Arpacıktan kurusoğan üretiminde dikim ve hasat mekanizasyonu ve bitkinin mekanizasyona yönelik özelliklerinin saptanması üzerine bir araştırma

Abstract

ÖZET Doktora Tezi Arpacıktan Kuru Soğan Üretiminde Dikim ve Hasat Mekanizasyonu ve Bitkinin Mekanizasyona Yönelik Özelliklerinin Saptanması Üzerinde Bir Araştırma Bahattin AKDEMİR Trakya Üniversitesi Tekirdağ Ziraat Fakültesi Tarımsal Mekanizasyon Bölümü Araştırma Görevlisi Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarımsal Mekanizasyon Anabilim Dalı Danışman: Prof.Dr. Poyraz ÜLGER 1990, Sayfa: 104 Jüri: Prof.Dr. Poyraz ÜLGER Jüri: Prof.Dr. Yusuf ZEREN Jüri: Doç.Dr. Selçuk ARIN Bu araştırma 1988 ve 1989 yıllarında Tekirdağ İline bağlı Kayı Köyü ve T.Ü. Tekirdağ Ziraat Fakültesi deneme alanlarında yürütülmüştür. Araştırmanın amacı; yörede yaygın olarak üretimi yapılan arpacıkdan soğan üretiminde işgücü gereksinimi fazla olan ve maliyeti arttıran, arpacığın dikimi ve soğanın sökümü aşamalarında makinalaşmaya giderek, ekim nöbetinde, buğday-ayçiçeği yanında soğan bitkisinin de ekim nöbetine girmesini sağlamaktır. Araştırma; dört bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm, soğan arpacığının mekanizasyona yönelik bazı fiziksel ve fizikomekaniksel özelliklerini, ikinci bölüm, dört dikim yönteminin tarla ve laboratuvar denemeleri, arpacık dikim derinliği ve konumundaki değişimi ile ilgili araştırmaları, üçüncü bölüm hasat yöntemlerinin tarla denemelerini ve son bölüm farklı mekanizasyon zincirlerinde enerji bilançosu karşılaştırılmasını içermektedir.II Araştırmaya dört dikim yöntemi ve iki hasat yöntemi konu olarak seçilmiştir. Dikim yöntemleri, elle dikim, alüminyum döküm kaşıkcıklı arpacık dikim makinası, sac bükme kaşıkcıklı arpacık dikim makinası ve elle beslemeli dikim hunili kültüvatör'den oluşmaktadır. Hasat yöntemleri ise elle hasat ve eleme bantlı soğan söküm makinasını kapsamaktadır. Ayrıca tarla denemelerinde, soğan arpacığı dört dikim derinliğinde (20,40,60,80 mm) ve üç arpacık konumunda (dik, yatık ve ters konum) dikilerek, soğanda çıkış, verim ve baş bağlama çapı üzerine etkisi saptanılmaya çalışılmıştır. Soğan arpacığının mekanizasyona yönelik bazı fiziksel ve fizikomekaniksel özelliklerini saptamak için Yarım Imralı çeşidi arpacığı üzerinde ölçümlerle 100 dane ağırlığı, hacim ağırlığı, boyutlar, küresellik katsayısı, sürtünme katsayısı saptanmıştır. Bu araştırmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: 1. Denemeye alınan arpacıkların ortalama uzunluğu 29.1 mm, genişliği 15.11 mm, hacmi 1.4 cm3, ağırlığı 2.41 g,, hektolitre ağırlığı 493.5 kg, 1 litredeki dane sayısı 223, küresellik katsayısı %51.92, doğal yığılma açısı 30.86° olarak belirlenmiştir. Arpacık ekvatoriyal çapının yüzey eğimine paralel olduğu arpacık konumunda sürtünme katsayısı; ahşap yüzeyde(parlak yüzeyli) 0.143, camda 0.243 ve sac yüzeyde 0.272, arpacık ekvatoriyal çapının yüzey eğimine dik olduğu arpacık konumunda ise sürtünme katsayısı; ahşap yüzeyde 0.511, camda 0.510 ve sac yüzeyde 0.555 olarak bulunmuştur. 2. Dikim makinalarının laboratuvar denemelerinde; alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında ayaklar arası çapraz (enine) arpacık dağılımı, 0.7 m/s,1 m/s ve 1.5 m/s çalışma hızlarında, düz, öne ve arkaya, %5, %10 ve %15 eğimlerde istatistik! açıdan önemli bulunmasına karşılık elde edilen varyasyon katsayıları, izin verilen sınırlar içinde olmuştur, sac bükme kaşıkcıklı arpacık dikim makinası ise aynı çalışma koşullarında daha kötü bir ayaklar arası çapraz arpacık dağılımı sağlamıştır. 3. Dikim yöntemlerinin, ortalama sıra üzeri mesafelerinin 1988 yılında; elle dikimde 135.1 mm, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında 146.4 mm, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında 159.6 mm ve elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde 173.5 mm olarak ölçülmüştür. 1989 yılı denemelerinde ise ortalama sıra üzeri mesafeler; elle dikimde 172.8 mm, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında 180.5 mm, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında 204.2 mm ve elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde ise 627.5 mm olarak saptanmıştır. ideal sıra üzeri mesafeden sapmanın bir göstergesi olan dikim indexi dikkate alınarak yapılan değerlendirme sonucunda;1988 yılında ortalama dikim indexleri; elle dikimde 4.33, alüminyum döküm kaşıkcıklı arpacık dikim makinasında 4.16, sac bükme kaşıkcıklı arpacık dikim makinasında 4.83, elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde 2.16, 1989 yılında ise elle dikimde 5.00, alüminyum döküm kaşıkcıklı arpacık dikim makinasında 5.00, sac bükme kaşıkcıklı arpacık dikim makinasında 4.75, elle beslemeliIV dikim hunili kültüvatörde 1.00 olarak bulunmuştur. Bu sonuçlara göre; elle dikim, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinası ve sac bükme kaşıkcıklı dikim makinası aynı gruba girerken, elle beslemeli dikim hunili kültüvatör farklı bir grup oluşturmuş ve daha az başarılı olmuştur. Normal koşullarda hassas dikimde sıra üzerinde meydana gelen boşlukların dağılımı binom dağılımına uygun bir dağılım gösterir. 1988 yılında sac bükme kaşıkcıklı arpacık dikim makinası ve elle beslemeli dikim hunili kültüvatörle dikimde, 1989 yılında ise sadece elle beslemeli dikim hunili kültüvatör ile dikimde oluşan boşlukların dağılımı binom dağılımına uygun olmayan bir dağılım göstermiştir. 4. Çapraz (enine) bitki dağılımı açısından elde edilen sonuçların varyasyon katsayıları %10 civarında olup dikim yöntemleri olumlu sonuçlar vermişlerdir. 5. Dikim yöntemleri için ortalama dikim derinliği elle dikimde 44.5 mm, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında 44.4 mm, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında 52.6 mm ve elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde ise 48.4 mm olarak saptanmıştır. En düşük varyasyon (%17.25) katsayısı dikim ünitelerinin paralelogram sistemine sahip olduğu alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında, en yüksek (%24.7) varyasyon katsayısı ise sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında elde edilmiştir. 6. Dikim yöntemlerine göre T.F.Ç.D.'si 1988 yılında elle dikimde %81.54, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında %88.17, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında %85.01, elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde %64.80, 1989 yılında elle dikimde %83.17, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında %90.89, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında %69.22 ve elle beslemeli dikim huniii küitüvatörde ise %33.99 olarak saptanmıştır. Her iki yılda da en iyi sonucu baskı tekerleğine sahip alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasî vermiştir. 7. Ortalama çıkış gün sayısı dikkate alınarak dikim yöntemleri karşılaştırıldığında; 1988 yılında en erken çıkış 13.79 gün ile alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında, en geç çıkış 16.14 gün ile elle dikimde elde edilmiştir. 1989 yılında ise yöntemler arasında istatistiki açıdan farklılık bulunamamıştır. 8. Çıkış hızı, 1988 yılında elle dikimde 0.55 adet/m-gün, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında 0.57 adet/m-gün, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında 0.43 adet/m-gün ve elle beslemeli dikim huniii küitüvatörde 0.39 adet/m-gün olarak saptanmıştır. 1989 yılında ise çıkış hızı elle dikimde 0.28 adet/m-gün, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında 0.32 adet/m-gün, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında 0.26 adet/m-gün, elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde ise 0.09 adet/m-gün olarak saptanmıştır. 1989 yılında yağışların düzensiz olması gerek ortalama çıkış günsayısını, gerekse çıkış hızını etkilemiştir. 9. Tarîa denemeleri sonucunda verim değerleri, 1988 yılında; elle dikimde 2712.15 kg/da, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında 3659.43 kg/da, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında 2777.76 kg/da, elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde 2162.19 kg/da,1989 yılında ise; elle dikimde 2836.63 kg/da, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında 3376.72 kg/da, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında 2200.44 kg/da ve elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde 1684.65 kg/da olarak saptanmıştır. Çapı 40 mm'den küçük olan ve T. S. E. 'de küçük ve orta boy olarak adlandırılan soğanların verimi açısından dikim yöntemleri 1989 yılında; elle dikim 19.88 kg/da ile en iyi sonucu verirken, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinası 42.70 kg/da, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinası 35.45 kg/da ve elle beslemeli dikim hunili kültüvatör 32.66 kg/da sonucunu vermişlerdir. 10. Dikim makinalarından kaynaklanabilecek dikim derinliği ve arpacık konumundaki değişimin tarla filiz çıkış derecesi (T.F.Ç.D.) üzerindeki etkisi istatistiki açıdan önemli bulunmuştur. En yüksek çıkış, 1988 yılında 40 mm dikim derinliğinde %93.8 ile sağlanılırken, 1989 yılında ise 80 mm dikim derinliğinde %92.0 olarak saptanmıştır. Arpacık konumu açısından T.F.Ç.D.'si incelendiğinde en yüksek çıkış 1988 yılında dik ve yatık arpacık konumlarında %100, 1989 yılında ise dik konumda %100 olarak belirlenmiştir. Her iki yılda da arpacığın dik ve yatık konumlarında, bütün dikim derinliklerinde elde edilen T.F.Ç.D. Meri istatistiki açıdan aynı gruba girerken, ters arpacık konumu farklı bir grup oluşturmuştur. Dikim derinliği-arpacık konum denemesinde ortalama çıkış gün sayısı dikkate alındığında 1988 ve 1989 yıllarında en erken çıkış (15.16 gün) 20 mm dikim derinliğinde ve dik arpacık konumunda elde edilmiştir. Çıkış hızı ile ilgili değerlendirmede de aynı sonuca varılmıştır. En yüksek çıkış hızı 0.396 adet/m-gün ile 20 mm dikim derinliğinde ve dik arpacık konumunda saptanmıştır. Ancak yapılan istatistiksel analiz sonucu dik ve yatık arpacık konumlarında bütün dikim derinliklerinde elde edilen çıkış hızları aynı gruba girmektedir. Ters arpacık konumu ise diğer iki arpacık konumundan farklı bir grup oluşturmuştur. Dikim derinliği-arpacık konum denemesinde verim üzerinde en etkili olarak arpacık konumu bulunmuştur. Verim değerleri dik arpacık konumunda 4094.11 kg/da, yatık arpacık konumunda 3422.6 kg/da ve ters arpacık konumunda ise 1086.0 kg/da olarak saptanmıştır. Küçük ve orta boy soğan( çap<40 mm) yüzdesi dikkate alındığında, dik ve yatık konumda, bu gruba giren soğan miktarları istatistiksel açıdan aynı gruba girerken, ters konumda daha fazla küçük ve orta boy soğan elde edilmiştir. Toplam verim içinde çapı 40 mm'den küçük soğan yüzdesi dikVI konumda %4.05, yatık konumda %4.652 ve ters konumda %7.094, 20 mm dikim derinliğinde %5.41, 40 mm dikim derinliğinde %5.14, 60 mm dikim derinliğinde %5.65 ve 80 mm dikim derinliğinde %4.86 olarak bulunmuştur. 11. Dikim yöntemlerinin günlük iş başarıları; elle dikimde 0.333 da/gün-işçi, alüminyum döküm kaşıkcıklı dikim makinasında 19.44 da/gün, sac bükme kaşıkcıklı dikim makinasında 22.67 da/gün ve elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde 11.1 da/gün olarak saptanmıştır. İşgücü gereksinimleri; eiie dikimde 32 IÇh/da, alüminyum döküm kaşıkcıkh dikim makinasında 0.823 İÇh/da, sac bükme kaşıkcıkh dikim makinasında 0.705 İÇh/da ve elle beslemeli dikim hunili kültüvatörde 3.603 İÇh/da olarak belirlenmiştir. 12. Hasat yöntemlerinin günlük iş başarılar` elle sökümde 0.285 da/gün-işçi ve makinalı sökümde 23.133 da/gün olarak ölçülmüştür. İşgücü gereksinimi elle sökümde 24 İÇh/da iken, makinalı sökümde 0.691 İÇh/da olarak ölçülmüştür. 13. Hasat yöntemlerinde toplam verimin yüzdesi olarak ürün kayıpları; elle hasatta %3.2, makinalı hasatta ise %3.33 olarak belirlenmiştir. Elle hasatta ölçülen kayıpların tümü zararlanma kayıplarından oluşurken, makinalı hasatta ise zararlanma kayıpları %2.52 ve toprak altında kalan soğan miktarı ise %0.81 olarak saptanmıştır. 14. Arpacıktan kuru soğan üretiminde dikim ve söküm elle yapıldığında enerji gereksinmesi 4158.679 MJ/da, dikim ve söküm makina ile yapılırsa enerji gereksinmesi 4096.281 MJ/da olarak saptanmıştır. Yukarıda özetlenmeye çalışılan araştırma sonuçları incelendiğinde arpacıktan kuru soğan üretiminde dikim ve hasat aşamalarında makina kullanımı yönünde olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Ülkemizde yaygın olarak yapılan bu üretim biçiminde, bundan sonra yapılacak araştırmalarla mekanizasyon zincirinin oluşturulacağı inancındayız.

VIİ SUMMARY A Research on Planting and Harvesting Mechanization in Onion Growing by Sets and Determination of Plant Properties for Mechanization Bahattin AKDEMİR Thrace University Tekirdağ Agricultural Faculty Department of Agricultural Mechanization Research Assistant Thrace University Technical Science Institute Department of Agricultural Mechanization Supervisor: Prof.Dr. Poyraz ÜLGER 1990, Page:104 Jury: Prof.Dr. Poyraz ÜLGER Jury: Prof.Dr. Yusuf ZEREN Jury: Ass. Prof. Dr.Selçuk ARIN This research was made during 1988-1989 in the practical and research field of Kayi village in Tekirdağ Province and Tekirdağ Agricultural Faculty. The aim of this research is to provide onion in crop rotation beside wheat-sunflower by the mechanization in planting of onion sets and harvesting of onion which increase man-power and cost requirements in onion growing by sets in this region. This research has four sections. First secton included some physical and physicomecanical properties of onion sets for mechanization, second section; trial and testing four planting methods and research about variations in planting depths and positions of onion sets on onion growing,Vilî third section; tria! of harvesting methods and last section included the energy balance sheet of different mechanization steps. The research had four planting and two harvesting methods. Planting methods were planting by hand, planting machine of onion sets with aluminium cast cups, planting machine of onion sets with bended sheet-iron cups and cultivator with hand feeded planting pipe.Harvesting methods were harvesting by hand and by digging wlih elevator, in addition sets were planted in different depth (20,40,60,80 mm) and. three planting positions (normal vertical, horizontal, upside down of normal vertical positions) and their effect on the emergence, yield and diameter of bulbs were tried to be determined. The measurements were made in Yarım Imralı variety of onion for the determination of physical and physicomecanical properties of onion sets. The results of this experiment are the following: 1) The mean sets length 29.1 mm, width 15.11 mm, volum 1.4 cm3, weight 2.41 g,, hectolitre weight 493.5 kg.number of sets in one litre 223, coefficient of spherical 51.92%, natural heaped angle 30.86° was determined. When the equatorial diameter of sets was parallel of the facial inclination, the coefficient of friction was 0.143 on wooden surface, 0.243 on glass and 0.272 on iron steel surface, when the equatorial diameter of sets was vertical of the facial inclination, the coefficient of friction was 0.511 on wooden surface,0.510 on glass and 0.558 on iron steel surface. 2) In laboratory tests, distrubition of seed beetween planting units of the machine with aluminium cast caps were found significant for speeds (0.7, 1.0, 1.5 m/s) with straight, inclined forward, inclined backward at 5%, 10% and 15% inclinitations the coeffecient of variations were in the permitted limits. The results of planting machines of sets with bended sheet-iron cups was worse than the other planting machine for the same tests. 3) In 1988, the mean distance in rows was measured as 135.1 mm for the planting by hands, 146.4 mm for the planting machine with aluminium cast cups, 159.6 mm for the planting machine with bended sheet-iron cups, 173.5 mm for cultivator with hand feeded planting pipe. in 1989, the following distances in rows were measured respectively 172.8 mm, 180.5 mm, 204.2 mm and 627.5 mm. According to the evaluation for the planting index which shows the deviation from the ideal space in rows; in 1988, the planting index was 4.88 for the planting by hands, 4. 16 for the planting machine with aluminium cast cups, 4.83 for the planting machine with bended sheet-iron cups, 2.16 for cultivator with hand feeded planting pipe, in 1989, were measured 5.0, 5.0, 4.75 and 1.0 respectively. From this results the planting by hands, the planting machine with aluminium cast cups, the planting machine with bended sheet-iron cups were in the same group butIA cultivator with hand feeded planting pipe was in different group. The spaces in precision pianting show suitable distrubition according to the binomial distrubition. In 19888 the space distrubition of cultivator with hand feeded planting pipe and the pianting machine with bended sheet-iron cups and in 1989 only cultivator with hand feeded planting pipe were not binomial distrubition. 4) If the planting methods were evaluated for cross plant distrubition, the coeffecient of variations were about 10% and gave positive results. 5) The mean planting depths were 44.5 mm for the planting by hand, 44.4 mm for the planting machine with aluminium cast cups, 52.6 mm for the planting machine with bended sheet-iron cups, 48.4 mm for cultivator with hand feeded planting pipe. The maximum coeffecient of variations (24.7 %) was found for the planting machine with bended sheet-iron cups, the minimum coeffecient of variations (17.25 %) was found for the planting machine with aluminium cast cups. 6) The emergence rates in the fields were 81.54% for the planting by hand, 88.17% for the planting machine with aluminium cast cups, 85.01% for the planting machine with bended sheet-iron cups, 64.80% for the cultivator with hand feeded planting pipe in 1988 and in 1989, were 83.17%, 90.89%, 69.22% and 33.99% respectively. The best results were obtained in both years from the planting machine with aluminium cast cups. 7) The evaluation of mean emergence dales for planting methods showed that the earliest emergence was 13.79 days with the planting machine with aluminium cast cups, the laest emergence was 16.14 days with the planting by hands in 1988. There was no significant differences beetween the planting methods in 1989. 8) The emergence rates were determined as 0.55 number/m-days for the planting by hands, 0.57 number/m-days for the planting machine with aluminium cast cups, 0.43 number/m-days for the planting machine with bended sheet-iron cups, 0.39 number/m-days for cultivator with hand feeded planting pipe in 1988. In 1989, 0.28, 0.32, 0.26 and 0.09 number/m-days respectively. The mean emergence emergance days and emergence rate were affected by irregular rainfalls in1989. 9) The yield values were 2712.15 kg/da for the planting by hands, 3659.43 kg/da for the planting machine with aluminium cast cups, 2777.76 kg/da for the planting machine with bended sheet-iron cups, 2162.19 kg/da for cultivator with hand feeded planting pipe in 1988 and in 1989, 2836.63 kg/da, 3376.72 kg/da, 2200.44 kg/da, 1684.65 kg/da respectively. According to the planting methods, the yield of onions which were upX to 40 mm diameter named small and medium size for Turkish Standard Institutes was 19.88 kg/da for the planting by hanu's, 42.70 kg/da for the planting machine with aluminium cast cups, 35.45 kg/da for the planting machine with bended sheet-iron cups, 32.66 kg/da for cultivator with hand feeded planting pipe in 1989. The best results were obtained by hand planting. 10) The effect of the variation of planting depth and positions of sets on the emergence were found significant. The maximum emergence was 93.8% with planting 40 mm deep in 1988 and 92.0% with planting 80 mm deep in 1989. When the evaluation of the emergence in the field according to the position of sets were made the maximum emergence was 100% for normal vertical and horizontal position in 1988 and was determined 100% for the normal vertical position in 1989. In both years the emergence rates of the vert stat vert cal and horizontal set position for each planting depths were stically in the same groups but the upside down of the normal cal position was in different group. The vertical sets planted 20 mm deep gave the earliest days to emergences 5.1 6 days) in both years. The same results were found for the emergence rates. The maximum emergence rate was 0.396 number/m-day The position of sets were the most effective on the yield. Normal vertical planted sets gave 4094.11 kg/da, horizontal positions 3422.6 kg/da and the upside down of the normal vertical position 1086.0 kg/da. The upside down of the normal vertical position gave the most small and medium size onions. According to the toal yield, the percentage the small and medium size onions(equatorial diameter<40mm) were 4.05% for the vertical position, 4.652% for the upside down of the normal vertical position, 5.41% for 20 mm planting depth, 5.14% for 40 mm planting depth, 5.65% for 6 cm. planting depth and 4.86% for 80 mm planting depth. 11) The daily efficiency of planting methods was 0.333 da/day-man for the planting by hands, 19.44 da/day for the planting machine with aluminium cast cups, 22.67 da/day for the planting machine with bended sheet-iron cups, 11.1 da/day for cultivator with hand feeded planting pipe. The manpower requirement of planting methods was found as 32 man working hours/da for the planting by hands, 0.823 man working hours/da for the planting machine with aluminium cast cups, 0.705 man working hours/da for the planting machine with bended sheet-iron cups, 3.603 man working hours/da for cultivator with hand feeded planting pipe. 12) The daily efficiency of harvesting methods measured 0.285 da/day for harvesting by hand and 23.133 da/day for harvesting machine. The requirement of manpower was 24.0 man working hours/da for harvesting by hand and 0.691 man working hours/da for harvesting machine.XI 13) According to the toal yield, the losses were 3.2% for harvesting by hand and 3.33% for harvesting machine.The total losses occured by hand harvesting because of damages, but the machine harvesting gave 2.52% losses for damages and 0.81% for the losses of the yield left underground. 14) The cost of energy was 4231.68 MJ/da for the hand planting and harvesting. When the machine used for the above work.it was 4169.28 MJ/da. According to the results mentioned the positive results were obtained for the use of machine in planting and harvesting step for the onion growing by sets. We believe that the mechanization chain will be established for this type onion growing which is used widely in Turkey.