تجهیزات و ماشین آلات کشاورزی: سیب زمینی و پیاز کن
نویسنده: مهناز زهیری
مقدمه
پیاز و سیب زمینی به دلیل تأمین کربوهیدرات، پروتئینها، ویتامینها و مواد معدنی یکی از با ارزشترین مواد غذایی محسوب میشوند. کشت و کار این محصولات برای کشور ما بسیار مهم است. در کشورهای پیشرفته برای برداشت این محصولات از روش تمام مکانیزه استفاده میشود، ولی برداشت این محصول در ایران به صورت دستی و نیمه مکانیزه انجام میشود. در کشور ما به دلیل سنگلاخی و کلوخهای بودن بافت خاکها و نبود ماشینهای فرآوری خاک، استفاده از ماشینهای برداشت سیب زمینی و پیاز بخصوص کمباینهای سیب زمینی گران قیمت، امکانپذیر نیست. بنابراین ساخت و استفاده از ماشین مناسب برای خاکهای ایران ضروری است (۱).
برداشت سیب زمینی و پیاز
سیب زمینی: برداشت محصولات غده ای مثل سیب زمینی در سه مرحله ی خارج کردن غده ها از خاک، خاک گیری و جمع آوری غده ها میباشد. معمولاً برداشت غده های سیب زمینی به صورت مکانیزه- دستی انجام میشود. به این صورت که ابتدا با ماشینهای مکانیزه غده ها از زمین بیرون آورده میشوند و سپس جمع آوری میشوند.
پیاز: در روشهای برداشت مکانیزه یا ماشینی، مراحل برگزنی و جداسازی غده از خاک توسط ماشین انجام میشود. این ماشینها را میتوان در دو حالت برداشت یک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای به کار برد. در برداشت یک مرحله‌ای عملیات برگزنی و پیازکنی در یک مرحله و در یکبار تردد ماشین انجام میشود. در برداشت دو مرحله‌ای، عملیات سرزنی و خروج غده از خاک در دو مرحله و با فاصله زمانی انجام میشود. این روش موجب کاهش تدریجی رطوبت برگ پیاز و مسدود شدن منافذ ورود میکرو ارگانیسمها به داخل غده شده و از فساد آن جلوگیری میکند. محصولی که با این روش برداشت میشود دارای عمر انبارمانی بیشتری نسبت به روش برداشت یک مرحله‌ای است.
انواع ماشین سیب زمینی کن
- سیب زمینی کن دوار
- سیب زمینی کن نقاله زنجیری
- کمباین سیب زمینی
روش کار ماشینهای سیب زمینی کن
سیب زمینی کن دوار
مدلهای متفاوتی از ماشینهای سیب زمینی کن دوار ساخته شده است که از لحاظ ساختاری متفاوت ولی عملکردی شبیه به هم دارند. سیب زمینی کن دوار در انواع کششی موتورگرد، کششی چرخ گرد و سوار به تراکتور ساخته میشود.
اجزای این دستگاه شامل: شاسی، تیغه مثلثی، انگشتی یا چنگالهای دوار (میله های فلزی عمود بر زمین که بصورت شعاعی قرار گرفته و حین حرکت غده ها را از خاک بیرون می آورند)، چرخ تنظیم عمق، جعبه دنده، دیسک برش جانبی و …
طرز کار سیب زمینی کن به این ترتیب است که با حرکت تراکتور به طرف جلو، تیغه مثلثی شکل بر روی ردیف کشت قرار گرفته و در طول ردیف کشت و زیر سیب زمینی ها به حرکت در می آید. تیغه در ضمن حرکت، خاک و سیب زمینی های ردیف کشت را از جا کنده و تا حدودی بالا می آورد. در این مرحله انگشتی ها یا چنگالهای دوار که عمود بر ردیف کشت میباشند به خاک و سیب زمینی ها ضربه زده و آنها را به یک سمت پرتاب میکنند تا در مراحل بعدی توسط کارگر از سطح مزرعه جمع آوری شوند. مسئولیت تنظیمات در تنظیم عمق کار و یا سرعت حرکت دورانی انگشتی ها در سیب زمینی کن و نیز تنظیم فاصله انگشتی ها با تیغه است.
سیب زمینی کن نقاله زنجیری
با استفاده از این ماشینها سیب زمینی ها در جا کنده شده و بالا آورده میشود. غده های سیب زمینی را در یک نوار باریک ریخته و جمع آوری آنها از سطح مزرعه را راحتتر میکند. مدلهای مختلفی از این ماشین ساخته شده است که در تمامی آنها، قسمتهای متحرک توسط محور تواندهی تراکتور به حرکت در می آیند. اجزای این ماشین شامل: شاسی، جعبه دنده، نقاله زنجیری، چرخ تنظیم عمق، دیسک برش، انگشتیهای دوار و …
در سیب زمینی های نقاله زنجیری، انگشتیهای دوار وجود دارند، که با استفاده از آنها و تیغه ها، سیب زمینی و خاک همراه، بالا آورده شده و روی یک نقاله زنجیری هدایت میشوند. در برخی از مدلها، تعداد نقاله ها ممکن است بیشتر از یک عدد نیز باشد. وظیفه نقاله ها هدایت سیب زمینی و خاک همراه آن، به طرف عقب دستگاه میباشد. نقاله ها از مفتولهای موازی و متصل به هم ساخته میشوند و فاصله آنها طوری در نظر گرفته میشود که خاکهای نرم و کلوخهای سست از آن رد شده و به زمین بر میگردند ولی سیب زمینیها نمیتوانند از این فاصله عبور کنند، و در نهایت جمع آوری میشوند.
کمباین سیب زمینی
اجزای این دستگاه شامل تسمه، شاسی، نقاله، سیستم جداکننده، بالابر، دیسک فولادی، تیغه و … میباشد. در کمباینهای سیب زمینی یک تیغه تا عمق معینی که غده ها در آن قرار دارد در خاک فرو رفته و با استفاده از سیستم بالابر، محصول را همراه با خاک، سنگ و کلوخ بالا می آورد. در ابتدا و در حالتی که ماشین در امتداد ردیف کشت به طرف جلو حرکت میکند، دیسکهای فولادی خاشاک و بوته های بالایی سیب زمینی را قطع میکنند. این کار از مسدود شدن دهانه بالابر در مراحل بعدی جلوگیری میکند. با عبور دادن محصول از قسمتهای مختلف ماشینها، سنگ، خاشاک و برگ و سایر مواد خارجی از سیب زمینی جدا شده و در نهایت محصول اصلی در داخل آن جمع آوری میشود. بالابر از یک سری میله های فلزی تشکیل شده که از یکدیگر فاصله دارند و به صورت یک نقاله زنجیری بدون انتها درآمده است. فاصله بین میله ها این اجازه را به کلوخ، سنگ و سیب زمینی های کوچک میدهد که مجدداً به زمین برگردند (۳).
انواع ماشین پیاز کن
- کمباین پیاز
- ماشین برگ زن پیاز
- پیازکن های غربال دار
- پیازکن های بدون غربال
- پیازکن های تیغه ای
- پیازکن های میله ای
روش کار ماشینهای پیاز کن
کمباین پیاز
با استفاده از کمباین برداشت پیاز تمام عملیات برداشت، شامل برگزنی، کندن، تمیزکردن و جمع آوری پیاز در یک مرحله و در یک تردد ماشین (کمباین) انجام میشود. معمولاً از دو مسیر در کمباینها برای عملیات برداشت پیاز استفاده میشود. در یک مسیر قسمتهای هوایی گیاه ابتدا توسط برگزن با تیغه های دوار افقی بریده شده و سپس غده ها همراه با خاک اطراف آن توسط یک تیغه، کنده شده و به قسمت بالابر و تمیزکننده و سپس مخزن منتقل میشوند. در مسیر دیگر همزمان با سست کردن و ریشه زنی غده های پیاز توسط یک تیغه که از زیر ناحیه ریشه عبور میکند، قسمت سبزینه (برگها) توسط دو تسمه بالابر که در جهت مخالف هم میگردند، چنگ زده شده و به بالا کشیده میشوند. هنگام حرکت به بالا، غده‌ها از خاک تمیزشده و بعد از برگزنی به مخزن منتقل میشوند. این نوع ماشین به دلیل تسریع روند برداشت برای انجام عملیات برداشت بسیار مناسب است اما از لحاظ قیمت بسیار گرانتر است.
ماشینهای برگ زن پیاز
ماشینهای برگزن، طوقه پیاز را در یک فاصله مشخص از تاج (بالاترین قسمت غده پیاز) میبُرند. در عملیات برگزنی معمولاً ۲۱ تا ۲۵ میلیمتر از قسمت هوایی را روی غده باقی میگذارند. این کار باعث میشود تا در زمان حذف برگها به غده های پیاز صدمه وارد نشود و از ورود عوامل بیماریزا جلوگیری شود. عمل برش برگها قبل از کندن، معمولاً توسط ضربات تیغه های دوار افقی که حرکت خود را از محور تواندهی تراکتور تأمین میکنند، انجام میشود. در این ماشین از یک هواکش برای ایجاد مکش و عمود نگهداشتن برگهای پیاز در زمان برش برگها استفاده شده است. از این ماشین در برداشت یک مرحله‌ای (عملیات کندن همزمان با برگزنی) و یا دومرحله‌ای (عملیات کندن با فاصله زمانی چند روزه بعد از برگ زنی) استفاده میشود.
پیازکن های غربال دار
در این ماشین، غده های پیاز به همراه لایه‌ای از خاک توسط تیغه سراسری، در حرکت به جلوی تراکتور کنده میشوند و به روی زنجیر نقاله انتقال مییابند. غده های پیاز در اثر حرکت نقاله و تکانهای آن (تأمین حرکت از محور تواندهی تراکتور و سیستم انتقال توان ماشین) با جداشدن از خاک در طول زنجیر نقاله در انتها با کم عرض شدن مسیر به وسیله دو صفحه راهنما بر روی نوار باریکی بر روی سطح خاک ریخته میشوند و در نهایت به وسیله کارگر از سطح مزرعه جمع آوری میشوند.
انواع مختلف ماشینهای غربالدار، در ثابت یا متحرک بودن تیغه، طول زنجیر نقاله، یک قسمتی یا دو قسمتی بودن زنجیر نقاله، داشتن یا نداشتن تکاننده و مجهز بودن یا نبودن به سیستم هوشمند برای کنترل عمق زیربری یا طریق جداسازی غده ها از خاک با هم متفاوت‌اند.
پیازکن های بدون غربال
پیازکن های بدون غربال برای جداسازی خاک از غده ارزان ترند و ساختمان ساده تری دارند. در این ماشینها یک تیغه یا میله سراسری از زیر عمق توسعه غده ها عبور میکند و با زیر بُرکردن غده ها موجب بالا آوردن آنها نیز میشود. میله یا تیغه ی این دستگاه به صورت فعال یا غیرفعال عمل زیر بُرکردن غده ها را انجام میدهد. جمع آوری غده ها در این ماشین همانند ماشینهای پیازکن غربالدار به روش دستی انجام میشود.
پیازکن میله ای
یک گروه از ماشینهای پیازکن بدون غربال است که از یک تیرک افزار اصلی، مقرهای اتصال به بازوهای سه نقطه پشت تراکتور، جعبه دنده انتقال قدرت، میله افقی با مقطع چهارگوش به ابعاد ۲۲ میلیمتر از جنس سخت و مقاوم به سایش و سه بازوی حامل میله تشکیل شده است.
این ماشینها عمل زیر بُرکردن را به وسیله حرکت انتقالی (حرکت به جلوی تراکتور) و چرخشی یک میله (گرد، چهارگوش یا شش گوش) که از زیر منطقه توسعه ریشه عبور میکند، انجام میدهند. با فرورفتن میله در خاک توسط بازوهای ثابت که میله از میان آنها عبور میکند، انجام میشود. حرکت چرخشی میله از طریق )محور تواندهی تراکتور (PTO ، چرخهای محرک زمین گرد یا موتورهای هیدرولیکی تأمین میشود.
پیازکن تیغه ای
این پیازکن همانند پیازکن میله‌ای فاقد سیستم غربال کنندگی است. با این تفاوت که در این ماشین به جای میله از یک تیغه ثابت سراسری برای کندن پیاز استفاده شده است. این تیغه ثابت سراسری دارای عرض ۸ و طول ۱۵۰ سانتیمتر و زاویه جلوی آن ۱۵ درجه‌ای است و همانند پیازکن میله‌ای توسط سه بازوی حامل، با حرکت به جلو تراکتور عمل نفوذ در خاک و کندن و زیر و رو کردن ریشه پیاز را انجام میدهد.
نتیجه گیری
با استفاده از ماشینهای مکانیزه برداشت، امکان برداشت سریعتر، بهتر و با شدت آسیب کمتر محصولات کشاورزی فراهم میشود. وجود ماشینهای برداشت محصولات سیب زمینی و پیاز امروزه باعث کاهش نیروی کارگری و صرفه جویی در زمان، انرژی کشاورزان میشود.
واژه نامه
محور تواندهی تراکتور PTO: وسیله ای به منظور تولید توان و برای راه اندازی ماشین استفاده میشود.
زیربر کردن غده ها: اصطلاحی در باغبانی به معنی بریدن غده ها در محل اتصال ریشه ها به زمین
منابع
۱-ماشین های برداشت پیاز در کشت درهم. اردشیر اسدی و همکاران. انتشارات موسسه آموزش و ترویج کشاورزی، نشر آموزش کشاورزی. ۱۳۹۹.
۲- ساخت و ارزیابی دستگاه برداشت پیاز با محورهای زائده دار. محمد امین زمانی ده یعقوبی و همکاران. ۱۳۹۶. نشریه ماشینهای کشاورزی. ۸ (۲): ۲۶۲-۲۴۷.
۳-رساله دکتری. مطالعه جداسازی سنگ و کلوخ در ماشین برداشت سیب زمینی با استفاده از روش صوتی مبتنی بر سیستم هوشمند. عادل حسین پور داش آتان و همکاران.۱۳۸۹. دانشگاه ارومیه.
۴-رساله دکتری. تعیین پارامترهای طراحی برای ماشینهای مورد استفاده در یک روش نوین برداشت دو مرحله‌ای پیاز. محسن حیدری سلطان آبادی و همکاران. ۱۳۹۱. دانشگاه تبریز.