این تحقیق به منظور ارزیابی عملکرد خرمن کوب جریان محوری متداول در استان گیلان انجام شد. در این تحقیق، اثر متغیرهای مستقل شامل دور کوبنده، رطوبت شلتوک و نرخ تغذیه بر صدمات مکانیکی وارد بر دانه در قالب کرت های دو بار خرد شده و بر پایه طرح کاملا تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. اثرات دور کوبنده و محتوای رطوبت شلتوک بر ضایعات کیفی بسیار معنی دار بود. با افزایش دور کوبنده از 550 به 850 دور در دقیقه میانگین درصد دانه های ترک خورده در سطح رطوبتی 20% و نرخ تغذیه 20 کیلوگرم در دقیقه بین 6.13 تا %8.56 تغییر خواهد کرد. این تغییرات برای محتوای رطوبت شلتوک 16% و نرخ تغذیه 12 کیلوگرم در دقیقه بین 8.80 تا %18.07 است. با افزایش دور کوبنده در دو سطح رطوبت و نرخ تغذیه، درصد شلتوک شکسته و پوست کنده به ترتیب از 0.71 به %1.17 و از 0.82 به %1.45 افزایش یافت.

کشت گیاهان در بستر بدون خاک، روند افزایشی دارد. یک بستر کشت بدون خاک، افزون بر دارا بودن ویژگی های مناسب، باید در دسترس، ارزان، پایدار، سبک و استفاده از آن مقرون به صرفه باشد. هدف از این پژوهش کاربردی، ارزیابی سولوپیت تولید شده از پسماند کارخانجات شالیکوبی و بهبود ویژگی های آن است. در فرآیند تولید، ماده اولیه را به شکل هرم در آورده و با هدف تسریع واکنش های زیستی، قارچ های تیره تریکودرما و میکروارگانیسم های موثر (EM) به آن افزوده و با پلاستیک پوشانده شد. آبیاری و هوادهی توده، به طور منظم انجام و پس از گذشت چهار ماه، ارزیابی اولیه شامل آزمون تنژگی همراه با رشد گیاهچه، تنفس میکروبی، رنگ، pH، EC ، عناصر غذایی پرمصرف و کم مصرف، در سولوپیت تولید شده، تعیین شد. سپس سولوپیت تولید شده بدون افزودن پرلیت و نیز آمیخته با پرلیت با نسبت های 1:1، 2:1 و 3:1 ، از نظر جرم مخصوص ظاهری، ظرفیت نگهد اشت آب و هدایت هیدرولیکی با متداول ترین بستر بدون خاک یعنی ترکیب دو ماده کوکوپیت- پرلیت با نسبت 3:1 مقایسه و برای بهبود ویژگی های مرتبط با حفظ رطوبت در سولوپیت، رس­های زئولیت و بنتونیت به آن، افزوده شد. نتایج نشان داد از نظر ویژگی های شیمیایی بین سولوپیت خالص و کوکوپیت- پرلیت (3:1)، تفاوت معنی دار، وجود ندارد. نتایج تجزیه واریانس تایید کرد که بستر کشت، رس اصلاح کننده، سطوح رس و برهمکنش این سه عامل بر جرم مخصوص ظاهری، ظرفیت نگهداشت آب و هدایت هیدرولیکی اثر معنی دار دارد. همچنین برهمکنش نوع بستر کشت و نوع اصلاح کننده، اثر معنی داری بر جرم مخصوص ظاهری، ظرفیت نگهداشت آّب و هدایت هیدرولیکی داشت. تأثیر برهمکنش بستر کشت و سطح رس نیز بر همه ویژگی های اندازه گیری شده، معنی دار شد. همچنین برهمکنش بین نوع رس و سطوح آن نیز تأثیر معنی داری بر همه ویژگی ها داشت. برهمکنش سه فاکتور بستر کشت، رس اصلاح کننده و سطوح رس، بر جرم مخصوص ظاهری، ظرفیت نگهداشت آب و هدایت هیدرولیکی معنی دار شد. افزودن رس بنتونیت به بستر سولوپیت- پرلیت در مقایسه با زئولیت، تأثیر بیشتری در حفظ رطوبت در سولوپیت داشت. نتیجه گیری این که، امکان تولید سولوپیت از پسماند کارخانجات شالیکوبی با ویژگی حفظ رطوبت مناسب ریشه گیاه وجود دارد.

توزیع یکنواخت بذر برنج در سینی نشا برای عملکرد بهتر رشد آن بسیار حائز اهمیت است. به دلیل گران بودن و در دسترس نبودن دستگاه های خودکار کاشت بذر در سینی نشا، بسیاری از کشاورزان به صورت دستی یا سنتی این کار را انجام می دهند. هدف از انجام این پژوهش طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاهی ارزان قیمت، ساده و مکانیکی برای کاشت سریع و دقیق بذر برنج در سینی نشا است. مدلسازی و طراحی سه بعدی دستگاه در نرم افزار سالیدورکس انجام شد. دستگاه شامل دو مخزن حامل بذر و خاک، موزع های خاک و بذر، دستگیره های حمل کننده، چرخدنده ها، زنجیر و چرخ زنجیر سیستم انتقال دوران است. بدنه دستگاه از آلیاژهای فولاد ضدزنگ 304 و فولاد ST37 و چرخ دنده های انتقال دوران از جنس تفلون PTFE ساخته شدند. موزع بذر از نوع غلتکی شیاردار با آلیاژ آلومینیوم و موزع خاک از نوع حمل کننده پلاستیکی آجدار ساخته شد. ارزیابی دستگاه در ریزش های بذر شلتوک برنج از 70 تا 180 گرم به ازاء هر سینی نشا انجام شد. ضخامت خاک زیر و روی لایه بذر با به کارگیری دریچه کنترل شونده قابل تنظیم است. نتایج ارزیابی دستگاه نشان داد که بذر ریزی داخل سینی نشا با دستگاه طراحی و تولید شده به صورت یکنواخت و با هر مقدار توصیه شده توسط کارشناسان زراعت با ضریب 99/0R2= قابل انجام است. همچنین ضخامت خاک زیر و روی بذر قابل تنظیم و با حداکثر خطای 12 درصد بیش ریزش و 15 درصد کم ریزش پوشش دهی انجام شد.

در میان روش های جدید خشک کردن، روش بستر سیال از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مطالعه فرآیند خشک کردن شلتوک به روش های بستر ثابت و سیال، از نظر راندمان حرارتی، نرخ خشک شدن و میزان ترک خوردگی دانه مورد مقایسه قرار گرفت. آزمایش ها به کمک یک دستگاه خشک کن بستر سیال آزمایشگاهی که قابلیت کنترل دما و دبی های ورودی به محفظه و اعمال شرایط بستر ثابت و سیال را داشت، صورت پذیرفت. خشک کردن شلتوک از میزان رطوبت اولیه 17.7 درصد تا رطوبت نهایی 11 درصد بر پایه خشک در سه دمای هوای ورودی 40، 60 و 80 درجه سانتی گراد انجام شد. سرعت هوای مورد استفاده در شرایط بستر ثابت، نیمه سیال و سیال کامل به ترتیب 0.1، 1.1 و 3.5 متر بر ثانیه بود. راندمان حرارتی خشک کن با توجه به نسبت انرژی لازم جهت تبخیر رطوبت محصول به انرژی حرارتی صرف شده، محاسبه گردید. بیشترین مقدار راندمان حرارتی 22.84 درصد و کمترین مقدار آن 3.33 درصد، به ترتیب مربوط به شرایط بستر ثابت در دمای 80 درجه سانتی گراد و سیال کامل در دمای 40 درجه سانتی گراد بود. عامل اصلی ترک دانه ها، شرایط بستر ثابت تعیین شد، بطوری که بیشترین زمان خشک شدن 280) دقیقه( و بیشترین مقدار ترک دانه 78) درصد( مربوط به این حالت و دمای 80 درجه سانتی گراد اندازه گیری شد. کمترین زمان خشک شدن 40) دقیقه( و همچنین کمترین مقدار ترک دانه 17) درصد( نیز مربوط به حالت بستر نیمه سیال به ترتیب با دماهای 80 و 40 درجه سانتی گراد بود.

برای بالابردن کیفیت نگهداری برنج باید آن را به صورت مصنوعی خشک کرد. دمای بیشتر هوای ورودی به مخزن خشک کن موجب افزایش شیب دمایی در داخل دانه و شکستگی و ترکهای داخلی در آن می شود و این ترکها زمینه را برای شکسته شدن دانه در طول عملیات بعدی مساعدتر می کند. برای بدست آوردن شیب دما باید از توزیع دما در داخل دانه آگاه بود. در نتیجه فرآیند خشک کردن باید مشخص و کنترل شده باشد و این مسئله نیاز به شرح دقیق مکانیسم خشک کردن دارد. در این بررسی، معادلات انتقال حرارت و جرم (به صورت خطی و غیرخطی) با هم جفت شده اند. با فرض متقارن بودن دانه، دستگاه معادلات سیستم انتقال حرارت فرمول بندی و با روش اجزای محدود، مدل ها (خطی و غیرخطی) حل شده اند. برای بررسی صحت مدل های استخراج شده، توده بستر نازک شلتوک برنج سپیدرود، در آزمایشگاه بوسیله خشک کن آزمایشگاهی خشک شد. در طول مدت خشک کردن، دمای شلتوک هر پنج ثانیه اندازه گیری شد. مدل ها نیز با توجه به شرایط آزمایشگاهی با گام پنج ثانیه ای حل شد. متوسط انحراف نسبی داده های مدل خطی و غیرخطی با داده های آزمایشگاهی محاسبه و مدل غیرخطی انحراف کمتری نسبت به داده های آزمایشگاهی نشان داد. مدل غیرخطی با تغییر ضرایب معادله گرمای نهان تبخیر اصلاح شد و متوسط انحراف نسبی داده های مدلسازی از داده های آزمایشگاهی از 12% به 6% کاهش یافت. بر اساس برنامه مدل غیرخطی ارایه شده می توان توزیع و شیب دما در داخل دانه را در طی خشک کردن با توجه به شرایط خشک کردن بدست آورد. شیب دما را می توان به طور مستقیم در تجزیه تنشهای وارد بر دانه شلتوک مورد استفاده قرار داد و دمای بدست آمده در طی خشک کردن را به منظور بررسی کیفیت و مطالعات شبیه سازی خشک کردن دانه شلتوک بکار برد.

فرآیندهای خشک کردن شلتوک، همواره چالشی ترین مسائل صنعت برنج می باشد. هدف تحقیق، بررسی میزان ضایعات خشک کردن در مزرعه و کارخانه در سه شهرستان گیلان بود. بدین منظور، اثرهای اصلی و متقابل فاکتورهای مستقل محتوای رطوبتی زمان برداشت (19 و 26 درصد)، زمان برداشت تا خرمنکوبی (19-14، 24-20 و 29-25 ساعت)، روش های خشک کردن در مزرعه (پخش کامل شالی بر روی ساقه ها، پخش پنج ساعت شالی بر روی ساقه ها+توده کردن، و پخش پنج ساعت شالی بر روی ساقه ها+استفاده از پلاستیک)، و استراحت دهی (دو مرحله ای و سه مرحله ای هرکدام با 10 و 15 ساعت استراحت دهی)، دمای خشک کن (40 و 50 درجه سلسیوس) و سرعت باد (0.5 و 0.8 متر بر ثانیه) بر فاکتورهای وابسته (دانه های نارس، گچی، دانه های دو و سه تَرَک و تَرَک لاک پشتی در برنج قهوه ای) در سال زراعی 99-1398 بررسی شدند. از طرح آزمایشی فاکتوریل بر پایه بلوک کامل تصادفی استفاده شد. براساس نتایج، اثرهای اصلی فاکتورهای مستقل بر ایجاد ضایعات معنادار بودند (0.05>P). مقایسه میانگین ها نشان داد که کمینه ضایعات در روش پخش کردن کامل، در محتوای رطوبتی 26 درصد، به میزان 1.465 درصد بود. بیشترین تاثیر استفاده از پلاستیک در شکل گیری ضایعات به شکل تَرَک لاک پشتی و دانه گچی بود. در سطح مزرعه پس از 14 تا 19 ساعت پیش خشک کردن، بیشینه ضایعات به دست آمد، که سهم سه تَرَک ناکامل طولی، دو تَرَک ناکامل عرضی و دانه نارس به ترتیب به میزان 11.410، 8.730 و 8.471 درصد بود. در سطح کارخانه، کمترین ضایعات در ترکیب فاکتوری استراحت دهی سه مرحله ای 15 ساعت، دمای خشک کن 40 درجه سلسیوس و سرعت باد 0.5 متر بر ثانیه به میزان 6.027 درصد به دست آمد.

یکی از مراحل مهم در فرایند تولید برنج، مرحله خشک کردن شلتوک است. انتخاب روش صحیح خشک کردن و دقت انجام این کار تاثیر زیادی بر روی کیفیت محصول و میزان ضایعات آن دارد. این امر مهم باعث گردیده تا روش های مختلفی برای خشکاندن محصولات کشاورزی و مخصوصا برنج، پیشنهاد گردد که وجود خشک کن های مختلف، مبین این مطلب است.هر گاه در این دستگاه ها کنترل لازم، بر روی میزان رطوبت نهایی دانه صورت نپذیرد ممکن است رطوبت گیر بیشتر و یا کمتر از حد لازم موجب افزایش ضایعات و کاهش کیفیت شود. عدم کنترل عوامل موثر در فرایند خشک کردن باعث ترک خوردن دانه های برنج در خشک کن می شود که هنگام پوست گیری و سفید کنی در کارخانه شالیکوبی منجر به خرد شدن برنج و پدید آمدن ضایعات کمی و کیفی قابل توجه می گردد. بنابراین کنترل رطوبت محصول مورد فرآوری یکی از عوامل کلیدی در فرآیند خشکاندن است. در این راستا تعیین روابط بین رطوبت محصول، درجه حرارت و رطوبت نسبی هوای خروجی از خشک کن در طول دوره فرآوری دارای اهمیت ویژه است. زیرا بر اساس «پایش» مستمر این متغیرها می توان به تنظیم مناسب خشک کن دست یافت.به منظور تعیین روابط بین عوامل موثر در فرآیند خشکاندن شلتوک به روش متناوب تحقیقاتی انجام شد که نتایج آن در این مقاله ارایه می شود. در این مطالعه ثبت داده های رطوبت دانه، دما و رطوبت نسبی هوای خروجی از دستگاه خشک کن، منجر به تدوین روابط ریاضی حاکم بر عوامل ذکر شده گردیده است.بر اساس تحلیل نتایج به دست آمده، روابط بین رطوبت نسبی و دمای هوای خروجی با زمان هر دو خطی و رابطه بین رطوبت دانه با زمان از نوع درجه دوم بوده است. همچنین روابط رطوبت دانه - دمای هوای خروجی و رطوبت دانه - رطوبت نسبی هوای خروجی، از نوع معادلات درجه دوم می باشند. بدین ترتیب می توان با اندازه گیری دما یا رطوبت نسبی هوای خروجی از خشک کن، رطوبت محصول را در هر زمان تخمین زد بدون این که نیازی به نمونه برداری مکرر از شلتوک مورد فرآوری باشد.

مشخصات فیزیکی محصولات کشاورزی به منظور طراحی بهینه ماشین های فرآوری، کاشت و برداشت و همچنین به منظور کاهش تلفات و حفظ کیفیت محصولات طی عملیات برداشت از اهمیت فراوانی برخوردار می باشند. دراین تحقیق برخی خصوصیات فیزیکی سه رقم متداول برنج (ارقام خزر، هاشمی و هیبرید) شامل ابعاد اصلی، قطر هندسی، قطر حسابی، ضریب کرویت، سطح و حجم دانه ها، وزن هزار دانه، چگالی ظاهری، حجم واقعی، چگالی واقعی، زاویه شیب طبیعی و زاویه استقرار در چهارسطح رطوبتی 10، 14، 18 و 22%w.b. (از رطوبت برداشت تا رطوبت نگهداری) تعیین و اثر محتوای رطوبت محصول بر آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش محتوای رطوبت محصول ابعاد اصلی، قطر هندسی، قطر حسابی، ضریب کرویت، سطح و حجم دانه ها، وزن هزار دانه، چگالی ظاهری، چگالی واقعی و زاویه شیب طبیعی به طور معنی داری افزایش می یابد در حالیکه حجم واقعی کاهش می یابد. همچنین با افزایش محتوای رطوبت محصول زاویه استقرار به طور معنی داری افزایش یافت. در تمام سطوح رطوبتی مورد مطالعه در بین سطوح تماس بیشترین میانگین زاویه استقرار در هر سه رقم، به سطح تماس ورق سیاه و کمترین میانگین زاویه استقرار در ارقام خزر و هیبرید به سطح تماس ورق روغنی و در رقم هاشمی به سطح تماس ورق گالوانیزه اختصاص داشت.