ماشین های کشاورزی

چکیده از جمله سامانه‌هایی که در تهیه نقشه هدایت الکتریکی خاک مزارع به‌کار می‌روند، سامانه‌های مبتنی بر روش تماس مستقیم الکترود با خاک می‌باشند. در این تحقیق با علم به اینکه علاوه بر شوری پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک نیز در هدایت‌پذیری الکتریکی خاک تاثیرگذارند، به کمک روش شبکه عصبی RBF در طرح آماری باکس- بنکن به بررسی تاثیر پارامترهای اثرگذار بر نتایج روش تماس مستقیم در اندازه­گیری هدایت الکتریکی ظاهری خاک پرداخته و مدلی جهت تخمین هدایت الکتریکی واقعی خاک با داشتن هدایت الکتریکی ظاهری، دما، درصد رطوبت و چگالی توده تعیین شد. اندازه‌گیری همزمان پارامترهای موثر می‌تواند مرحله کالیبراسیون را حذف کند. مدل شبکه عصبی به‌دست آمده توانست به‌خوبی با ضریب تبیین 99/0، ECe را تخمین بزند. ضمن بررسی الگوریتم‌های مختلف آموزش شبکه عصبی عملکرد الگوریتم آموزشی بیزین بهتر از سایر الگوریتم‌ها تشخیص داده شد. نتایج تحلیل حساسیت شبکه نشان داد به‌ترتیب متغیرهای ECa، رطوبت، دما و چگالی توده بیشترین تاثیر را در تخمین مقدار ECe خاک دارند، به‌طوری‌که با حذف آنها از مدل ضریب تبیین از 99/0 به‌ترتیب به 30/0، 35/0، 56/0 و 63/0 کاهش می‌یابد. پس از مرحله مدل‌سازی، مدل شبکه عصبی به‌دست آمده با یک گروه داده مزرعه‌ای مورد اعتبارسنجی قرار گرفت. نتایج اعتبارسنجی مدل ضریب تبیین 986/0 بین خروجی مدل و مقادیر ECe اندازه‌گیری شده در آزمایشگاه را نشان داد. بدین ترتیب با استفاده از این مدل ضمن اندازه‌گیری هم‌زمان پارامترهای ذکر شده همراه با هدایت الکتریکی می‌توان دقت سامانه‌های اندازه‌گیری هدایت الکتریکی ظاهری خاک در تخمین و تهیه نقشه‌های شوری خاک افزایش داد. همچنین با توجه به عدم نیاز به داده‌برداری مجدد جهت کالیبراسیون سامانه‌ها، استفاده از این مدل زمان تحلیل داده‌ها و هزینه تهیه نقشه هدایت الکتریکی خاک را کاهش می‌دهد.

چکیده موضوع شوری خاک یکی از معضلات افزایش بهره وری کشاورزی می‌باشد که بایستی با تدبیر و مدیریت صحیح علمی مهار گردد. یکی از راه‌های شناسایی مناطق شور، تهیه نقشه هدایت الکتریکی مزارع می‌باشد. در این تحقیق یک نمونه دستگاه اندازه گیری در حین حرکت هدایت الکتریکی ظاهری خاک طراحی، ساخته و سپس نقشه هدایت الکتریکی مزرعه ای توسط آن تهیه شد. این دستگاه از روش تماس مستقیم الکترود با خاک بهره می‌برد. ورودی‌های دستگاه شامل ولتاژ تغذیه، سیگنال موقعیت جغرافیایی از GPS و سیگنال ولتاژ بین الکترود‌ها می‌باشد. خروجی دستگاه که به صورت فایل TEXT می‌باشد شامل مقدار هدایت الکتریکی نقاط و مختصات جغرافیایی بوده که از طریق درگاه RS-232 به رایانه انتقال می‌یابد. داده‌های هدایت الکتریکی با استفاده از بسته نرم افزاری ESAP کالیبره و به صورت نقشه رنگی تهیه شد. به منظور ارزیابی دستگاه، نقشه هدایت الکتریکی قطعه زمینی با مساحت 8/0 هکتار به دو روش داده برداری با دستگاه و داده برداری دستی تهیه و مقایسه شد. ارزیابی دستگاه در مزرعه ای تحقیقاتی با خاک کم شور و بافت لومی رسی، بیانگر همبستگی نتایج با 61/0R2= و مقدار میانگین خطای (ME) ΜS.CM-1 27/15- بود. بررسی نقطه به نقطه محل‌های نمونه برداری نشان داد در 67 درصد نقاط خطای اندازه گیری زیر 10 درصد می‌باشد. این میزان خطا در محیط خاک مزرعه که دارای متغیر‌های بسیاری می‌باشد با توجه به نتایج ارائه شده در سایر مقالات قابل قبول می‌باشد.