تطویر و تقییم آلة لتهویة المسطح الأخضر

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ الهندسة الزراعیة ,قسم الهنسة الزراعیة ، کلیة الزراعة ، جامعة القاهرة، مصر.

2 أستاذ الزینة ، قسم الزینة ، کلیة الزراعة ، جامعة القاهرة، مصر.

3 رئیس بحوث الهندسة الزراعیة ، معهد بحوث الهندسة الزراعیة، وزارة الزراعة، مصر.

4 معید بقسم الھندسة الزراعیة , کلیة الزراعة , جامعة القاهرة، مصر.

المستخلص

تعتبر عملیة تضاغط التربة للمسطح الأخضر من أهم العوامل المؤثرة علی جودة المسطح الاخضر لذلک کان من الضروری إجراء عملیة التهویة للمسطح الأخضر, وتعرف عملیة تهویة المسطح الأخضر بالأسلوب المیکانیکی المستخدم للتقلیل من تضاغط تربة المسطح الأخضر . وتتم عملیة تهویة المسطح الأخضر بطرق عدیدة منها أستخدام الأسنان الصلبة و الأسنان المفرغة التی تقوم بنزع عمود من التربة بنفس القطر الداخلی للأسنان ثم یتم إجراء عملیة التسفیف بعد إجراء عملیة التهویة و ذلک لملئ الفراغات بمخلوط الرمل و الکمبوست لتحسین الخواص الفیزیائیة للتربة و زیادة جودة المسطح الأخضر لذلک کان الهدف الرئیسی للبحث هو تطویر وتقییم و تصنیع آلة لتهویة المسطح الأخضر.
 
ولتحقیق ذلک الهدف تم تطویر وتصنیع آلة تتکون من الاطار و نظام الشبک و مجموعة  نقل الحرکة من عمود الأدارة الخلفی الی عمود الکرنک  و تتکون منظومة نقل الحرکة من الوصلة المرنة و مجموعة فرقیة و ترسین و یتم نقل الحرکة بینهما عن طریق جنزیر,ویتم دخول الاسنان فی التربة راسیا عن طریق حرکة ترددیة , و هذه الحرکة تنقل إلی ماسک الأسنان و الأسنان و الجزء الاخیر هو الو صلة المرنة التی تم تصمیمها للسماح للحفاظ علی قطر و شکل الثقوب فی التربة أثناء حرکة الجرار مع ظروف التشغیل المختلفة.
تم اختبار الآلة بأستخدام ثلاث أقطار للأسنان ( 1.27-1.9 – 2.54 سم ) و عمقین لعملیة التهویة ( 5 سم -  8 سم ) و ثلاث سرعات أمامیة للجرار ( 1.5 – 2 – 2.7 کم / ساعة ) وتم تقیم تأثیر عملیة التهویة علی الکثافة الظاهریة للتربة , نسبة الفراغات , و مسامیة التربة و الطاقة المستهلکة لأجراء عملیة التهویة .
و کانت أهم النتائج المتحصل علیها کما یلی:

أعلی قیم لانخفاض الکثافة الظاهریة مقارنة بالکنترول (1.08 جرام / سم3 ) تحققت مع القطر الأول (1.27 سم) و العمق الثانی (8 سم) عند السرعة الأولی ( 1.5کم /ساعة ) وکانت الکثافة عند هذه المعاملة 0.780 جرام / سم3 .
أرتفعت قیمة نسبة الفراغات لجمیع المعاملات و کانت أعلی قیمة لزیادة نسبة الفرغات البینیة 1.950 وذلک عند أستخدام القطر الأول ( 1.27 سم ) و العمق الثانی (8 سم) عند السرعة الأولی (1.5کم / ساعة ).
أرتفعت أیضا قیمة المسامیة لجمیع المعاملات و کانت أعلی قیمة للزیادة هی 66.09 %  وذلک عند أستخدام القطر الأول ( 1.27 سم ) و العمق الثانی (8 سم) عند السرعة الأولی (1.5کم / ساعة ).
کانت أعلی قیمة للسعة الحقلیة للآلة هی 0.687 عند أستخدام القطر الثالث (2.54 سم) و العمق الأول (5سم) و السرعة الثالثة ( 2.7 کم / ساعة ).
أظهرت النتائج زیادة أستهلاک الوقود مع زیادة السرعة الأمامیة للجرار و عمق التهویة وکانت أعلی قیمة لأستهلاک الوقود هی 5.78 لتر/ساعة عند أستخدام القطر الثالث (2.54 سم) و العمق الثانی (8سم) و السرعة الثالثة ( 2.7 کم / ساعة ).
اظهرت النتائج أن أقل المعاملات أستهلاکا للطاقة 22.81 کیلووات ساعة  / فدان وذلک مع القطر الأول ( 1.27 سم ) و العمق الأول ( 5 سم ) عند السرعة الثالثة ( 2.7 کم / ساعة ).

ومن خلال النتائج تم التوصل إلی:

یوصی البحث بأستخدام الآلة المطورة لتهویة المسطح الأخضر بأستخدام مؤشرات تشغیلیة عند القطر الأول (1.27 سم) و العمق الثانی (8سم) و السرعة الأولی (1.5 کم/ساعة) لتحقیقها أعلی قیمة لأنخفاض الکثافة الظاهریة و أعلی قیمة لنسبة التهویة و المسامیة.

Abrougui, K.; Chehaibi, S. and Khelifi, M.(2013). Effects of working depth on mechanical aeration of a grassy soil and its impact on the plant root behavior. Herald Journal of Agriculture and Food Science Research , 2 (1): 063 – 069.
Akram, M. and Kemper, W.D.(1979). Infiltration of soils as affected by the pressure and water content at the time of compaction. Soil Sci. Soc. Am. J., 43:1080-1086.
ASABE Stsndards (2006). Three Point Free Link Attachment for Hitching Implements to Agricultural Wheel Tractors. American Society of Agricultural and Biological Engineers.
Beard, J. B. (1973). Turfgrass science and culture. Prentice-Hall Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, USA.
Bruneau, A.; Cooper,R. and Reynolds, C.(2004). Effective Renovation of Bermudagrass Athletic Fields. Green Light on Sports Turf. Turfgrass Council of North Carolina.USA.
Bunnell, B.T.; McCarty, L.B. and Hill, H.S.(2001). Summer cultivation effects on a sand based creeping bentgrass golf green. Intl. Turfgrass Soc. Res. J., 9:3-9.
Childs ,R. P.( 2004) . Mechanical Design. Elsevier. Amsterdam.
Dawidowsky, J.B. and Koden, A.J.(1987). Changes in soil water suction, conductivity and dry strength during deformation of wet undisturbed samples. Soil Tillage Res., 9:169-180.
Embaby,A.T. (1985). A comparison of the different mechanization system for career crop production. M. SC. Thesis . Agric., Eng. Dept. Faculty of agriculture. Cairo university.   
Hillel, D.(1980). Introduction to Soil Physics. Academic Press, London.
Khurmi, R. S. and Gupta, J. K. (2005). Machine Design . Eurasia Publishing House . New Delhi, India.
Libardi, P. L.; Teichardt, K.; Jose, C. ; Bazza, M. and Nielsen, D.R. (1976). An approximated method of estimating soil water diffusivity for different soil bulk densities. Water Resour. Res., 18:177-181.
Linn, D.M. and Doran, J.W.(1984). Effect of water-filled pore space on carbon dioxide and nitrous oxide. Soil Sci. Soc. Am. J., 48:1267-1272.
Lodge, G. M.; Robinson, G. G. and Simpson, P. C. (1990). Grasses – native and naturalised – recognition value, distribution. Agfact P 25.32.
McCarty, L.B.; Gregg, M.F. and Toler, J. E.( 2007). Thatch and mat management in an established creeping bentgrass golf green. Agron. J., 99:1530-1537.
Meek, B. D.; Rechel, L. M.; Carter, L. M.  and Detar, W. R.(1992). Bulk density of a sandy loam: traffic, tillage, and irrigation-method effects. Soil Sci. Soc. Am. J., 56:562-565.
Shippen J. M.; Ellin C. R. and Clover C. H.(1980). Basic Farm Machinery, Third Edition. Pergamon Press. Oxford, UK.
Sills, M. J. and Carrow, R. N. (1983). Turfgrass Growth, N Use, and Water Use under Soil Compaction and N Fertilization. Agron. J., 75(3): 488-492.
Sorokovsky, P.; Krzic, M.and Novak, M.D.(2007). Core aeration of sand-based putting greens in the Lower Fraser Valley of British Columbia. Canadian J. of Soil Sci., 87:103-111.
Turgeon, A. J. (2002). Turfgrass Management. 5th ed. Penn State University. Pennsylvania, USA.