تطویر واختبار آلة محمولة علی الجرار لتوزیع السماد الکیماوی

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 مدرس الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة دمیاط - مصر.

2 مدرس الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة کفر الشیخ - مصر.

المستخلص

ما زال هناک نقص فی وجود ألات توزیع السماد الغیر عضوی والکیماوی والمناسبة للمساحات الصغیرة. وحیث ان التوزیع المتساوی بالمعدل المرغوب فیه یعتبر من الأسباب المهمة للنمو الطبیعی للمحاصیل المختلفة، تم فی هذة الدراسة تطویر واختبار آلة نثر للسماد غیر عضوی طاردة مرکزیة والتی یمکن حملها علی الجرار او معدة حقلیة. الآلة تکونت من اطار رئیسی، خزان للسماد مزود بمقلب، قرص للتوزیع مزود باربعة ریش قابلة للضبظ الموضعی علی محیط القرص فی ثلاث اماکن مختلفة ( جهة الیسار- جهة الیمین- فی الوسط)، ووحدة تحکم لتشغیل الآلة یمکن استخدامها من خلال السائق. تم اختبار الآلة فی ظرفی تشغیل مختلفین ، الأول یشمل تشغیل الآلة فی وضع ثابت بغرض دراسة انتظامیة التوزیع وکثافة السماد المُوزع خلف الآلة وعرض التوزیع تحت عوامل تشغیل مختلفة تشمل ثلاثة اسمدة مختلفة (یوریا 46%  نیتروجین ، سماد مرکب 14-14-14 ، و بوتاسیوم 0-0-60 )، سرعة دوران قرص التوزیع (250 ، 400 ، 550 ، 700 لفة /دقیقة)  ، ست مواضع لضبط کمیة السماد من بوابة النزول من الخزان الی قرص التوزیع، و ثلاثة اماکن مختلفة لضبط ریش قرص التوزیع (جهة الیسار- جهة الیمین- فی الوسط). وتم اختبار الآلة علی أرض خرصانیة غیر مائلة وأستخُدمت أحواض بلاستیکیة مغطاة بشبک لالتقاط الکمیات المختلقة من السماد الموزع . ظروف التشغیل الأخری لاختبار الآلة تمت فی الحقل بناءا علی نتائج التجارب الأولی لدراسة انتظامیة توزیع السماد لمحصول الأرز المنزرع آلیاً وتم استخدام جرار صغیر (کوبوتا) لحمل ألة التوزیع والسیر فی التربة المشبعة بالماء.تم استخدام مساحة 1725 م2 من الحقل وقسمت الی ثلاثة قطع ( 11.5 x 50 م). کل قطعة تم تقسیها الی أربعة شرائح لدراسة توزیع السماد تحت ظروف تشغیل مختلفة فی الحقل والتی اشتملت علی توزیع السماد بثلاث معدلات مختلفة (100، 75، 50 % من الکمیة الموصی بها لمحصول الأرز لدراسة تاثیر کمیات التوزیع المختلفة). کما تم مقارنة توزیع الآلة بالتوزیع الیدوی لعامل تحت نفس المعدلات السابقة. کذلک تم  دراسة انتظامیة التوزیع لأقصی مسافة توزیع ممکنة علی جانبی الألة فی قطعتین من الحقل بمساحة 1150 م2. ایضا تم قیاس نسبة الکلورفیل فی أوراق محصول الأرز فی اماکن مختلفة من الحقل کدلالة لانتظامیة توزیع السماد. تم تسجیل البیانات أثناء التجارب الأولی فی الوضع الثابت فی جداول عدة لظروف التشغیل المختلفة للوصول لافضل اعدادات للآلة محل الدراسة واعتمادا علی السرعات الموصی بها للسیر فی الحقل ، واظهرت النتائج أن استخدام قرص نثر السماد بسرعة 550 لفة /دقیقة مع ضبط الریش کواحدة فی المنتصف وثلاثة علی جهة الیمین هو افضل اختیار للحصول علی افضل انتظامیة توزیع بعرض یساوی 5.5 م لسماد الیوریا. بینما تخفیض سرعة القرص الی 250 لفة /دقیقة یعطی توزیع جید بعرض 5.5 م وایضا عند استخدام السماد المرکب بنفس اعدادات الریش السابقة. للحصول علی اقصی توزیع عرضی للسماد یفضل استخدام سرعة 700 لفة /دقیقة لقرص التوزیع مع ضبط اعدادات الریش علی القرص لتصبح اثنین فی المنتصف واثنین علی جهة الیمین فی  کلا النوعین من السماد الغیر عضوی الیوریا 46%  نیتروجین و سماد مرکب 14-14-14.  من التجارب فی الوضع الثابت لا ینصح باستخدام سماد کالبوتاسیوم لطبیعتة الترکیبیة الخاصة وصعوبة نترة بالآلة . بعد التجارب الحقلیة لم یکن هناک اختلافات معنویة لنسب توزیع الکلورفیل فی الاماکن المختلفة من الحقل والمستخدم فیها الآلة، حیث اظهرت النتائج ان اقصی اختلاف بین اقل واکبر القیم کان 8 % عند توزیع 75 % من الکمیة الموصی بها. کما ان اقل قیم للاختلاف کانت 3 و 4 % عند توزیع 50 و 100 % من الکمیة الموصی بها علی الترتیب.ببنما فی توزیع السماد بالطریقة الیدویة وصلت نسب الاختلاف لنسب الکلوروفیل الی 15% للآماکن المختلفة من الحقل. 

المراجع

Cool, S., J. Pieters, K.C. Mertens, B. Hijazi, J. Vangeyte (2014). A simulation of the influence of spinning on the ballistic flight of spherical fertiliser grains. Computers and Electronics in Agriculture 105: 121–131.
Hao, L. V., Y. U. Jianqun and  F.U. Hong (2013). Simulation of the operation of a fertilizer spreader based on an outer groove wheel using a discrete element method. Mathematical and Computer Modelling 58: 842–85.
Hofstee, J. W. (1993) Handling and spreading of fertilizer part 3, measurement of particle velocities and direction with Ultra Sonic transducers theory. J. of Agric. Eng. Res., 58 (1): 1-16.
Hassan M. A., M. M. Morad, H. G. Gweifel and M. A. Tawfik (2005).
Development of the manure fertilizing machine to improve its distribution pattern for spreading different types of fertilizers. Zagazig J. of Agric. Res. 32 (6):1913-1932.
Larry S. and V. A. Bandel (2002). Uniform lime and fertilizer spreading. Maryland cooperative extension. Col. of Agric., and natural resources, Univ., of Maryland. USA.
Lawrence, H. G., I. J. Yule and R. I. Murray (2006). Calculating Field CV’s for Centrifugal Spreaders. G1 – G5. 2nd International Symposium on Centrifugal Fertiliser Spreading, from academic to applied research. Oct 24-25, Cemagref–Pole Epandage Environment, 03150, Montoldre, France.
Morad, M. M. (1990). Basic requirements in the design and development of the fertilizer broadcasting spreader. Misr J. Agric. Eng., 7 (4): 402-411.
ISO (1983). ISO 5690 Equipment for distributing fertilisers test methods: part 1: full width fertiliser distributors. International Organization for Standardization Standards Handbook 13, Agricultural Machinery, pp. 373-386.
Parris, K. and L. Reille (1999). Measuring the environmental impacts of agriculture: use and management of nutrients. Proceedings no. 442. The International Fertiliser Society, York, UK.
Persson, K. (1998). Physical qualities of fertilisers and variable rate spreading-interactions. Proceedings no. 424. The International Fertiliser Society, York, UK.
Piron, E., D.Miclet and S. Villette (2010) CEMIB: an innovative bench for spreader eco-design, Proceedings International Conference on Agricultural Engineering, AgEng2010, Clermont-Ferrand, France, 6-8 September.
Prummel, J. and P. Datema (1962). Strooiregelmaat van kunstmeststrooiers en de betekenis daarvan voor de opbrengst "Regularity of spreading of artificial fertiliser spreaders and the meaning thereof to yield". Landbouwmechanisatie, 13, 742-753.
Reumers, J., E. Tijskens and H. Ramon (2003). Experimental Characterisation of the Cylindrical Distribution Pattern of Centrifugal Fertiliser Spreaders: towards an Alternative for Spreading Hall Measurements. Biosystems Engineering 86 (4), 431-439.
Sogaard, H. T. and P. Kierkegaard (1994). Yield reduction resulting from uneven fertilizer distribution. Transactions of the ASAE, 37(6), 1749–1752.
Yildirim, Y. and M. Kara (2003). Effect of vane height on distribution uniformity in rotary fertiliser spreaders with different flow rates. Applied Engineering in Agriculture, 19 (1), 19-23.

ملفات

شارك

إرسال الاستشهاد إلى

الإحصائيات