معرفی و انواع بذرکار
بذرکار:قرار دادن بذر در خاک به وسیله بذرکار برای رسیدن به جوانه‌زنی خوب و پابرجایی آن بدون دوباره‌کاری ، هدف همه‌ی کسانی است که محصولات کشاورزی را می‌کارند .
عوامل بسیاری در جوانه‌زنی بذرها و بیرون آمدن گیاه جوان از خاک موثرند.از جمله مقدار بذر کاشته شده،دوام یا زنده ماندن بذر،ضد عفونی بذر،یکنواختی اندازه‌ی بذر،میزان تمیزی و پاکی بذر، عمق کاشت، نوع کاشت،میزان رطوبت خاک، زمان کاشتن بذر، نوع شیار بازکن‌ها،جلوگیری از رفتن خاک سست به زیر بذر،یکنواختی پوشش بذر،نوع وسیله‌ی پوشاننده،میزان فشردن و سفت کردن خاک اطراف بذر،تمیزی وضعیت بستر بذر،حرارت خاک،نوع زهکش،وضعیت سله‌های خاک و تشخیص خوب،مهارت و توجه کشت‌کننده در هنگام کشت بذر.
کاشتن بذر با ماشین بذرکار، و فکر و طرز ساخت بذرکار آن در قبل از میلاد مسیح، به چینی‌ها نسبت داده شده است. پاشیدن بذر بر روی خاک شخم خورده و پوشاندن آن با خاک به‌وسیله‌ی بعضی از هرس‌ها، تا حدود سال ۱۸۴۰ میلادی تنها روش معمول کاشت محسوب می‌شد.
ویلیام تی پنوک از اهالی پنسیلوانیا در ایالات متحده آمریکا اولین فردی که شروع به ساخت و تولید خطی کارهای غلات نمود.
با اینکه اختراع او در سال ۱۷۹۹ میلادی به نام الیاکیم به ثبت رسیده بود. آمار سرشماری ۱۸۸۰ میلادی ایالات متحده آمریکا، نشان می‌داد که در حدود ۵۳ درصد از گندم کشت شده در سال ۱۸۷۹ میلادی، به وسیله‌ی بذرکار خطی کارهای غلات کاشته شده بود.
اولین بذرکار ردیف کار، از یک جعبه استوانه‌ای شکل ساخته شده بود که در اطراف مرکز آن سوراخ‌هایی برای بیرون ریختن بذرها وجود داشت. در سال ۱۸۳۹ میلادی، وسیله‌ای برای کاشت ذرت به نام دی. اس. راک‌ول به ثبت رسید.
در سال ۱۸۹۲ میلادی برادران دولِی از اهالی مولین ایلنویز ایالات متحده آمریکا وسیله‌ی کنار‌ریز را برای ذرت کارها ساختند که بذر را گرفته و بر روی خاک می‌انداخت.
در دهه‌ی ۱۸۸۰ میلادی، مکانیزم کاشت حفره‌ای یا سلولی و چرخ جمع کن برای پنبه‌کارها به‌وجود آمد. ضمیمه کپه‌کار در دهه‌ی ۱۹۲۰ میلادی مورد استفاده قرار گرفت.
فهرست مطالب
عوامل مؤثر بر جوانه‌زنی بذر و سبز شدن گیاه جوان
زنده بودن بذر (درصد قوه نامیه بذر تحت شرایط کنترل شده آزمایشگاهی)، حرارت و دمای خاك، فراهم بودن رطوبت خاك برای جوانه‌زنی، هوای کافی در خاك و مقاومت مکانیکی خاك در مقابل خروج گیاهچه از جمله عوامل مؤثر بر جوانه‌زنی و سبز شدن گیاهچه هستند.
وظایف ماشین های بذرکار
هدف استفاده از اکثر کارنده‌ها (به استثنای بذرپاش ها) این است که بذرها را به طور یکنواخت در روی ردیف‌ها یا روی پشته‌ها قرار دهند. برای انجام این کار به طور مطلوب، کارنده باید اعمال زیر را انجام دهد:
۱. شیاری در خاک باز کند: به منظور جوانه‌زنی مطلوب، بذرها می‌بایست در زیر سطح خاک قرار گیرند. دستگاه کارنده باید وسیله‌ای برای باز کردن خاک داشته باشد که به شیار بازکن معروف می‌باشد. از انواع شیار بازکن می‌توان به دو نوع بیلچه‌ای و کفشی اشاره کرد.
۲. بذر را به مناسب و کافی برای کاشت آماده کند. میزان بذری که در واحد سطح کاشته می‌شود می‌بایست توسط بذرکار به درستی کنترل شود.
۳. بذر را در خاک قرار دهید. فاصله‌ی بین بذرها از هم و عمقی که آنها در خاک قرار میگیرند در میزان محصول به دست آمده تاثیر می‌گذارد. ضمنا دستگاه‌های کارنده دارای این قابلیت هستند که همراه کشت بذر در اطراف آنها کود نیز بپاشند، مجاورت بیش‌از حد بذر با این کودها می‌تواند به آن آسیب برساند. لذا دستگاه باید از دقت کافی در این مسئله هم برخوردار باشد.
۴. روی بذر را بپوشاند. پوشاندن روی بذر می‌تواند از طریق استفاده از پوشاننده‌های کاردی و یا بشقابی انجام گیرد.
۵. بستر بذر را فشرده کند. برخی دستگاه‌های بذرکار چرخ فشار دهنده‌ای نیز دارند که خاک را بعد از کاشت بذر فشرده می‌کند.
انواع ماشین های بذرکار
انواع بذر کارها بر اساس کاشتن به چهار دسته‌ی کلی طبقه‌بندی می‌شوند:ردیف‌کارها؛ خطی‌کارهای غلات و بذرکارهای هوایی؛ بذرپاش ها و نهایتا کارنده های مخصوص.
ردیفکار ها معمولا برای محصولاتی چون ذرت، پنبه چغندر، آفتابگردان، برخی سبزیجات و کلا محصولاتی که می‌بایست با فواصل معین از یکدیگر و بین خطوط کشت شوند به کار می‌روند.
ردیف‌کارها بر اساس روش کاشت بذر، به آنهایی که در سطح زمین مسطح و هموار کار می‌کنند، آنهایی که بر پشته ها بذر می‌کارند و نهایتا ردیف‌کارهایی که در کف شیار کشت می‌کنند تقسیم می‌شوند.
خطی کارها معمولا برای کشت محصولاتی که عملکرد بالایی دارند به کار می‌روند. خطی کارها دانه‌های غلات را به طور منظم‌تر و در عمق یکنواخت‌تری به نسبت بذرپاش‌ها می‌کارند.
بذرپاش‌ها دارای شیار بازکن نیستند و لذا بستر بذر می‌بایست قبلا توسط یک خاک‌ورز ، مانند هرس بشقابی، آماده شده باشد. بعدا در صورت نیاز از ماشین‌آلات دیگری جهت پوشاندن روی بذر ها استفاده نمود.
جهت کاشت بذرها بدین وسیله ، بسته به نوع بذر و روش کشت، می‌توان از بذرپاش‌های گریز از مرکز، هواپیماهای بذرپاش، پخش‌کن‌های خطی و یا علفکارها (جهت کشت بذرهای ریز) استفاده کرد.
اما از جمله کارنده‌های مخصوص می‌توان به سیب‌زمینی کارها و نشاکار ها اشاره نمود.
با توجه به زحمت و بازدهی پایین کشت سیب‌زمینی با دست امروزه از ماشین‌های سیب‌زمینی کار جهت کاشتن آنها استفاده می‌شود که معمولا شیاری در خاک باز کرده، سیب‌زمینی‌ها را در فواصل مشخص در خاک قرار داده، زیر سطح و یا اطراف غده‌ها را کود دهی می‌کند و در آخر روی آنها را می‌پوشاند.
نشاکار ها برای کشت بذر برنج و یا سبزیجاتی از قبیل کاهو، گوجه فرنگی، توت فرنگی و غیره ی‌توانندبه کار روند. نشاکارها ممکن است در یک ردیف و یا چند ردیف، نشا ها را کشت کنند.
شیاربازکن‌ها
در بذرکارها، بخصوص کارنده‌های بی‌خاكورزی، شیاربازکن به عنوان ابزار ایجادکننده و شکل‌دهنده شیار در خاك برای استقرار بذر، نقش اصلی را در تعیین میزان موفقیت فرایند تولید محصول کشاورزی‌دار است.
وظایف شیاربازکن‌ها
- باز کردن شیاری به عمق مناسب و مورد نیاز (تناسب عمق با نوع و اندازه بذر، دمای خاك، رطوبت خاك، نیاز نوری و…)
- حفظ یکنواختی عمق در ادامه طولی شیار و بین شیارهای کنار هم که بر میزان یکنواختی جوانه‌زنی، سبز شدن و استقرار بوته و گیاه تأثیر دارد.
- حداقل برگردان کردن خاك بستر بذر، برای حفظ رطوبت.
- تثبیت و محکم کردن سطح تحتانی بستر بذر برای انتقال بهتر رطوبت به بذر، بدون ایجاد فشردگی زیاد در ته و دیواره شیار که مانع از رشد و توسعه ریشه نشود.
- برای قرارگیری بذر در محلی مرطوب در کف شیار و امکان دسترسی بیشتر بذر به رطوبت خاك، شیار بازکن باید مانع از برگشتن خاك به داخل شیار، قبل از قرارگیری بذر شود. همچنین پس از قرارگیـری بذر، برای بسته شدن شیار، پوشاندن بذر کاشته شده، فراهم کردن شرایط مناسب تماس بذر با خاك و کاهش احتمال از دست دادن بذر توسط پرندگان، خاك برگشتی به شیار را افزایش دهد.
- برای حداکثر کنترل عمق کاشت، در جای خود محکم بماند و قابلیت تنظیـم عمودی برای تغییر عمق کاشت و تنظیم افقی برای تغییر فاصله ردیف‌ها را داشته باشد.
- مناسب برای نوع خاك و شرایط زمین در زمان کاشت بوده و به خوبی در سطوح با بقایای گیاهی کار کند.
- قابلیت جداسازی بذر و کود را به نحو مقتضی داشته باشد
مشخصات فنی ماشین ردیف کار یا خطی کار
دستگاه ردیف کار یا خطی کار ماشینی است که بذر انواع محصولات را در ردیف های با فاصله مشخص و هم اندازه ، در عمق مشخص کشت می نماید. در این دستگاه ها فاصله بین ردیف ها و عمق کاشت معین بوده .
اما فاصله بین بذر ها در ردیف تعیین نمی شود و مُوَزِّع ها با سرعت مشخص بذر ها را از مخزن به کانال واحد های کارنده منتقل می کنند. مقدار بذر ریخته شده در واحد طول (غالباً متر) قابل تنظیم است.
اما دستگاه دقیق کار علاوه بر کاشت بذر در عمق و فاصله ردیف مشخص، در هر ردیف بذر ها را نیز در فواصل معین کشت می نماید. با استفاده از ردیف کار، عملیات داشت و برداشت به علت ردیفی و منظم کاشته شدن بذر ها به راحتی انجام می شود.
نحوه کار انواع ردیف کار
- ایجاد حفره و شیار در خاک برای کاشت بذر (ادوات شیار باز کن)
- کاشتن بذر به مقدار یکسان وبرابر در خاک (بذر به صورت مکانیکی یا مکشی داخل لوله ای ریخته می شود که نهایتاً به شیار باز کن ریخته می شود).
- پوشاندن خاک روی بذر با چرخ های فشاری
- فشردن خاک روی بذر (برخی از ردیف کار ها این تجهیز را ندارند)
اجزاء دستگاه ردیف کار
ماشین های ردیفکار مختلف ممکن است به تناسب کاربردشان، شامل همه یا تعدادی از این تجهیزات باشند:
- شاسی دستگاه
- مخزن بذر
- سیستم های انتقال توان
- فاروئر ها (شیار بازکن ها)
- موزع ها (مکانیزم تنظیم کننده میزان ریزش بذر، موزع ها بذر را از مخزن بذر به لوله های سقوط می برند)
- کارنده ها (مکانیزم های قرار دهنده بذر در خاک)
- چرخ های فشار (چرخ های تثبیت کننده بذر در داخل خاک)
- وسایل پوشاندن بذر
- تنظیم کننده عمق کشت
- سیستم پنوماتیک و واحد گیربکس
انواع دستگاه خطی کار (ردیف کار)
1. عمیق کار خطی کار
دستگاه بذر کار خطی کار کاشت بذر را به صورت خطی فراهم می کند. کارنده ها یا شیار باز کن های این خطی کار از نوع کفشکی بوده و بذر ها را بصورت یکنواخت در ردیف کاشت کشت می نماید
شیار باز کن کفشکی از دو صفحه همگرا تشکیل شده که برای خاک های نرم و بدون کلوخه مناسب است. دستگاه دارای موزع های استوانه ای شیار دار می باشد .
که به کمک کپه های زیرین و اهرم های تنظیم آن می توان انواع بذر ها را از نظر ابعاد و اندازه کشت نمود. قسمت های پوشاننده بذر این دستگاه از نوع فنری هستند که موجب می شود بذر ها بطور یکنواخت و مناسب داخل خاک پوشیده شوند.
با استفاده از مکانیزم های تنظیم ریزش بذر می توان مقدار بذر کشت شده در هکتار را تنظیم نمود.
۲.دستگاه عمیق کار دیم
دستگاه عمیق کار دیم، به صورت ترکیبی عمل می کند. این دستگاه بذر و کود را به طور جداگانه در عمق های مشخص قرار می دهد و با پوشاندن خاک روی آنها از طریق چرخ های فشارنده باعث چسبندگی بین بذر و خاک می شود.
این عمل باعث حفظ رطوبت خاک می گردد. همچنین با حرکت این دستگاه روی زمین شیار های (V) شکل برای به دام انداختن آب باران و برف ایجاد می شود. دستگاه های عمیق کار در دو مدل با چرخ فشار لاستیکی و چرخ فشار فلزی تولید می شوند.
دستگاه عمیق کار با چرخ فلزی برای کار در زمین های سنگلاخی طراحی و ساخته شده و دستگاه عمیق کار چرخ لاستیکی برای کار در سایر اراضی کاربرد دارد.
فاصله بین ردیف های کشت، عمق کشت، میزان ریزش بذر و کود در این دستگاه قابل تنظیم دارند. موزع های بذر در ردیف کار دیم، استوانه ای و شیار دار بوده و موزع کود، دندانه دار است.
۳. دستگاه ردیف کار عمیق کار کشت مستقیم دیم
از چالش های پیش روی کارشناسان و مهندسان کشاورزی در بخش مکانیزاسیون و کشاورزی، استفاده از تکنولوژی های کشاورزی حفاظتی می باشد .که بیشتر در کشت دیم و محصولاتی نظیر گندم، جو و نخود و دیگر حبوبات مورد استفاده قرار میگیرند.
که در بخش های وسیعی از زمین های کشاورزی کشور کشت می شوند. بیشتر دستگاه های ارائه شده برای کشت دیم حفاظتی، به دلیل مطابقت نداشتن با شرایط کشت دیم اراضی کشور، مورد استقبال کشاورزان قرار نگرفته است.
دستگاه عمیق کار کشت مستقیم دیم، کاملا با شرایط کشت دیم کشور مطابقت دارند و در نوع خود نخستین دستگاه مختص شرایط بومی کشور هستند. بیشتر آن ها دارای شیار باز کن های بیلچه ای و چرخ فشار دهنده می باشند.
۴. دستگاه بذر کار و کود کار جوی و پشته کار
دستگاه بذرکار کودکار جوی و پشته کار همزمان با کاشتن بذر، کود را نیز داخل خاک قرار می دهد. این دستگاه شامل دو مخزن مجزا یکی برای کود و دیگری برای سم است. کارنده های کفشکی این دستگاه عمق کشت یکنواختی ایجاد می کنند.
دستگاه بذر کار و کودکار جوی و پشته کار، به موزع های از نوع استوانه ای شیار دار مجهز می باشد که با استفاده از اهرم های تنظیم، شرایط را برای کشت انواع بذر در ابعاد و اندازه مختلف فراهم می نماید.
فاروئر های این دستگاه ۵۰ تا ۶۰ سانتی متر از هم فاصله دارند. این خطی کار می تواند جوی (برای آبیاری) و پشته (برای کاشت) ایجاد کند. توان دستگاه حدود ۷۵ اسب بخار است.
کارنده ها در پشته ایجاد شده، عملیات کشت را انجام می دهند. میزان ریزش کود و بذر در هکتار، فاصله بین کارنده ها و عمق کشت در این دستگاه قابلیت تنظیم دارند.
۵. دستگاه بذر کار کود کار دیسکی
وجود بقایای گیاهی در زمین های آبی، علاوه بر اینکه به رشد محصول کمک می کنند و هوادهی و تنفس خاک را بیشتر می کنند. اما در زمان کاشت مشکلات و چالش هایی را برای دستگاه های بذر کار فراهم می کنند. با جمع شدن مقابل کارنده ها امکان کشت یکنواخت را از بین می برند.
برای این گونه مزارع استفاده از دستگاه بذرکار کودکار دیسکی مشکل بقایای گیاهی را بطور کامل برطرف می نماید. بشقاب های بذرکار دیسکی با زاویه خاص خود بقایای گیاهی را برش زده و شیار مناسب را برای قرار گیری بذر فراهم می نمایند.
۴ عدد سست کننده که هم سطح با چرخ های عقب تراکتور هستند، در کلوخه ها فرو رفته، آنها را می کنند و زمین را آماده ایجاد شیار می کنند. این دستگاه دارای موزع های استوانه ای شیار دار می باشد که با تنظیم اهرم، امکان کاشت انواع بذر را فراهم می نماید.
فاصله بین ردیف های کاشت ۱۳ سانتی متر، عمق کاشت بین ۲ تا ۱۰ سانتی متر و تعداد ردیف های کاشت از ۱۷ تا ۲۳ عدد متغیر هستند.
۶. دستگاه بذرکار کودکار کشت مستقیم آبی یا ماشین خطی کار
امروزه برای حفظ رطوبت خاک و جلوگیری از فرسایش خاک، خاکورزی حفاظتی مورد توجه بسیاری از کارشناسان و کشاورزها قرار گرفته است.
دستگاه بذرکار کودکار مستقیم کشت دستاورد مهم و بزرگی در این روش کشت می باشد که تحول عظیمی را در جهت توسعه مکانیزاسیون کشاورزی و حفظ منابع خاکی، آبی و گیاهی فراهم نموده است.
۷. دستگاه ردیف کار پنوماتیک
دستگاه ردیف کار پنوماتیک در مدل های ۴و ۶ و ۸ ردیفه تولید می شود و برای کاشت انواع محصولات گوناگون نظیر، آفتابگردان، ذرت، پنبه، سویا، چغندر قند، گوجه فرنگی و انواع صیفی جات مورد استفاده قرار می گیرد.
در دستگاه ردیف کار پنوماتیکی، فاصله بین ردیف ها از صفر تا ۸۰ سانتی متر قابل تنظیم است. در ردیف کار های پنوماتیکی انتقال بذر از مخزن به لوله های سقوط بر حسب مکش انجام می گیرد.
گیربکس مرکزی به کمک سیستم پنوماتیک فاصله قرار گیری بذر ها در ردیف های کشت را تنظیم می کند. واحد های کارنده و چرخ های شیار بازکن دستگاه بذر کار پنوماتیکی برای بذر های مختلف متفاوت می باشند.
۸. دستگاه عمیق کار کمبینات مکانیکی یا ماشین های بذرکار مرکب کشاورزی
عملیات خاکورزی و کاشت بذر شامل چندین مرحله می باشد. تردد ابزارهای کشاورزی باعث شکسته شدن خاکدانه ها شده و خاک کشاورزی به خاک مرده تبدیل می شود.
برای جلوگیری از این مشکل سعی می شود عملیات کشاورزی اعم از کاشت، داشت و برداشت با حداقل تردد صورت گیرد. این مسئله تولیدکنندگان را به تولید دستگاه های مرکبی که با یک با عبور از زمین چند کار را همزمان انجام دهد ترغیب نموده است.
دستگاه عمیق کار مرکب (کمبینات) مکانیکی در این جهت طراحی و ساخته شده است. برای کار با این دستگاه عمیق کار مرکب، شخم اولیه زمین کافی می باشد.
دستگاه عمیق کار مرکب با استفاده از کلوخ خردکن های نصب شده در جلوی خود بستر را برای بذر آماده می نماید و در مرحله بعدی فرایند کاشت توسط کارنده ها صورت می گیرد.
سرویس و نگهداری ردیف کار ها و خطی کار ها
- بعد از کار، بذر و کود اضافی دستگاه را تخلیه و خالی کنید.
- سعی کنید بذر کار را در مکان سرپوشیده قرار دهید، باد چرخ های آن را کمی تخلیه کنید و زیر آن ها تخته قرار دهید.
- قطعات آسیب دیده را تعویض و پیچ و مهره ها را محکم کنید.
- قسمت هایی که نیاز به گریس دارند را گریس کاری کرده و بقیه قسمت ها را از گریس پاک کنید.
مزایای ردیف کار
- منجر به صرفه جویی در مصرف آب و کشت یکنواخت می شود.
- میزان مصرف بذر در واحد سطح کمتر است.
- عملیات داشت مانند وجین و سله شکنی و خاک ریختن پای بوته به راحتی با ماشین آلات و بدون نیاز به کارگر انجام می شود.
- به دلیل قرار گرفتن بذر ها در عمق یکسان، همه بذر ها سبز می شوند.
- برای محصولات دیمی بسیار مناسب و خوب است.
طراحی، ساخت و ارزیابی بذرکار نیمه خودکار سینی های نشاء
کاشت نشاء یکی از روش های موثر و مفید در افزایش بازده اقتصادی برخی محصولات کشاورزی مانند برنج, صیفی جات و. . . است. به علت گران بودن دستگاه های وارداتی, بسیاری از کشاورزان از نیروی کارگری جهت تولید نشاء استفاده می نمایند.
هدف این پژوهش طراحی, ساخت و ارزیابی دستگاهی ساده, کم هزینه, با امکانات بومی, جهت بذرکاری سریع و دقیق سینی های نشاء می باشد. مدل سازی دستگاه بذرکار توسط نرم افزار Catia انجام شد.
نمونه اولیه شامل موزّع استوانه ای مکشی با روزنه هایی به قطر 1 و 2 میلی متر, مکانیسم قطع کن فشار, مکانیسم بادامک جهت جلو راندن مرحله ای سینی (متناسب با حرکت موزّع) و مجموعه واحد انتقال توان, مرکب از چرخ زنجیر و تسمه می باشد.
به منظور ارزیابی دستگاه و تعیین شرایط بهینه, میانگین خطاهای نکاشت و چندگانه کاشت برای دو نوع بذر خیار و عدس, در یک طرح آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی بدست آمد.
متغیر های مستقل, قطر روزنه در دو سطح (1 و 2 میلی متر) و فشار در دو سطح (8-و 15-کیلو پاسکال برای بذر خیار و 7-و 13-کیلو پاسکال برای عدس) بودند.
نتایج نشان داد دستگاه درخلاء بیشتر و قطر روزنه کوچک تر عملکرد بهتری دارد, به طوری که شرایط کارکرد بهینه برای بذر خیار, فشار15-کیلو پاسکال و روزنه ی 1 میلی متر؛ و برای بذر عدس, فشار13-کیلو پاسکال و روزنه ی 1 میلی متر بود. ظرفیت دستگاه در حالت بهینه 240 سینی (25200 بذر) در ساعت و خطای نکاشت به طور میانگین 5/17% و خطای چندگانه کاشت 5/8% می باشد.
هزینه-ی ساخت نمونه ی آزمایشگاهی این مدل در حدود 800 دلار بوده درحالی که قیمت نمونه های دیگر با ظرفیت های مشابه به طور میانگین 2500 دلار می باشد.
