بخشی از مقاله
خلاصه
با توجه به گسترش نیاز کشور در خودکفایی محصولات کشاورزی و همچنین اهمیت ایجاد اشتغال در بخش کشاورزی امروزه کارگاههای خانگی و کوچک پرورش قارچ رو به رشد میباشند. یکی از اساسیترین نیازهای این کارگاهها کنترل دقیق عوامل محیطی جهت بازده بهتر کمی و کیفی محصول میباشد.
این پروژه با در نظر گرفتن این نیاز سعی در هرچه آسانتر کردن روند تولید این محصول برای کارگاههای کوچک با استفاده از ابزارآلات امروزی میباشد. عوامل محیطی مؤثر در پرورش قارچ شامل نور محیط، دمای مطلوب و رطوبت مناسب میباشد
کنترل این عوامل و هشدار بهموقع از اهداف اصلی این طرح میباشد. از نکات تازه در این طرح دریافت اطلاعات سبدهای قارچ بهصورت لحظهای و قابلیت کنترل پارامترها بهصورت اتوماتیک و دستی توسط تلفن همراه کاربر میباشد که این امر هزینه قابلتوجهی از کاربر جهت به کار گرفتن هرگونه رایانه پرتابل و یا ثابت را کاهش میدهد . همچنین طرح فوق قابلیت بررسی روابط عوامل محیطی و مدل سازی رفتار سیستمی سبدهای قارچ را دارد که تحقیقی تازه به شمار می آید.
.1 مقدمه
1,1 پیشینه و اهمیت اتوماسیون در کشاورزی و پرورش قارچ
تاکنون استفاده از اتوماسیون به منظور افزایش بهره وری و تولید در زمین های کشاورزی تأثیر بسیار مناسبی داشته است و در صورت نصب و برنامه ریزی مناسب اتوماسیون میتوانند در کاهش هزینه و کمک به حفاظت ازمنابع آبی تاثیرگذار باشند. بطور کلی با توجه به تعداد زیاد کتورهایفا محیطی درونی و بیرونی مؤثّر بر بهره وری کشاورزی و همچنین افزایش تجهیزات جانبی، مدیریت و کنترل فاکتورها بسیار دشوار است. لذا سیستمهای کنترل اقلیم با پایش فاکتورهای درونی و بیرونی مثل دما، رطوبت، سرعت و جهت باد، بارش برف وباران آلارمهای لازم به تجهیزات جانبی را صادر و فعالیت آنها را کنترل می نماید
در زمینه نصب و استفاده از سیستم های اتوماسیون در کشاورزی موارد متعددی گزارش شده است که می توان به موارد ذیل اشاره نمود:[2]Reddy ,Purnima در سال 2012 به منظور کاهش هزینه و مصرف انرژی، سیستمی را بر مبنای سنسورهای بدون سیم، مجهز به ماژول جی اس ام بلوتوث، با هدف هزینه و مصرف کمتر انرژی طراحی نموده است. درسیستم فوق هرگونه شرایط ویژه، همانند کاهش میزان رطوبت، افزایش دما و ازدیاد مقدار CO2 توسط پیام کوتاه به کاربر اطلاع رسانی می شود.
Animesh و همکاران [3] در سال 2012 طرحی مبتنی بر سیستم آبیاری قطره ای که با استفاده از میکروکنترلر89c52 است را پیاده سازی نموده اند که با هدف صرفه جویی در آب و برق و بهبود رشد گیاهان صورت می گیرد و نتایج حاصل از مطالعات نشان میدهد که این سیستم با به کارگیری نیروی انسانی کمتر کارآمد و سازگار با محیط است.
M.Ramu و همکاران [4] در سال 2013 سیستمی را جهت تعیین شرایط دقیق زمین و ارسال این اطلاعات از طریق پیام کوتاه برای کشاورزان هندوستان طراحی نموده اند. سیستم مذکور شامل میکروکنترلر8051 و ماژول جیاسام است .در این سیستم سنسورهای رطوبت سنج میزان خشکی و تری و سنسور سطح میزان سطح را به عنوان داده به کنترلر ارسال می نماید. سپس کنترلر پس از پردازش داده ها با ارسال سیگنال وظیفه خاموش و روشن کردن موتور آب مزرعه را انجام می دهد.
این اطلاعات توسط یک پیام کوتاه به کشاورز ارسال می شود. نتایج حاصل از تحقیقات این محقّقین، صرفه جویی در مدّت زمان و کیفیت تعیین سطح رطوبت خاک در یک ناحیه مشخص را نشان می دهد.
Atodaria و همکاران[5] سال 2013 در سیستم اتوماسیون پیشرفته خود با هدف کنترل لوازم در محیط کشاورزی، سیستمی را مبتنی بر شبکه های حسگر بیسیم که نظارت و کنترل محیط را برعهده دارد طراحی نموده اند. براساس این طرح اطلاعات اعم از درجه حرارت و رطوبت و وضعیت موتورها بر روی صفحه نمایش گوشی های اندروید نمایش داده می شود و نتایج حاصل از این مطالعات، مصرف پایین برق و کنترل دستگاه های ولتاژ بالا و پایین را در برخواهد داشت.
Patil و همکاران[6 ] در سال 2014 سیستم نظارتی را بر روی زمین کشاورزی همراه با پردازشگر ارم پیشنهادکرده اند. سیستم پیشنهادی علاوه بر پردازشگر شامل ماژول زیگبی و مودم جی اس ام SIM9002 به منظور ارتباط با فضای خارجی می باشد.کاربرد اصلی این سیستم در چک کردن دما و رطوبت خاک و سطح آب و میزان برق سه فاز مزرعه به صورت مرتب و منظم می باشد که در صورت وجود شرایط ویژه در هر کدام از این موارد یک پیام کوتاه به شماره تلفن کشاورز ارسال می شود.
همچنین کشاورز می تواند مقدار پارامترهای کنترلی را به طور پیوسته بر روی LCD سیستم مشاهده نماید. این سیستم با هدف مدرنیزه ساختن محیط کشاورزی و مقابله با روش های سنتی طراحی و نتایج اثرات مثمرثمر بسیاری در مدرنیزه کردن محیط های کشاورزی مورد بررسی را نشان می دهد.تلاشهای متعدّدی جهت استفاده از فن آوری های نوین در عرصه کشاورزی گزارش شده است[16] اما میزان هزینه استفاده از برخی دستگاهها همواره بعنوان مانعی سد راه کشاورزان بوده است. در زمینه کارگاههای کوچک و خانگی پرورش قارچ نیز این معضل پابرجاست و عملاً توانایی مالی کاربر همواره استفاده ازسیستم اتوماسیون جامع را محدود میسازد.
1,2 اهمیت ساخت سخت افزار
با توجه به نیاز کشور در خودکفایی محصولات کشاورزی و پتانسیل بالای کشور در تولید و حتی صادرات قارچ در سطح منطقه بعنوان محصول زودبازده - شناخته شدن این کارگاهها بهعنوان بنگاه زودبازده - و همچنین قابلیت راهاندازی و ایجاد کارگاه پرورش قارچ در ابعاد کوچک 60 - متری: حداقل ابعاد محیط پرورش قارچ میتواند حتی بهصورت جعبههای چوبی در اندازه 60 در 90 سانتیمتر و عمق 20 تا 25 سانتیمتر باشد. - با هزینه کم - در حدود 1,5 میلیون تومان شامل نصب و تجهیز کارگاه شامل: عایقکاری - از اتلاف گرما و سرما - / قفسهبندی/ تهیه، آمادهسازی و نصب تجهیزات/ کمپوست و خاک - و عدم نیاز به سرمایهگذاری کلان بانکهای کشور همچنین ایجاد اشتغال برای قشر وسیعی از کشور در سنین مختلف موضوع فوق پیرو سند چشمانداز کشور در بخش کشاورزی از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد.
با تمامی تلاشهایی که توسط دانشگاههای مختلف در داخل کشور - ازجمله دانشگاه فردوسی مشهد [1] و... - برای گسترش و بهبود کشت در این زمینه صورت گرفته است متأسفانه هنوز سازمان یا انجمنی تخصصی برای مشاوره و راهنمایی افراد جهت سرمایهگذاری و ورود به این عرصه ایجاد نشده تا بهعنوان پشتیبان وقت و سرمایه افراد بهدرستی جهتدهی شود. حتی تعداد اندک کتب و منابع که بتواند راهنمایی لازم را بهصورت کاربردی ارائه دهد بر مشکل فوق افزوده است. البته تمامی این مشکلات و کمبودها باعث شده است که بازار قارچ ایران اشباع نشده و جای بسیار برای فعالیتهای جدید و تولیدکنندگان بیشتر وجود داشته باشد .
.3 پارامترهای مهم در پرورش قارچ
عموماً سه کمیت دما، رطوبت و مقدار گاز CO2 بهعنوان مهمترین عامل در پرورش قارچ قابلطرح میباشند؛ اما بهطورکلی برای داشتن شرایط بهینه رشد قارچها عوامل زیر قابلطرح میباشند.
-1 رطوبت: مهمترین عامل رشد قارچها وجود رطوبت در محیط است. گفته میشود در هر مکانی که رطوبت و مواد آلی وجود داشته باشد قارچها هم وجود دارند اهمیت رطوبت به حدی است که قارچها بدون مواد غذائی میتوانند زندگی کنند ولی بدون رطوبت نمیتوانند زنده بمانند.
-2 دما: رشد قارچها در دمای بیشتر از 40 درجه سانتیگراد و در دمای زیر صفر متوقف میشود. اکثریت قارچها مزوفیل هستند و در دمایی بین 10-40 درجه سانتیگراد رشد میکنند ولی دمای مناسب جهت رشد آنها بین 25-35 درجه سانتیگراد میباشد. چنانچه درجه حرارت بستر کشت به کمتر از 14 درجه برسد و درجه حرارت محیط اتاق به حدود 7 درجه برسد بایستی اطراف بستر را با پارچه ضخیم پوشاند تا مانع تبادل حرارت به محیط شود. برای سرعت رشد قارچ میتوان درجه حرارت محیط را به 14,5 درجه رساند و میزان تهویه را بالا برد ولی باید دقت شود که جهت حرکت هوا بهطرف سطح قارچ نباشد.
-3 هوا - اکسیژن - : اغلب قارچها هوازی هستند و به اکسیژن حتی به مقدار کم، نیاز دارند. ازنقطهنظر نیاز به اکسیژن قارچها به گروههای مختلفی تقسیم میشوند.
-4 نور: نور مرئی دارای طولموج بین 350-720 نانومتر است و ممکن است بر روی مراحل مختلف چرخه قارچ مثل رشد میسلیوم، تشکیل اسپور و رویش اسپور تأثیر بگذارد. اثر نور ممکن است بهصورت افزایش - تحریک - یا کاهش - اثر بازدارنده - رشد پیدا کند.
:PH -5 رابطه PH با رشد قارچها یک رابطه پیچیده است. علت آن حساسیت بعضی و بالعکس مقاومت تعدادی از آنها نسبت به این فاکتور است. بسیاری از قارچها در دامنه وسیعی از تغییرات PH بین 4-8 زندگی میکنند ولی برخی دیگر کمتر قادر به تحمل این شرایط است و دامنه تحمل آنها کمتر و بین 5 -7/5 است. آزمایشها نشان میدهد که قارچها در محیط اسیدی بهتر از شرایط قلیایی قادر به رشد هستند.
-6 تهویه: تهویه در محیط اتاق کشت باید بهطور یکنواخت انجام شود و نبایستی روی سطح کشت را بیشازحد نیاز هوا داد و تهویه در کلیه نقاط اتاق بهطور یکنواخت باشد.
