مطالعه آزمایشگاهی انرژی برشی ویژه ساقه یونجه به‌منظور تخمین برخی شاخص‌های کیفیت تغذیه‌ای

ماشین های کشاورزی

مقاله 1، دوره 8، شماره 1 - شماره پیاپی 15، 1397، صفحه 1-13   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v8i1.56187

نویسندگان

محمد مهدی مهارلویی^{* 1}؛ محمد لغوی²؛ سریکالا جی باجوا³؛ ماریسول برتی⁴

¹بخش مکانیک بیوسیستم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

²بخش مهندسی بیوسیستم، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

³بخش مهندسی زراعی و بیوسیستم، دانشگاه ایالتی داکوتای شمالی، فارگو، ایالات متحده آمریکا

⁴بخش علوم گیاهی، دانشگاه ایالتی داکوتای شمالی، فارگو، ایالات متحده آمریکا

چکیده

پژوهش حاضر به دنبال روشی ساده و کاربردی به‌منظور استفاده در شرایط مزرعه‌ای به‌صورت بی‌درنگ برای تخمین خصوصیات کیفیت تغذیه‌ای محصول یونجه می‌باشد. این خصوصیات برای تهیه لایه نقشه تغییرپذیری کیفیت محصول و نیل به اهداف کشاورزی دقیق مورد نیاز است. پژوهش‌های پیشین نشان دادند که آزمون‌های برشی استاندارد در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی (رطوبت محصول و قطر ساقه‌ها) قادر به پیش‌گویی برخی شاخص‌های کیفیت تغذیه‌ای هم‌چون فیبر خام است، در پژوهش حاضر که در دو بخش انجام شد، در بخش نخست شرایط متفاوتی از سرعت بارگذاری و شرایط محصول اعم از چرخه رشد سالیانه یونجه (یک‌ساله، دو‌ساله، سه‌ساله و پنج‌ساله) و زمان برداشت در فصل رشد (چین‌سوم و چین‌پنجم) برای انجام آزمون برش استفاده شد. در بخش دوم این پژوهش تحقیقات تکمیلی به منظور بررسی امکان به‌کارگیری روش برشی در مورد سایر عوامل مؤثر بر کیفیت تغذیه‌ای در آمریکا برروی پنج رقم یونجه و سه سطح نرخ کاشت در فصل زراعی سال 2014 انجام شد. نتایج نشان داد تغییرات میانگین انرژی برشی ویژه در سطوح مختلف چرخه رشد سالیانه، زمان برداشت و نرخ کاشت به‌طور معنی‌داری در سطح احتمال 95% تغییر کرده است. عامل رقم محصول تأثیر معنی‌داری بر تغییرات انرژی برشی ویژه نشان نداد. همچنین آزمون رگرسیون و هم‌بستگی نشان داد انرژی برشی ویژه بهترین همبستگی را با شاخص‌های مرتبط با فیبر خام داشته است (0/66=R2). روند تغییرات انرژی برشی ویژه نسبت به شاخص‌های کیفیت تغذیه‌ای در بخش‌های اول و دوم پژوهش حاظر مشابه نتایج تحقیقات گذشته بود. این روش می‌تواند روشی سریع برای تخمین خصوصیات کیفیت تغذیه‌ای علوفه باشد.

کلیدواژه‌ها

شاخص‌های فیبر خام؛ علوفه؛ کشاورزی دقیق؛ نقشه تغییرپذیری کیفیت

مراجع

1. Bagg, J. 2003. Predicting Alfalfa Quality Using PEAQ. Ontario Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs. Extension services publications.

2. <http://www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/info_ndf.htm>

3. Ball, D. M., M. Collins, G. D. Lacefield, N. P. Martin, D. A. Mertens, K. E. Olson, D. H. Putnam, D. J. Undersander, and M. W. Wolf. 2001. Understanding forage quality. American Farm Bureau Federation Publication. 101 Park Ridge, IL.

4. Blackmore, S. 1996. An information system for precision farming. Proc. of Brighton Crop Protection Conference-Pests and Diseases. Brighton Sussex, UK, 1207-1214.

5. Emam, Y. 2003. Cereal Production. 1st Edition, Shiraz University Press, pp. 161, Shiraz. (In Farsi).

6. Herrero, M., C. B. Do Valle, N. R. G. Hughes, V. De O’ Sabatel, and N. S. Jessop. 2001. Measurements of physical strength and their relationship to the chemical composition of four species of Brachiaria. Animal Feed Science Technology 92: 149-158.

7. Hooshmand, H., and M. Loghavi. 2014. Preparing crop yield map using square baler energy consumption method. Journal of Agricultural Machinery 5 (1): 199-205. (In Farsi).

8. Hughes, N. R. G., C. B. Do Valle, V. O’ Sabatel, J. Boock, N. S. Jessop, and M. Herrero. 2000. Shearing strength as an additional selection criterion for quality in Brachiaria pasture ecotypes. Journal of Agricultural Science 135 (2): 123-130.

9. Iwaasa, A. D., K. A. Beauchemin, J. G. Buchanan-Smith, and S. N. Acharya. 1996a. A shearing technique measuring resistance properties of plant stems. Animal Feed Science Technology 57: 225-237.

10. Iwaasa, A. D., K. A. Beauchemin, J. G. Buchanan-Smith, and S. N. Acharya.1996b. Effect of stage of maturity and growth cycle on shearing force and cell wall chemical constituents of alfalfa stems. Canadian Journal of Plant Science 76: 321-328.

11. Iwaasa, A. D., K. A. Beauchemin, S. N. Acharya, and J. G. Buchanan-Smith. 1999. Shearing force of alfalfa stems: effects of cultivar and shearing site. Canadian Journal of Plant Science 79: 49-55.

12. Liu, L., Z. Yang, W. Yang, S. Jiang, G. Zhang, and B. Yao. 2009. Correlations among shearing force, morphological characteristics, chemical compositions, and in situ degradability of alfalfa stem and rye grass stem. Scientia Agricultura Sinica 42 (9): 3374-3380.

13. Loghavi, M. 2003. The Precision-Farming Guide for Agriculturists. 1st Edition, Agricultural Research and Education Organization, pp. 295, Tehran. (In Farsi).

14. Maharlooei, M. M., M. Loghavi, and S. M. Nassiri. 2014. Developing a yield and some nutritional quality indices monitoring system using shear and compression energy method for alfalfa crop. Journal of Agricultural Machinery 4 (2): 184-193. (In Farsi).

15. Mir, P. S., Z. Mir, K. Broersma, S. Bittman, and J. W. Hall. 1995. Prediction of nutrient composition and in vitro dry matter digestibility from physical characteristics of forages. Animal Feed Science and Technology 55 (3-4): 275-285.

16. Nazari-Galedar, M., A. Tabatabaeefar, A. Jafari, A. Sharifi, M. J. O’Dogherty, Sh. Rafiee, and G. Richard. 2008. Effects of moisture content and level in the crop on the engineering properties of alfalfa stems. Biosystem Engneering 101 (2): 199-208.

17. Srivastava, A. K., C. E. Goering, R. P. Rohrbach, and D. R. Buckmaster. 2006. Hay and forage harvesting. Engineering principles of agricultural machines, ASABE Publication, 325-402.

18. Stuth, J., J. Abdi, and D. Tolleson. 2003. Direct and indirect means of predicting forage quality through near infrared reflectance spectroscopy. Field Crops Research 84: 45-56.

19. Varella, A. C., D. J. Moot, K. M. Pollock, P. L. Peri, and R. J. Lucas. 2011. Do light and alfalfa responses to cloth and slatted shade represent those measured under an agroforestry system. Agroforestry systems 81 (2): 157-173.

20. Womac, A. R., M. Yu, C. Igathinathane, P. Ye, D. Hayes, S. Narayan, S. Sokhansanj, and L. Wright. 2005. Shearing characteristics of biomass for size reduction. ASABE Annual meeting. Tampa, Florida.

21. Yang, Z., Z. Wang, W. Yang, S. Jiang, and G. Zhang. 2010. Correlations among shearing force and chemical compositions of wheat stems. Journal of Animal Sciences 88: 1243-1252.