پایان نامه بررسی و کارائی قیچی‌ های هرس پنوماتیکی، برقی و دستی بر سیب درختی

فهرست:

فصلاول.. 1

کلیات.. 1

1- 1- مقدمه. 2

1- 1- 1- تعریفهرس... 2

1- 1- 2- زمانهرس... 3

الف - هرسسیاهیازمستانه. 3

1- 1- 3- انواعهرس... 4

الف- هرسشاخه. 4

1- 1- 4- روش‌هایهرسکردن. 5

الف- هرسمکانیکی.. 5

1- 1- 5- پیرایشدرختانودرختچه‌ها 5

1- 2- بیانمسأله. 7

1- 3–اهمیتوضرورتانجامتحقیق.. 7

1- 4- اهدافتحقیق.. 7

1- 5- سؤالاتتحقیق.. 8

1- 6- فرضیه‏هایتحقیق.. 8

1- 7- تعریفواژه‏هاواصطلاحاتفنیوتخصصی.. 9

فصلدوم. 11

پیشینهپژوهش.... 11

21ادبیاتوپیشینهتحقیقدرخارجکشور 12

22ادبیاتوپیشینهتحقیقدرداخلکشور 17

فصلسوم. 22

موادوروشها. 22

3- 1- شرحباغموردآزمایش.... 23

3- 2- ادواتوماشین‌هایمورداستفاده. 26

3- 2- 1- تراکتور 26

3- 2- 2- قیچی‌هایموردارزیابی.. 27

الف- سیستمکاریقیچی‌ها 29

ب- سیستمکاریقیچیهرسپنوماتیکیپشتتراکتوری.. 29

ج- سیستمکاریقیچیبرقی.. 29

د- سیستمکاریقیچیدستی.. 30

ه- قابلیتهرسکردنتوسطقیچی‌ها 31

و- قابلیتهرسکردنتوسطقیچیدستی.. 31

ز- قابلیتهرسکردنتوسطقیچیپنوماتیکی.. 31

ح- قابلیتهرسکردنتوسطقیچیبرقی.. 32

3- 3- شرحآزمایشاتمیدانی.. 32

3- 3- 1- نحوه‌یاتصالدستگاه‌ها 32

الف- نحوه‌یاتصالدستگاهقیچیهرسپنوماتیکیبهتراکتور 32

ب- نحوه‌یاتصالاجزادستگاهقیچیهرسبرقی.. 33

ج- شارژباطریقیچیهرسبرقی.. 34

3- 3- 2- آزمایشاتمربوطبهطولمدتزمانانجامکار (سرعتکار) 35

3- 3- 3- آزمایشاتمربوطبههزینه‌ها 35

3- 3- 4- آزمایشاتمربوطبهراحتیکار (عدمخستگی) 36

3- 3- 5- بررسیمنبعتامینکنندهنیرویقیچی‌هاومیزاناعمالنیرودستشخصهرسکننده. 36

الف- آزمایشاتمربوطبه (تیمارشاهدa1) 36

ب- آزمایشاتمربوطبه (تیمارa2) 37

ج- آزمایشاتمربوطبه (تیمارa3) 38

3- 3- 6- آزمایشاتمربوطبهاثراتبرشتوسطقیچی‌ها 39

الف- آزمایشایجادلهیدگیبافت... 39

ب- آزمایشتعدادشاخهبهوجودآمده. 40

د- آزمایشعلایمنفوذقارچسیتوسپورایی.. 41

3- 3- 5- آزمایشکاراییعملکرددرختانهرسشدهتوسطهرکدامازقیچی‌ها 42

3- 3- 6- آزمایشاتکیفیتمیوهدرختانهرسشدهتوسطهرکدامازقیچی‌ها 43

الف- آزمایشکیفیتمیوهازنظررنگ... 44

ب- آزمایشکیفیتمیوهازنظروزن. 44

3- 3- 7- تحلیلاستاتیکیوشبیهسازیمکانیزمکاریقیچیدستی.. 45

الف- طراحیقیچیدرمحیطنرمافزارآباکوسوکتیا 46

ب- شبکهبندیوتعیینتکیهگاهومکاناعمالنیرو. 46

ج- تحلیلاستاتیکی.. 46

د- شبیهسازیمکانیزمکاریقیچیدستی.. 47

فصل چهارم ............................................................................................................................................................................ 48

نتایجوبحث... 48

4- 1- نتایجبدستآمدهازآزمایشاتمیدانی.. 49

4- 1- 1- نتایجبهدستآمدهازآزمایشمربوطبهزمانانجامکار (سرعتکار) 49

الف- زمانانجامهرستوسطقیچیدستی (تیمارشاهدa1): 49

ب- زمانانجامهرستوسطقیچیپنوماتیکی (تیمارa2): 49

ج- زمانانجامهرستوسطقیچیبرقی (تیمارa3): 50

4- 1- 2- نتایجبهدستآمدهازآزمایشمربوطبههزینه‌ها 52

الف- هزینهقیچیدستی (تیمارشاهدa1) 52

ب- هزینهقیچیپنوماتیکی (تیمارa2) 52

ج- هزینهقیچیبرقی (تیمارa3) 53

4 - 1- 3- نتایجبهدستآمدهازآزمایشمربوطبهراحتیکار (عدمخستگی) 54

4- 1- 4- نتایجبهدستآمدهازبررسیمنبعتامیننیروقیچی‌هاومیزاناعمالنیرودستشخصهرسکننده  55

الف- آزمایشمربوطبهقیچیدستی (تیمارشاهدa1) 55

ب- آزمایشمربوطبهقیچیپنوماتیکی (تیمارa2) 55

4- 1- 5- نتایجبهدستآمدهازآزمایشاتمربوطبهاثراتبرشقیچی‌ها 59

الف- نتایجبهدستآمدهازآزمایشایجادلهیدگیبافت... 59

الف-1- آزمایشایجادلهیدگیبافتتوسطقیچیدستی (تیمارشاهدa1) 60

الف-2- آزمایشایجادلهیدگیبافتتوسطقیچیپنوماتیکی (تیمارa2) 61

الف -3- آزمایشایجادلهیدگیبافتتوسطقیچیبرقی (تیمارشاهدa3) 61

الف- نتایجبهدستآمدهازآزمایشتعدادشاخهبهوجودآمده. 63

الف-1- آزمایشتعدادشاخهبهوجودآمده (تیمارشاهدa1) 63

الف-2- آزمایشتعدادشاخهبهوجودآمده (تیمارa2) 63

الف-3- آزمایشتعدادشاخهبهوجودآمده (تیمارa3) 63

ب- نتایجبهدستآمدهازآزمایشکالوس (پینه) 65

ج- نتایجبهدستآمدهازآزمایشعلایمنفوذقارچسیتوسپورایی.. 66

4- 1- 6- نتایجبهدستآمدهازعملکردکاراییدرختانهرسشدهمربوطبههرقیچی.. 67

4- 1- 7- نتایجبهدستآمدهازکیفیتمیوهدرختانهرسشدهمربوطبههرقیچی.. 69

الف- نتایجبهدستآمدهازرنگمیوهدرختانهرسشدهمربوطبههرقیچی.. 70

ب- نتایجبهدستآمدهازوزنمیوهدرختانهرسشدهمربوطبههرقیچی.. 71

4- 2- نتایجبدستآمدهازتحلیلنرمافزاریقیچیدستی.. 72

4- 2- 1- تحلیلاستاتیکیقیچیدرمحیطتحلیلنرمافزارکتیا 72

4- 3- قیلمازشبیهسازیعملکردکاریقیچیدستی.. 72

فصلپنجم.. 73

نتیجهگیریکلیوپیشنهادها. 73

5- 1- نتیجه‌گیریکلی.. 74

5- 2- پیشنهادها 75

منابعومآخذ.. 76

پیوست‌ها. 79

پیوست1- نتایجخروجی‌هاینرمافزارSpss. 80

پیوست2- نتایجومحاسبهنرمافزارکتیابرایتحلیلاستاتیکیقیچیدستی.. 89

منبع:

1- مقدمه

بیشتر گیاهان باغبانی به ویژه چند ساله‌های چوبی اگر در شرایط محیطی منا سب بدون دخالت انسان رشد کنند، پس از چند سال به درختان ویا درختچه‌هایی با شاخسارهای متراکم تبدیل خواهند شد، چه از نظر میزان وکیفیت باروری و چه از نظر شکل ظاهری مطلوب نخواهند بود. در اینگونه گیاهان، شاخه‌ها مزاحم رشد همدیگر بوده که دچار پیچدگی و خمیدگی می‌شوند. از سویی به دلیل پر برگی، نور کافی به درون شاخساره گیاه نمی‌رسد به تدریج برگ‌ها و شاخه‌های وسطی شاخساره خشک می‌شوند و از بین می‌روند و تولید گل و میوه محدود به سطح برونی شاخساره گشته و میزان محصول کم می‌گردد. برای جلوگیری از این امر و ایجاد شکل و حالت مناسب در گیاه، باید آن را هرس[1] وبه نحوه دلخواه پیرایش کرد.1-

1- 1- 1- تعریف هرس

به طور کلی هرس عبارتند از قطع کامل یا جزیی شاخه، ریشه، پوست، برگ و یا گل و میوه به منظور تحت تاثیر قرار دادن و هدایت نحوه رشد و باروری گیاه می‌باشد، که یکی از عملیات مهم باغبانی است که از حدود سه هزار سال پیش شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است.

دلایل و فواید هرس کردن را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:

1 - حذف شاخه‌های مزاحم، آفت زده و بیمار و شکسته جهت حفظ و تامین سلامت گیاه.

2- ایجاد شرایط مناسب جهت ورود نور و هوا به درون شاخسار و خلوت ساختن نقاط شلوغ و متراکم آن به منظور تولید محصول بیشتر و مرغوبتر.

3- ایجاد شکل ویزه در شاخسار گیاه، این امر در میوه کاری و نیز در شکل سازی گیاهان جهت تزیین باغ و باغچه از اهمیت خاصی برخوردار است.

 4- ایجاد تعادل بین شاخساره و ریشه، بویزه هنگام نشاکاری وجابه جا کردن گیاه، جهت تضمین موفقیت و ایجاد در رشد اولیه سریعتر گیاه.

5- جوان ساختن درختان مسن از طریق حذف شاخه‌های پیر و وادار کردن درخت به تولید شاخه‌های جدید، جهت بالا بردن قدرت باردهی.

6- پیش یا پس انداختن باروری گیاه و تنظیم گل دهی و ایجاد تعادل بین رشد رویشی و میزان محصول و بالا بردن کیفیت.

7- محدود کردن رشد و کوتاه ساختن برای تسهیل عملیاتی مانند سمپاشی، و برداشت محصول و نیز به دلایل تزینی.

1- 1- 2- زمان هرس

بسته به نوع گیاه و هدف از هرس این کار در دو موقع از سال انجام می‌شود: الف- هرسی که در هنگام خفتگی یا خواب زمستانه انجام می‌شود و هرس سیاه یا هرس زمستانه نامیده می‌شود. ب- هرسی که در دوره فعالیت گیاه، یعنی هنگامی گیاه دارای برگ و یا گل و میوه است انجام می‌گیرد و هرس سبز یا هرس تابستانه نام دارد. در مورد هر دو نوع هرس باید به این نکته توجه نمود که اصولا هرس در هر زمان انجام شود باعث تاخیر در باروری نهال‌های جوان و کم شدن محصول درختان بارور می‌شود، بنابراین باید در تمام انواع هرس جانب تعادل رعایت گردد و قطع اندام‌های گیاه تنها به مقدار لازم و در نهایت احتیاط انجام پذیرد.

الف - هرس سیاه یا زمستانه

این هرس‌ها از آنجا که در زمانی انجام می‌شوند که گیاه فاقد برگ و در حال خفتگی است بیشتر مرسومند چون اولا در این هنگام شاخه‌های بدون پوشش، قابل مشاهده هستند و به راحتی می‌توان به آنها دسترسی پیدا کرد وآنهایی را که باید به طور کامل و یا جزیی حذف شوند با دیدی باز برگزید، ثانیا چون گیاه در این زمان فعالیت زیستی چندانی ندارد میزان آسیب حاصله از هرس به حداقل کاهش می‌یابد.از هرس‌ها مهمترین گام در تشکیل شاخه‌های اصلی درخت یا بوته آینده به شمار می‌روند و در حقیقت مبنا و اساس شکل آینده گیاه را تشکیل می‌دهند. علاوه بر این هرس ها، حذف شاخه‌های شکسته، بیمار وآفت زده نیز باید در زمستان پیش از فعال شدن گیاه انجام شود زیرا این نوع شاخه‌ها معمولا پناهگاه و منبع انتشار آفات و بیماری‌ها هستند (خوشخوی، 1383). اصولا زمان این هرس پس از ریزش برگها در پاییزه شروع ودر اواخر زمستان با شروع جریان یافتن شیره گیاهی و پف کردن شکوفه‌ها خاتمه می‌یابد و در درختان میوه سردسیری مانند سیب، گلابی، زردآلو و آلو، نکته قابل ذکر این است که چنانچه هرس آنها در اوایل زمستان صورت گیرد وچون تاج درخت برای جوانه‌های داخل درخت خود یک عامل حفاظت از سرما به حساب می‌آید ممکن است با هجوم سرما و یخبندان شدید شاخه‌های هرس شده و جوانه‌های سطح جانبی تاج آن در معرض سرمای شدید و کشنده قرار گیرند و در نتیجه منجر به یخ زدن نوک شاخه‌ها و خشک شدن آنها گردد و به همین علت توصیه می‌گردد که در مناطق خیلی سرد هرس را تا اواخر زمستان و قبل از به جریان افتادن شیره گیاهی به تعویق بیاندازند (پیش بین، 1384).

1- 1- 3- انواع هرس

الف- هرس شاخه

در بین اعضا مختلف یک گیاه تعداد و نحوه رشد شاخه‌ها مهمترین عامل تعیین کننده در نحوه و اندازه پایداری آن در مقابل فشارهای ناشی از وزن میوه، باد و برف ویخبندان زمستانه به شمار می‌رود. افزون بر این چگونگی قرار گرفتن شاخه‌ها و زاویه آنها با تنه و شاخه‌های اصلی‌تر به میزان زیادی روی قدرت باروری گیاه و تحمل آن دربرابر شرایط نامساعد چون تاثیر می‌گذارد به این دلایل در هنگام هرس شاخه‌های یک گیاه باید دقت زیادی به کار برد و همواره شکل و اندازه نهایی آن را در نظر گرفت. به طور کلی شاخه‌های گیاه چوبی را میتوان به دو گروه بارور و نابارور تقسیم نمود. شاخه‌های نابارور عبارتند از: پاجوش، نرک‌ها و شاخه‌های معمولی بی بار (فاقد گل ومیوه).

شاخه‌های بارور عبارتند از: سیخک‌ها و شاخه‌های معمولی بار دهنده (دارای گل ومیوه).

شاخه‌های را برحسب موقعیت آنها می‌توان در دوره استراحت گیاه به دو صورت سرزنی و یا شاخه برداری هرس کرد (طبق شکل 1- 1).

                                             (B)

شکل 1- 1. شکل (A) پیش از هرس، شکل (B) پس از هرس.

شاخه‌هایی که با شماره یک مشخص شده به طور کامل حذف و شاخه‌های شماره دو سرزنی شده‌اند.

هرس شاخه به دو صورت می‌باشد:

1- هرس باردهی

2- هرس فرم (پیرایش)ک

که هر دو هرس باهم اواخر فصل پاییز (هرس پاییزه) یا اواخر زمستان (هرس بهاره) می‌باشد.

1- 1- 4- روش‌های هرس کردن

در حال حاضردر سراسر دنیا انواع مختلف هرس با بکار گرفتن وسایلی مانند انواع قیچی و اره که با نیرو‌های دست انجام می‌پذیرد، ولی از آنجا که با گسترش روز افزون جمعیت دنیا نیاز به تولید در سطوح بزرگ بالا رفته و بدلیل گرانی کارگر ماهر این امر در این سطوح قابل اجرا و مقرون به صرفه نیست، به تازگی گرایش بر این است که در صورت امکان درختان و درختچه‌ها به روش‌های ویژه‌ای کشت و توسط ماشین‌های ویژه‌ای هرس مکانیکی شوند.

الف- هرس مکانیکی

انجام عملیات هرس توسط ماشین‌های ویژه‌ای مانند قیچی‌های پنوماتیکی و برقی که جز هرس مکانیکی محسوب می‌شود.

1- 1- 5- پیرایش درختان و درختچه‌ها

پیرایش عبارت است از دادن شکلی خاص به گیاه و مناسب ساختن آن برای منظورهای معین از جمله این منظورها می‌توان باز کردن میانه تاج برای ورود نور بیشتر، تنظیم ارتفاع وپراکندگی افقی درخت، تقویت شاخه‌های اصلی و بالا بردن قدرت تحمل آنها نسبت به فشار ناشی از وزن میوه و برف ویخ زمستانه، بالا بردن پایداری در برابر باد را نام برد.

انواع پیرایش:

پیرایش به چهار گروه اصلی تقسیم می‌شود.(خوشخوی، 1383)

شکل های گرد یا آزاد

شکل شلجمی (پیشاهنگ متغیر)

شکل جامی (مرکز باز، بدون شاخه پیشاهنگ)

شکل پهن داربستی

شکل ویژه

شکل های تزیینی

شکل های پهن طنابی (ریسمانی)

شکل های پهن چنگالی

شکل های پهن دیواره ای

شکل های پهن پنجه ای

شکل بوته ترکه ای

شکل داربستی جناغی

آلاچیق سازی

پرچین سازی

شکل هرمی ( پیشاهنگ مرکزی )

شکل1- 2. تقسیم بندی انواع پیرایش.

 هدف از این پژوهش ارزیابی دستگاههای قیچی پنوماتیکی، برقی با توجه به مکانیزه بودن نسبت به قیچی دستی (سنتی) برای هرس باغ درخت سیب در منطقه سمیرم میباشد، آزمایشات انجام شده در این پژوهش شامل بخش آزمایشات میدانی و یک بخش هم به تحلیل‌های استاتیکی توسط نرم‌افزارهای(Abaqus) و(Catia)است.

آزمایشات میدانی باغ سیب رقم زرد لبنانی[2] شامل بررسی: طول مدت زمان انجام کار (سرعت کار)، هزینهها، راحتی کار (عدم خستگی کاری)، بررسی اثرات برش (ایجاد لهیدگی بافت، تعداد شاخه‌های به وجود آمده، ایجاد کالوس (پینه)، علایم نفوذ قارچ سیتوسپورا)، کارایی عملکرد، کیفیت میوه از نظر رنگ و وزن در هنگام هرس توسط هر کدام ازدستگاههای قیچی هرس می‌باشد، به دلیل داشتن شرایط آب و هوایی سرد و مرطوب در منطقه سمیرم و به دلیل هرس مرتب در سالهای گذشته و داشتن سن 13سالگی باغ سیب رقم زرد لبنانی در اواسط فروردین ماه هرس بهاره (هرس سیاه یا زمستانه) به شکل شلجمی توسط قیچی‌های مورد نظر عملیات هرس انجام میگیرد.

در بخش تحلیل نرم افزار‌های(Abaqus) و((Catia به تجزیه تحلیل نیرو‌ها وتنش‌های وارده به تیغه‌های قیچی دستی مورد تحلیل قرار می‌گیرد.

1- 2- بیان مسأله

با توجه به اینکه عمده محصولات شهرستان سمیرم، سیب درختی می‌باشد و میوه سیب این شهرستان در سطح جهان شناخته شده و حائز اهمیت از لحاظ طعم، بو، رنگ و در کل مرغوبیت حرف اول را می‌زند. و برای ارتقا بهتر میوه سیب از لحاظ کیفیت و کمیت یکی از نیازها انجام هرس قبل از جوانه زنی، شاخه زایی و گل دهی می‌باشد. برآن هستیم که دستگاه‌های قیچی موجود در زمینه هرس را مورد ارزیابی قرار بدهیم.

1- 3– اهمیت و ضرورت انجام تحقیق

اهمیت و ضرورت تحقیق در این است که مکانیزه کردن کشاورزی و باغداری امری است در جهت افزایش عملکرد وصر فه جویی در نیروی انسانی وزمان و همچنین بهبود محصولات کشاورزی از نظر کمی و کیفی می‌باشد. بنابراین در تمام کشورهای پیشرفته دنیا در امر کشاورزی مکانیزه کردن تمام مراحل کاشت، داشت و برداشت امری جدا ناپذیر از عملیات کشاورزی است و این بینش در نتیجه مقایسه‌هایی است که بین روش مکانیزه و سنتی بعمل آمده است. در این راستا ارزیابی وبررسی قیچی‌های هرس (پنوماتیکی، برقی و دستی) انجام دادیم تا بتوانیم بهترین دستگاه قیچی هرس را که علاوه بر توسعه در ایران، آن را به باغداران شهرستان و دیگر مناطق که دارای محصول مشترک می‌باشند معرفی کنیم.

1- 4- اهداف تحقیق

1- تاثیر نیروی کارانداز هر کدام از قیچی‌های هرس (پنو ماتیکی، برقی و دستی) در انجام هرس

2- بررسی اینکه در اثر برش توسط قیچی‌ها بسته به وسعت لهیدگی و زخم قارچ سیتوسپورا از محل برش نفوذ میکند.

3- دستیابی به ایجاد سطوح کالوس (پینه) در محل برش بعد از هرس.

4- امکان دستیابی به شاخه دهدهی و باردهی مطلوب بعد از هرس توسط کدامیک از قیچی‌های هرس.

5- انتخاب قیچی هرس مناسب برای بالابردن کیفیت و کمیت میوه.

6- انتخاب قیچی هرس مناسب از لحاظ راحتی کار و بالابودن سرعت کار و صرفه جویی در هزینه‌ها.

1- 5- سؤالاتتحقیق

1- علت لهیدگی در هنگام هرس با قیچی‌های چیست؟

2- در کدام یک از قیچی‌های هرس بیشترین لهیدگی اتفاق می‌افتد؟

3- علت ایجاد سطوح کالوس (پینه) مناسب بعد از انجام هرس چیست؟

4- کالوس (پینه)در کدام یک از قیچی‌های هرس بعد از انجام هرس به میزام بیشترظاهر می‌گردد؟

5- در استفاده از قیچی‌های هرس در کدامیک علایم نفوذ قارچ سیتوسپورا دیده می‌شود؟

6- نیروی کارانداز هر کدام از قیچی‌های هرس تا چه اندازه‌ای در هرس درختان تاثیرگذارمی باشد؟

7- کدامیک از دستگاه‌های قیچی هرس بر شاخه دهی درختان بیشتر تاثیرگذار است؟

8- با توجه به هزینه‌ها و سرعت کار و راحتی کارانتخاب کدامیک از منطقی‌تر می‌باشد؟

[1].pruning

[2] . Golden delicious