ساخت و ارزیابی ماشین نشاکار برنج به‌صورت خشکه‌کاری

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• احمد سادین
• محمدحسین آق خانی
• محمد علی ابراهیمی نیک
• جلال برادران مطیع

گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

https://doi.org/10.22067/jam.2023.84424.1190

چکیده

استفاده از روش خشکه‌کاری و به‌کارگیری آبیاری دوره‌ای یا تناوبی، می‌تواند سبب کاهش مصرف آب در کشت برنج شود. استفاده از نشاکارهای مرسوم جهت نشای برنج در خاک امکان‌پذیر نبوده و این نشاکارها برای کار در زمین غرقاب طراحی شده‌اند. در این پژوهش نشاکار خشکه‌کاری برنج که می‌تواند عملیات نشاکاری را در خاک انجام دهد، طراحی و ساخته شد. اجزای اصلی این نشاکار شامل شیار بازکن، پوشاننده، مخزن ذخیره نشا یا سینی نشا، مکانیزم بوته ساز (موزع)، مکانیزم انتقال بوته به خاک (پیستون حمل نشا)، جداکننده انتهایی بوته در خاک، سیستم انتقال توان، کفشک تنظیم عمق، شاسی اصلی و فرعی بود. مشخصات کلی نشاکار طراحی و ساخته‌شده به‌ازای یک ردیف، شامل عرض کار mm250، توان دورانی مورد نیاز kW0.57، ظرفیت مزرعه‌ای تئوری ha hr^-10.06 و بازده مزرعه‌ای 66.67 درصد است. به‌منظور ارزیابی عملکرد نشاکار ساخته‌شده، صفات درصد بوته‌های از دست‌رفته، میانگین زاویـه‌ی اسـتقرار بوته‌ها نسبت به افق، میانگین فاصله نشاها روی ردیف کشت و میانگین تعداد نهال در بوته مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون‌هـا بـا اسـتفاده از آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح سرعت پیشروی 0.25، 0.5 و 1 متر بر ثانیه و عمق نشاکاری در سه سطح 4، 8 و 12 سانتی‌متر و اندازه دهانه خروجی سینی نشا در سه سطح 10، 15 و 20 میلی‌متر بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که تغییـرات سرعت پیشروی، عمق نشاکاری و اندازه دهانه خروجی و اثر متقابل سرعت و عمق در سطح 99 درصد بر روی درصد بوته‌های از دست‌رفته دارای تاثیر معنادار بود. همچنین متغیرهای مستقل سرعت پیشروی، عمق نشاکاری و اثر متقابل آن‌ها بر زاویه استقرار بوته در سطح 99 درصد معنی‌دار بود. تنها متغیر مستقل سرعت پیشروی بر فاصله بین بوته‌ها روی ردیف تاثیر معنی‌دار بود. همچنین، اثرات اندازه دهانه خروجی سینی نشا در سطح 99 درصد و عمق نشاکاری در سطح 95 درصد بر روی تعداد نهال در بوته معنادار بودند.

کلیدواژه‌ها

• خشکه‌کاری
• سرعت پیشروی
• نشاکار
• نهال برنج

موضوعات

• طراحی و ساخت

©2025 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)

مراجع

1. Alizadeh, M., Minaei, S., Tavakoli, T., & Khoshtaghaza, M. (2006). Effect of de-awning on physical properties of paddy. Pakistan Journal of Biological Sciences, 9(9), 1726-1731. https://doi.org/10.3923/pjbs.2006.1726.1731
2. ANTAM. (2017). Asian and Pacific Network for Testing of Agricultural Machinery. https://www.un-csam.org
3. Awika, J. M. (2011). Major cereal grains production and use around the world Advances in cereal science: implications to food processing and health promotion (pp. 1-13): ACS Publications. https://doi.org/10.1021/bk-2011-1089.ch001
4. Brown, K., Turner, F., Thomas, J., Deuel, L., & Keener, M. (1977). Water balance of flooded rice paddies. Agricultural Water Management, 1(3), 277-291. https://doi.org/10.1016/0378-3774(77)90006-3
5. Chandrasekhararao, C., Jitendranath, S., & Murthy, T. (2013). Resource optimisation in rice through direct seeding by drum seeder. International Journal of Agriculture and Food Science Technology, 4(3), 239-246.
6. (2020). Food and Agricultural Organization Statistical Yearbook. https://doi.org/10.4060/cb1329en
7. Farahmandfar, R., Farahmandfar, E., & Ramezani, A. (2009). Physical properties of rough rice. International Journal of Food Engineering, 5(5). https://doi.org/10.2202/1556-3758.1573
8. Farooq, M., Wahid, A., Lee, D. J., Ito, O., & Siddique, K. H. (2009). Advances in drought resistance of rice. Critical Reviews in Plant Sciences, 28(4), 199-217. https://doi.org/10.1080/07352680902952173
9. Ghanbarian, D., Valaei, M., Ghasemi Varnamkhasti, M., & Aghagoolzade, H. (2017). Discussion of Influence of parboiling in milling rice yield and head rice yield. Iranian Journal of Biosystems Engineering, 48(2), 299-304. https://doi.org/10.22059/ijbse.2017.62471
10. Gutaker, R. M., Groen, S. C., Bellis, E. S., Choi, J. Y., Pires, I. S., Bocinsky, R. K., Slayton, E. R., Wilkins, O., Castillo, C. C., Negrão, S. & Oliveira, M. M. (2020). Genomic history and ecology of the geographic spread of rice. Nature plants, 6(5), pp.492-502. https://www.nature.com/articles/s41477-020-0659-6
11. Hafeez, M., Bouman, B., Van de Giesen, N., & Vlek, P. (2007). Scale effects on water use and water productivity in a rice-based irrigation system (UPRIIS) in the Philippines. Agricultural Water Management, 92(1-2), 81-89. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2007.05.006
12. Hosseini, S. M., & Loghavi, M. (2009). Design, Development and Evaluation of a Paper-Pot Transplanter.  Iranian Journal of Biosystems Engineering, 40(1). https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.20084803.1388.40.1.1.3
13. Javidan, S. M., & Mohammad zamani, D. (2019). Design, Construction and Evaluation of Semi-Automatic Transplanter with Conical Distributing Cups. Agricultural Mechanization and Systems Research, 20(72), 179-190. https://doi.org/10.22092/erams.2019.120477.1239
14. Mohammadzamani, D., Ghezavati, J., & Nazari, M. (2015). Designing manufacturing and evaluation of automated tomato planter. Journal of Agriculture Mecanization,16(65), 79-92. https://doi.org/10.22092/erams.2016.105955
15. Pandey, S., & Velasco, L. (1999). Economics of alternative rice establishment methods in Asia: a strategic analysis. Social Sciences Division Discussion Paper, International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines, 1(1), 12-18.
16. Pandey, S., & Velasco, L. (2002). Economics of direct seeding in Asia: patterns of adoption and research priorities. Direct seeding: Research strategies and opportunities, 3-14.
17. Pandey, S., & Velasco, L. (2005). Trends in crop establishment methods in Asia and research issues. Rice is life: Scientific perspectives for the 21st century, 178-181.
18. Popov, P. (1976). Mechanics of materials Popov. 2th edition. Chapter 2, paper 131-141.
19. Rabbani, G., & Ali, M. (2009). New ideas and concepts, rice bran: a nutrient dense mill-waste for human nutrition. The ORION Medical Journal, 32(3), 694-701.
20. Rao, A., Johnson, D., Sivaprasad, B., Ladha, J., & Mortimer, A. (2007). Weed management in direct‐seeded rice. Advances in agronomy, 93, 153-255. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(06)93004-1
21. Reddy, P. B. H., Sreenivasulu, S., & Manohar, C. (2009). Direct Seeding with Drum Seeder–Future Prospects. RASS–Acharya Ranga Krishi Vigyan Kendra, Tirupati, AP.
22. Singh, S., Sharma, S., & Prasad, R. (2001). The effect of seeding and tillage methods on productivity of rice–wheat cropping system. Soil and Tillage Research, 61(3-4), 125-131. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(00)00188-4
23. Singh, Y., Singh, G., Johnson, D., & Mortimer, M. (2005). Changing from transplanted rice to direct seeding in the rice-wheat cropping system in India. Rice Is Life: Scientific Perspectives for the 21st Century” (K. Toriyama, KL Heong, and B. Hardy, Eds.), 198-201.
24. Spotts, F., Shob, T. A., & Horen Berger, L.A., (2004). Design of machine elements, 8th ed, chapter 4, paper 311-314. https://doi.org/10.1115/1.1637657
25. Usefian, M., Arabzade, B., Soodaee Mashaee, S., & Mohammadi Nesheli, Y. (2014). Evaluation of different levels of Irrigation on yield and qualitative properties of two rice varieties. Agronomy Journal (Pajouhesh & Sazandegi), 27(104), 69-75. https://doi.org/10.22092/aj.2014.101680
26. Vinay, M., Kumar, U., Parkash, V., & Kumari, S. (2016). Impact of direct seeded rice on economics of paddy crop in Haryana. International Journal of Agriculture Sciences, 8(62), 3525-3528.