آلات التسميد Fertilizer or Manure speaders

آلات توزيع السماد

تتشابه هذه الآلات مع آلات الزراعة فقد تكون آلات نثر للسماد أو آلات تضع السماد في صفوف بجانب النباتات وقد تكون هذه الآلات خاصة بالتسميد او تكون آلات تقوم بالزراعة والتسميد.

وتجري الاختبارات على أنواع مختلفة من الآلات وظروف مختلفة للتربة وحالة الطقس وكذلك أنواع مختلفة من الأسمدة والمحاصيل وتجري اختبارات معملية واختبارات حقلية، وعموما يمكن تقسيم آلات التسميد إلى ما يلي:-

أولا : ألات توزيع السماد الكيماوي:-

1- ألات نثر السماد وقد تكون ألات أرضية أو طائرات.

۲- ألات تسطير السماد.

3- وحدات مجمعة مثل آلة تسطير السماد والحبوب معا.

4 - تركيبات خاصة لتوزيع السماد في آلات الزراعة في صفوف.

5- ألات رش السماد وهي مشابهة لتلك المستخدمة لرش المبيدات وتستخدم لتوزيع السماد السائل.

وناثرة السماد بالطرد المركزي تشابه آلات الزراعة ذات الطرد المركزي حيث يتم التحكم في ضبط تصرف كمية المادة (سماد أو بذور) ومن ثم عرض التوزيع عن طريق قرص أو قرصين دوارين. ويمكن استعمال بعض آلات النثر بالطرد المركزي في الزراعة أو التسميد. ويكثر استعمال الناقلات المقطورة لنثر الأسمدة والجير، وتستخدم الطائرات في نثر السماد في المناطق الشاسعة والتي يكون فيها تلال أو يصعب سير الآلات الأرضية فيها مثل مزارع الأرز المغمورة بالماء.

شكل (1) ألة توزيع سماد متذبذبة

شكل (2) آلة نثر سماد مجرورة بالجرار

والآلات التي تقوم بتوزيع السماد في صفوف أو سطور تشبه الآت الزراعة حيث يسقط السماد على أجهزة لضبط تلقيم السماد موزعة على مسافات منتظمة عادة حوالي 15 سم على الطول الكلي لخزان السماد وهذه المعدات مناسبة لتوزيع الأسمدة أو الجير. ويحتوي بعضها على فجاجات لفتح أخاديد لوضع السماد في شرائح تحت سطح التربة كما يمكن استعمالها لوضع السماد على جانب النباتات في حالة وجود مسافات واسعة بين النباتات.

شكل (3) الة زراعة وتسميد ورش المبيدات.

والعامل الأساسي لتقييم هذه الآلات هو انتظام التوزيع على مدى واسع من الظروف أي أداء جهاز التلقيم في ظروف مختلفة ومعدلات التصرف مع السرعات الأمامية للألة ويجب أن يكون معدل التصرف لا يتأثر بمدي ملئ القادوس بالسماد او بميول الأرض وكلما كانت الآلة تقوم بتوزيع أنواع عديدة من الأسمدة كلما كانت أفضل كما يجب أن تكون الاله سهلة الضبط والصيانة والتنظيف وتكون خاماتها من النوع الذي يقاوم التفاعلات الكيماوية مع الأسمدة.

ويتم تقدير مدى انتظام توزيع السماد عن طريق وضع نموذج مقسم إلى أجزاء يغطى اقصى مساحة توزيع عند تشغيل الآلة وهي واقفه ويتم تجميع الأسمدة من كل جزء ويوزن وتنسب هذه الأوزان إلى المجموع الكلي ويتم تقدير المتوسط وكذلك أعلى قيمة وأقل قيمة للتوزيع وكلما كان الفرق بين أقل قيمة وأعلى قيمة صغير كلما كانت الآلة أجود في الأداء وكذلك يتم تقدير عرض التوزيع للألة وكذلك منطقة التداخل المطلوبة وخصوصا في آلات النثر.

شكل (4) قطاع تصوري في آلة زراعة وتسميد ورش مبيدات

ثانيا: آلات توزيع السماد البلدي "العضوي":-

1- ألات تدار بواسطة عمود الإدارة الخلفي للجرار.

۲- آلات تدار بواسطة عجلات الأرض.

وهذه الآلات تقوم بتوزيع السماد العضوي بسرعة وانتظام وتتركب عموما من الصندوق وجهاز النقل الذي ينزلق فوق أرضية الصندوق وهو عبارة عن جنزير أو حصيرة والجزء الثالث في هذه الآلات المضارب وتوجد في مؤخرة الآلة لتفتيت السماد ودفعه إلى الخلف ثم يقوم جهاز التوزيع بنثر وتوزيع السماد عند مؤخرة الآلة إلى جهة اليمين وجهة اليسار وبذلك يتم نثر السماد على شريط أعرض من عرض صندوق الآلة. وعموما يفضل الآلات التي تدار بواسطة عمود الإدارة الخلفي حيث يمكن إعطاء معدل التوزيع المطلوب أما الآلات التي تدار بعجلات الأرض تقوم عجلات الجرار بشد الحمل بالإضافة إلى إعطاء القوة اللازمة لإدارة عجلات الآلة. وبالتالي يكون هناك حمل كبير على عجلات الجرار مما يؤدي إلى انزلاقها وخصوصا في الأراضي المفككة أو الرطبة.

شكل (5) الة توزيع السماد العضوي مجرورة بالجرار

شكل (6) طريقة توصيل الحركة لنظام التغذية ونثر السماد عن طريق عجلة الارض

شكل (7) مسقط أفقي لالة توزيع السماد العضوي

* عوامل تقييم الآت التسميد:

1- انتظام توزيع السماد على مدى واسع من الظروف. ويتوقف انتظام التوزيع للوحدات التي تضع السماد في شرائح أساسا على أداء أجهزة التلقيم. بينما يعتبر الانتشار العرضي هو العامل المحدد لتقييم أداء الناثرات ذات الطرد المركزي.

۲- اتساع مدي توزيع السماد ومدي تنسب معدلات التصرف مع السرعة الامامية للألة.

٣- مدى استقلالية معدل التصرف عن ارتفاع السماد في القادوس وعن ميول الأراضي.

4- مدى سهولة الفك والتركيب لأجهزة التلقيم لإتمام عمليات التنظيف.

5- مدى مقاومة أجزاء الآلة للتأكل حيث أن العديد من الأسمدة تعمل على تأكل أجزاء الآلة.

* أجهزة التلقيم في آلات التسميد Types of metering devices

من أهم الأجزاء التي تحدد جودة أداء آلة التسميد هي أجهزة التلقيم ويوجد من هذه الأجهزة أنواع عديدة منها ما يلي:

1- جهاز التلقيم ذو العجلة النجمية : Star- Wheel feed

يوجد جهاز التلقيم هذا أسفل القادوس على شكل عجلة نجمية وتحمل كل عجلة كمية محددة من السماد خلال فتحة بوابية إلى مكان التغذية. والسماد المحمول بين أسنان عجلة التغذية يسقط إلى أنابيب التغذية بفعل الجاذبية ويكشط باقي السماد من على سطح العجلة. ويتم التحكم في معدل التصرف برفع أو خفض بوابة فوق العجلة. وكذلك سرعه العجلة. وتدار كل عجلة عن طريق مجموعة من التروس العمودية، من عمود التغذية تحت القادوس وتوجد وسائل للحماية من الأسمدة المتحجرة لهذه العجلات النجمية.

شكل (8) جهاز التلقيم ذو العجلة النجمية

۲- جهاز التلقيم ذو القاعدة الدوارة Rotating bottom metering device

حيث يكون في قاعدة قادوس السماد قاعدة دوارة أفقية ويتم التحكم في معدل تصرف السماد منها عن طريق بوابة يتم ضبطها على مخرج جانبي.

3- جهاز التلقيم ذو البريمة: Metering device with auger

ويوجد نوعين من هذه الأجهزة وهي نوع يدور في أنبوبة قطرها أكبر من البريمة بحوالي 1٫3 سم ونوع آخر يكون فيه البريمة حرة حيث يدخل السماد إلى أنبوبة البريمة من قمتها ثم ينتقل إلى مسافة قصيرة داخلها لينصرف من مخارج موجودة بقاعها. وتكون الأنبوبة في قاعدة الخزان ويمكن رفعها. ويوجد العديد من الفتحات على هذه الأنبوبة لتعطي مخارج عديدة لاستعمالها لمحاصيل الصفوف أو النثر ويتم ضبط معدل التصرف بتغيير سرعة البريمة.

شكل (9) جهاز التلقيم ذو البريمة

4- جهاز التلقيم ذو القرص الرأسي: Vertical rotor metering device

يتكون من عجلات رأسية للتلقيم لها خلابا على حوافها، وتوزع عجلات التلقيم هذه على طول الخزان وتدور عن طريق عمود واحد. ويتراوح عرض العجلة من 6 مليمتر إلى ۳۲ مليمتر حيث تستعمل لمعدلات تلقيم مختلفة. ويضبط معدل التصرف بتغيير سرعة العمود الدوار الذي يحرك العجلات الرأسية.

5- جهاز التلقيم ذو السير Belt metering device

تستعمل هذه الأجهزة للحصول على معدل تصرف عالي. حيث يقوم السير بسحب السماد من قاع الخزان وتصنع السيور من الصلب أو من المطاط ويضبط معدل التصرف عن طريق بوابة يمكن التحكم فيها. وقد ينقسم التصرف إلي مجريين أو أكثر عند تسميد محاصيل الصفوف أو الخضر.

شكل (10) انواع مختلفة من اجهزة التلقيم ذات الخلايا على القرص الراسي – لاحظ اختلاف شكل الخلايا على الاقراص

شكل (11) جهاز التلقيم ذات السير

* العوامل التي تؤثر على معدل تصرف وانتظام التوزيع لآت تسطير السماد

Factors affecting discharge rates and uniformity of distribution for fertilizer deills

يتأثر معدل تصرف وانتظام توزيع السماد من آلات التسميد على عديد من العوامل منها:-

1- نوع جهاز التلقيم .

2- رطوبة السماد والرطوبة النسبية التي تم عندها التخزين .

3- شكل وحجم حبيبات السماد وكثافته الحقيقية والظاهرية .

4- مدى قابلية السماد للتحجر .

5- زاوية الراحة للسماد .

6- مدى امتلاء خزان الآلة .

7- مدى ميول الأرض التي تسمدها الإله .

8- سرعة دوران عمود التغذية المتصل بجهاز التلقيم .

9- مدى اهتزاز الآلة وارتجاج أجزاءها وعدم ضبط ميول انابيب التوزيع.

وقد وجد من التجارب أن سهولة سريان السماد أو ما يسمي انسيابية السماد تتناسب عكسيا مع زاوية الراحة وأن الأسمدة التي لها زاوية راحة أكبر من 55 درجة لا يمكن لها أن تلقم بطريقة جيدة مع معظم أنواع الآلات. كما أن إمالة الآلة التي تحتوى على جهاز تلقيم من النوع ذو العجلة النجمية أو القاعدة الدوارة للخزان بمقدار ۱۰ درجات في اتجاه فتحة التصرف قد زاد من معدل التصرف بحوالي 11 إلى ۲۱٪ وذلك نظرا لزيادة تأثير الجاذبية. بينما الإمالة في الاتجاه المعاكس قد قللت من التصرف وذلك بالمقارنة بالتصرف عند الوضع الأفقي للألة..

وقد بينت التجارب أن زيادة السرعة أدى إلى تقليل معدل التصرف الأنواع مختلفة من الأسمدة ولكن النقص في معدل التصرف كان يختلف من سماد لأخر طبقا لمواصفات السماد. وقد وجد أن أقصى معدل للاختلافات عن المتوسط كان فقط من 5 إلى 14٪ للأسمدة ذات زاوية الراحة 35 درجة.

بينما الأسمدة التي لها زاوية راحة كبيرة تكون غير منتظمة بغض النظر عن نوع جهاز التلقيم وذلك بسبب عدم انسياب السماد بحرية وقد وجدت اختلافات واسعة في معدلات التصرف الخارجة من جميع أجهزة التلقيم المستخدمة مع سماد له زاوية راحة قدرها 54 درجة كما أنه قد يوجد اختلاف في معدل تصرف وحدات التلقيم والتي بالتالي تؤثر على مدى انتظام التوزيع بين وحدات الإله الواحدة في الاتجاه العمودي على سير الإله وبينت بعض التجارب أن هذه الاختلافات تراوحت بين 6٪ و ۳۱٪ حسب نوع السماد ونوع جهاز التلقيم.

* العوامل التي تؤثر على معدل تصرف وانتظام توزيع آلات التسميد ذات الطرد المركزي:

Factors affecting discharge rates and uniformity of distribution for centrifugal brodcasters

يتأثر معدل التصرف وانتظام التوزيع في هذه الآلات بنصف القطر الخارجي للقرص المروحي، وزاوية الريشة بالنسبة لنصف القطر، والمسافة القطرية التي يتم تغذية السماد عليها بالنسبة للقرص المروحي، والسرعة الدورانية للقرص ومعامل الاحتكاك بين السماد والريش. وبتغير شكل أو زاويا الريش على القرص المروحي يمكن تحسين هذا التوزيع كما أن معدل التصرف وانتظام التوزيع يتأثر بخصائص السماد حيث حجم الحبيبات وكثافتها وشكلها يؤثر على المسافة الأفقية التي تتحركها الحبيبات. فالجسيمات الكبيرة ذات الكثافة العالية تحمل لمسافة أفقية أبعد من الجسيمات الصغيرة ومكونات مخلوط جاف من جسيمات مختلفة يكون لها أنماط توزيع مختلفة وذلك إذا كان للجسيمات خصائص طبيعية مختلفة. وتؤثر الرياح أيضا على مسافة حمل الجسيمات وبالتالي تؤثر على انتظام توزيع السماد.

وعادة ما يكون هناك نمط توزيع لكل آلة فقد يكون ذات قمه منبسطة أو هرمي او بيضاوي أو محدب شكل (12) وحتى يكون هناك انتظام في التوزيع يجب أن يحدد مقدار التداخل لمشاوير عمل الإله أي تحديد التداخل الأمثل لكل آلة وكل نوع من السماد حتى يكون هناك توزيع متماثل في كل الحقل للسماد الموزع.

ومن الجدير بالذكر أنه يمكن نثر السماد بالطائرات في المساحات الشاسعة والأراضي ذات الطبيعة الجبلية أو زراعات الأرز التي تملئها المياه. وتستخدم الطائرات ذات الأجنحة وكذلك الطائرات العمودية. وهناك عوامل كثيرة تؤثر على انتظام التوزيع بها.

شكل (12) اشكال مختلفة لتوزيعات الات النثر ذات الطرد المركزي في الاتجاه العمودي على سير الالة