd is one of summer crops cultivated in some provinces in Iran. Gourd Seeds contain high amounts of oil and proteins. Farmers in Iran usually use small pieces of lands to cultivate gourd. Therefore, it is not possible to apply big mechanical equipment for gourd harvesting and so for seed harvesting. In other words, gourd seed harvesting should be done by small size ground seed harvesters. A device was designed, fabricated, and finally evaluated for mechanically harvesting gourd seeds in the workshop of Department of Agricultural Machinery at Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources. The effects of rotational speeds of separator cylinder (70, 65, 55 rpm), pitch angle of the cylinder (zero angle and three degrees with negative slope), and the size of meshes (1x3, 2x2 and 3x3 cm) on harvester performance were studied. In this research we used factorial experiments with 3 factors in three replications in completely randomized design. Results indicated that the effects of rotational speed and pitch angle of separator shaft on harvesting gourd seeds were significant at 5% level, and the effects of rotational speed of thresher cylinder on seed breaking were not significant. The results suggest that the best rotational speed for separator cylinder was 55 rpm and the best mesh size and pitch angle were 2x2 cm and zero degree.
    Keywords: evaluation, Gourd Seed Extractor, Gourd Seed, Gourd
  • hormoz asadi *, Mohammad Reza Mostofi Sarkari Pages 55-64
    The purposes of this study were to estimate cost and benefit for owners of harvesters and to determine profitability indexes. This study was carried out in agricultural farms in Tehran province, Iran. Using split plot in a completely randomized block design with three replications, assuming that current combines were economically acceptable. To find out if the assumption proved, we used partial budgeting technique including net present value (NPV), economic and non-economic test for substitution of harvesters under mean and maximum harvesting condition and marginal rate of return (MRR). In order to determine if differences of costs and incomes were significant; analysis of variance of variables and L.S.D. were used. Four types of combines were tested: New Holland (TC-56), John-Deer (JD-1165), John-Deer (JD-955) & Class-S 68. Economic analysis revealed that JD-955 combine, compared with other combines, had showed lowest cost and highest profits. Marginal rate of return (MRR) for substitution of JD-955 combine, instead of other combines was estimated more than 73.9%. In maximum harvesting condition, New-Holland (TC-56) combine proved more profitable. Marginal Rate of Return (MRR) for substitution of New-Holland (TC-56) combine instead of other combines was as high as 79.2%. A significant difference detected between costs of treatments, but no-significant difference between income of treatments in 5% level.
    Keywords: Benefit, Combine, Cost, Economical Assessment, Wheat Yield
  • Meisam Lesani, Saeid Minaei *, Jafar Massah, Reza Salehi Pages 65-80
    Today, development of vegetable farming is involved with the development of knowledge and equipment for production of grafted plants. This area is classified in the field of biosystems engineering and mechanics of cutting should be investigated as the first steps in this field. In this research, effects of the type of cutting blade, loading rate, oblique angle, and tilt angle were studied on two important parameters in cutting including cutting energy and maximum cutting force of tomato and eggplant seedlings. The results showed that the maximum specific cutting force and the specific cutting energy were in the range of 0.2-5.5 N per millimeter of stem diameter and 0.2-5 mJ per square millimeter of stem cross section, respectively. Statistical analysis of the data revealed that only blade type and oblique angle significantly affected the cutting parameters. Among prevalent blade types in vegetable grafting operations, razor blade requires the minimum cutting force and increasing the blade oblique angle is useful in making a smooth cut.
    Keywords: Cutting Blade, Cutting Force, Cutting Mechanics, Vegetable Grafting
  • Mahboobeh Roozbahani, Mohammadjavad Sheikhdavoodi, Abbas Asakereh * Pages 81-98
    Assessment of land suitability is one of the basic approaches to maximizing profits and protecting environmental resources. The purpose of this study was to determine the land suitability of Ahwaz county for cultivation of irrigated wheat using AHP Method and GIS. Ecological factors, agricultural factors and other parameters affecting wheat cultivation in Ahwaz county were determined. Soil permeability, soil texture, EC, pH, slope, accessibility to main roads and markets, and net income were selected. Data were collected by questionnaires distributed among farmers, experts, and government organizations. The results showed that economic criteria and soil characteristics had the highest weight, so that net income with the weight of 0.316 was ranked first. It has been found that average net income and benefit/cost ratio were 10.2 million rials per hectare and 0.44, respectively. The highest cost in wheat production was observed in machinery and equipment. Based on integration of GIS layers and assessment of land suitability, it was found that of total land area, 11.1% was very suitable, 32.5% was suitable, 30.4% was moderate, and 26% was unsuitable for wheat cultivation.
    Keywords: GIS, Khuzestan, Land Suitability, MCDM, Wheat
  • Mohammad Hossein Saeidirad *, Saeed zarifneshat Pages 99-108
    A considerable part of investment on producing potato are spent in harvesting stage. This research was carried out in the form of factorial experiment with the base of randomized complete block design to compare the technical performance of potato harvesters in different planting methods. This research was conducted to find out the effects of planting methods (in two levels: using two-row and six-row planter machines), harvesting methods (in three levels: using combine harvester, two-row harvester, and combination of harvester and combine machines), and two levels of soil moisture content (11 and 15%) on efficiency, effective field capacity, fuel consumption, fuel and laborer energy consumption in harvesting process, and tuber losses. Results showed that the highest effective field capacity and efficiency (0.59 ha/h and 81.1%) was related to combination harvesting method. The lowest effective field capacity happened when two-row harvesting machine was used, while the lowest efficiency (65.49%) were observed when combine harvester was employed. The highest (3.38%) and lowest (0%) of products left on the field, were observed in combination method and two-row harvesting method respectively. Results showed that in all three methods, energy consumption increased when the moisture content increased from 11 to 15% ; results also indicated that the highest amount of energy consumption happened in harvesting of potato by two-row harvesting machine and when soil moisture content was 15%.
    Keywords: Combine Harvesting, Planting Method, Potato
  • dadgar mohammadi *, Sadegh Afzalinia Pages 109-124

    This study was conducted at Darab Agricultural Research Station in wheat-cotton rotation for four years. A complete block experimental design with three treatments (no-till, reduced tillage, and conventional tillage methods) and four replications were used. Tillage methods were compared economically. The most beneficial treatment was selected based on estimating the costs and incomes of different treatments and using the net present value method of gross margin changes. Analytical hierarchy analysis (AHP) method was also used to select the most appropriate tillage method. Results showed that there was no significant difference between tillage methods for wheat and cotton yield during most of the years that this investigation was in processing. Reduced tillage and no-till methods decreased wheat and cotton production costs, compared to conventional tillage, for 5 and 10% respectively. These conservation tillage methods, compared to the conventional tillage, also reduced fuel consumption for 60 and 77%, respectively. Conservation tillage methods increased effective field capacity of seed bed preparation and planting operations, so that time required for seed bed preparation and planting operations decreased in reduced tillage and no-till, compared to the conventional tillage, for 62 and 74%, respectively. Conventional tillage had maximum present value of gross margin (53662 thousands Rials) compared to reduced tillage (46379 thousands Rials) and no-till (38149 thousands Rials). Considering different factors in decision making, parameters such as crop yield (0.312), production costs (0.221), and water consumption (0.219) had the highest weight in farmers’ decision for selecting tillage method, and the conservation tillage methods received the highest priority for selection.
    Keywords: Direct Drilling, Economic Return, Production Cost, Reduced Tillage
  • athena keshvari, afshin marzban * Pages 125-138
    Planning for development of mechanization is one of the most important components in development of agriculture sector. Awareness about mechanization status in a region can help planners to apply the most principled planning methods to minimize regional inequalities. Cluster analysis as a planning tool enables planners to classify and interpret regions in an appropriate manner based on the existing homogeneity between them. Therefore, present study aimed to zoning of agricultural needed tractor power distribution in Khuzestan province using FCM cluster analysis. For assessment of clustering function, some assessment tools including four validation functions, coefficient of division and fuzzy division entropy and also two functions based on the concept of density within clusters and clusters separation, were used. Based on the validation results, the optimal number of clusters was obtained as 2. Degree of membership higher than 40% was considered as lower limit of counties accountability in each cluster. According to this, the number of members in cluster 1 and 2 was 16 and 18, respectively. Spatial analysis of clusters showed that northern and eastern regions of Khuzestan province are located in cluster 1 and have not good status in terms of power and are in the priority from the point of view of need to tractor power distribution. Central regions to south and some parts of eastern regions are belonged to cluster 2 and their status is relatively better for access to power.
    Keywords: Clustering, FCM, Power Distribution, Validation Functions