انواع روش های خاکورزی و انواع گاوآهن تراکتور

به طور سنتی، بیشتر عملیات خاک‌ورزی شامل خاک‌ورزی اولیه و سپس خاک‌ورزی ثانویه است. از این ترکیب سنتی به عنوان «خاک‌ورزی متعارف» یاد می‌شود، اگرچه این اصطلاح برای هر سیستم خاک‌ورزی که برای یک دوره زمانی مورد استفاده قرار گرفته است نیز به کار می‌رود. خاک ورزی اولیه معمولاً شامل خاکورزی نسبتاً عمیق (15 تا 25 سانتی متر) با استفاده از گاوآهن برگردان دار یا گاوآهن قلمی (چیزل) است. در مقابل، خاک ورزی ثانویه نسبتا کم عمق (10-15 سانتی متر) است و برای پودر کردن و تثبیت خاک برای تشکیل بستر بذر مناسب استفاده می شود. خاک ورزی اولیه و ثانویه معمولاً به طور یکنواخت در سراسر یک مزرعه انجام می شود. در چند دهه اخیر قرن بیستم شاهد تلاش‌های هماهنگ برای کاهش میزان و درجه خاک‌ورزی با اتخاذ روش‌های خاک‌ورزی کاهش‌یافته، کم خاکورزی، یا خاکورزی با کم عمق بوده ایم. خاک‌ورزی کاهش‌یافته امکان کاهش عمق، درجه و دفعات خاک‌ورزی را فراهم می‌کند، در حالی که «حداقل خاک‌ورزی» به حداقل بهم زدن خاک لازم برای تولید محصول یا سایر نیازهای خاک‌ورزی خاک اشاره دارد. خاک‌ورزی کم‌عمق، که گاهی به آن «خاک‌ورزی بدون برگرداندن» می‌گویند، شامل محدود کردن خاک‌ورزی به عمق کم (کمتر از 15 سانتی‌متر) خاک است. معمولاً خاک واژگون یا وارونه نمی‌شود، بنابراین عملیات خاک‌ورزی اغلب «خاک‌ورزی بدون شخم» نامیده می‌شود. به طور کلی، انگیزه اصلی در پشت چنین پیشرفت‌هایی کاهش درجه تخریب خاک است.
در بسیاری از موارد، خاکورزی یکنواخت در سراسر یک مزرعه ممکن است مورد نیاز یا مطلوب نباشد. برای محصولات ردیفی مانند ذرت و سیب زمینی، خاک ورزی را می توان به قسمتهایی از مناطق که کشت انجام می شود در سراسر یک مزرعه محدود کرد. خاک ورزی با عرض کار جزئی بر اساس این مفهوم است که شرایط بستر بذر را می توان به ردیف کاشت محدود کرد، در حالی که مناطق بین ردیفی، کمتر یا نوع متفاوتی از عملیات خاک ورزی را دریافت می کنند. به عنوان مثال، در آب و هوای نیمه خشک، برای تولید ذرت، می توان از خاکورزی برای ایجاد یک “منطقه کاشت” استفاده کرد که با شرایط بستر برای جوانه زنی و استقرار بهینه بذر مشخص می شود، در حالی که در ناحیه بین ردیفی، ساختار خاک درشتی حفظ می شود تا آب و رطوبت بهتر حفظ شود. به طور خلاصه بدین معنی که خاکورزی شدید و نرم کردن خاک فقط در ردیف های کشت انجام می شود. علاوه بر این، پوشش بقایای محصول را می توان در منطقه بین ردیفی برای تسهیل حفاظت از آب و خاک حفظ کرد.
عملیات اصلی خاکورزی شامل معکوس کردن، سست کردن، اختلاط و پودر کردن یا کلوخه کردن خاک می باشد. برای دستیابی به این عملیات از ابزارهای خاکورزی خاص که در محدوده ای از اعماق خاک کار می کنند استفاده می شود. برگرداندن خاک به بهترین وجه با استفاده از گاوآهن برگردان انجام می شود، در حالی که سست کردن خاک را می توان با استفاده از چندین ابزار خاکورزی به دست آورد. گاو آهن تیلر یا کولتیواتورهای دوار برای مخلوط کردن خاک مناسب هستند و بنابراین اغلب برای مخلوط کردن کودها و مواد آلی در خاک استفاده می شوند. بقایای گیاهی اغلب می تواند برای ادوات خاکورزی از نظر تداخل در عملیات خاکورزی مشکل ایجاد کند. در چنین شرایطی، دیسک‌ها اغلب در ترکیب با ادوات خاک‌ورزی برای بریدن یا منحرف کردن بقایای محصول به دور از منطقه خاک‌ورزی استفاده می‌شوند.

تاریخچه گاواهن و مزایا و معایب آن

اصطلاح گاواهن برگرداندار یا گاو آهن تراکتور به وسیله‌ای توصیف می‌شود که خاک را برش می‌دهد، آن را بلند می‌کند و حداقل تا حدی آن را با استفاده از یک صفحه منحنی یا آینه صفحه برگردان وارونه می‌کند. مفهوم گاواهن برگرداندار یک مفهوم قدیمی است. گاواهن های چوبی بیش از 5000 سال است که در آسیا و آفریقا وجود داشته اند و نسخه های اقتباس شده آن 500 سال پیش در اروپا مورد استفاده قرار می گرفتند که دارای میله کششی برای حیوانات، چرخ ها، یک برش پیشرو، تیغه برش خاک، و صفحه برگردان است.
پیش ساز گاوآهن برگردان دار مدرن توسط توماس جفرسون، از ویرجینیا در ایالات متحده، در حدود سال 1790، پس از مشاهده طرح های گاواهن اروپایی، اختراع شد. او ابتدا یک قالب چوبی را طراحی و آزمایش کرد که به راحتی می توان آن را کپی کرد و از روی آن ساخت. در سال 1814 او آنها را از آهن ساخته و به زودی در سراسر آمریکای شمالی و اروپای غربی شناخته شد.

گاواهن چوبی متعلق به توماس جفرسون

در سال 1837، جان دیر، از ورمونت در ایالات متحده، گاواهن مدرن را اختراع کرد که از فولاد صاف و خود تمیز شونده برای صفحه برگردان به جای چدن استفاده شد. تا سال 1847 شرکت او بیش از 1000 گاواهن در سال تولید می کرد و کارخانه Moline Plough Works تا سال 1875 سالانه 75000 گاواهن تولید داشت. بعدها و با ساخت موتور و تراکتور، انواع گاوآهن رومانی و گاوآهن تراکتور فرگوسن یاخته شدند که البته امروزه کمتر به این نام ها کاربرد دارند.

گاواهن برگردان عملیات خاک ورزی و عملکردهای تهویه خاک زیرین را با جزئیات و مراحل زیر انجام می دهد و این مزایا را دارد:

• خاکی را که از طریق تردد ماشین آلات یا دلایل طبیعی دیگر فشرده شده است را تا عمق 100 تا 200 میلی متر زیر سطح خاک برش می دهد، بلند می کند، می شکند و نرم می کند. خاک شخم زده راحت تر به بستر بذر تبدیل می شود، آب را بهتر تخلیه می کند و پس از زمستان سریعتر گرم می شود.
• پوشش گیاهی را واژگون می کند، آن را دفن می کند و خاک سطحی را در معرض دید قرار می دهد. این موضوع در هنگام توسعه مزارع جدید در علفزارها یا دفن بقایای محصول، علف های هرز و آفات حشرات مفید است.
• دارای یک کف صاف است که تمام عرض منطقه خاک ورزی را می پوشاند و بنابراین تمام خاک تا عمق خاک ورزی بریده می شود، بلند شده و نرم می شود.

گاواهن برگردان دارای یک سری معایب است که در ادامه اشاره می شود:
عمل دفن اکثر پوشش های گیاهی سطحی، سطح خاک را در برابر فرسایش باد و آب آسیب پذیرتر می کند و منجر به افزایش منابع خاک و کود می شود. علاوه بر این، ماده و مواد مغذی خاکی که فرسایش یافته اند چون همراه آب شسته می شود باعث آلودگی در مسیرهای آب سطحی و مناطق دیگر می شود. سله بستن سطح خاک با تأثیر پذیرفتن از بارندگی و در نتیجه کاهش نفوذ آب می تواند مشکل ساز باشد. علاوه بر این، شخم مداوم می تواند ساختار خاکدانه را به طور قابل توجهی تخریب کند و منجر به کاهش حرکت آب و هوا، رشد ریشه و عملکرد محصول شود. گاواهن برگردان به بیشترین انرژی یا توان کششی برای کار در واحد سطح مزرعه در میان تمام ادوات خاکورزی، به استثنای زیرشکن عمیق نیاز دارد.
در نتیجه این معایب، استفاده منظم از گاواهن در 20 سال گذشته به طور قابل توجهی در بیشتر نقاط جهان کاهش یافته است. به عنوان مثال، خدمات تحقیقات کشاورزی وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA) تخمین زده است که استفاده از گاواهن توسط کشاورزان آمریکایی از 75 تا 85 درصد در سال 1980 به کمتر از 10 درصد در سال 1993 کاهش یافته است. مشکلات علف های هرز و آفات حشرات در غیاب این گاواهن با استفاده از آفت کش ها یا گیاهان پوششی جبران می شود. کمتر استفاده کردن از گاوآهن تراکتور نیز منجر به افزایش تجمع مواد آلی در خاک می گردد. این ادوات همچنان در حال استفاده در آب و هوای سرد و مرطوب شمالی است، جایی که مزایایی از جمله افزایش زهکشی خاک و گرم شدن سطح خاک در فصل بهار بیشتر از معایب آن است.
منابع

ScienceDirect

M R Carter, E McKyes, CULTIVATION AND TILLAGE, 2005, Elsevier Ltd, 356-361.
Cannell RQ and Hawes JD (1994) Trends in tillage practices in relation to sustainable crop production with special reference to temperate climates. Soil Tillage Research 30: 245–282.