بهینه سازی انتخاب ماشین های خاک ورزی در مزارع غلات با استفاده از شبیه سازی پیشامد گسسته

از آن جایی که هزینه ی استفاده از ماشین های کشاورزی، بخش عمده ی هزینه های تولید در بخش کشاورزی را تشکیل می دهد، مدیریت صحیح آن ها به منظور افزایش سودآوری امری ضروری است. این هزینه ها غالباً در سه بخش هزینه های ثابت، متغیر و به موقع نبودن تقسیم بندی می شوند. یکی از عوامل مهم در هزینه های به موقع نبودن، تعداد روزهای کاری است که نشان دهنده ی زمان موجود برای انجام عملیات ماشین های کشاورزی می باشد. در این پژوهش، مدل شبیه سازی به منظور محاسبه ی رطوبت خاک در مزرعه تهیه شده است. مدل به دست آمده تعداد روز کاری برای انجام عملیات خاک ورزی ثانویه و کاشت را در پاییز پیش بینی می کند. این مدل تابعی از شرایط آب و هوایی مانند بارندگی و تبخیر و خصوصیات لایه ی 25 سانتی متری بالای خاک می باشد. برای اعتبارسنجی از داده های هشت ساله ی عملیات خاک ورزی ثانویه و کاشت مزرعه ی تحقیقاتی دانشکده ی کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد استفاده شد. معیار کارپذیری خاک رطوبت کمتر یا مساوی 85 درصد حد ظرفیت زراعی خاک و بارندگی روزانه ی کم تر از چهار میلی متر در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که سازگاری خوبی میان خروجی مدل در مقایسه با واقعیت وجود داشته است. تعداد روز کاری برای عملیات خاک ورزی ثانویه و کاشت پاییزه در مزرعه ی دانشکده ی کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد با احتمال 50، 80 و 90 درصد به طور میانگین برای دوره های ده روزه مهرماه به ترتیب 9/94، 9/21 و 8/57 روز، آبان ماه، 9/77، 8/02 و 6/41 روز و برای آذرماه، 9/68، 7/48 و 5/24 روز به دست آمد. در قسمت بعد، یک مدل با استفاده از شبیه سازی پیشامد گسسته به کمک زبان شبیه سازی ارنا برای عملیات خاک ورزی ثانویه و کاشت ایجاد شد. هشت مجموعه از ماشین های کشاورزی در یک مزرعه 50 هکتاری مورد ارزیابی قرار گرفت. هزینه های ماشین های کشاورزی (هزینه های ثابت، متغیر و به موقع نبودن) برای این مجموعه ها مبتنی بر وضعیت روزانه ی خاک (روش کار روزانه) در طول 21 سال محاسبه شد و نتایج با روش دیگر مبتنی بر فرمول های جامعه مهندسان کشاورزی امریکا (روش کار میانگین) مقایسه گردید. مدت زمان مورد نیاز برای تکمیل عملیات برای هر مجموعه، خروجی مدل بوده است. اعتبار مدل با داده های مشاهده شده از مزرعه ی تحقیقاتی دانشکده ی کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در طول سال های 1381 تا 1389 مورد ارزیابی قرار گرفت. اختلاف معنی داری میان داده های شبیه سازی شده و مشاهده شده در سطح احتمال 5 درصد وجود نداشت.