در این تحقیق به منظور نیل به اهداف کشاورزی پایدار، کاهش استفاده از سموم شیمیایی، کاهش هزینه های تولید و مبارزه موثر با علف های هرز در اراضی شالیزاری یک ماشین وجین کن برنج از نوع موتوردار و قابل حمل طراحی و ساخته شد. طراحی شامل قسمت های اصلی دستگاه نظیر سیستم انتقال قدرت، شاسی، عامل وجین کن (روتور) و سپر محافظ بود. پس از ساخت دستگاه عملکرد کاری آن در مزرعه بررسی گردید. وجین علفهای هرز در بین و روی ردیف های کاشت در سه تکرار انجام شد. تعداد علفهای هرز قبل و بعد از عملیات وجین شمارش شد. نتایج نشان داد که بازده وجین کاری آن 8/65 درصد و ظرفیت مزرعه ای آن بین 3/. تا 7/. هکتار در روز متغیر است. بررسی اقتصادی نشان داد استفاده از این دستگاه به میزان 67/66 درصد هزینه های وجین را نسبت به وجین دستی کاهش می دهد. علاوه بر آن در حین آزمایش میزان صدمات مکانیکی وارده بر گیاه در اثر عامل وجین کن این ماشین مورد بررسی قرار گرفت که هیچ گونه آسیبی مشاهده نشد. به منظور مقایسه کارآیی و هزینه های کنترل این وجین کن با چند روش کنترل علف هرز در زراعت برنج آزمایش مزرعه ای در سال زراعی 1390 اجرا شد. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار با 7 تیمار شامل دو بار وجین دستی، دو بار وجین کن موتوردار، وجین کن موتوردار+ وجین دستی، دو بار وجین کن کونویدور، علف کش+ وجین دستی، بدون اعمال مدیریت علفهای هرز و علف کش یک بار انجام گرفت. نتایج بررسی ها نشان دارد که کارآیی شش تیمار (بجز تیمار بدون اعمال مدیریت) در حد مطلوب بوده و تفاوت معنی داری با هم ندارند، اما هزینه های کنترل علف هرز در آنها متفاوت است. روش دو بار وجین دستی بدلیل هزینه زیاد وجین، سختی کار و محدودیت کارگر در زمان مورد نیاز مقرون به صرفه نیست. در بین تیمارها علف کش+ وجین دستی بیشترین عملکرد دانه را به خود اختصاص داد درحالیکه تیمار بدون اعمال مدیریت در این آزمایش به علت داشتن تعداد دانه پوک بیشتر در خوشه و تعداد خوشه در مترمربع کمتر دارای عملکرد کمتری بود. در بین صفات مورد مطالعه تعداد پنجه بارور و تعداد خوشه در مترمربع بیشترین همبستگی را با عملکرد دانه داشتند. روش دو بار وجین کن موتوردار به خاطر فاقد هرگونه آلودگی زیست محیطی، کاهش هزینه کنترل علفهای هرز و بالا بودن نسبت سود به هزینه بهترین و مناسب ترین تیمار بوده است. میزان خسارت علف هرز در صورت عدم مبارزه در رقم طارم هاشمی از 46/30 تا 35/45 درصد می باشد.

در این تحقیق تاثیر سه محدوده از رطوبت خاک (18-16 ، 22-19 و 25-23 درصد بر مبنای وزن خشک ) و سه عمق شخم (10، 15و 20 سانتیمتر ) بر عمکرد کششی تراکتور آروید طی عملیات شخم با گاوآهن برگرداندار دو خیش سوار شونده در خاکی با بافت سیلتی رسی (43درصد سیلت، 10درصد شن، 47درصد رس) مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مورد اندازه گیری شامل نیروی کشش مالبندی، مقاومت غلتشی، درصد لغزش چرخهای محرک و بازده کششی تراکتور بود. داده های حاصل با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. سرعت اجرای آزمایش در کلیه تیمارها در حدود 0/15 ± 3/7 کیلومتر در ساعت ثابت در نظر گرفته شد. نتایج حاصل نشان داد، عامل عمق شخم و رطوبت خاک، بر روی بازده کششی، نیروی کشش مالبندی و درصد لغزش چرخهای محرک در سطح احتمال 1 درصد معنی دار است. اثر متقابل عمق شخم و درصد رطوبت خاک، بر روی نیروی کشش مالبندی و بازده کششی تراکتور، معنی دار نبود. درحالی که تاثیر متقابل عمق شخم و درصد رطوبت خاک بر روی مقاومت غلتشی و درصد لغزش چرخهای محرک تراکتور، معنی دار می باشد. میانگین بازده کششی تراکتور در شرایط شخم سطحی 10-0 سانتی متر، در حدود 46 درصد بود که با افزایش عمق شخم به 41 درصد کاهش یافت. میزان لغزش چرخهای محرک نیز از 11/91 درصد در عمق 10 سانتیمتری به 29/47 درصد در عمق 20 سانتی متری افزایش یافت. همچنین، بازده کششی تراکتور با افزایش میزان رطوبت، کاهش یافت. بطور کل، نتایج نشان داد که تراکتور آروید 354 در انجام عملیات خاکورزی سطحی بالاترین میزان بازده کششی را دارد و برای انجام شخمهای عمیق بازده کششی مناسبی ندارد. همچنین، استفاده از تراکتور آروید برای انجام شخم های سطحی و در شرایطی که خاک دارای رطوبتی در حد رطوبت خمیری خاک می باشد، توصیه می گردد.

ذرت به عنوان دومین محصول کشاورزی با بیشترین میزان تولید بعد از گندم و به دلیل ارزش غذایی آن به عنوان طلای زرد نامیده شده است. جدایش دانه‏ها از چوب بلال ذرت یک فرآیند ضروری می‏باشد. در این تحقیق، عوامل موثر بر طراحی و ساخت دستگاه و ارزیابی دستگاه در پارامتر‏های مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا خصوصیات فیزیکی دانه و بلال ذرت و نیز گشتاور لازم برای جدا کردن دانه از بلال برای دو رقم ذرت اندازه گیری شد. سپس واحد کوبنده، جدا کننده دانه (کوبنده) بر اساس داده های نیرو و گشتاور بدست آمده برای سه انگشتی ضربه زن (نوک مربعی، دایره‏ای و مثلثی) ارزیابی شد و مناسب ترین طرح (مثلثی) انتخاب گردید. دستگاه بر اساس محاسبات انجام گرفته برای توان و سرعت اجزای آن طراحی و ساخته شد. آزمون و ارزیابی دستگاه بر روی دو رقم ذرت (سینگل کراس 704 و snk 600) در دو محدوده رطوبتی 15-13% و 24-20% و سه سطح سرعت استوانه کوبنده (rpm 140، 280 و 400 ) در قالب طرح بلوک‏های کامل تصادفی و با آزمایش فاکتوریل در پنج تکرار انجام گرفت. نتایج نشان داد که ظرفیت دستگاه برای رقم سینگل کراس 704 و snk 600 به ترتیب برابر با 9/50 و 31/53 کیلو گرم در ساعت بدست آمد. بیشترین بهترین راندمان دستگاه به میزان 91/95% برای رقم سینگل کراس 704، در سرعت rpm 400 و میانگین رطوبتی 93/23% بدست آمد. همچنین در شرایط رطوبتی ثابت با افزایش سرعت کوبنده تا rpm400، راندمان دستگاه افزایش یافت. مناسب ترین بازده واحد جدایش به میزان 66/91% در سرعت rpm 400 و میانگین رطوبت 94/14% برای رقم سینگل کراس 704 بدست آمد. در محدوده رطوبتی 15-13%، بازده جدایش دستگاه بهتر از محدوده رطوبتی دوم 24-20% بود. درصد تلفات کل دستگاه نیز با افزایش رطوبت و سرعت دوران استوانه کوبنده افزایش یافت به طوری که در بازه رطوبت 15-13% و سرعت rpm 140 کمترین تلفات در کوبنده مشاهده شد. همچنین با افزایش رطوبت محصول و سرعت کوبنده، درصد دانه های کنده نشده کاهش یافت به طوری که در میزان رطوبت 24-20% و سرعت rpm 400 کمترین درصد دانه های جدا نشده در کوبنده مشاهده گردید.

در سال‏های اخیر روند رو به رشد مصرف انرژی، پدیده بحران انرژی را در جهان به وجود آورده است. از سوی دیگر محدودیت منابع فسیلی، غیرقابل تجدیدپذیر بودن این منابع و پیش‏بینی افزایش قیمت‏ها موجب گردیده است تا سیاست‏گذاران و برنامه‎ریزان بخش انرژی حرکت به سوی سوخت‏های پاک را در رئوس برنامه‎های کاری خود قرار دهند و یکی از این گزینه‎ها، استفاده از انرژی حاصل از منابع زیست‏توده می‎باشد. انباشتگی حجم بالای زائدات در بسیاری از مناطق دنیا به مشکلی جدی برای سلامت محیط زیست تبدیل شده است. از جمله راهکارهای مفید و نوین برای رفع مشکلات زائدات کشاورزی و دامی تولید بیوگاز از این مواد است که سوختی با ارزش و دوستدار محیط زیست می‏باشد. در این پژوهش پتانسیل تولید بیوگاز از کود مرغی، گاوی و کلش برنج مورد بررسی قرار گرفت. برای تولید بیوگاز از روش هضم بی‏هوازی استفاده شد. این آزمایش در سه مرحله انجام شد و در هر مرحله مواد با نسبت ترکیب متفاوت استفاده گردید. در هر آزمایش از سه هاضم استفاده شد. هاضم اول شامل ترکیب کود گاوی و کلش برنج و هاضم دوم شامل ترکیب کود گاوی،کود مرغی و کلش برنج بود و هاضم سوم به کود گاوی اختصاص یافت که در این هاضم تأثیر نرخ بارگذاری مورد بررسی قرار گرفت. نسبت مواد به آب در تمام هاضم‏ها تقریباً 1 به 2 بود. میانگین دما برای آزمایش یک، دو و سه به ترتیب 29، 31 و 32 درجه سلسیوس بود. زمان ماند برای هاضم اول و دوم 36 روز و برای هاضم سوم 45 روز در نظر گرفته شد. به منظور افزایش سرعت و مقدار تجزیه پذیری، کاه برنج به قطعات یک سانتی‏متری خرد گردید. نتایج نشان داد بیشترین میزان بیوگاز تولیدی در هاضم‎های یک و دو که شامل ترکیبی از مواد بودند در آزمایش اول و هاضم یک با نسبت کربن به نیتروژن 1/27 به میزان 5/403 لیتر در مدت زمان 36 روز به دست آمد. در هاضم سه بیشترین میزان بیوگاز تولیدی مربوط به آزمایش دو به میزان 65/472 لیتر در مدت زمان 36 روز با نرخ بارگذاری 3 لیتر هر سه روز در میان بود. با انجام این آزمایش مشخص گردید کاهش زیاد نسبت کربن به نیتروژن باعث افت شدید مقدار بیوگاز تولیدی می‏شود به طوری که در آزمایش دوم در هاضم دو با نسبت کربن به نیتروژن 81/9، میزان بیوگاز تولیدی با افت زیاد به مقدار 83/97 لیتر رسید. در مجموع افزایش بقای کشاورزی به کود دامی باعث افزایش مقدار بیوگاز تولید شده می‏شود. همچنین تغییرات ph در طول فرآیند هضم بی‏هوازی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد هرچه ph به حالت خنثی نزدیک‏تر باشد عملکرد بالاتر است. فضولات گاوی در مقابل تغییرات ph مقاوم بودند، لذا از آن‏ها می‏توان به عنوان تثبیت کننده واکنش در هضم همزمان استفاده کرد. تست شعله نشان داد بیشترین مقدار متان در بیوگاز در اواسط زمان هضم به دست می‏آید. در مجموع هاضم‏های نیمه پیوسته عملکرد بهتری نسبت به هاضم‏های پیوسته داشتند و همچنین افزودن کلش برنج به کود دامی باعث افزایش تولید بیوگاز شد، بنابراین استفاده از هاضم نیمه پیوسته با ترکیبی از گود دامی و کلش برنج بهترین عملکرد را خواهد داشت.