ارزیابی دستگاه‌های فشرده‌کننده‌ی سطحی خاک منضم شده به ماشین کولتیواتور ردیفی برای افزایش بهره‌وری آب در چغندرقند

نوع مقاله : کامل علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج، شیراز، ایران.

2 استادیار بخش تحقیقات چغندرقند، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران.

3 دانشیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج، شیراز، ایران.

4 کارشناس بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج، شیراز، ایران.

چکیده

انجام عملیات آبیاری پس‌از استفاده از کولتیواتور، باعث نفوذ سریع آب در خاک شده و مصرف آب آبیاری افزایش می‌یابد. با هدف کاهش نفوذ عمقی آب، دستگاه‌های فشرده‌کننده‌ی سطحی خاک به صورت چرخ‌های فشار‌دهنده و دستگاه فشاردهنده‌ی ذوزنقه‌ای ساخته شد و به پشت تیغه‌های یک کولتیواتور پنجه‌غازی الحاق گردید. آزمایش در گیاه چغندرقند به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی زرقان استان فارس و در سال 1400-1399 اجرا شد. تیمارهای آزمایش، استفاده‌از کولتیواتور با تیغه پنجه‌غازی در سه سطح دستگاه فشاردهنده‌ی ذوزنقه‌ای (I1) چرخ فشاردهنده‌ی فلزی (I2) و چرخ فشار‌دهنده‌ی لاستیکی (I3) و سرعت پیشروی تراکتور در سه سطح 4 (S1)، 5/5 (S2) و 7 (S3) کیلومتر بر ساعت در نظر گرفته شد. پارامترهای شاخص مخروطی خاک، ارزیابی پروفیل عرضی خاک در جویچه‌های آبیاری، جرم‌مخصوص ظاهری خاک، شاخص کنترل علف‌های هرز، سرعت نفوذ و بهره‌وری آب و عملکرد کمی و کیفی محصول چغندرقند اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد که استفاده‌از ماشین‌های فشرده‌کننده‌ی سطحی خاک و کولتیواتور، با تغییر پارامترهای فیزیکی خاک، می‌توانند میزان بهره‌وری آب و عملکرد محصول را تحت تأثیر‌ قرار دهند. در میان دستگاه‌های فشرده‌کننده سطحی خاک، دستگاه چرخ فشاردهنده‌ی لاستیکی در سرعت 7 کیلومتر بر ساعت (تیمار I3S3)، نسبت به دو دستگاه دیگر از نظر تمام پارامترهای اندازه‌گیری شده، وضعیت مطلوب‌تری داشت. داده‌های حاصل از عملکردریشه چغندرقند، بهره‌وری آب و عملکرد شکرسفید در تیمار I3S3 به‌ترتیب 93/77 تن بر هکتار، 26/4 کیلوگرم بر مترمکعب و 66/8 تن بر هکتار بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of soil surface compaction devices attached to row cultivator machine in order to increase water productivity in sugar beet

نویسندگان [English]

  • M.A. Behaeen 1
  • M. Bazrafshan 2
  • M.A. Shahrokh-Nia 3
  • M.A. Zare 4
1 Assistant Professor at Department of Agricultural Engineering Research, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Rerearch, Education and Extension Organization (AREEO), Shiraz, Iran
2 Assistant Professor at Sugar Beet Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Rerearch, Education and Extension Organization (AREEO), Shiraz, Iran
3 Associate Professor at Department of Agricultural Engineering Research, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Rerearch, Education and Extension Organization (AREEO), Shiraz, Iran
4 Expert at Department of Agricultural Engineering Research, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Rerearch, Education and Extension Organization (AREEO), Shiraz, Iran
چکیده [English]

Conducting irrigation after cultivator usage results in rapid water infiltration into the soil and increase in water consumption. With the aim of reducing the depth of water infiltration, the soil surface compaction device was made in the form of compaction wheels and a trapezoidal compaction device and were attached to the back of the blades of light horizontal cultivator. The experiment was conducted for sugar beet crop in factorial based on randomized complete block design with three replications in Zarghan Agricultural Research Station of Fars province in 2020-21. Experimental treatments were the use of light horizontal cultivator with goose foot at three levels of trapezoidal compactor (I1), metal compactor wheel (I2), rubber compactor wheel (I3) ,and tractor speed at three levels of 4 (S1), 5.5 (S2) and 7 km h-1 (S3). Parameters such as soil cone index, evaluation of soil transverse profile in irrigation furrows, bulk density, weed control index, water infiltration rate, water productivity and quantitative and qualitative yield of sugar beet were measured. Results showed that the use of soil compaction devices could affect water productivity and crop yield by changing the physical parameters of the soil. Among soil surface compaction devices, the rubber compactor wheel device showed a better condition than the other two devices in terms of all the measured parameters at a speed of 7 km h-1 (I3S3 treatment). Data obtained from root yield, water productivity and white sugar yield in I3S3 treatment were 77.93 t ha-1, 4.26 kg m-3 and 8.66 t ha-1, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cultivator
  • Irrigation
  • Soil cone index
  • Soil surface compactor
  • Sugar beet

مراجع

Abbasi F, Flow principles in surface irrigation, IRNCID Publications, Tehran, Iran, 2012; pp. 232.
Afzalinia S, Niroomand M, Mohammadi D. The effect of row crop cultivator types on sugar beet yield and quality. Journal of Agricultural Engineering Research. 2008; 9(2): 57-66. [In Persian]
Alizadeh A. Irrigation system design: Surface irrigation system design, Vol. 1, Emam Reza University., 3rd Ed., 2009; pp. 450. [In Persian]
Allen RR, Sschneider AD. Furrow water intake reduction with surge irrigation or traffic compaction. Applied Engineering in Agriculture. 1992; 8(4): 455-460. doi:10.13031/2013.26092.
Altikat S, Celik A. The effects of tillage and intera-row compaction on seedbed properties and red lenti emergence under dry land locations. Soil & Tillage Research. 2011; 114(1): 1-8. doi:10.1016/j.still.2011.03.003.
Altikat S, Celik A, Turgut N. The effects of different soil particle size distribution and seed row compaction levels on the germination and yield of spring wheat. Research in Agricultural Sciences. 2006;  37(2): 197-205.
Arvidsson J, Bolenius E, Cavalieri KMV. Effects of compaction during drilling on yield of sugar beet (Beta vulgaris L.). European Journal of Agronomy. 2012;  39: 44-51. doi:10.1016/j.eja.2012.01.007.
Asoodar MA, Bakhshandeh AM, Afraseabi H, Shafeinia A. Effects of press wheel weight and soil moisture at sowing on grain yield. Journal of Agronomy. 2012; 5(2): 278-83. doi:10.3923/ja.2006.278.283.
Behaeen MA. Evaluation of in row cultivator and comparison with conventional cultivator on weed control and yield in cotton field. Agricultural Engineering research Institute (Iran); 2012 Mar. 36 p. Report No.: 41712. [In Persian]
Behaeen MA, Ashrafmansoori GR, Hamdi F. Effect of different tillage methods in monogerm seedbed preparation on yield and quality of sugar beet. Journal of Sugar Beet. 2013; 28(2): 123-28. doi:10.22092/JSB.2013.987. [In Persian]
Behaeen MA, Fereidoonpur M, Hekmat MH. Stydy in the efficiency of singular and combined usage of three kinds of cultivators and its application tine in cotton field. Iranian Journal of Cotton Research. 2018; 5(2): 91-108.  doi:10.22092/IJCR.2018.116835. [In Persian]
Behmanesh J, Norjoo A. The effect of within-furrow soil compaction and sowing pattern on water use efficiency of sugar beet. Journal of Sugar Beet. 2016; 32(1): 51-62. doi:10.22092/JSB.2016.106110. [In Persian]   
Biswas HS. Animal-drawn weeders for weed control in India. Central Institute of Agricultural Engineering (Bhopal, India.); 2000 Technical Bulletin CIAE No.:/78/3.
Farshi AA, Kheirabi J, Siadat H, Mirlatifei M, Darbandi S, Salamat AR, Entesari MR, Sadat MH. On-farm irrigation water management, Iranian National Committee on Irrigation and Drainage, 2003; pp. 178. [In Persian]
Fazeli S, Abbaspour-Gilandeh Y, Shahgoli GH, Fazel-Niari Z. Effect of forward speed and tillage depth on fuel consumption and draft force of different types of cultivator blades. Agricultural Mechanization and Systems Research. 2017; 18(68): 71-88. doi.org/10.22092/erams.2017.106044.1086. [in Persian]
Kemper WD, Ruffing BJ and Bondurant JA. Furrow intake rate and water management. Transactions of the ASAE. 1982; 25(2): 333-339. doi: 10.13031/2013.32286.
Mohammadi-Mazraeh H, Nourju A. Design and manufacture of planter furrow firm rollers for improvement irrigation parameters. Agricultural Engineering Research Institute (Iran); 2012 Apr. 33 p. Report No.: 78015. [In Persian]
Musick JT, Dusck DA and Schneider D. Deep tillage of irrigation pull man clay loam a long-term evaluation. Transactions of the ASAE. 1981; 24(6): 1515-1519. doi: 10.13031/2013.34474.
Nimah MN, Sidahmed M, Hatem G. Furrow irrigation design parameter as affected by soil compaction. Applied Ecology. 2000; 3(2): 60-7.
Norjoo A. Impact of furrow firming and sowing pattern on water use efficiency, quality and yield of sugar beet. Agricultural Engineering Research Institute (Iran); 2012 Apr. 56 p. Report No.: 40234. [In Persian]
Rezaverdinejad V, Norjoo A. Optimization of furrow irrigation performance using WinSRFR under furrow firming condition of sugar beet cultivation. Journal of Water and Soil. 2014; 27(6): 1281-1293. doi:10.22067/JSW.V0I0.25268. [In Persian]
Rezaverdinejad V, Norjoo A. Designing and evaluation the compaction roller of furrows in order to reduce irrigation losses (case study furrow irrigation). Journal of Water and Sustainable Development. 2015; 1(3): 59-66. doi:10.22067/JWSD.V1I3.36057. [In Persian]  
Smith DW, Sims BG, O`Neil DH. Testing and evaluation of agricultural machinery and equipment. Principles and practices, F.A.O. Agricultural services bulletin, 1994; pp. 272.
Sohrabi T, Paydar Z. Principles of irrigation system design, Tehran Univ., 2005; pp. 406. [In Persian]
Solhjou AA, Dehghanian E, Sepaskhah A, Niroomand-Jahromi M. Effect of subsoiling and irrigation ferequencies on soil physical properties and sugar beet yield. Journal of Agricultural Engineering Research. 2006; 6(25): 131-44. [In Persian]
Toorabi S. Effect of integrated weed management systems on quantitative and qualitative yield of sugar beet under different irrigation regimes. Weed Science Research. 2018; 24(3): 267-77. doi:10.28941/24-3(2018)-8.
Yonts DC, Eisenhauer DE. Firming irrigation furrow to improve irrigation performance. Published by University of Nebraska, Lincoln Extension, Institute of Agriculture and Natural Resources, 2007; pp. 4.
چغندرقند
دوره 38، شماره 2
مهر 1401
صفحه 189-205

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار