کاربرد کاه
در لغت نامه، “کاه” معادل با ساقه گندم و جو خشک شده و درهم کوفته تعریف شده است. کاه قسمت های آلی گیاه گندم و جو به غیر از دانه را شامل می شود و محصول جانبی تولید غلات میباشد که مصارف بسیار زیادی دارد. از مصارف عمده آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
•خوراک دام
•آرماتور در ایجاد بناهای کاه گلی
•پوشش خاک در فصل بارش
•سوخت زیست توده
•ماده کربنی در تهیه کمپوست
•کاربردهای دیگر
•خوراک دام
•آرماتور در ایجاد بناهای کاه گلی
•پوشش خاک در فصل بارش
•سوخت زیست توده
•ماده کربنی در تهیه کمپوست
•کاربردهای دیگر
خوراک دام
کشاورزان سنتی همواره کاه و کلش حاصل از خرمنکوبی گندم را برای تغذیه دام های خود استفاده می نمایند. چرای پس از برداشت محصول در زمین نیز در حال حاضر در مزارع ایران یک اقدام متعارف میباشد.
آرماتور در ایجاد بناهای کاه گلی
به طوری که هم اکنون در بسیاری از روستا ها دیده می شود. روستاییان به علت فراهم نبودن یا گرانی مصالحی مانند آجر و سیمان، خانه ها و اصطبل ها را از مخلوط کاه گل می سازند. به این گونه که از آب، خاک رس و کاه گندم (بعضاً موی بز) مخلوطی چسبناک می سازند که پس از خشک شدن سفت میگردد و از آن در ساخت دیوارها، درزگیری دیوارهای خشتی، ایجاد سقف و بعضاً زیرکاری گچ دیوار استفاده می کنند.
پوشش خاک در فصل بارش
با توجه به نیاز به کاهش فرسایش، نگهداری عناصر و ساختمان خاک و ساخت سطوح کربن خاک، نظام کشاورزی پایدار اقدامات حفاظتی و زیست محیطی منطقی تر را اتخاذ کرده است. مثلاً، کشت بدون خاکورزی، دوستدارانه ترین نظام تولیدی، هم اکنون در بیش از ۲۵ میلیون هکتار از اراضی زرعی ایالات متحده اجرا می شود.
در کشاورزی سنتی ایرانی بعضاً مشاهده می شود که کشاورزان پس از برداشت محصول، کاه بن را برداشت می کنند، برای چرای دام در نظر می گیرند یا می سوزانند. در حالیکه، کاه بن حاصل از برداشت باقی مانده در سطح زمین، به صورت حایلی بین ضربات قطرات باران و ساختمان خاک قرار می تواند قرار گیرد و از پاشیدگی خاک دانه جلوگیری نماید. به علاوه، خرده کاه های باقی مانده در سطح زمین از ایجاد روان آب در سطح زمین جلوگیری می کند. خرده های کاه این کار را با مسدود کردن جریان های جزئی آب بر روی زمین انجام می دهند و فرصت کافی برای جذب شدن آب در خاک را فراهم می آورند.
در برداشت گندم با کمباین به منظور کاهش شدت کار کمباین، محصول از ارتفاع بالاتری زده می شود. زمانی که کلش مورد نیاز نباشد یک کلش پخش کن را می توان به عقب کمباین وصل کرد. این وسیله کلش را روی سطح وسیعی که آماده شخم زدن است پخش می کند. کلش خرد کن وسیله دیگری است که می توان به عقب یک کمباین متصل کرد. کلش به اندازه های کوچک خرد و روی ساقه های به جا مانده پخش می شود. شخم در کلش خرد شده آسانتر است.
البته باید احتمال شیوع انواع بیماری ها را در نظام های کشتی که با نگهداری بقایای گیاهی در زمین سازگار اند در نظر گرفت.
در کشاورزی سنتی ایرانی بعضاً مشاهده می شود که کشاورزان پس از برداشت محصول، کاه بن را برداشت می کنند، برای چرای دام در نظر می گیرند یا می سوزانند. در حالیکه، کاه بن حاصل از برداشت باقی مانده در سطح زمین، به صورت حایلی بین ضربات قطرات باران و ساختمان خاک قرار می تواند قرار گیرد و از پاشیدگی خاک دانه جلوگیری نماید. به علاوه، خرده کاه های باقی مانده در سطح زمین از ایجاد روان آب در سطح زمین جلوگیری می کند. خرده های کاه این کار را با مسدود کردن جریان های جزئی آب بر روی زمین انجام می دهند و فرصت کافی برای جذب شدن آب در خاک را فراهم می آورند.
در برداشت گندم با کمباین به منظور کاهش شدت کار کمباین، محصول از ارتفاع بالاتری زده می شود. زمانی که کلش مورد نیاز نباشد یک کلش پخش کن را می توان به عقب کمباین وصل کرد. این وسیله کلش را روی سطح وسیعی که آماده شخم زدن است پخش می کند. کلش خرد کن وسیله دیگری است که می توان به عقب یک کمباین متصل کرد. کلش به اندازه های کوچک خرد و روی ساقه های به جا مانده پخش می شود. شخم در کلش خرد شده آسانتر است.
البته باید احتمال شیوع انواع بیماری ها را در نظام های کشتی که با نگهداری بقایای گیاهی در زمین سازگار اند در نظر گرفت.
سوخت زیست توده
در ایالت فلوردیدا، سوخت های کشاورزی حدود %۲۰ موجودی سوخت زیست توده این ایالت را فراهم می آورند. بقایای کشاورزی تنوع وسیعی از ترکیبات را دارند که البته، بعضی برای استفاده به عنوان سوخت نیروگاه مناسب نمیباشند. بقایای کشاورزی مناسب برای مصرف سوختی در نیروگاههای سوخت زیست توده جامد موادی از انواع زیر را شامل می شوند:
- بقایای فرآوری غذا مانند هسته های، نقاله، و پوست
- انهدام باغ ها و تاکستان ها
- هرس های باغ ها و تاکستان ها
- کاه و کلش مزرعه
غلات و دانه های روغنی نهاده های صنعتی عمده مورد استفاده در تولید بیشتر اتانول، بیودیزل و محصولات زیستی مورد استفاده امروزی هستند. بقایای فرآوری غذا و خوراک و بقایای دست سوم پس از مصرف کننده نیز به منظور تولید یک مقدار برق بسیار کم استفاده می شوند. این مقدار از زیست توده البته نسبت کمی از منابع زیست توده کشاورزی موجود در حال حاضر است و نسبت ناچیزی در بالقوه کامل کشاورزی می باشد. با محرک های اقتصادی مناسب و اقدامات و فناوری های زراعی پیشرفته مانند گیاهان با عملکرد بیشتر و تجهیزات برداشت کارآمدتر مقادیر کافی بقایای محصول کشاورزی و بقایای فراوری غذا و خوراک برای توان به طور پایداری تولید کرد. به علاوه مقدار زیست توده پایدار بدست آمده از زمین های زراعی را می توان با وقف کردن زمین های بیشتر به تولید محصولات چوبی و علفی چندساله افزایش داد.
کشاورزی مقادیر زیادی بقایای زراعی به شکل کاه و کلش تولید می کند که هم به صورت سوازندن در فضای باز و هم شخم در مزارع استعمال می شوند به طوریکه ۳۰ تا ۴۰ درصد این بقایا اتلاف می شوند (بین و آموس، ۲۰۰۳). این بقایا را می توان جمع آوری کرده و به سوخت نیروگاه ها فرآوری نمود. تولید سوخت های با پایه کاه و کلش گران هستند و چگالی جرمی پایین آنها مشکلات جابجایی و سختی هایی در سوزاندن آنها را به وجود می آورد. در نتیجه مواد بسیار کمی به منابع سوختی کمک می کنند.
حتی با سطح کنونی استفاده از سوخت زیست توده کشاورزی در مناطق پیشرو، مقدار هنگفتی از بقایای کشاورزی برای استفاده به عنوان سوخت های نیروگاهی در فضای باز همچنان سوزانده می شوند. سرنوشت دیگر برای بیشتر بقایای کشاورزی استفاده شده برای سوخت سوزاندن در فضای باز است؛ هرچند درصد کمی از این در غیاب کاربردهای سوختی دفن یا شخم می شوند.
تقریباً یک سوم کارخانه های انرژی زیست توده در کالیفرنیا (به عنوان منطقه ای پیشرو) در مناطق زراعی این ایالت احداث شده اند تا از این بقایا بعنوان سوخت استفاده کنند بسیاری از سرمایه های جذب شده برای جبران آلودگی هایی است که در صورتیکه بقایای زیست توده ای در صورتیکه توسط این کارخانه ها جذب نمی شد بصورت باز سوزانده می شد و در این شرایط برای تولید انرژی به کار گرفته می شود.
مثلاً، کشاورزی ایالات متحده از آغاز قرن بیستم به طور قابل توجهی تغییر نموده است. محرک های کلیدی فنآوری این تغییر مکانیزاسیون و عملکرد بسیار افزایش یافته محصولات فیبری در غلات اصلی بودند. مکانیزاسیون به طور برجسته ای نیاز اسب ها برای “توان اسب” را کاهش داد و به تبع آن تولید یولاف (بعنوان غذای دام) بسیار کاهش یافت.
حال آنکه همین مکانیزاسیون عملکرد در واحد سطح در فاصله زمانی ۱۹۱۵ تا ۱۹۷۸ عملکرد گندم در واحد سطح را به بیش از دو برابر رسانید و عملکرد ذرت نیز از تابه بیش از سه برابر پیشین خود رسید و همین عملکرد بیشر نشان دهنده محصول بیشتر ومحصولات جانبی (کاه) دو یا سه برابر است. البته، بیوتکنولوژی و اصلاح ژنتیکی محصولات و تولید ارقام پر محصول در این راه نقشی به سزا داشته است.
نکته ای که در اینجا باید اشاره کرد آنست که بسیاری از نهاده های بالقوه زیست توده، مانند کاه، خاکستر مشکل زایی دارند که رفتاری نرم دارد که باعث مشکلات گرفتن و رسوب گذاری می شوند.
- بقایای فرآوری غذا مانند هسته های، نقاله، و پوست
- انهدام باغ ها و تاکستان ها
- هرس های باغ ها و تاکستان ها
- کاه و کلش مزرعه
غلات و دانه های روغنی نهاده های صنعتی عمده مورد استفاده در تولید بیشتر اتانول، بیودیزل و محصولات زیستی مورد استفاده امروزی هستند. بقایای فرآوری غذا و خوراک و بقایای دست سوم پس از مصرف کننده نیز به منظور تولید یک مقدار برق بسیار کم استفاده می شوند. این مقدار از زیست توده البته نسبت کمی از منابع زیست توده کشاورزی موجود در حال حاضر است و نسبت ناچیزی در بالقوه کامل کشاورزی می باشد. با محرک های اقتصادی مناسب و اقدامات و فناوری های زراعی پیشرفته مانند گیاهان با عملکرد بیشتر و تجهیزات برداشت کارآمدتر مقادیر کافی بقایای محصول کشاورزی و بقایای فراوری غذا و خوراک برای توان به طور پایداری تولید کرد. به علاوه مقدار زیست توده پایدار بدست آمده از زمین های زراعی را می توان با وقف کردن زمین های بیشتر به تولید محصولات چوبی و علفی چندساله افزایش داد.
کشاورزی مقادیر زیادی بقایای زراعی به شکل کاه و کلش تولید می کند که هم به صورت سوازندن در فضای باز و هم شخم در مزارع استعمال می شوند به طوریکه ۳۰ تا ۴۰ درصد این بقایا اتلاف می شوند (بین و آموس، ۲۰۰۳). این بقایا را می توان جمع آوری کرده و به سوخت نیروگاه ها فرآوری نمود. تولید سوخت های با پایه کاه و کلش گران هستند و چگالی جرمی پایین آنها مشکلات جابجایی و سختی هایی در سوزاندن آنها را به وجود می آورد. در نتیجه مواد بسیار کمی به منابع سوختی کمک می کنند.
حتی با سطح کنونی استفاده از سوخت زیست توده کشاورزی در مناطق پیشرو، مقدار هنگفتی از بقایای کشاورزی برای استفاده به عنوان سوخت های نیروگاهی در فضای باز همچنان سوزانده می شوند. سرنوشت دیگر برای بیشتر بقایای کشاورزی استفاده شده برای سوخت سوزاندن در فضای باز است؛ هرچند درصد کمی از این در غیاب کاربردهای سوختی دفن یا شخم می شوند.
تقریباً یک سوم کارخانه های انرژی زیست توده در کالیفرنیا (به عنوان منطقه ای پیشرو) در مناطق زراعی این ایالت احداث شده اند تا از این بقایا بعنوان سوخت استفاده کنند بسیاری از سرمایه های جذب شده برای جبران آلودگی هایی است که در صورتیکه بقایای زیست توده ای در صورتیکه توسط این کارخانه ها جذب نمی شد بصورت باز سوزانده می شد و در این شرایط برای تولید انرژی به کار گرفته می شود.
مثلاً، کشاورزی ایالات متحده از آغاز قرن بیستم به طور قابل توجهی تغییر نموده است. محرک های کلیدی فنآوری این تغییر مکانیزاسیون و عملکرد بسیار افزایش یافته محصولات فیبری در غلات اصلی بودند. مکانیزاسیون به طور برجسته ای نیاز اسب ها برای “توان اسب” را کاهش داد و به تبع آن تولید یولاف (بعنوان غذای دام) بسیار کاهش یافت.
حال آنکه همین مکانیزاسیون عملکرد در واحد سطح در فاصله زمانی ۱۹۱۵ تا ۱۹۷۸ عملکرد گندم در واحد سطح را به بیش از دو برابر رسانید و عملکرد ذرت نیز از تابه بیش از سه برابر پیشین خود رسید و همین عملکرد بیشر نشان دهنده محصول بیشتر ومحصولات جانبی (کاه) دو یا سه برابر است. البته، بیوتکنولوژی و اصلاح ژنتیکی محصولات و تولید ارقام پر محصول در این راه نقشی به سزا داشته است.
نکته ای که در اینجا باید اشاره کرد آنست که بسیاری از نهاده های بالقوه زیست توده، مانند کاه، خاکستر مشکل زایی دارند که رفتاری نرم دارد که باعث مشکلات گرفتن و رسوب گذاری می شوند.
ماده کربنی در تهیه کمپوست
مواد آلی موادی از قبیل بقایای گیاهی و کود حیوانی می باشند. این مواد بسیاری از خواص فیزیکی، بیو لوژیکی، و شیمیایی خاک را تحت تأثیر قرار می دهند. برخی از این خواص شامل ساختمان، ظر فیت نگهداری آب، حاصلخیزی، فعالیت های بیولوژیکی و هوا دیدگی می باشد. مواد آلی ای که در مرحلۀ پوسیدگی است هوموس نام دارد . هوموس ماده ای است تیره رنگ و چسبناک که آب را نگهداری می کند و منبع غذایی بسیار خوبی برای گیاه است. صرفنظر از بافت خاک، مواد آلی خاک معمولاً با قابلیت استفاده از آب رابطۀ مثبتی دارد .
مواد آلی جرم مخصوص ظاهری خاک را کاهش داده و هم آوری خاک را افزایش می دهد. بنابراین بهبود قابل توجهی بر ساختمان خاک و نفوذ آب دارد. یک ساختمان خوب خاک، به ریشۀ گیاهان اجازه می دهد که تا به اعماق بیشترپروفیل خاک رسوخ کنند. بدین معنا که ریشه را قادر به دستیابی به منبع رطوبت بیشتر خاک می کند. این به گیاهان کمک می کند تا مدت زمان طولانی تری را در مقابل آب و هوای خشک و حتی خشکسالی مقاومت کنند. نظام های زهکشی سفالی زیر سطحی نیز شرایطی را که ساختمان مناسب خاک را نگهداری می کند، ارتقا داده و نفوذ آب به خاک را افزایش می دهد.
تولید مفرط محصول، اغلب، مواد آلی کمی را به خاک باز برمی گرداند. البته، روش هایی برای نگهداری یا افزودن مقدار مواد آلی، وجود دارد. که این روش ها شامل پخش کردن کمپوست یا کود دامی، خاکورزی کمینه، کود دهی سبز و انجام تناوب مناسب در کشت می باشد .
در طی تجزیه شدن کود دامی یا کمپوست، مقدار مواد غذایی به هوموس خاک افزوده می شوند. کمپوست، ماده ای آلی است که تحت شرایط هوازی کنترل شده؛ به یک فرم مناسب، تجزیه شده است. همچنین کمپوست با سرعتی کم-در حدود سرعت ( اثر ) کود ها-اثر می کند.
استفاده از کاه به عنوان تأمین کننده کربن در مخلوط کمپوست، می تواند از کاربردهای عمده آن باشد. تا نسبت کربن به نیتروژن را در حدود ۳۰ مناسب نگه دارد.
مواد آلی جرم مخصوص ظاهری خاک را کاهش داده و هم آوری خاک را افزایش می دهد. بنابراین بهبود قابل توجهی بر ساختمان خاک و نفوذ آب دارد. یک ساختمان خوب خاک، به ریشۀ گیاهان اجازه می دهد که تا به اعماق بیشترپروفیل خاک رسوخ کنند. بدین معنا که ریشه را قادر به دستیابی به منبع رطوبت بیشتر خاک می کند. این به گیاهان کمک می کند تا مدت زمان طولانی تری را در مقابل آب و هوای خشک و حتی خشکسالی مقاومت کنند. نظام های زهکشی سفالی زیر سطحی نیز شرایطی را که ساختمان مناسب خاک را نگهداری می کند، ارتقا داده و نفوذ آب به خاک را افزایش می دهد.
تولید مفرط محصول، اغلب، مواد آلی کمی را به خاک باز برمی گرداند. البته، روش هایی برای نگهداری یا افزودن مقدار مواد آلی، وجود دارد. که این روش ها شامل پخش کردن کمپوست یا کود دامی، خاکورزی کمینه، کود دهی سبز و انجام تناوب مناسب در کشت می باشد .
در طی تجزیه شدن کود دامی یا کمپوست، مقدار مواد غذایی به هوموس خاک افزوده می شوند. کمپوست، ماده ای آلی است که تحت شرایط هوازی کنترل شده؛ به یک فرم مناسب، تجزیه شده است. همچنین کمپوست با سرعتی کم-در حدود سرعت ( اثر ) کود ها-اثر می کند.
استفاده از کاه به عنوان تأمین کننده کربن در مخلوط کمپوست، می تواند از کاربردهای عمده آن باشد. تا نسبت کربن به نیتروژن را در حدود ۳۰ مناسب نگه دارد.
کاربردهای دیگر
از جمله کاربردهای دیگر کاه می توان به استفاده از آن در رنگرزی الیاف قالی بافی، پر کردن پشتی ها، و صنایع کاغذ سازی اشاره کرد.
