دستگاهی برای بهینه‌سازی کود دهی به درختان

به گزارش ایسنا، بهترین روش جهت کوددهی درختان، حفر گودال در اطراف تنه آن‌هاست. این گودال‌ها معمولاً روی دایره‌هایی هم‌مرکز در اطراف درخت ایجاد می‌شوند و فاصله آن‌ها از تنه درخت به گونه درخت، نوع ریشه آن، الگوی رشد ریشه و نوع خاک بستگی دارد. عمق گودال بر اساس وارد شدن کمترین آسیب به ریشه و اثربخشی حداکثری کود انتخاب می‌شود. میزان کود توصیه‌شده به‌طور یکنواخت در بین حفره‌ها توزیع می‌شود و بسته به قطر سوراخ، می‌توان کود را با انواع مواد مکمل مانند کود پیت‌ماس، رس آهکی، پرلیت، سنگریزه، شن و ماسه یا سوپرجاذب‌ها مخلوط کرد.

رایج‌ترین شکل گودال‌کن که برای این منظور استفاده می‌شود، طبق نظر محققان کشاورزی، گودال‌کن مجهز به مته مارپیچ است که شامل انواع نفربر (تک‌نفره، دونفره) و پشت تراکتوری است و در آن نیرو به کمک سیستم انتقال مکانیکی یا هیدرولیکی به مته مارپیچ انتقال می‌یابد. ولی هرکدام از این موارد، در کنار مزایایی که دارند، دارای معایبی نیز هستند که به‌طور خاص، به‌کارگیری آن‌ها را برای کوددهی در باغ‌های متراکم و فضای سبز شهری، مشکل یا حتی غیرممکن می‌سازد.

برای رفع این نقیصه و مشکل، پژوهشگران کشورمان دست به ساخت ماشینی کوچک و قابل حمل در فضاهای محدود زده‌اند که برخلاف انواع گودال‌کن‌های موجود، مته در آن با اعمال نیروی فشارنده و با سرعت چرخشی کم به داخل خاک پیچ می‌شود و با بالا کشیدن آن، خاک محبوس در بین پره‌ها از گودال خارج می‌شود.

سپس، در پژوهشی که محققان فوق انجام داده‌اند، عملکرد این ماشین با مته‌های مختلف ازنظر گشتاور و توان مصرفی و کیفیت حفر گودال در نمونه‌هایی از خاک‌های ایران ارزیابی شده است.

در این پژوهش، محققان مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، گودال‌کن هیدرولیکی فوق را با الگوبرداری از عملکرد مینی‌لودرها ساختند که قابلیت به‌کارگیری در فضاهای محدود را داراست و می‌تواند گودال‌هایی به قطر ۲۰-۱۵ سانتی‌متر و تا عمق ۵۰ سانتی‌متر را با حداقل به‌هم‌خوردگی، به‌منظور کوددهی درختان، در خاک ایجاد کند. در این ماشین از نیروی هیدرولیک برای چرخش مته و بالا و پایین بردن مته در گودال استفاده می‌شود.

محققان فوق، برای انتخاب مناسب‌ترین نوع مته برای این ماشین، سه نوع مته مارپیچ شامل مته مارپیچ با نوک مخروطی (با دو گام مختلف مارپیچ)، مته مارپیچ با لبه برش صفحه‌ای و یک نوع متهٔ استوانه‌ای را ارزیابی کردند. در استفاده از این مته‌ها گشتاور و توان مورد نیاز برای نفوذ در خاک، انرژی مصرفی و عملکرد مته در تخلیهٔ گودال نیز بررسی شد.

بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از این تحقیق، پژوهشگران نتیجه گرفتند که در روش استفاده از مته‌های کم‌سرعت، بالا آمدن خاک متناسب با پایین رفتن مته نیست و خاک کنده‌شده در اثر نیروی گریز از مرکز امکان بالا آمدن از روی مارپیچ را ندارد.

در این روش مته در اثر نیروی فشاری وارده بر آن و حرکت چرخشی مارپیچ، به‌آرامی به داخل خاک وارد و خاک کنده‌شده در بین پره‌های مارپیچ فشرده می‌شود. با بالا کشیدن مته از خاک، خاک محبوس در بین پره‌ها بالا آورده می‌شود و پس از خروج مته از گودال از بین پره‌ها ریزش می‌کند.

آن‌طور که اورنگ تاکی، عضو هیئت‌علمی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان و همکارش می‌گویند: «در این روش، استفاده از نوک مخروطی برای سهولت پیچ شدن مته در خاک و کمتر خرد کردن خاک، نسبت به لبه برش صفحه‌ای، برتری دارد. مته مارپیچ با لبه برش صفحه‌ای تمایل کمی به نفوذ دارد و خاک را به‌صورت لایه‌لایه می‌برد و ساختمان خاک را کاملاً از هم باز می‌کند. درنتیجه انرژی زیادی صرف خرد شدن ذرات خاک می‌شود و مدت‌زمان زیادی برای حفر گودال نیاز خواهد بود».

این محققان اعتقاد دارند: «علاوه بر نوک مته، گام پیچ (مته) نیز باید متناسب با سفتی و نرمی خاک و میزان چسبندگی خاک انتخاب شود. در خاک‌های شنی برای تضمین عملکرد مطلوب مارپیچ در تخلیه گودال، گام پیچ باید از پنج سانتی‌متر بیشتر نباشد تا حدود ۸۸ درصد حجم خاک گودال تخلیه شود. اما در خاک‌های رسی گام بزرگ‌تر ترجیح داده می‌شود تا فشرده شدن قطعات چسبنده خاک رسی در بین پره‌های مارپیچ به حداقل برسد».

در خصوص مته‌های استوانه‌ای، تاکی و همکارش در این تحقیق، می‌گویند: «استفاده از چنین مته‌هایی به‌عنوان جایگزینی برای مته‌های مارپیچ را می‌توان تنها برای شرایط خاصی پیشنهاد کرد. این نوع مته تنها در شرایطی که در خاک بدون ساختمان (مانند ماسه‌زارهای خشک) نیاز به حفر گودال باشد، نسبت به مته‌های مارپیچی، برتری دارد. در این نوع خاک‌ها پره‌های مارپیچ قابلیت نگهداری ذرات ماسه را ندارند و ریزش آن‌ها باعث پرشدن گودال می‌شود».

درنهایت، بر اساس یافته‌ها، محققان مجری این پژوهش که نتایج آن در قالب مقاله‌ای علمی پژوهشی در نشریه «تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی» منتشر شده است، اظهار کرده‌اند: «مته‌های مارپیچ با نوک مخروطی با صرف حداقل انرژی و مدت‌زمان، بهترین گزینه برای حفر گودال با این ماشین هستند. اما در خاک‌های سخت و اصطکاکی برای تخلیهٔ مطلوب گودال، مارپیچ‌های با گام کوچک‌تر و در خاک‌های چسبنده نیز برای جلوگیری از فشرده شدن خاک در بین پره‌ها، مارپیچ‌های با گام بزرگ‌تر قابل توصیه خواهند بود».

نشریه «تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی» توسط موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی و با اعتبار «علمی پژوهشی» منتشر می‌شود.