ماشین‌آلات برداشت نیشکر

برداشت نیشکر به دلیل حجم بسیار بالای زیست‌توده (Biomass) در هکتار و ساختار محکم ساقه، یکی از سنگین‌ترین عملیات‌های مکانیزه در کشاورزی است. در سال ۲۰۲۶، با توجه به نیاز صنایع قند و اتانول، تمرکز بر استفاده از کمباین‌های نیشکر (Sugar Cane Harvesters) است که جایگزین روش‌های سنتی (سوزاندن مزارع و قطع دستی) شده‌اند. این ماشین‌ها فرآیند بریدن، تمیز کردن و خرد کردن نیشکر را در یک مرحله انجام می‌دهند.

۱. انواع روش‌های برداشت مکانیزه

الف) برداشت ساقه کامل (Whole-stalk Harvesting)

در این روش قدیم‌تر، دستگاه ساقه را از کف بریده، برگ‌زنی کرده و ساقه را به صورت کامل پشت دستگاه رها می‌کند. این روش امروزه کمتر متداول است زیرا بارگیری و حمل‌ونقل ساقه‌های بلند بسیار دشوار است.

ب) برداشت قطعه‌قطعه یا خردکن (Chopper Harvesting)

استاندارد روز دنیا که در آن نیشکر بلافاصله پس از برش به قطعات کوچک (حدود ۲۰ تا ۳۰ سانتی‌متر) به نام چیپس یا بیلت (Billets) تبدیل می‌شود. این کار باعث می‌شود بارگیری در واگن‌ها بسیار متراکم‌تر و بهینه‌تر انجام شود.

۲. اجزای اصلی و مکانیسم عملکرد کمباین نیشکر

یک کمباین نیشکر مدرن شامل بخش‌های پیچیده زیر است:

1. جداکننده‌های ردیف (Crop Dividers): دو مخروط مارپیچی در جلو که ساقه‌های درهم‌تنیده نیشکر را جدا کرده و به سمت داخل دستگاه هدایت می‌کنند.

2. سرزن (Topper): تیغه‌ای که بخش بالایی ساقه (پت یا برگ‌های سبز بدون قند) را قطع کرده و به طرفین پرتاب می‌کند.

3. تیغه کف‌بر (Base Cutter): حساس‌ترین بخش دستگاه که ساقه را درست از سطح خاک یا چند میلی‌متر زیر خاک می‌برد. تنظیم دقیق این بخش برای جلوگیری از آسیب به ریشه (راتون) برای سال بعد حیاتی است.

4. غلتک‌های تغذیه (Feed Rollers): ساقه‌ها را به سمت واحد خردکن هدایت کرده و سنگ و خاک اضافی را جدا می‌کنند.

5. واحد خردکن (Chopper Unit): دو درام دوار با تیغه‌های متقابل که ساقه را به قطعات کوچک تبدیل می‌کنند.

6. سیستم استخراج ضایعات (Extractors): فن‌های مکنده بسیار قوی که برگ‌های خشک و سبک را از میان قطعات نیشکر جدا کرده و به بیرون پرتاب می‌کنند.

۳. تکنولوژی‌های نوین در سال ۲۰۲۶

• سیستم‌های کاهش ضایعات (Loss Monitors): استفاده از سنسورهای فشار و بینایی ماشین برای تنظیم دور فن‌های مکنده؛ این کار مانع از پرتاب شدن قطعات کوچک نیشکر به بیرون همراه با برگ‌ها می‌شود.

• ناوبری خودکار (Auto-Guidance): به دلیل گرد و غبار شدید در حین برداشت، سیستم‌های GPS-RTK به کمباین اجازه می‌دهند دقیقاً روی ردیف حرکت کند تا به “پشته‌ها” و ریشه‌های حساس آسیب نرسد.

• تکنولوژی تله‌ماتیک: ارسال لحظه‌ای میزان قند تقریبی نیشکر (از طریق سنسورهای نصب شده در مسیر نوار نقاله) به کارخانه برای مدیریت نوبت تخلیه.

۴. مقایسه برداشت مکانیزه (سبز) و برداشت سنتی (سوخته)

۵. چالش‌های عملیاتی

• فشرده شدن خاک: وزن بسیار زیاد کمباین‌ها (گاه بیش از ۲۰ تن) می‌تواند خاک را فشرده کند. راهکار سال ۲۰۲۶ استفاده از لاستیک‌های پهن با فشار کم یا سیستم‌های شنی (Track) است.

• لجستیک حمل‌ونقل: کمباین نیشکر مخزن ندارد و باید همزمان یک واگن (In-field Trailer) در کنار آن حرکت کند. هماهنگی بین سرعت کمباین و تراکتور حمل‌کننده بسیار حساس است.