Join the group Agrimechanization at ResearchGate مکانیزاسیون کشاورزی - خرد کردن کاه- چرا و چگونه  Join the group Agrimechanization at ResearchGate

خرد کردن کاه- چرا و چگونه

محمدباقر لک[1]

 دانشجو کارشناسی ارشد مکانیزاسیون کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، mbagherlak@yahoo.com

 وبلاگ مکانیزاسیون کشاورزی، http://agrimechanization.blogfa.comُ متعلق به محمد باقر لک

کاربرد کاه

در لغت نامه، "کاه" معادل با ساقه گندم و جو خشک شده و درهم کوفته تعریف شده است. کاه قسمت های آلی گیاه گندم و جو به غیر از دانه را شامل می شود و محصول جانبی تولید غلات است که مصارف بسیار زیادی دارد. از مصارف عمده آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

·                    خوراک دام

·                    آرماتور در ایجاد بناهای کاه گلی

·                    پوشش خاک در فصل بارش

·                    سوخت زیست توده

·                    ماده کربنی در تهیه کمپوست

·                    کاربردهای دیگر

 

1-   خوراک دام

کشاورزان سنتی همواره کاه و کلش حاصل از خرمنکوبی گندم را برای تغذیه دام های خود استفاده می کردند. چرای پس از برداشت محصول در زمین نیز در حال حاضر در مزارع ایران یک اقدام متعارف است.

2-   آرماتور در ایجاد بناهای کاه گلی

شکل2. استفاده از کاه در ساخت خانه های روستایی

به طوری که هم اکنون در بسیاری از روستا ها دیده می شود. روستاییان به علت فراهم نبودن یا گرانی مصالحی مانند آجر و سیمان، خانه ها و اصطبل ها را از مخلوط کاه گل می سازند. به این گونه که از آب، خاک رس و کاه گندم (بعضاً موی بز) مخلوطی چسبناک می سازند که پس از خشک شدن سفت می شود و از آن در ساخت دیوارها، درزگیری دیوارهای خشتی، ایجاد سقف و بعضاً زیرکاری گچ دیوار استفاده می کنند.

3-   پوشش خاک در فصل بارش

با توجه به نياز به كاهش فرسايش، نگهداري عناصر و ساختمان خاك و ساخت سطوح كربن خاك، نظام كشاورزي پایدار اقدامات حفاظتي و زيست محيطي منطقي تر را اتخاذ كرده است. مثلاً، كشت بدون خاكورزي، دوستدارانه ترين نظام توليدي، هم اكنون در بيش از 25 ميليون هکتار از اراضی زرعی ایالات متحده اجرا مي شود.

در کشاورزی سنتی ایرانی بعضاً مشاهده می شود که کشاورزان پس از برداشت محصول، کاه بن را برداشت می کنند، برای چرای دام در نظر می گیرند یا می سوزانند. در حالیکه، کاه بن حاصل از برداشت باقی مانده در سطح زمین، به صورت حایلی بین ضربات قطرات باران و ساختمان خاک قرار می تواند قرار گیرد و از پاشیدگی خاک دانه جلوگیری کند. به علاوه، خرده کاه های باقی مانده در سطح زمین از ایجاد روان آب در سطح زمین جلوگیری می کند. خرده های کاه این کار را با مسدود کردن جریان های جزئی آب بر روی زمین انجام می دهند و فرصت کافی برای جذب شدن آب در خاک را فراهم می آورند.

در برداشت گندم با کمباین به منظور کاهش شدت کار کمباین، محصول از ارتفاع بالاتری زده می شود. زمانی که کلش مورد نیاز نباشد یک کلش پخش کن را می توان به عقب کمباین متصل کرد. این وسیله کلش را روی سطح وسیعی که آماده شخم زدن است پخش می کند. کلش خرد کن وسیله دیگری است که می توان به عقب یک کمباین متصل نمود. کلش به اندازه های کوچک خرد و روی ساقه های به جا مانده پخش می شود. شخم در کلش خرد شده آسانتر است.

البته باید احتمال شیوع انواع بیماری ها را در نظام های کشتی که با نگهداری بقایای گیاهی در زمین سازگار اند در نظر داشت.

4-   سوخت زیست توده

در ایالت فلوردیدا، سوخت هاي كشاورزي حدود %20 موجودي سوخت زیست توده این ايالت را فراهم مي آورند. بقاياي كشاورزي تنوع وسيعي از تركيبات را دارند که البته، بعضي براي استفاده به عنوان سوخت نيروگاه مناسب نيستند. بقاياي كشاورزي مناسب براي مصرف سوختي در نيروگاههاي سوخت زیست توده جامد موادي از انواع زير را شامل مي شوند:

- بقاياي فرآوري غذا مانند هسته هاي، نقاله، و پوست

- انهدام باغ ها و تاكستان ها

- هرس هاي باغ ها و تاكستان ها

- كاه و كلش مزرعه

غلات و دانه هاي روغني نهاده های صنعتی عمده مورد استفاده در توليد بيشتر اتانول، بيوديزل و محصولات زيستي مورد استفاده امروزي هستند. بقاياي فرآوري غذا و خوراك و بقاياي دست سوم پس از مصرف كننده نيز به منظور توليد يك مقدار برق بسيار كم استفاده مي شوند. اين مقدار از زيست توده البته نسبت كمي از منابع زيست توده كشاورزي موجود در حال حاضر است و نسبت ناچيزي در بالقوه كامل كشاورزي مي باشد. با محرك هاي اقتصادي مناسب و اقدامات و فناوري هاي زراعي پيشرفته مانند گياهان با عملكرد بيشتر و تجهيزات برداشت كارآمدتر مقادير كافي بقاياي محصول كشاورزي و بقاياي فراوري غذا و خوراك براي توان به طور پايداري توليد كرد. به علاوه مقدار زيست توده پايدار بدست آمده از زمين هاي زراعي را مي توان با وقف كردن زمين هاي بيشتر به توليد محصولات چوبی و علفي چندساله افزايش داد.

كشاورزي مقادير زيادي بقاياي زراعي به شكل كاه و كلش توليد مي كند كه هم به صورت سوازندن در فضاي باز و هم شخم در مزارع استعمال مي شوند به طوریکه 30 تا 40 درصد این بقایا اتلاف می شوند (بین و آموس، 2003). اين بقايا را مي توان جمع آوري كرده و به سوخت نيروگاه ها فرآوري كرد. توليد سوخت هاي با پايه كاه و كلش گران هستند و چگالي جرمي پايين آنها مشكلات جابجايي و سختي هايي در سوزاندن آنها را به وجود مي آورد. در نتيجه مواد بسيار كمي به منابع سوختي كمك مي كنند.

حتي با سطح كنوني استفاده از سوخت زيست توده كشاورزي در مناطق پیشرو، مقدار هنگفتي از بقاياي كشاورزي براي استفاده به عنوان سوخت هاي نيروگاهي در فضاي باز همچنان سوزانده مي شوند. سرنوشت ديگر براي بيشتر بقاياي كشاورزي استفاده شده براي سوخت سوزاندن در فضاي باز است؛ هرچند درصد كمي از اين در غياب كاربردهاي سوختي دفن يا شخم مي شوند.

تقريباً يك سوم كارخانه هاي انرژي زیست توده در كاليفرنيا (به عنوان منطقه ای پیشرو) در مناطق زراعي اين ايالت احداث شده اند تا از اين بقايا بعنوان سوخت استفاده كنند بسياري از سرمايه هاي جذب شده براي جبران آلودگي هايي است كه در صورتيكه بقاياي زيست توده اي در صورتيكه توسط اين كارخانه ها جذب نمي شد بصورت باز سوزانده مي شد و در اين شرايط براي توليد انرژي به كار گرفته مي شود.

مثلاً، كشاورزي ايالات متحده از آغاز قرن بيستم به طور قابل توجهي تغيير كرده است. محرك هاي كليدي فنآوري اين تغيير مكانيزاسيون و عملكرد بسيار افزايش يافته محصولات فيبري در غلات اصلي بودند. مكانيزاسيون به طور برجسته اي نياز اسب ها براي "توان اسب" را كاهش داد و به تبع آن توليد يولاف (بعنوان غذاي دام) بسيار كاهش يافت.

حال آنکه همین مکانیزاسیون عملکرد در واحد سطح در فاصله زمانی 1915 تا 1978 عملکرد گندم در واحد سطح را به بیش از دو برابر رسانید و عملکرد ذرت نیز از تابه بیش از سه برابر پیشین خود رسید و همین عملکرد بیشر نشان دهنده محصول بیشتر ومحصولات جانبی (کاه) دو یا سه برابر است. البته، بیوتکنولوژی و اصلاح ژنتیکی محصولات و تولید ارقام پر محصول در این راه نقشی به سزا داشته است.

نکته ای که در اینجا باید اشاره کرد آنست که بسیاری از نهاده های بالقوه زیست توده، مانند کاه، خاکستر مشکل زایی دارند که رفتاری نرم دارد که باعث مشکلات گرفتن و رسوب گذاری می شوند.

5-   ماده کربنی در تهیه کمپوست

مواد آلي موادي از قبيل بقاياي گياهي و كود حيواني مي باشند. اين مواد بسياري از خواص فيزيكي، بيو لوژيكي، و شيميايي خاك را تحت تأثير قرار مي دهند. برخي از اين خواص شامل ساختمان، ظر فيت نگهداري آب، حاصلخيزي، فعاليت هاي بیولوژيكي و هوا ديدگي مي باشد. مواد آلي اي كه در مرحلۀ پوسيدگي است هوموس نام دارد . هوموس ماده اي است تيره رنگ و چسبناك كه آب را نگهداري مي كند و منبع غذايي بسيار خوبي براي گياه است. صرفنظر از  بافت خاك، مواد آلي خاك معمولاً  با قابليت استفاده از آب رابطۀ مثبتي دارد .

مواد آلي جرم مخصوص ظاهري خاك را كاهش داده و هم آوري خاك را افزايش مي دهد. بنابراين بهبود قابل توجهي بر ساختمان خاك و نفوذ آب دارد. يك ساختمان خوب خاك، به ريشۀ گياهان اجازه مي دهد كه تا به اعماق بيشترپروفيل خاك رسوخ كنند. بدين معنا كه ريشه را قادر به دستيابي به منبع رطوبت بيشتر خاك مي كند. اين به گياهان كمك مي كند تا مدت زمان طولاني تري را در مقابل آب و هواي خشك و حتي خشكسالي مقاومت كنند. نظام هاي زهكشي سفالي  زير سطحي نيز شرايطي را كه ساختمان مناسب خاك را نگهداري مي كند، ارتقا داده و نفوذ آب به خاك را افزايش مي دهد.

توليد مفرط محصول، اغلب، مواد آلي كمي را به خاك باز برمي گرداند. البته، روش هايي براي نگهداري يا افزودن مقدار مواد آلي، وجود دارد. كه اين روش ها شامل پخش كردن كمپوست يا كود دامي، خاكورزي كمينه، كود دهي سبز و انجام تناوب مناسب در كشت مي باشد .

در طي تجزيه شدن كود دامي يا كمپوست، مقدار مواد غذايي به هوموس خاك  افزوده مي شوند.  كمپوست، ماده اي آلي است كه  تحت شرايط هوازي كنترل شده؛ به يك فرم مناسب،  تجزيه شده است. همچنين كمپوست با سرعتي كم-در حدود سرعت ( اثر ) كود ها-اثر مي كند.

استفاده از کاه به عنوان تأمین کننده کربن در مخلوط کمپوست، می تواند از کاربردهای عمده آن باشد. تا نسبت کربن به نیتروژن را در حدود 30 مناسب نگه دارد.

6-   کاربردهای دیگر

از جمله کاربردهای دیگر کاه می توان به استفاده از آن در رنگرزی الیاف قالی بافی، پر کردن پشتی ها، و صنایع کاغذ سازی اشاره کرد.

 

تجهیزات خرد کردن کاه

خرد کردن کاه یک کار جنبی است که ضمن جداسازی دانه محصول از کاه محقق می شود. البته گاهی، کاه بن های باقی مانده از برداشت محصول گندم، در مزرعه به منظور تغذیه دام بوسیله دستگاه های برداشت علوفه، به ویژه دروگرهای عمودی (چکشی) برداشت می شود. محصول درو شده بوسیله بسته بند، بسته بندی شده و به دامداری ها منتقل می شود. علوفه بسته بندی شده، سپس به وسیله خرمنکوب یا کوبنده کمباین کوبیده می شود تا به ذرات ریز درآید.

اما کاه خرد شده، همزمان با برداشت و تهیه دانه، را می توان به دو روش تهیه کرد:

1-   ضمیمه کردن دستگاه خرد کن به انتهای کمباین

2-   کلش خردکن

3-   خرمنکوبی محصول بوسیله خرمنکوب

کاه خردکن

کاه حاصل از گندم کوبیده شده در کمباین، خود می تواند بطور مستقیم بسته بندی شود و برای تغذیه دام انبار شود. امّا در مولقعی که هدف از خرد کردن کاه، تهیه مالچ بر سطح مزرعه است می توان از کاه خردکن استفاده کرد.

کاه خردکن یک قسمت ضمیمه کمباین است و آن را می توان از کابین خاموش یا روشن کرد و پهنای پاشش آن نیز قابل تنظیم است. کاه خردکن اصلی سوار بر کمباین های مسی فرگوسن سری 8000/9000 نیازمند بررسی یا تنظیم روزانه است تا بدون هیچ گونه اتلاف زمانی ناشی از نقص تسمه به خوبی کار کند. محرک خرد کن تشکیل می شود از یک تسمه محرک اصلی و یک تسمه ثانویه. تسمه اصلی اوّلین تسمه است که از محور واسط انتقال توان اصلی توان می گیرد و آن را تا محور نگهدارنده خرد کن دنبال می کند. تسمه دوم حرکت را از محور نگهدارنده به خود خردکن می رساند. تسمه دوم توسط یک فنر قابل تنظیم بر روی دو پولی سفت کننده، سفت می شود. بازویی که پولی های سفت کننده به آن متصل اند دارای یک ترمز قابل تنظیم است تا بعنوان یک کمک فنر عمل کند. کمک فنر بازو را از چرخش به جلو متوقف می کند تا سفتی تسمه را حفظ کند. به محض کشیده شدن تسمه، کمک فنر یا ترمز مکانیکی باید تنظیم شود. تحت شرایط مرطوب یا دشوار، تسمه زیاد کشیده خواهد شد و کاربر را ملزم به تنظیم زیاد کمک فنر می کند. زمانی که کمباین به خوبی کار می کند و پر از ماده است، خردکن بار ویژه ای در خود دارد. رشته بالایی تسمه پولی خردکن را می کشد و خردکن را می چرخاند. رشته بالایی تسمه تحت بار است تحت کشش شدید پولی دنده عقب، و رشته پایین توسط فشار فنر سفت می شود. اگر کاربر ماشین را با کمک فنر بدون تنظیم بچرخاند، چیزی که روی می دهد اینست که بازوی سفت کن اجازه می یابدکه به سمت جلو حرکت کند و به تسمه اجازه دهد تا شل کار کند. با کار تحت بار ملایم کمباین، بار ویژه ای روی تسمه دوم خردکن وجود خواهد داشت. سپس، اگر کمباین یک توده چسبنده را ببلعد و زمانیکه آن توده وارد خرد کن می شود، افزایشی در بار روی تسمه دوم خرد کن وجو دارد. در لحظه ای که توده از خردکن خارج می شود، ناگهان یک بی باری در تسمه خردکن به وجود خواهد آمد. خردکن با چنان سرعت بالایی کار می کند که زمانی که ناگهان بی باری روی تسمه به وجود می آید، خردکن مانند یک محور نگهدارنده عمل می کند و ممکن است برای یک لحظه بخواهد تسمه را بچرخاند، بجای آنکه تسمه خردکن را بچرخاند. اگر کمک فنر درست تنظیم نشود، به تسمه اجازه می دهد تا شل شود و شلاق بزند. زمانیکه بارگیری خردکن از سرگرفته می شود، بار تسمه هم از سر گرفته خواهد شد. اگر بار روی تسمه شل و شلاق زن به اندازه کافی سخت باشد، می تواند به طور فیزیکی تسمه را بشکند یا حداقل به آن آسیب برساند.

 کلش خرد کن

پس از برداشت گندم کلش باقی مانده در زمین، به وسیله کلش خردکن خرد می شود تا هم پوششی برای خاک باشد و هم اینکه کلش باقی مانده در خاک عامل پایداری آفات و بیماری ها نشود و درضمن در عملیات شخم خللی وارد نسازد.

حایل کناری دنبال کردن دقیق تر زمین برای ارتفاع های کم برش را فراهم می آورد. چند مورد تیغه وجود دارد تا مخصوص مناسب ترین کاربرد باشند. تیغه های راست و عمومی بین دو لبه یا تیغه های ثابت می چرخند.

تیغه عمومی برای کلش، علف خشبی، بوته یا بقایای سبک هرس ایده آل است. تیغه راست  یک تیغه خردکنی مخصوص کاه برای ردیف ها است. امّا بوته و بقایای سبک هرس را هم تحمل می کند.

خرمنکوب

خرمنکوب یکی از تجهیزات ثابت زراعی است که در سطح وسیعی از مزارع کوچک ایران برای کوبیدن و جداسازی دانه غلات و حبوبات از کاه آنها استفاده می شود.

با توجه به قابل تنظیم بودن نرخ تغذیه، نسبت سرعت ها، فاصله کوبنده از ضدکوبنده، میزان تمیز کردن دانه در آن بسیار مطلوب است و میزان تلفات پایینی دارد، درحالیکه به علت خشک بودن محصول، کاه خروجی به اندازه کافی خرد است و مطلوب مصارف کشاورزان است.

خرده های کاه حاصل از کوبیدن گیاه هواخشک گندم، از دریچه خروجی کاه به بیرون ریخته می شود.

منابع

1.     دهپور، محمدباقر، 1384، ماشین های کشاورزی (ترجمه)، انتشارات دانشگاه گیلان.

2.     دهخدا، علی اکبر، 1336، لغت نامه (بخش اوّل "ک")، انتشارات مجلس شورای ملی، تهران.

3.    Bain, R.L., Amos, W.A., 2003, Biopower Technical Assessment: State of the Industry and Technology, National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy Laboratory.

4.    Binswanger, H, 1984, Agricultural Mechanization__a Comparative Historical, Perspective.

5.    Jamieson, T, Gordon,Laurie Cochrane, R., Patterson, G, 2001, Soil Moisture Conservation, Resource Stewardship DivisionNS Department of Agriculture and FisheriesTruro, Nova Scotia(902) 893-6174.

6.    Perlack, R.D., Wright, L.L., Turhollow, A., Graham, R.L., 2005, Biomass as Feedstock for a Bioenergy and Bioproducts Industry: The Technical Feasibility of a Billion-Ton Annual Supply, U.S. Department of Agriculture & U.S. Department of Energy.

7.    Richmond, S, Whitlam, J, 1998, Modern Farm Machinery, Farming Press, U.K.

8.    Segrest, S.A., Rockwood, D.L., Stricker, J.A., Green, A.E.S., 1998, Biomass Co-firing with Coal at Lakeland Utilities, The United States Department Of Energy.

9. www.agworld.cc

10.www.rekord.com

 

 

 

 

 



[1] - دانشجو کارشناسی ارشد مکانیزاسیون کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، mbagherlak@yahoo.com

+ نوشته شده توسط محمد باقر لک در پنجشنبه دهم اردیبهشت 1388 و ساعت 8:2 بعد از ظهر |
هدف از ساخت این وبلاگ صرفاَ آوردن مطالبی در رابطه با مکانیزاسیون کشاورزی است و استفاده از مطالب آن با درج منبع بلامانع است. در صورت لزوم می توانید با این ایمیل در ارتباط باشید mbagherlak@yahoo.com
>