انتخاب اندازه ماشین های کشاورزی

مدیریت ماشین های کشاورزی

انتخاب ماشین های کشاورزی

همراه کردن یک سیستم ماشینی ایده آل با سایر فعالیتهای کشاورزی چندان ساده نیست .تجهیزاتی که دریک سال به بهترین نحو کار میکنند ممکن است در سال بعد به خاطر تغییرات در شرایط جوی یا تغییر درعملیات های تولید محصول به کار نیایند .

 پیشرفت درطراحی سیستمهای ماشین، تجهیزات قدیمی را بلا استفاده می نمایند و ممکن است تعداد متر مربعهای کشت شده یا مقدار نیروی کار موجود تغییر نماید چون بسیاری از این متغیرها غیر قابل پیش بینی اند .

هدف مدیر باید فراهم نمودن سیستمی باشد که به اندازه کافی انعطاف پذیر بوده تا در برابر گستره وسیعی از شرایط جوی و تولیدی قابلیت انطباق داشته باشد و در عین حال هزینه های بلند مدت و ریسک های تولید محصول را حداقل نماید .جهت بر آورده ساختن این اهداف پرسش های اساسی متعددی باید پاسخ داده شوند .

عملکرد ماشین :

نخست اینکه هر قطعه از ماشین باید به طور کافی و مطمئن تحت شرایط گوناگون عمل نمایند ،در غیر این صورت علاوه بر هزینه هایش، سرمایه گذاری ضعیفی خواهد بود .آلات  و ابزار کاشت محصول باید یک بستر بذری و رضایت بخش را آماده نمایند .و درعین حال به حفظ رطوبت ، از بین بردن رشد علفهای هرز اولیه ، و حداقل نمودن قابلیت فساد ، بپردازند . کشاورزان و بذر کاران باید تعداد مکانهای ثابتی از بذرها را فراهم نموده و استفاده درستی از مواد ضد آفات و کودها داشته باشند .

تجهیزات برداشت محصول، در عین حداقل نمودن هزینه ها ،باید محصولی سالم وتمیز را برداشت نمایند .

عملکرد یک ماشین اغلب بستگی به مهارت راننده آن یا شرایط جوی و خاک دارد.  با این  وجود  تفاوت های موجود در میان ماشین ها را می توان از طریق آموزش های کشاورزی ، گزارشات تحقیقی وتجارب شخصی ، ارزیابی نمود .

هزینه های سیستم های ماشینی :

به محض اینکه گونه خاصی ازماشین های کاشت ، داشت ، کنترل علف های هرز وبرداشت محصول انتخاب شد ، باید به پرسش نحوه حداقل سازی هزینه های سیستم ماشینی پاسخ گفت .

ماشینی که برای یک موقعیت کشاورزی بخصوص بزرگ است ،دربلند مدت هزینه های ماشینی غیر ضروری زیادی را تحمیل خواهد کرد. از طرف دیگر ماشینی که بسیار کوچک باشد ممکن است باعث کاهش محصول یا تقلیل کیفیت محصول گردد .

هزینه مالکیت

هزینه های مالکیت ماشین شامل تغییرات برای استهلاک ، سود سرمایه گذاری، مالیات ، بیمه و اسکان ماشین ها می باشد. این هزینه های با افزایش اندازه و سرمایه سیستم ماشینی به طورمستقیم افزایش می یابد.

هزینه های انجام عملیات

هزینه های عملیاتی دربردارنده  هزینه های سوخت ، روشنایی و تعمیرات است. هزینه های عملیاتی در هر متر مربع اندک تغییراتی با افزایش یا کاهش اندازه ماشین دارند. استفاده از ماشین های بزرگتر، هزینه سوخت و روشنایی بیشتری را درهرساعت تحمیل می نماید .

 اما این مسئله اساسا با این واقعیت که تعداد مترمربع های بیشتری درهر ساعت پوشانده خواهدشد توجیه میشود. موارد فوق در مورد هزینه تعمیرات نیز صحیح می باشد

بنابراین ، هزینه های عملیاتی ،از اهمیت کمتری به هنگام تصمیم درمورد این که چه اندازه ای از ماشین بهترین تناسب را با عملیات ویژه کشاورزی دارد، برخوردارند .

هزینه های نیروی کار

به همان صورت که ظرفیت ماشینی ارتقا می یابد تعداد ساعت مورد نیاز برای تکیمل عملیات مختلف کشاورزی در  منطقه مورد نظر ، کاهش می یابد.

درصورتی که نیروی کار به طور ساعتی یا پاره وقت برای راه اندازی و کار با ماشین استخدام شود، بهتر از پرداخت نرخ دستمزد به علاوه هزینه هر یک از سایر سودهایی است که ممکن است با هزینه نیروی کار  فراهم شود .

 اگر یک کارگر استخدام شود که بر مبنای دستمزد ثابتی با ماشین کار می کند مورد استفاده قرار گیرند ، بهتر است نیروی کار بر مبنای هزینه فرصت ارزیابی شده یا نرخ بازگشت سرمایه ای که میتواند کسب نماید برآورد شود .

هزینه درمانی

دربسیارری ازموارد ، کیفیت و تولید محصول تحت تاثیر تعداد روزهای کاشت ، و برداشت قرار دارند . این امر نمایانگر یک هزینه پنهان در ارتباط با ماشین های کشاورزی است ، که از اهمیت زیادی برخوردار است .  ارزش این زیان های محصول معمولا به نام هزینه های زمانی شناخته میشود .

مجموع کل هزینه های ماشین

شکل 1 نشان دهنده اثری است که با تغییر در اندازه ماشین موجب ایجاد هزینه در هر موقعیت بخصوص می گردد .

برای ماشین های بسیار کوچک نسبت به مترمربع محصول افزایش ناچیزی دراندازه ماشین می تواند هزینه های زمان ونیروی کار را به طور قابل ملاحظه ای کاهش دهد ، که برای بیش از مقدار متعادل کننده هزینه های ثابت بیشتر کافی است. اما بهمان اندازه که اندازه ماشین رو به افزایش می گذارد، صرفه جویی در هزینه زمانی کاهش یافته و به دنبال آن ، مجموع کل هزینه ها رو به افزایش می گذارد. پس یک هدف از انتخاب ماشین ، انتخاب ماشین درگستره سایز واندازه ای است که در آن مجموعه کل هزینه های ماشین به حداقل می رسند .

تاریخ های کاشت و برداشت محصول

مطالعات دراز مدت نشان میدهند که محصولات ذرت از هنگامی که عملیات کاشت پس از 10 تا 14 ماه انجام شود، به طورقابل ملاحظه ای شروع به کاهش می کنند که درشکل 2 نشان داده شده است . ممکن است تاریخ های دقیق هر ساله تغییر یابند .

درحدود  درصد بالایی ازمحصول ذرت منطقه LOWAS به طور طبیعی تا این زمان کاشت می شود

یک دلیل برای کاهش در محصول ذرت دیر کاشته شده این است که واحدهای گرمازا ، کمتری وجود داشته و این برنرخ رشد وتوسعه محصول تاثیر میگذارد.

 این که چه مقدار زودتر شروع به کشت نماییم ،مستلزم بررسی زیادی است .شرایط ایده آل عبارتند از

دمای خاک  یا بیشتر درعمق کاشت محصول و یک پیش بینی جوی 5 روزه مطلوب دراکثر نواحی LOWAS.

 درصورتی که شرایط و دمای خاک مطلوب باشد 10روز پایانی ماه اوریل برای آغاز عملیات کاشت بسیار سودمند است. درماه می ملاحظات عمده ای در مورد شرایط و موقعیت بستر خاک باید مورد توجه قرار گیرد.

برخی ریسک ها نیز درمورد کاشت زود هنگام مطرح است. گاهی اوقات کاشت مجدد ضروری میشود، اما منافع بلند مدت این عمل بیشتر از هزینه های آن خواهد بود .

 ارزش افزوده ناشی از کاشت زود هنگام ذرت عبارت است از کاهش سطوح رطوبت بذر در زمان برداشت و به دنبال آن کاهش هزینه های خشک نمودن محصول. موارد مشابهی در مورد گونه های کاشت دانه سویا نیز می توان گفت :

 زمان ایده آل برای کاشت گونه های انطباقی دانه سویا بین 1تا 15 ماه می است درصورتی که کاشت پس از حدود 20 می صورت گیرد کاهش در مقدار محصول تولیدی دور از ذهن نخواهد بود (شکل 3)

زیان های زمانی هنگام برداشت محصول عمدتا به دلیل افت سالیانه بیشتر ، شخم زدن زمین می باشند .

باید این ضرر ها را با هزینه خشک کردن دستی دانه های محصول برداشت شده از یک سطح رطوبتی بیشتر از سطح مورد نیاز برای ذخیره سازی ایمنی ، متعادل نمود .

برخی زیان های برداشت محصول به دلیل سرعت بیش از اندازه ماشین کمباین یا انطباق ضعیف ماشین با شرایط می باشد .

3. برآورد محصول دانه سویا به صورت درصدی ازحداکثر تا تاریخ کاشت

عوامل اثر گذار بر روی  اندازه ماشین مورد نیاز

باید توصیه ها و پیشنهادات سیستم ماشینی بر مبنای خصوصیات تک تک زمینهای کشاورزی ، باشند . فاکتورهای ذیل بر انتخاب ماشین اثر گذار بوده و به دلیل اهمیت موضوع مورد بحث و بررسی قرار می گیرند .

تعداد مترمربع محصول

هر چه؛ مقدار متر مربع بیشتری از زمین کشت شود ،ماشین های بزرگتری مورد نیاز است، تا اطمینان حاصل شود که عملیات کاشت و برداشت محصول دریک مدل زمان بندی شده مناسب تکمیل شده اند .

درصورت وجود تراکتور و راننده اضافی از دو یاچند ماشین بهره ببریم .

تامین نیروی کار

مقدار متر مربع هایی که در هروز تکمیل میشوند ، مقیاس اساسی تری از ظرفیت ماشین نسبت به پهنا و متر مربع ماشینی است که درهر ساعت تکمیل میگردند.

 افزایش میزان نیروی کار با استخدام افراد بیشتر و یا با کار بیشتر درطول دوره های اساسی ، احتمالا طریق ارزان تری ازظرفیت گسترش ماشین می باشد .

به علاوه ، هزینه نیروی کار اضافی ، تنها مستلزم این است که درهمان سالهایی که واقعا به کارگرفته میشوند محاسبه گردد. درحالیکه هزینه سرمایه گذاری بر روی ماشینهای بزرگ تر بلافاصله بعد از انجام سرمایه گذاری محدود میگردد . از سوی دیگر ممکن است نیروی کار اضافی همواره در صورت لزوم در دسترس نباشد و کارکردن برای ساعتهای طولانی درچندین روز نمایانگر یک خطر ایمنی و سلامت خواهد بود .

عملیات های آماده سازی زمین

تعداد روزهایی که یک زمین کشاورزی قبل ازعملیات کاشت نیاز دارد تا آماده وتکمیل گردد، بستگی به تعداد عملیات های جداگانه کامل شده درهر مترمربع دارد. با کاهش تعداد عملیات های آزمایشی انجام شده یا انجام بیش از یک عملیات دریک زمان، به طور اثر بخشی مقدار ظرفیت ماشینی مورد نیاز برای تکمیل فعالیت های زمین در زمان  ممکن را، کاهش می دهد .

ترکیب محصول

تنوع محصولات منجر به گسترش دوره های زمانی می گردد که برای تکمیل عملیات های کشاورزی اساسی است به طور مثال ، کاهش محصولات به دلیل آغاز دیرهنگام عملیات کاشت دانه سویا نسبت به ذرت است .

عملیات برداشت محصول نیز می تواند در دوره های زمانی طولانی تری تکمیل گردد و بنابراین تولید بیش از یک یا دو محصول، ظرفیت ماشین مورد نیاز برای تعداد متر مربع محصول ارائه شده را کاهش دهد. اگر چه ممکن است این امر مستلزم خرید انواع ماشین های اضافی علی الخصوص بری عملیات برداشت نیز باشد.

شرایط جوی

الگوهای آب وهوایی ، تعداد روزهای مناسب برای کاربردی  زمین را در دوره های زمانی ممکن درهر سال تعیین میکنند. اگرچه شرایط دقیق جوی در مدت زمانی طولانی قبل از آغاز عملیات ،قابل پیش بینی نیست ،تا به انتخاب ماشین کمک کند اما از سوابق جوی گذشته می توان به عنوان راهنما استفاده نمود .

انتشارات دانشگاه ایالتی iowa تعداد روزهای مناسب کشاورزی پیشبینی شده برای دوره های مختلف  درطول سال را درهریک ازمناطق نه گانه ایالتی گزارش شده  برای تولید محصول فهرست نموده است .

با یک محاسبه سرانگشتی ، شرایط جوی مساعد برای کار بروی زمین درحدود 60 درصد از زمان فصل بهار و حدود 75 درصد از زمان فصل پائیز میباشد.

 این محاسبه بدون درنظر گرفتن  روزهای تعطیل رسمی ، یکشنبه ها ، یا سایر رویدادهاست .انتخاب ماشین بر مبنای الگوهای آب وهوایی دراز مدت می باشد ،حتی اگر منجر به ظرفیت ماشین اضافی دربرخی سالها و عدم کفایت ظرفیت ماشینی در سایر سالها گردد .

مدیریت مخاطره وریسک

نوسانات در تعداد و مسیر روزهای مناسب از یک سال به سال دیگر باعث می شوند هزینه های زمانی حتی زمانی که سری ماشین ها ، تعداد متر مربع محصول وتامین نیروی کار تغییرنمیکند ، متغیر باشند.

 سرمایه گذاری درماشین های بزرگ تر می تواند تغییر پذیری هزینه های خالص ماشین الات را به اطمینان از اینکه محصولات در زمان مناسب حتی سالهایی که درآن روزهای کاری مناسب ، اندک هستند ، کاهش دهد .

هزینه های ثابت ماشین الات با ماشین های بزرگتر ، بیشتر می شوند. اما با عدم تغییر سری ماشین آلات نوسانات چندانی نخواهد داشت .

کشاورزان با تقاضای جریان نقدی ثابت زیاد ، مثل پرداخت های رهن و اجاره زمین ، ممکن است در هزینه های ثابت ماشین آلات زیاد نسبت به سایرافراد برای اطمینان یافتن از عدم آسیب دیدن زیان های محصول متداول به  دلیل کاشت دیر هنگام و برداشت درسالهای اصلی به مبلغ بیشترینیاز داشته باشند .

اندازه ماشین الات چه مقدارباید باشد ؟

یک راه برای اندزه گیری ظرفیت یک سری از ماشین آلات عبارت است از تعداد روزههای کاری موردنیاز برای تکمیل عمیات های کشاورزی ، این امر بستگی به تعداد متر مربع های محصول عملیات های ماشینی انجام شده، اندازه ماشین آلات به کاررفته ،و موجود بودن نیروی کار دارد .

در مطالعاتی که اخیرا درISU انجام گرفت مجموع کل هزینه های ماشین آلات برای زمین های کشاورزی IOWA شامل ارزش زیانهای زمانی ، برای تعدادی از ترکیبات ماشینی متفاوت بر آورده شده بودند .

اثرات تغییر در تعداد مربع های محصل و عرضه نیروی کار تحت هر یک ازشرایط سری ماشین آلات برای این که کدام مجموع هزینه ها کمترین بودند ، مقایسه و شناسایی  شده بود .

 دربرخی موارد ، سریهای متعدد ماشین آلات تقریبا حداقل هزینه های یکسانی را ارائه دادند .

در تقریبا هشتاد درصد از موارد آزمون شده سریهای ماشین آلات با حداقل هزینه قادر بودند تا همه عملیات های آمایش و کاشت زمین را حدود 20 تا 25 روزتکمیل نمایند .

یک محاسبه سرانگشتی مناسب برای کشاورزانی که می خواهند ظرفیت ماشینی کافی برای کاهش مخاطره داشته باشند ، به همراه حفظ مجموع هزینه ها درسطح حداقل ، باید قادر باشد عملیات آمایش وکاشت در حدود 20 روز تکمیل نمایند .

در جایی که کمتر از یک فرد تمام وقت، برای راه اندازی ماشین الات ،  موجود باشد ، هدف 25 تا 30 روزه برای تکمیل عملیات کاشت و آمایش زمین اغلب هزینه ها را حداقل ، خواهد نمود .

از طرف دیگر ، فرضهایی با 2 تا 3 اپراتور ماشینی تمام وقت می توانند برای تکمیل کار در کمتر از 20 روز هدف گذاری شود .

 سریهای ماشین آلاتی که مجموع کل هزینه های ماشین الات را حداقل نمودند در اغلب موارد قادر بودند تا عملیات برداشت محصول ذرت و سویا را در 25 تا 30 روزتکمیل نمایند .

 با کار در فصل بهار ، برای کشاورزان که کاهش مخاطره برایشان مهم است باید کمترین حد انتهایی این دوره زمانی را به عنوان هدف در نظر بگیرید. اگرچه زیانهای محصول ناشی از برداشت دیر هنگام محصول ، به طور  کلی شدیدتر ازکاشت دیرهنگام محصول نیستند . ممکن است تعداد ترکیبات ماشینی متفاوتی اجازه دهند تا کار بروی زمین در تعداد روزهای یکسانی، تکمیل گردد .

جهت استفاده  همزمان از ظرفیت ماشین آلات مهم است تا به طور صحیحی اندازه ماشین الات با قدرت تراکتور هماهنگ گردند .

استفاده از تراکتورها با قدرت اسب بخاری فراتر از تراکتورهای اجرای عملیات، باعث استهلاک زیاد و هزینه های سود می شود .

در حالی که استفاده از اسب بخار بسیار اندک، ممکن است باعث از کارافتادگی سریعتر موتور گردد .

ممکن است برخی زمین های کشاورزی با مقدار متر مربع کافی ، انعطاف پذیری بیشتری را  از مقدار ظرفیت ماشینی موجود ،فراهم و احتمالا مجموع هزینه ها را کاهش دهند .

ظرفیت زمین

جهت برنامه ریزی تعداد روزهای مورد نیاز برای انجام عملیات های کشاورزی ، ضروری است تا ظرفیت زمین هر عملیات را بدانیم .

معمولا ظرفیت زمین در متر مربع های تکمیل شده در ساعت اندازه گیری شده و تحت تاثیر گستردگی، سرعت و کارائی زمین قرار می گیرد.

گستردگی زمین به سطح کاری اثر بخشی اجرای عملیات ها ، به استثنای موارد مشترک ، بازگذاشته ودر مقیاس فوت اندازه گیری می شود. سرعت که در مقیاس مایل در ساعت اندازه گیری میشود به سرعت ایمن عملیات تحت شرایط نرمال کاری باز میگردد.

 این مورد پاسخگوی کاهش سرعت بازگشت به ابتدا و انتهای زمین  نمی باشد.

 کارائی زمین ، ظرفیت واقعی زمین است که به صورت درصدی از حداکثر ظرفیت اسمی بدون موارد مشترک کاهش برای بازگشت یا توقف برای انطباق ماشینی ، پرکردن مخازن ، خالی نمودن ناودان وانجام تعمیرات جزئی ، محاسبه میشود.

 فرمول برآورد ظرفیت زمین متر مربع درهر ساعت عبارت است از :

متر مربع در هر ساعت 14=25/8 ÷ 80% × mph 6×24 فوت

مقادیر پیشنهادی برای براورد ظرفیت زمین درجدول 1امده است برای براورد ظرفیت زمین مورد نیاز جهت تکمیل یک عملیات زمینی اصلی درتعداد برآورد  ظرفیت زمینی درجدول 1آمده است

برای براورد ظرفیت زمین مودر نیاز جهت تکمیل یک عملیات زمینی اصلی در تعداد روزهای مشخص ازفرمول زیر استفاده کنید :

( مقدار ساعت × در هر روز × روزهای موجود ) ÷ متر مربعی که باید پوشانده شود = ظرفیت زمینی مورد نیاز

به طور مثال برای ترکیب 900 متر مربع ذرت از 20روز ، 12 ساعت برداشت محصول در هر روز ، مستلزم ظرفیت زمین به مقدار ذیل خواهد بد :

متر مربع درهر ساعت ( 75/3 = 12 ساعت × 20 روی ) ÷ 900 متر مربع

سپس می تواند حداقل گستردگی زمین برای اجرای عملیات را با تبدیل فرمول ظرفیت زمین به صورت ذیل محاسبه نمود .

( کارایی زمین × سرعت ) ÷ ( ظرفیت زمین × 25/8 ) =گستردگی

برای مثال فوق ، اگر کمباین در 3 مایل در هر ساعت با 70 درصد کارایی زمین کار کند ، حداقل گستردگی عبارت است از :فوت 7/14 = (70%× 3 مایل درساعت ) ÷ ( ساعت / متر مربع 75/3 × 25/8 )

حداکثر گستردگی تقریبا به اندازه یک سری ردیف ذرت 30 اینچی است

هماهنگی قدرت تراکتور و اندازه اجرای عملیات

هنگام اجرای عملیات های آمایشی و کاشت ، اندازه ماشینی که می توان استفاده نمود اغلب به اندازه تراکتور موجود محدود می گردد.

 میزان اسب بخار مورد نیاز برای اجرای یک عملیات اصلی بستگی به گستردگی اجرای عملیات سرعت زمینی نیاز به تجهیزات و شرایط خاک دارد. فرمول کلی برای برآورد مقدار اسب بخار مورد نیاز که بر حسب PTO اندازه گیری شده عبارت است از :

375÷ عامل خاک × (lbyft) تجهیزات × (mph) سرعت × (فوت ) گستردگی  = PTO_hp

عوامل خاک عبارتند از :

خاک نرم 5/1 خاک آمایش یافته 8/1 خاک وشن و ماسه 1/2

جدول 1 نشان دهنده تجهیزات برآروردی برای عملیات های خاکی است به طور مثال یک دیسگک دو پشته 24 فوتی متحرک در mph 6 درخاک نرم با تجهیزاتی poung /Ft  از گستردگی نیازمند اسب بخار pto به شرح ذیل خواهد بود .

Pto_hp 115=375÷ (5/1 × blft / 200 × mph 6 × ft 24 )

برای برخی از عملیات های با گستردگی زیاد ، تجهیزات مورد نظر به شکل تعداد اندازه ها ، میله ها یا ردیف ها بجای فوت ، اندازه گیری میشود .

روزهای مورد نیاز برای کشت وکار

جدول زیر را میتوان برای برآورد و تخمین تعداد روزهای مورد نیاز برای کشت جهت کاشت ، داشت و برداشت دریک فعالیت کشاورزی به کار برد ستون 1 کلیه فعالیت های کشاورزی که پیش ازکاشت محصول باید انجام شود ، را فهرست کنید.

این موارد شامل بهاره و پائیزه ، کاربرد شیمیایی و کاشتن بذرهای کوچک یا علوفه میشوند .استفاده از روشهای سنتی شامل این موارد نمی شود .

ستون 2 . مجموع کل تعداد متر مربع هایی که باید توسط هر عملیات پوشانده شود را فهرست کنید و به خاطر داشته باشید.

 اگر در برخی متر مربع ها عملیات یکسانی بیش از یک بار بر روی آنها انجام میشود مقدار مترمربع ها را درتعداد مراتب تکرار شده ضرب نمایید .

ستون 3. سایز ماشین های مورد استفاده برای کلیه عملیات ها را فهرست کنید .

ستون 4. ظرفیت شکست هر ماشین را در هر مترمکعب در هر ساعت فهرست نمایید. توصیه هایی در این زمینه درجدول 1 آمده است ممکن است درصورت داشتن اطلاعات، مناسبتر باشد که مستقیما به ستون 6 رفته و مقدار متر مربع پوشانده شده در هر روز را وارد نمایید.

ستون 5 تعداد ساعت کار موجود در هر روز روی زمین برای انجام هر یک از عملیات های کاشت و فرایندهای پیش ازکاشت را وارد نمایید .