الزراعة / وحدة (6) : الزراعة في الأردنّ

الدرسُ (2): آلاتٌّ زراعيةٌ حديثةٌ

الفكرة الرئيسية
تسهم الآلات الزراعية الحديثة في زيادة الإنتاج الزراعي عن طريق تسهيل العمليات الزراعية، وتوفير الوقت والجهد، بفضل اعتمادها على التكنولوجيا المتقدمة والأنظمة الذكية.

ماذا سأتعلم؟
تعرف الآلات زراعية حديثة.

المفاهيم والمصطلحات
آلات الحرث
Tillage Machines

آلات البذار والغرس
Seeding and Planting Machines

آلات التسميد
Fertilization Machines

آلات الحصاد
Harvester Machines

القيم والاتجاهات
حب الأرض، تقدير العمل الزراعي، الإيجابية، مواكبة المستجدات

أقرأ
شهدت صناعة الآلات الزراعية تطورًا كبيرًا عبر التاريخ، فبدأت بأدوات يدوية بسيطة، ومع الثورة الصناعية ظهرت الآلات الميكانيكية، مثل: المحاريث الحديدية، والحصادات، مما سهل العمل الزراعي وزاد من الإنتاجية. وفي العصر الحديث تطورت إلى آلات متقدمة تعمل بأنظمة إلكترونية وتكنولوجيا ذكية، مثل الجرارات ذاتية القيادة.

أستكشف
أتخيل نفسي مهندسًا زراعيًا في سنة 2050م، وأشرف على مزرعة كبيرة مزروعة بأنواع كثيرة من المحاصيل، ثم أجيب عما يأتي:
• ما الآلات التي أود امتلاكها في المزرعة المستقبلية؟ ولماذا؟
• هل يمكن أن تحل التكنولوجيا مشكلات الزراعة كافة؟ ولماذا؟

أقرأ وأتعلم

تُسهم الآلات الزراعية الحديثة في تحقيق مجموعة من الفوائد، أبرزها: تقليل الاعتماد على العمالة الزراعية، وزيادة الإنتاج، وخفض الفاقد من المنتجات الزراعية، وتقليل تكاليف الإنتاج الزراعي، مما يؤدي إلى زيادة الأرباح، وترشيد استخدام المياه والأسمدة والبذور، وتعزز القدرة على زراعة محاصيل جديدة يصعب زراعتها بالطرق التقليدية، إلى جانب إمكانية استصلاح الأراضي التي يصعب التعامل معها.

أولاً: آلات تهيئة التربة

تُسمّى هذه المعدات أيضًا معدات تحضير مرقد البذرة، وتشمل: معدات الحراثة، ومعدات التنعيم، ومعدات تهيئة التربة الخاصة. وتُستخدم هذه الآلات لتهوية التربة، وزيادة نفاذيتها للمياه، والمساعدة على انتشار جذور النباتات وتعمقها، والقضاء على النباتات الضارة (الأعشاب) المنافسة للنباتات، وخلط الأسمدة العضوية والكيميائية في التربة.

أتحقق
ما أبرز الفوائد لعملية استخدام آلات تهيئة التربة؟

آلات الحراثة (المحاريث)

يسهم استخدام المحاريث في تحسين ظروف التربة وجعلها أكثر ملاءمة لنمو النبات، وذلك بقلب التربة وتفكيكها، والهدف من ذلك هو تحسين التهوية وحركة الماء داخل التربة، بالإضافة إلى مقاومة النباتات الضارة.

وهناك مجموعة من المحاريث المستخدمة في حراثة التربة، وهي:

أ- المحاريث القلّابة : من أكثر المحاريث كفاءة؛ لأنها تشق التربة وتقلبها، ويشمل هذا النوع من المحاريث: المحاريث القلّابة المطرحية، والمحاريث القلّابة القرصية التي تُستخدم في الأراضي شديدة الجفاف والمحتوية على الحجارة وجذور الأعشاب.

المحاريث القلّابة القرصية
المحاريث القلّابة المطرحية

أتحقق
ما الأراضي التي تُستخدم فيها المحاريث القلّابة القرصية؟ ولماذا؟

ب- المحاريث الحفّارة :
في شق الطبقة السطحية للتربة وتفكيكها دون قلبها، وتمتاز بسهولة تركيبها على الجرار الزراعي، وتنتج أراضي محروثة مستوية وخالية من الكتل الترابية الكبيرة.

أتحقق
ما أهم مميزات استخدام المحاريث الحفّارة؟

ج- المحاريث الدورانية : تُستخدم لتكسير التربة وتفتيتها، وتمتاز بكفاءتها في خلط الأسمدة العضوية أو الكيميائية في التربة، وتقطيع جذور النباتات والأعشاب.

2 - آلات تنعيم التربة

نظرًا لعدم قدرة بعض المحاريث على تهيئة مرقد البذرة تهيئة كاملة، وتركها كتلًا ترابية بعد الحراثة، ولهذا تُستخدم معدات التنعيم لاستكمال تجهيز التربة، وتشمل نوعين رئيسين، هما: الأمشاط والمداحل الزراعية.

أ- الأمشاط:
تُنعِّم سطح التربة بعد الحراثة بالمحاريث القلّابة وتسويها، وتكسر الكتل الترابية، وتهيئ الأرض للزراعة، وتغطي البذور المزروعة، وتخلط الأسمدة بنوعيها الكيميائية والعضوية بالتربة، وهي نوعان:

1- الأمشاط القرصية: من أكثر الأمشاط استخدامًا، فهي تهيئ التربة، وتكسر الكتل الترابية الناتجة من عمليات الحراثة، وتفككها، وقد تُستخدم لتغطية البذور بعد نثرها.

2- الأمشاط المسننة: وتتكون من مجموعة من الأسنان ذات مقاطع مختلفة الأشكال، وقد تكون صلبة أو مرنة، أو مزودة بنابض، وتستخدم الأمشاط المرنة في الأراضي ذات القوام الخشن أو التي تحتوي على حجارة، نظرًا لقدرتها على امتصاص الصدمات دون أن تتعرض للكسر.

أتحقق
لماذا تُستخدم الأمشاط المسننة في الأراضي التي تحتوي على حجارة؟

ب- المداحل الزراعية: تُستخدم المداحل قبل عملية البذار لتكسير الكتل الترابية الكبيرة وضغط حبيبات التربة لتقليل المسامات البينية، مما يسهم في تسوية سطح التربة وتنعيمها، ويمكن أيضًا استخدامها بعد عملية البذار لتحسين التماس بين البذور والتربة، مما يعزز انتقال الرطوبة من الطبقات السفلى إلى الطبقة العليا، فتزداد فرص نجاح إنبات البذور ونموها.

أتحقق
كيف يُسهم كل من الأمشاط والمداحل الزراعية في تحسين جاهزية التربة للزراعة؟ وما أوجه الاختلاف بين دور كل منهما في تهيئة مرقد البذرة؟

ثانياً: آلات الزراعة

وهناك نوعان من آلات الزراعة والبذار تُستخدمان في طريقة الزراعة، إلى:

1- آلات نثر البذور: توزِّع هذه الآلات البذور المحددة النوع على سطح التربة بشكل عشوائي.

2- آلات التسطير: تضع هذه الآلات البذور في سطور المسافة بينها متساوية وعلى عمق محدد حسب نوع البذور، ثم تغطيها.

واستخدام آلات نثر البذور الحديثة أهمية كبيرة في تحقيق زراعة دقيقة ومنظمة؛ إذ تُزرع البذور على أعماق متساوية وبمسافات مناسبة، مما يوفر الظروف المثلى لنمو النباتات، وتساعد هذه الآلات على تقليل الفاقد من البذور، وتسريع عملية النمو، وتحسين توزيع النباتات داخل الحقل، مما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية، وتحسين جودة المحصول، وتقليل الجهد والتكاليف.

أتحقق
لماذا تُستخدم الأمشاط المسننة في الأراضي التي تحتوي على حجارة؟

نشاط 1
المقارنة بين طريقتي نثر البذور وطريقة التسطير في الزراعة

أتعاون مع معلمي/ معلمتي عند تقسيم طلبة الصف إلى مجموعتين بهدف زراعة جزء من حديقة المدرسة بأحد أنواع بذور المحاصيل المناسبة، وفق المهمتين الآتيتين:

• المجموعة الأولى: نثر البذور عشوائياً على سطح التربة في صندوق أو وعاء.
• المجموعة الثانية: زراعة البذور بخطوط متوازية وعلى عمق واحد باستخدام عصا أو أداة بسيطة.

تروي كل مجموعة البذور وتتابع نموها، وتدوِّن ملاحظاتها وتسجلها، وتكتب مزايا كل طريقة وعيوبها، والوقت والجهد المستغرق في عملية الزراعة، وكمية الإنتاج وجودته، ثم تعرض نتائج عملها أمام طلبة الصف، وترتبط ذلك بأنواع الآلات الزراعية.

ثالثاً: آلات التسميد

تكمن أهمية استخدام آلات التسميد الحديثة في قدرتها على توزيع الأسمدة الكيميائية سواء أكانت على شكل مساحيق أو حبيبات بشكل متجانس ودقيق على كامل مساحة الأرض، أو نثر السماد العضوي على سطح التربة قبل الحراثة لخلطه بالتربة أثناء الحراثة، إذ تتم هذه العملية باستخدام آلات يمكن التحكم في كميات السماد الموزعة وتوزيعها بانتظام، مما يحسن نمو المحاصيل، ويزيد إنتاجيتها وجودتها، ويقلل من التكاليف والأضرار البيئية الناتجة عن الإفراط في التسميد.

أتحقق
ما أهمية استخدام آلات التسميد الحديثة على إنتاجية المحاصيل الزراعية؟

نشاط 2
الفرق بين التسميد اليدوي والتسميد بالآلات

أتعاون مع مجموعتي على تصميم لعبة للكشف عن الفرق بين نثر السماد يدوياً وباستخدام الآلة، عن طريق محاكاة طريقة عمل الآلات، وذلك بعد تقسيم الطلبة إلى مجموعتين:

• المجموعة الأولى (التسميد اليدوي): يستخدم كل طالب/ طالبة اليد لنثر البذور أو حبوب صغيرة (مثل الحمص أو الأرز) في مساحة محددة من الأرض.
• المجموعة الثانية (التسميد بالآلة): علّبة بسيطة مثل: علبة بلاستيك مثقبة أو قمع صغير لتمثيل آلة التسميد، ويُطلب إليهم نثر الكمية نفسها.

بعد الانتهاء، يقارن الطلبة بين الطريقتين من حيث:
• التوزيع، هل كان متجانساً؟
• الهدر، هل وقع سماد خارج المساحة المحددة؟
• الوقت والجهد المبذول في كل طريقة.

كل مجموعة تكتب استنتاجها في بطاقة، ثم تُعلّق البطاقات على السبورة بإشراف معلمي/ معلمتي.

رابعاً: آلات مكافحة الآفات

تُستخدم هذه المعدات بشكل واسع في مجال مكافحة الآفات الزراعية الحشرية والفطرية، وفي مكافحة الأعشاب.

1- آلات الرش (المرشات): تقوم هذه الآلات بضخ سائل الرش من خزان ومن ثم رشه على أوراق النباتات بانتظام، مما يوفر في كمية المبيد المستخدم، ويسهم في تقليل الأضرار البيئية للمبيدات الكيميائية.

2 -آلات التعفير (المعفرات): تقوم هذه الآلات بنفث الحبيبات الدقيقة من مسحوق المبيد إلى النباتات بواسطة تيار الهواء القوي الذي يحمل حبيبات المسحوق، وينشرها على النبات بصورة متساوية.

3 - الرش والتعفير باستخدام الطائرات: يُستفاد من استخدام الطائرات العادية أو المُسيّرة (الدرون) بالسرعة العالية، والدقة الكبيرة، وتغطية المساحات الواسعة في وقت قصير نسبياً، ويُستخدم التعفير بالطائرات في حالة مكافحة الآفات المفاجئة في مساحات شاسعة.

أتحقق
أذكر ثلاث آلات تُستخدم في مكافحة الآفات.

خامساً: آلات الحصاد

تُعد عملية الحصاد من أهم العمليات الزراعية وأكثرها تعقيدًا وتكلفة، وتتطلب إنجازها خلال فترة زمنية محددة، وقد تطورت آلات الحصاد بصورة كبيرة، مما جعل استخدامها ضرورة في الزراعة الحديثة؛ فهي تسهم في تقليل الفاقد من المحاصيل، وزيادة الإنتاج، وخفض التكاليف، وتقليل الأيدي العاملة، وتوفير الوقت والجهد. ومن أبرز أنواع آلات الحصاد:

1- حصاد المحاصيل العلفية (الحشّات): تحتاج محاصيل العلف (الذرة وحشيشة السودان) إلى عناية خاصة في عمليات الحصاد والتجهيز والتحميل والتخزين؛ للمحافظة على لون العلف وقيمته الغذائية.

2- آلات حصاد ودراس الحبوب: تُعد الحصادة الشاملة من أهم الآلات الزراعية المستخدمة في إنتاج محاصيل الحبوب المختلفة؛ حيث تقوم بعملية الحصاد، والدّرس، والتذرية، والغَربلة، والتعبئة في الأكياس، أو في خزانات خاصة.

إثراء

الجرارات الزراعية ذاتية القيادة مركبات متطورة تمثل أحد أبرز تطبيقات التكنولوجيا الحديثة في القطاع الزراعي، إذ تعمل دون تدخل بشري مباشر، معتمدة على أنظمة الملاحة الدقيقة مثل GPS، والحساسات الذكية، والكاميرات، وتقنيات الذكاء الاصطناعي. تتيح هذه الجرارات تنفيذ مجموعة واسعة من العمليات الزراعية، مثل: الحراثة، والبذر، والري، والحصاد، بكفاءة عالية ودقة متناهية، ما يسهم في تحسين الإنتاجية، وخفض تكاليف العمالة، وتقليل الجهد المبذول، وتتميز بقدرتها على التحرك الذاتي، والالتفاف بانعطافات ضيقة حتى في المساحات المحدودة، مع إمكانية تعديل ارتفاع هيكلها ليتناسب طبيعة المحصول والبيئة الزراعية.

الربط مع علم الحاسوب

ترتبط الآلات الزراعية الحديثة بعلم الحاسوب من خلال استخدام أنظمة التحكم الذكية والبرمجيات في تشغيلها وإدارتها؛ فالكثير من هذه الآلات مزود بأجهزة استشعار وأنظمة الملاحة الدقيقة، مثل: GPS، وبرامج تحليل البيانات، تتيح للمزارع مراقبة العمليات الزراعية بدقة، وضبط كميات الري والتسميد وفق احتياجات النباتات، كما تُستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي في تحليل المعلومات واتخاذ قرارات زراعية دقيقة، مما يسهم في تحسين الإنتاجية وكفاءة العمل.