1
به نام خدا
انواع ماشین آلات و روش های خاک ورزی و کاشت
2
عبارت است از بکارگیری یک یا چند عمل با یک نیروی مکانیکی مشخص که توسط یک وسیله خاک ورزی به تمام یا بخشی از توده خاک اعمال می گردد. عملیات خاک ورزی اجرا شده در یک توالی یا ترکیب مشخص برای تولید محصول، یک سیستم خاک ورزی را تشکیل می دهد.
3
خاک ورزی
عبارتست از قرار دادن بذر، غده قلمه و یا هر چیزی در داخل خاک در عمق معینو با پراکنش مناسب بطوریکه خوب جوانه بزند و گیاه سالمی بوجود آورد
کاشت
کاشت شامل کلیه عملیاتی است که قبل از قرار گرفتن بذر در زمین باید انجام شود که از آن جمله است: تغییر زمین و مناسب کردن ذرات خاک برای سبز شدن و رشد گیاه.
خاک زراعی از متلاشی شدن سنگ ها و بقایای موجودات زنده تشکیل شده است وبه علت تغییراتی که موجودات زنده در آن می دهند و و به علت جابجا شدن و شسته شدنبعضی از مواد آن، از لحاظ جنس و خاصیت فیزیکی با سنگ های اصلی که آن را تشکیل داده اند تفاوت زیادی دارد.
عواملی که در تجزیه خاکهای زراعتی و تجزیه سنگ ها دخالت دارندبه سه دسته تقسیم می شوند:
۱)عوامل فیزیکی و مکانیکی، مثل حرارت، وزش باد، یخدان، باران،یخچالهای طبیعی و دریا؛
۲)عوامل شیمیایی، یعنی انحلال و اکسیداسیون بر اثر آب و هوا؛
۳)موجودات زنده و عوامل بیولوژیکی، مثل قارچ ها و باکتریها،خزه ها و جلبک ها، حشرات و کرمها،
خاک از منابع طبیعی بسیار مهم برای زندگی و بقای انسان و حیوانبه شمار می آید و، به جز هوا و تابش خورشید، آنچه در اختیار بشر است از خاک حاصل می شود.
5
منظور از عملیات کاشت چیست؟
▪ خاک دو طبقه دارد:
یکی، طبقه مزروعی و سطح الارض که با وسایل و ادوات کشاورزی مختلف شخم زده و زیر و رو می شود و به آن کود می رسد؛ و دیگری، قسمت زیرین این طبقهکه خاک بکر است و کود و خاشاک به آن عمق نفوذ نمی کند و هر کدام خصوصیات و وظایفخاصی دارند.
خاک مزروعی از چهار ماده اصلی رس، شن، گیاخاک و آهک تشکیل شدهاست و بر اساس آن اراضی کشاورزی نیز به چهار دسته رسی، شنی، آهکی و گیاخاکی تقسیممی شوند. غیر از این طبقه بندی ها، مسئله دیگری که باید به آن توجه کرد خواص فیزیکیخاک است که شامل ذرات و بافت خاک، کلوئیدهای خاک و خلل و فرج خاک می شود.
برخلاف بافت و سطح ویژه که برای خاک معینی تقریبا مقدار ثابتیاست، ساختمان خاک مدام تغییر می کند، رابطه تجمعی ذرات خاک و سازمان ذرات شن و سیلتو رس در خاک را ساختمان خاک می گویند. مسائل دیگری که در کاشت و تهیه زمین باید بهآن توجه کرد، مواد آلی خاک، واکنش های اسیدی و قلیایی و خنثای خاک (ph) و نرم کردن و پوک کردن خاک است.
وقتی زمین تهیه شد و بستر بذر فراهم گردید، زمان شخم زدن فرا میرسد که یا به صورت دستی یا با گاوآهن این کار انجام می شود.
6
خاک:
7
شخم زدن به چند روش انجام می شود:
– گاهی شخم از وسط زمین شروع و به کنار آن ختم می شود (میانی)
– گاهی شخم از کنار زمین شروع و به وسط آن ختم می شود (کناری)
– گاهی از حدود زمین شروع و با عمل دور زدن زمین به مرکز آن ختم می شود (پیرامونی).
عمق شخم و عمق خاک بسته به جنس زمین ونوع گیاه تفاوت می کند. ازاین رو، گاهی سطحی، گاهی متوسط و زمانی عمیق و خیلی عمیق است.
رطوبت خاک برای عملیات شخم اهمیت دارد. بنابراین، در پاییز، اولزمینهای رسی و بعد، زمین های شنی را شخم می زنند و در بهار، برعکس.
تهیه زمین کار دشواری است و بعد از شخم زدن باید عملیاتی تکمیلیروی خاک زراعتی انجام شود تا خاک آماده شود.
از جمله:
خرد کردن کلوخه ها، صاف کردن زمین، جمع آوری ریشه ها، احداث نهرهای آب و جوی و پشته و مرزکشی و کرت بندی. برای این کارها به ادوات مختلفی چون: دیسک، ماله، غلتک، مرزکش و نهرکن نیاز است که هر کدام کار خاصی دارند و انواع مختلفی را شامل می شوند.
هنگامی که زمین از نظر فیزیکی آماده شد، باید به تهیه زمین ازنظر شیمیایی پرداخت. در حقیقت، کود دادن برای ازدیاد مواد غذایی خاک است تا ترکیب شیمیایی زمین از لحاظ مواد مورد نیاز گیاه بهبود یابد. این عناصر شیمیایی بعضی پرمصرف و بعضی کم مصرف اند که در اینجا، به اختصار به آنها اشاره می شود.
8
▪ شخم زدن:
9
بذر پاش ها Broadcast Seeder یا سراسر پاشها
دستی
تراکتوری
هواپیما
ویژگی:
کاشت در هم و تصادفی
کم دقت ترین روش
کاشت ناقص
برای گیاهان غیر ردیفی
سرعت و ظرفیت بالا
انواع روشهای کاشت
11
خاک ورزی به منظور دفن بقایای گیاهی، مخلوط و ترکیب کود با خاک، از بین بردن علف های هرز، ایجاد بستر مناسب بذر، اصلاح رژیم آبی- گرمایی و وضعیت تهویه و نیز کمک به نفوذ بهتر ریشه اجرا می شود. به طور کلی سیستم های خاک ورزی را می توان به دو دسته تقسیم نمود: دسته ای که در آن بقایای گیاهی قبل از خاک ورزی کنده یا سوزانده می شود و دیگری دسته ای که در آن بقایای گیاهی در مزرعه باقی می ماند. در صورت نبود بقایای گیاهی، سیستم خاک ورزی یا از نوع معمولی با یا بدون استفاده از گاوآهن برگردان دار می باشد و یا از نوع بدون خاک ورزی می باشد.
12
سیستم های خاک ورزی با حضور بقایای گیاهی به سه دسته تقسیم می شوند. این طبقه بندی براساس میزان سطح پوشیده مزرعه از بقایا در موقع کاشت بنام خاک ورزی حفاظتی (بقایای گیاهی بیش از ٣٠ درصد سطح مزرعه را هنگام کاشت می پوشانند)، کمینه ورزی (بقایا بین ١٥ تا ٣٠ درصد را می پوشانند) و خاک ورزی معمولی (بقایا کمتر از ١٥ درصد سطح مزرعه را پوشش می دهند) می باشد.
13
در برگیرنده سیستم هایی خاک ورزی مالچی، خاک ورزی جوی و پشته ای، بدون خاک ورزی، کمینه ورزی، خاک ورزی معمولی، خاک ورزی با گاوآهن و خاک ورزی سطحی می باشد.
خاک ورزی یا شخم یا پای کن (به انگلیسی: Tillage) به آن دسته تلاشهای مکانیکی که برای بهم زدن خاک در راستای آماده سازی خاک برای پرورش گیاهان کشاورزی انجام می گیرد خاک ورزی می گویند. ابزارهای خاک ورزی شامل بیل، کلنگ، کج بیل، شن کش و همچنین به شکل مکانیکی شامل گاوآهن دیسک و غیرو می گردد.
14
خاک ورزی حفاظتی
15
خاک ورزی حفاظتی
خاک ورزی حفاظتی (Conservative tillage) روشی است برای جلوگیری از بهم خوردن خاک. در این روش به کشاورزان پیشنهاد می شود دستکم ۳۰٪ کشت پیشین را به خاک برگردانند. خاک ورزی حفاظتی روشی برای مدیریت خشکسالی در راستای نگهداری آب در زمین و همچنین کاهش هزینه های تولید در کشاورزی و افزایش مواد آلی خاک است. این کوشش سبب می شود که بقایای گیاهان پیشین درون خاک، به شکل یک کود گیاهی خوب برای زمین درآید و زمین را به شکل یک اسفنج ظرفشویی درآورد
16
. در نتیجه آب باران و شبنم راحت تر در زمین فرومی رود و کمک بسیار بزرگی برای مقابله با خشکسالی و کم آبی است و این بقایا از تبخیر آب بوسیله تابش آفتاب نیز جلوگیری می کند؛ و از سوی دیگر فرورفتن سریع آب در زمین از بروز سیلاب ها جلوگیری می کند. این حالت اسفنجی باعث می شود که هوا (اکسیژن، نیتروژن و…) نیز راحت تر در زمین نفوذ کند؛ و شاید مهمترین سود آن تقویت خاک و خوراک رسانی به میکروارگانیسم ها و جانداران ریز خاک زی است.
17
بی خاک ورزی No-till در این روش هرگز زمین شخم زده نمی شود.
کم خاک ورزی Minimom-till در روش تمام عملیات های خاکورزی به حداقل خود می رسد.
خاک ورزی نواری (خطی) Strip-till در روش تنها روی نوار کشت، خاکورزی می شود.
خاک ورزی پوشش دار Mulch-till
خاک ورزی پشته ای Ridge-till
18
روش های خاک ورزی
خاک ورزی حفاظتی به مجموعه ای از تکنیک ها شامل نگهداری بقایای گیاهی در سطح خاک، تناوب زراعی، کاربرد کود سبز، کنترل عبور و مرور وسائل و ماشینهای کشاورزی و استفاده از بستر ها یا پشته های عریض گفته می شود.وقتی ترکیبی از این تکنیک ها به کار برده می شود صرفه جویی در وقت و انرژی و تقویت منابع آب و خاک را سبب می شود.حفظ پوشش گیاهی روی سطح خاک، ساده ترین روش کنترل فرسایش آبی و بادی است. با مدیریت صحیح، بقایای گیاهی بیشتری روی سطح نگه داشته می شود، این امر موجب کاهش رواناب، تلفات رسوبی و آلودگی هوا شده و سطح خاک را در برابر فرسایش بادی محافظت می کند. عملیات خاک ورزی حفاظتی، به خاطر افزایش رطوبت ذخیره شده در خاک که تقریباً همیشه بحرانی ترین عامل در تولید محصولات است قابلیت افزایش عملکرد محصولات را نیز داراست
19
۱ــ حداقل کردن خاک جابجا شده حین عملیات خاک ورزی
۲ــ پوشش دائمی خاک با مواد ارگانیک
۳ــ تناوب زراعی
20
سه اصل مهم در خاک ورزی شامل:
21
22
23
عمل اصلی خاک ورزی خرد کردن خاک برای تدارک یک بستر بذر مناسب است.
خرد کردن و سست نمودن خاک قدیمی ترین مرحله خاک ورزی است و گاوآهنهای مختلف را شامل می گردد .
ماشینهای خاکورزی و کاشت
24
خودکفایی و افزایش تولید
خروج کارگران کشاورزی به دیگر بخش ها ( خدمات و صنعت)
افزایش کیفیت و کمیت تولید
شخم یک هکتار زمین با گاوآهن سه خیش 3 ساعت، جفت گاو 40 و انسان 100 ساعت
تولید اقتصادی و خروج از تولید معیشتی
رفاه و آسایش با کار کشاورزی
بدون استفاده از ماشین کار کشاورزی بسیار طاقت فرسا است
25
اهمیت ماشین در کشاورزی
گاوآهن چوبی Ard حدود 6000 قبل از میلاد
تیغه های آهنی 2000 سال قبل از میلاد
قرن 14 میلادی ظهور صفحه بر گردان در گاواهن
1798 طراحی گاوآهن با محاسبات ریاضی (توماس جفرسون)
1820 کولتیواتور دامی
1837 ساخت گاواهن فولادی توسط جاندیر
1869کولتیواتور دندانه فنری
ابداع دیسک ها (ابزار بشقابی)
1924 ساخت دیسک افست
1930عرضه گاوآهن دوار ساخت سویس
معرفی کشت بدون شخم دهه 1960 به بعد
گسترش سیستم های مختلف خاکورزی دهه های 70 و 80
اکنون ماشین های خاک ورز مرکب
26
تاریخچه
• نوع کشت
• میزان بقایا
• شرایط اقلیمی
• شرایط خاک
• عوارض زمین
• تناوب زراعی
• ادوات و ماشینهای در دسرس
• نهاده های قوی تر و تاثیر گذارتر
27
به طور کلی طی بررسی های انجام شده انتخاب سیستم خاک ورزی در هر منطقه با توجه به عوامل زیر انجام پذیر می باشد:
۱ــ حفظ بقایای گیاهی
۲ــ افزایش مقدار مواد آلی خاک
۳ــ جلوگیری از فرسایش در اراضی دیم
۴ــ نگهداری رطوبت خاک
۵ــ از بین بردن علفهای هرز
۶ــ کاهش هزینه ها
۷ــ کاهش مصرف سوخت
۸ــ حفظ رطوبت خاک
۹ــ احیاء اراضی کم بازده
28
بطور کلی عملیات کشاورزی حفاظتی باید منجر به مزایای زیر در مزرعه گردد:
در حال دگرگونی
کاهش تعداد کشاورزان
افزایش نسبت (کشاورز/ مصرف کننده)
تمرکز کشاورزان بر روی درامد خارج از مزرعه (صنایع تبدیلی)
کاهش سهم کشاورزی در تولید ناخالص ملی کشور های صنعتی
29
روند کشاورزی در دنیا
خاکورزی حداقل Minimum Tillage
خاکورزی حفاظتی Conservation Tillage
خاک ورزی بدون شخم No Tillage
30
روند فعالیتهای خاکورزی در کشاورزی
پایان سال زراعی نتیجه عملکرد تمام عوامل از جمله ماشین الات است
از مهمترین فاکتور ها شرایط فیزیکی خاک برای گسترش و توسعه ریشه
ساختمان خاک عموماً بیان کننده این ویژگی خاک است
خاک محیطی است برای حیات گیاه در طی فصل رشد
بستر بذر (عمق 5 سانتی متر) 5% طول عمر
بستر ریشه 95% طول عمر
31
خاک و عملکرد محصول
نفوذ آسان بداخل خاک
خاک باید قادر باشد رطوبت لازم را در اختیار ریشه قرار دهد
خاک های متخلخل روان آب را کاهش داده و نفوذ آب را بداخل خاک تسهیل می کند
تهویه مناسب خاک بستر
گیاهان و میکرو اورگانیسم ها برای رشد نیاز به اکسیژن دارند
باید دی اسید کربن را نیز خارج کنند
ریشه باید مواد غذایی مورد نیاز گیاه را فراهم کند
خاک متخلخل با تسهیل نفوذ هوا و رطوبت باعث حل شدن مواد غذایی و حمل انها بسمت ریشه می شود
ریشه باید در تماس با یک خاک فعال باشد
برای رشد بهتر باید به تمام قسمتهای ریشه رطوبت، مواد غذایی و هوا برسد
خلل و فرج مسدود پر از هوا و یا کلوخه های قدیمی کهنه باعث کاهش رشد می شوند
32
نیاز های بستر ریشه گیاه
ساختمان خاک مشخص کننده میزان فشردگی
ریشه گیاه باید قادر باشد بسهولت در خاک نفوذ کند
برای نفوذ ریشه گیاه انرژی مصرف می کند
خلل و فرج کوچک و بزرگ هر دو برای جریان آب و هوا و ریشه مهم هستند
در صورت وجود خلل و فرج ریشه ی تواند در خاک بسهولت نفوذ کند
با شخم زمین سبب ایجاد خلل و فرج شده مصرف انرژی برای رشد ریشه کاهش می یابد
در خاک شنی ساختمان وجود ندارد؛ میزان خلل و فرج بستگی به اندازه ذرات شن دارد
وجود مواد الی سبب بهم چسبیدن ذرات خاک و تشکیل ساختمان می شود
در خاک رسی عامل تعیین کننده خلل و فرج ساختمان خاک است
بدلیل ریز بودن ذرات ، نفوذ پذیری ضعیف است
خاک های لوم از اینجهت در حد وسط هستند
نقش مواد الی در ساختمان خاک
در خاک های سبک با بهم پیوستن ذرات باعث بهبود ساختمان می شود
در خاک های لوم باعث پایداری
در خاک های سنگین باعث شکنندگی
33
اهمیت ساختمان خاک
دانه ای
در خاک های شخم خورده و هوا زده
در خاک های سطحی
بلوکی گوشه دار
در خاک های سنگین و سیلتی شخم خورده
منشوری
در خاک های زیرین
صفحه ای
در زیر چرخهای لغزش دار تراکتور
34
انواع ساختمان خاک
درشت دانه ها
خشک و مرطوب شدن مکرر
یخزدگی و ذوب مکرر
کشت و کار و شخم مناسب
ریز دانه ها
رشد و توسعه ریشه ها
فعالیت کرمها و دیگر میکرواورگانیسم ها
مواد آلی
35
نحوه تشکیل خاک
نوع گیاه
ریشه ای
چمنی
وضعیت زهکشی
طبیعی
مصنوعی
استفاده حداقل و بهنگام از عملیات خاکورزی
روشهای نوین خاکورزی
تردد و حمل و نقل
لغزش
شنی
وزن
کود امی
رو شهای مصنوعی
اهک
36
عوامل موثر بر حفظ و نگهداری ساختمان خاک
37
Traffic Farming Idea
خلل و فرج Porosity
عبارتست از مقدار نسبی خلل و فرج در خاک (n)
نسبت حجم خلل و فرج به حجم کل خاک
نسبت خلل و فرج Void Ratio (e)
بیان دیگری از تخلل خاک
نسبت حجم خخل و فرج به حجم بخش جامد خاک
رطوبت خاک Water Content
نسبت وزن اب موجود در خاک به وزن بخش جامد خاک به درصد
در جه اشباع Degree of Saturation
درصدی از خلل و فرج که توسط آب پر شده است
وزن مخصوص (دانسیته) Density (وزن واحد حجم خاک در حالت های مختلف)
حقیقی
ظاهری Bulk Density
خشک Dry Density
38
خواص فیزیکی خاک
39
V حجم کل نمونه خاک
Vv حجم خلل و فرج
Va حجم هوای نمونه
Vw حجم آب نمونه
Vs حجم بخش جامد
W وزن کل نمونه
Ww وزن اب نمونه
Ws وزن بخش جامد
خلل و فرج
e نسبت خلل و فرج
W درصد رطوبت
Sr درجه اشباع
وزن مخصوص ظاهری
d وزن مخصوص خشک
s وزن مخصوص حقیقی
وزن مخصوص حقیقی بین 6/2 و8/2 ،
شنی 65/2 و رسی 75/2
مثال: نمونه ای خاک به حجم cc 100 وزنی برابر 165 گرم ، رطوبت آن 49% ، وزن مخصوص حقیقی 6/2 : خلل و فرج، درصد خلل و فرج، درجه اشباع و وزن مخصوص خشک نمونه چقدر است؟
حل:
40
درصد رطوبت
وزن بخش جامد
وزن اب موجود در خاک
حجم بخش جامد خاک
حجم آب موجود درخاک
حجم خلل و فرج پر شده از هوا
نسبت خلل و فرج
خلل و فرج
درجه اشباع
چگالی ظاهری خشک خاک
نمونه ای از خاک با رطوبت 30% و چگالی ظاهری g/cc 1.8 و چگالی حقیقی 2.7 g/cc موجود است. نسبت خلل و فرج و درجه اشباع این خاک را بدست آورید.
41
تمرین
42
ماشین های خاک ورزی
*شناخت در مورد عملیات زراعی در قرون وسطی بسیار کم بود.
* در قرن نوزدهم مشخص گردید که تغذیه و تقویت گیاهان به مواد معدنی و آلی و آب و هوای خاک بستگی دارد.
* در قرن نوزدهم این نظریه که خاک ورزی به جهت افزایش جریان هوا در خاک باعث ازدیاد اکسیداسیون ترکیبات شیمیایی در خاک شده و قابلیت حل شدن آنها را در خاک افزایش می دهد گسترش یافت. (تاکید بر افزایش خاک ورزی)
43
ماشین های خاک ورزی
در اوایل قرن بیستم ، تحقیقات بسیاری بر روی اثرات خاک ورزی صورت گرفت و مشخص شد که توجیهات صورت گرفته در مورد نیاز به خاک ورزی زیاد کلا غلط می باشد.
*پژوهش های بسیارِ صورت گرفته بر روی خاک ورزی، موجب شناخت بیشتر در این زمینه و در نتیجه ابداع روش های جدیدتر خاک ورزی با نام های جدیدی مانند «کم خاک ورزی»، «بی خاک ورزی»، «خاک ورزی حفاظتی» شد.
44
ماشین های خاک ورزی
اهداف خاک ورزی:
بهسازی ساختمان خاک
یک بستر مطلوب برای بذر معمولا بر وجود ذرات کوچکتر و نرمتر در خاک در مجاورت بذرها دلالت می کند
2) حفظ و نگهداری رطوبت
ایجاد ناهمواری پس از خاک ورزی
کاهش آبدوی
کم کردن سله بستن خاک
افزایش نفوذ آب در خاک
45
ماشین های خاک ورزی
اهداف خاک ورزی:
3) تهویه خاک
جریان هوا در خاک هایی که دارای ساختمان خوب هستند مناسب تر است
4) نفوذ پذیری خاک
با خاک ورزی لایه های فشرده شده خاک نرم شده و نفوذ آب در خاک بهبود می یابد.
5) ریشه دوانی
خاک ورزی معمولا روی 10% از حجم خاکی که ریشه اکثر محصولات در آن گسترش می یابد اثر می گذارد. با خاک ورزی «سخت لایه » شکسته می رود.
6) برگرداندن خاک
در برخی مواقع لازم است خاک زیرین به رو منتقل شده و بقایای سطحی به زیر منتقل شوند. با عمل بقایای گیاهی مدفون و پوسیده می شوند.
46
7) کنترل علف های هرز
مهمترین و سودمندترین هدف خاک ورزی را شاید بتوان کنترل علف های هرز بدین وسیله دانست
8) جلوگیری از فرسایش خاک
با خاک ورزی در جهت خطوط تراز و شیاردار کردن سطح خاک میتوان فرسایش خاک را به حداقل رساند
9) از بین بردن حشرات
با برهم زدن ساختمان خاک لارو حشرات از بین رفته و لانه آنها نیز نابود می شود. بدین ترتیب می توان به کنترل آنها پرداخت.
اهداف خاک ورزی:
47
ماشین های خاک ورزی
خاک ورزی یکی از عملیات کشاورزی است که انرژی بالایی را نیاز داشته و هزینه بر می باشد و در روش مرسوم، باعث مشکلات عدیده ای درخصوص تراکم خاک، فرسایش های آبی و بادی خاک و در نهایت کاهش عملکرد می شود. امروزه سعی بر آن است که تعداد تردد ماشین ها را در مزارع کاهش داده و به جای آن از ماشین های مرکب و با ظرفیت بالا استفاده گردد.
تعداد عملیاتی که برای خاک ورزی مرسوم مورد نیاز است به نوع محصول و منطقه بستگی دارد. این روش که در اراضی خرده مالکی در بعضی بخش های آسیا اجرا می شود بسیار پرهزینه و کند می باشد. برای نمونه طبق گزارش سال 1998 کشور بنگلادش که از لحاظ مکانیزاسیون در سطح بسیار پایینی می باشد، حدود 68% کل توان کششی مورد نیاز عملیات خاک ورزی خود را به کمک 17 میلیون دام کشنده تامین می کند. یکی از روش های خاک ورزی در این کشور شش بار شخم با استفاده از گاو و یازده بار ماله کشی یا دو بار شخم زدن با رتیواتور و چهار بار ماله کشی است. فقط پس از این مراحل است که گیاه در مزرعه کشت می شود.
48
هرگونه تغییر غیر اصولی در ساختمان خاک موجب بروز تخریب و فرسایش های شدید از جمله فرسایش های آبی و بادی خواهد شد. امروزه فرسایش خاک بویژه خاک های زراعی و مراتع به عنوان یک عامل تهدید کننده منابع طبیعی و محیط زیست در اکثر مناطق جهان مورد توجه قرار گرفته است.
فشردگی خاک ناشی از عبور تراکتور با کاهش خلل و فرج و در نتیجه نشست خاک در محل رد چرخ همراه است. لذا با عبور بیش از حد تراکتور و ماشین های کشاورزی در مزرعه یا مراتع علاوه بر مضرات فشردگی خاک، فرورفتن چرخ در خاک و حرکت روانآب ناشی از بارندگی یا آبیاری به سمت رد چرخ ها می تواند باعث فرسایش شدید خاک بخصوص در اراضی شیبدار شود.
49
ماشین های خاک ورزی
نتیجه: خاک ورزی از جمله عوامل مدیریتی مهمی است که می تواند موجب تخریب یا بهبود ساختمان خاک شود.
روشهای نوین و صحیح خاک ورزی به منظور استفاده بهینه از خاک، بعنوان مهمترین تامین کننده منابع غذایی، می تواند بهره وری لازم از تولیدات زراعی را افزایش دهد.
Tillage Practices روش های خاک ورزی
1- سنتی یا متعارف Conventional
ماشینهای شخم اولیه و ثانویه
معایب
ازبین رفتن ساختمان خاک
ایجاد لایه سخت
افزایش فرسایش بادی و آبی
50
ماشین های خاک ورزی
انواع روش های خاک ورزی Tillage Practices
اسامی
No tillage
No till farming
Zero Tillage
Chemical T.
Direct seeding
Direct Drilling
Direct planting
مشخصه
کاشت بذر با ماشین بدون هیچگونه عملیات خاک ورزی در داخل بقایای گیاهی
برای کنترل علف های هرز از علف کش
امکان شیوع آفات و علف های هرز
51
2- کشت بدون شخم یا کشت بی خاک ورزی
52
در این روش هیچگونه خاک ورزی انجام نمی شود و فقط توسط یک کارنده عمل کشت صورت می گیرد، با این تفاوت که کارنده باید مجهز به پیش بُر چیندار بوده تا ضمن عبور از میان گیاهان سرپا یا بقایای گیاهی خاک را قطع کند و شیار باریکی را به جای شیاربازکن باز نماید.
در این روش از بین بردن علف های هرز به صورت شیمیایی می باشد.
53
3-روش حداقل خاک ورزی : Minimum Tillage
در این روش فقط خاک ورزی ثانویه توسط یکی از وسایل کولتیواتور مزرعه، دیسک، هرس بشقابی و یا تیلر دوار انجام شده و کارنده نیز در پشت این وسایل بسته شده و بطور متوالی و همزمان کار کشت نیز انجام می گیرد.
مهمترین مزیت این روش آن است که می توان محصول را تقریباً پس از برداشت محصول قبلی کشت نمود و در نتیجه معمولاً دستیابی به تاریخ کشت بهینه موثر است.
امروزه با کاربرد دستگاه کمبینات خاک ورزی و کشت بطور توام صورت می گیرد.
هدف
کم کردن زمان کار
کم کردن نیروی انسانی و ماشین
مشخصه
استفاده از گاوآهن + یک هرس بصورت توام و سپس ماشین کاشت
ادغام یک یا چند عملیات با هم Combined Tillage
گاوآهن بر گرداندار+غلتک عاج دار
برای خاک های لوم و سبک
گاوآهن + رتیواتور (توان مورد نیاز حد اقل دو برابر غلتک)
گاوآهن + هرس دندانه ای (عرض هرس دو برابر گاوآهن)
گاوآهن + کولتیواتور گردان بصورت کلوخ شکن مناسب MT
گاوآهن + هرس دندانه فنری (مناسب MT نیست چون کلوخه و علف را جابجا می کند)
گاوآهن + غلتک + ماشین کاشت ( با عرض یکسان) اخیراً متداول شده است
امکان شیوع آفات و علف های هرز
54
55
در این روش بستر بذر صرفاً به صورت نوارهایی به عرض 10 و عمق 5 سانتی متر آماده می شود و اگر فاصله بین ردیف ها 76 سانتی متر یا بیشتر باشد انرﮊی لازم برای تهیه بستر بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.
این روش کم هزینه تر از روش خاک ورزی حداقل می باشد.
4- خاک ورزی پشته ای و یا نواری Strip tillage
56
5- خاک ورزی حفاظتی Conservation Tillage :
این روش که بیشتر از روش های دیگر مدنظر قرار گرفته است علاوه بر حفاظت خاک، با تولید محصول نیز در ارتباط است. خاک ورزی حفاظتی برروی شیبهای کم تا حدود 2% اعمال می شود تا شستشوی لایه را کاهش دهد.
در این روش نیز باریکه ای از زمین به عنوان بستر بذر آماده شده (توسط گاوآهن مرکب یا قلمی) و نواحی ناهموار و پوشیده از بقایای گیاهی در بین ردیف های کشت باقی می ماند. کشت نیز بطور توام و با یک بار عبور در هنگام بسترسازی انجام می گیرد.
به کار بردن این روش نیز شامل بسیاری از جنبه های صرفه جویی در وقت و انرژی مربوط به خاک ورزی حداقل و بسیاری از صرفه جوییهای هزینه مربوط به تهیه بستر اقتصادی می باشد.
57
58
استفاده از مدیریت خاک ورزی دقیق (خاک ورزی در عمق متغیّر بر اساس نیاز یک ناحیه خاص) می تواند صرفه جویی قابل ملاحظه ای در مدیریت فشردگی خاک ایجاد نماید. خاک ورزی دقیق، خصوصیات فیزیکی خاک را تنها در نقاطی اصلاح می نماید که در آن نقاط عملیات خاک ورزی به منظور رشد موثر ریشه محصول مورد نیاز می باشد.
6-خاک ورزی دقیق Precision Tillage
59
فواید استفاده از روش های خاک ورزی نو :
1- دستیابی به تاریخ کشت بهینه میسر بوده و پایین آمدن عملکرد بدلیل تاخیر در کشت از بین خواهد رفت.
2- زمان لازم برای کشت دو محصول متوالی (در بعضی نواحی یک قطعه زمین در طول یکسال دو یا چند محصول در تناوب قرار دارند) را کوتاه می کند و نسبت به خاک ورزی مرسوم بسیار ارزان تر می باشد.
3- زمین هایی که ممکن است به دلیل شرایط مرطوب با روش های خاک ورزی مرسوم قابل دسترس نباشد معمولاً برای کشت مستقیم بذر گندم قابل استفاده خواهد بود.
60
در حالت کلی می توان نتیجه گرفت که:
با استفاده از روش های خاک ورزی مذکور به جای خاک ورزی مرسوم، میزان عملکرد محصول را از طریق از بین بردن تاخیر در کاشت و یا کشت متوالی در یک سال افزایش داد.
همچنین میزان انرژی مصرفی جهت عملیات خاک ورزی کاهش یافته و در نتیجه هزینه کاهش یابد.
با آنکه این روش ها بهره وری را افزایش می دهند ولی به دلیل باقی ماندن بقایای گیاهی در سطح و انجام نشدن کنترل علف های هرز به صورت مکانیکی بکارگیری مواد شیمیایی بیشتری برای کنترل امراض، جمعیت حشرات و گسترش علف های هرز نیاز می باشد.
کشاورزی پایدار Sustainable farming
کاهش انرژی مصرفی
حفاظت خاک و رطوبت و کاهش فرسایش
تهیه بستر بذر با کمترین میزان بهم خوردگی خاک
به حداقل رساندن تردد ماشین آلات
61
اهداف سیستم های خاکورزی نوین
ماشین های خاک ورزی
روشهای خاکورزی و کنترل فرسایش
62
ماشین های خاک ورزی
63
64
ماشین های خاک ورزی
عملیات زراعی مورد نیاز در سیستم های خاک ورزی
65
تاثیر خاکورزی بر روی نفوذپذیری
ماشین های خاک ورزی
66
سیستم های خاک ورزی و میزان کلش پخش شده بر روی زمین
ماشین های خاک ورزی
67
ماشین های خاک ورزی
The amount of soil organic matter in the top inch of soil depends on tillage system. Data source: Quarles (1994)
68
بذر کارها Grain Drill
برای کاشت محصولات غیر ردیفی (کشت درهم یا متراکم)
فاصله خطوط خیلی کم (15-35 سانتی متر برای غلات)
خطی کار فاصله خطوط زیاد
فاصله بذر ها از هم نامشخص
متوسط سطح هر بذر مشخص
مکانیکی
هوایی Air seeder
انواع
ردیفکارها Row Crop Planter
برای محصولات ردیفی
متوسط فاصله بذر ها روی خطوط و فاصله ردیف ها مشخص است
انواع
Drill Planter برای کاشت دانه های مجزا
Hill Drop کشت کپه ای
Check row planter به صورت کپه ای که فاصله بذرها روی ردیف برابر بین ردیف ها است
روشی تقریباً منسوخ شده
انواع
غده کارها
برای کاشت سیب زمینی و انواع پیاز Potato Planter
در واقع نوعی ردیفکار مخصوص با اجزاء بزرگتر
ردیفکار بذور ریز
برای کاشت سبزیجات
نشاء کار ها
نشاء کار سبزیجات
نشاء کار برنج
انواع
شرایطی که تعدادبوته های سبز شده
نوع بذر
شرایط محیطی
شرایط فیزیکی
شرایط بذر کاری
مناسب شرایط آب و هوایی محل باشد
کیفیت آن در طی سال های متمادی تغییر نکند
یکنواخت از نظر شکل و اندازه
عاری از بیماری
ضدعفونی علیه قارچ ها و بیماریها
قوه نامیه بالا
ذرت 80- 90%
پنبه 50-60%
چقندر کمتر از 50%
شرایط بذر
درصد قوه نامیه
درصد خلوص
نام و شماره واریته
نام موسسه
تاریخ آزمایش
نوع و یا شکل بذر
مشخصات ارائه شده با بسته های بذر Seed tag
نوع گیاه
مقدار بذر کاشته شده در واحد سطح
قوه نامیه
یکنواختی دانه و یا غده
فصل و زمان کاشت
نوع خاک و مقدار حاصلخیزی آن
عوامل موثر بر تعداد بوته های سبز شده در واحد سطح
رطوبت
هر بذری در رطوبت معینی جوانه می زند
سورگوم 26%، سویا 75%
اکسیژن
گندم، جو، ذرت و پنبه به اکسیژن زیاد (نباید عمیق کاشته شوند)
برنج اکسیژن کمتر
حرارت
بذور در دمای خاصی جوانه می زنند
گندم و جو کمی بالاتر از صفر، لوبیا و پنبه بالاتر از 10درجه
نور
اکثر بذور برای جوانه زنی نیاز به نور ندارند
بعضی در حضور نور بهتر جوانه می زنند (تنباکو)
بعضی نباید نور باشد (باید عمیق کاشته شوند)
شرایط محیطی
وضعیت فیزیکی بستر بذر
سله، کلوخه و غیره
وضعیت تماس بذر با خاک
فشرده کردن بستر
عمق کاشت
عمق زیاد احتمال سبز شدن را کم می کند
2 تا 3 برابر اندازه بذر
وضعیت ماشین کاشت
ماشین انتخاب شده از نقطه نظر نوع ، اجزاء و تنظیمات مناسب بذر باشد
شرایط فنی
درجه بندی از نظر شکل و اندازه (جلوگیری از صدمه)
شکستن بذور پلی ژرم مثل چغندر
کرک زدایی Delinting (مثل پنبه)
تغییر حالت بذر
بر اساس نیروی گریز از مرکز
سراسر پاشی Broadcasting
روشی اقتصادی برای پاشش کود های دانه ای و بذر
ظرفیت بالا
ظرفیت مخزن 30-900 کیلو گرم
عرض کار 6-12 متر
کاشت ناقص
دقت کاشت
بیشتر از انسان (حذف فاکتور های انسانی در پاشش)
عوامل موثر بر پاشش
اندازه
شکل
وزن مخصوص
باد
ماشینهای بذر پاش
بکمک چرخ ستاره ای
بکمک دریچه
تنظیم سرعت روتور
تنظیم سرعت پیشروی
استفاده از همزن برای جلو گیری از ایجاد پل
روش های تنظیم مقدار ریزش بذر
These seeders help to spread seed evenly and efficiently. Seed can be spread by hand,. Capacities range from 25lb to 300lb of seed. Broadcast by hand-crank or motor drive
Field Distributor
پاشش در کل عرض کار
تنظیم بوسیله دریچه خروجی
برای بذر و کود های دانه ای
بذر پاش مزرعه
بصورت ضمیمه بذر کارها
مخصوص بذور ریز Grass & Legume
موزع از نوع استوانه ای
بذر پاش بذور ریز Grass Seeder
Top view of chaffy seedbox with an auger agitator.
Hard, slick seed is easily metered in fluted or cup-feed mechanisms. Uniform metering of chaffy or fluffy seed plagued the industry for years. The development of the semicircular seedbox, auger agitator, and pickerwheel mechanism for these seeds
Seedboxes mounted over two rows of cultipacker rollers.
اولین بار در سال 1929 در آمریکا در برنجزار های کالیفرنیا
در امریکا اکثراً برنج پس از خیساندن با هواپیما بذر پاشی می شود
هوا پیما خصوصابرای دوبار کاشت مراتع
بذر پاشی با هوا پیما
Aircraft positive metering unit for slick seed or pellets.
Seed hopper with rotary spreader tethered below helicopter.
مطالب کلاسی قابل دانلود از: www.um.ac.ir/~abaspour
سید احمد شفیعی، ماشینهای خاکورزی، انتشارات دانشگاهی، تهران، 1374
عزت الله عسکری، ابزار های بشقابی خاکورزی، مرکز نشر دانشگاهی، 1382
سید احمد شفیعی، اصول ماشینهای کشاورزی، انتشارات دانشگاه تهران
حسین ذاکری، نواب کاظمی، نظامهای خاکورزی در کشاورزی پایدار ، انتشارات دانشگاه ایلام، 1385
داوود منصوری راد، تراکتور ها و ماشینهای کشاورزی، انتشارات دانشگاه همدان
100
منابع
با تشکر از توجه شما
101