کاربردها

گاوآهن برگردان دار عملیات خاک ورزی و عملکردهای تهویه خاک زیر را انجام می دهد:

• خاکی که از طریق تردد ماشین آلات یا علل طبیعی 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 مناسب تبدیل می شود، آب را بهتر تخلیه می کند و پس از زمستان سریعتر گرم می شود.
• پوشش گیاهی را برگردان کرده، آن را دفن می کند و خاک سطحی را در معرض دید قرار می دهد. این در هنگام توسعه مزارع زراعی جدید در علفزارها یا دفن بقایای محصول، علف های هرز و آفات حشرات مفید است.
• دارای یک کف صاف است که تمام عرض کار خاک ورزی و ادوات را می پوشاند و بنابراین تمام خاک تا عمق خاکورزی بریده می شود، بلند می شود و برگردان می گردد.

معایب و محدودیت ها

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، مواد و مواد مغذی خاک فرسایش یافته باعث آلودگی در مسیرهای آب سطحی گیرنده آنها می شود. سله بستن سطح خاک با تأثیر بر 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. گاوآهن برگرداندار به بیشترین انرژی برای کار در واحد سطح مزرعه در میان تمام ادوات خاکورزی، به استثنای زیرشکن عمیق نیاز دارد.

در نتیجه این معایب گاوآهن برگرداندار، استفاده منظم از آن 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 گاوآهن 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 گاوآهن با استفاده از آفت کش ها یا گیاهان پوششی جبران می شود. عدم استفاده از گاوآهن برگرداندار نیز منجر به افزایش تجمع مواد آلی در خاک می شود. ضمن اینکه این ادوات همچنان در حال استفاده در آب و هوای سرد و مرطوب شمالی است، جایی که اهمیت افزایش زهکشی خاک و گرم شدن بهار بیشتر از معایب آن است.

بستر بذر و روش های کاشت

گندم را می توان در خاک تهیه شده به روشهای متنوع ایجاد کرد. سیستم های خاکورزی شدیدتر شامل وارونگی کامل خاک با گاوآهن های برگرداندار یا دیسک های سنگین و به دنبال آن خاکورزی ثانویه با انواع مختلف ادوات ثانویه می باشد. در روش های دیگر خاکورزی و کشت، کاشت مستقیم (صفر خاک‌ورزی) است که بذر را در شکافی که در خاک ایجاد شده است قرار می‌دهد که در غیر این صورت از زمان برداشت محصول قبلی دست‌نخورده باقی مانده است. روش آماده سازی زمین به نوع خاک بستگی دارد. زمان و موقعیت در دسترس؛ بارش باران؛ هزینه و در دسترس بودن ادوات، نیروی کار و سوخت؛ خطر فرسایش خاک؛ و کنترل علف های هرز، آفات و بیماری ها. شخم به طور سنتی برای کنترل علف های هرز و دفن بقایا و مناسب ساختن خاک برای استفاده از وسایل دیگر برای خاکورزی مناسب به کار می رفته است. در حالت ایده‌آل، خاک‌ورزی باید به اندازه‌ای خوب باشد که تماس نزدیک بین بذر و خاک ایجاد کند تا جذب آب برای جوانه‌زنی تسهیل شود و به قرارگیری دقیق بذر در عمق بهینه کمک کند. شخم زدن و کشت ثانویه باعث تسکین تراکم سطح می شود و اختلال مرتبط با آن به هوادهی خاک کمک می کند. حرکت و تهویه خاک علاوه بر کمک به رشد ریشه، ممکن است به دلیل افزایش فعالیت میکروبی، منجر به تخلیه مواد مغذی، به ویژه نیترات شود. بسترهای بذر با خاکدانه های 2-3 و 1-2 میلی متر در خاک های لومی و رسی به ترتیب به عنوان بهینه ذکر شده اند، اما استقرار از بسترهای بذری که بسیار کلوخه تر هستند امکان پذیر است و در صورت وجود خطر اغلب خاک در حال تشکیل پوسته یا فرسایش ترجیح داده می شود.

علی‌رغم مزایای طولانی مدت سیستم‌های مبتنی بر شخم، در بسیاری از مناطق تولید گندم تغییری به سمت روش‌های حداقلی کشت صورت گرفته است، به‌ویژه زمانی که ماشین‌آلات توسعه یافته‌اند تا در کار و زمان صرفه‌جویی کنند. چنین تکنیک هایی همچنین تولید گندم را در خاک های خیلی مرطوب، سنگین یا کم عمق که امکان شخم سالانه را فراهم می کند، تسهیل کرده است. حداقل کشت به درجات مختلف باعث کاهش عمق کشت و درجه بهم خوردن خاک، میزان نیترات آزاد شده و در معرض خطر شستشو، میزان تجزیه مواد آلی و دی اکسید کربن آزاد شده در جو، تبخیر رطوبت و خاک می شود.. با فرسایش این حال، سیستم‌های کشت کاهش‌یافته، به نفع علف‌های هرز، و اب نیز هستند.
عمق کاشت گندم معمولاً بین 25 تا 100 میلی متر است. عمق بهینه برای شرایط معتدل و مرطوب حدود 30 میلی‌متر است، اما کاشت عمیق‌تر در شرایط خشک‌تر یا برای جلوگیری از اثرات سمی گیاهی برخی علف‌کش‌های باقی‌مانده ترجیح داده می‌شود. گندم را می‌توان از طریق خطی کارهای مختلف یا با پخش سطحی (از طریق ادواتی از بذرپاش‌ دستی گرفته تا کودپاش‌ بزرگ پنوماتیکی) کاشت کرد. خطی کارها کنترل بیشتری بر عمق و فاصله بین ردیف ها می دهد (معمولاً 100 تا 200 میلی متر از هم فاصله دارند)، اما بذر پاشی سریع تر است و امکان کاشت را در خاک های مرطوب یا در زمین های ناهموار فراهم می کند.
عملیات خاک‌ورزی مورد استفاده در آماده‌سازی بستر بذر، سیستم خاک‌ورزی مورد استفاده در تولید محصول را مشخص می‌کند. سیستم هایی که از گاوآهن برگرداندار استفاده می کنند اغلب به عنوان خاکورزی معمولی نامیده می شوند. سیستم هایی که از گاوآهن چیزل به جای گاوآهن قالبی استفاده می کنند اغلب به عنوان خاک ورزی حفاظتی شناخته می شوند زیرا باعث وارونگی کمتر خاک می شوند و بقایای محصول بیشتری را در سطح خاک برای محافظت در برابر فرسایش باد و آب باقی می گذارند. سیستم‌های خاک‌ورزی حفاظتی همچنین می‌توانند شامل استفاده از گاوآهن برگرداندار در صورت استفاده در بهار به جای پاییز و/یا اگر شدت عملیات خاک‌ورزی ثانویه نسبت به روش معمول کاهش یافته باشد و بقایای گیاهی بیشتری در سطح خاک باقی بماند. آن دسته از سیستم هایی که برای آماده سازی بستر بذر صرفاً به ابزار کاشت/کمبینات متکی هستند، بدون خاک ورزی یا خاکورزی صفر نامیده می شوند. معنای اصطلاحات خاکورزی معمولی و خاکورزی حفاظتی نسبی است و از منطقه ای به منطقه دیگر متفاوت است و در طول زمان تغییر می کند.

بذر

بذر ها هم زنده و هم منبع حیات هستند. بذر یک تخمک لقاح یافته بالغ (جنین) است که دارای ذخایر انرژی (گاهی از دست رفته) و پوشش یا پوشش محافظ است. این یک گیاه کوچک است که برای حمل و نقل بسته بندی شده است. بقای بسیاری از گیاهان گلدار به تولید تعداد کافی بذر زنده بستگی دارد. این امر به ویژه در مورد علف های هرز یکساله که توسط بذر تکثیر می شوند صادق است و بنابراین جلوگیری از تولید بذر کلیدی برای رفع مشکلات آینده است. عدم جلوگیری از تولید بذر علف های هرز منجر به افزایش تعداد بذر در خاک و متعاقباً علف های هرز در محصولات و مناظر می شود.
آسیب وارد شده به خاک توسط گاوآهن برگرداندار و اینکه چگونه شخم معمولاً مشکل علف های هرز را بدتر می کند در چند دهه گذشته با ظهور حداقل خاک ورزی و کشاورزی بی خاکورزی کشف نشده است. بنا براین معایب گاوآهن برگرداندار، هنوز باید به طور دقیق تر بررسی شود.