عوامل مؤثر بر نیرو و انرژی برای جداکردن زیره از بوته زیرة سبز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش بخش تحقیقات فنی و مهندسی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی

2 استاد دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران

3 استادیار پژوهش مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

چکیده

زیرة سبز گیاهی یکساله و یکی از گیاهان زراعی مستعد برای مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران است.  زیرة سبز  به­ دلیل نیاز آبی کم و کوتاه بودن فصل رشد آن در سال­های اخیر مورد توجه کشاورزان قرار گرفته است.  زیرة سبز در زمان برداشت مقاومت کمی در برابر ریزش دارد و اگر توجه نشود بخش عمده­ای از محصول از دست می­رود.  دلیل ریزش دانه در حین برداشت یا قبل از آن، کاهش نیروی اتصال دانه به بوته است.  لذا به منظور بررسی: الف) عوامل مؤثر بر مقاومت دو سطح (در امتداد محور طولی دانه و عمود بر آن) و ب) نوع زیره (دیم و آبی) بر نیرو و انرژی لازم برای جدا کردن دانه از بوته این تحقیق عملی شد.  نتایج نشان داد که میانگین نیرو و انرژی لازم برای کندن دانه­های زیره از بوته به ترتیب برابر 995/0 نیوتن و 747/0 میلی­ژول است.  همین مشخص شد که رطوبت مهمترین فاکتوری است که نیرو و انرژی مورد نیاز برای کندن دانة زیره را تحت تاثیر قرار می­دهد به‌طوری‌که با افزایش رطوبت، نیرو و انرژی مورد نیاز برای کندن دانه افزایش می­یابد.  نتایج بررسی اثرهای دوگانة جهت کندن و رطوبت نشان داد که بیشترین اختلاف بین سطوح مختلف جهت کندن، در رطوبت 9/5 درصد است.  در صورت اعمال نیرو در جهت عمود بر محور دانه، نیرو و انرژی مورد نیاز برای کندن دانه به ترتیب 26 و 20 درصد نسبت به حالت اعمال نیرو در امتداد محور دانه کاهش می­یابد.  همچنین کمترین اختلاف بین سطوح مختلف سرعت، در رطوبت 9/5 درصد است و در سطح رطوبت 5/13 درصد، اختلاف بین هر سه سطح سرعت معنی­دار و بیشترین تأثیر سرعت بر انرژی کندن دانه زیره در این رطوبت است.   

عنوان مقاله [English]

Effective Factors on Force and Energy Requirements for Picking Cumin Seed

چکیده [English]

Cumin (Cuminum Cyminum) is an annual suitable for the dry and semi-dry areas of Iran. Recently, farmers have chosen to plant cumin because it requires less water and growth time. However, at harvest time, the resistance of cumin seed to shatter is low and, if careful attention is not paid to this fact, a major portion of the crop can be lost. When the connection force of the seed decreases, seed shatter falls. To investigate effective factors in shatter resistance, this study measured the force and energy required to pick cumin seeds. The effects of moisture content at three levels (5.9, 13.5 and 22%), picking rate at three levels (50, 200 and 500 mm/min), direction of picking at two levels (vertical and horizontal on axial seed) and type of plant at two levels (irrigation and no-irrigation planting) were studied on the force and energy requirements for picking cumin seed. The results showed that the mean force and energy requirement was 0.955 N and 0.747 mJ, respectively. It was shown that moisture is the most effective factor in relation to the force and energy requirements. As moisture content increased, the amount of picking force and energy increased significantly. An investigation of the double effects of moisture and picking direction showed that the greatest difference between direction levels was related to a moisture content of 5.9%. At this moisture, vertical picking of the axial seed required decreased force and energy of 26% and 20%, respectively. An investigation of the effects of moisture and picking rate showed that the least difference between picking rate levels was related to a moisture content of 5.9%. However, at moisture content 13.5%, velocity had the greatest effect on the energy requirement and the three picking rate levels all showed significant differences.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cumin
  • Picking off Force
  • Picking off Energy
Anon. 1999. Moisture measurment-unground grain and seeds. ASAE Standard S352.2.
Anon. 2006. Agricultural Statistical Bulletin. Ministry of Jihad-Agriculture. Khorasan Organization. (in Farsi)
Blahovec, J., Bares, J. and Patocka, K. 1995. Physical properties of sea buckthorn fruits at the time of their harvesting. Scientia Agric. Bohemica. 26,267-278.
Hoag, D. L. 1972. Properties of related to soybean shatter. Trans. ASAE. 15(3):492-497.
Hoag, D. L. 1975. Determination of the susceptibility of soybean to shatter. Trans. ASAE. 18(6): 1174-1179.
Kadkol, G. P., Macmillan, R. H., Burrow, R. P. and Halloran, G. M. 1984. Evaluation of Brassica genotypes for resistance to shatter. I. Development of a laboratory test. Euphytica 33, 63-73.
Kafi, M., Rashed, M., Kocheki, A. and Molafilabi, A. 2002. Cumin. Mashhad University Pub. (in Farsi)
Khazaee, J. 2003. Force requirement for pulling off chick pea pods as well as fracture resistance of chick pea pods and grains. Ph.D. Thesis. Power and Machinery Dep. Tehran University. (in Farsi) 
Lamp, B. and Buchele, W. F. 1960. Centrifugal threshing of small grain. Trans. ASAE. 48(6): 1654-1657.
Lee, S. W. and Huh, Y. K. 1984. Threshing and cutting forces for Korean rice. Trans. ASAE. 48(6):1654-1657.
Singh, K. K. and Burkhard, T. H. 1974. Rice plant properties in relation to loading. Trans. ASAE. 17(6):1169-1172.
Singh, K. and Gasawami, T. 1998. Mechanical properties of cumin seed under compressive loading. J. Food Eng. 36, 311-321.