مهندسی زراعی

قَهوه نوعی نوشیدنی رایج است که از دانه‌های بوداده و آسیاب‌شده گیاه قهوه به دست می‌آید. هنگام رسیدن میوه‌ی گیاه قهوه، دانه‌های قهوه را برداشت، فرآوری و درنهایت خشک می‌کنند. دانه‌های قهوه‌ی خشک‌شده به درجات مختلف بوداده می‌شوند و بسته به عطر و طعم مورد نظر، درجه‌بندی‌ می‌شود. تشخیص ناخالصی‌ها و تقلب‌های طبیعی و غیرطبیعی در قهوه از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق استفاده از فناوری بینی الکترونیکی و هوش مصنوعی به منظور تشخیص تقلب‌ قهوه ربوستا در قهوه نوع عربیکا (Medium Dark) مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت انجام آزمایش‌ها و تقلب از نمونه قهوه ربوستا با درصد‌های وزنی 10 ،40،30،20 و 50 درصد به صورت محلول استفاده شد. برای انجام آزمایش‌های مرتبط با بویایی از بینی الکترونیکی مجهز به هشت حسگر اکسید فلزی استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها، از روش‌های هوش مصنوعی شامل تحلیل‌های PCA و ANN استفاده شد. نتایج PCA نشان داد که 87% از کل واریانس داده‌ها توسط PC1 و 8% با PC2 توضیح داده شده‌اند و دو مؤلفه اصلی بیان شده، 95٪ از واریانس کل داده‌های نرمال شده را تشکیل می‌دهند. همچنین روش ANN نسبت به روش LDA دقت بالاتری را نشان داد. بینی الکترونیکی نشان دادکه ابزاری سریع و مؤثر برای تشخیص مواد تقلبی در قهوه است.

داده‌های خاک مانند هر داده مکانی ممکن است دارای خودهمبستگی مکانی باشند. اگر این وابستگی مکانی در باقیمانده‌های یک مدل آماری مشاهده شود، یکی از فرضیه‌های کلیدی آنالیز آماری که شامل استقلال و توزیع یکنواخت باقیمانده‌ها است، نقض می‌شود. معمولا الگوریتم‌های یادگیری ماشین، خودهمبستگی مکانی در داده-های خاک را درنظر نمی‌گیرند. مطالعه حاضر سعی دارد خودهمبستگی مکانی را به عنوان یک متغیر مستقل در مدلسازی تخمین شوری خاک لحاظ کند و نتایج تخمین را بررسی کند. بدین منظور، شوری خاک سطحی در 297 نقطه در منطقه آبیک قزوین اندازه‌گیری شد و متغیرهای محیطی مهم انتخاب شدند. سپس یک مدل غیرمکانی حداقل مربعات معمولی و یک مدل رگرسیون مکانی بر داده‌های شوری خاک برازش داده شد. از دو شاخص موران و جری برای تشخیص خودهمبستگی مکانی استفاده گردید. نقشه توزیع مکانی شوری خاک در منطقه آبیک قزوین نشان می‌دهد در بخش‌های شمالی، شمال شرق و شمال غرب به سمت مرکز منطقه مورد مطالعه میزان شوری خاک کم بوده و بیشترین مقدار و محدودیت شوری در مناطق جنوب و جنوب شرقی دیده می‌شود. مقدار شاخص موران 57/0 و مقدار شاخص جری 4/0 به دست آمد که براساس هر دو شاخص، ویژگی شوری خاک در منطقه مورد نظر دارای خودهمبستگی مکانی است. با وارد کردن خودهمبستگی مکانی در مدل رگرسیون مکانی در مقایسه با مدل غیرمکانی نتایج پیش‌بینی بهبود یافت. با لحاظ کردن خودهمبستگی مکانی، مقدار R2 افزایش، درحالیکه مقادیر AIC، خودهمبستگی مکانی باقیمانده‌ها و RMSE کاهش یافت. به نظر می‌رسد ادغام خودهمبستگی مکانی در مدل‌سازی خصوصیات خاک امری ضروری است و باید در نظر گرفته شود.

محققین در تلاش برای کاهش اثرات زیان بار مصرف کودهای شیمیایی و کاربرد هرچه بیشتر از منابع معدنی درخاک برای تأمین نیازهای غذایی گیاهان هستند. کاربرد اصلاح کننده‌های طبیعی مانند زئولیت، پومیس و بنتونیت نقش مهمی در کاهش اتلاف عناصر غذایی و افزایش کارایی مصرف کودها دارد. بدین منظور این پژوهش با هدف تعیین اثر کاربرد زئولیت، پومیس و بنتونیت بر عملکرد، اجزای عملکرد و غلظت عناصر غذایی ماکرو دانه و برگ گیاه سویا در دو خاک با بافت متفاوت انجام شد. این آزمایش به صورت اسپلیت پلات در سه تکرار و به صورت گلدانی در سال 1400 انجام شد. فاکتورهای اصلی شامل دو نوع بافت خاک (رسی سیلتی و لومی شنی) بوده و فاکتورهای فرعی در چهارده سطح شامل شاهد، تیمار کودشیمیایی PK طبق آزمون خاک، زئولیت، پومیس و بنتونیت هرکدام در دو سطح 5/0 و یک درصد بدون کود، زئولیت، پومیس و بنتونیت 5/0درصد به همراه 75 درصد کود PK، زئولیت، پومیس و بنتونیت یک درصد با 50 درصد کود PK درنظر گرفته شد. نتایج نشان داد اثر نوع بافت خاک، اثر تیمارهای اصلاح‌کننده و اثر متقابل نوع بافت خاک و تیمارهای اصلاح‌کننده بر عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار گردید و بیشترین عملکرد دانه در خاک رس سیلتی و در تیمار زئولیت 5/0 درصد به همراه 75 درصد کود به میزان 02/67 گرم مشاهده شد. اثر تیمارهای اصلاح‌کننده بر تمامی صفات مورد مطالعه به غیر از پتاسیم برگ معنی‌دار شد. بیشترین وزن هزاردانه و تعداد غلاف در گلدان در تیمار زئولیت یک درصد و کمترین آن‌ها در تیمار بنتونیت یک درصد به همراه 50 درصد کود مشاهده شد. بنتونیت یک درصد موجب افزایش 11 درصدی نیتروژن دانه نسبت به شاهد گردید. اثر متقابل نوع بافت خاک و تیمارهای اصلاح‌کننده برعملکرد دانه، نیتروژن برگ، فسفر دانه و پتاسیم دانه معنی-دارگردید. لذا با توجه به نتایج بدست آمده، در بین تیمارهای اصلاح‌کننده، تیمارهای زئولیت به همراه کود PK موثرترین تیمارها بر صفات مورد مطالعه بودند.

فرآیند هضم بی‌هوازی و تولید بیوگاز مانند سایر واکنش‌های بیوشیمیایی تحت تاثیر عوامل فیزیکی و شیمیایی متنوعی است. این پژوهش با هدف افزایش نرخ تولید بیوگاز، کاهش زمان ماند خوراک در هاضم و افزایش میزان تولید بیوگاز، با بررسی تاثیر هضم مشترک پسماندهای آلی جامد شهری همراه با فضولات گاوی به روش هضم بی‌هوازی انجام شده است. به این منظور از پسماند مخلوط شهری تعداد 52 نمونه )طی سال 1400، یک بار در هفته و هر بار یک نمونه) از ایستگاه انتقال زباله شهر قزوین تهیه گردید و به منظور بررسی اثر کود دامی بر متغیرهای مورد مطالعه، از یک گاوداری واقع در منطقه، به میزان 50 کیلوگرم کود تازه جمع‌آوری شد. پس از آماده سازی نمونه‌ها، از یک بیورآکتور آزمایشگاهی برای انجام آزمایش‌ها استفاده شد. فرآیند تولید بیوگاز در دو مرحله انجام گرفت. در مرحله اول مواد زائد شهری و در مرحله دوم ترکیب مواد زائد شهری و کود دامی بکار برده شد. نتایج نشان داد که که با بکارگیری کود دامی در خوراک اولیه و با ثابت در نظر گرفتن سایر متغیرها، مدت زمان ماند در مقایسه با مرحله اول به مدت 6 روز کاهش یافته است. همچنین به در نظر گرفتن میزان تجمعی تولید بیوگاز مشخص شد که در مرحله 1 و 2 به ترتیب به میزان 89/140 و 230 لیتر بر کیلوگرم ماده جامد، بیوگاز در طی دوره هضم تولید شده است. لذا بازده تولید بیوگاز به میزان 38 درصد افزایش داشته است.

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.

ریزپلاستیک‌ها به عنوان یک آلاینده نوظهور، مشکلات جدی به‌ویژه در خاک ایجاد می‌کند. تاکنون تحقیقات محدودی بر اثرات این نوع آلودگی بر ویژگی های خاک انجام شده است. خاک به عنوان مخزن اصلی ریزپلاستیک‌ها در محل دفن زباله‌های شهری عمل می‌کند و می‌تواند تأثیرات قابل توجهی بر کیفیت آن داشته باشد. این تحقیق با هدف بررسی تأثیرات ریزپلاستیک‌ها بر برخی ویژگی­های شیمیایی و بیولوژیکی خاک، شناسایی میزان پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن در محل دفن زباله، و اندازه‌گیری توزیع ریزپلاستیک‌ها در عمق‌های مختلف خاک انجام شد. طرح آزمایش بصورت فاکتوریل با دو فاکتور منطقه و عمق و در قالب بلوک کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. تأثیر ریزپلاستیک‌ها بر ویژگی‌های خاک در سه عمق مختلف اندازه‌گیری شد. یافته‌های تحقیق نشان داده‌اند که مقادیر ریزپلاستیک‌ها در خاک‌های مناطق دفن زباله‌های شهری بسیار بالا بوده و میزان آن تا 430 قطعه در 100 گرم خاک اندازه‌گیری شد و 71/81 درصد از ریزپلاستیک‌ها مطالعه شده از جنس پلی‌اتیلن و 17/15 درصد از جنس پلی‌پروپیلن شناسایی شدند. ریزپلاستیک‌ها در خاک باعث افزایش مواد آلی، فسفر، نیتروژن کل، تنفس میکروبی و زیتوده میکروبی خاک شد. از سوی دیگر، ریزپلاستیک‌ها باعث شستشوی کاتیون‌ها مانند کلسیم، منیزیم و سدیم به عمق های پایین تر خاک شدند. نتایج این تحقیق به اهمیت شناسایی و مدیریت اثرات ریزپلاستیک‌ها بر اکوسیستم‌های خاک تأکید می‌کند و نتایج آن می‌تواند در بهبود استراتژی‌های حفاظتی محیط زیست مؤثر باشد.

برای کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند سوخت های زیستی، نیاز به اندازه گیری جریان مواد و انرژی اهمیت بیشتری پیدا می کند. تحلیل جریان اکسرژی به عنوان یک ابزار ارزیابی زیست محیطی برای محاسبه پسماندها، تعیین بازده اکسرژی، ارزیابی جایگزین ها و منابع انرژی مختلف، در تعیین سیاست های اقتصادی و زیست محیطی بسیار موثر است. این پژوهش فرآیند ترانس استریفیکاسیون پسماند روغن خوراکی را برای تولید بیودیزل با تمرکز بر کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای بازده انرژی و اکسرژی بررسی می کند. اجرای واکنش ترانس استریفیکاسیون در شرایط مختلف جرم و انرژی انجام شد و تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی برای اندازه گیری ورودی و خروجی اکسرژی فرایند تولید مورد استفاده قرار گرفت. ارزیابی تأثیر متغیرهای آزمایشی از جمله نسبت مولی متانول به روغن، غلظت هیدروکسید پتاسیم و دمای واکنش بر بازده اکسرژی و اتلاف اکسرژی در ترانس استریفیکاسیون صورت گرفت. بیشترین بازده اکسرژی (7/91 درصد) و حداقل اتلاف اکسرژی (MJ 32/4 به ازای یک کیلوگرم تولید بیودیزل) با نسبت مولی متانول به روغن 8:1، غلظت هیدروکسید پتاسیم 1 درصد وزنی و دمای واکنش ℃55 حاصل شد. تحلیل اکسرژی واکنش ترانس استریفیکاسیون نشان داد که استفاده بیش از حد بهینه متانول و کاتالیست در فرآیند تولید بیودیزل باعث افزایش اتلاف اکسرژی به دلیل تولید و هدررفت مواد پسماند شده که این امر باعث کاهش بازده اکسرژی شده است.

آنتوریوم یکی از مهم‌ترین گل‌های زینتی با تقاضای زیاد بازار در مقیاس جهانی است که فاکتورهای کیفی و کمی این گل می‌تواند تحت تأثیر فاکتورهای زیادی از جمله تغذیه قرار گیرد لذا جهت بررسی کاربرد زغال زیستی (در سه سطح 0، 5 و 10 درصد) و اسیدهیومیک‌ (در سه غلظت 0، 500 و 1000 میلی‌گرم بر لیتر) بر ویژگی‌های کمی، کیفی و تغذیه‌ای گل آنتوریوم آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گرفت. نتایج نشان داد که مصرف اسیدهیومیک‏ و زغال زیستی سبب افزایش معنی‌دار وزن تر و خشک ریشه، سطح برگ، طول اسپات، تعداد گل، کلروفیل کل، نیتروژن و پتاسیم گردید. بیشترین وزن تر(62/50 گرم) و خشک (12/5 گرم) ریشه گیاه در اثر کاربرد 10 درصد زغال زیستی همراه با 1000 میلی‌گرم بر لیتر اسیدهیومیک‌ به دست آمد که نسبت به 1000 میلی‌گرم بر لیتر اسیدهیومیک بدون زغال زیستی به ترتیب افزایش 75/48 و 20/93 درصدی داشت. همچنین بیشترین تعداد گل و میزان کلروفیل در بالاترین غلظت ‌اسیدهیومیک و زغال زیستی به دست آمد. طی کاربرد اسیدهیومیک‏ طول ساقه گل‌دهنده، نسبت به شاهد افزایش معنی‌داری داشت به طوری که بیشترین میزان طول ساقه گل‌دهنده و طول اسپات در غلظت 1000 میلی‌گرم بر لیتر اسیدهیومیک‌ به دست آمد. به طوری کلی کاربرد اسیدهیومیک‌ و زغال زیستی موجب بهبود ویژگی‌های کمی، کیفی و تغذیه‌ای در گل آنتوریوم گردید.

هضم بی‌هوازی فضولات دام و طیور به منظور تولید زیست‌گاز و کود مرغوب، فناوری مناسبی برای به حداقل رساندن مشکلات زیست‌محیطی حاصل از آنها می­باشد. در این مطالعه داده‌های مکانی و غیرمکانی، جهت تعیین مکان‌های بهینه برای نصب هاضم‌های بی‌هوازی فضولات دام و طیور در جنوب شرق استان خوزستان، با سیستم اطلاعات جغرافیایی ادغام شدند. برای مکان‌یابی مناسب، سه مجموعه از عوامل زیست‌محیطی، اجتماعی-ایمنی و توپوگرافی در یک تحلیل با استفاده از 14 معیار مد نظر قرار گرفت. با توجه به نتایج، امکان تولید سالانه 25/7 میلیون مترمکعب زیست‌گاز در منطقه مورد مطالعه، از طریق هضم بی‌هوازی فضولات دام و طیور وجود دارد. لایه‌های معیارها بر اساس وزن به دست آمده توسط کارشناسان همپوشانی گردید و لایه تناسب اراضی جهت احداث هاضم بی‌هوازی و نیروگاه ایجاد شد. نتایج حاکی از آن است که "پتانسیل مکانی تولید زیست‌گاز" و "دسترسی به جاده و مراکز مصرف انرژی"، به ترتیب مؤثرترین عوامل موثر بر تعیین مکان نیروگاه‌ هستند. با استفاده از تحلیل فضایی در محیط ArcGIS، سطح منطقه به پنج رده "نامناسب"، "ضعیف"، "متوسط"، "مناسب" و "بسیار مناسب" برای احداث نیروگاه تولید زیست‌گاز طبقه‌بندی شد. بیشترین مساحت منطقه مورد مطالعه با 28/73 درصد در رده "کاملا نامناسب" قرار گرفت در حالی که رده "بسیار مناسب" کمترین مساحت را با 68/1 درصد به خود اختصاص داد. همچنین لایه تناسب اراضی نشان داد که توزیع مناسبی از سطوح با رده "مناسب" یا "بسیار مناسب" در منطقه مورد مطالعه، برای احداث نیروگاه زیست‌گاز وجود دارد.

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.

خشک‌کردن از اقتصادی‌ترین روش‌های نگهداری مواد غذایی است که به منظور افزایش عمر مفید آنها استفاده می‌شود. ریزپوشانی، مواد غذایی حساس را در برابر شرایط نامطلوب محیطی (مانند اثر رطوبت و اکسیژن) محافظت کرده و باعث کاهش نوسان کیفیت مواد غذایی می‌شود. اساس ریزپوشانی به روش خشک‌کردن پاششی شامل تهیه امولسیون یا سوسپانسیون و پاشش آن در هوای گرم محفظه خشک‌کن است. گروه رنگدانه-های گیاهی آنتوسیانین، به طور ویژه مورد توجه قرار گرفته‌اند، اما در برابر شرایط فرآوری ناپایدارند. هدف اصلی این پژوهش، بررسی ریزپوشانی عصاره چای ترش به روش خشک‌کردن پاششی، به عنوان یک روش مقیاس‌پذیر برای توسعه فرمولاسیون‌های پایدار آنتوسیانین بود. عصاره‌گیری از چای ترش انجام شد و پس از طی مرحله تغلیظ، با صمغ عربی و مالتودکسترین به عنوان مواد حامل ترکیب شد. به منظور بهینه‌یابی تهیه پودر از عصاره آماده شده، از روش سطح پاسخ با طرح مکعب مرکزی استفاده شد، تایک مدل ریاضی برای پیش‌بینی رفتار فرآیند بدست آید. اثر متغیرهای مستقل شامل مقدار ماده دیواره (4، 7 و 10 درصد) و عصاره چای ترش (1، 2 و 3 درصد) بر متغیرهای وابسته مانند آنتوسیانین کل، آنتوسیانین سطحی و میزان کارایی درون‌پوشانی بررسی شد. محتوای رطوبت، شاخص حلالیت، چگالی توده، ضربه و ذره، جریان‌پذیری و تخلخل نیز در نمونه پودرها بررسی شد. داده‌های به دست آمده با استفاده از نرم افزار 11 Design Expert مدل‌سازی شد. تحلیل داده‌ها نشان داد که بهترین مدل برای برآورد آنتوسیانین سطحی و میزان درون‌پوشانی آنتوسیانین به ترتیب مدل درجه سوم با ضریب تبیین 8853/0 و 9205/ بوده است. پس از بهینه‌یابی نهایی، مقدار SAC 49/0 و TAC 371/4 میلی‌گرم بر لیتر، EE 27/42 درصد، محتوای رطوبت 92/3 و شاخص حلالیت 47/45 درصد، چگالی توده 98/0 ، چگالی ضربه 03/1 و چگالی ذره 28/2 گرم بر سانتی‌متر مکعب بدست آمد. شاخص کار و هازنر جریان‌پذیری عالی پودرها را تایید کرد. مقادیر بهینه ماده دیواره 66/6% و ماده موثره 63/1% بدست آمد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ذرات پودر در ابعاد میکرومتر و با شکل تقریبا کروی بودند. مورفولوژی پودرهای حاوی درصد بالاتر از صمغ عربی، چروکیدگی و فرورفتگی بیشتری در مقایسه با پودرهای با مقادیر بالاتر مالتودکسترین داشتند.

خاک لسی واگرا خاکی است که بدون هیچگونه تحریک مکانیکی خاص، به آسانی و به سرعت در آب با غلظت نمک کم، از یکدیگر جدا و پراکنده می‌شود. اقلیم و خصوصیات فیزیکوشیمیایی دو عامل مهم در واگرایی خاک محسوب می‌شوند. از این رو هدف از این پژوهش بررسی تاثیر اقلیم و خصوصیات فیزیکوشیمیایی در میزان واگرایی خاک است. این پژوهش بر روی خاک‌های لسی استان گلستان انجام شد. تعداد ۷ خاک‌رخ در نقاط مختلف استان انتخاب، نمونه‌برداری و تشریح گردید. داده‌های اقلیمی تهیه و آنالیزهای فیزیکوشیمیایی و واگرایی بر روی نمونه‌های خاک انجام شد. بررسی داده-ها، وجود هماهنگی مستقیم بین خصوصیات اقلیمی و فیزیکوشیمیایی خاک را نشان داد. بطوریکه با افزایش بارندگی فرآیند خاک‌سازی افزایش یافت. طبق نتایج بیش‌ترین مقدار بارش در منطقه رامیان و مینودشت بود و این دو منطقه نسبت به سایر خاک‌رخ‌ها، عمق سولوم بیش-تر و بافت سنگین‌تری داشتند. خاک‌رخ‌های مینودشت و صوفیان با میزان بارندگی به ترتیب 8/815 و 9/608 میلی‌متر کاملاً غیرواگرا بودند و خاک‌رخ هوتن با رژیم رطوبتی اریدیک و بارندگی 7/189 میلی-متر بالاترین پتانسیل واگرایی را داشت . آزمایش شیمیایی در این پژوهش نیز حضور اندک یون سدیم موجود در عصاره اشباع خاک را تایید نمود و تنها سه افق بر اساس میزان SAR دارای پتانسیل واگرایی شیمیایی بودند. از نتایج می-توان چنین تحلیل کرد که واگرایی خاک در این پژوهش به دلیل ماهیت فیزیکی ذرات خاک رخ داده است.

آلودگی‏های نفتی در خاک حوزه‏ های نفت‌خیز امری معمول است.. این تحقیق در جهت ارزیابی میزان تحمل سویه‏های قارچی به دست آمده از حوزه‌ی نفتی مارون نسبت به نفت خام اجرا شد.23 سویه‌ی بومی متعلق به 12 جنس جهت بررسی مقاومت سویه‏های قارچی به ترکیبات نفتی به کار رفت. جهت انجام آزمون بررسی میزان تحمل به مواد نفتی، میزان رشد شعاعی سویه‏ها روی محیط غذاییPDA حاوی غلظت‌های 30، 40 و 50 درصد نفت خام اندازه‌گیری شد. میزان تحمل به مواد نفتی براساس درصد بازدارندگی از رشد محاسبه گردید. این پژوهش در آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. مقایسات میانگین بر اساس آزمون دانکن صورت گرفت. تمام سویه‌ها در محیط غذایی حاوی مواد نفتی تولید زیست توده کرده و از کربن موجود در این محیط جهت رشد خود استفاده کردند. نتایج آنالیز واریانس نشان داد بین اثرات اصلی سویه‌ها و سطوح مختلف نفت خام و همچنین اثرات متقابل آنها اختلاف معنی‌داری وجود دارد. میانگین درصد بازدارندگی از رشد برای سه غلظت‌ها 50، 40 و 30 درصد به ترتیب 1/32، 1/26 و 1/23 بودکه حاکی از رابطه‌ی مستقیم سطح غلظت و درصد بازدارندگی می‌باشد. مقایسات میانگین درصد‏های بازدارندگی از رشد در سویه‌های مختلف نشان داد Aspergillus sp.SCUA-Deh-3 با 9/61 و Mucor circinelloides SCUA-34 با 1/45 درصد بازدارندگی از رشد، کمترین میزان رشد را داشته و به‌طور معنی‌داری نسبت به سایر سویه‌ها از درصد بازدارندگی بالاتری برخوردار بودند. Alternaria destruens SCUA-Deh-1 و Aspergillus sp.SCUA-m1f7r2 به ترتیب با 05/5 و 5/6 درصد بازدارندگی کمترین میزان بازدارندگی را داشته و با تمام سویه‌های دیگر اختلاف معنی دار داشتند. همچنین در هر دو سویه به کار رفته قارچ Alternaria، بازدارندگی از رشد با افزایش غلظت نفت خام، روند کاهشی می‌گیرد.این نتایج گویای این است که Alternaria destruens SCUA-Deh-1 Aspergillus sp.SCUA-m1f7r2 در محیط-های آلوده به نفت خام از توان رشدی بیشتری نسبت به سایر قارچ‌ها برخوردار هستند. همچنین در قارچ Alternaria با افزایش غلظت نفت خام، سرعت رشد نیز افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر این دو سویه‏ متحمل‏ترین سویه‌ها به نفت خام بوده و به نظر می‌رسد جزء بهترین قارچ‌ها برای مباحث زیست پالایی خاک‌های آلوده به نفت باشند.

در این تحقیق یک پمپ آب ترکیبی با محرک هوای فشرده طراحی و ساخته شد که بدون نیاز به حسگر سنجش ارتفاع آب و شیرهای نیوماتیکی (مشابه پمپ هیدرونیوماتیک) قادر به پمپاژ آب باشد. پمپ مذکور با پمپ هیدرونیوماتیک از نظر دبی و بازده مقایسه شد. آزمایشهای میدانی در قالب طرح فاکتوریل در بلوک‌های کاملاً تصادفی انجام و دبی و راندمان پمپاژ آب به عنوان متغیرهای وابسته بررسی شدند. متغیرهای مستقل مورد بررسی شامل عمق غوطه‌وری (چهار سطح)، فشار هوای ورودی (شش سطح)، نوع و مد کاری پمپ (پنج سطح) بودند. آزمایشها در چهار تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که نوع پمپ، عمق غوطه‌وری و فشار هوای ورودی به طور معنی‌داری بر دبی و بازده پمپ آب تأثیر می‌گذارند. با افزایش عمق غوطه‌وری و فشار هوای ورودی، دبی و بازده پمپ‌ها در هر پنج مدل و مد کاری افزایش یافت. پمپ هیدرونیوماتیک به دلیل ساختار متفاوت خود، دبی بالاتری نسبت به پمپ هوای فشرده ترکیبی داشت. در بین پمپ‌های مورد بررسی، پمپ هوای فشرده ترکیبی در عمق غوطه‌وری 2 متر بهترین عملکرد را نشان داد. بازده این پمپ در حالت‌های مختلف به ترتیب 3/10 درصد برای حالت عملکرد به صورت پمپ هوارانش، 8/20درصد برای پمپ جوششی، 3/19درصد برای پمپ ترکیبی جوششی-هوارانش، 1/27 درصد برای پمپ ترکیبی سه‌حالته و 2/25 درصد برای پمپ هیدرونیوماتیک بود. با توجه به راندمان نسبی بالاتر، ساختار ساده‌تر و عدم نیاز به مدار الکترونیکی برای راه‌اندازی، پمپ آب با محرک هوای فشرده ترکیبی سه‌حالته به عنوان روش بهینه برای پمپاژ آب با هوای فشرده انتخاب شد. پمپ ترکیبی سه‌حالته با عملکرد مطلوب، ساختار ساده و عدم نیاز به تجهیزات الکترونیکی، روشی کارآمد و مقرون‌به‌صرفه برای پمپاژ آب با هوای فشرده ارائه می‌دهد.

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.

ارزیابی تناسب اراضی و تعیین پتانسیل تولید آن‌ها به منظور مدیریت منابع خاک و اراضی یکی از بهترین سیاست‌های کشاورزی پایدار است. محصول جو پس از گندم از لحاظ سطح زیر کشت در ایران مقام دوم را دارد. اما تمام اراضی ایران به یک اندازه برای کشت جو مناسب نیستند. هدف از این مطالعه مقایسه روشهای استوری و ریشه دوم با روشهای تعیین شاخص کیفیت خاک برای اراضی زراعی واقع در استان ایلام شهرک ولیعصر بخش بدره می باشد. برای این منظور شاخص کیفیت تجمعی (IQI) و شاخص کیفیت نمورو (NQI) با دو سری مجموعه داده‌ها استفاده شد: مجموعه داده‌های کل (TDS) و مجموعه داده‌های حداقل (MDS). برای محاسبه شاخص‌های کیفی از داده‌های 83 پروفیل خاک در مساحت 1400 هکتار با در نظر گرفتن ویژگی‌های (درصد شن، درصد سیلت، درصد رس، درصد رطوبت اشباع، ساختمان، درصد سنگریزه سطحی، ظرفیت نگهداری آب، مواد آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، EC، CEC،SAR ، CaCO3 و pH) استفاده شد. از 17 پارامتر اندازه‌گیری شده به‌عنوان مجموعه کل داده‌ها (TDS) و از 5 پارامتر(درصدشن، درصد رس، درصد سیلت، رطوبت اشباع و (pH به عنوان مجموعه داده‌های حداقل (MDS) استفاده شد. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از مجموعه داده‌های حداقل (MDS) تخمین نزدیکتری به روش‌های استوری و ریشه دوم در مقایسه با استفاده از مجموعه کل داده‌ها (TDS) ارائه می دهد. نتایج نشان داد که اکثر واحدها در مدل استوری و ریشه دوم در کلاس تناسب متوسط (S2) برای تولید جو قرار گرفتند مقایسه همبستگی بین روش‌های ارزیابی تناسب اراضی و اندازه‌گیری کیفیت خاک نشان داد بیشترین مقدار همبستگی بین روش NQIMDS و ریشه دوم وجود دارد . بطور کلی می توان گفت شاخص کیفیت خاک با حداقل داده و با صرف زمان و هزینه کمتر برای ارزیابی کیفیت خاک و مدیریت کشاورزی می‌تواند نتایج بهتری ارائه دهد.

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.

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.

رطوبت خاک به دلیل تاثیرگذاری زیاد بر بازتاب طیفی خاک و تغییرپذیری زمانی و مکانی بالا، مهمترین عامل اختلاگر در بکارگیری تکنیک طیف‌سنجی بازتابی مرئی و مادون قرمز نزدیک (VNIRS) جهت برآورد فلزات سنگین خاک به حساب می‌آید. در این پژوهش، قابلیت الگوریتم متعامدسازی پارامتر خارجی (EPO) در کاهش اثر رطوبت از بازتابندگی طیفی خاک به منظور بهبود قابلیت روش‌های یادگیری ماشین در برآورد فلزات سنگین مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، تعداد 129 نمونه خاک از مزارع آلوده به فلزات سنگین در استان‌های تهران، گیلان و آذربایجان شرقی برداشت شد. میزان نیکل و سرب نمونه‌های خاک هواخشک و الک‌شده در آزمایشگاه اندازه‌گیری شدند. بازتابندگی طیفی نمونه‌های خاک در ۷ سطح رطوبتی (هواخشک، ۶، ۱۲، ۱۸، ۲۴، ۳۰ و ۳۶درصد) با استفاده از طیف-سنج FieldSpec-3 و پروب تماسی در محدوده 350-2500 نانومتر در اتاق تاریک اندازه‌گیری شدند. الگوریتم EPO با استفاده از مجموعه نمونه‌های واسنجی توسعه داده شد. از الگوریتم‌های یادگیری ماشین PLSR و SVR جهت برآورد فلزات سنگین استفاده شد. نتایج نشان داد که VNIRS قابلیت بالایی در برآورد فلزات سنگین بصورت هواخشک دارد. حضور رطوبت در خاک، حتی در سطح 6%، منجر به کاهش معنی‌داری در قابلیت این تکنیک در برآورد دقیق فلزات سنگین می‌گردد. در رطوبت بیشتر از 24 درصد، عملکرد مدل‌های یادگیری ماشین برای برآورد فلزات سنگین در کلاس متوسط (1.4

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.