کاشت مستقیم ذرت در بقایای گندم در مناطق خشک و نیمه خشک مشکلاتی را به همراه دارد. سفتی زمین به لحاظ تبخیر زیاد و همچنین وجود بقایای انبوه در سطح مزرعه مشکل عدم نفوذ شیاربازکن ها را به دنبال دارد. در تحقیق حاضر اثر پیش بر دندانه دار محرک روی قابلیت نفوذ کارنده در در اینگونه شرایط مورد بررسی قرار گرفت.  ابتدا پیش بر دندانه دار مجهز به هیدروموتور ساخته و روی یک ردیفکار مرسوم سوار شد. سپس تاثیر سه سطح نسبت سرعت پیش بر (نسبت سرعت خطی پیش بر به سرعت پیشروی: 2/1، 2، 3) در دو سطح میزان بقایای اولیه (بسته بندی شده و خارج شده و تمام بقایا) ودر دو حالت بکارگیری و عدم بکارگیری ضمیمه ردیف تمیزکن روی عمق کاشت، یکنواختی عمق کاشت، شاخص سرعت جوانه زنی، میزان بقایای سطحی بعد از عملیات کاشت و شاخص های مربوط به فواصل بین بذرها (چندتایی، نکاشت، کیفیت تغذیه و دقت) مورد بررسی قرار گرفت. سپس نتایج با تیمار شاهد (پیش بر غیر محرک) مقایسه شدند. نتایج نشان داد که عمق کاشت ویکنواختی آن با افزایش نسبت سرعت به طور معنی داری افزایش یافته است به طوریکه در نسبت سرعت 2 عمق کاشت مطلوب (5 سانتی متر ) با حداکثر یکنواختی حاصل شد. شاخص سرعت جوانه زنی با افزایش عمق کاشت در نتیجه افزایش نسبت سرعت افزایش یافت. بیشترین مقدار شاخص سرعت جوانه زنی در نسبت سرعت 2 حاصل شد. پیش بر دندانه دار محرک به علت کاهش میزان بقایای سطحی روی ردیف ها با کاهش دو شاخص نکاشت و دقت همراه بود که مطلوب می باشد. کاشت با کارنده مجهز به ردیف تمیزکن در نسبت سرعت 2 و در کرت های بقایای بسته بندی شده 31% کاهش در شاخص نکاشت و 33% کاهش در شاخص دقت را به دنبال داشت. شاخص کیفیت تغذیه در همان شرایط 70 در صد بود که نسبت به تیمار شاهد 11% افزایش داشته است.

 

فهرست مطالب

 

 

شماره و عنوان                                                                                صفحه

فصل اول. 1

مقدمه. 2

فصل دوم. 9

مروری بر پژوهش های گذشته. 10

2- 1- کارنده های سیستم های حفاظتی.. 10

2-2- روش های ارزیابی کار ردیفکار 11

2-2-1- میانگین.. 12

2-2-2- انحراف معیار 12

2-2-2-1- شاخص چند تایی.. 14

2-2-2-2- شاخص نکاشت.. 14

2-2-2-3- شاخص کیفیت تغذیه. 14

2-2-2-4- دقت.. 15

2-3- بیان میزان بقایای گیاهی.. 15

2-3-1- درصد پوشش سطح. 15

2-4- روش محاسبه بقایای سطحی.. 16

2-4-1- روش مقایسه عکس… 16

2-4-1- روش محاسبه ای تبدیل وزنی.. 16

2-5- عوامل موثردر کاشت ذرت.. 17

2-5-1- تاثیر یکنواختی فاصله بذر روی ردیف و سرعت کاشت بر عملکر د. 17

2-5-2- عمق کاشت.. 21

2-3- ضمائم کارنده ها برای سیستم های حفاظتی.. 22

2-3-1- ردیف تمیزکن.. 22

2-3-2- پیش بر. 22

2-4- پژوهش های انجام گرفته بر روی  ردیف تمیزکن ها ، پیش برها  و مقایسه آنها 23

فصل سوم. 35

مواد و روشها 36

3-1- اهداف کلی پژوهش… 36

3-2- طرز کار ریفکار نیوماتیکی با پیش بر محرک استفاده شده در این پژوهش… 36

3-3- اجزای تشکیل دهنده ردیفکار نیوماتیکی با پیش بر محرک.. 38

3-4- مراحل طراحی و ساخت ردیفکار نیوماتیکی با پیش بر محرک.. 39

3-4-1- ساخت پیش بر دندانه دار 40

جدول 3-1. 40

3-4-2- ساخت مکانیزم شیاربازکن دوبشقابی.. 41

3-4-3- اضافه کردن ردیف تمیزکن.. 43

3-4-5- اجزای به کار رفته در مدار هیدرولیک برای محرک کردن پیش بر دندانه دار 46

3-4-6- طراحی سیستم انتقال قدرت هیدرولیکی.. 49

3-4-6-2- انتخاب هیدروموتور 50

3-4-7- طراحی سیستم رانش تسمه ای از پولی محرک پروانه مکنده به پولی  قرار گرفته بر روی شافت پمپ هیدرولیک (بر اساس استاندارد ASAE) 51

3-4-8- طراحی سیستم رانش زنجیری از پولی قرار گرفته بر روی شافت هیدروموتور به پولی قرار گرفته روی پیش بر (بر اساس استاندارد ASAE ) 55

3-5- طرح آماری استفاده شده در پژوهش… 57

3-6- شرایط مزرعه محل پژوهش… 58

3-7- تعیین میزان بقایای لازم برای حفظ شرایط خاکورزی حفاظتی.. 59

3-8- اندازه گیری میزان بقایا در مزرعه. 60

3-9- محاسبه نسبتهای سرعت پیش بر محرک.. 61

 

3-10- مراحل انجام پژوهش… 62

3-10-1 آماده سازی زمین و اعمال تیمارها 62

3-10-2- عملیات کاشت و آبیاری.. 63

3-11- روش های اندازه گیری متغیرهای پژوهش… 64

3-11-1- اندازه گیری میزان بقایای بجا مانده بر روی ردیف های کشت.. 64

3-11-2- سرعت سبز شدن. 65

3-11-3- اندازه گیری فاصله بین بوته ها 66

3-11-4- اندازه گیری عمق قرار گیری بذر 67

فصل چهارم. 36

بحث و نتایج. 71

4-1- ارزیابی بقایای سطحی بعد از عملیات کاشت.. 71

4-2- ارزیابی عمق کاشت.. 74

4-3- ارزیابی انحراف معیار عمق کاشت.. 77

4-4- ارزیابی شاخص سرعت جوانه زنی.. 80

4-5- ارزیابی شاخص های کاشت.. 84

4-5-1- ارزیابی شاخص چند تایی.. 85

4-5-2- ارزیابی شاخص نکاشت.. 87

4-5- 3- ارزیابی شاخص کیفیت تغذیه. 90

4-5-4- ارزیابی دقت.. 94

4-6- نتایج کلی.. 97

4-7- پیشنهادات.. 97

فصل پنجم. 71

فهرست منابع. 100

فصل ششم. 117

پیوست.. 107

 

فهرست شکلها

عنوان و شماره                                                                                صفحه

شکل ‏2‑1: سه نوع پیش بر صاف، کنگره ای و دندانه دار مورد مطالعه در تحقیق بیانچینی و همکاران   29

شکل ‏2‑2: بقایای برش خورده توسط دو پیش بر صاف (b) و دندانه دار (a) 29

شکل ‏2‑3:  (الف) یک واحد برش دوتائی مجهز به دو شیار بازکن فعال هم محور (ب)شماتیک مسیر انتقال نیرو به واحد برش.. 32

شکل ‏2‑4:  (الف) نصب یک دیرك افزار در انتهای ماشین جهت نصب لوله های سقو ط بذر و پو شاننده ها ی شاخکی  (ب) لوله های سقوط بذر متصل به بازوهای فنری نصب شده بر روی دیرك افزار عقب.. 33

شکل ‏3‑1: انتقال قدرت از پولی محرک (که خود توسط چهار شاخ کاردان به پی تی او وصل می شود) به پروانه مکنده و  پمپ هیدرولیک.. 38

شکل ‏3‑2: بخش های اصلی ردیفکار نیوماتیکی با پیش بر محرک.. 39

شکل ‏3‑3: پیش بر دندانه ای ساخته شده در این پژوهش… 41

شکل ‏3‑4: شیار بازکن ساخته شده در این پژوهش… 42

شکل ‏3‑5: نحوه اتصال بازوهای شیار بازکن به شاسی.. 42

شکل ‏3‑6: ردیف تمیزکن استفاده شده در این تحقیق.. 43

شکل ‏3‑7: نحوه اتصال ردیف تمیزکن به شاسی و محل قرارگیری آن. 44

شکل ‏3‑8: شماتیک پوشاننده به همراه ابعاد و اندازه آن (نمای بالا) 45

شکل ‏3‑9: پوشاننده و نحوه اتصال آن به شاسی.. 45

شکل ‏3‑10: مدار هیدرولیک طراحی شده در این تحقیق.. 46

شکل ‏3‑11: هیدروموتور و پمپ هیدرولیک استفاده شده در مدار هیدرولیک به ترتیب از راست به چپ    47

شکل ‏3‑12: شیر تنظیم جریان هیدرولیک و شیر فشار شکن به ترتیب از راست به چپ.. 48

شکل ‏3‑13: مخزن روغن و شیلنگها و اتصالات هیدرولیک به ترتیب از راست به چپ.. 48

شکل ‏3‑14: پمپ هیدرولیک چرخنده خارجی با جابجایی ثابت.. 50

شکل ‏3‑15: هیدروموتور روتاری با جابجایی ثابت.. 51

شکل ‏3‑16: نمایی از مزرعه بعد از عملیات برداشت محصول قبلی.. 58

شکل ‏3‑17: تیمار بقایای دست نخورده 60

شکل ‏3‑18: تیمار بقایای بسته بندی شده 60

شکل ‏3‑19: تصویر ردیفکار نیوماتیکی با پیش بر محرک در مزرعه. 63

شکل ‏3‑20: تصویری از بوته های سبز شده ذرت در کنار بقایا در تیمار کل بقایا 65

شکل ‏3‑21: اندازه گیری فاصله بین بوته ها با بهره گرفتن از متر فلزی.. 66

شکل ‏3‑22: وسیله ساخته شده برای نمونه گیری عمق کاشت.. 67

شکل ‏3‑23: مراحل اندازه گیری عمق کاشت.. 68

شکل ‏4‑1: اثر برهمکنش نسبت سرعت، میزان بقایای اولیه و ردیف تمیزکن بر میزان بقایای سطحی………………………………………………………………………………………………………………………………………..80 

شکل ‏4‑2: اثر برهمکنش نسبت سرعت، میزان بقایای اولیه و ردیف تمیزکن بر عمق کاشت.. 77

شکل ‏4‑3: اثر برهمکنش نسبت سرعت، میزان بقایای اولیه و ردیف تمیزکن بر انحراف معیار عمق کاشت    80

شکل ‏4‑4: اثر برهمکنش نسبت سرعت، میزان بقایای اولیه و ردیف تمیزکن بر شاخص سرعت جوانه زنی   84

شکل ‏4‑5: اثر برهمکنش نسبت سرعت، میزان بقایای اولیه و ردیف تمیزکن بر شاخص چند تایی   87

شکل ‏4‑6: اثر برهمکنش نسبت سرعت، میزان بقایای اولیه و ردیف تمیزکن بر شاخص نکاشت.. 90

شکل ‏4‑7: اثر برهمکنش نسبت سرعت، میزان بقایای اولیه و ردیف تمیزکن بر شاخص کیفیت تغذیه  94

شکل ‏4‑8: اثر برهمکنش نسبت سرعت، میزان بقایای اولیه و ردیف تمیزکن بر شاخص دقت.. 97

 

 

 

فهرست جدول ها

 

عنوان و شماره                                                                                                    صفحه

جدول 3-1: مشخصات پیش بر دندانه دار ساخته شده ……………………………………………………….. 40

جدول 3-2: مشخصات ردیف تمیزکن استفاده شده در این پژوهش …………………………………… 43

جدول 3-3: تیمارهای اعمال شده در این پژوهش ……………………………………………………………….. 57

جدول 4-1: تجزیه واریانس میزان بقایای سطحی ……………………………………………………………….. 73

جدول 4-2:  اثر اصلی نسبت سرعت بر میزان بقایای سطحی بعد از عملیات کاشت (تن در هکتار) …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 73

جدول 4-3: اثر برهمکنش ردیف تمیزکن و میزان بقایای اولیه بر میزان بقایای سطحی (تن در

هکتار) …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 74

جدول 4-4: تجزیه واریانس عمق کاشت …………………………………………………………………………….. 76

جدول 4-5:  اثر اصلی نسبت سرعت بر عمق کاشت (سانتی متر) …………………………………….. 77

جدول 4-6: تجزیه واریانس انحراف معیار عمق کاشت ………………………………………………………. 79

جدول 4-7:  اثر اصلی نسبت سرعت بر انحراف معیارعمق کاشت (سانتی متر) ……………….. 79

جدول 4-8: تجزیه واریانس شاخص سرعت جوانه زنی .(ERI)………………………………………… 82

جدول 4-9:  اثر اصلی نسبت سرعت بر شاخص سرعت جوانه زنی (درصد بذرهای جوانه زده در یک روز) ………………………………………………………………………………………………………………………………….82

جدول 4-10: اثر اصلی میزان بقایای اولیه بر شاخص سرعت جوانه زنی (درصد بذرهای جوانه زده در یک روز) ……………………………………………………………………………………………………………………….. 83

جدول 4-11: اثر اصلی ردیف تمیزکن بر شاخص سرعت جوانه زنی (درصد بذرهای جوانه زده در یک روز) ……………………………………………………………………………………………………………………………… 83

جدول 4-12: تجزیه واریانس شاخص چند تایی (multiple index)………………………………… 86

جدول 4-13:  تجزیه واریانس شاخص نکاشت (miss index)…………………………………………… 89

جدول 4-14:  اثربرهمکنش ردیف تمیزکن و نسبت سرعت بر شاخص نکاشت (درصد)……… 89

جدول 4-15: اثر برهمکنش ردیف تمیزکن و میزان بقایای اولیه بر شاخص نکاشت (درصد) 90  جدول 4-16: تجزیه واریانس شاخص کیفیت تغذیه (QFI)……………………………………………….. 92

جدول 4-17:  اثربرهمکنش ردیف تمیزکن و نسبت سرعت بر شاخص کیفیت تغذیه…………. 92

جدول 4-18: اثربرهمکنش ردیف تمیزکن و میزان بقایای اولیه بر شاخص کیفیت تغذیه (درصد) ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 93

جدول 4-19:  تجزیه واریانس دقت  (precision)……………………………………………………………… 96

جدول 4-20:  اثر اصلی نسبت سرعت بر شاخص دقت (درصد)……………………………………………. 96

جدول 4-21: اثر اصلی میزان بقایای اولیه بر شاخص دقت (درصد) ……………………………………. 96

جدول 4-22: اثر اصلی ردیف تمیزکن  بر شاخص دقت (درصد)………………………………………….. 97

 

   فصل اول

مقدمه

 

برای پاسخگویی به نیاز غذایی جهان در سال 2050 ، تولید غذا باید بیش از سه برابر شود بدون این که به طبیعت و اکوسیستم خسارتی وارد نشود. لذا بشر برای مبارزه با فقر و گرسنگی چاره ای جز افزایش تولیدات غذایی در واحد سطح ندارد. همچنین در 25 سال آینده باید در آسیا ، آفریقا و جنوب آمریکا تولید محصولات غذایی دو برابر شود تا نیاز غذایی مردم این مناطق برآورده شود (FAO 2007).

در سطح جهانی برای تولید غذای روزانه هر نفر، به طور متوسط یک متر مربع خاک به هم می‌خورد یا به عبارت دیگر در هر سال یک هکتار زمین برای سه نفر خاکورزی می شود. در ایران تنها برای یک و نیم بار شخم سالیانه در زمین های زراعی کشورمان نیاز به جابجایی 69 میلیارد تن خاک است که شخم این توده خاک با ابزارهای خاکورز انجام می شود که این عمل هزینه زیادی به همراه دارد ( FAO 2007).

در جنین شرایطی همه امیدها به سوی افزایش تولید محصولات کشاورزی است. در میان عوامل موثر در افزایش تولید محصولات کشاورزی، مساله کاشت و ماشین های انجام دهنده این عمل ، نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند. در بین این محصولات ذرت اهمیت زیادی در تامین غذای انسان ها، دام، طیور و مصارف صنعتی دارد. لذا جهت افزایش سطح زیر کشت و همچنین بهبود تکنیک کاشت آن باید اقدامات اساسی صورت گیرد.

ذرت [1]محصول بومی آمریکای جنوبی است. نام علمی آن zea mays واز خانواده گرامینه است. ذرت از نظر اهمیت و تولید جهانی به دلیل ویژگی عمده ای چون قدرت سازگاری با شرایط اقلیمی گوناگون، به سرعت در تمام دنیا گسترش یافت و از نظر سطح زیر کشت مکان سوم را  بعد از گندم[2]و برنج [3]به خود اختصاص داده است ( FAO 2007).

بررسی های انجام گرفته بیانگر آن است که این محصول علاوه بر تولید علوفه ای بسیار مطلوب برای تغذیه دام از نظر تامین انرژی نیز بی نظیر است. همچنین با توجه به اینکه این محصول دارای ویژگی های از قبیل; مقاومت به خشکی، عملکردزیاد در هکتار، قابلیت قرار گرفتن در تناوب های مختلف با گیاهان و آب و هوای گوناگون، پذیرش کشت های متوالی، مطلوب برای تغذیه دام از نظر تامین انرژی نیز بی نظیر است. پذیرش کشت های متوالی برای  سال و قدرت پذیرش کامل مکانیزاسیون در مراحل مختلف کاشت، داشت و برداشت، می باشد باعث گردیده است تا کشت این گیاه به مقدار بسیار زیادی گسترش یابد (نور محمدی و همکاران، 1380).