روش هیدروپونیک و نشاءکاری آن

کشت مکانیزه برنج با هدف کاهش صعوبت کاری، هزینه کاشت و افزایش راندمان تولید در کشور ما آغاز شده که یکی از سیاست های کلان وزرات جهاد کشاورزی، ترویج و توسعه کشت مکانیزه برنج می باشد. یکی از اجزای مهم و اولیه کشت مکانیزه برنج، پرورش نشای مناسب ماشین نشاکار برنج است. در حال حاضر کشت مکانیزه برنج در کشور به روش پروش نشای جعبه ای انجام می شود که دارای مشکلاتی از قبیل تهیه خاک مناسب، فراهم کردن جعبه مخصوص، توسعه بیماری های قارچی و باکتری یایی و هزینه های حمل و نقل از زمان بذرپاشی تا انتقال آن ها به مزرعه اصلی برای عملیات نشاکاری ماشینی می باشد.

کشورهای پیشرفته ای مثل ژاپن برای حل مشکلات پرورش نشای جعبه ای، اقدام به توسعه سیستم پرورش نشا حصیری طویل به صورت هیدروپونیک نمودند. در این روش نشاهایی به طول 6 متر و به عرض 28 سانتی متر پرورش داده می شوند که به صورت رول درآمده و بر روی ماشین نشاءکاری نصب می گردند. برای پرورش نشا حصیری طویل نیاز به بستر خزانه، مخزن کود مایع و یک پمپ جهت انتقال کود مایع به درون بستر می باشد. بستر بذر شامل 4 سینی به طول 5/6 متر، عرض 28 سانتی متر و عمق 6 سانتی متر از جنس استیل زنگ نزن بوده که بر روی پایه ای به ارتفاع 60 سانتی متر قرار می گیرد. بذور جوانه دار به منظور بذرپاشی بر روی بستری پارچه ای از جنس پنبه، بذرپاشی شده و در شرایط محیطی مناسب و کنترل شده گلخانه رشد می کنند. ریشه های بذور بعد از جوانه زنی و رشد در درون پارچه پنبه ای نفوذ کرده و در هم می پیچند و حصیری را به وجود می آورند که قابل لوله شدن بوده و زمان حمل خسارتی نبیند. در این روش گیاهچه ها 2 هفته بعد از بذرپاشی آماده نشاءکاری می باشند.

از مزایای این روش نسبت به روش پرورش نشای جعبه ای، علاوه بر حل مشکلاتی که در بالا ذکر گردید می توان به کاهش هزینه نیروی انسانی، افزایش راندمان کاری ماشین نشاءکار، از بین رفتن بیماری های خاکزی و افزایش راندمان مصرف آب در پرورش نشاء اشاره نمود.

مقدمه:

با توجه به رشد فزآینده جمعیت و نیاز روزافزون بشر به مواد غذایی، کشت و کار و تولید محصول برنج به عنوان قوت غالب بسیاری از مردم دنیا امری ضروریست. در کشور ما نیز سطحی معادل 600 هزار هکتار تحت کشت محصول برنج قرار دارد و نقش مهمی در جیزه غذایی خانوار ایرانی بازی می کند. کشت و کار برنج به روش سنتی با دشواری های زیادی روبه روست و به راستی «به رنج» به دست می آید و شالیکاران برای تولید شالی پای در آب و سر در آفتاب دارند. در راستای کاهش صعوبت کاری، هزینه کاشت و افزایش راندمان تولید، کشت مکانیزه برنج وارد عرصه تولید گردید و یکی از سیاست های کلان وزازت جهاد کشاورزی، ترویج و توسعه کشت مکانیزه برنج است.

کلیاتی در خصوص کشت مکانیزه برنج

کشت مکانیزه برنج در کشور ما محدود به مراحل کاشت و برداشت بوده و مرحله داشت هنوز به صورت مکانیزه انجام می شود. یکی از اجزای کشت مکانیزه برنج، پرورش نشای برنج، پرورش نشای مناسب ماشین نشاءکار برنج است که به آن نشای جعبه ای می گویند.

پرورش نشای جعبه ای مستلزم انجام عملیات واستفاده از ادوات خاصی است که به طور خلاصه در ذیل ذکر می گردد:

1- تهیه خاک مناسب:
خاک بستر بذر در جعبه نشاء باید دارای بافت مناسب، نرم و عاری از هرگونه بقایای گیاهی و سنگریزه باشد، برای این کار ابتدا باید قبل از شروع عملیات پرورش نشاء خاک جمع آوری شده و عملیات کاهش رطوبت، هرد کردن کلوخه ها، غربال کردن و افزودن کودهای شیمیایی، مواد تنظیم کننده اسیدیته و سموم ضدعفونی کننده بیماری های قارچی انجام گیرد. اسیدیته مناسب نشاء های برنج در حدود 5 تا 5/5 می باشد. وجود سنگریزه در خاک بستر جعبه های نشاء در زمان نشاءکاری باعث شکستن انگشتی ماشین می شود. مقدار خاک مورد نیاز برای پرورش نشای یک هکتار در حدود 1000 تا 1200 کیلوگرم است.

2- تهیه و تأمین جعبه های پلاستیکی استاندارد با ابعاد 3×60×30 سانتی متر که برای یک هکتار به 240 جعبه نیاز می باشد.

3- در روش بذرباشی با دستگاه بذرپاش در مراکز بزرگ تهیه نشای جعبه ای و بانک های نشا نیاز به حوضچه پیش جوانه زنی برای جوانی زنی یکنواخت بذور پاش برای انجام عملیات خاکریزی در جعبه، بذر پاشی و آبیاری جعبه ها می باشد.

4- دستگاه انکباتور یا تاریکخانه: بعد از بذرپاشی باید جعبه ها داخل انکیوباتور یا تاریکخانه قرار گیرند تا جوانه ها بتوانند به طور هم زمان و یکنواخت سر از خاک بیرون بیاورند. ظرفیت هر تاریکخانه تعداد 240 عدد جعبه برای یک هکتار می باشد.

5- انتقال جعبه های نشا به گلخانه: در سطوح وسیع و در شرایط آب و هوایی نامناسب، برای این که جوانه های تازه از خاک خارخ شده در اثر تنش های نوری، سرما و گرما آسیل نبینند باید به گلخانه انتقال داده شده و در درون قفسه های مخصوص حداقل 48 ساعت نگه داری شوند تا تغییر رنگ داده و مراحل اولیه سبز کردن انجام گیرد.

6- پس از 48 ساعت نگه داری در گلخانه جعبه ها به خزانه اصلی که به صورت جوی و پشته تهیه می گردد منتقل می شوند تا مراحل نهایی سبز کردن نشاها به اتمام رسد و برای نشاءکاری آمده شوند.

7- انتقال به زمین اصلی برای نشاءکاری: نشاهای رشد یافته در خزانه برای نشاکاری به مزرعه اصلی انتقال داده شده و بر روی ماشین نشاءکار قرار گرفته و توسط ماشین نشاءکار نشاءکاری می شوند.

پرورش نشای جعبه ای در سطوح کوچک و در شرایط زارعین نیازی به ادوات فوق ندارد و می تواند به صورت دستی و با حذف بخش های زیادی از مراحل فوق انجام گیرد. اما یکی از مراحل حساس و تأثیرگذار بر کیفیت نشای تولیدی و موفقیت نشاءکاری با ماشین نشاءکار تهیه خاک مناسب جعبه نشاء است که در سیستم مکانیزه و غیرمکانیزه تفاوتی ندارد و قابل چشم پوشی یا ساده سازی توسط زارعین و یا مراکز بزرگ تهیه نشای جعبه ای و بانک های نشا نیست. بافت نامناسب، اسیدیته بالا، کمبود مواد غذایی و آلودگی به بیماری های قارچی و باکتریائی از مشکلات خاک بستر جعبه نشا می باشد.

کشورهای پیشرفته ای مثل ژاپن که 99% از مزارع شالیزاری آن ها به صورت مکانیزه کشت می شود، برای حل این مشکل، اقدام به توسعه سیستم جدیدی برای پرورش نشاء تحت عنوان «پرورش نشای حصیری طویل (long mat seedling) به روش هیدروپونیک» نموده اند که هدف اصلی آن حذف خاک بستر و جعبه نشاء است.

مواد و روش های پرورش نشای حصیری طویل به روش هیدروپونیک

در این روش نیاز به بستر خزانه، مخزن کود مایع و یک پمپ جهت انتقال کود مایع به درون بستر خزانه می باشد که در گلخانه نصب می گردد.

1) بستر خزانه: بستر خزانه شامل 4 سینی با طول 5/6 متر، 28 سانتی متر و عمق 6 متر بوده که از جنس استیل زنگ نزن تهیه گردیده بر روی پایه ای به ارتفاع 60 سانتی متر به صورت افقی در کف گلخانه نصب می شود.

2) پمپ و مخزن کود مایع: پمپ نیز کود مایع را از درون مخزن در زمان کود دهی پمپاژ نموده و در داخل سینی بستر خزانه به گردش در می آورد.

3) بذر پاشی: پارچه پنبه ای مخصوص را در درون سینی که کاملاً خشک و تمیز می باشد پهن نموده و توسط دو صفحه شانه مانند درا بتدا و انتها محکم می کنیم. سپس آب خالص در خزانه پمپاژ شده و به گردش در آمده و بذور جوانه دار برنج بر روی بستر سینی توسط یک ماشین بذرپاش اتوماتیک پاشیده می شود. مقدار بذر مورد نیاز برای هر یک از سینی ها (600×28 سانتی متر) برابر 1034 تا 2586 گرم است.

4) جوانه زنی بذور: ریشه های بدور برنج بعد از جوانه زنی و رشد، در داخل پارچه پنبه ای نفوذ کرده و در هم می پیچد و حصیری را به وجود می آورد. ریشه های در هم پیچیده گیاهچه ها و بستر پارچه ای آن قدر قوی است که در زمان حمل و نقل و لوله نمودن خسارتی نمی بیند.

5) کوددهی و کنترل دمای محیط گلخانه: در 5 روز اول بعد از بذرپاشی، تنها آب خالص بدون کود در بستر خزانه به گردش در می آید و سپس محلول کودی مایع (با نام های اوتساکو1 و اوتساکو2 که به صورت تجاری در بازار موجود بوده و بیشتر جهت کشت سبزیجات به روش هیدروپونیک استفاده می گردد) را در آب داخل تانک حل نموده و به وسیله پمپ در بستر سینی خزانه به گردش در می آوریم. در ضمن هدایت الکتریکی کود مایع باید حدود 3/1 تا 4/1 میلی موس بر سانتی منر باشد که هر روزه تنظیم می گردد. درجه حرارت بستر خزانه باید با درجه حرارت محیط گلخانه هماهنگ باشد که توسط هیترو سیستم تهویه تأمین می گردد.

6) لوله کردن نشاء: پارچه طویل 6 متری که برای بستر خزانه نشاء در نظر گرفته شده باید خاصیت لوله شدن را داشته باشد تا حمل و نقل آن به مزرعه اصلی و بارگیری بر روی ماشین نشاءکاری به راحتی صورت پذیرد. مراحل این کار به صورت زیر است:

6-1- فشردن گیاهچه ها به وسیله سیلندر استوانه ای شکل با وزن تقریبی 15 کیلوگرم به سمتی که می خواهیم آن را لوله نماییم.

6-2- قرار دادن صفحه ای با طول 60 سانتی متر، عرض 5/27 سانتی متر و وزنی معادل 3 کیلوگرم از جنس استیل بر روی گیاهچه های فشرده تا به صورت اولیه برنگردد.

6-3- لوله کردن نشاء حصیری به حول یک لوله به قطر 15 سانتی متر به صورت دستی یا ماشینی.

6-4- بستن نشاهای لوله شده در داخل یک لفاف پارچه ای.

قطر و وزن تقریبی نشاء حصیری لوله شده به طول 6 متر به ترتیب برابر با 40 تا 50 سانتی متر و 12 کیلوگرم است. در مقایسه ای که بین نشاء حصیری لوله ای پرورش یافته به روش هیدرولیک و نشای پرورش یافته در بستر خاک، از نظر وزن صورت گرفت حاکی از آن بوده که وزن نشاء به هیدروپونیک برابر یک پنجم وزن نشاء در بستر خاک با طول برابر 6 متر بوده است.

بهینه سازی ماشین نشاءکار برنج برای نشاءکاری نشای حصیری طویل

ماشین های نشاءکاری موجود کشور بری نشاءکاری نشاهای جعبه ای طراحی شده اند. به منظور استفاده از نشای حصیری بلند، نیازمند تغییراتی در ماشین های موجود هستیم.

بدین منظور در مرکز ترویج و توسعه تکنولوژی هراز، از یک ماشین نشاءکار 6 ردیفه سوار شونده استفاده شده و تغییراتی در آن ایجاد شد. بدین صورت که بر روی خشاب نشاء سکویی گردان نصب گردید تا قادر به نگه داری نشاهای لوله ای باشد و بتواند در اثر چرخیدن حول محور خود نشاها را به صورت ممتد و با سرعت یکنواخت در دسترس انگشتی های کارنده قرار دهد.
از عوامل مهم طراحی در اصلاح نشاءکارهای متداول جهت استفاده برای این گونه نشاها می توان به اعمال تغییرات در مکانیزم تغذیه عمودی و افقی نشاء، ثابت نگه داشتن سرعت چرخش سکوی گردان متناسب با کاهش قطر حصیر نشاها (در اثر مصرف تدریجی)، حفظ تعادل طولی و عرضی واحد کارنده و غیره اشاره نمود. در ضمن دو عدد پایه نیز در دو طرف راننده جهت حمل 8 عدد نشای حصیری لوله ای اضافی تعبیه گردید. با توجه به کاهش تعداد دفعات بارگیری ماشین در حین اجرای عملیات نشاءکاری، حداقل 25 درصد به ظرفیت مزرعه ای این ماشین افزوده شده است.

مزایای پرورش نشای حصیری طویل به روش هیدروپونیک

1- در این روش با توجه به این که خاک بستر حذف شده است، کلیه عملیات مربوط به تهیه و آماده سازی خاک، هزینه های کارگری و نهاده ها برای فرآوری خاک حذف می شود که این امر در سطوح وسیع و مراکز بزرگ پرورش نشاء دارای مطلوبیت زیادی است.

2- جعبه نشاء در این روش حذف شده و هزینه های تولید و خرید جعبه صرفه جویی می شود.

3- هزینه های انتقال از مرحله بذرپاشی (به تاریکخانه، به گلخانه، به خزانه، به مزرعه اصلی و استقرار بر روی ماشین نشاءکاری) تا مرحله نشاءکاری به حداقل خود می رسد.

4- بیماری های خاکزی قارچی و باکتریایی ناشی از خاک بستر حذف می گردند.

5- احداث خزانه جوی و پشته ای و هزینه های مربوط به مواد و وسایل نگه داری نشاها در خزانه جوی و پشته ای حذف می گردد.

6- با توجه به استفاده از محلول کود مایع، یکنواختی تأمین عناصر غذایی برای همه نشاها فراهم می شود.

7- با توجه به طول نشاء و وزن کم آن که یک پنجم نشای حصیری جعبه ای است، راندمان کاری ماشین با حذف چندین مرحله بارگیری اقزایش چشمگیری می یابد.

8- امکان به کارگیری سیستم های کنترل از راه دور و نشاءکاری بدون اپراتور (با استفاده از سیستم های g.p.s) در این سیستم در کشورهای پیشرفته وجود دارد.