جزئیات مقاله

پوران مبینی

کارشناس ارشد بذر شرکت خدمات حمایتی کشاورزی استان چهارمحال و بختیاری

بذر اولین نهاده مصرفی در انتقال صفات ژنتیکی گیاه و ماده اولیه براي تأمين مواد غذايي مورد نياز ملت‌ها است که نقش تعيين‌كننده‌اي در تغذيه، اقتصاد و زندگي انسان‌ها دارد. بذری برای کاشت مناسب است که دانه علف هرز، سنگ‌ریزه، دانه شکسته یا صدمه‌دیده نداشته باشد. بیشتر محصولات کشاورزی که از کشاورزان خریداری می‌شوند، ناخالص‌اند و باید تمیز شوند. در سال‌های اولیه مرسوم بود بذور تولید‌شده در همان منطقه تولیدی مصرف می‌شد اما با توسعه بیشتر کشاورزی استفاده از بذور اصلاح‌شده به‌عنوان یکی از استانداردهای کشاورزی مطرح گردید. در تولید بذر اصلاح‌شده استانداردهایی ازجمله: ادوات عملیات تولید و فرآوری بذر، قابلیت بذرها به‌خصوص برای مقاومت طبیعی به آفات و بیماری‌ها، قدرت جوانه‌زنی و ویگور بالا و نیز توانایی رقابت با علف‌های هرز، خطرات آلودگی، برداشت به‌موقع و داشتن کیفیت و کمیت و.... وجود دارد که باید به تمام جوانب توجه شود.

گندم از خانواده گندمیان (گرامینه) و مهم‌ترین غله در جهان است، محصـول جـو نیز به‌عنوان اساسی‌ترین جیـره در خـوراك دام، طیـور و آبزیـان محسـوب می‌شـود. گندم ازنظر سطح زیر کشت و تولید سالانه نسبت به سایر غلات در درجه اول اهمیت قرار دارد و اهمیت اقتصادی آن‌هم ازلحاظ میزان تولید وهم ازلحاظ تغذیه در دنیا بیش از سایر محصولات کشاورزی است .گندم حدود 20% انرژی غذایی بشر را تأمین می‌کند اما تولید آن با تلفات بسیاری همراه است.  دانه گندم در تمام نقاط دنیا جهت مصارف انسانی کاشته می‌شود و در زمان تمیز کردن و جدا کردن در حدود 12-8 درصد آن به تلفات یا ناخالصی‌های بوجاری گندم تبدیل می‌شود(بختیاری)

یکی از راه‌های آلودگی مزارع گندم به علف‌های هرز، کشت بذر گندم آلوده به بذر علف‌های هرز مخصوصا در استفاده از بذور خودمصرف می‌باشد که می‌بایست پس از برداشت نسبت به بوجاری بذر برداشت‌شده اقدام گردد. مصرف بذور خودمصرف و عدم مدیریت در پاک‌سازی و بوجاری آن‌ها یا نقصان در کارایی بوجارها را می‌توان از عوامل مهم آلودگی مزارع به علف‌های هرز دانست(سلیمی1391) .بوجـاری بـه عمـل جـدا کـردن ناخالصی‌ها از دانه‌های غلات و حبوبـات گفتـه می‌شود و فرآیند مهم و کلیدی برای بازاریابی و بازارپسندی دانه‌هاست. با بوجاری دانه‌های سالم از ناسالم جداشده و بذور باکیفیت بالا تولید می‌شود.

ضایعات گندم افت نامیده می‌شوند که به افت مفید و غیرمفید تقسیم می‌گردد و شامل هر چیزی به‌غیراز دانه‌های سالم، یکدست و یکنواخت می‌باشد. تلفات مفید نظیر دانه‌های آسیب‌دیده، دانه‌های چروکیده و لاغر، شکسته، نارس، تغییر رنگ یافته و دانه‌های سایر غلات است و تلفات غیرمفید شامل شن و ماسه، ساقه و قسمت‌های سبز گیاه، کاه و کلش، بذر علف‌های هرز و... است.

برای افزایش کیفیت بذور و درنتیجه کاهش هزینه‌های گزاف مبارزه با علف‌های هرز و از همه مهم‌تر افزایش عملکرد گندم و بهره‌برداری بهتر از منابع تولید؛ بهینه‌سازی مدیریت علف‌های هرز در مزارع ، بوجاری بذر مهم است. ازآنجایی‌که بوجاری به‌عنوان یکی از بخش‌های مهم در فرآیند بذر برای دستیابی به کیفیت بالای بذر ارقام اصلاح‌شده محسوب می‌شود با به‌کارگیری وسایل و تجهیزات مخصوص، بذور خالص و کیفیت بذور افزایش پیدا می‌کند.در بذور بوجاری شده باید جمعیت علف‌های هرز کاهش یابد، بذر باکیفیت و با خلوص بالا تولید شده و در اختیار کشاورز قرار گیرد که اکثر این موارد بستگی به استقرار مناسب گیاه بذری، کنترل علف‌های هرز، سطوح مناسب عناصر غذایی و نیز برداشت و بوجاری به‌موقع بذر دارد.

با دستگاه بوجار استاندارد، جداسازی و پاک‌سازی بذر علف‌های هرز به‌طور مؤثری انجام می‌گیرد و بذور حاصله نسبت به بذور خودمصرف علف‌های هرز کمتری دارند و از آلودگی مزارع جلوگیری می‌شود، مشکلات تکنیکی تولید بذر و نداشتن تجربه در بوجاری، تولید بذر باکیفیت پایین را بدنبال دارد که منجر به انتقال علف‌های هرز، جوانه‌زنی ضعیف، خلوص و وزن هزار دانه کم، بیماری‌ها و آفت‌ها و...‌می گردد.

نظارت و تجزیه دقیق توده‌های مختلف بذر پس از بوجاری مهم است. مراحل فرآیند برنامه کنترل و گواهی بذر و بررسی استانداردهای فرآوری و استانداردهای بذر و مزرعه در کشورهای مختلف متفاوت است. لذا مقدار بذر علف‌های هرز مجاز در فرآوری بذر گندم در طبقات مختلف متفاوت است.

تاریخچه بوجاری

جداکردن خاک، برگ، ریشه پوسیده گیاهان و ناخالصی‌ها از بذر و سپس درجه‌بندی کردن دانه‌ها را بوجار کردن می‌نامند. بذور زمان برداشت از مزرعه خالص نبوده و معمولاً یک توده گندم برداشت‌شده بسته به نحوه برداشت ممکن است شامل دانه‌های سالم، دانه‌های شکسـته و چروکیده، بذرهاي خارجی، بذر علف‌های هرز و مواد خارجی نظیر سنگ و خاك و کاه و چوب و...باشد. در قدیم به کمک باد، دانه‌های جو یا گندم به ‌وسیله چنگک به هوا پرتاب می‌شده تا پوسته به کنار ریخته شده و از دانه‌ها جداسازی شود که در حال حاضر این کار  به کمک ماشین‌های بوجاری و اتوماتیک انجام می‌گردد. بذر پس از برداشت از مزرعه وارد ماشین بوجاری می‌شود. ماشین بوجاری می‌بایست بیشترین ناخالصی را از نمونه‌های ارقام غلات پاک کند و دارای بازدهی باشد.

در جریان بوجاري، کيفيت بذر بـه دو طریق حاصل می‌شود: جدا کردن بذر سایر گياهان، علف‌های هرز و مواد خارجی و افزایش کيفيت بـا حذف بذرهاي باکیفیت پایين(سرمدنيا، 1375)

 هدف نهایی بوجاري، به دست آوردن حداکثر درصد خلوص بذر با حداکثر توان جوانه‌زنی است. این مفهوم در قالب درصد خلوص بذر زنده یا (percentage seed live Pure) بيان می‌شود. مقدار این خلوص با ضرب کردن درصد خلوص و درصد جوانه‌زنی محاسبه می‌شود.

دستگاه بوجاری چیست؟

دستگاه بوجاری (winnow  machine) با فشار هوا و حرکات مکانیکی، گردوغبار موجود در بذر را برطرف کرده و ناخالصی‌های سبک توسط فن‌های تعبیه‌شده جداسازی می‌شود. سپس به کمک الک کردن بر اساس اندازه‌های مشخص از جمله: اندازه، شکل، وزن مخصوص، بافت و ...مواد خالص‌سازی می‌شوند.

فرآوری بذر می‌تواند موجب کاهش میزان بذر علف‌های هرز درنتیجه جلوگیری از گسترش آن‌ها از طریق کاشت، پیشگیری از اختلاط ژنتیکی، افزایش کیفیت بذر، حذف بذور شکسته و فاقد جنین گردد.

نتیجه مطالعه بررسي ميزان آلودگي بذر برخي ارقام گندم استان تهران به بذور علف‌های هرز و نقش بوجاري در كاهش آلودگي بذور، نشان داد که تمیز کردن و درجه‌بندی دو گام مهم در کیفیت تولید بذر و غلات هستند. درصد گیاهچه عادی در تمامی خطوط فرآوری بذر، پس از فرآیند بوجاری بهبود و درصد گیاهچه‌های غیرعادی کاهش یافت.

انتخاب ماشین بوجار مناسب به دانه‌ای که تمیز می‌شود، مقدار ناخالصی در توده گندم و درجه خلوص موردنیاز بستگی دارد. بازده کل بوجاری برابر است با کسر مجموع ناخالصی‌های موجود در نمونه قبل از بوجاری بر مجموع تمام ناخالصی‌های پاک‌شده بذر بوجاری شده

بوجـار ثابت یـا کارخانه بوجار با برق سـه فـاز راه‌اندازی می‌شود. یـک موتـور الکتریکـی به‌عنوان منبع تـوان دسـتگاه، قسمت‌های متحرک ماننـد فن و قسمت‌های دیگـر را به حرکت درمی‌آورد. توان موتور توسـط تسـمه به قسـمت بالایی منتقل‌شده و فن دسـتگاه را بـه حرکـت درمی‌آورد. ماشین‌های خط فرآوری شامل پاک‌کننده‌ها، سیستم جو گیر، غربال‌ها، جداکننده‌ها بر اساس وزن مخصوص، ثقلی (گراویتی)، پنوماتیکی، پیش بوجار، بوجاری با جریان هوا، استوانه دندانه‌دار و دستگاه ضدعفونی‌کننده می‌باشد

خط فرآوری شامل دو مرحله پیش بوجاری و بوجاری تکمیلی است پیش بوجار شامل مکش هوا (مکش اولیه و اصلی)، غربال‌های بوجاری (فوقانی و تحتانی)، توری و فن می‌باشد و فرآیندی است که با حذف ضایعات درشت مانند سنگ، کلوخ، اجزای سبک گردوخاک، کاه و کلش، شاخه و... بذر را برای فرآیند بوجاری تکمیلی آماده می‌کند.

اساس كار پيش بوجاري، جداسازي وزني به‌وسیله باد است، در بخش پيش بوجار حدود 20 درصد از بذور جداسازي می‌شوند. دستگاه بوجار كارايي بيشتري براي جداسازي بذور ريز دارد .به‌عبارت‌دیگر بذوری كه اندازه كوچكي دارند در مراحل مختلف عبور از غربال‌ها جدا می شوند.

بوجاری تکمیلی دومین گام در بوجاری بذور است که از طریق جریان هوا و لرزش غربال‌ها عمل می‌کند. دستگاه‌های جداکننده دارای بهترین درصد خلوص و افزایش درصد جوانه‌زنی می‌باشند و برحسب طول و عرض، اندازه و سختی، دانه را درجه‌بندی می‌کنند. مثلاً طراحی جداکننده‌های طولی به نحوی است که بذر را ازنظر اختلاف طول از هم تفکیک می‌کنند.

در بسیاری از ماشین‌های امروزی از ترکیب چند دستگاه بوجاری استفاده‌شده است که در کنار هم در یک مجموعه و در چندین مرحله عملیات بوجاری را انجام می‌دهند. این ماشین‌ها می‌توانند دانه‌ها را تا 5/98 درصد خالص کنند. در کامل‌ترین ماشین بوجاری، مواد چهار مرحله را برای تمیز شدن طی می‌کنند. این چهار مرحله توسط دو واحد غربال، تمیزکننده بادی و استوانه حفره‌دار بر اساس سه خاصیت اندازه، وزن و طول دانه انجام می‌شود.

تلفات بذور در قسمتهای مختلف ماشین های بوجاری متفاوت است .در برخی موارد بیشترین میزان تلفات در ماشین‌های بوجاری مربوط به قسمت جو گیرها می‌باشد و این به دلیل شباهت بیشتر گندم‌ها به جو بوده که میزان تلفات آن را زیاد می‌کند و این حاکی از آن است که در قسمت جو گیرها دانه‌های سالم و درشت گندم به‌جای جو تشخیص داده می‌شوند و وارد ضایعات می‌شوند.

در ایران 12-10 درصد گندم تولیدی به علت ضایعات از دست می‌رود که از این میزان 1/36 درصد آن مربوط به ضایعات بوجاری می‌باشد که خود سبب هدر رفتن سرمایه بزرگی از کشور در هرسال می‌شود (مجیدی)

در قسمت مکش درصد تلفات گندم سالم به میزان مکش باد بستگی دارد. می‌توان با تنظیم دقیق میزان درجه باد یا میزان سرعت چرخشی پنکه تا حدی از این تلفات جلوگیری کرد. چون بذور سبک هستند باید سرعت پنکه در حد معمول تنظیم گردد و دقت  لازم در تنظیم دریچه‌های مکش هوا به عمل آید .اما کم کردن بیش‌ازحد مکش نیز می‌تواند دانه‌های سبک، پوک و بذور علف‌های هرز را به خروجی نهایی انتقال دهد و مانع رسیدن به بذر با درصد خلوص بالاتر از 98% گردد.

درصورتی‌که خط فرآوری بذر واجد دستگاه جداکننده ثقلی باشد سبب جداسازی بهتر بذور علف‌های هرز می‌گردد و چون بذور شکسته و یا پوسیده را از توده بذری جدا می‌کند سبب افزایش چگالی و وزن هزار دانه بذر می‌گردد، درنتیجه بذر کمتری برای کاشت در واحد سطح (هکتار) موردنیاز خواهد بود و درنتیجه بذر از کیفیت جوآنه‌زنی بهتری برخوردار خواهد شد.

دستگاه بوجار گراویتی

دستگاه بوجار گراویتی دارای یک میز کار مورب می باشد که محصول از یک طرف از طریق خوراک دهنده روي سطح ميز قرار می‌گیرد که با حرکت نوسانی ميز، بذور به‌طور یکنواخت پخش می‌شود. سپس تلفيق حرکت نوسانی ميز و جریان هوا سبب تفکيک مواد با توجه به وزن مخصوص آن‌ها می‌گردد که مواد سنگين به سمت بالا و مواد سبک به سمت پایين ميز تغيير مکان می‌دهند و بذرها با توجه به وزن مخصوص از خروجی‌ها خارج می‌شوند.

خطوطی که دارای دستگاه‌های جداکننده ثقلی هستند به سبب اینکه بذور را بر اساس وزن مخصوص جدا می‌کنند دارای بذرهایی درشت با اندوخته غذایی، درصد میزان جوانه زنی بالاتر، کیفیت و وزن هزار دانه بیشتری می‌باشند.

زارعیان و همکاران (zareian et,2013) بیان نمودند که بین اندازه بذر با جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاهچه ارتباط مثبتی

وجود دارد. همچنین گوان و همکاران (Guan et al.,2018) معتقدند بذور بزرگ‌تر نه‌تنها سریع‌تر جوانه می‌زنند بلکه گیاهچه‌های آن‌ها نیز سریع‌تر سبز می‌شوند.

خط فرآوری دارای جداکننده ثقلی باقابلیت جداسازی بهتر و آسیب کمتر، تأثیر مثبت‌تری در افزایش درصد گیاهچه عادی (قوه نامیه) خلوص فیزیکی، شاخص طولی، بنیه گیاهچه و همین‌طور هدایت الکتریکی دارد، در صورتی که دستگاه تنظیم نباشد موضوع کاهش چگالی بذور بعد از فرآوری مطرح است که باعث می شود برخی بذور درشت همراه با سنگ از محموله اصلی خارج گردد. می توان با جدا کردن بذور درشت که دارای ذخیره غذایی بیشتر هستند از هدر رفت بذور جلوگیری نمود که با افزایش درصد این بذور احتمال جوانه‌زنی و رشد گیاهچه بالا میرود.

در تحقیقی از دستگاه جداکننده وزنی (گراویتی) به‌منظور تعيين مناسب‌ترین وزن مخصوص بذر در زمان فرآوري، از بذر جو رقم صحرا، نمونه‌برداری شد و سپس مطالعات لازم در آزمایشگاه انجام شد. بر اساس نتایج حاصله دستگاه گراویتی بر صفات وزن هزار دانه، خلوص بذر، سرعت و درصد جوانه‌زنی در مزرعه، طول ساقه چه و ریشه‌چه در آزمون پيري اثر معنی‌داری ایجاد نمود (فریدی).

در آزمایشی مشتطی و همکاران سال 1384،کاشی و همکاران سال 1389 و لطفی‌فر و همکاران1386 ميزان تأثير دستگاه گراویتی بر خصوصيات کيفی بذور بعد از خالص‌سازی بذر به جهت جداسازي بذور علف‌های هرز و بذور دیگر محصولات را مثبت ارزیابی نمودند و نهایتاً مشخص شد میزان تغذیه، تنظیم دریچه ورودی، اندازه الک، توزین مقدار گندم خروجی نیز در پاک‌کنندگی ناخالصی‌ها از بذر ارقام گندم تأثیرگذار است.

میز گراویتی قابلیت جداسازی بذرهای همسان را به روش وزنی دارد و می‌تواند بذرهای مخلوط ناخواسته را که ازلحاظ ابعاد یکسان‌اند و در سیستم‌های غربالی جدا نشده‌اند تفکیک کند و بذر سالم را از گونه‌های پوک و چروکیده جدا کند (چناری).

طبق بررسی‌ها میزان تغذیه دستگاه تأثیر معنی‌داری بر بازده کل بوجاری دارد. کاهش میزان تغذیه باعث افزایش معنی‌دار بازده کل بوجاری می‌شود. با کاهش میزان تغذیه و افزایش سرعت باد، بازدهی کل بوجاری افزایش می‌یابد. همچنین سطح باد بیشتر از شرایط تنظیم‌شده باعث می‌گردد بذور خالص وارد ضایعات گردد؛ که نشان‌دهنده ضعف کارایی دستگاه بوجاری است.

بر اساس آمار وزارت جهـاد کشـاورزي، ضایعات بذر گندم معمولاً حدود 20 درصد کل بذراست. یکی از مراحل ایجاد ضایعات گندم مرحله بوجاري می‌باشد کـه در ایران به مقدار 2 درصد از کل تولید گندم را شـامل می‌شود. شناخت عوامـل ایجادکننده ضایعات و تلفات در دستگاه‌های بوجاري از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد.

تنظیم دستگاه‌ها با توجه به شرایط تولید بذر از اهمیت بسیار در دستیابی به بهبود و ارتقای کیفیت بذر برخوردار هستند یک دستگاه بوجاري که براي یک محصـول بخصـوص طراحی و ساخته‌شده است، را نمی‌توان براي محصولات دیگـر اسـتفاده نمود، مگر تنظیمات و تغییرات خاصی بر روي عوامل ذکرشده براي آن محصول صـورت گیـرد، در غیر این صـورت رانـدمان جداسازي کاهش‌یافته و تلفات افزایش می‌یابد.

نتیجه:

بوجاری بذریکی از اقدامات بسیار مهم در صنایع تولید بذر و دانه است. بذر پس از فرآوری می‌بایست دارای بیشترین میانگین ازنظر درصد خلوص فیزیکی باشد. لذا لازم است ترتیب و نوع قرارگیری دستگاه‌های بوجاری به ترتیب و به طرز مناسبی قرار گیرند و موقع راه‌اندازی تنظیمات ساده و نکات ایمنی در دستگاه رعایت گردد. مجموعه کامل فرآیند بوجاری که شامل گراویته(جداکننده ثقلی) باشد بر خلوص بذر تأثیرگذار است. دستگاه گراویتی یکی از دستگاه های بوجاری با دقت بالا است که اساس کار  این دستگاه، جداسازی ناخالصی ها از بذر به کمک وزن آن ها است و می تواند بذرهای پوک و ضایعات سبک درون محموله را تشخیص داده ، آن ها را جداکند و بذر صددرصد خالص بدون ضایعات را در ظرفیت بسیار بالا تحویل دهد.

منابع

1. اوحدی.س. بررسی میزان آلودگی برخی ارقام گندم به بذر علفهای هرز قبل و بعد از بوجاری.دومین همایش علوم علفهای هرز ایران.بهمن ماه 1388
2. بختیاری م و همکاران .بررسی وارزیابی3نوع سیستم بوجاری گندم در شهرستان همدان.مجله مهندسی زراعی(مجله عملی کشاورزی)جلد42.شماره1 بهار1398
3. چناری. م و همکاران. ارزیابی و تعیین بازده ماشین‌های بوجاری بذر گندم.. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی جلد 14 شماره 1392. ص 80-69
4. سرمدنیا، غ. 1375 . تکنولوژي بذر، انتشارات جهاد دانشگاهی، دانشگاه مشهد، صفحه288-268
5. سلیمی.ح و حمیدی. آ. اثر بوجاری بذر بر آلودگی مزارع گندم به علف‌های هرز. نشریه علوم و فناوری بذر ایران. جلد اول شماره 1 بهار و تابستان1391.ص83-73.
6. فریدی .ح و همکاران.تاثیر خصوصیات فیزیکی دانه گندم بر ایجاد تلفات در دستگاههای بوجاری.نشریه مکانیزاسیون کشاورزی. دوره اول شماره2 سال 1392.
7. وزارت کشاورزي،1389.پایگاه اطلاع رسانی مجري طرح گندم وزارت جهاد کشاورزي.

Roberts, H. A. 1982.Weed control handbook,principles (Vol.2).Black Well Scientific Publishers.Van Gastel, A. J. G., M. A. Pagnotta and E. Proceddu. 1996. Seed Science and Technology . ICARDA, Aleppo, Syria.