کاربرد ادوات مختلف خاکورزی
مقدمه
خاک ورزی، در کشاورزی، عبارتست از آماده سازی خاک برای کاشت و آماده سازی بستر برای کشت می باشد. به طور دقیق تر خاک ورزی عبارت است از بهم زدن خاک و ایجاد شرایط مطلوب توسط ادوات مکانیکی. از ادوات کشاورزی برای رسیدن به شرایط مطلوب از طریق پودر کردن و برش و جا به جا کردن خاک می باشد. خاک برای تغییر ساختار، از بین بردن علفهای هرز و مدیریت بقایای محصولات قبلی باید خاکورزی شود. اصلاح ساختار خاک اغلب برای تسهیل جذب، ذخیره و انتقال آب و ایجاد محیط مناسب برای دانه ها و ریشه ها ضروری است. علاوه بر اینها، در کاربرد ادوات مختلف خاکورزی، از بین بردن علف های هرز مهم است، زیرا آنها برای آب، مواد مغذی و نور با محصول هدف رقابت می کنند. بقایای گیاهی روی سطح باید مدیریت شود تا شرایط مناسب برای کاشت و کشت یک محصول فراهم شود.
به طور کلی، اگر اندازه خاکدانه ها یا ذرات خاک رضایت بخش باشد، آماده سازی بستر بذر تنها شامل حذف علف های هرز و مدیریت بقایا می شود. متأسفانه اقدامات مرتبط با کاشت، کشت و برداشت معمولاً باعث تخریب ساختار خاک می شود.
مراحل آماده سازی بستر بذر به بافت خاک و تغییر مورد نظر در اندازه خاکدانه ها بستگی دارد. در خاکهای با بافت درشت، خاکورزی باعث افزایش اندازه خاکدانهها میشود، مشروط بر اینکه این کار زمانی انجام شود که فقط منافذ کوچک با آب پر شده باشند. خاک اگر خیلی خیس یا خیلی خشک باشد، هنگام استفاده از ادوات خاکورزی اولیه ، توان مورد نیاز برای شکستن کلوخه های خشک یا بریدن کلوخ های خیس بسیار زیاد است.
خاک ورزی، به ویژه شخم معمولی و استفاده از گاوآهن، ممکن است یک لایه زیرین سخت ایجاد کند – یعنی یک لایه فشرده درست در زیر ناحیه ای که توسط ادوات خاکورزی شخم خورده است. این موضوع بازده محصول را کاهش می دهند و باید شکسته شوند تا اجازه دهند آب در داخل و زیر منطقه خرد شده برای محصولات بعدی ذخیره شود. خاک ورزی همچنین با از بین رفتن خاک حاصلخیز سطحی به دلیل فرسایش همراه است که تحدیدی جدی برای طول عمر زمین های قابل کشت است.
ادوات خاکورزی اولیه
ادواتی که برای شکستن و سست کردن خاک در عمق 15 تا 90 سانتی متری (6 تا 36 اینچ) استفاده می شوند، ممکن است ادوات خاکورزی اولیه نامیده شوند. این ادوات شامل گاوآهن برگرداندار، دیسکهای کشاورزی، روتیواتور، چیزل و زیرشکن ها می باشند.
گاوآهن برگرداندار برای شخم بسیاری از انواع خاک سازگار است. برای برگرداندن و پوشاندن بقایای محصولات به خوبی مناسب است. قسمتی که خاک را می شکند سوک می گویند. از پایه، وارسوال، کفش و صفحه برگردان تشکیل شده است.
هنگامی که یک تکه خاک را برگردان می کند، یک لایه یا شیار را برش می دهد و یک نوار خاک را به یک طرف برگردان می کند که به آن شیار شخم می گویند. هنگامی که شخم زدن از وسط زمین شروع می شود و در برگشت هم در جهت مخالف تراکتور حرکت می کند و خاک را در جهت مخالف می ریزد در نتیجه در وسط زمین یک نوار پشته ای و برجسته ایجاد می شود. در حالتی هم شخم از محیط شروع و به مرکز ختم شود در وسط زمین یک جوی ایجاد می شود. معمولا کشاورزان برای آنکه شیب زمین به هم نخورد و در دراز مدت، با پستی و بلندی مواجه نشود یک فصل یا یک سال از مرکز زمین شخم شروع می شود و شخم بعدی از محیط شروع می گردد و یا بالعکس، تا بدین ترتیب تسطیح زمین بهم نخورد.
خاک های مختلف به گاوآهن های برگرداندار با شکل های مختلف نیاز دارند تا درجه یکسانی از پودر شدن خاک را ایجاد کنند.
برش و نفوذ به داخل خاک وظیفه لبه برشی گاوآهن برگرداندار است. ظاهر و زوایای آن با توجه به نوع خاک تغییر می کند، به ویژه در مکش پایین یا تقعر سطح زیرین آن. به طور کلی، سه درجه مکش پایین تشخیص داده می شود: منظم برای خاک سبک، عمیق برای خاک خشک معمولی، و دو عمق برای خاک های رسی و شنی. علاوه بر این، تیغه دارای مکش افقی است، یعنی مقداری است که نوک آن خارج از خط با سمت پایین خم شده است. مکش رو به پایین باعث می شود که گاوآهن در صورت کشیده شدن به سمت جلو به عمق مناسب نفوذ کند، در حالی که مکش افقی باعث می شود که گاوآهن عرض شیار مورد نظر را ایجاد کند.
اندازه های خیش در گاوآهن برگرداندار به عرض بین سوک و کفش اشاره دارد. عرض کار هر خیش معمولاً بین 10 تا 18 اینچ (25 تا 45 سانتیمتر) است، اگرچه انواع بزرگتر و با کاربرد خاص وجود دارد.
در مزارع مکانیزه مدرن، خیش گاوآهن به ادوات کششی یا به صورت سوار به تراکتور متصل می شود. آنها به صورت جفت به راست و چپ (دو طرفه) یافت می شوند، با مزیت پرتاب خاک بریده شده در یک جهت ثابت در حین انجام چرخش ها.
دیسک های کشاورزی
دیسک های کشاورزی مجموعه ای از دیسک ها یا بشقاب ها هستند که مقعر بوده و از فولاد سخت شده تولید شده اند. در دو نوع لبه صاف و لبه دندانه دار تولید می شوند. قطر آنها بین 50 تا 95 سانتی متر (20 تا 38 اینچ) می باشد. اینها اصطکاک را با چرخیدن و غلت خوردن روی خاک به جای آنکه کشیده شوند، کاهش می دهد. نیروی مورد نیاز برای کشش آنها، تقریباً مانند گاوآهن برگردانداراست. گاوآهن دیسکی در موقعیتهایی که گاوآهن برگرداندار نمی توانند کار کنند، مانند خاکهای چسبنده بدون شخم، در مزارع با کلوخ فراوان، در زمینهای سخت خشک، در خاکهای با بقایای زیاد، و حتی برای شخم زدن عمیق، به خوبی کارایی دارند. دیسک های کشاورزی به صورت کششی یا سوار هستند که البته بیشتر به صورت کششی تولید می شوند چون که کارایی بهتری دارند و وظایف خود را به خوبی انجام می دهند.
روتیواتورها
روتیواتورها یکی از مهمترین چالش ها در کاربرد ادوات مختلف خاکورزی می باشند. ویژگی اساسی گاوآهن دوار یا روتیواتورها عبارتست از مجموعه ای از تیغه ها هستند که توسط یک منبع قدرت یا محرک روی شفت می چرخند. تیغه ها خاک را خرد می کنند و به سمت کاپوت پشتی پرتاب می کنند که مجموعه تیغه ها را می پوشاند. این ماشینها میتوانند بسترهای مناسبی برای بذر ایجاد کنند، اما هزینه بالا و نیاز به نیروی اضافی آنها، پذیرش عمومی محدودی را البته در زراعت برای آنها ایجاد کرده است. ولی در باغات به وفور می توانند مورد استفاده قرار بگیرند.
چیزل ها
چیزل ها مجهز به بیلچه ها یا سوک های باریک دو سر هستند که بر روی پایه های بلندی نصب می شوند. این سوک ها خاک را می شکافند و آن را بهم می زنند، اما مانند گاوآهن برگرداندار و گاوآهن دیسکی، برگردان و پودر نمی شوند. چیزل ها علاوه بر کارکرد معمولی که دارند و به عنوان یکی از ادوات خاکورزی اولیه در اغلب خاک ها شناخته می شوند می توانند برای سست کردن خاک های خشک و سخت قبل از استفاده از گاوآهن استفاده شوند. همچنین برای شکستن خاک سخت کف، که گاوآهن ایجاد کرده است، مفید است.
زیرشکن ها در اصل مشابه چیزل ها هستند، اما بسیار سنگین تر و عمیق کار تر هستند، زیرا از آنها برای نفوذ به خاک تا عمق 50 تا 90 سانتی متری (20 تا 36 اینچ) استفاده می شود. تراکتورهای 60 تا 85 اسب بخاری برای کشیدن زیر شکن تک خیش، با عمق 90 سانتی متری (36 اینچ) مورد نیاز هستند. گاهی اوقات زیرشکن ها برای ساخت کانال های زهکشی زیرسطحی، به یک ضمیمه گوه ای شکل مجهز می شوند.
خاک ورزی ثانویه
خاک ورزی ثانویه، برای بهبود بستر بذر از طریق افزایش پودر شدن و ریزتر شدن خاک، حفظ رطوبت از طریق از بین بردن علف های هرز و بریدن بقایای گیاهی، با استفاده از انواع مختلف کولتیواتورها، دیسک ها و پنجه ها، غلتک ها و غیره انجام می شود. ادوات خاکورزی ثانویه که برای هم زدن خاک در اعماق نسبتا کم عمق استفاده می شود، معمولاً پس از عملیات خاکورزی اولیه عمیق تر استفاده می شود. با این حال، برخی از ابزارهای خاکورزی اولیه برای خاکورزی ثانویه قابل استفاده هستند.
هنگامی که رطوبت کم است و کنترل و کاهش فرسایش بادی و آبی ضروری است، گاهی اوقات خاک ورزی به گونه ای انجام می شود که بقایای گیاهی روی سطح باقی می ماند. این سیستم را کشت حفاظتی می نامند.
کولتیواتورها
مقداری کنترل علف های هرز و میزان آنها با خاک ورزی به دست می آید. در مزارع مکانیزه این اغلب با کولتیواتور که توسط تراکتور کشیده می شود انجام می شود. هنگامی که بستر بذر خوب فقط در ردیف تهیه شود، محصول بذر می تواند جلوتر از علف های هرز ایجاد شود. شخم زدن با گاوآهن برگرداندار بذرهای علف های هرز را دفن می کند، جوانه زدن آنها را به تاخیر می اندازد و عملیات مورد نیاز برای کنترل آنها را کاهش می دهد.
از آنجایی که میزان بارندگی و توزیع به ندرت با نیازهای محصول مطابقت دارد، کشاورزان معمولاً روشهای خاکورزی را ترجیح میدهند که ذخیرهسازی رطوبت خاک را در زمانهایی که محصولات در حال رشد نیستند، تشویق میکنند. از نقطه نظر رطوبت خاک، هرگونه عمل خاکورزی که علفهای هرز را کنترل نمیکند و منجر به جذب و حفظ رطوبت بیشتر در طول دوره ذخیرهسازی میشود، احتمالاً غیرضروری یا نامطلوب است.