بخشی از مقاله
چکیده
احتمال وقوع روزهای کاری نسبت روزهای قابل انجام کار به روزهای موجود در طول فصل کاری برای عملیات مورد نظر می باشد. مهمترین عامل محدود کننده برای عملیات خاکورزی رطوبت زمین است. جهت تعیین احتمال روزهای کاری مناسب خاکورزی از یک مدل رایانه ای طراحی گردیده در محیط دلفی استفاده شد. مدل با استفاده از اطلاعات خصوصیات فیزیکی خاک و هواشناسی، پس از تقسیم کردن خاک به لایه های متعدد، رطوبت خاک را در گام های زمانی مختلف تخمین می زند. رطوبت هر لایه در هر روز از طریق میانگین گیری گام های زمانی در ساعات کاری آن روز تعیین می گردد و با مقایسه رطوبت خاک با حدود کارپذیری، امکان کار در آن روز تعیین می شود و با جمع زدن روزهای قابل انجام کار، تعداد و احتمال روزکاری به دست می آید.
برای تعیین احتمال روز کاری برای عملیات خاکورزی در فروردین ماه، پس از تعیین خصوصیات هیدرولیکی و حدود کارپذیری خاک و کسب دادههای هواشناسی 23 سال اخیر شهرستان بوئین زهرا، مدل اجراء شده و تعداد روزهای کاری و درصد احتمال آن برای عملیات خاکورزی بهدست آمد. در حالت اول حد بالای و پایین کارپذیری در نظر گرفته شد و در حالت دوم فقط حد بالا لحاظ گردید. در حالت اول، احتمال روز کاری رقم پایینی بهدست آمد ولی در حالت دوم مقدار این کمیت، رقم بالایی بود. احتمال روزکاری در شهرستان بوئین زهرا در حالت اول 25/8 درصد 8 - روز - و در حالت دوم 100 درصد 31 - روز - بود.
مقدمه
برای انجام دادن کار در وقت معین، مهم ترین فاکتور تخمین تعداد روزهای کاریست. تعداد روزهای کاری در هر منطقه با توجه به عوامل محدودکننده متفاوت است، با توجه به این عوامل در هر منطقه روزهای کاری باید مشخص گردد. از آنجا که تغییرات جوی زیاد است هرگونه پیش بینی در خصوص روزهای کاری آینده می تواند فقط به صورت احتمالات بیان شود. احتمال وقوع روزهای کاری نسبت روزهای قابل انجام کار به روزهای موجود در طول فصل کاری برای عملیات مورد نظر می باشد. تعداد روزهای کاری در برخی از مهمترین روابط مورد استفاده در مکانیزاسیون کشاورزی کاربرد دارد و به عنوان یکی از عوامل مؤثر در محاسبه اندازه بهینه ماشینهای مورد نیاز، محاسبه ظرفیت مزرعهای ماشینهای موجود و همچنین در محاسبه هزینه به موقع انجام نشدن عملیات بهکار میرود - یوسفی، . - 1393
رطوبت خاک را می توان به عنوان مهمترین عامل محدودکننده جهت اجرای عملیات خاکورزی نام برد. اگر خاکورزی در یک زمین بسیار مرطوب انجام شود، انجام عملیات باعث افزایش تراکم و آسیب به ساختمان خاک می شود. اگر خاکورزی در یک زمین بسیار خشک انجام شود، علاوه برتشکیل کلوخههای بزرگ، بهعلت مقاومت بالای خاک، انرژی مورد نیاز برای انجام عملیات افزایش مییابد - یوسفی، . - 1393
اجرای عملیات خاکورزی زمانی میسر است که تراکتور و ماشین های کشاورزی بر روی خاک امکان تردد داشته باشند و شرایط خاک به گونه ای باشد که انجام عملیات خاکورزی به نحو مطلوب امکان پذیر باشد. قابلیت کاری و قابلیت تردد برای ارزیابی زمان های مناسب جهت اجرای عملیات خاکورزی در مزرعه و به موقع انجام شدن آن مناسب هستند. قابلیت کاری خاک، شرایطی را نشان می دهد که با انجام عملیات خاکورزی می توان ساختمان مطلوب و شکل سطحی مناسبی را ایجاد نمود.
قابلیت تردد عبارت است از ظرفیت خاک برای تحمل عبور و مرور ادوات با آسیب ناچیز به ساختمان خاک و بدون اثرات منفی روی عملکرد محصول . - Rounsevell and Jones, 1993 - با توجه به بررسی های بعمل آمده عامل محدود کننده اصلی برای عملیات خاکورزی رطوبت خاک می باشد، برای انجام عملیات خاکورزی، باید محدوده رطوبت قابل قبول تعیین گردد، یعنی رطوبت خاک از چه حدی بیش تر و از چه حدی کم تر نباشد تا آن روز به عنوان روز مناسب برای کار شناخته شود. در نتیجه حدود و گستره قابلیت کاری نقش مهمی در تعیین تعداد روزهای کاری دارد. حدود قابلیت کاری باید با توجه به نوع عملیات و بافت خاک تعیین گردد - دکستر و دیگران 2005، . - 82
برای عملیات خاکورزی ، از لحاظ رطوبت خاک دو حد قابل تصور است: الف- حد بالای قابلیت کاری ب- حد پایین قابلیت کاری. به فاصله میان حد بالای قابلیت کاری و حد پایین قابلیت کاری که در آن امکان عملیات خاکورزی وجود دارد، گستره قابلیت کاری گویند. در همین گستره کارپذیری نقطهای وجود دارد که بهترین عملکرد عملیات خاکورزی در آن رطوبت روی میدهد. به این نقطه، رطوبت بهینه خاک برای عملیات خاکورزی گویند . - Dexter et al., 2005 -
بررسی ها نشان می دهد مرز مشخصی برای رطوبت در حد پایین خاکورزی به صورتی که برای حد بالای خاکورزی وجود داشت ، موجود نیست و نمی توان مقدار رطوبت مشخصی را در این مرحله تعیین کرد که نتیجه خاک ورزی به طور ناگهانی تغییر کند. دکستر و بیرد حد پایین خاکورزی را این گونه تعریف کردند: رطوبتی که در آن مقاومت خاک دو برابر مقاومت خاک در رطوبت بهینه خاک ورزی گردد . - Dexter and Bird, 2001 -
بررسی ها نشان می دهد مرز مشخصی برای رطوبت در حد پایین خاکورزی - به صورتی که برای حد بالای خاکورزی وجود داشت، موجود نیست و نمی توان مقدار رطوبت مشخصی را در این مرحله تعیین کرد که نتیجه خاکورزی به طور ناگهانی تغییر کند. بنابراین حد پایین خاکورزی - قابلیت کاری - به آسانی قابل تعیین نبوده و تعریف آن تا اندازه ای اختیاری است. دکستر و بیرد حد پایین خاکورزی - قابلیت کاری - را این گونه تعریف کردند : رطوبتی که در آن مقاومت خاک دو برابر مقاومت خاک در رطوبت بهینه خاکورزی گردد . - Dexter and Bird, 2001 -
برای تعیین احتمال روز کاریمعمولاً از دو روش؛ آمارگیری از شرایط واقعی و به کارگیری مدلهای بیلان آب خاک استفاده میشود - خانی و دیگران، . - 1387 برای تعیین احتمال روز کاری معمولاً از دو روش آمارگیری از شرایط واقعی و به کارگیری مدلهای بیلان آب خاک استفاده میشود. در روش اول امکان انجام عملیات خاکورزی به طور مستقیم در فصل کار برای هر منطقه مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به آمار بهدست آمده در سالهای متمادی، احتمال روز کاری تعیین میگردد. با توجه به تغییرات آب و هوا از سالی به سال دیگر، برای قضاوت کلی در مورد این مسئله نیاز به دادهبرداری در طی چند سال است که یک برنامهریزی درازمدت را میطلبد. در ضمن، نتایج بهدست آمده را نمیتوان بهراحتی به شرایط دیگر تعمیم داد و برای هر محصول، عملیات، اقلیم و خاک باید بررسی جداگانهای انجام داد که در صورت امکانپذیر بودن بسیار پر هزینه میباشد - خانی و دیگران، . - 1387
با توجه به مشکلات روش اول، نیاز به روشی است که برای انواع عملیاتهای خاکورزی، ماشینهای خاکورزی، محصولات و شرایط آب و هوایی قابل استفاده باشد. یک راه این است که امکانپذیری عملیات خاکورزی را در سالیان گذشته حدس بزنیم. برای این کار علاوه بر اطلاع از حدود کارپذیری که در آن عملیات خاکورزی ممکن است، نیاز به دانستن رطوبت خاک در سالیان گذشته است که بتوان با مقایسه با حدود رطوبتی از وضعیت کارپذیری خاک درطول فصل کار در سالهای مختلف مطلع گردید و با مقایسه نتایج در سالهای مختلف تحلیل خوبی از احتمال روز کاری به دست آید. برای اطلاع از وضعیت رطوبت در سالهای گذشته میتوان از مدلهای بیلان آب خاک استفاده کرد - خانی و دیگران . - 1387
ادواردز و بوهلجی، دادههای آماری 20 سال ایالت آیووای آمریکا را در مورد روزهای کاری عملیاتهای کشاورزی مورد بررسی قرار دادند و مستقیماً تعداد و احتمال روزهای کاری را بهدست آوردند . - Edwards and Boehlje, 1980 - کوپر و همکاران، نیز با استفاده از مدل SOIL و دادههای هواشناسی 10 سال چهار منطقه اسکاتلند، تعداد روزهای کاری مناسب در خاکهای لوم رسی و لوم شنی را برآورد کردند . - Cooper et al., 1997 - سیمالنگا و هیو با استفاده از دادههای هواشناسی 11 سال و یک مدل بیلان آب خاک که رطوبت خاک را به صورت روزانه تخمین میزد، روزهای مناسب کاری برای عملیات خاکورزی در مناطق نیمه خشک موروگورو تانزانیا را پیشبینی کردند. میانگین تعداد روزهای کاری برای شخم و کاشت بهترتیب 14 و 34 روز بود . - Simalenga and Have, 1992 -
