ارزیابی مزرعه‌ای بذرکارهای کشت مکانیزه کلزا در منطقه شوشتر

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسنده

گروه مکانیزاسیون کشاورزی، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران

چکیده

به منظور بررسی دو نوع بذرکار برای کشت کلزا، آزمایشی با استفاده از کرت­های نواریدر قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 94-1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر به اجرا درآمد. کرت نواری عمودی برای عامل اول یعنی نوع ماشین بذرکار در دو سطح :a1  ریز دانه کار نیوماتیکی گاسپاردو مدل 5V، a2: بذرکار مکانیکی برزگر همدان (خطی­کار)، کرت نواری افقی برای عامل دوم یعنی سرعت پیشروی در دو سطح 1:b سرعت 4 کیلومتر بر ساعت و :b2 سرعت 6 کیلومتر بر ساعت. پارامترهای اندازه‏گیری شامل: درصد شکستگی، عمق کاشت، یکنواختی توزیع و ریزش بذر، درصد سبز شدن بذر و ظرفیت مزرعه‏ای بود. نتایج نشان داد که ریز دانه کار نیوماتیکی گاسپاردو در پنج پارامتر مطالعه شده در این طرح نسبت به بذرکار مکانیکی برزگر همدان برتری معنی­دار در سطح 5% دارد. ریزدانه­کار نیوماتیکی نسبت به بذرکار مکانیکی برزگر موجب کاهش درصد شکستگی به میزان 83/3 % و افزایش ضریب یکنواختی عمق کاشت به میزان 4/11 %،  ضریب یکنواختی فواصل طولی بذر به میزان 3/39 %، درصد سبز به میزان 2/24 % و ظرفیت مزرعه­ای به میزان 38/0 هکتار در ساعت گردید. افزایش سرعت پیشروی تاثیر معنی­داری بر پارامترهای درصد شکستگی، ضریب یکنواختی عمق کاشت و ضریب یکنواختی فواصل طولی بذر نداشت، ولی موجب کاهش معنی­دار درصد سبز و افزایش معنی­دار ظرفیت مزرعه­ای شد.

کلیدواژه‌ها


کلزا به عنوان دانه روغنی مناطق معتدل شمالی شناخته می شود و چندی است که به عنوان گیاه مناسب روغنی برای کاشت در شرایط آب و هوایی کشور ایران مورد توجه قرار گرفته است (1).

 یکی از مراحل مهم در زراعت کلزا، مرحله کاشت بذر می­باشد. کاشت در عمق مناسب و یکنواخت با آسیب کمتر به بذر در هنگام کاشت، نقش موثری در جوانه­زنی بذر و درصد سبز مزرعه و استقرار گیاه دارد. بر این اساس عملکرد ماشینهای کاشت، بسیاری از عواملی را که در جوانه زدن و سبز شدن دانه­های کشت شده موثرند را تحت تاثیر قرار میدهد و لذا عملکرد محصولات می تواند بسته به عملکرد ماشین­های کارنده متفاوت باشد (3).

واحدی (7) کارآیی سه نوع کارنده در کاشت کلزا را از نظر عوامل مختلفی مانند دقت در عمق کاشت، دقت در تامین فاصله مناسب بین بذرکارها، پراکندگی جانبی بذرها، درصد شکستگی بذر در آزمایشگاه و مزرعه مقایسه نمود در این مطالعه یک نوع خطی­کار با نام تجاری برزگر همدان و یک نوع ردیف­کار پنوماتیکی با نام تجاری اگریفارم و یک نوع ردیف­کار مکانیکی با نام تجاری نادری استفاده شد. نتایج ایشان نشان داد که کارنده­های مختلف از نظر درصد خسارت به بذر اختلاف معنی­داری دارند.

ماشین بایستی بذرها را با میزان مورد نظر بدون هیچ­گونه پراکندگی و غیر یکنواختی غیر قابل قبول در طول ردیف بکارد (9). آزمایش یکنواختی توزیع بذر در استفاده از بذرکار نیوماتیک برای محصولاتی از قبیل کلزا، جو، گندم و یولاف نشان داد که توزیع بذر بوسیله بذرکار نیوماتیک یکنواخت­تر و دقیق­تر می باشد (5). نتایج تحقیق اثر سرعت پیشروی بر روی یکنواختی فاصله بذرها در یک کارنده نیوماتیک گاسپاردو، نشان داد که در سرعت پیشروی 5 کیلومتر در ساعت، بهترین یکنواختی از نظر فاصله بین بذرها حاصل شده است (13). نوروزی و همکاران (6) اظهار داشته اند که ردیف­کار مکانیکی بدلیل نوع شیار بازکن، پوشاننده و لوله سقوط مناسب نسبت به سایرین برتری دارد. و بعد از آن به ترتیب بذرکار رفورم و همدان و در نهایت بذرریز قرار دارند.در روش کشت مکانیزه هم می توان با خطی­کار غلات و هم بذرکار نیوماتیک عمل کشت را انجام داد، در هنگام استفاده از خطی­کارها باید تنظیم دستگاه را با توجه به عمق مناسب کاشت و میزان بذر مطلوب تغییر داد. دقت در یکنواختی عمق کاشت در خطی­کارها بسیار کم بوده و کشت در عمق سطحی تقریباً غیر ممکن است مگر اینکه کشش فنر خنثی گردد (8).

یاسر[1]و همکاران (17) عمکرد بهتر بذرکار نیوماتیک را از لحاظ صدمات مکانیکی وارده به بذر و یکنواختی توزیع بذر را بررسی نمودند، نتایج آنها نشان داد که سرعت چرخش صفحه موزع بذر و فشار منفی (مکش) و برهمکنش این دو تاثیر قابل توجهی بر متغیرهای مورد مطالعه داشته است. احمدی و همکاران (2) مشاهده کردند که یکنواختی توزیع بذر در طول ردیف، عدم پراکندگی بذرها و کاشت دقیق آنها در ردیف­کار نیوماتیکی مطلوب و مناسب تر از خطی­کار می باشد، ردیف­کار نیوماتیکی با چرخ فشار مخصوص بذور ریز در این زمینه عملکرد مناسب­تری نسبت به تیمار دوم ردیف­کار نیوماتیکی داشت با توجه به حساس بودن کلزا به عدم یکنواختی توزیع بذرها در واحد سطح کاشت با بذرکار علف نمی تواند کاشت مکانیزه مطلوبی باشد.

کارایل[2]و همکاران (11) طی آزمایشات اثرات سرعت پیشروی را بر روی جریان بذر، فاصله بذرها روی ردیف و توزیع آنها در خطی­کار با موزع دندانه ای مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت پیشروی غیر یکنواختی توزیع بذرها افزایش و ضریب تغییرات جریان بذر افزایش می­یابد. کارایل (10) مشاهده کرد که با افزایش سرعت پیشروی دقیق­کار نیوماتیکی باعث کاهش شاخص کاشت چندتایی بذر و افزایش میزان شاخص بذر کاشته نشده می­گردد.

نتایج تحقیقات تقی­نژاد (4) نشان داد که خطی­کار اگرمستر با میانگین 45/89 درصد سبز نسبت به خطی­کارهای آمازون، گاسپاردو و همدان بیشترین مقدار را داشته است. خطی­کار اگرمستر از لحاظ یکنواختی توزیع عمودی و عرضی به ترتیب با 62/72 و 25/84 درصد بیشترین مقدار را داشت، از نظر عملکرد دانه و استقرار بذر اختلاف معنی­دار بین دستگاه­ها وجود داشت و حداکثر عملکرد را خطی­کار اگرمستر به مقدار 2672 کیلو گرم در هکتار داشته است. واحدی (7) نشان داد که خطی­کار دانه نسبت به ردیف­کار مکانیکی در منطقه شمال ایران در کشت محصول کلزا مطلوب­تر است.

در ایران برای کشت کلزا از کارنده­های مختلفی استفاده می‏شود و پیشرفت تکنولوژی روزانه نسل جدیدی از ماشین ها را به بازار معرفی می­کند با توجه به اینکه دستگاه دقیق­کار گاسپاردو جزء جدید ترین دستگاه‏های وارد شده می‏باشد و تاکنون در خصوص کشت محصول کلزا با دیگر کارنده‏های رایج مقایسه و ارزیابی فنی نشده است لذا لازم است علاوه بر انجام تحقیقات مقایسه­ای بین دستگاه‏های رایج در منطقه، این دستگاه‏ها با دستگاه‏های جدید نیز مقایسه و ارزیابی شود تا علاوه بر معرفی دستگاه‏های جدید مناسب­ترین دستگاه کشت نیز با توجه به شرایط اقلیمی کشور و منطقه انتخاب گردد.

 

مواد و روش‌ها

این تحقیق در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر به صورت طرح کرت­های نواری در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد (شکل 1). کرت نواری عمودی برای عامل اول یعنی نوع ماشین بذرکار در دو سطح :a1 ریز دانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو مدل 5V، a2: بذرکار مکانیکی برزگر همدان (خطی­کار) و کرت نواری افقی برای عامل دوم یعنی سرعت پیشروی در دو سطح 1:b سرعت 4 کیلومتر بر ساعت و 2 :bسرعت 6 کیلومتر بر ساعت. پارامترهای اندازه گیری شده در این طرح عبارتند از: درصد شکستگی، عمق کاشت، یکنواختی توزیع و ریزش بذر، درصد سبز شدن بذور و ظرفیت موثر مزرعه ای.

 

   

شکل 1: عملیات کاشت و انجام آزمون مزرعه‏ای با هدف ارزیابی مقایسه‏ای دو نوع کارنده از نوع نسل جدید ریز دانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو مدل وی 5 و بذرکار مکانیکی برزگر همدان (خطی­کار)

روش­های اندازه گیری :

درصد شکستگی و صدمات مکانیکی وارده به بذور :

درصد شکستگی و صدمات مکانیکی وارده به بذر یکی از پارامترهای مهم ارزیابی سیستم موزع و انتقال بذر در بذرکار می­باشد. چرا که کیفیت بذر کاشته ارتباط مستقیم روی تراکم بوته و درصد بذر سبز شده دارد. درصد شکستگی طبق معادله 1 اندازه گیری شد (14).

                                                                                  معادله 1

که در آن:

A: درصد شکستگی بذر

n: تعداد بذر شکسته شده خروجی از موزع

N: تعداد کل بذر های خروجی

پس از قرار دادن هر دستگاه در شرایط کاشت و بستن کیسه‏هایی زیر لوله سقوط، عملیات کاشت انجام شد و با جمع­آوری مقداری از بذور خروجی از موزع و جدا سازی بذور سالم و شکسته برای هر دستگاه از رابطه بالا، درصد شکستگی هر دستگاه محاسبه گردید.

یکنواختی عمق قرارگیری بذر

پس از کاشت و سبز شدن تمام بذرهای کاشته شده در 30 نقطه از هر کرت بوته­هایی را بطور تصادفی بیرون آورده و عمق کاشت را از محل قرارگیری بذر تا آن قسمت از ساقه که در اثر فقدان نور سبز نگردیده و فاقد کلروفیل و دارای رنگ روشن است اندازه گیری گردید. با استفاده از فرمول سناپاتی[3] و همکاران (15) و کاریل و اوزمرزی[4] (12) ضریب یکنواختی توزیع عمودی یا عمق قرارگیری بذر محاسبه گردید.

                                                                    معادله 2

که در آن:

: ضریب یکنواختی توزیع عمق کاشت

: میانگین قدر مطلق تفاضل داده ها از میانگین یا میزان عمق تنظیمی  (cm)

: عمق تنظیمی یا میانگین عمق اندازه گیری شده (cm)

یکنواختی توزیع و ریزش بذر

پس از سبز شدن تمام بذرهای کاشته شده، در 30 نقطه تصادفی از خطوط میانی هر کرت فاصله بوته‏ها روی دو ردیف موازی را بوسیله کولیس اندازه‏گیری کرده و از معادله 3 برای محاسبه یکنواختی توزیع بذرها استفاده گردید.

                                                                     معادله 3

که در آن:

 : ضریب یکنواختی توزیع بذر بر حسب درصد

 : میانگین قدر مطلق تفاضل داده‏ها از میانگین آنها یا میزان فاصله تنظیمی (cm)

 : میانگین فاصله تنظیمی بین بذرها بر روی ردیف (cm)

درصد سبز گیاه

جهت تعیین درصد سبز گیاه، پس از سبز شدن بوته‏ها، بطور تصادفی تعداد بوته سبز شده در هر متر طول ردیف‏ها شمارش گردید. و با داشتن قوه نامیه و درصد خلوص و تعداد بذور کاشته شده در مساحت مورد نظر با توجه به مقدار بذر در هکتار از رابطه زیر استفاده گردید و درصد سبز گیاه محاسبه گردید.

                                                                                      معادله 4

که در آن:

E : درصد سبز شدن

n : تعداد بوته سبز شده

N : تعداد بذر کاشته شده

v : قوه نامیه بذر

p : درصد خلوص

ظرفیت مؤثر مزرعه‏ای( Ce)

از آنجائیکه اندازه‏گیری پارامترهای موثر در محاسبه ظرفیت مزرعه‏ای در کرت های آزمایش با طول 20 متر عملاً غیر ممکن است، لذا در قطعه زمینی از مزرعه آزمایشی، بطول 200 متر و در شرایط کاری یکسان با کرت های آزمایش، زمان‏های رفت و برگشت و دور زدن‏ها و لنگی در کار را اندازه‏گیری و در نهایت با استفاده از معادله زیر ظرفیت مؤثر مزرعه‏ای محاسبه گردید (16).

                                                                                  معادله 5

که در آن:

Ce :ظرفیت موثر مزرعه‏ای بر حسب هکتار در ساعت

W: عرض کار ماشین بر حسب متر                              

S: سرعت پیشروی بر حسب کیلومتر بر ساعت

 : بازده مزرعه‏ای بر حسب درصد که طبق معادله 6 بدست می‏آید.

                                                                                معادله 6

Tt: زمان خالص یا موثر انجام کار بر حسب دقیقه

To=( Te+Ta+Th): کل زمان صرف شده جهت انجام عملیات بر حسب دقیقه

همچنین برای تجزیه و تحلیل آماری از نرم افزار MSTAT-C و برای مقایسه میانگین‏ها از آزمون دانکن چند دامنه‏ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد استفاده شد.


 

نتایج و بحث

درصد شکستگی و صدمات مکانیکی وارده به بذر

نتایج تجزیه واریانس داده­ها (جدول 1)، نشان داد که بین بذرکارها از نظر درصد شکستگی بذر در سطح 1% اختلاف معنی­دار وجود دارد. به­طوری­که در مقایسه میانگین­ها، ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با کمترین میزان شکستگی در حدود 37/0 درصد نسبت به بذرکار برزگر همدان با 2/4 درصد شکستگی بذر از نظر صدمات مکانیکی وارده به بذر برتری دارد (جدول 2). عموماً صدمات مکانیکی بذر در کشت مکانیزه در مسیر انتقال و توزیع بذر رخ می دهد. همزن داخل مخزن، مکانیسم موزع و مسیر حرکت بذر از موزع به سطح خاک از عوامل ایجاد کننده صدمات مکانیکی به بذر می­باشد. بذرکار برزگر همدان دارای موزع استوانه­ای شیاردار است. موزع استوانه­ای شیاردار همان­گونه که از نامش پیداست، استوانه­ای است که شیارهای ناودانی شکل در سطح جانبی آن درآورده شده است. این نوع موزع ها در داخل یک قاب و بر روی یک محور مرکزی قرار می­گیرند. این نوع موزع­ها  میزان بذر را بر حسب حجم آن تنظیم و انتقال می­دهند. هنگامی که استوانه شیاردار، می­چرخد مقداری بذر به صورت حجمی در بین شیارهای استوانه و پیاله محاط و در اثر چرخش استوانه شیاردار بین دانه­ها بذر و همچنین بین بذر و سطح تماس اصطکاک ایجاد می­شود و یا ممکن است تعدادی از بذرها بین استوانه شیاردار و پیاله گیر کرده و بشکند. بذر پس از خروج از موزع در اثر نیروی ثقل به درون لوله سقوط می­افتد، ارتفاع زیاد موزع از سطح زمین و برخورد بذر در هنگام سقوط به بدنه لوله سقوط از علل دیگر صدمات مکانیکی این نوع بذرکار می­تواند باشد. اما در ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو، مکانیزم تقسیم بذر با استفاده از صفحات دیسکی تحت مکش هوا می­باشد. موزع این دستگاه از نوع خلائی (فشار منفی) می­باشد. بذر از مخزن اصلی وارد ظرفی می­شود که صفحه موزع در آن می­گردد. خلایی توسط یک پمپ در پشت این صفحه ایجاد که بذر را در حفره­های محیطی آن نگه می­دارد. با رسیدن بذر به بالای لوله سقوط، مکش پشت حفره یا سوراخ قطع شده و بذر در اثر وزن خود و  فشار باد پایین می­افتد. بنظر می­رسد در مسیر انتقال بذر از مخزن به لوله سقوط نیروهای ضربه­ای وارده به بذر و اصطکاک سایشی بین دانه­های بذر و سطح تماس در موزع­های خلائی در مقایسه با موزع­های حجمی بسیار کم است و احتمالاً به این دلیل درصد شکستگی و صدمات مکانیکی بذر در موزع­های خلائی پایین است، این نتیجه توسط واحدی (7) و خسروانی و همکاران (5) نیز به­دست آمده بود.

مقایسه میانگین درصد شکستگی در سرعت پیشروی­های مختلف، نشان داد که با افزایش سرعت پیشروی از 4 کیلومتر در ساعت به 6 کیلومتر در ساعت، افزایش معنی­دار در میزان شکستگی بذر ایجاد نمی شود (جدول 3). بعبارتی افزایش سرعت گردش موزع­ها در محدوده سرعت پیشروی 4 تا 6 کیلومتر در ساعت تاثیر معنی­دار روی درصد شکستگی بذر نداشته است، ولی برهمکنش سرعت پیشروی و نوع بذرکار در سطح 1% معنی دار می باشد (جدول 4). به­طوری­که از جدول فوق مشاهده می­شود کمترین درصد شکستگی بذر مربوط به ریز دانه­کار گاسپاردو با سرعت پیشروی 4 کیلومتر بر ساعت و با درصد شکستگی 34/0 درصد می­باشد و بعد از آن ریزدانه کار گاسپاردو با 6 کیلومتر بر ساعت و بعد از آن بذرکار برزگر همدان با سرعت پیشروی 4 کیلومتر بر ساعت و بذرکار برزگر همدان با سرعت پیشروی 6 کیلومتر بر ساعت به ترتیب با 4/0، 05/4 و 35/4 درصد شکستگی قرار گرفته­اند.

ضریب یکنواختی عمق کاشت

جدول تجزیه واریانس داده­ها نشان داد که اثر نوع بذرکار بر یکنواختی عمق کاشت، در سطح احتمال 5 درصد معنی­دار می باشد (جدول 1). ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با میانگین شاخص یکنواختی 76/89 درصد نسبت به بذرکار برزگر همدان با میانگین شاخص یکنواختی 36/78 درصد، برتری دارد (جدول 2). علت آن ممکن است به طراحی درست کفشک­های کارنده، چرخ­های فشار و مکانیسم تنظیم دقیق عمق شیاربازکن در ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو بستگی داشته باشد. در بذرکار برزگر همدان تمام شیاربازکن­ها بر روی یک شاسی اصلی نصب شده است و با استفاده از یک رابط مرکزی متصل به یک پیچ تنظیم، بالا و پایین برده می­شود تا عمق کاشت تنظیم گردد. در این دستگاه برای اینکه در هنگام برخورد با ناهمواری شیاربازکن­ها نوسان زیادی نداشته باشند، از یک فنر قابل تنظیم برای کنترل نوسانی هر کدام استفاده شده است. این فنر می­تواند حالت کششی و یا فشاری نسبت به شیار بازکن داشته باشد و در هر دوصورت با توجه به تنظیم کشش و یا فشار آن بعد از رفع ناهمواری، واحد کارنده را به سر جای قبلی باز می­گرداند. بنابر این اگر آماده سازی بستر بذر خوب نباشد و ناهمواری در سطح مزرعه زیاد باشد یکنواختی توزیع عمق بخصوص در کشت محصولات کم عمق کمتر خواهد بود. همچنین نوع شیاربازکن در این ماشین کفشکی است این نوع شیاربازکن در زمین شیار مختصری ایجاد می­نماید لذا در زمین­های که بستر بذر، بخوبی تهیه نشده باشد و زمین دارای خاشاک باشد، مناسب نخواهد بود. در این دستگاه لوله سقوط بذر به لوله پشت شیاربازکن بسته شده است و بذر از طریق این لوله به داخل شیار ایجاد شده توسط شیار باز کن کفشکی می­ریزد و وسیله جداگانه برای خاک دادن روی بذر ندارد و فقط به خاطر نوع عمل شیاربازکن خاک شکاف داده شده، به درون شیار ایجاد شده، ریخته و روی بذر را می­پوشاند و اگر بستر بذر خوب آماده نشده باشد شیارهای ایجاد شده عمق­های متفاوتی را خواهند داشت و چون بعد از ریزش بذر وسیله برای پوشاندن و فشردن خاک روی بذر وجود ندارد بنابر فقط بر اثر برگشت خاک بعد از عبور شیاربازکن، پوشش لایه­ای از خاک روی بذر قرار می­گیرد در این حالت به­نظر می­رسد شرایط رطوبتی خاک، نوع بافت خاک و سرعت پیشروی ماشین می­تواند در مقدار پوشش لایه­ ای تاثیرگذار باشد و شاید به این علت یکنواختی توزیع عمق قرارگیری بذر در این دستگاه کمتر شده است. اما در ریزدانه کار نیوماتیکی گاسپاردو، ابتدا کلوخه­ها و مواد درشت روی ردیف بوسیله کنارریز کلوخه که در قسمت جلو هر کارنده نصب شده است، کنار زده می­شود سپس بستر بذر بوسیله یک چرخ فشاردهنده لاستیکی که در پشت کنارریز کلوخه و جلوی شیاربازکن قرار دارد، خاک را فشرده می­کند. به عبارتی قبل از این­که شیاربازکن زمین را شکاف دهد عمل ماله­کشی و غلتک­زنی بوسیله کنارریز و چرخ فشاردهنده انجام می­شود و بستر بذر را آماده کشت می­کند. بدنبال آن بستر بذر بوسیله شیاربازکن ماشین که از نوع کفشکی (تیغه­ای) است، شکافته می­شود. این نوع شیاربازکن از دو قطعه ذوزنقه­ای شکل که از جلو به یک تیغه پرچ شده­اند، تشکیل شده است. در این شیاربازکن قسمت عقب دارای ضخامت بیشتر بوده و به دو قطعه تقسیم شده که بذر از وسط آنها به داخل شیار ایجاد شده، می­افتد. سپس بوسیله یک پوشاننده زنجیری خاک روی بذر ریخته می­شود و در مرحله آخر یک چرخ فشار­دهنده لاستیکی خاک روی بذر را فشرده می­کند. نتیجه کلی عمق شخم کمتر بذرها و یکنواخت­تر بذرها حاصل می­شود در ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو وجود یک فنر قابل تنظیم در قسمت جلوی هر کارنده برای تامین فشار روی شیاربازکن طراحی شده است که کارآیی شیاربازکن را مناسب­تر می کند. علاوه بر آن داشتن یک درجه زیر دستگیره دوار تنظیم عمق در بالای هر چرخ فشاردهنده، این امکان را ایجاد می­کند که همه واحدهای کارنده به­طور یکسان تنظیم شوند و وجود سایر تنظیمات عمق در این دستگاه باعث می­شود عمق کاشت در این دستگاه یکنواخت­تر باشد. این نتیجه با یافته­های نوروزی و همکاران (6) و آدامسن و همکاران (8) هم راستا است.

جدول1: تجزیه واریانس پارامترهای مورد ارزیابی (درصد شکستگی دانه، یکنواختی عمق کاشت، یکنواختی فواصل طولی بذر، درصد سبز و ظرفیت مزرعه­ای) در ارزیابی مزرعه­ای ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با بذرکار برزگر

منابع تغییرات

 

میانگین مربعات

 

درجه آزادی

درصد شکستگی

یکنواختی عمق کاشت

یکنواختی فواصل طولی بذر

درصد سبز شدن

ظرفیت مزرعه­ای (هکتار در ساعت)

بلوک

2

ns380/0

ns78/452

*9/306

*61/271

*556/0

نوع بذرکار

1

**83/11

*93/3077

**2480

**6/1497

**83/3

خطا

2

117/0

75/101

5/15

8/12

029/0

سرعت پیشروی کارنده

1

ns301/0

ns29/190

ns185/55

*13/62

**392/0

نوع کارنده*سرعت پیشروی

1

*351/0

ns6/144

**64/75

**09/258

*196/0

خطا

4

045/0

2/45

49/8

7/5

015/0

درصد ضریب تغییرات

 

15

12

19

15

17

                   

ns، * و **: به ترتیب غیر معنی‌دار و معنی­دار در سطح یک و پنج درصد

 

جدول 2: مقایسه میانگین پارامترهای مورد ارزیابی (درصد شکستگی دانه، یکنواختی عمق کاشت، یکنواختی فواصل طولی بذر، درصد سبز و ظرفیت مزرعه­ای) در ارزیابی  مزرعه­ای ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با بذرکار برزگر

تیمار ها

درصد شکستگی

یکنواختی عمق کاشت (%)

یکنواختی فواصل طولی بذر (%)

درصد سبز شدن

ظرفیت مزرعه­ای (هکتار در ساعت)

ریز دانه کار نیوماتیکی (گاسپاردو)

37/0b

76/89a

a3/85

a8/87

a2/1

خطی کار (برزگر همدان)

a2/4

36/78b

46b

6/63b

82/0b

در هر ستون میانگین‌هایی که دارای حروف مشترک می­باشند از نظر آماری فاقد تفاوت معنی­داری در سطح 5% می­باشند.

 

 

جدول 3: مقایسه میانگین پارامترهای مورد ارزیابی (درصد شکستگی دانه، یکنواختی عمق کاشت، یکنواختی فواصل طولی بذر، درصد سبز و ظرفیت مزرعه­ای)در دو سرعت پیشروی

تیمار ها

درصد شکستگی

یکنواختی عمق کاشت (%)

یکنواختی فواصل طولی بذر (%)

درصد سبز شدن

ظرفیت مزرعه­ای (هکتاردر ساعت)

4 کیلومتر در ساعت

98/1 a

85/84 a

13/67 a

3/79 a

83/0 b

6 کیلومتر در ساعت

3/2 a

27/83a

56/64a

63/72 b

25/1 a

در هر ستون میانگین‌هایی که دارای حروف می باشند از نظر آماری فاقد تفاوت معنی داری در سطح 5%  می باشند.

 

 

جدول 4: مقایسه میانگین برهمکنش سرعت پیشروی و نوع بذرکار

منبع تغییرات

درصد شکستگی

یکنواختی عمق کاشت (%)

یکنواختی فواصل طولی بذر (%)

درصد سبز شدن

ظرفیت مزرعه­ای (هکتاردر ساعت)

a1b1

34/0b

10/90a

a5/86

a8/89

96/0 c

a1b2

40/0 b

42/88a

84a

8/85 a

44/1 a

a2b1

a05/4

60/79b

47/48b

66b

71/0 d

a2b2

35/4a

b12/77

b53/43

2/61c

05/1b

در هر ستون میانگین‌هایی که دارای حروف مشترک می­باشند از نظر آماری فاقد تفاوت معنی­داری در سطح و 5%  می باشند.

:a1 ریزدانه­کار نیوماتیکی (گاسپاردو)؛ :a2خطی­کار (برزگر همدان)

:b1 سرعت پیشروی 4 کیلومتر بر ساعت؛ b2: سرعت پیشروی 6 کیلومتر بر ساعت

نتایج جدول 3 نشان داد که افزایش سرعت پیشروی از 4 کیلومتر به 6 کیلومتر در ساعت، تاثیر معنی­دار بر یکنواختی عمق کاشت نداشته است. اما مقایسه میانگین برهمکنش سرعت پیشروی و نوع بذرکار بر ضریب یکنواختی عمق کاشت نشان داد که ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با سرعت پیشروی 4 کیلومتر بر ساعت با 11/90 درصد بالاترین ضریب یکنواختی را دارد و بعد از آن ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با سرعت پیشروی 6 کیلومتر بر ساعت با 42/88 درصد قرار گرفته است. به­عبارتی با افزایش سرعت پیشروی ضریب یکنواختی عمق کاهش داشته اما این کاهش معنی­دار نبوده است (جدول 4). همچنان که ملاحظه می­شود میانگین هر دو سطح ریزدانه­کار گاسپاردو با میانگین هر دو سطح بذرکار برزگر همدان از نظر ضریب یکنواختی عمق اختلاف معنی­داری دارد. و از نظر یکنواختی عمق قرار گیری بذر، ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو نسبت به بذرکار برزگر همدان برتری دارد.

ضریب یکنواختی فواصل طولی بذر

تجزیه وتحلیل داده­های آزمایش نشان داد که اثر نوع بذرکار بر یکنواختی فواصل طولی بذر در سطح احتمال 1% معنی­دار می­باشد (جدول 1). مطابق جدول 2 ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو  از نظر یکنواختی فواصل بوته­های سبز شده با 3/85 درصد نسبت به بذرکار برزگر همدان با 46 درصد، برتری مطلق داشته است، که این امر ممکن است به طراحی مناسب صفحه بذر، قرارگیری مناسب بذر تک­کن و سیستم مکش مناسب ریزدانه­کار نیوماتیکی بستگی داشته باشد. در بذرکار برزگر همدان با موزع حجمی، اگر چه میزان متوسط ریزش بذر مشخص است، بذر بیشتر به صورت کپه در طول ردیف کاشته می شود و فاصله بین بذر­ها روی ردیف مشخص نیست چون بذرها به طور درهم از محفظه به لوله سقوط و داخل شیار ریخته می­شود. اما ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با سیستم موزع خلائی دارای یک صفحه موزع که حفره­های (سوراخ­های محیطی) آن بر اساس اندازه بذرها تعبیه شده است. در صورتیکه اندازه سوراخ­های صفحه بذر صحیح انتخاب شده باشد، فقط یک بذر کلزا به داخل هر حفره می­چسبد و با چرخش صفحه و قرارگیری مقابل لوله سقوط، بذر­ها بصورت تکی و با فاصله معین که تنظیم شده، روی خاک قرار می­گیرد، همچنین، اگر به علت اختلاف در اندازه بذرها، بیش از یک بذر در داخل حفره قرار گیرد، وسیله ای بنام سلکتور ( تک­کن) وجود دارد که دارای دو زبانه در دو طرف مسیر حرکت سوراخ­های صفحه موزع می­باشد که در صورت چسبیدن دو بذر روی سوراخ باعث افتادن بذر می­شود. سلکتور برای هر نوع بذر جداگانه تنظیم می­شود. این نتایج با نتایج مطالعه احمدی و همکاران (2) در یک راستا می باشد.

جدول 3 مقایسه میانگین یکنواختی فواصل طولی بذر در دو سرعت پیشروی مختلف نشان داد که افزایش سرعت از 4 کیلومتر به 6 کیلومتر در ساعت، کاهش معنی­دار در ضریب یکنواختی فواصل طولی بذرها نداشته است. چرا که در هردو ماسین موزع نیروی محرکه خود را از چرخ زمین گرد می­گیرد و سرعت دورانی چرخ زمین­گرد با سرعت پیشروی بذرکار متناسب می­باشد و هرچه سرعت زیاد می­شود سرعت گردش موزع نیز زیادتر می­شود. البته با افزایش سرعت پیشروی ممکن است دو حالت پیش بیاید، اول آن که متناسب با افزایش سرعت پیشروی، سرعت گردش موزع زیادتر می­شود و با افزایش سرعت گردش موزع، امکان دارد بازده پر شدن کمتر شود (در برزگر همدان با توجه به ساختار حجمی بودن موزع می توان این دلیل را ذکر کرد که با افزایش سرعت، بذر فرصت کافی برای پر شدن به داخل محفظه را پیدا نکند و در ریزدانه­کار گاسپاردو، سرعت زاویه­ای زیاد صفحه موزع و زمان بسیار کم بارگیری می­تواند دلایل بروز چنیین حالتی شود) و دوم این که با افزایش سرعت، ممکن است سرش چرخ زمین­گرد زیادتر شود که هر دو حالت در میزان بذرکاری تاثیر می­گذارد. نتایج جدول 4 موید این موضوع می­باشد که با افزایش سرعت پیشروی از 4 کیلومتر به 6 کیلومتر بر ساعت میزان یکنواختی فواصل طولی بذر در ریزدانه­کار نیوماتیک گاسپاردو از 5/86  به 84 درصد و در بذرکار برزگر همدان از 47/48 به 53/43 کاهش پیدا کرده اما این کاهش از لحاظ آماری معنی­دار نبوده است. مقایسه میانگین برهمکنش سرعت پیشروی و نوع بذرکار از لحاظ یکنواختی فواصل طولی بذر نشان داد که ریزدانه­کار گاسپاردو با سرعت پیشروی 4 کیلومتر با 5/86 درصد یکنواختی طول بذر از بقیه تیمارها مطلوب­تر است.

درصد سبز شدن

نتایج جدول 1 نشان داد که نوع بذرکار و برهمکنش نوع بذرکار و سرعت پیشروی بر درصد بوته های سبز شده در سطح احتمال 1% تاثیر معنی­دار دارد. با توجه به جدول 2 ریز دانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با میانگین درصد سبز 8/87 نسبت به بذرکار برزگر همدان با میانگین درصد سبز 6/63 برتری دارد. برای جوانه­زدن بایستی بذر را در عمق مناسب و یکنواخت قرار داد و مهم­ترین معیار ارزیابی عملکرد موزع (فاکتورهای موثر بر پر شدگی سلول و صدمه رسیدن بذر)، شیار بازکن و پوشاننده، درصد سبز شدن­بذر هایی است که در شیار کاشته شده­اند. بذر کلزا، بذری ریز و بسیار حساس به عدم عمق کاشت یکنواخت است (2). همانطوریکه قبلاً اشاره شد بین دو تیمار بذرکار از لحاظ یکنواختی عمق اختلاف معنی­دار وجود دارد. برای کاشت با بذرکار برزگر همدان به­اجبار می بایست نیروی کشش فنر را روی شیاربازکن حذف کرد. این مسئله باعث شد تا بذرها در سطح خاک رها شوند و شیارهای ایجاد شده توسط شیاربازکن، قابل تمیز کردن نشود و به علت نداشتن پوشاننده، چون در عمق سطحی کار می­کرد در نتیجه بعد از عبور شیاربازکن، تنها بر اثر برگشت لایه­ای از خاک، بذر پوشیده می­شد. به این علت بذرها روی بسترهایی با ارتفاع خیلی کم کاشته شدند و احتمالاً بسیاری از بذرها بعلت عدم دقت ناکافی در اولین دوره آبیاری از بین رفته­اند. اما درصد سبز بالاتر در ریزدانه­کار، به دلیل درصد پایین شکستگی بذر و عمق مناسب کاشت و ایجاد تماس مناسب بین بذر و خاک می باشد. که در خصوص آنها قبلاً به­طور مفصل بحث شده است.

 سرعت پیشروی نیز تاثیر معنی­دار در میزان درصد سبز داشته است. به طوری­که با افزایش سرعت از 4 کیلومتر به 6 کیلومتر درساعت میانگین درصد سبز بذرکارها از 3/79 % به 63/72 % کاهش معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد داشته است (جدول 3). علت این امر اثرات جزیی سرعت پیشروی بر عملکرد شیاربازکن­ها و پوشاننده­ها در ایجاد یک عمق یکنواخت و پوشش خاک یکنواخت روی بذر می­باشد. جدول 4 مقایسه میانگین برهمکنش سرعت پیشروی و نوع بذرکار از نظر درصد سبز، نشان داد که تغییرات سرعت پیشروی در ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو اثر معنی­دار نداشته ولی با افزایش سرعت پیشروی، بذرکار برزگر همدان، کاهش معنی­دار در سطح احتمال 5% داشته است. بیشترین درصد سبز شدن بذر مربوط به تیمار ریزدانه­کار گاسپاردو با سرعت پیشروی 4 کیلومتر در ساعت با 8/89 درصد سبز می­باشد که با افزایش سرعت به 6 کیلومتر در ساعت این مقدار به 8/85 درصد کاهش پیدا کرده است اما از لحاظ آماری تفاضل دو میانگین معنی­دار نمی­باشد. همچنین کمترین درصد سبز در بین تیمارها مربوط به بذرکار مکانیکی برزگر همدان با سرعت پیشروی 6 کیلومتر بر ساعت می­باشد و این به طراحی و مکانیسم موزع، شیاربازکن­ها و پوشاننده­های بذرکارها، که قبلاً راجع به آنها بحث شد، بستگی دارد.

 

 

 

ظرفیت مزرعه­ای

بر اساس جدول تجزیه واریانس، بین تیمارها در سطح 1% اختلاف معنی­دار وجود دارد (جدول 1). عواملی که در ظرفیت مزرعه­ای یک ماشین تاثیرگذار است شامل: سرعت، عرض­کار و بازده مزرعه­ای است. در این آزمون، عامل سرعت در دو سطح 4 و 6 کیلومتر بر ساعت برای هر دو ماشین یکسان در نظر گرفته شد. عرض کار ریز دانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو 3 متر و عرض کار بذر کار مکانیکی برزگر همدان 5/2 متر است، بنابر این یکی از دلایل معنی­دار شدن ظرفیت مزرعه ای بین دو تیمار اختلاف عرض­کار دو ماشین می­تواند باشد. از طرفی شکل و اندازه مزرعه و مهارت راننده که در بازده ماشین تاثیرگذارند برای هر دو ماشین یکسان بود. از دیگر عوامل تاثیرگذار روی بازده ماشین می توان به همپوشانی، تلفات زمانی برای تنظیم و پر کردن مخزن بذر و لنگی کار بخاطر گیر کردن اشاره کرد. که در این آزمون با توجه به الگوی کاشت ردیفی، هر دو بذرکار بدون همپوشانی و با عرض­کار کامل خود، کار کردند. هیچ تلفات زمانی برای پر کردن مخازن و تنظیم ماشین ها در هنگام آزمون وجود نداشت و تنها تلفات زمانی ثبت شده، مربوط به رفع انسداد لوله های سقوط بذر بود. به طوری­که در محاسبه بازده مزرعه­ای برای تیمارها، مقادیر 70/0، 71/0، 80/0 و 80/0 به ترتیب برای بذرکار مکانیکی همدان با سرعت 6 کیلومتر بر ساعت، بذرکار برزگر همدان با سرعت 4 کیلومتر بر ساعت، ریزدانه­کار گاسپاردو با 6 کیلومتر بر ساعت و ریزدانه­کار گاسپاردو با 4 کیلومتر بر ساعت بدست آمده است. بطور خلاصه می توان گفت که در مقایسه میانگین ظرفیت مزرعه­ای در دو تیمار ماشین، ریز دانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با 2/1 هکتار بر ساعت نسبت به بذرکار برزگر همدان با 82/0 هکتار بر ساعت، بدلیل عرض­کار بیشتر و لنگی کمتر در عملیات کاشت (جهت رفع انسداد لوله سقوط بذر)، دارای ظرفیت مزرعه­ای بهتری می­باشد (جدول 2). نتایج جدول3 نشان داد که با افزایش سرعت پیشروی، ظرفیت مزرعه­ای به­طور معنی­دار افزایش یافته است. البته این موضوع می تواند به شکل و ابعاد، طول و عرض مزرعه و زمان­های توقف جهت تنظیم ماشین و دورزدن­ها در سر و ته مزرعه و غیره بستگی داشته باشد. اما با توجه به ثابت بودن عرض­کار و بازده مزرعه­ای سطوح مختلف تیمارها که در بالا به آن اشاره شد، بنظر می رسد عامل افزایش سرعت، علت تفاضل معنی­دار ظرفیت مزرعه­ای در دو سرعت پیشروی 4 و 6 کیلومتر برساعت شده است.

نتایج جدول 4 نشان داد که ریز دانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو با سرعت پیشروی 6 کیلومتر بر ساعت و با 44/1 هکتار بر ساعت نسبت به بقیه تیمارها بیشترین ظرفیت مزرعه­ای را دارد و بعد از آن بذرکار مکانیکی برزگر با سرعت پیشروی 6 کیلومتر بر ساعت، ریزدانه کار نیوماتیگی گاسپاردو با سرعت پیشروی 4 کیلومتر بر ساعت و در آخر بذرکار مکانیکی برزگر همدان با سرعت پیشروی 4 کیلومتر بر ساعت، به ترتیب با 05/1، 96/0 و 71/0 هکتار بر ساعت قرار دارند.

نتیجه‏گیری نهایی

بررسی کلی نتایج تحقیق نشان داد که ریز دانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو در پنج پارامتر مطالعه شده در این طرح، نسبت به بذرکار مکانیکی برزگر همدان (خطی­کار)، برتری معنی­دار دارد. ریزدانه کار نیوماتیکی نسبت به بذرکار مکانیکی برزگر موجب کاهش درصد شکستگی به میزان 83/3 % و افزایش ضریب یکنواختی عمق کاشت به میزان 4/11 %، ضریب یکنواختی فواصل طولی بذر به میزان 3/39 % ،درصد سبز به میزان 2/24 % و ظرفیت مزرعه ای به میزان 38/0 هکتار در ساعت، شده است. این نتایج طراحی و مکانیسم برتر موزع، شیاربازکن­ها و پوشاننده­های و تنظیمات مختلف ریز­دانه کار نیوماتیکی گاسپاردو نسبت به بذرکار مکانیکی برزگر همدان در کشت محصول کلزا را نشان می دهد. افزایش سرعت پیشروی تاثیر معنی­دار بر پارامترهای درصد شکستگی، ضریب یکنواختی عمق کاشت و ضریب یکنواختی فواصل طولی بذر، نداشته است. ولی موجب کاهش معنی دار درصد سبز و افزایش معنی دار ظرفیت مزرعه­ای شده است. در کل نتایج نشان داد که ریزدانه­کار نیوماتیکی گاسپاردو مدل 5V از نظر پارامترهای مورد بررسی در کاشت بذر کلزا نسبت به بذرکار برزگر همدان مناسب­تر می­باشد.

منابع

1-      احمدی ، م. 1378. کیفیت و کاربرد دانه­های روغنی ، نشر آموزش کشاورزی.

2-      احمدی، ا.، جابری معز، م. و احمدوند، گ. 1387. ارزیابی کارنده­های مختلف در ارتباط با میزان جریان بذر، جوانه زنی، عمق کاشت و یکنواختی توزیع بذر کلزا. پنجمین کنگره ملی مهندسی ماشین­های کشاورزی و مکانیزاسیون. دانشگاه فردوسی مشهد.

3-      برقعی ، ع. و همکاران. 1373. استاندارد روش آزمون دستگاه­های بذرکار شماره 2779، مؤسسه استاندارد صنعتی ایران.

4-      تقی نژاد، ج. 1396. مقایسه فنی و اقتصادی اثر کارنده­های مختلف با میزان بذر متغیر بر عملکرد کلزا در مغان، نشریه ماشین های کشاورزی. 7 (2): 535-527.

5-      خسروانی، ع.، جوادی، ا. و ظریف نشاط، س. 1385. ارزیابی فنی بذرکارهای نیوماتیکی و مکانیکی رایج در کشت چغندر قند، چهارمین کنگره ملی ماشین­های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشگاه تبریز.

6-      نوروزی، ع.، مینایی، س. و خسروانی، ع. 1383. ارزیابی ریزدانه­کارهای متداول و معرفی مناسب­ترین آنها برای برداشت مکانیزه کلزا، سومین کنگره ملی ماشین­های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشگاه کرمان.

7-      واحدی، ع. 1385. ارزیابی سه نوع کارنده و انتخاب بهترین آن­ها در کاشت کلزا. چهارمین کنگره ملی ماشین­های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشگاه تبریز.

8-      Adamsen, F. J, and Coffelt, T. A. 2005.  Planting date effects on flowering, seed yield, and oil content of rape and crambe cultivars. Journal of Industrial Crops and Products. 21(3): 293-307.

9-      Ivancan, S, Sito, S. and Fabijanic, G. 2004. Effect of precision drill operating speed on the intra-row seed distribution for parsley. Bio-systems Engineering. 89: 373-376.

10-  Karayel, D. 2009. Performance of a modified precision vacuum seeder for no-till sowing of maize and soybean. Soil & Tillage Research, 104(1): 121-125.

11-  Karayel, D., M. Wiesehoff, A. Özmerzi, and J. Müller. 2006. Laboratory measurement of seed drill seed spacing and velocity of fall of seeds using high speed camera system.  Computers and Electronics in Agriculture, 50(2): 89-96.

12-  Karayel, D. and Ozmerzi, A. 2002. Effect of tillage methods on sowing uniformity of maize. Canadian Bio-systems Engineering. 44: 2. 23-2.26.

13-  Khan, A. S., M. A. Tabassum and m. Farooq. 1992. Effect to mechanize seeding and planting operations in Pakistan. Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 23(3): 15-20.

14-  Codes, RNAM. T. 1983. Procedures for farm machinery. Pacific Regional Network for Agricultural Machinery and the Economic and Social Commission for Asia: 70-71.

15-  Senapati, P. C., P. K. Mohapatra and D. Setpathly. 1988. Field performance of seeding devices in rainfed situation in Orissa, India. A. M. A., 19(1):35-38.

16-  Srivastava, A., C. Goering and R. Rohrbach. 2006. Engineering Principles of Agricultural Machines. ASABE. Text Book. Copyright by the American Society of Agricultural and Biological Engineers.

17-  Yasir, S. H., Liao, Q., Yu, J., and He, D. 2012. Design and test of a pneumatic precision metering device for wheat. Agricultural Engineering International: CIGR Journal. 14(1), 16-25.

 



[1]-Yasir

[2]-Karayel

 

1-Senapati

2-Karayel and Ozmerzi