علوم آب و خاک

---

 مطالعه حاضر به جهت بررسی تاثیر رطوبت خاک و کود دامی بر تراکم‌پذیری خاک به صورت نوارهای خرد شده، در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه آموزشی – پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) اجرا شد. خاک مورد مطالعه از نظر رده‌بندی تیپیک هاپل آرجید می‌باشد. کود دامی یک سال مانده، شامل سه سطح صفر، 50 و 100 تن در هکتار تا عمق شخم (20 سانتیمتر) توسط دیسک سنگین با خاک مخلوط شد. پس از گذشت 5 ماه (تیر تا آبان ماه) در رطوبتهای حد خمیری 80 ،(PL) درصد حد خمیری (0/8PL) و 60 درصد حد خمیری (0/6PL) توسط یک تراکتور دوچرخ متحرک مدل اونیورسال 650-U، با یک عبور (₁ P) و دو عبور (₂ P) تحت تیمار تراکم قرار گرفت و جرم مخصوص ظاهری (BD)، شاخص مخروطی (CI) تا عمق 40 سانتیمتر و نشست خاک به عنوان شاخصهای تراکم‌پذیری و ترددپذیری اندازه‌گیری شد.

  افزودن کود سبب کاهش قابل توجه تاثیر بارگذاری و رطوبت در زمان بارگذاری بر BD و CI شد. تفاوت معنی‌دار بین تاثیر دو سطح 50 و 100 تن در هکتار بر BD دیده شد، ولی در مورد CI این تفاوت معنی‌دار نبود. مواد آلی در رطوبتهای زیاد سبب کاهش و در رطوبتهای پایین سبب افزایش نشست خاک شد. همچنین کود دامی سبب کاهش BD و CI خاک تحت‌الارضی گردید. در رطوبت  (0/6PL) افزایش معنی‌دار در درجه تراکم خاک ایجاد نشد. بنابراین در تیمار بدون کود، رطوبت  (0/6PL) مناسب ترددپذیری شناخته شد. در حالی که در تیمارهای کودی این حد به 0/8PL رسید. عبور مجدد ( ₂ P ) سبب افزایش معنی‌دار درجه تراکم خاک شد. مطالعه حاضر نشان داد اضافه نمودن کود دامی در مقادیر حدود 50 تن در هکتار سبب کاهش قابل توجه تراکم‌پذیری و افزایش دامنه رطوبتی ترددپذیری این خاک می‌گردد.

---

هر گونه نیروی مکانیکی وارده به غده‌های سیب‌زمینی در حین برداشت می‌تواند موجب آسیب‌های مکانیکی به غده‌ها گردد. از بین بردن قسمت‌های هوایی بوته‌ها مدتی پیش از برداشت، در بهبود خواص رئولوژیک غده‌ها و کاهش آسیب‌های مکانیکی مؤثر است. به منظور بررسی اثر ماشین‌های سیب‌زمینی‌کن زنجیر نقاله‌ای و غربال لرزشی بر افت کمی (غده‌ها برداشت نشده، مدفون شده، بریده شده و له شده) و کیفی (آسیب‌های مکانیکی) غده‌های سیب‌زمینی و مطالعه تأثیر از بین بردن و نبردن قسمت‌های هوایی گیاه دو هفته قبل از برداشت بر کاهش آسیب‌های مکانیکی، آزمایش‌هایی در منطقه فریدن اصفهان انجام گرفت. دو تیمار از بین بردن یا نبردن قسمت‌های هوایی بوته سیب‌زمینی پیش از برداشت، با پنج ماشین سیب‌زمینی‌کن (به ترتیب با زنجیر نقاله بلند با تکان دهنده، با زنجیر نقاله دو قسمتی با تکان دهنده، با زنجیر نقاله یک قسمتی با تکان دهنده، با زنجیر نقاله یک قسمتی بدون تکان دهنده و سیب‌زمینی‌کن غربال لرزشی) با کارگیری طرح بلوک‌های نواری در چارچوب بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار ارزیابی شد. رقم مارفونا در مزرعه کاشته شده بود.

 نتایج نشان داد که از میان پارامترهای مربوط به افت کمی محصول، تنها در عملکرد ماشین‌های مورد آزمایش در درصد غده‌های کنده نشده و مدفون شده تفاوت معنی‌دار وجود داشت. وجود دیسک‌های کناری و یا چرخ‌های تثبیت عمق در سیب‌زمینی‌کن و تنظیم غلط ماشین، در ایجاد این افت‌های کمی مؤثر بود. مقایسه ماشین سیب‌زمینی‌کن با غربال لرزشی، با دستگاه‌های سیب‌زمینی‌کن با غربال زنجیر نقاله‌ای نشان داد که این دستگاهی است با توانایی غربال‌کنندگی کم، در نتیجه غده‌ها مدت زیادی برای غربال شدن روی آن حرکت می‌کنند. این امر باعث می‌گرد که درصد غده‌های سالم در این ماشین کمترین، و درصد غده‌های مدفون شده بیشترین باشد. عملیات سرزنی در کاهش آسیب به عمق کمتر از سه میلی‌متر مؤثر بود. اگرچه سیب‌زمینی‌کن با زنجیر نقاله یک قسمتی بدون تکان‌دهنده دارای کمترین شاخص آسیب مکانیکی بود، ولی میان سیب‌زمینی‌کن‌های زنجیر نقاله‌ای آزمایش شده نیز تفاوت معنی‌داری در سطح پنج درصد وجود نداشت.

---

به منظور گسترش کشت مکانیزه پنبه در مناطق با آب آبیاری شور و خاک‌های حساس به سله در استان اصفهان، ارزیابی عملکرد ماشین‌های کاشت با، یا بدون سله‌شکن در روش کشت مسطح ضروری است. از این رو، آزمایشی برای مقایسه فراسنجه‌های عملکردی چند نوع ماشین کاشت پنبه در یک خاک با بافت لوم رسی، در ایستگاه تحقیقاتی کبوترآباد مرکز تحقیقات کشاورزی اصفهان انجام شد. چهار تیمار ماشین‌های کاشت با استفاده از ردیف‌کارهای بذرسازان در دو وضعیت، و جاندیر و خطی‌کار دانمارکی با سه روش سله‌شکنی، به ترتیب سله‌شکنی با سله‌شکن ستاره‌های غلتان و استوانه‌ای دندانه‌دار و بدون سله‌شکنی، با به کارگیری آزمایش فاکتوریل در چارچوب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار ارزیابی شدند. عملکرد ماشین‌های کاشت با اندازه‌گیری تعداد و فاصله میان بوته‌ها در هر تیمار، و تعیین میانگین و انحراف معیار فاصله‌های میان بوته‌های سبز شده، و تعیین شاخص‌های کاشت چندتایی، نقاط بدون بوته، کیفیت تغذیه موزع، دقت و کپه‌کاری، ارزیابی گردیدند. اگرچه در این آزمایش، به جای اندازه‌گیری فاصله میان بذرهای کاشته شده، فاصله میان بوته‌های سبز شده اندازه‌گیری شد، ولی معیارهای استفاده شده در این پژوهش ویژگی‌های ماشین‌های کاشت را به خوبی نشان داد. میانگین و انحراف معیار فاصله‌های میان بوته‌ای، به تنهایی تفاوت میان عملکرد ماشین‌های کاشت را در تمام روش‌های سله‌شکنی به خوبی نشان نداد. شاخص کپه‌کاری پیشنهادی بهتر از شاخص کاشت چندتایی، مشخصه کپه‌ریزی را در بذرکارها، جدا از روش سله‌شکنی مشخص نمود. در حالت بدون سله‌شکنی، تمایل به کپه‌ریزی در ردیف‌کار بذرسازان، سبب کاهش میانگین و انحراف معیار فاصله‌های میان بوته‌ای گردید. سله‌شکنی موجب کاهش فاصله‌های میان بوته‌ای در کلیه ماشین‌های کاشت، به ویژه در خطی‌کار که تمایل به کپه‌ریزی در آن بسیار ناچیز بود، شد. بر پایه نتایج حاصله، در ردیف‌کارهای بذرسازان و جاندیر، نوع موزع حجمی، و نه تک‌دانه‌کار بود.

---

حالت فیزیکی خاک نقش مهمی در سبز شدن بذر، رشد و توسعه ریشه گیاه و تولید محصول دارد. از عوامل تغییردهنده ویژگی‌های فیزیکی خاک، نیروهای داخلی حاصل از مکش ماتریک است. در این بررسی، تأثیر این نیروها در افق سطحی یک خاک لوم‌رسی‌سیلتی و با ساختمان ناپایدار (سری خمینی شهر یا فاین‌لومی، میکسد، ترمیک تیپیک هاپل‌آرجید) بررسی شد. آزمایش به صورت گلدانی انجام گرفت. در این پژوهش، تغییرات سطح خاک با زمان، چگالی ظاهری، شاخص مخروطی و مقاومت کششی در رطوبت‌های مختلف پس از نخستین آبیاری غرقابی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که بستر بذر (20 سانتی‌متر) با آرایش سست (با چگالی ظاهری 2/1 مگاگرم بر متر مکعب) حدود 5/1 سانتی‌متر نشست کرد. با توجه به این که هیچ گونه بار خارجی، پس از نخستین آّبیاری، بر خاک وارد نشده بود، حالت فیزیکی آن به قبل از خاک‌ورزی نزدیک شد. چگالی ‌ظاهری، شاخص مخروطی و مقاومت کششی خاک پس از اّبیاری و در طول خشک شدن افزایش چشم‌گیری یافت. تغییرات مقاومت خاک (شاخص مخروطی و مقاومت کششی) با رطوبت شدید بود. ارتباط شاخص مخروطی و مقاومت کششی با تنش مؤثر نشان داد که احتمالاً کنترل کننده اصلی مقاومت در حالت تر، تنش مؤثر است.

---

یکی از سیستم‌هایی که برای افزایش راندمان کاری تراکتورها طراحی و ساخته شده است سیستم قفل دیفرانسیل است. این سیستم باعث یکسان شدن دور دو محور چرخ می‏شود. در نتیجه در زمان رویارویی با شرایط زمین‏گیرایی غیر‏یک‌نواخت در زیر لاستیک‌ها بسیار مفید خواهد بود. استفاده از این سیستم باعث بهبود زمین‏گیرایی، کاهش فرسایش لاستیک چرخ‌های محرک، کاهش مصرف سوخت و افزایش ظرفیت مزرعه‏ای تراکتور خواهد شد. علی‌رغم این که استفاده از این سیستم مزایای زیادی را به همراه خواهد داشت، تاکنون برای بهینه‏سازی آن فعالیتی در داخل کشور صورت نگرفته است. از این رو طراحی و ساخت سیستم قفل دیفرانسیل نیمه‏اتوماتیک برای نصب روی تراکتور مسی‏فرگوسن 285 تولید داخل، در این پژوهش انجام شده است. این سیستم به گونه‏ای طراحی شده است که در هنگام ایجاد وضعیت‌های بحرانی، قفل دیفرانسیل را از درگیری خارج می‏کند. وضعیت‌های بحرانی درگیر بودن قفل دیفرانسیل عبارت‌اند از: استفاده از ترمزهای مجزا، سرعت‌های پیشروی بالا و چرخاندن غربالک فرمان. به منظور اندازه‏گیری و تشخیص وضعیت‌های بحرانی به ترتیب از سه نوع حسگر کششی، القایی، و جابه جایی زاویه‏ای استفاده شد. خروجی این حسگرها به یک مدار تصمیم‏گیرنده فرستاده شده و در آنجا تصمیم لازم مبنی بر ادامه درگیری یا آزادشدن آن گرفته می‏شود. مدار تصمیم گیرنده یک میکروکنترلر قابل برنامه‏ریزی است که می‏توان پارامترهای دیگری را برای کنترل به آن اضافه کرد و یا موارد موجود را تغییر داد. پس از طراحی و نصب سیستم روی تراکتور، عملکرد آن در عملیات خاکورزی با گاوآهن برگرداندار سه‏ خیشه با عرض کار 110 سانتی‏متر و عمق کار 25 سانتی‏متر بررسی شد. آزمایش‌ها نشان دادند که در تراکتور معمولی، به علت توزیع نامناسب وزن و شرایط زمین‏گیرایی غیر یکسان زیر لاستیک‌ چرخ‌های محرک، لغزش دو چرخ حدود 6 درصد اختلاف دارند که استفاده از این سیستم آن را بهبود بخشید. به علاوه بر اثر کاهش لغزش چرخ‌ها مصرف سوخت نیز حدود 5/0 لیتر در هکتار کاهش یافت.

---

هدف از این تحقیق طراحی و ساخت یک دستگاه مکانیزم بردار-گذار میوه است، به‌طوری‌که بتوان میوه‌ را از مکان مشخصی به مکان دیگر، با حداقل آسیب به بافت میوه انتقال داد. روش کار به این‌صورت است که ابتدا گیرنده مکانیکی گریپر (Gripper) با طرحی مناسب که بتواند میوه‌هایی به قطر 5 تا 9 سانتی‌متر را به‌صورتی مطمئن در برگیرد طراحی و ساخته شد. ویژگی این گریپر باید به‌گونه‌ای باشد که میوه را بدون آن‌که صدمه‌ای به آن وارد کند گرفته و زمان‌بندی مشخصی را در گرفتن و رها کردن میوه به اجرا گذارد. در طراحی این گریپر از مکانیزم لنگ - لغزنده استفاده شد. برای اجرای زمان‌بندی مناسب در گرفتن و رهاکردن میوه، عضو لغزنده حرکت خود را از بادامک دریافت می‌کند. تحلیل‌های سینماتیکی و دینامیکی لازم برای گریپر انجام و عملکرد آن توسط نرم افزار Working Model شبیه سازی گردید. در مرحله بعد مکانیزمی چهار میله‌ای به‌گونه‌ای که بتواند گریپر را از نقطه‌ای به نقطه دیگر انتقال دهد طراحی و ساخته شد. پس از انجام تحلیل سینماتیکی، معادله حاکم بر حرکت بازو استخراج و تحلیل دینامیکی انجام گردید. پس از نصب گریپر بر روی مکانیزم (بازو)، آزمایش‌هایی به‌منظور مشاهده عملکرد گریپر و بازو در کنار یکدیگر انجام گرفت. در این آزمایش‌ها از میوه‌های کروی شکلی چون سیب و پرتغال استفاده شد. در این بررسی مشخص شد که گریپر قادر است برای میوه‌های کروی کشیده مانند سیب به‌طور مؤثری عمل گرفتن و رها کردن را به اجرا گذارد. هم‌چنین کارایی مناسب بازو در ایجاد حرکتی پیوسته و بدون ضربه مشاهده شد. برای میوه‌های با ابعاد بزرگ‌تر، با انجام اصلاحاتی جزئی در انگشتی‌های گریپر می‌توان عمل گرفتن و رها کردن را به‌نحو مطلوبی به انجام رساند.

---

مطالعات انجام شده نشان می‌دهد سرگردانی بیش از حد برنج در سفیدکن تیغه‌ای موجب افزایش شکستگی برنج می‌شود. بر این اساس، ایجاد سهولت در حرکت طولی برنج در سفیدکن می‌تواند موجب رفع این نقیصه گردد. در این تحقیق ابتدا توپی جدیدی مجهز به مارپیچ انتقال برای سفیدکن تیغه‌ای طراحی و ساخته شد. سپس اثر فاصله تیغه از همزن و مقدار دبی جرمی خروجی بر خصوصیات کیفی برنج در سفیدکن با توپی جدید و قدیمی در یک آزمایش کرت‌های دوبار خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار ارزیابی گردید. فاکتور اصلی نوع توپی در دوحالت (استفاده از توپی قدیمی وتوپی جدید)، فاکتور فرعی شامل فاصله تیغه از همزن در سه سطح (11، 12 و 13 میلی‌متر) و فاکتور فرعی فرعی، سه مقدار دبی خروجی برنج شامل (915، 654 و 412 کیلوگرم در ساعت) بود. در هر آزمایش، درصد برنج سفید سالم، شکستگی و درجه سفید شدگی اندازه‌گیری و شاخص کارایی دستگاه محاسبه شد. نتایج نشان داد، اثر ساده فاصله تیغه از همزن بر درصد شکستگی و دبی خروجی بر تمامی عوامل اندازه‌گیری شده معنی‌دار بود. هم‌چنین برهمکنش نوع توپی و فاصله تیغه و نوع توپی و دبی جرمی خروجی به ترتیب بر درصد برنج سالم و شکستگی تأثیر معنی‌دار داشت. برآورد شاخص کارایی دستگاه نشان داد بهترین حالت کاری دستگاه با هر دو نوع توپی، دبی خروجی 412 کیلوگرم در ساعت و ‌فاصله 11 یا 12 میلی‌متر تیغه از همزن می‌باشد. در این تنظیم، میانگین درصد شکستگی برنج در توپی جدید و قدیمی به ترتیب 5/20 و 23 درصد بوده است.

---

برای اندازه‌گیری مقاومت کششی و توان مالبندی مورد نیاز ادوات سوار، به ابزار دقیقی همچون دینامومتر اتصال سه نقطه‌ و ابزار اندازه‌گیر سرعت پیشروی تراکتور نیاز می‌باشد. در این تحقیق یک نوع دینامومتر نوع قابی ساخته و ارزیابی شد. نیروهای وارده به دینامومتر از طریق استفاده از سه مبدل نیرو (که هرکدام یک تیر یکسرگیر به شکل U وارونه می‌باشد) که بر روی قابی با قابلیت نصب به اتصال سه نقطه‌ تراکتور قرار داده شده‌اند، اندازه‌گیری می‌شوند. هر مبدل نیرو، نیرو را با استفاده از یک مدار پلی که بر اساس استفاده از کرنش‌سنج‌ها طراحی شده‌اند، اندازه‌گیری می‌نماید. هر مبدل نیروی دینامومتر با اعمال مقدار بار معین به آن و اندازه‌گیری ولتاژ خروجی آن واسنجی شد. سپس واسنجی دینامومتر با اعمال مقدار بار مشخص به آن و اندازه‌گیری ولتاژ خروجی مدارهای پلی مبدل‌های نیرو ‌‌انجام گرفت. واسنجی‌های استاتیکی انجام گرفته نشان داد که یک رابطه خطی با ضریب تبین بالایی (999/0=2R (بین نیروهای اعمال شده و خروجی پل‌ها وجود دارد. اثر پس ماند (هیسترزیس) بین بارگذاری و بار برداری بسیار کوچک بود. اثر نقطه بارگذاری نسبت به محور عمودی دینامومتر بر مقدار نیروی اندازه‌گیری ناچیز بود. برای اندازه‌گیری سرعت پیشروی واقعی تراکتور، یک چرخ پنجم با استفاده از یک محور چرخشی انکودر ساخته شد. واسنجی‌های انجام گرفته روی سطوح آسفالته و خاکی نشان داد که یک رابطه خطی با ضریب تبین بالا (994/0=2R (بین سرعت پیشروی اندازه‌گیری شده و خروجی محور چرخش انکودر وجود داشت. خطای اندازه‌گیری در سرعت‌های کم در مزرعه و در سرعت‌های زیاد ( تا 5/12 کیلومتر در ساعت) روی سطح آسفالته به ترتیب حدود 3 و 8 درصد بود. واحد جمع کننده داده‌ها، علاوه بر نمایش نیرو و سرعت پیشروی، به صورت لحظه‌ای می‌تواند نمودارهای نیرو بر حسب زمان و مسافت را روی صفحه نمایش رایانه دستگاه نمایش دهد.

---

در سال‌های اخیرکشت چغندر قند در ردیف‌های 50 سانتی‌متری به دلیل افزایش عملکرد آن در مقایسه با کشت 60 سانتی مورد استقبال کشاورزان کشورمان قرار گرفته است. فاصله کم بین ردیف‌های کشت در این روش، برداشت سه ردیف به جای دو ردیف محصول را ایجاب می‌نماید که به این علت مقاومت کششی دستگاه چغندرکن افزایش می‌یابد. به منظور امکان کشیدن چغندرکن سه ردیفه با تراکتورهای میان قدرت موجود در کشور و درآوردن مؤثر غده‌های چغندرقند از خاک ارتعاشی کردن ساقه‌های چغندرکن مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق اثر فرکانس ارتعاش و زاویه حمله تیغه بر عملکرد یک دستگاه چغندرکن ارتعاشی مورد مطالعه قرار گرفت. درصد لغزش چرخ های محرک تراکتور، درصد چغندرهای شکسته شده و باقی‌مانده و هم‌چنین مقاومت کششی دستگاه در چهار سطح فرکانس ارتعاش ساقه‌ها (صفر، 9، 10 و12 هرتز) و سه زاویه حمله تیغه چغندرکن (11، 24 و36 درجه) در قالب فاکتوریل با طرح بلوک‌های کامل تصادفی و با سه تکرار اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که روند تغییرات مقاومت کششی دستگاه و لغزش چرخ های محرک تراکتور با تغییر فرکانس ارتعاش و زاویه حمله تیغه، مشابه بود. اگر چه کمترین مقدار مقاومت کششی در حالت بدون ارتعاش و زاویه حمله 24 درجه به‌دست آمد، ولی حدود 50 در صد غده‌ها در خاک باقی‌مانده و به سطح خاک آورده نشدند، در صورتی که در حالت ارتعاشی با فرکانس بیش از 10 هرتز فقط حدود 20 در صد غده‌ها در خاک باقی‌ماندند. بنابراین، ارتعاشی کردن بازوهای چغندرکن، موجب اعمال مؤثرتر انرژی جداسازی غده‌ها از خاک شد. برای انتخاب زاویه حمله و فرکانس مناسب، نسبت مقاومت کششی دستگاه به درصد چغندرهای درآورده شده (چغندرهای سالم و شکسته شده) (K) به عنوان معیار مرکب تعریف گردید. نسبت K برای ترکیب‌های مختلف زاویه حمله تیغه و فرکانس ارتعاش محاسبه و مورد تجزیه وتحلیل آماری قرار گرفت. مقایسه میانگین های پارامترهای اندازه‌گیری شده و نسبت K نشان داد که مناسب ترین ترکیب، زاویه حمله تیغه 24 درجه و فرکانس ارتعاش 9 هرتز است که در این حالت کمترین درصد غده‌های باقی‌مانده و شکسته مشاهده گردید.

---

برای جلوگیری از تراکم خاک، دانستن حد تنش فشاری مجاز (مقاومت تراکمی) خاک حائز اهمیت می‌باشد. تنش پیش-‌تراکمی (σ_pc ) به‌عنوان معیاری از مقاومت به تراکم خاک و برای تعیین درجه تراکم‌پذیری خاک پیشنهاد شده است. در این پژوهش، σ_pcخاک با استفاده از آزمایش‌های نشست صفحه‌ای (PST) و فشردگی محصور (CCT) تعیین گردید. آزمایش‌ها روی نمونه‌هایی از یک خاک لوم-‌شنی انجام گرفت. برای تهیه نمونه‌های خاک با درجات مختلف تراکم، از دو سطح رطوبت (17 و 19 درصد وزنی خشک) و شش سطح تنش پیش-‌باری (0، 25، 50، 100، 150 و 200 کیلوپاسکال) استفاده شد. برای بررسی اثر رطوبت و تنش  پیش-‌باری  بر σ_pcبراورده شده، از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار استفاده شد. مقادیر σ_pcتعیین شده به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر ترکیب بارگذاری و شرایط رطوبتی خاک قرار گرفت. نتایج آزمایش PST نشان داد که با افزایش مقدار تنش پیش-‌باری و رطوبت خاک، میزان σ_pc به ترتیب افزایش و کاهش یافته است. در صورتی که در آزمایش CCT با افزایش رطوبت خاک، σ_pc براورد شده به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. هم‌چنین نتایج نشان داد که با آزمایش PST، مقاومت تراکمی خاک ( σ_pc) با دقت تعیین شد، در صورتی‌که مقادیر  تعیین شده با آزمایش 4/5 ، CCT  (در رطوبت 17%) و 5/8 (در رطوبت 19%) برابر مقادیر تنش پیش- ‌باری اعمال شده به خاک بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که σ_pc بستگی به روش آزمایش فشاری داشته، آزمایش‌ PST روشی مناسب برای براورد مقاومت تراکمی (تنش پیش- تراکمی) خاک بوده و در مدیریت پایدار خاک (از جنبه‌های تردد‌پذیری خاک و خاک‌ورزی) و اثر عوامل مختلف مدیریتی بر تنش پیش- ‌تراکمی خاک قابل استفاده می‌باشد.

---

به منظور بررسی ترکیب‌پذیری و نحوه عمل ژن‌های مقاوم به سن گندم شش لاین گندم نان با شماره‌های 7214، 6412، 4-75-c، 14، 18، 12 به همراه رقم آزادی در یک آزمایش دای آلل یک طرفه تلاقی داده شدند. هفت والد به همراه 21 هیبرید حاصله در یک طرح بلوک کامل تصادفی با 3 تکرار (مجموعا 28 ژنوتیپ) در مزرعه دانشگاه تهران در سال زراعی 85-84 مورد بررسی قرار گرفتند. تجزیه واریانس صفات نشان داد که بین کلیه صفات به استثنای وزن دانه‌های سن‌زده تفاوت معنی‌داری در سطح 1% وجود دارد. نتایج حاصل از تجزیه ترکیب پذیری گریفینگ نشان داد که در کلیه صفات جزء افزایشی واریانس به همراه جز غیر افزایشی در توارث صفات نقش دارد. بهترین ترکیب شونده عمومی از لحاظ مقاومت به سن‌زدگی والد 7214 و بدترین والد ترکیب شونده عمومی والد 18 شناخته شد. بهترین هیبرید از لحاظ مقاومت به سن‌زدگی با در نظر گرفتن کلیه صفات هیبرید 4×3 (4-75-c ×آزادی )و بدترین هیبرید7×6 (12×18 ) بود. بررسی پارامترهای ژنتیکی هیمن ضمن تأیید نتایج تجزیه گریفینگ نشان داد که به استثنای صفات وزن 50 دانه سن‌زده، درصد سن‌زدگی و ارتفاع که غالبیت تأثیر بیشتری داشت در مابقی صفات جز افزایشی و غالبیت تواما در توارث صفت نقش دارند. در کلیه صفات مورد مطالعه به استثنای طول ریشک فوق غلبه وجود دارد، ضمن آن‌که در تمامی این صفات توزیع نامتقارن ژن‌های با اثرات مثبت و منفی نیز وجود داشت.

---

بلایت فوزاریومی سنبله یکی از بیماری‌های مخرب گندم است که باعث کاهش عملکرد و کیفیت دانه می‌شود. کاشت ارقام مقاوم یک روش مؤثر، اقتصادی و سالم از نظر زیست‌محیطی برای کنترل این بیماری است. یک مکان ژنی کمـّی (QTL) برای مقاومت به بلایت فوزاریومی سنبله با عنوان Qfhs.ndsu-3BS در رقم مقاوم Sumai 3 شناسایی و توسط محققین مختلف تأیید شده است. رقم مقاوم Sumai 3 با رقم حساس فلات تلاقی داده شد. سه نشانگر ریزماهواره Xgwm 533, Xgwm 493, Xgwm 389 پیوسته با Qfhs.ndsu-3BS برای گزینش به کمک نشانگر در نسل‌های BC1 و BC2 مورد استفاده قرار گرفتند و خودباروری BC3 یک نسل ادامه یافت. احتمال پیوستگی بین نشانگرها و Qfhs.ndsu-3BS با استفاده از تابع احتمال دو جمله‌ای محاسبه گردید. با این فرض که تعداد دفعات مشاهده آلل نشانگر مشابه والد دهنده با Qfhs.ndsu-3BS در یک جمعیت، تابعی از فاصله بین آنها و تعداد تلاقی‌های برگشتی یا خودباروری برای ایجاد جمعیت است. پیوستگی مکان ژنی ریزماهواره Xgwm 493 با Qfhs.ndsu-3BS معنی‌دار بود.

---

سیستم های خاک ورزی و کودهای آلی بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک مؤثر هستند. این پژوهش به منظور بررسی اثر دو سیستم خاک ورزی مرسوم با گاوآهن برگردان دار (عمق خاک ورزی 30 سانتی متر) و کم خاک ورزی با دیسک (عمق خاک ورزی 15 سانتی متر) و سه سطح کود گاوی (0، 30 و 60 تن در هکتار) تحت کشت ذرت بر مقاومت فروروی خاک در قالب طرح بلوک‌های خردشده با سه تکرار انجام گردید. با افزایش عمق خاک ورزی، شاخص مخروطی (CI) کاهش یافت. دلیل این امر، به هم خوردن و نرم-شدن بیشتر خاک در عمق، تحت سیستم خاک ورزی مرسوم نسبت به کم خاک ورزی بود. البته این تأثیر تنها در مراحل اول (پس از کاربرد تیمارها و پیش از کشت) و دوم اندازه‌گیری (زمان حداکثر سرعت رشد رویشی گیاه) مشاهده گردید. در مرحله سوم اندازه گیری (پس از برداشت محصول)‌، تفاوت معنی‌داری بین مقادیر CI در دو سیستم خاک‌ورزی و عمق‌ها‌ی مختلف خاک دیده نشد. علت آن برگشت خاک به حالت اولیه (پیش از خاک‌ورزی) و از بین رفتن تأثیر خاک‌ورزی در خاک پس از حدود 7 ماه از انجام عملیات خاک‌ورزی است. در واقع با گذشت زمان، مقاومت مکانیکی خاک افزایش یافت که نشان دهنده تراکم مجدد خاک در طول فصل رشد است. افزودن کود دامی در لایه رویین پشته (0 تا 10 سانتی‌متر) موجب کاهش معنی‌دار مقاومت خاک در مقایسه با شاهد گردید. کاهش CI در تیمار 30 تن در هکتار تا مرحله حداکثر سرعت رشد گیاه دیده شد و پس از برداشت محصول این تیمار تأثیری بر CI نداشت. ولی اثر تیمار 60 تن در هکتار در کاهش CI پس از برداشت محصول نیز در خاک دیده شد. تأثیر کود دامی در عمق‌ها‌ی پایین‌تر از 10 سانتی‌متر از سطح پشته و در تمامی عمق‌ها‌ از کف جوی معنی‌دار نبود. در کف جوی به علت تأثیر کم کود‌، کاهش معنی‌داری در مقاومت خاک دیده نشد.

---

یکی از فراسنجه‌های مکانیکی مهم در تعیین تنش مجاز برای جلوگیری از تراکم خاک، تنش پیش‌تراکمی (pc) یا تنش در آستانه تراکم است. اگر تنش وارد شده به خاک در اثر تردد ماشین‌های کشاورزی کمتر از pc باشد، احتمال تغییر شکل ماندگار در خاک کم است. در این پژوهش، برای تعیین pc نمونه‌های بازسازی شده از خاک لایه رویین در یک طرح کودی درازـ مدت، از آزمایش‌های نشست صفحه‌ای (PST) و فشردگی محصور (CCT) استفاده شد. در طرح کودی، کودهای آلی (لجن فاضلاب، کمپوست و کود گاوی) در سه سطح (25، 50 و100 تن در هکتار) و یک ترکیب کودشیمیایی (250 کیلوگرم فسفات آمونیوم در هکتار و 250 کیلوگرم اوره در هکتار) به مدت 7 سال متوالی در تناوب گندم- ذرت به یک خاک لوم رسی سیلتی اضافه شده بود. تأثیر تیمارهای کودی و رطوبت (1/17 و 9/20 درصد وزنی) بر تنش پیش‌تراکمی خاک با دو طرح فاکتوریل و مقایسه اورتوگونال در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار بررسی گردید. تنش پیش‌تراکمی با سه روش کاساگراند، نقطه بیشینه انحنا و تقاطع خط فشردگی بکر با محور xها در کرنش صفر از منحنی‌های فشردگی خاک تعیین گردید. مقادیر pc برآورد شده برای تیمارهایی که با کودها آلی تیمار شده بودند بیش تخمینی داشتند و این بیش تخمینی در هر دو آزمایش با افزایش مقدار کودآلی افزایش یافت، ولی این بیش تخمینی در آزمایش CCT بیشتر از آزمایش PST بود. بنابراین، می‌توان بیان نمود که نتایج به دست آمده از آزمایشPST برای برآورد تنش پیش‌تراکمی خاک مطمئن‌تر است. مقادیر pc تخمین زده شده با هر یک از سه روش بستگی به تیمار کودی و رطوبت اولیه نمونه خاک داشت. برای تعیین تنش در آستانه تراکم خاک‌های تیمار نشده با کودهای آلی (شاهد و تیمار کود شیمیایی) و یا تیمار شده با مقدار کم کودهای آلی (25 تن در هکتار)، استفاده از آزمایشPST و به کارگیری روش کاساگراند را می‌توان توصیه نمود. در صورتی که برای خاک‌های تیمار شده با مقادیر زیاد کودهای آلی (50 و100 تن در هکتار)، استفاده از آزمایشPST و به کارگیری روش‌ نقطه بیشینه انحنا را می‌توان پیشنهاد کرد

---

پادلینگ (گل‌آب) متداول‌ترین روش تهیه بستر نشا برای کاشت برنج است. هدف از این پژوهش، بررسی اثر شدت‌های مختلف پادلینگ بر نفوذ آب به خاک، نگهداشت آب توسط خاک و تعیین میزان آب مصرفی برای انجام پادلینگ در سه بافت خاک غالب در اراضی شالیزاری استان گیلان بود. از سه بافت خاک رس سیلتی، لوم رسی و لوم، نمونه‌های دست نخورده در سه تکرار تهیه شد. نمونه‌ها توسط دستگاه همزن تحت تأثیر شدت‌های مختلف پادلینگ قرار گرفتند. براساس نتایج به‌دست آمده تیمار پادل با شدت کم سبب شد سرعت نفوذ آب به خاک به اندازه 3/29، 4/32 و 0/36 درصد در بافت‌های رس سیلتی، لوم رسی و لوم کاهش یابد. افزایش شدت پادلینگ از سطح کم به متوسط، سرعت نفوذ آب به خاک را به طور معنی‌داری کاهش داد، ولی تیمار پادل با شدت زیاد سبب کاهش معنی‌دار این پارامتر نشد. منحنی رطوبتی هر سه بافت خاک در تمامی سطوح پادلینگ نشان داد که عملیات پادلینگ قابلیت نگهداشت آب خاک را افزایش می‌دهد. با افزایش شدت پادلینگ، نگهداشت آب خاک در بافت رس سیلتی بیشتر از دو بافت دیگر بود. افزایش شدت پادلینگ از سطح کم به زیاد سبب افزایش میزان آب مصرفی به طور معنی‌دار شد. با افزایش شدت پادلینگ از سطح متوسط به زیاد میانگین آب به کار برده شده به‌ترتیب 4/15، 1/14 و 3/16 درصد در بافت‌های رس سیلتی، لوم رسی و لوم افزایش یافت. به طور کلی، در هر سه بافت خاک، تهیه بستر نشا با استفاده از عملیات پادلینگ با شدت زیاد در مقایسه با شدت متوسط به میزان آب مصرفی بیشتری نیاز دارد، در حالی‌که بر کاهش سرعت نفوذ آب به خاک و افزایش قابلیت نگهداشت آب خاک تأثیر معنی‌داری ندارد

---

در این پژوهش تأثیر خاک ورزی بین رد یفی در فصل رشد بر عملکرد س یب زمینی و کارآ یی مصرف آب به مدت دو سال ( ۱۳۸۸ و ۱۳۸۹ ) در خاک ی با بافت لوم رس ی س یلتی در ایستگاه تحق یقات کشاورز ی تجرک همدان بررس ی شد . این پژوهش با استفاده از آزما یش کرتهای نوار ی در قالب طرح بلوک های کامل تصاد فی اجرا شد . نوار افقی، مقدار آب آبیاری پس از مرحله گل دهی شامل : آبیاری کامل و کم آ بیاری ( ۱۰۰ و ۷۵ % نیاز آبی سیب زمینی) و نوار عمودی، نوع خاک ورزی بین ردیف های کاشت شامل: ۱) خاک ورزی با زیرشکن به ۲۰ سانتی متر، ۳) خاک ورزی با پنجه غازی به عمق ۵ سانتی متر و - ۳۵ سانتی متر، ۲) خاک ورزی با گاوآهن قلمی به عمق ۲۵ - عمق ۴۰ ۴) بدون خا ک ورزی بین رد یفی (شاهد) بود. در طول رشد گ یاه، مقاومت مکا نیکی خاک (شاخص مخروط ی) در دو مرحله و نی ز سرعت نفوذ آب به خاک ا ندازه گیری شدند . در زمان برداشت، عملکرد و برخی از فاکتورهای کمی و ک یفی سیب زمینی اندازه گیری شدند . نتا یج نشان داد که اثر روش های خاک ورزی بین رد یفی بر مقاومت مکا نیکی خاک مع نی دار بوده و به تر تیب خاک ورزی با ز یرشکن ی ا گاوآهن قلمی بیشترین تأثیر را بر کاهش مقا ومت مکا نیکی خاک در بین تیمارها داشتند . سرعت نفوذ آب در خاک در تیمار ز یرشکن زن ی به طور معنی داری بیشتر از روش های استفاده از پنجه غازی و بدون عمل یات بود . تأثیر روش های خاک ورزی بین رد یفی بر عملکرد س یب زمین ی در سطح ۵ درصد مع نی دار شد و روش های خاک ورزی با ز یرشکن یا گاوآهن قلم ی بیشترین عملکرد س یب زمینی را در ب ین تیمارها داشتند . تأثیر مقدار آب آ بیاری پس از مرحله گل دهی بر عملکرد س یب زمینی مع نی دار نشد . اثر روش های مختلف خاک ورزی بین رد یفی بر کارآ یی مصرف آب معنی دار نبود.

---

خاک‌های زراعی، در روش آبیاری غرقابی مرتباً تحت تأثیر فرآیندهای تروخشک شدن قرار می‌گیرند. به‌همین‌منظور، اثر این فرآیند بر ظرفیت باربری (تنش پیش-تراکمی؛pc ) یک خاک رس سیلتی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، نمونه‌های بزرگ خاک تهیه و برخی از آنها تحت تأثیر 5 چرخه‌ تروخشک شدن قرار گرفت. سپس نمونه‌ها با یا بدون فرآیند تروخشک شدن تحت سه بار (0، 100 و 200 کیلوپاسکال) و در دو سطح رطوبتی معین (9/0 و 1/1 حد خمیری (PL))) متراکم گردید. بارگذاری مجدد با آزمایش نشست صفحه‌ای در مرکز نمونه‌ها انجام شد. از اطراف محل این آزمایش، نمونه‌ای برای انجام آزمایش فشردگی محصور تهیه گردید. نتایج نشان داد که برای نمونه‌های بازسازی‌شده و بدون فرآیند تروخشک شدن، مقدار pc برآورد شده با آزمایش نشست صفحه‌ای، اختلاف معنی‌داری با بار اولیه وارد شده به نمونه نداشت. بنابراین، از این روش می‌توان برای تعیین ظرفیت باریری خاک‌های خاک‌ورزی شده استفاده نمود. ولی فرآیند تروخشک شدن به‌طور معنی‌داری موجب بیش-تخمینی pc در هر سطح رطوبتی، گردید. بنابراین، فشردگی‌پذیری خاک تنها به رطوبت واقعی خاک بستگی ندارد، بلکه به تاریخچه‌ی قبلی تغییرات رطوبت خاک (به‌طور مثال، فرآیندهای تروخشک شدن) نیز وابسته است.

---

این پژوهش با هدف ارزیابی معضل تراکم خاک در مزارع شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی اهواز انجام گرفت. نمونه‌های دست‌نخورده از کف جوی‌ها برای اندازه‌گیری درصد رطوبت (mc)و چگالی ظاهری (BD) خاک جمع‌آوری شد. با توجه به تغییر بافت در مزارع، برای بیان درجه فشردگی خاک‌های مختلف و مقایسه آنها با هم، علاوه بر چگالی ظاهری، چگالی ظاهری نسبی (RBD، نسبت چگالی ظاهری به چگالی ظاهری مرجع) نیز تعیین شد. تغییرات مقاومت مکانیکی (شاخص مخروط؛ CI) خاک نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که اکثر مقادیر BD اندازه‌گیری شده در مزارع نیشکر، در محدوده "ریشه‌های اندک" (محدودیت زیاد) می‌باشد. با مقایسه مقادیر BD به‌دست‌ آمده با حد بهینه (85/0) دیده شد که بیشتر مقادیر به‌دست آمده بیش از حد بهینه برای رشد ریشه گیاه بود که بیان‌گر فشردگی بیش از حد خاک‌های مزارع نیشکر می‌باشد. مقادیر CI در نیم‌رخ خاک‌ها نشان داد که در اکثر عمق‌ها مقادیر اندازه‌گیری شده در کف جوی‌ها از حدود محدود‌کننده (MPa 2) و بحرانی (MPa 3) برای رشد و نمو ریشه بیشتر می‌باشد. بنابراین، به‌منظور بهبود حاصلخیزی و کیفیت فیزیکی خاک، مدیریت تردد ماشین‌های برداشت نی در مزارع نیشکر، باید مورد بازنگری قرار گیرد.

---

در این مطالعه، دو دسته از روش‌های تخمین پارامترهای نفوذ در آبیاری جویچه‌ای معمولی، یک در میان ثابت و یک در میان متغیر و نیز شرایط با کاهش و بدون کاهش جریان ورودی، ارزیابی و مقایسه گردید. از دسته روش‌های مبتنی بر داده‌های مرحله پیشروی جریان، چهار روش متدوال شامل دو نقطه‌ای الیوت و واکر، یک نقطه‌ای والیانتزاس، یک نقطه‌ای میلاپالی و بهینه‌سازی رودریگز و مارتوس و از دسته روش‌های مبتنی بر داده‌های مراحل پیشروی، ذخیره و پسروی، روش بهینه‌سازی چندسطحی درنظر گرفته شد. جهت شبیه‌سازی مراحل آبیاری و مقدار نفوذ در هر روش، از مدل آبیاری سطحی WinSRFR استفاده شد. به‌منظور ارزیابی روش‌های مختلف، از 13 سری داده صحرایی حاصل از دو مطالعه موردی در مناطق کرج و ارومیه استفاده گردید. مطابق نتایج، روش بهینه‌سازی چندسطحی برای هر سه سیستم جویچه‌ای معمولی، یک در میان ثابت و یک در میان متغیر، مراحل پیشروی، پسروی، نفوذ و رواناب را با دقت بالا پیش‌بینی کرد. روش بهینه‌سازی چندسطحی برای روش جویچه‌ای معمولی نسبت به‌روش‌های یک در میان ثابت و یک در میان متغیر، عملکرد دقیقتری در پیش‌بینی مراحل پیشروی و پسروی داشت و متوسط ریشه میانگین مربعات خطای (RMSE) تخمین پیشروی برای این سه روش آبیاری به‌ترتیب 37/1، 8/1 و 57/1 دقیقه و تخمین پسروی به‌ترتیب 76/3، 5 و 03/3 دقیقه محاسبه گردید. در آزمایشات با کاهش دبی نیز بهینه‌سازی چندسطحی روش دقیق در پیش‌بینی پیشروی و پسروی بود و متوسط RMSE پیشروی و پسروی برای شرایط کاهش جریان به‌ترتیب 57/3 و 13/2 دقیقه و بدون کاهش جریان به‌ترتیب 8/3 و 3/1 دقیقه به‌دست آمد. روش بهینه‌سازی چندسطحی در فاز ذخیره نیز عملکرد دقیق‌تری نشان داد. متوسط خطای نسبی (RE) تخمین رواناب در آزمایشات جویچه‌ای معمولی، یک در مـیان ثابت و یک در میان متغیر به‌ترتیب 5/0، 4/0 و 4/0 درصد به‌دست آمد. متوسط خطای نسبی برآورد رواناب روش بهینه‌سازی چندسطحی، در شرایط کاهش دبی و بدون کاهش دبی به‌ترتیب 85/1 و 85/0 درصد محاسبه شد که نشان می‌دهد برای حالت بدون کاهش دبی نسبت به حالت کاهش دبی، عملکرد دقیق‌تر دارد. به‌این ‌ترتیب جهت تخمین پارامترهای نفوذ در آبیاری جویچه‌ای، استفاده از داده‌های تمام مراحل آبیاری، عملکرد بهتر در پیش‌بینی مراحل آبیاری و اجزای بیلان آب دارد.

---