إعداد وتمهيد مرقد البذرة

👨‍🏫 المؤلف: الأستاذ الدكتور السيد علي السيد علي

📚 الموضوع: الباب الأول: إعداد وتهيئة التربة الزراعية

المجلد: الميكنة الزراعية

إعداد وتمهيد مرقد البذرة (Seedbed Preparation)

📝 ملخص المحاضرة

ما زال الهدف من الزراعة هو الحصول على أعلى إنتاجية وأعلى جودة بأقل تكلفة ممكنة، ولذلك يجب أن تتم عمليات الزراعة بشكل صحيح. وأول عملية في الزراعة هي تحضير التربة بشكل ينسجم مع المتطلبات الفنية الزراعية والظروف الجوية وواقع التربة، وهي تتم قبل الزراعة وتسمى إعداد المهد المثالي للبادرات والشتلات للحصول على الإنتاج المطلوب.

📖 مقدمة والمفاهيم الأساسية

ومن هنا يظهر مصطلح مهم جداً وهو التربة الزراعية والمهد المثالي.

1. التربة الزراعية

عبارة عن الجزء السطحي من الأرض المستغل في الزراعة، فهو مرقد البذرة ومجال إنباتها وانتشار جذور النبات في المحاصيل المختلفة. وهذا الجزء مكون من حبيبات التربة التي تكون في مجموعها الجزء الصلب والفراغات البينية الموجودة بين هذه الحبيبات والتي تكون مشغولة إما بالهواء أو الماء. ولكي تكون التربة صالحة للزراعة يجب أن تكون العلاقة بين نسبة الهواء إلى الماء تتراوح بين 50 إلى 60%.

2. مفهوم المهد المثالي

هو الذي يسمح باتصال جيد بين التربة والبذرة وتوفير الرطوبة المطلوبة للإنبات ويكون للجذور نمو طليق.

3. الاحتياجات الضرورية لإنبات البذور ونمو النباتات

وحيث أن التربة عادة هي المكان الطبيعي لنمو النباتات فيجب أن تتوفر فيها الاحتياجات التالية الذكر مع ملاحظة أن هذه الاحتياجات تتوقف على نوع التربة وطريقة بنائها ونسبة الهواء والرطوبة فيها وكذلك كمية الأملاح الذائبة والمواد الصلبة فيها وهي كما يلي:

1. بذور ذات نسبة حيوية عالية.
2. توفر الماء الضروري.
3. التهوية الكافية للتربة عن طريق توفير الأكسجين اللازم.
4. أن تكون درجة الحرارة مناسبة للإنبات والنمو.
5. وجود كميات كافية من الغذاء الصالح لنمو النبات.

الصورة 1: الاحتياجات الضرورية لإنبات ونمو البادرات

الصورة 2: الاحتياجات الضرورية لنمو النبات

وهذه العوامل مجتمعة تعمل على توفير بيئة مناسبة وصالحة تساعد على إنبات البذور ونمو النبات مع ملاحظة أن الماء هو أكثر هذه العوامل تأثيراً. وللحصول على تهوية جيدة ودرجة حرارة تربة مناسبة فإنه تتم عملية تهيئة للتربة وجعلها صالحة للزراعة وذلك بواسطة عمليات ميكانيكية تسمى بـعمليات الحراثة.

فلسفة تجهيز التربة

الغرض الجوهري من تجهيز التربة (The Overarching Purpose)

يتمثل الغرض الأساسي من عمليات إعداد وتجهيز التربة في تهيئة "المرقد البذري" (Seedbed) المثالي، والذي يضمن التوازن الديناميكي بين التهوية والرطوبة والخصوبة. هذا التوازن هو الشرط الأساسي لضمان إنبات البذور بنسبة عالية، وتغلغل الجذور بحرية، وتحقيق أقصى كفاءة إنتاجية للمحصول، مع تمهيد الطريق لعمليات الخدمة الحقلية اللاحقة.

الأهداف الرئيسية لمعاملة التربة (Main Objectives)

(وهي الإجراءات المباشرة والمحددة التي نسعى لتحقيقها ميكانيكياً وبيولوجياً)

تنقسم أهداف الحراثة وتجهيز التربة إلى أربعة محاور رئيسية:

1. الأهداف الفيزيائية والميكانيكية

1. تفكيك وتفتيت التربة: كسر التماسك بين حبيبات التربة لتسهيل حركة الجذور واختراقها، وكسر "الطبقة الصماء" (Hardpan) الناتجة عن الحراثة المتكررة على نفس العمق لسنوات متتالية.
2. تسوية وتعديل سطح التربة: إزالة عدم الاستواء لضمان تساوي عمق تغطية البذور، وخلق ظروف مثالية لتوزيع مياه الري وعمل المعدات الزراعية.
3. تشكيل التضاريس الدقيقة: عمل الأكتاف والبتون والخطوط والمصاطب لتنظيم إمداد الماء والغذاء، والتحكم في التهوية ودرجة الحرارة حول الجذور.
4. إدارة كثافة التربة: كبس سطح التربة بشكل انتقائي بعد زراعة البذور الصغيرة لزيادة التصاقها بالتربة واستفادتها المباشرة من الرطوبة لتسريع الإنبات.

2. الأهداف الكيميائية

1. دمج وتجانس الأسمدة: خلط الأسمدة (العضوية والكيميائية) والعناصر المجهرية مع حبيبات التربة بشكل متجانس لضمان وصول المغذيات للجذور في جميع الاتجاهات.
2. تدوير المخلفات العضوية: قلع وتفتيت ودفن بقايا المحاصيل السابقة لتتحلل وتتحوّل إلى دبال (Humus) يغذي التربة ويحسن بنيتها.

3. الأهداف البيولوجية

1. مكافحة الآفات والفطريات: من خلال تعريض اليرقات الحشرية ومسببات الأمراض الكامنة في باطن الأرض للمؤثرات الجوية وأشعة الشمس وأعدائها الطبيعيين للقضاء عليها.
2. التخلص من الحشائش الضارة وبذورها: وكذلك النباتات غير المرغوبة كمأوى للآفات ومسببات الأمراض وذلك عن طريق قلبها داخل التربة.
3. تنشيط الأحياء الدقيقة النافعة: من خلال تحسين تهوية التربة وزيادة دخول الأكسجين إلى باطنها، مما يسرّع من نشاط البكتيريا والكائنات الدقيقة لتفكيك المواد العضوية وتحويلها إلى دبال (Humus) يغذي التربة، وتنشيط التفاعلات الكيميائية الحيوية الهامة مثل الأكسدة والكربنة.

4. الأهداف التشغيلية

1. تسهيل العمليات اللاحقة: تهيئة السطح لضمان سهولة حركة آلات الزراعة، وجودة تغطية البذور أو الدرنات، وانتظام عمق تموضعها، واستقامة خطوط الزرع وهذه العمليات اللاحقة مثل إقامة الخطوط والمصاطب والمتون أو قنوات الري وتسهيل حركة الآلات الحقلية بدون عوائق.

الفوائد والنتائج المتوقعة (Benefits & Expected Outcomes)

(وهي المكاسب الإيجابية التي تتحقق كنتيجة مباشرة لتحقيق الأهداف المذكورة أعلاه)

عند تنفيذ عمليات الحراثة والتجهيز بشكل صحيح، تنعكس الفوائد التالية على ديناميكية التربة والمحصول:

1. تحسين ديناميكية الماء: زيادة نفاذية التربة وقابليتها لتشرب مياه الأمطار أو الري، مع تقليل الفاقد بالتبخر من سطح الأرض (بسبب وجود الطبقة المفككة التي تقلل من نقاط التلامس الشعرية بين الجزيئات).
2. تنشيط الحياة البيولوجية: تسهيل دخول الأكسجين إلى باطن التربة، مما ينشط الأحياء الدقيقة المفيدة (البكتيريا) ويسرّع من حدوث التفاعلات الكيميائية الحيوية الهامة مثل الأكسدة والكربنة.
3. التحكم الحراري: مساعدة التربة على التدفئة بشكل أسرع في الطبقة العليا؛ فالتربة المفككة تُعد موصلاً رديئاً للحرارة، مما يبقي معظم الطاقة الحرارية في السطح الدافع للإنبات بدلاً من تسربها إلى باطن الأرض.
4. تعزيز كفاءة الميكنة: تحسين دقة عمل آلات الزراعة، مما يقلل من هدر البذور، ويضمن انتظام الإنبات، ويقلل من الجهد المبذول والوقود المستهلك أثناء عمليات الخدمة.

إن نوعية ودقة تنفيذ عملية الحراثة التمهيدية تنعكس بشكل مباشر على كفاءة الموسم الزراعي بأكمله. وتُنفذ هذه العملية باستخدام آلة زراعية واحدة أو سلسلة من الآلات المتتالية، ويتوقف الاختيار الأمثل للمعدات المستخدمة على مجموعة من العوامل (التي سيتم تفصيلها لاحقاً).

أساسيات الحرث

مفهوم وتعريف الحراثة (Concept & Definition of Tillage)

تُعرّف الحراثة من منظورين متكاملين:

التعريف الزراعي الشامل (Tillage)

هي عملية إعادة تركيب التربة وتهيئتها للحصول على درجة التماسك والمسامية المناسبة لإنبات البذور ونمو النباتات. وتهدف بشكل أساسي إلى التخلص من الحشائش، وشق التربة وتفتيتها، وتهيئة سطحها، وأحياناً لتخطيطها (أحواض، خطوط، مصاطب) وشق القنوات والمساقي حسب طريقة الزراعة والري المتبعة.

التعريف الميكانيكي الهندسي (Plowing)

هي المعاملة الميكانيكية للتربة التي يتم فيها تفكيك وتفتيت وتغيير قوى التماسك بين حبيبات التربة وذلك بإحداث ضغط عليها بواسطة أدوات المحراث. وتتطلب هذه العملية التغلب على عدة قوى مقاومة (احتكاك، قص، والتصاق).

وتعد هذه العملية الفاصل الحقيقي بين حالة التربة قبل الخدمة وحالتها بعد الخدمة.

حالات التربة الزراعية ومراحل خدمتها (الحراثة)

يمكن توصيف حالة التربة خلال مراحل الزراعة المختلفة (قبل وأثناء وبعد) وما يحدث خلالها من تغيرات فيزيائية وميكانيكية:

تتغير خصائص التربة بشكل جذري أثناء عمليات الخدمة الميكانيكية:

1. قبل الحرث: من المعروف أن الطبقة السطحية من التربة تتكون من حبيبات متماسكة مع بعضها البعض (مضغوطة) نتيجة عمليات الخدمة السابقة حيث تتعرض لضغط عجلات الجرارات والمعدات الزراعية مما يعوق انتشار الجذور وحركة المياه والهواء بداخلها (حركة ضعيفة)، كذلك يحتوي سطح التربة على بقايا المحاصيل السابقة ويكون غير ممهد وبه كثير من القنوات والخطوط والبتون مما لا يسمح بتشغيل آلات البذار والحصاد وتوزيع مياه الري بطريقة صحيحة. ويحتوي سطح التربة قبل الزراعة على كثير من الحشائش التي تنافس النباتات في احتياجاتها الضرورية من الماء والغذاء اللازم للنمو. وللحصول على تهوية جيدة ودرجة حرارة مناسبة يجب إجراء عمليات الحراثة المناسبة.
2. أثناء الخدمة: يتم تحضير التربة حسب التركيب المحصولي والخصائص الفيزيو-ميكانيكية للتربة والمناخ وطريقة الزراعة. وفيها تتعرض التربة لقوى القص والضغط التي تؤدي إلى تفكيكها أو إعادة ترتيب حبيباتها.
3. بعد الخدمة: تكون التربة في حالة جديدة مناسبة للإنبات والنمو، وتتحدد فيها خصائصها الفيزيائية (المسامية، الكثافة، القوام) بما يناسب طبيعة المحصول الجديد. ولا يوجد حشائش ولا قنوات أو خطوط أو مصاطب إلا التي صُممت خصيصاً للنبات الجديد.

لصورة 3: حالات التربة خلال عمليات الزراعة (قبل/أثناء/بعد)

العمليات الأساسية التي تتم على التربة أثناء الخدمة (Soil Tillage Operations)

يُظهر المخطط السهمي في الصورة تسلسل العمليات الأساسية الثلاث التي تحدث لكتلة التربة أثناء تفاعلها ميكانيكياً مع سلاح المحراث:

1. أولاً: فصل أو شق التربة (Soil Separation): هي العملية الأولية حيث يحدث تشقق وانهيار للتربة وظهور الكتل الكبيرة (القلاقيل).
2. ثانياً: خلط التربة (Soil Mixing / Blending): هي العملية الثانية حيث بعد حدوث الانهيار والتشقق، تتحرك أجزاء التربة على السطح الانسيابي للسلاح (مثل مطرحة المحراث المطرحي)، مما يؤدي إلى تقليب الطبقات حتى ولو بشكل نسبي، ومن خلال ذلك يحدث خلط الأسمدة المضافة أو بقايا النباتات بشكل متجانس مع حبيبات التربة لتوزيع العناصر الغذائية.
3. ثالثاً: كبس التربة (Soil Compaction / Compression): هي العملية النهائية حيث يحدث خلال عمليات الخدمة النهائية وخاصة التسوية والتزحيف والتخطيط وبتكرار مرات مرور عجل الجرار على التربة حيث يؤدي إلى تقليل حجم الفراغات البينية (المسامية) نسبياً بالمقارنة بالعمليتين الأولى والثانية والتي قد تفقد فيه الميزات النسبية من خدمة الحراثة وهو تأثير انضغاط التربة وعادة ما يحدث عند عدم الالتزام بمواصفات وشروط تنفيذ عمليات الحراثة.

الصورة 4: العمليات الأساسية التي تتم على التربة أثناء إعداد التربة

⚙️ تطبيقات الحراثة

طرق تجهيز التربة

نظراً لاختلاف قوام التربة وأنواعها وخصائصها وطبيعة سطحها وطبوغرافيتها فقد صُممت آلات إعداد التربة لتلائم جميع هذه المتطلبات، لذلك فإن طرق تجهيز التربة تختلف باختلاف نوع المحصول وخصائص التربة وأنواعها، ولابد هنا من التعرف على الطرق السليمة لتهيئة مرقد البذرة، ويتم التجهيز الرئيسي للتربة بإحدى الطرق التالية:

1. الحرث بالقلب

وتجري باستخدام المحاريث القلابة حيث يتم قلب شرائح التربة التي تقطع بسلاح المحراث رأساً على عقب بهدف دفن بقايا المحاصيل السابقة والحشائش على عمق كبير ينتج عنه تحللها لإمداد التربة بالمواد العضوية اللازمة لنمو النباتات، لذا يجب أن يكون السلاح عريضاً حتى لا تسقط التربة عن السلاح قبل قلبها.

2. الحرث بالحفر

وتجري باستخدام المحاريث الحفارة التي تقوم بتفكيك طبقات التربة دون قلبها، أي دون إحداث أي تغيير في وضعها النسبي بالنسبة لبعضها البعض، لذا يجب أن يكون السلاح مدبب الطرف وضيق المقطع حتى تسقط التربة المفككة على جانبي السلاح أثناء تقدمه بعد تفكيكها.

3. الحرث بالخلط

وتستخدم لهذا الغرض المحاريث الدورانية التي تقوم بخلط حبيبات الطبقة السطحية بحبيبات الطبقة تحت السطحية، ويعتمد تفكيك وخلط الحبيبات على قطع التربة في طبقات رقيقة نسبياً ثم خلط الحبيبات الناتجة بعد ذلك بعضها ببعض.

لذلك فإن تصميم المحاريث القلابة والحفارة والدورانية يختلف باختلاف طبيعة أداء كل منها ونوع التربة.

الصورة 5: أنواع الحرث المختلفة (بالقلب/بالحفر/بالخلط)

أنواع عمليات تجهيز التربة

كما أن عمليات تجهيز التربة تختلف باختلاف التركيب المحصولي والخصائص الفيزيو-ميكانيكية للتربة والمناخ، وبشكل عام يتم تجهيز التربة الزراعية عن طريق واحدة أو أكثر من العمليات الموضحة في الشكل التالي:

الصورة 6: صورة مجمعة لأنواع عمليات تجهيز التربة

1. قلب الشريحة 180° (Complete Inversion): قلب كامل لشرائح التربة بزاوية 180 درجة، بهدف دفن كامل للمخلفات النباتية والحشائش في الطبقة السفلية، تُستخدم عند الحاجة لتطهير سطح التربة تماماً، بالأداة: المحاريث القلابة (Moldboard Plows).
2. قلب الشريحة 90°-180° (Partial Inversion): قلب جزئي لشرائح التربة بزاوية تتراوح بين 90-180 درجة، بهدف خلط جزئي بين الطبقات مع بقاء جزء من المخلفات على السطح، تُستخدم للحفاظ على بعض المخلفات كغطاء واقي، بالأداة: محاريث محدثة أو محاريث قرصية.
3. الحراثة المهذبة (Modified/Reduced Tillage): قلب جزئي لشرائح التربة مع قطع جزء من حافة الشريحة، بهدف تقليل مستوى التموج في التربة الناتج من القلب، تُستخدم لتقليل تكلفة التسوية، بالأداة: المحاريث القلابة المطرحية.
4. حراثة بطبقات (Layered Tillage): معالجة التربة في طبقات متعددة بشكل متدرج، بهدف تحسين بنية التربة على أعماق مختلفة، تُستخدم في الأراضي المضغوطة أو ذات البنية الرديئة.
5. التفكيك (Loosening): تفكيك التربة دون قلب أو خلط كبير، بهدف تقليل تماسك التربة وتسهيل اختراق الجذور، تُستخدم كعملية أولية قبل العمليات الأخرى، بالأداة: الأمشاط، المحاريث الحفارة الخفيفة.
6. التكثيف (Compaction): ضغط التربة لزيادة تماسكها، بهدف تقليل الفراغات الهوائية وزيادة التلامس بين البذور والتربة وتثبيت البذور الصغيرة، بالأداة: المداحل، المهارس.
7. الخلط (Mixing): خلط متجانس لطبقات التربة، بهدف توزيع الأسمدة بشكل متساوٍ وخلط المخلفات العضوية مع التربة وتجانس خصائص التربة، بالأداة: المحاريث الدورانية (Rotary Tillers).
8. التعديل (Leveling/Smoothing): تسوية سطح التربة، بهدف توزيع منتظم لمياه الري وسهولة العمليات الزراعية ومنع تجمع المياه في مناطق معينة، بالأداة: المسويات، الأمشاط المسوية.
9. مقاومة الأدغال (Weed Control): إزالة أو دفن الحشائش الضارة، بهدف القضاء على الحشائش النامية ودفن بذور الحشائش لمنع إنباتها وتقليل المنافسة على الغذاء والماء، بالطرق: العزق، الحراثة السطحية.
10. الخطوط والبتون والقنوات (Ridges and Furrows): تشكيل خطوط مرتفعة (مروز) ومنخفضة (أخاديد)، بهدف تنظيم الري والصرف وتهوية أفضل للجذور وسهولة العمليات الزراعية ومناسب لمحاصيل معينة (قطن، ذرة، خضروات)، بالأداة: آلات التخطيط (Ridge Formers).
11. الحراثة العميقة (Subsoiling/Deep Tillage): تفكيك الطبقات العميقة من التربة دون قلبها، بهدف كسر الطبقة الصماء (Hardpan) وتحسين الصرف والتهوية، على عمق 40-60 سم أو أكثر، بالأداة: المحاريث الحفارة تحت التربة (Chisel Plows/Subsoilers).

الصورة 7: صورة توضح الحراثة العميقة

ملخص العمليات حسب الغرض:

الغرض	العمليات المناسبة
تحضير أولي	1، 2، 3، 5، 11
تحضير ثانوي	5، 6، 7، 8
تحسين البنية	3، 4، 5، 7، 11
مكافحة الحشائش	1، 2، 9
تجهيز للزراعة	6، 8، 10

توقيت الحرث المناسب

ويجب إنجاز جميع هذه العمليات عندما تحتوى التربة على القدر المناسب من الرطوبة حيث لا يبدأ الحرث إلا عندما تستحرث الأرض وفي هذه الحالة يظهر سطحها جافاً تتخلله شقوق قليلة الغور، وتعرف عملياً بأخذ ملء قبضة اليد من التربة من عمق 10 سم ثم ضغطه بين الأصابع وراحة اليد ثم تبسط اليد بعد ذلك فإذا لم تتماسك حبيبات التربة كان هذا دليلاً على أن الأرض جفت أكثر من اللازم وإن الوقت الملائم للحرث قد فات، أما إذا وجد أن حبيبات التربة متماسكة بعد بسط اليد فيفرك بالإبهام فإن تعجن كان هذا دليلاً على أن الأرض في أفضل حال للحرث وعند حرثها لا تظهر بها مدر (قلاقيل) وصارت فريكاً، أو يمكن تسيير المحراث في الأرض مسافة قصيرة وإخراجه منها فإن وجد الطين متلبداً على السلاح كانت الأرض طرية أما إذا وجد السلاح نظيفاً بعد الحرث دل ذلك على صلاحية الأرض للحرث.

الصورة 8: تأثير محتوى الرطوبة على توقيت الحرث المناسب

وعند حرث الأرض المتوسطة والثقيلة القوام بعد فوات موعد حرثها تتكون كتل صلبة يصعب تفتيتها علاوة على أن القوى اللازمة لحرث الأرض وهي شراقى تعادل 2.5 القوى اللازمة لحرثها وهي في حالة الاستحراث كذلك فإن الحبيبات الدقيقة في الأرض الثقيلة تسكن الفراغات البينية الموجودة بين الحبيبات الكبيرة وبذلك تصير متعجنة مما يصعب على الجذور اختراقها.

ومن البديهي أن إثارة التربة في أراضٍ التي تعتمد على الري السطحي تختلف عن الأراضي المعتمدة على الأمطار في ريها حيث أن لكل منها خصائصها ومشكلاتها وكلاً منها يتطلب أنواعاً خاصة من آلات إثارة التربة.

آلات إعداد وتجهيز التربة (Soil Preparation Machine)

ويمكن تقسيم الآلات المستخدمة إلى:

1. آلات التحضير الأولية (Primary Preparation Machines)

(آلات تمهيد مرقد البذرة) وهي الآلات المستخدمة في تحريك الطبقة العلوية من سطح التربة بعد انتهاء محصول سابق بهدف ممارسة زراعة المحاصيل المختلفة، وهي التي تشق وتفكك التربة بحرثها حرثاً عميقاً وتشمل:

1. المحاريث الحفارة وتستخدم لشق التربة وتفتيتها.
2. المحاريث القلابة وتستخدم لقلب التربة وتفتيتها.
3. المحاريث الدورانية لتفتيت التربة وتنعيمها.

2. آلات التحضير الثانوية

(آلات تتميم مرقد البذرة) (المعاملة السطحية: تمشيط، حدل، تنعيم، تسوية): وهي التي تستخدم بعد آلات الحراثة الأولية ويكون الغرض منها تتميم مهد البذرة وتفتيت القلاقيل (كتل التربة الكبيرة) وإبادة الحشائش وحفظ رطوبة التربة.

ويمكن إجراؤها بثلاث طرق:

1. قبل الزراعة: والتي تجري قبل بذر وغرس المزروعات على عمق 12-15 سنتيمتر بواسطة الأمشاط والحادلات (المراديس) وآلات التسوية وغيرها بهدف تفكيك وتفتيت الكتل الترابية بعد الحراثة الرئيسية وتكثيف التربة وطمر الأسمدة العضوية والكيماوية.
2. قبل الحرث الأولي: وقد تجري قبل الحرث ويكون الغرض منها إبادة الحشائش والأعشاب وتفكيك التربة بهدف تسهيل حرث التربة وتسويتها.
3. بعد الزراعة: وقد تجري بعد البذار والتسميد بهدف تغطية البذور وخلط الأسمدة بالتربة.

ويتم تقسيمها كما يلي:

1. الأمشاط: تستعمل في تسوية سطح التربة وتكسير القلاقيل وإبادة الحشائش وأحياناً تغطية البذور.
2. المراديس: تستعمل في دفن القلاقيل وتفتيتها وكبس جزيئات التربة لتثبيتها.
3. المهارس: وتستعمل لسحق القلاقيل الكبيرة وتفتيتها.
4. آلات التسوية: ولها أهمية خاصة بالنسبة لطرق الري المستخدمة في الأراضي الزراعية.

3. آلات التجهيز النهائية (المعاملة الخاصة – عزق وعمل البتون والقنوات والخطوط)

وتجري بين خطوط النباتات النامية بهدف القضاء على الأعشاب الضارة التي تنافس النباتات في غذائها ولهذا تستخدم العازقات.

وتجري أيضاً قبل البذار بهدف عمل أكتاف ومروز وقنوات للري بالنسبة للنباتات التي تزرع على خطوط، ولهذا الهدف تستخدم آلات التخطيط.

4. آلات إثارة لأغراض خاصة

وتشمل:

1. محاريث تحت سطح التربة: لشق التربة وتحسين الصرف والتخلص من الطبقة الصماء.
2. آلات التخطيط: لإنشاء خطوط يزرع في قاعها أو جوانبها محاصيل مختلفة.

المعايير والاختيار

المتطلبات التقنوزراعية لتجهيز التربة

لتحقيق الأهداف المرجوة من تجهيز التربة لا بد من الأخذ بعين الاعتبار أهم المتطلبات التقنوزراعية لتجهيز التربة والتي أهمها:

1. يجب أن يتطابق عمق الحرث مع العمق المطلوب ويسمح بانحراف العمق المتوسط عن العمق المطلوب بمقدار لا يزيد عن ±2 سنتيمتر.
2. عند الحرث يجب أن تكون الطبقة المحروثة مفككة وبقايا جذور النباتات والأعشاب الضارة وكذلك الأسمدة العضوية والمعدنية مطمورة بصورة كاملة.
3. يجب أن تتم حركة وحدة الحراثة باستقامة ويستعان لهذا الغرض بالشواخص.
4. لا يسمح بتكون الكتل الترابية الكبيرة (القلاقيل) ولا الأخاديد العميقة وكذلك لا يسمح بترك بعض أجزاء التربة دون حرث.
5. يجب أن يكون دقاق التربة الناعم أثناء الحرث بفعل الأجزاء العاملة.
6. يجب إجراء الحرث في الموعد المناسب وعلى العمق المطلوب.
7. يجب كسر الطبقة الصماء التي تنشأ نتيجة الحراثة على نفس العمق ولعدة سنوات ونتيجة المرور المتكرر للجرارات والمعدات الزراعية.
8. عمق الحرث يحدد حسب الجدول التالي:

نوع الحرث	عمق الحرث (سم)
حراثة خفيفة	10-15
حراثة متوسطة	15-25
حراثة عميقة	25-40
حراثة عميقة جداً	40 فأكثر

مراحل تنفيذ إعداد وتمهيد الأرض للزراعة

ويجب تنفيذ عمليات إعداد وتمهيد الأرض للزراعة خلال المراحل التالية:

1. حراثة بقايا المحصول السابق: حيث تنظف الأرض من بقايا المحصول السابق وتحسن بنية الطبقة الزراعية السطحية لمنع التبخر وخلق الظروف الملائمة لنمو الأعشاب الضارة وتهيئة التربة للعمليات الزراعية اللاحقة وتنفذ على عمق 12-18 سم بواسطة أمشاط رأسية أو منحرفة.
2. الحراثة العميقة: تعتبر العملية الزراعية الهامة التي يعتمد عليها إنتاج المحصول المزروع وتنفذ على عمق 28-30 سم بواسطة المحاريث الأولية مختلفة الأنواع.
3. الحراثة ما قبل البذار: بعد الحراثة العميقة تكون الأرض غير مستوية ويكثر فيها القلاقيل مما يجعلها غير مناسبة لتنفيذ عملية البذار. ولتأمين الشروط المناسبة للزرع يجب تفتيت القلاقيل وتسوية سطح التربة قليلاً على أن تنتهي هذه العملية قبل الموعد المحدد للبذار مباشرة للتقليل من ضياع المياه الجوفية بالتبخر، وتنفذ هذه العملية بواسطة أمشاط أو عزاقات مجهزة بمداحل لضغط التربة لكي تحافظ على رطوبتها وبشكل عمودي على خطوط الحراثة العميقة وعلى عمق 10-12 سم.

وتنحصر حالات الأراضي المراد تهيئتها للزراعة في الآتي:

1. أرض زراعية أخذ منها محصول سابق ويراد تهيئتها لمحصول جديد.
2. أرض بور لم تزرع لمدة طويلة.
3. أرض بور لم تزرع قط.

وفي جميع الحالات السابقة يكون بناء التربة من النوع المتزاحم وبالتالي تكون الفراغات البينية صغيرة وذلك لهبوط سطح التربة نتيجة لكبسها بواسطة العمليات الزراعية السابقة مثل ضغط أقدام العمال وعجل الجرارات والآلات الزراعية أثناء عمليات الإثارة ومقاومة الآفات والحصاد ونقل المحاصيل السابقة وكذلك حركة مياه الري والأمطار التي تتسرب في التربة من أعلى إلى أسفل.

ويؤدي النظام المتزاحم إلى تضاؤل الحجم الكلي للفراغات بين الحبيبات المتجاورة في التربة لدرجة تقل معها نسبة الهواء (الأكسجين) والماء اللازمين لحياة النبات، هذا علاوة على زيادة تماسك حبيبات التربة مما يقاوم انتشار الجذور داخلها، وعند ري الأرض في هذه الحالة فإن تماسك حبيباتها يؤدي إلى التقليل من تسرب الماء خلالها، علاوة على جرفة لطبقة التربة السطحية.

ولتهيئة التربة وجعلها صالحة للزراعة من جديد فإنه يجب تعديل بنائها لتفكيك التربة وتكسير القلاقيل وتفتيتها ويتم ذلك بواسطة عمليات ميكانيكية تسمى بـعمليات إعداد أو إثارة التربة.

🔍 عوامل الاختيار الصحيح لآلات إعداد وتجهيز التربة للزراعة

وتُنفذ عملية الحراثة عن طريق آلة أو أكثر من الآلات الزراعية المخصصة لذلك منفردة أو متتالية ويتوقف الاختيار الصحيح للآلات المستخدمة على مدى ملاءمتها لمجموعة من العوامل يمكن تلخيصها في الآتي:

أولاً: النبات

1. نوع المحصول المراد زراعته.
2. المحاصيل السابق زراعتها في الحقل: في حالة المحاصيل التي تقلع جذورها كالقطن فإنه يمكن استعمال المحراث الحفار أما المحاصيل التي تترك جزءاً من الساق عند حصادها كالذرة فيفضل استخدام محراث عميق الإثارة كالمحراث القلاب.
3. نوع الحشائش المتفشية في الأرض: في حالة تفشي الحشائش المستديمة على سطح التربة أو عند قطعها وتركها على سطح التربة فإنه يمكن استخدام آلات إثارة من النوع الذي يقلب التربة ويدفن الحشائش بداخلها لإبادتها، وقد تكون آلات الإثارة من النوع الذي لا يقلب التربة وفي كلا الحالتين، يجب أن تقوم الآلة بتقطيع هذه الحشائش المستديمة حتى لا تتكاثر بالأجزاء الصغيرة.

ثانياً: التربة

1. نوع التربة وقوامها: فالأرض الطينية يلزمها آلة إثارة ذات أسلحة مصنوعة من الصلب المصقول السطح حتى لا تلتصق بسطحها حبيبات الطين، أما في التربة الرملية فأسلحة الآلة يجب أن تكون مصنوعة من الحديد الزهر لتقاوم التآكل الناتج من احتكاك الأسلحة مع حبيبات التربة، وفي الأراضي الخفيفة القوام يمكن استعمال آلة ذات أسلحة أكثر عدداً حيث تقل مقاومة التربة للأسلحة وبالتالي لا تتطلب قدرة كبيرة من الجرار.
2. ملوحة التربة: إذا كانت ملوحة التربة مرتفعة فيستعمل في هذه الحالة أسلحة حفارة غير قلابة حتى لا تقلب التربة ظهر لبطن وتظهر الأملاح على سطح التربة والتي تضر بنمو البادرات.
3. عمق الطبقة السطحية الخصبة: إذا كانت الأرض ذات طبقات سطحية خصبة قليلة العمق فلا تستخدم الآلات التي تثير التربة بعمق كبير حتى لا تختلط بالطبقات السطحية الخصبة مع الطبقات السفلية الأقل خصوبة.
4. درجة التحبب المطلوب لمرقد البذرة: عندما يراد مرقد بذرة ذو تحبب دقيق مثلاً فإنه يمكن استخدام أسلحة عنيفة الإثارة مثل أسلحة المحاريث الدورانية.

ثالثاً: الظروف البيئية للأرض الزراعية

1. مساحة الأرض وشكلها: يفضل استخدام الآلات المعلقة في المساحات الصغيرة والضيقة حيث يسهل تشغيلها وعدم شغلها حيزاً كبيراً في الأرض كذلك فإنها لا تترك أركان الأرض بدون إثارة.
2. عوامل التعرية كالرياح والرمال: في هذه الحالة الأراضي المعرضة للرياح كالأراضي الشمالية الساحلية فإنه من المفضل ترك الحشائش على سطح التربة لحماية الطبقة الخصبة من جرف الرياح وفي هذه الحالة يمكن استخدام آلة إثارة للتربة والتي تقوم بدفن بقايا النباتات داخل التربة، وفي المناطق المجاورة للصحراء ذات القوام الخفيف والأراضي المنحدرة يؤدي ترك بقايا النباتات على سطح التربة إلى تثبيتها وتقليل تبخر المياه منها وبالتالي يمكنها الاحتفاظ بالرطوبة أطول فترة ممكنة.

رابعاً: مصدر القدرة المتوفر

1. القدرة الميكانيكية: حيث يتوقف عدد الأسلحة بآلة الإثارة والمسافة ومقدار تعمقها في التربة على قدرة الجرار المستخدم في تشغيلها.

وعموماً توجد أنواع متعددة من آلات إثارة التربة تختلف في شكلها ووظيفتها حسب الشركة المصنعة والعوامل المشار إليها سابقاً.

العوامل التي تؤثر على الحراثة

ينقسم المخطط إلى خمسة عوامل رئيسية تحكم كفاءة وجودة عملية الحراثة:

1. نوع التربة: (سواء كانت طينية، رملية، أو لومية؛ حيث يحدد قوام التربة مدى مقاومتها للقطع والتفتيت).
2. نسبة الرطوبة (10-25%): وتُعد النسبة المثلى لضمان مسامية التربة وتهويتها، وتقليل القدرة اللازمة لسحب الآلات.
3. نوع المحصول السابق: (حيث تؤثر بقايا الجذور والمادة العضوية للمحصول السابق على تماسك التربة وسهولة اختراق السلاح لها).
4. عمق الحرث وعمق الجذور: (تحديد عمق تشغيل المحراث بناءً على عمق انتشار الجذور للمحصول المراد زراعته).
5. معرفة أنواع الحشائش ومراحل نموها: (لتحديد نوع السلاح أو المحراث المناسب للتخلص منها ودفنها بكفاءة).

الصورة 9: العوامل التي تؤثر على الحراثة

شروط اختيار آلات أراضي الري السطحي

وعليه يجب أن تتوافر في آلات إثارة التربة في أراضي الري السطحي الاشتراطات الآتية:

1. أن يكون تأثيرها على تغيير استواء الأراضي أقل ما يمكن.
2. أن تكون سهلة التشغيل، مرنة السير والدوران في الأحواض الصغيرة والقطع الضيقة وغير المنتظمة.
3. أن تكون الأرض في نهاية عملية الحرث خالية من الأخاديد والنتون.
4. أن تكون ذات تأثير فعال في إبادة الحشائش.
5. أن تكون أقل قلباً للتربة في حالة الملوحة الزائدة والصرف الردئ.
6. أن تكون سهلة التنقل بين مواقع العمل لعبور القنوات والبتون.

📝 الخلاصة

تُمثّل عمليات إعداد وتمهيد مرقد البذرة الأساس الذي تُبنى عليه جميع عمليات الميكنة الحقلية. إن الفهم العميق لخصائص التربة الطبيعية والميكانيكية، واختيار الآلات المناسبة، وتنفيذ العمليات في التوقيت المناسب، يُمكن المهندس الزراعي من:

1. تهيئة مرقد بذري مثالي يضمن إنباتاً عالياً ونمواً طليقاً للجذور.
2. اختيار الظروف المثلى للحراثة (الرطوبة، السرعة، العمق).
3. الحفاظ على البنية الطبيعية للتربة على المدى الطويل.
4. تحقيق أعلى إنتاجية بأقل تكلفة ممكنة.

🔑 الكلمات المفتاحية

إعداد مرقد البذرة، Seedbed Preparation، الحراثة، Tillage، Plowing، التربة الزراعية، Agricultural Soil، المهد المثالي، Ideal Seedbed، المحاريث القلابة، Moldboard Plows، المحاريث الحفارة، Chisel Plows، المحاريث الدورانية، Rotary Tillers، الحراثة العميقة، Deep Tillage، Subsoiling، الطبقة الصماء، Hardpan، القلاقيل، Soil Clods، المسامية، Porosity، الكثافة الظاهرية، Bulk Density، رطوبة التربة، Soil Moisture، الاستحراث، Field Capacity، الميكنة الحقلية، Field Mechanization، آلات إعداد التربة، Soil Preparation Machines.

﴿وَقُل رَّبِّ زِدْنِي عِلْمًا﴾
نتمنى لكم التوفيق في رحلتكم العلمية

موسوعة الهندسة الزراعية والحيوية
مصدر معرفي أكاديمي موثوق