فهرست مطالب

پژوهش های علوم کشاورزی پایدار - سال سوم شماره 2 (پیاپی 10، تابستان 1402)

نشریه پژوهش های علوم کشاورزی پایدار
سال سوم شماره 2 (پیاپی 10، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد یونسی الموتی*، حمید خفاجه، محمد زارعین صفحات 1-14

    گیاهی دارویی چندین ساله به ارتفاع حدود نیم متر است که در نواحی مختلف ایران می روید. خشک کردن یکی از قدیمی ترین روش های نگهداری مواد است. استفاده از شبکه های عصبی در طراحی و انتخاب شرایط کاری بهینه و کنترل خشک کن می تواند به کار رود. در این مطالعه به بررسی پارامترهای مختلف خشک کردن، ارزیابی مدل های ریاضی جهت تعیین بهترین مدل، ارزیابی توپولوژی های مختلف شبکه عصبی مصنوعی MLP جهت تعیین بهترین شبکه برای گیاه اسطوخودوس با خشک کن مایکروویو با محدوده توان 1000-100 وات و فرکانس 2450 مگاهرتز در چهار سطح توان 300، 500، 700 و 900 وات پرداخته شده است. از شبکه عصبی مصنوعی MLP برای پیش بینی ارتباط بین پارامترهای سینتیک خشک کردن (نسبت رطوبت و نرخ خشک-شدن) و بازده انرژی مصرفی با تغییرات توان مصرفی مایکروویو با بکارگیری نرم افزار استاتیستیکا استفاده شد. از بین مدل های برازش شده، مدل میدیلی به عنوان بهترین مدل با توجه به معیار های R 2، 2 χ و RMSE انتخاب شد. سطوح توان مایکروویو بر مدت زمان خشک شدن تاثیر داشت، به طوری که زمان خشک شدن برای توان 900 وات 3 دقیقه و برای توان 300 وات 11 دقیقه به دست آمد. به منظور پیش بینی پارامترهای سینتیک خشک کردن و بازده انرژی مصرفی، شبکه MLP دارای یک ورودی و سه خروجی به طور موفقیت آمیزی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج به طور کلی نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی MLP یک ابزار بسیار قدرتمند در پیش بینی پارامترهای سینتیک خشک کردن و بازده انرژی مصرفی گیاه دارویی اسطوخودوس بر اساس مقادیر توان مصرفی مایکروویو است.

    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، اسطوخودوس، پیش بینی، بازده انرژی مصرفی مایکروویو، گیاه دارویی
  • فاطمه احمدلو*، سعیده اسکندری صفحات 15-34
    گیاه دارویی سیر (Allium sativum) ما بین ردیف های صنوبر اورامریکن (Populus euramericana 92/40) کاشته شده در اسفند ماه 1395 به فاصله 4×3 متر، در اواخر پاییز 1396 مورد کاشت قرار گرفت. طرح آماری این تحقیق بلوک های کامل تصادفی با 3 تیمار شامل (سیر با صنوبر، تک کشتی صنوبر و تک کشتی سیر) بود . کشت سیر در پنج ردیف به طول 21 متر و با فواصل 50 سانتی متر بین ردیف در سه بلوک در آبان 1396 انجام شد. در طی هر فصل رویش، نهال های صنوبر و بوته های سیر هر هفته یکبار آبیاری شدند. ارتفاع و قطر برابر سینه درختان صنوبر در پایان هر فصل رویش به مدت چهار سال اندازه گیری و سپس رویش ارتفاعی، قطری و موجودی حجمی در هکتار و در سال آن محاسبه و با استفاده از آزمون تی (T) مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی اقتصادی از هر یک از کشت های خالص و تلفیقی بر اساس شاخص های نسبت برابری زمین (LER)، شاخص مجموع ارزش نسبی (RVT) و شاخص سودمندی کشت تلفیقی (IA) انجام شد. در سال های 97 و 98 به ترتیب اختلاف معنی دار آماری در مشخصه های رویش قطری و ارتفاعی در کشت تلفیقی و خالص صنوبر وجود داشت که بیشترین مقدار آن در کشت تلفیقی صنوبر بود. در سال 99، به ترتیب بیشترین و کمترین عملکرد بیولوژیک سیر در کشت خالص با مقدار 67/8791 و در کشت تلفیقی با مقدار 33/2408 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. در همه سال های مورد مطالعه LER بیشتر از یک و بین 61/1 تا 76/2 و به طور کلی میانگین سه ساله آن 28/2 به دست آمده است.
    کلیدواژگان: بیشه زراعی، عملکرد تولید، نسبت برابری زمین، نوع کشت، ویژگی های رویشی
  • فرزاد عسگری، سپیده کلاته جاری*، بابک متشرع زاده، مرضیه قنبری جهرمی، وریا ویسانی صفحات 35-50
    به منظور بررسی تاثیر 6-بنزیل آمینوپورین (6-BAP) و متیل جاسمونات (MJ) بر ویژگی های مختلف کمی و کیفی توت فرنگی رقم آلبیون، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه ای واقع در شهرستان دماوند اجرا شد. فاکتور اول، 6-BAP در دو سطح (شاهد و 100 میلی گرم در لیتر) و فاکتور دوم،MJ در سه سطح (شاهد، 100 و 200 میکرومولار) بود. بوته ها در مرحله رشد رویشی دو بار با 6-BAP و در مرحله زایشی سه نوبت با MJ محلولپاشی شدند. بر اساس نتایج، کاربرد 6-BAP در مرحله رویشی، باعث تولید بوته هایی با تعداد برگ بیشتر و بزرگتر و طوقه هایی قطورتر شد. بالاترین تعداد و وزن میوه، شاخص سبزینگی برگ، شاخص طعم، آنتوسیانین کل و طول عمر میوه، مربوط به تیمار 100 میلی گرم در لیتر 6-BAP در شرایط استفاده از 200 میکرومولار MJ بود. کاربرد سیتوکینین توام با هر یک از غلظتهای MJ، باعث بهبود معنی دار عملکرد بوته و سفتی بافت میوه نسبت به شاهد شد. بنابراین، می توان بهره گیری پیش از برداشت از این تنظیم کننده های رشد گیاهی را برای افزایش میزان تولید، بهبود کیفیت میوه ها و افزایش عمر پس از برداشت این محصول آسیب پذیر پیشنهاد نمود.
    کلیدواژگان: محلولپاشی گیاه، محتوای آنتوسیانین کل، محتوای فنول کل، ماندگاری میوه
  • حسن صدیقی، کیوان شایسته*، مهسا ارجمند صفحات 51-68

    کودهای کند رهش با ایجاد حایلی فیزیکی، مانع رهش سریع مواد مغذی می شوند. این کودها به دو روش پوشش دار و ماتریسی تولید می شوند. کودهای کندرهش، می توانند تلفات ماده مغذی نظیر ازت را کاهش و سبب استفاده تدریجی متناسب با نیاز گیاه می شوند. این اتفاق سبب افزایش بهره وری و تاثیر گذاری موثر تر کود می شود. روند تولید کودها از جمله کود های ازته در ایران و جهان هر ساله در حال افزایش است. همچنین می توان پیش بینی کرد که این روند در سال های آتی نیز تداوم داشته باشد. تحقیقات در خصوص کودهای کند رهش نشان می دهد که روند تولید و مصرف آن ها به-طور فزاینده ای در دنیا در حال افزایش است. در ایران به دلیل وجود منابع وسیعی از نفت و گاز، گوگرد فراوانی در پالایشگاه ها تولید می شود؛ در نتیجه می توان در ایران کودهای کندرهش با پوشش گوگردی را نسبت به سایر کشورها، ارزان تر تولید کرد. هدف این مقاله بررسی اهمیت استفاده از کودهای کند رهش، مزایا، معایب و ارایه روش تولید آن است. همچنین در این مطالعه، میزان تولید کودهای کندرهش در دنیا مورد بررسی قرار می گیرد. این مقاله می تواند به سرمایه گذاران، تولیدکنندگان، محققان، کشاورزان و مصرف کنندگانی که به کودهای کند رهش و نقش آن ها در کشاورزی علاقه مند هستند، اطلاعات مفیدی ارایه دهد.

    کلیدواژگان: کود شیمیایی، کود کندرهش، کود کندرهش پوشش دار، کود کندرهش ماتریسی، آینده کود کندرهش
  • محمد عبدالملکی*، فرشته یزدانی صفحات 69-84

    هدف اصلی این تحقیق بررسی اثرات اکولوژیکی و اقتصادی طرح تجهیز و نوسازی اراضی در تولید گندم آبی در استان همدان می باشد. به این منظور پایداری زیست محیطی تولید گندم با تحلیل ردپای اکولوژیکی (شاخص های انتشار کربن) و کارایی تولید آن با روش تحلیل پوششی داده ها سنجیده شد. جامعه آماری تحقیق متشکل از کشاورزان عضو تعاونی تولید کشاورزی در روستای خردمند در استان همدان است که در طرح تجهیز و نوسازی اراضی مشارکت داشته و گندمکارانی که در این طرح شرکت نکرده اند. حجم نمونه برای افراد مشارکت کننده 73 نفر و برای افراد مشارکت نکرده 74 می باشد. داده های تحقیق از طریق پرسشنامه به صورت مطالعه تک مقطعی و به روش تمام شماری گردآوری و با نرم افزارهای SPSS26 و DEAP2.1 تحلیل گردید. میانگین انتشار گازهای گلخانه تولید گندم برای کشاورزانی که در طرح شرکت کرده و کشاورزانی که شرکت نکرده اند به ترتیب 778/15 و 1003 Co2 eq ha-1 کیلوگرم بود. شاخص ردپای اکولوژیکی برای این دو گروه به ترتیب برابر 2/39 و 2/44 هکتار جهانی محاسبه گردید که در سطح 0/01 تفاوت معنی داری را نشان داد. براساس نتایج حاصل از تحلیل پوششی داده ها، میانگین کارایی فنی، تخصیصی و اقتصادی اراضی تجهیز شده، بترتیب معادل 0/866 ، 0/893 و 0/797 و در اراضی تجهیز نشده بترتیب 0/863 ، 0/889 و 0/791 محاسبه شد که بین این دو نوع از اراضی در سطح 0/01 تفاوت معنی دار نبود. براساس نتایج محاسبه شاخص های انتشار کربن، پایداری زیست محیطی اراضی تجهیز و نوسازی شده از وضعیت بهتری برخوردار می باشد.

    کلیدواژگان: پایداری زیست محیطی، تحلیل پوششی داده‏ ها، ردپای اکولوژیکی، کارایی تولید
  • محمد رسولی*، داوود محمد زمانی صفحات 85-101

    به منظور ارزیابی پایداری عملکرد اکوتیپ های عدس در استان قزوین، آزمایشی در قالب طرح بلوک های تصادفی در شش تاریخ کاشت (محیط) با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات حفاظت خاک و آب دانشگاه تهران در اراضی دیم کوهین به اجرا درآمد. نتایج تجزیه واریانس مرکب اختلاف معنی داری بین محیط ها، ژنوتیپ ها و اثر متقابل ژنوتیپ × محیط نشان داد. تجزیه اثرات اصلی افزایشی و اثرات متقابل ضرب پذیر (AMMI) نشان داد که عملکرد دانه ژنوتیپ های عدس تحت تاثیر بخش محیطی اثر متقابل ژنوتیپ × محیط قرار دارد .در تجزیه امی از مجموع مربعات کل 8/55 درصد به وسیله اثرات محیط، 27 درصد به وسیله اثرات ژنوتیپی و 2/17 درصد به وسیله اثر متقابل ژنوتیپ × محیط توجیه شدند. در روش امی ژنوتیپ FILIP 2003-9L با داشتن عملکرد نسبی مطلوب و کمترین برآورد ارزش پایداری (ASV) به عنوان پایدارترین ژنوتیپ و سبز پردیس با بهترین عملکرد و بیشترین برآورد ارزش پایداری به عنوان ناپایدارترین ژنوتیپ معرفی گردیدند. در بررسی بای پلات مدل امی ژنوتیپ FILIP 2003-9L با عملکرد مطلوب و مقدار IPCA1 پایین، پایداری عمومی در کلیه شرایط و ژنوتیپ سبز پردیس با بیشترین IPCA1 ، سازگاری خصوصی خوبی را با کشت پاییزه نشان داد.

    کلیدواژگان: اکوتیپ، ارزش پایداری، امی، سازگاری خصوصی، عدس
|
  • Mohammad Younesi Alamooti *, Hamid Khafajeh, Mohammad Zarein Pages 1-14

    Lavender with the scientific name Lavandula stricta Del is a perennial medicinal plant with a height of about half a meter that grows in different regions of Iran. Drying is one of the oldest methods of preserving materials. The use of neural networks can be used in the design and selection of optimal working conditions and dryer control. In this study, various parameters of drying, evaluation of mathematical models to determine the best model, evaluation of different topologies of MLP artificial neural network to determine the best network for lavender plant with microwave dryer with power range of 100-1000 watts and The frequency of 2450 MHz is provided in four power levels of 300, 500, 700 and 900 watts. MLP artificial neural network was used to predict the relationship between drying kinetic parameters (moisture ratio and drying rate) and efficiency of energy consumption with changes in microwave power consumption using Statistica software. Among the fitted models, the Midili model was chosen as the best model according to R 2, χ 2 and RMSE criteria. Microwave power levels had an effect on drying time, with drying times of 3 minutes for 900 W power and 11 minutes for 300 W power. In order to predict drying kinetic parameters and energy consumption efficiency, MLP network with one input and three outputs was successfully used. The results generally showed that the MLP artificial neural network is a very powerful tool in predicting drying kinetic parameters and energy efficiency of lavender medicinal plant based on microwave power consumption values.

    Keywords: Artificial Neural Network, lavender, Prediction, efficiency of microwave energy consumption, medicinal plan
  • Fatemeh Ahmadloo *, Saeedeh Eskandari Pages 15-34
    Garlic medicinal plant (Allium sativum) was planted between the rows of poplar (Populus euramericana 92/40) which were planted in March 2017 at a distance of 3 × 4 m, in late autumn of 2017. The statistical design of this research was Randomized Complete Block Design (RCBD) with 3 treatments including (garlic with poplar, pure poplar culture and pure garlic culture),. Garlic cultivation was done in five rows with a length of 21 m and 50 cm between rows in three blocks in November 2017. During each growing season, poplar seedlings and garlic were irrigated once a week. The height and diameter at breast height (DBH) of the poplar trees were measured at the end of each growing season for four years, and then the increment in growth of height, diameter and stem volume (m3/ha/y) were calculated and evaluated using the T-Test. Economic evaluation of each of the pure and intercropped cultivations was done based on the indices of land equality ratio (LER), relative value total (RVT) and index advantage (IA). In 2019 and 2020, there is a statistically significant difference in the characteristics of increment at DBH and height in pure and intercropped cultivations, which is the highest in intercropped poplar culture. In 2020, the highest and lowest biological yields of garlic were obtained in pure cultivation with 8791.67 kg ha-1 and in intercropped cultivation with 2408.33 kg ha-1, respectively. In all the studied years, LER is greater than one and among 1.61 to 2.76, and in general its three-year average obtained 2.28.
    Keywords: Agroforestry, Production yield, land equivalent ratio, Type of cultivation, vegetative characteristics
  • Farzad Asgari, Sepideh Kalateh Jari *, Babak Motesharezadeh, Marzieh Ghanbari Jahromi, Weria Weisany Pages 35-50
    To study the effects of 6-benzylaminopurine (6-BAP) and methyl jasmonate (MJ) on various quantitative and qualitative characteristics of the Albion strawberry, a factorial experiment based on randomized complete blocks design was carried out with three replications in a greenhouse located in Damavand county. The first factor was 6-BAP at two levels (control and 100 mg/L) and the second factor was MJ at three levels (control, 100 and 200 µM). Plants were sprayed twice with 6-BAP and thrice with MJ, during the vegetative and the reproductive growth phases, respectively. Application of 6-BAP during the vegetative stage, resulted in production of plants with more and larger leaves and increased crown diameter. The highest fruit count and weight, SPAD, flavor index, total anthocyanin and fruit shelf-life, was related to the 100 mg/L 6-BAP + 200 µM MJ treatment. Using cytokinin combined with each of the MJ concentrations, resulted in significant improvement of the plant yield and fruit firmness compared to the control. Therefore, pre-harvest application of these plant growth regulators can be suggested for increasing production rates, improving the quality, and the shelf-life of this vulnerable fruit and also reducing its waste.
    Keywords: Plant spraying, Total anthocyanin content, Total Phenolic Content, Fruit longevity
  • Hassan Seddighi, Keivan Shayesteh *, Mahsa Arjmand Pages 51-68

    Slow-release fertilizers prevent the rapid release of nutrients by creating a barrier. These fertilizers are produced in two ways: coated and matrix. Slow-release fertilizers can reduce nutrient loss and cause more use of plant needs. This will increase the efficiency and effectiveness of fertilizer. The process of producing fertilizers, including nitrogen fertilizers, is growing yearly in Iran and the world. This trend can also be predicted to continue in the coming years. Research on slow-release fertilizers shows that their production and consumption are increasing globally. Many sulfur is produced in refineries in Iran due to significant oil and gas sources. As a result, slow-release fertilizers can be made cheaper in Iran by creating sulfur coating compared to other countries. This article aims to examine the use of slow-release fertilizers, their advantages and disadvantages, and to present their production method. Also, this study investigates the rate of production of slow-release fertilizers in the world. This article can provide helpful information to investors, producers, farmers, and consumers interested in slow-release fertilizers and their role in agriculture.

    Keywords: Chemical Fertilizer, Slow-release fertilizer, Coated slow-release fertilizer, Matrix slow-release fertilizer, Future of slow-release fertilizer
  • Mohammad Abdolmaleky *, Fereshteh Yazdani Pages 69-84

    The main purpose of this study was to investigate the ecological and economic effects of the land equipping and renovation plan in the irrigated wheat production. Therefore, the environmental sustainability of wheat production by the ecological footprint and its production efficiency by data envelopment analysis were measured. The statistical population consisted of wheat farmers from Kheradmand village in the Hamadan province, who have participated in the land equipping and renovation plan and who hadn't participated. The sample size for the participating farmers is 73 and for the non-participating farmers is 74. Data were collected through a questionnaire in a cross-sectional study, using of census method, and were analyzed with SPSS26 and DEAP2.1 software. The average GHG for participant and non-participant farmers in the land reform plan was measured at 778/15 and 1003 kg co2 eq ha-1, respectively. The EF index for these two groups was estimated at 2.39 and 2.44 gha, respectively which there was a significant difference at the 0/01 level. Based on the results of data envelopment analysis, average technical, allocation and economic efficiency were estimated at 0.866, 0.893, and 0.797 respectively, for the equipped and renovated lands, and at 0.863, 0.889, and 0.791 for the not equipped and renovated lands which there was no significant difference between these two types of lands at 0.01 level. According to the results of calculating the carbon emissions indices, the environmental sustainability of the equipped and renovated lands is in better condition.

    Keywords: Data envelopment analysis, Environmental Sustainability, Ecological footprint, production efficiency
  • Mohammad Rasouli *, Davood Mohamad Zamanu Pages 85-101

    In order to evaluate the stability of the yield of lentil ecotypes in Qazvin province, an experiment in the form of a randomized block design was carried out in six planting dates (environment) with three replications at the soil and water conservation research station of Tehran University in Kohin rainfed lands. The results of composite variance analysis showed a significant difference between environments, genotypes and the interaction effect of genotype × environment.The analysis of additive main effects and multiplicative interaction effects (AMMI) showed that the grain yield of lentil genotypes is influenced by the environmental part of the interaction effect of genotype × environment. In the analysis AMMI of the sum of squares, 55.8% was caused by environmental effects, 27% by genotypic effects and 17.2 % were justified by the genotype × environment interaction. In the AMMI method, the FILIP 2003-9L genotype with favorable relative performance and the lowest estimate of stability value (ASV) was introduced as the most stable genotype and Sabz Pardis with the best performance and the highest estimate of stability value was introduced as the most unstable genotype. In the biplot analysis of the AMMI model, the genotype FILIP 2003-9L with favorable yield and low IPCA1 value, general stability in all conditions and Sabz Pardis genotype with the highest IPCA1, showed good private compatibility with Autumn cultivation.

    Keywords: Ecotype, sustainability value, Amy, private compatibility, Lentils