ساخت و ارزيابي نشاكار نيمه‌خودكار براي كشت متراكم نشاي ريشه لخت پياز

Development of Semi-Automatic Transplanter for Dense Planting of Bare-Root Onion Seedlings

در ايران نشاكاري پياز در حال حاضر به ­صورت دستي و با نيروي 110–100 نفر- روز در هكتار با استفاده از نشاهاي ريشه لخت و با تراكم بسيار زياد (800-700 هزار بوته در هكتار) در شرايط سخت انجام مي‌گيرد. در اين تحقيق، يك ماشين نشاكار نيمه­ خودكار طراحي، ساخته و ارزيابي شد كه قابليت تامين تراكم مورد نظر كشاورزان مناطق مركزي ايران را دارد. واحد كارنده اين ماشين يك موزع چرخان استوانه‌اي دارد كه نشاگذاري در سلول‌هاي آن دستي (با نيروي كارگر) است. اين استوانه دوار در بالاي لوله سقوط و در صفحه افقي حركت دوراني دارد و اين حركت را ماشين كشنده تامين مي‌كند. با چرخش استوانه دوار نشاها، به ­طور مجزا و منظم از آن خارج و در فاصله‌هاي زماني مشخص وارد لوله سقوط مي‌شوند. در ادامه، نشاها بر اثر نيروي وزن حركت مي‌كنند و پس از خروج از لوله سقوط به درون شياري رها مي‌شوند كه شياربازكن ايجاد كرده است. خاكدهي و استقرار نشاها را چرخ‌هاي فشار انتهايي بلافاصله انجام مي‌دهند. در فرآيند طراحي واحد كارنده، انحناي مناسب لوله سقوط و زاويه قرارگيري چرخ‌هاي فشار به­ گونه‌اي انتخاب شد كه ضمن كوچك نگه­داشتن عرض واحد كارنده، استقرار نشاهاي ريشه لخت نيز در حد مطلوبي تامين شود. از تركيب 9 واحد كارنده (4 واحد در جلو و 5 واحد در عقب) كه روي دو ديرك ­افزار متصل به يكديگر سوار مي‌گردند، يك ماشين سوار شونده تراكتوري تشكيل گرديد. نتايج ارزيابي شاخص­هاي عملكردي ماشين نشاكار در يك مزرعه 1000 متر مربعي نشان داد كه در اين ماشين، امكان نزديك كردن واحدهاي كارنده تا حد 17 سانتي­متر بدون بر هم زدن استقرار نشاهاي واحدهاي جلوي وجود دارد و واحدهاي كارنده روي هر شاسي مي­توانند با فاصله 34 سانتي­متر از يكديگر قرار گيرند كه فضاي لازم را براي نشستن كارگران در كنار يكديگر تامين مي‌كند. با اين آرايش مي­توان استقرار اوليه بيش از 90 درصد نشاها را تضمين كرد. ظرفيت مزرعه‌اي اين ماشين با احتساب سرعت 27/0 كيلومتر بر ساعت و راندمان 90 درصد در 8 ساعت كار روزانه تقريبا 3000 متر مربع است كه در آن 9 كارگر نشاگذار و 2 كارگر پشتيباني (براي نشارساني و ترميم نشا‌هاي رها شده) شركت دارند. نتايج تحقيق نشان مي­دهد كه با مجموع 11 كارگر- روز مي­توان حدود 3000 متر مربع را با ماشين، نشاكاري كرد كه در مقايسه با روش نشاكاري با دست در نيروي كارگري مورد نياز نزديك به 63 درصد صرفه ­جويي مي‌شود.

Transplanting bare-root onion seedlings is currently conducted manually under difficult conditions and requires 100 to 110 workers to plant 700-800 thousand stands per ha. The present study developed and evaluated a semi-automatic transplanter that meets the demands of farmers for a densely populated field. Each planter features a carrousel with cells that are manually fed by a worker. The carrousel then rotates to deliver seedlings one-by-one into a drop tube, where gravimetric force guides them into a groove by made by a trencher. The seedlings are established by press wheels which gather the soil around their roots. The curvature of the drop tube and angle of the press wheel were evaluated and the best options were selected based on the establishment of the bare-root seedlings and the ability to keep planter width to a minimum. The transplanter consisted of nine planter units installed on two parallel toolbars. The machine was tested on a 1000 m2 field and it was found that the planting rows can be set as closely as 17 cm apart without disturbing the planted seedlings of the front row. This allows the spacing between adjacent units on each toolbar to be 34 cm, which is sufficient for the operators to sit next to each other. This arrangement established a stand at 90% field capacity for 3000 m2 working for 8 h at a travel speed of 0.25 km/h. The operation required nine laborers to work the machine, one to fill the seedling boxes and one to replant the missed sections of rows. The transplanter was able to do the work of 11 manual worker days for a 3000 m2 area at the same stand density as that obtained manually while saving 63% in labor.