مکانیزاسیون کشاورزی
تعریف جامع مکانیزاسیون
مکانیزاسیون کشاورزی مجموعه ای از علوم و فنون کاربردی است که مطالعه، شناخت و بکارگیری انواع مختلف ماشین و ابزار نیروی محرک، در مراحل مختلف تولید و در فرآوری محصولات کشاورزی را شامل می شود.
مکانیزاسیون، استفاده از وسایل و ادوات مکانیکی و به عبارت کلی تر، استفاده از تکنولوژی روز در کشاورزی برای افزایش بهره وری با رعایت تمام جوانب از جمله حفظ منابع طبیعی و محیط زیست و یا به عبارتی رسیدن به توسعه پایدار است.
اهداف و نمود های کاربری مکانیزاسیون در کشاورزی
افزایش تولید
افزایش تولید با افزایش سطح زیر کشت و افزایش مقدار تولید در واحد سطح میسر می شود و مکانیزاسیون در پی اجرای هردو روش است.
کاهش هزینه ها
از طریق کاهش نیروی کارگری و انجام به موقع عملیات، کاهش چشمگیری در هزینه ها و افزایش درآمد می تواند داشته باشد.
انجام به موقع عملیات کشاورزی
انجام به موقع عملیات کشاورزی با توجه به شرایط جوی به ویژه در کاشت و برداشت محصول از ضررهای عمده ای جلوگیری می کند که این کار با استفاده از تکنولوژی جدید مثلا افزایش ظرفیت ماشین ها و یا مرکب کردن آنها امکان پذیر است. از جمله استفاده از ماشینهای کمبینات خاک ورز -کاشت.
کاهش سختی کار کشاورزی و افزایش جذابیت آن
تعریف سه شاخص مبنا برای مقایسه برنامه های مکانیزاسیون
درجه مکانیزاسیون
شاخصی کمیتی است و عبارت است از نسبت عملیات مکانیزه انجام شده به کل عملیات مکانیزه مورد نیاز ویا به عبارت دیگر نسبت سطحی که در آن عملیات مکانیزه مورد نیاز انجام شده به کل سطح می باشد.
کاربرد:
مقایسه روند رشد مکانیزه هر نوع عملیات ماشینی در سالهای مختلف
مقایسه درجه مکانیزه عملیات مختلف با یکدیگر
موارد فوق در تجزیه و تحلیل علل و عوامل آنها و یافتن راهکارهای مناسب بسیار موثر است.
مثال: درجه مکانیزاسیون عملیات ماشینی محصولات مختلف در یک سال
طبق جدول فوق، درجه مکانیزاسیون عملیات انرژی خواه مانند شخم زدن نسبت به عملیات داشت که انرژی کمتر ولی کنترل بیشتر می طلبد، بسیار بیشتر است.
رابطه بدست آوردن سطح مکانیزاسیون:
M سطح مکانیزاسیون (اسب بخار بر هکتار)
P∑ مجموع کل توانهای کششی موجود (اسب بخار)
K ضریب تبدیل (در حدود 0/75)
S سطح زیر کشت(هکتار)
سطح مکانیزاسیون
این فاکتور کیفیت را در مکانیزاسیون بررسی می کند وآن نسبت مجموع کل توان کششی موجود در منطقه به مجموع کل سطح زمینهای زراعی منطقه است.
مجموع کل توانهای کششی از حاصل ضرب تعداد تراکتورها و تیلرها در توان اسمی آنها و سپس جمع زدن این حاصل بدست می آید.
برای محاسبه سطح مکانیزاسیون باید شرایط جانبی یکسان و ثابت زیر را در نظر گرفت:
در محاسبه، فقط سطح زیر کشت در نظر گرفته شود و زمینهای آیش لحاظ نگردد.
اگر به غیر از توان کششی تراکتور و تیلر توانهای دیگر مستعمل در کشاورزی مثل کمباین در نظر گرفته شود، ذکر گردد.
توان تراکتورها و تیلرهایی محاسبه گردند که در حال کار کشاورزی باشند نه آنهایی که از بین رفته و یا جذب کارهای غیرکشاورزی شده اند.
در تبدیل توان اسمی تراکتورها به توان واقعی، باید بر اساس دفترچه راهنما و نیز بر اساس میزان فرسودگی و عمر آنها، ضریبی را در نظر گرفت که معمولا ضریب 0/75 توصیه میشود.
توصیه می شود بعد از محاسبه سطح مکانیزاسیون در هر جا که استفاده شود، شرایط جانبی برای محاسبه آن قید گردد.
نکته:
افزایش سطح مکانیزاسیون بایستی باعث افزایش نسبی عملکرد محصول شود. این امر با رعایت موارد زیر میسر است:
مدیریت صحیح در استفاده از ماشین ها
کاربرد صحیح ماشینها، انتخاب ماشین مناسب براساس نوع منطقه و شرایط آب و هوایی وزمین.
رعایت سایر اصول کشاورزی
رعایت مبانی زراعت و استفاده به موقع از کود و مبارزه شیمیایی با آفات و امراض و موارد مدیریتی ضروری دیگر.
مقدار بهینه سطح مکانیزاسیون تابع عوامل زیر است:
با مدیریت مناسب توزیع و ترویج ماشینها، سطح مکانیزاسیون کمتر هم می تواند کارایی لازم را داشته باشد.
هرچه آموزش بکارگیری ماشینها مناسب تر و خدمات پس از فروش بالاتر باشد، با سطح مکانیزاسیون کمتر هم می شود بسیاری از نیازهای ماشینی را برآورد کرد.
هر چه تعداد بهره بردارها زیادتر یا به عبارتی سطوح مزارع کوچکتر باشد، سطح مکانیزاسیون بالاتری مورد نیاز است (به علت محدودیت های ماشینی خاص که از کوچک بودن مزارع ناشی می شود).
هرچه درجه مکانیزاسیون برای عملیات مختلف، بالا باشد و سطح مکانیزاسیون کم باشد (البته تا یک حد پایین بهینه) نشانگر مدیریت بهتر ماشینی و زراعی است. یعنی با حداقل توان کششی درصد بالایی از زمین زراعی، با عملیات مکانیزه کشت گردیده است.
مقایسه تعداد تراکتور و سطح زیر کشت در کشورهای منتخب
ظرفیت مکانیزاسیون
این شاخص ترکیبی از کمیت و کیفیت کار مکانیزاسیون را نشان می دهد و در واقع مقدار انرژی مکانیکی مصرف شده در واحد سطح را بیان می کند. واحد آن ، واحد انرژی بر واحد سطح (اسب بخار ساعت بر هکتار) می باشد.
در محاسبه ظرفیت مکانیزاسیون، علاوه بر محاسبه سطح زیر کشت و توانهای واقعی صرف شده، باید ساعات کار منابع توانها نیز محاسبه شود تا انرژی صرف شده بدست آید.
این فاکتور کارایی بیشتری نسبت به دو فاکتور قبل در تفسیر و تحلیل مسائل مکانیزاسیون می تواند داشته باشد.
تعیین قدرت تراکتور با توجه به ظرفیت مکانیزاسیون
عوامل موثر در ظرفیت تولیدی بخش کشاورزی
عوامل طبیعی مانند آب، زمین و شرایط جوی
عوامل تکنولوژی و دانش فنی
عوامل سازماندهی و مدیریت
سه فاکتور درجه، سطح و ظرفیت مکانیزاسیون مربوط به عوامل تکنولوژی و دانش فنی است ولی عوامل سازماندهی و مدیریت، هم در ارتقای این سه فاکتورموثرند و هم در افزایش کارائی آنها تاثیر بسزایی دارند.
بازده مزرعه ای:
مثال:
انتخاب و ارزیابی فنی ماشینها
دو معیار اصلی در انتخاب ماشین:
اندازه مناسب ماشین با ظرفیت بهینه برای انجام عملیات
درسطح کشت ثابت، هزینه های ماشینهای بزرگتر بیشتر از ماشینهای کوچکتر است ولی ماشینهای بزرگتر هزینه های کارگری را با انجام سریع تر کار کاهش می دهند. چنانچه هزینه به موقع انجام نشدن عملیات مطرح نباشد، ماشینهای کوچکتر اقتصادی تر می باشند در غیر اینصورت هزینه به موقع نبودن، با کم شدن اندازه ماشین به شدت بالا می رود. مناسب ترین اندازه ماشین اندازه ای است که مجموع هزینه ای به موقع نبودن و هزینه های ماشین و هزینه های کارگری را به حداقل برساند.
انتخاب بهترین نوع ماشین از میان ماشینهای موجود
پس از تعیین اندازه و قدرت مناسب ماشین، موارد زیر در انتخاب موفق ماشین از میان ماشینهای عرضه شده نقش دارند:
نام و مارک تجاری ماشین • راحتی کار و استفاده از ماشین
مدلهای مختلف از یک مارک تجاری • آسانی انجام تنظیمات
مساله تعمیرات و خدمات پس از فروش • ایمنی کار
طرح و ساختمان ماشین • مسائل ارگونومیک (رابطه انسان، ماشین و محیط)
ارگونومیک
ارگونومیک مسائلی را که در رابطه انسان مشغول به کار مکانیکی و در تماس با محیط و وسیله کارش موثر هستند، مطرح می سازد. مثلا طراحی صندلی مناسب برای راحتی راننده تراکتور، استفاده از اتاقک برای محافظت راننده از صدا، گرما و سرمای هوا و گرد و خاک و …
اصول علمی ارگونومیک در موضوعات زیر خلاصه می گردد:
شناخت اولیه از ساختمان فیزیکی و بیولوژیکی بدن انسان
اصول اولیه طراحی ماشینها و رابطه آنها با کاربر
بررسی وضعیت مکانیزاسیون شهرستان کامیاران
جمعیت شهرستان: 120000 نفر
مساحت: 1896/9 کیلومتر مربع در جنوب استان کردستان
80% جمعیت شاغل در بخش کشاورزی
اراضی آبی و دیم به ترتیب 53000 و 14000 هکتار
مساحت باغات شهرستان 3500 هکتار و اراضی منابع طبیعی 209 هکتار
تناوب زراعی متداول، تناوب گندم و جو با کلزا و نخود
مدیریت فنی ماشین ها
محاسبه ظرفیت مزرعه ای تئوریک عملیات مختلف زراعی:
محاسبه زمان اجرای عملیات:
تعیین افت زمانی:
برای تعیین افت زمانی زمینی به مساحت یک هکتار (50 متر طول و 200 متر عرض) در نظر گرفته شد و با توجه به اینکه عمل شخم گردشی است، برای هر یک از ماشینها تعداد رفت و برگشت را با توجه به عرض ماشین بدست آورده و مدت زمان دور زدن هریک تخمینی فرض شده است.
گاوآهن برگردان دار:
دیسک:
عمیق کار دیم:
کودپاش سانتریفوژ:
کمباین:
محاسبه بازده:
محاسبه ظرفیت موثر مزرعه ای:
منابع:
الماسی، مرتضی، کیانی، شهرام و لویمی، نعیم. 1380. مبانی مکانیزاسیون کشاورزی. موسسه انتشارات حضرت معصومه(س).
بهروزی لار، منصور. 1378. اصول طراحی ماشین های کشاورزی(فصل دوازدهم: مدیریت ماشین ها).
همتیان، امیر، زارعی، ابراهیم و بختیاری، امیرعباس. 1389. وضعیت مکانیزاسیون شهرستان کامیاران و ارائه راهکارهای مناسب. اولین همایش ملی مکانیزاسیون و فناوری های نوین در کشاورزی. 27 الی 29 بهمن 1389، خوزستان، اهواز.