بخشی از مقاله
چکیده
سیب زمینی پس از گندم، برنج و ذرت، مهمترین محصول زراعی جهان به شمار می آید. همواره بخش عمدهای از سیب زمینی در مراحل برداشت و پس از برداشت از بین می رود که مطالعه پارامترهای تاثیر گذار بر این صدمات می تواند در مدیریت کاهش ضایعات موثر واقع شود . در این تحقیق، تاثیر رقم، زمان برداشت و رطوبت خاک بر روی میزان صدمات مکانیکی ایجاد شده و بعضی خصوصیات رئولوژیک مانند انرژی شکست، مقاومت به نفوذ و واهلش در حین برداشت و پس از انبار مانی دو ماهه در قالب طرح آماری فاکتوریل بررسی شد. نتایج نشان داد رقم، تاریخ برداشت و رطوبت خاک تاثیر معنی داری بر میزان صدمه وارده بر سیب زمینی در هنگام برداشت و پس از انبار مانی دارد. از این نظر رقم آگریا بیشترین میزان صدمه را نسبت به دو رقم سانته و فونتانا دارا بود . بیشترین میزان صدمه مربوط به برداشت در خاک دارا ی رطوبت 9 درصد - نقطه پژمردگی - بود و کمترین میزان صدمه مربوط به برداشت در خاک با رطوبت 15 درصد - ظرفیت مزرعهای - بود. در برداشت زود هنگام - اواسط شهریور - بیشترین میزان صدمه و برداشت دیر هنگام - اواخر مهرماه - کمترین میزان درصد صدمه به سیب زمینی حاصل شد . نتایج مربوط به خواص رئولوژیک نشان داد که رقم، زمان برداشت و مدت انبار مانی اثر معنی داری بر روی خصوصیات رئولوژیک داشته بطوریکه بیشترین انرژی مورد نیاز برای شکست برابر 87/22 میلی ژول مربوط به واریته فونتانا بود و کمترین آن بمیزان 73/34 میلی ژول مربوط به واریته آگریا بود.
کلمات کلیدی: برداشت- خصوصیات رئولوژیک- سیب زمینی- صدمات مکانیکی
مقدمه
سیب زمینی - Solanum tuberosum L. - ، پس از گندم، برنج و ذرت، مهمترین محصول زراعی جهان به شمار میآید. این محصول در سال 2007 حدود 19/3 میلیون هکتار از اراضی زیر کشت جهان را به خ ود اختصاص داده بود که از این سطح حدود 322 میلیون تن محصول برداشت شده بود .
در استان خراسان رضوی در حال حاضر بیش از 147 هزار تن سیب زمینی از سطحی برابر با 5400 هکتار زمین زراعی با میانگین عملکرد 27 تن برداشت میشود و چهل هزار تن سیب زمینی برداشت شده است مقدار انرژی تثبیت شده ناشی از نشاسته در واحد سطح در این محصول 3 تا 4 برابر غلات می باشد . این گیاه با عملکرد بالا در واحد سطح و قابلیت کشت در مناطق مختلف، و با توجه به افزایش روز افزون جمعیت جهان، درآینده نقش مهمتری درتأمین غذای بشر ایفا خواهد نمود و می تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای غلات درتغذیه مردم مطرح باشد صدمه ناشی از نیروهای مکانیکی یکی از علل مهم افت کیفی سیب زمینی در دنیا می باشد. مطالعهای که در آمریکا صورت گرفته است نشان می دهد که 42 درصد سیب زمینیها پس از برداشت دچار آسیب گردیده است که این مقدار پس از سورتینگ و درجه بندی به 54 درصد میرسد. پیشرفتهای تکنولوژی باعث تغییر الگوی صدمات گردیده است . بطور کلی 70 درصد صدمات وارده به سیب زمینی در طی فرآیند برداشت و 30 درصد آن در هنگام حمل و نقل و انبار داری اتفاق می افتدصدمه غده در حالت کلی به دو بخش تقسیم میشود : -1 خارجی - ترک، بریدگی، کنده شدن پوست و ایجاد شکاف - -2 داخلی - عمدتا لکه های سیاه ناشی از کوفتگی - بررسیها نشان می دهد که حدود 20 درصد از محصول سیب زمینی در عملیات برداشت و جابجایی خسارت میبیند که بیش از 10 درصد آنها دچار صدمه کوفتگی گشته و منجر به آبی یا سیاه شدن بافت محصول می گردد. مقدار این صدمه با توجه به زمان برداشت، شرایط خاک، دمای هوا هنگام برداشت و مهارت کشاورز متغیر خواهد بود. .در تحقیقی هاید و همکاران - 1983 - نشان دادند که در دو نوع خاک شنی و لومی- رسی مقدار خسارت و صدمه وارد شده به سیب زمینی با افزایش مقدار سیب زمینی و حجم خاک روی نقاله کاهش مییابد .
میزان ضایعات وارده به محصول تحت تاثیر عوامل مخ تلفی از قبیل رقم، ز مان برداشت و رطوبت خاک می باشند. با انجام این تحقیق می توان شرایط مناسب برداشت سیب زمینی جهت کاهش ضایعات آن به تولیدکنندگان توصیه نمود. از طرف دیگر با اعمال مدیریت صحیح در زمینه زمان و روش برداشت ضایعات آن را به حداقل رساند .
مواد و روشها
در این آزمایش برای برداشت سیب زمینی از یک دستگاه تراکتور مس فرگوسن 399 و ماشین برداشت سیب زمینی نیمه اتوماتیک دو ردیفه دو نقاله ای ساخت شرکت سبز دشت اصفهان استفاده شد . این ماشین بصورت دنباله بند تراکتوری، با تیغه های مثلثی یکپارچه و دو نقاله با شیب یکسان بدون لرزاننده بوده که توان حرکتی خود را از محور تواندهی تراکتور می گیرد. تیمارهای آزمایشی عبارتند از: زمان برداشت سه سطح: دو هفته قبل از تاریخ برداشت بموقع منطقه - اواسط شهریور - ، برداشت بموقع - اوایل مهرماه - و دو هفته بعد از تاریخ برداشت بموقع - اواسط مهرماه - . رطوبت زمین در زمان برداشت در دو سطح : نقطه پژمردگی - رطوبت خاک 9 درصد - و ظرفیت مزرعهای - رطوبت خاک 15 درصد - و رقم سیب زمینی در سه سطح: ارقام آگریا، سانته و فونتانا.
پارامتر مورد اندازه گیری میزان صدمات مکانیکی وارده به سیب زمینی در حین برداشت و همچنین میزان صدمه به محصول پس از دو ماه انبار مانی می باشد. خصوصیات رئولوژیکی سیب زمینی ها شامل واهلشٌ، مقاومت به نفوذٍ و آزمون مقاومت به فشارَ - تعیین انرژی مورد نیاز برای شکست بافت - برای هر واریته بلافاصله پس از برداشت و پس از دوره انبار مانی دو ماهه در سه تار یخ برداشت اندازه گیری شد. با توجه به اینکه بعضی از صدمات بلافاصله بعد از برداشت بروز نکرده و پس از ماندن در انبار ایجاد میشود اندازه گیری این صدمات پس از یک دوره انبار داری مذکور ضرورت دارد.
پس از برداشت، از هر تیمار بطور تصادفی 50 غده از ردیفهای برداشت ش ده انتخاب گردید و میزان صدمات مکانیکی شامل خسارت پوستی سطحی، خسارت وارده به قسمت گوشتی غده - بریدگی و کوفتگی - بعنوان درصد وزنی از کل غده های برداشت شده تعیین گردید . برای اندازه گیری مقاومت فشاری بافت سیب زمینی از دستگاه بافت سنج - Texture Analyzer - استفاده شد . نمونههای استوانه شکلی از بافت واریته های مختلف سیب زمینی به طول 20 و قطر 11 میلیمتر تهیه گردید. این نمونه ها بین فک های بالا و پایین دستگاه بافت سنج قرار داده شد و تحت نیروی فشاری با سرعت بار گذاری 5 میلیمتر در دقیقه قرار گرفت . منحنی نیرو- تغییر شکل تو سط نرم افزار دستگاه ترسیم شده و با محاسبه سطح زیر منحنی انرژی مورد نیاز برای گسیختگی محاسبه گردید .
برای اندازه گیری مقاومت بافت سیب زمینی در برابر نفوذ نیز از دستگاه بافت سنج استفاده شد . بدین ترتیب که نمونه سالم سیب زمینی تحت نیروی نفوذی با پروب فلزی با ق طر 3 میلی متر و سرعت بارگذاری 30 میلیمتر در دقیقه قرار گرفت. نیروی اندازه گیری شده برای نفوذ پروب به داخل محصول به عنوان مقاومت در برابر نفوذ منظور گردید. همچنین انرژی مورد نیاز برای این نفوذ با محاسبه سطح زیر منحنی نیرو- جابجایی بدست آمد.
برای اندازه گیری واهلش نمونههای برش خورده استوانه ای شکل سیب زمینی با سرعت ثابت 60 میلیمتر بر دقیقه توسط پروب دستگاه تحت فشار محوری قرار گرفت و تغییر شکلی برابر با 3 میلیمتر در نمونه ایجاد می کرد، با ثابت نگه داشتن مقدار تغییر شکل ایجاد شده نیرو متناظر با آن - نیروی اعمال از سمت میوه به پروب دستگاه - را به مدت 60 ثانیه ثبت شد و منحنی مربوط به آن - نیرو - زمان - رسم گردید. با اندازه گیری مقادیر نیرویی در زمان های اولیه - Ft0 - و انتهایی - Ft1 - مفدار واهلش بر حسب درصد - R - را می توان با استفاده از رابطه 1 محاسبه نمود.
تجزیه و تحلیل داده ها در قالب طرح آماری فاکتوریل و با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد.
نتایج و بحث
نتایج نشان می دهد که اثر رطوبت خاک، تاریخ برداشت، وار یته و اثرات متقابل رطوبت خاک و تاریخ برداشت و همچنین اثر متقابل رطوبت خاک و واریته برداشت در سطح احتمال %1 و اثر متقابل تاریخ برداشت و واریته در سطح احتمال %5 بر درصد وزنی صدمات مکانیکی در زمان برداشت معنی دار بوده است. میزان صدمات پس از انبار مانی دو ماهه میتوان گفت که فقط اثرات اصلی رطوبت خاک، تاریخ برداشت، واریته بر درصد وزنی صدمات مکانیکی در زمان برداشت معنی دار گردید و اثرات متقابل معنی دار نشد.
بیشترین میزان صدمه مکانیکی وارده مربوط به واریته آگریا می باشد که بطور معنی داری بیشتر از دو واریته دیگر میباشد. همچنین بیشترین صدمه در تاریخ برداشت اواسط شهریور ایجاد گردیده که بعد از آن بترتیب مربوط به تاریخهای اوایل مهر و اواسط مهر می باشد. همین نتایج نیز برای درصد صدمات پس از یک انبار مانی دو ماهه نیز بدست آمده است.
اثر رطوبت خاک، تاریخ برداشت، واریته و اثرات متقابل رطوبت خاک و تاریخ برداشت بر میزان صدمه در حین برداشت معنی دار بوده است . بیشترین میزان صدمه مربوط به واریته آگریا - 18/95 درصد - بوده و بعد از آن بترتیب واریته سانته بمیزان 15/6 درصد و واریته فونتانا بمیزان 15/3 درصد گردیده است - شکل . - 1
بیشترین میزان صدمه وارده 18/26 - درصد - در تاریخ برداشت اواسط شهریور ماه بوده و برداشت در تاریخهای اوایل مهر و اواسط مهرماه بترتیب میزان صدمات 16/47 و 15/11 درصد را بوجود آورده است - شکل . - 2 رطوبت خاک نیز عامل مهمی در بروز صدمات مکانیکی در حین برداشت می باشد میتوان گفت اگر میزان رطوبت خاک در
