بررسی عوامل مکانیکی موثر بر مقاومت برشی ساقه های نشای گوجه فرنگی و بادنجان در مرحله پیوندزنی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استاد گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشیار گروه مکانیک بیوسیستم پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، ابوریحان دانشگاه تهران، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، پردیس ابوریحان، گروه مکانیک بیوسیستم

4 استادیار گروه مهندسی علوم باغبانی و فضای سبز پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج دانشگاه تهران، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، پردیس کرج، گروه علوم باغبانی و فضای سبز

چکیده

امروزه یکی از راه‌های مهم توسعۀ کشت سبزی­ها، گسترش دانش و تجهیزات تولید گیاهان پیوندی است. این بخش در حوزۀ مهندسی تجهیزات کشاورزی قرار گرفته و بررسی مکانیک برش این­گونه گیاهان از ابتدایی‌ترین گام‌ها در این زمینه است. در این پژوهش، با انتخاب دو گیاه گوجه‌فرنگی و بادنجان، دو سبزی مهم و پر تولید، اثر عواملی مانند نوع تیغه، سرعت بارگذاری، زاویۀ تمایل و زاویۀ اریب برش بر دو شاخص مهم برش یعنی بیشینۀ نیروی برش و انرژی برش ساقۀ گیاه در مرحلۀ پیوندزنی بررسی شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان می­دهد بیشینۀ نیروی ویژۀ برش ساقه در محدودۀ 2/0 تا 5/5 نیوتن بر میلی‌متر قطر ساقه و انرژی ویژۀ برش در محدوده  2/0 تا 5 میلی‌ژول بر میلی‌متر مربع از سطح مقطع ساقه است. همچنین مشخص شد که از میان عوامل مورد بررسی، فقط نوع تیغه و زاویۀ تمایل آن بر نیرو و انرژی برش تأثیرگذار هستند. از میان انواع تیغۀ رایج در پیوندزدن سبزی­ها، تیغۀ اصلاح صورت نیازمند کمترین نیروی برش است و افزایش زاویۀ تمایل در یکنواخت‌تر کردن برش مفید است.

کلیدواژه‌ها


Anon. 2014. Statistical Pocket Book. FAO. Available at: http://www.fao.org.

 

Anon. 2017. Global production of vegetables in 2014 by type (in million metric tons). Available at: https://www.statista.com.

 

Chattopadhyay, P. S. and Pandey, K. P. 1999. Mechanical properties of sorghum stalk in relation to
quasi-static deformation. J. Agric. Eng. Res. 73(2): 199-206.

 

Galedar, M. N., Jafari, A., Mohtasebi, S. S., Tabatabaeefar, A., Sharifi, A., O'Dogherty, M. J., Rafiee, S. and Richard, G. 2008. Effects of moisture content and level in the crop on the engineering properties of alfalfa stems. Biosyst. Eng. 101(2): 199-208.

 

Igathinathane, C., Womac, A. R. and Sokhansanj, S. 2010. Corn stalk orientation effect on mechanical cutting. Biosyst. Eng. 107(2): 97-106.

 

Ince, A., Uğurluay, S., Güzel, E. and Özcan, M. T. 2005. Bending and shearing characteristics of sunflower stalk residue. Biosyst. Eng. 92(2): 175-181.

 

Kobayashi, K. and Suzuki, M. 1996. Development of grafting robot fot cucurbitaceous vegetables (Part 3). Jap. Agric. Mach. 58(2): 83-93.

 

Lee, J. M., Kubota, C., Tsao, S. J., Bie, Z., Echevarria, P. H., Morra, L. and Oda, M. 2010. Current status of vegetable grafting: Diffusion, grafting techniques, automation. Sci. Hortic. 127(2): 93-105.

 

Mathanker, S. K., Grift, T. E. and Hansen, A. C. 2015. Effect of blade oblique angle and cutting speed on cutting energy for energycane stems. Biosyst. Eng. 133, 64-70.

 

Morikawa, S., Nishiura, Y., Fujiura, T. and Takaura, Y. 2004. Development of simple grafting devices for fruit vegetables (Part 1). Jap. Agric. Mach. 66(1): 82-89.

 

Okoshi, T. Grafted seedling producing device. 2011. Matsuyama-Shi, Assignee. ISEKI & CO., LTD. United States patent office.

 

Persson, S. 1987. Mechanics of cutting plant material. American Society of Agricultural Engineers. St. Joseph, MI.

 

Prasad, J. and Gupta, C. P. 1975. Mechanical properties of maize stalk as related to harvesting. J. Agric. Eng. Res. 20(1): 79-87.

 

Suzuki, M., Sasaya, S. and Kobayashi, K. 1998. Present status of vegetable grafting systems. Jap. Agric. Res. Q. 32, 105-112.

 

Suzuki, M., Kobayashi, K., Inooku, K. and Miura, K. 1995. Development of grafting robot for cucurbitaceous vegetables (Part 2). Jap. Agric. Mach. 57(3): 103-110.

 

Yiljep, Y. D. and Mohammed, U. S. 2005. Effect of knife velocity on cutting energy and efficiency during impact cutting of sorghum stalk. Agric. Eng. Int. CIGR J. Manuscript PM 05 004. Vol. VII.