فهرست مطالب

نشریه تحقیقات سامانه ها و مکانیزاسیون کشاورزی
پیاپی 85 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/25
  • تعداد عناوین: 6
|
  • منصور سعدونی نژاد، مرتضی الماسی*، محمد قهدریجانی صفحات 1-18
    این مطالعه به منظور بررسی عوامل تولید نیشکر (نهاده های: فیزیکی - مصرفی) و بهینه سازی انرژی مصرفی برای تولید نیشکر با استفاده از تحلیل پوششی داده ها در استان خوزستان واحد کشت و صنعت امیرکبیر انجام گرفت. اطلاعات لازم برای انجام این مطالعه، از طریق مصاحبه حضوری و تکمیل پرسش نامه از کارشناسان کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر جمع آوری شدند. طبق نتایج حاصل، از کل انرژی مصرفی در تولید، انرژی قلمه و کود شیمیایی به ترتیب با 59 و 16 (درصد) بیشترین سهم را در بین نهاده های مصرفی داشت. علف کش 15/3 (درصد)، ماشین های کشاورزی 09/1 (درصد) و نیروی انسانی 06/0 (درصد) کمترین نهاده های انرژی بر در بین دیگر نهاده های تولید نیشکر بودند. با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق مشخص شد که دو نهاده قلمه نیشکر و کود شیمیایی بیشترین میزان مصرف را در بین تمام نهاده‏ها برای تولید دارند. همچنین نتایج حاصل از تحلیل پوششی داده ها نشان داد که کود نیتروژن و نیروی انسانی با 42 و 60/31 (درصد) بیشترین سهم را از انرژی دخیره شده داشتند. کمترین سهم از انرژی ذخیره شده در تولید به ترتیب متعلق به سموم شیمیایی و کود فسفر بود. نتایج نشان داد که کاهش در مصرف کودهای شیمیایی و سوخت دیزل برای ذخیره سازی انرژی و کاهش مشکل خطر زیست محیطی در منطقه مهم است. ذخیره سازی در سوخت دیزل توسط بهبود عملکرد پمپ آبیاری و استفاده از تراکتورهای جدید و آنالیز خاک برای بهبود مصرف کودهای شیمیایی امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: انرژی، بهینه سازی، تحلیل پوششی داده ها، نیشکر
  • مهتا رفیعی، اسدالله اکرم*، محمد شریفی صفحات 19-38

    با هدف انتخاب راهکار مناسب برای مدیریت پسماند صنعت روغن زیتون در شهرستان رودبار استان گیلان، به منظور انتخاب پیشینه پژوهش بررسی و مشورت با کارشناسان انجام گرفت. چهار معیار اقتصادی، فنی، اجتماعی و زیست محیطی به عنوان معیارهای گزینش راهکار مناسب انتخاب و به 12 زیرمعیار تقسیم شدند. پرسش نامه به صورت مقایسات زوجی، طراحی و به روش نمونه گیری هدفمند از طریق مصاحبه با 20 نفر از کارشناسان ماهر این حوزه تکمیل شد. برای محاسبات و تجزیه و تحلیل داده ها از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که معیار اقتصادی تاثیرگذارترین معیار با وزن 478/0 برای انتخاب روش مدیریت پسماند صنعت روغن زیتون است. پس از آن، طبق نظر خبرگان، به ترتیب معیارهای فنی با وزن 248/0، زیست محیطی با وزن 183/0 و اجتماعی با وزن 091/0 در رتبه های بعدی اهمیت قرار گرفتند. در رتبه بندی گزینه های مسئله، راهکار تولید کمپوست با وزن 245/0 بهترین روش برای مدیریت پسماند روغن زیتون در استان گیلان شناسایی شد. پس از آن به ترتیب روش های تولید انرژی تجدیدپذیر (243/0) در رتبه دوم، تولید خوراک دام (236/0) در رتبه سوم، استخراج مواد باارزش (194/0) در رتبه چهارم اهمیت و دفن در لندفیل (082/0) در رتبه آخر قرار گرفتند.

    کلیدواژگان: اقتصاد چرخه ای، بازیافت انرژی، تصمیم گیری چندمعیاره، ضایعات، کمپوست
  • صادق افضلی نیا*، علیداد بوستانی، عبدالحمید کریمی، دادگر محمدی، سید منصور علوی منش، ماشاءالله زارع، علی نوروزی صفحات 39-56

    در این تحقیق، اثر مرطوب کردن لایه سطحی یونجه بر مقدار تلفات کمی و کیفی آن بررسی شد. پژوهش در قالب آزمایش یک بار خرد شده با 12 تیمار و سه تکرار به مدت دو سال (1399 تا 1401) اجرا شد. تیمارها شامل مقدار آب پاشش شده در چهار سطح 0، 250، 350 و 450 لیتر در هکتار به عنوان فاکتور اصلی و فاصله زمانی بین آب پاشی و بسته بندی علوفه در سه سطح بلافاصله، نیم ساعت و یک ساعت بعد از آب پاشی به عنوان فاکتور فرعی بود. تلفات کمی یونجه شامل تلفات در قسمت بردارنده و محفظه تراکم، تلفات حمل و نقل و تلفات کل و فاکتورهای کیفی علوفه شامل ماده خشک، پروتئین خام، چربی، ماده آلی، خاکستر، الیاف انحلال ناپذیر در پاک کننده اسیدی، الیاف انحلال ناپذیر در پاک کننده خنثی اندازه گیری و مقدار آفلاتوکسین بعد از شش ماه انبارمانی تعیین شد. نتایج بررسی ها نشان داد که آب پاشی روی یونجه به مقدار 450 لیتر آب در هکتار نسبت به تیمار بدون آب پاشی (تیمار شاهد)، تلفات بردارنده بیلر، تلفات محفظه تراکم بیلر، تلفات حمل و نقل و تلفات کل را به ترتیب به مقدار 4/20، 3/34، 7/4 و 1/21 درصد کاهش داد. فاصله زمانی بین آب پاشی و بسته بندی یونجه اثر معنی‎داری بر تلفات کمی یونجه در مرحله بسته بندی و حمل و نقل نداشت. نتایج تحقیق همچنین نشان داد که آب پاشی روی یونجه، خواص کیفی یونجه بسته بندی شده را در مدت انبارمانی (شش ماه) تحت تاثیر منفی خود قرار نمی دهد و باعث کاهش کیفیت یونجه بسته بندی شده، نمی شود.

    کلیدواژگان: آفلاتوکسین، ارزش غذایی، برداشت علوفه، بیلر، رطوبت
  • منصوره مظفری*، حسین غفاری ستوبادی، حمیدرضا گازر، جابر سلیمانی صفحات 57-74
    خشک کردن با هوای گرم متداول ترین روش برای محصولات کشاورزی است که زمان بر است و مصرف انرژی بالایی دارد. به دلیل خشک شدن سریع سطح محصول در روش خشک کردن همرفتی، توزیع و انتقال حرارت و رطوبت در داخل محصول نسبتا غیریکنواخت است. در میوه هایی مانند زردآلو پوشش مومی موجود روی پوست میوه اثر کنترل کننده و بازدارنده ای در فرایند خشک کردن دارد. از این رو، استفاده از بعضی روش های ترکیبی در خشک کردن میوه هایی مانند زردآلو می تواند زمان خشک شدن  و انرژی مصرفی را کاهش دهد. در پژوهش حاضر خشک کن همرفتی به سیستم پرتو دهی فروسرخ مجهز و اثر ترکیب هوای گرم و پرتوهای فروسرخ در حالت های مختلف در خشک کردن زردآلو ارزیابی و مقایسه شد. آزمایش ها با تیمارهای هوای گرم و پرتوهای فروسرخ به تنهایی، هم زمان و در ترکیب دومرحله ای و متناوب پرتوهای فروسرخ در یک خشک کن ترکیبی در مقیاس آزمایشگاهی اجرا شد. دمای هوای گرم 65 درجه سلسیوس، سرعت هوای گرم 5/1 متر بر ثانیه و توان لامپ های فروسرخ 400 وات انتخاب شد. نتایج پژوهش نشان داد که زمان خشک شدن، انرژی مصرفی و ضریب نفوذ موثر رطوبت به طور معنی داری تحت تاثیر تیمارها قرار می گیرند. مدل میدیلی و همکاران به خوبی توانست رفتار خشک کردن زردآلو را برای همه حالت های مختلف ترکیبی تحت بررسی توصیف کند.
    کلیدواژگان: انرژی، خشک کن ترکیبی، زمان خشک شدن، ضریب نفوذ موثر رطوبت
  • ایمان ذباح*، زهرا حیدران داروقه امنیه، بهناز بهزادیان، رویا رضایی صفحات 75-90
    ایران بزرگ ترین تولیدکننده زعفران در جهان است. زعفران دارای اهمیت بالای اقتصادی است و به دلیل افزایش فعالیت رقبای صادراتی، نیازمند حمایت و گسترش و توسعه صادرات است. روند رو به رشد سهم صادرات زعفران از یک سو و درآمدزایی و کارآفرینی برای روستاییان کشور از سوی دیگر، لزوم توجه به این محصول را دوچندان می کند. رقابت در این عرضه و با وجود رقبای قدرتمند در گرو مکانیزه کردن فرایندهای کاشت تا برداشت و درجه بندی تا بسته بندی امکان پذیر خواهد بود. بنابراین، ارزیابی ویژگی های ظاهری زعفران به منظور درجه بندی صحیح نیاز اساسی محسوب می شود. در پژوهش حاضر، ویژگی های ظاهری با هدف درجه بندی زعفران با استفاده از روش های مختلف هوش مصنوعی شامل شبکه های عصبی مصنوعی پرسپتورن چند لایه (MLP)، (LVQ)، شبکه عصبی غیر نظارت شده (SOM)، سیستم های فازی (FNN) و سیستم استنتاج فازی عصبی (ANFISS) بررسی شده است. پایگاه داده مورد مطالعه مربوط به 113 نمونه زعفران است که در 4 طبقه زعفران پوشال (نگین)، پوشال درجه 2 (خوب)، پوشال درجه سه (معمولی) و پوشال درجه چهار (ضعیف) که محققان این پژوهش آنها را گردآوری کرده اند. نتایج تحلیل نشان می دهد که درجه بندی زعفران با در نظر گرفتن شرایط عدم قطعیت در مدل ANFIS نسبت به دیگر روش ها بهتر است، به طوری که دقت طبقه بندی 5/97 درصد و میزان خطای 3484/0 در تشخیص نمونه های آزمون به دست آمد.
    کلیدواژگان: درجه بندی زعفران، سیستم استنتاج فازی عصبی، شبکه عصبی مصنوعی
  • محمود صفری*، نیکروز باقری، عزیز شیخی گرجان صفحات 91-110
    کرم میوه خوار گوجه فرنگی (هلیوتیس) یکی از مخرب ترین آفت های گیاهان خانواده سولاناسه در بسیاری از مناطق کشور است. در صورت وجود شرایط محیطی مساعد، این آفت به سرعت گسترش می یابد. در سال های اخیر از پهپاد سمپاش به منظور کنترل دیگر آفت ها استفاده شده ولی عملکرد این سمپاش ها برای مبارزه با این آفت در مزارع گوجه فرنگی ارزیابی نشده است. در این تحقیق در مزرعه آلوده به آفت هلیوتیس، روش استفاده از پهپاد سمپاش با روش های رایج سمپاش لانس دار تراکتوری و سمپاش اتومایزر پشتی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار مقایسه شد. نتایج نشان داد در سمپاش های لانس دار، اتومایزر و پهپاد مصرف محلول سم به ترتیب 1200 و 211 و 32 لیتر در هکتار، بادبردگی 6/45، 06/13 و 68/20 درصد و بازده مزرعه ای 66/60، 69 و 2/90 درصد است. روش استفاده از پهپاد در 14 روز پس از سمپاشی با 75/59 درصد کارایی، نسبت به روش های اتومایزر و لانس به ترتیب با 06/40 و 75/41 درصد، از کارایی بهتری برخوردار بوده است. در روزهای چهارم و هشتم نیز روش استفاده از پهپاد ازنظر درصد کارایی نسبت به روش های اتومایزر و لانس دار برتری داشته است. ضریب کیفیت پاشش در سمپاش های اتومایزر و پهپاد به ترتیب 88/2 و 23/1 بود. از نظر اقتصادی، نسبت سود به هزینه در سمپاش های لانس دار، اتومایزر و پهپاد به ترتیب 15/4، 88/4 و 33/2 بود. در نهایت استفاده از پهپاد به منظور کنترل آفات گوجه فرنگی از نظر فنی قابل توصیه است ولی از نظر اقتصادی باید بررسی بیشتری شود.
    کلیدواژگان: آفت، سمپاشی، کنترل شیمیائی
|
  • Mansour Saadouninejad, Morteza Almassi *, Mohammad Ghahderijani Pages 1-18
    This study was conducted in order to investigate the factors of sugarcane production (inputs: physical-consumption) and optimization of energy consumption for sugarcane production using a data envelopment analysis in Khuzestan province, Amirkabir Agro-industrial Company Unit. The necessary information to conduct this study was collected from Agro-industrial of sugarcane Amirkabir experts through face-to-face interviews and questionnaire completion. According to the results, of the total energy consumed in production, the energy of cuttings and chemical fertilizers had the largest share among the consumed inputs with 59 and 16 (%), respectively. Biocides 3.15 (%), agricultural machines 1.09 (%) and human labor 0.06 (%) were the least energy-consuming inputs among other sugarcane production inputs. According to the results obtained from this research, it was found that two inputs sugarcane cuttings and chemical fertilizer have the highest amount of consumption among all the inputs for production. Also, the results of data coverage analysis showed that nitrogen fertilizer and human labor had the largest share of stored energy with 42 and 60.31 (%). The lowest share of energy stored in production belonged to chemical pesticides and phosphorus fertilizer, respectively. The results showed that reducing the consumption of chemical fertilizers and diesel fuel is important for energy storage and reducing the problem of environmental risk in the region. Saving in diesel fuel is possible by improving the performance of the irrigation pump and using new tractors and soil analysis to improve the use of chemical fertilizers.
    Keywords: Energy, Optimization, Data Envelopment Analysis, Sugarcane
  • Mahta Rafiee, Asadolah Akram *, Mohammad Sharifi Pages 19-38

    In order to choose the optimal solution for the management of residual by products from the olive oil industry in Roudbar city of Guilan province, a systematic literature review and expert consultation were conducted to select the criteria. Four criteria, including economic, technical, social and environmental aspects were identified for choosing the solution which they divided into 12 sub-criteria. A paired comparison questionnaire was designed and completed through face-to-face interviews with 20 skilled experts in this field, using a purposeful sampling method. The Analytical Hierarchy Process (AHP) method was employed to analyze the data and perform calculations. The findings revealed that the economic criterion was the most important criterion with a weight of 0.478 in selecting the waste management approach for the olive oil industry. Afterward, respectively, technical criteria with a weight of 0.248, environmental with a weight of 0.183, and social with a weight of 0.091 were placed in the next ranks of importance by the experts. In the ranking of the alternatives, compost production was identified as the best option for managing olive oil waste in Guilan province. The results of the alternatives ranking indicated that compost production with a weight of 0.245 was considered the best option for olive oil waste in Guilan province. Followed by, renewable energy production (0.243) ranked second, animal feed production (0.236) ranked third, extraction of valuable materials (0.194) ranked fourth and finally dump in landfills (0.082) ranked last.

    Keywords: Circular Economy, Compost, Energy Recovery, Multi-Criteria Decision-Making, Wastes
  • Sadegh Afzalinia *, Alidad Boostani, Abdolhamid Karimi, Dadgar Mohammadi, Seiid Mansur Alavimanesh, Mashaallah Zare, Ali Nouroozi Pages 39-56

    In this research, effects of water sprayed over the upper layer of the mowed and rowed alfalfa (before baling) on quantitative and qualitative losses of alfalfa during baling process were evaluated. The study was conducted in the form of split plot experiment with 12 treatments and three replications from 2020 to 2022. Main plots were the amount of water sprayed on the alfalfa with four levels of water (0, 250, 350, and 450 liters per hectare). Subplots were the time interval between spraying water on alfalfa and baling operation (0, 30, and 60 minutes after spraying water). Alfalfa losses at the baler pickup and compression chamber, during transportation, and total losses were measured. Alfalfa dry matter, crude protein, fat, organic matter, ash, acid detergent fiber, neutral detergent fiber was measured, and amount of aflatoxin were also detected after six months of storage. Results showed that spraying 450 L water per hectare decreased alfalfa losses at baler pickup and compression chamber, transportation, and total losses by 20.4, 34.3, 4.7, and 21.1% respectively, compared to the control treatment. Time interval between spraying water on alfalfa and baling time had no significant effect on alfalfa losses during baling operation and transportation. Results also indicated that spraying water on alfalfa before baling operation had no significant negative effects on alfalfa quality after six months storing and did not reduce alfalfa quality during storing time.

    Keywords: Baler, Moisture Content, Hay Harvesting, Nutrient Values, Aflatoxin
  • Mansoureh Mozaffari *, Hossein Ghaffari Setoubadi, Hamid Reza Gazor, Jaber Soleimani Pages 57-74
    Hot air drying is the most common method used to dry agricultural products; this method is time consuming and has high energy consumption. Also, due to the rapid drying of the product surface in this method, the distribution and transferring of heat and moisture inside the product is relatively uneven. In fruits, such as apricots, skin of the fruit has a controlling and inhibitory effect on the drying process. Therefore, using some combination methods to dry fruits such as apricots, can reduce drying time and energy consumption. In the present study, a convection dryer was equipped with an infrared radiation system. The effect of hot air and infrared combination in different strategies on apricot drying was evaluated and compared. Experiments were conducted with hot air and infrared treatments alone, simultaneously and in a combination of two-stage and intermittent infrared in a combined dryer on a laboratory scale. The hot air temperature was 65 ° C, the velocity of hot air was 1.5 m/s and the power of infrared lamps was 400 watts. The results showed that the drying time, energy consumption and effective moisture penetration coefficient were significantly affected by the treatments. Midili et al.'s model was able to describe well the drying behavior of apricots for all the different combination states under investigation.
    Keywords: Drying Time, Effective Moisture Diffusivity, Energy, Hybrid Dryer
  • Iman Zabbah *, Zahra Heydaran, Behnaz Behzadiyan, Roya Rezaie Pages 75-90
    Iran is the largest saffron producer in the world. Saffron is of great economic importance and due to increasing activities of export competitors, it requires support, expansion, and development of exports. The growing trend of saffron export share on one hand and income generation and entrepreneurship for rural residents on the other hand double the necessity of attention to this product. Competition in this supply chain, despite powerful competitors, will be possible through mechanizing processes from cultivation to harvesting and grading to packaging. Therefore, evaluating the physical characteristics of saffron for proper grading is considered essential. In this study, the physical characteristics for the purpose of saffron grading using various artificial intelligence methods including Multilayer Perceptron Neural Networks (MLP), Learning Vector Quantization (LVQ), Self-Organizing Maps (SOM), Fuzzy Neural Networks (FNN), and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) have been investigated. The database under study relates to 113 saffron samples categorized into 4 classes of Saffron Negin (top quality), Grade 2 Saffron (good), Grade 3 Saffron (normal), and Grade 4 Saffron (poor) collected by the researchers. The analysis results show that saffron grading considering uncertainties in the ANFIS model is superior to other methods, with a classification accuracy of 97.5% and a test sample detection error rate of 0.3484.
    Keywords: Artificial Neural Network, Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), Saffron Evaluation, Saffron Grading
  • Mahmoud Safari *, Nikrooz Bagheri, Aziz Sheikhi Garjan Pages 91-110
    Tomato fruitworm (Heliotis) is the most destructive pests of the crops of Solanaceae family. In favorable environmental conditions, Heliotis spread quickly. In recent years, drone prayers have been used to control pests but the performance of these sprayers has not been evaluated in tomato fields yet. This research was carried out in a tomato field infected by the the Heliotis pest and the drone sprayer performance was compared with the performance of tractor lancer sprayer and back knapsack sprayer (atomizer) in the form of Randomized Complete Block Design (RCBD) and in three replications. The results showed that in tractor lancer, atomizer and drone sprayers the solution consumption was 1200, 211 and 32 liters per hectare, drift was 45.6, 13.06, 20.68 percent and field efficiency was 60.66, 69 and 90.2 percent respectively. In 14 days after spraying, the effectiveness was calculated 59.75%, 40.06% and 41.75% in drone method, atomizer and lancer methods respectively. In terms of effectiveness coefficient, the spraying with the drone was found better than that with atomizer and lancer methods on the 4th and 8th days after spraying. The spraying quality coefficient in atomizer and drone sprayer was 2.92 and 1.22, respectively. Economically, profit to cost ratio was calculated 4.15, 4.88 and 2.33 in lancer, atomizer and drone method respectively. Finally, according to the results, the use of drone sprayer to control tomato pests is recommended technically but in terms of economical aspects more studies should be done.
    Keywords: Chemical Control, Pests, Spraying