Hírek

Hasznos eszközök a sorközművelésben

Mozgásviszonyok különböző szerszám esetén

Enyhe tél, hírtelen nagy hőmérséklet ingadozások, csapadékszegény időszakok teszik próbára az őszi vetésű szántóföldi növényeinket, valamint a tavasziak megfelelő elindítását. Egyszerre vetődik fel olyan gépek, sorközművelő kultivátorok, használatának igénye, amelyek a talajművelést, a gyomírtást szükség szerint a növénytáplálást hatékonyan oldják meg. A magyar mezőgazdasági gépgyárak termékei megfelelnek ezeknek a követelménynek

A sorközben végzett mechanikai művelés elsősorban a szélesebb térállású növények esetén a gyomok írtására, valamint a megfelelő felszíni talajállapot biztosítására szolgál. Több, hatékony gyomírószer használatának betiltásával, illetve korlátozásával az utóbbi időben alkalmazásuk növekedését figyelhetjük meg. Ebben szerepet játszik a kapcsolt műveletként elvégezhető növényvédelem, a sorközben való vezetés fejlődése eredményeképpen a haszon-növényben elkerülhető kártétel. A talaj felszíne van a legjobban kitéve az utóbbi időszakban szélsőségesen változó kedvezőtlen időjárásnak. A talajtípustól függően kemény egyenletes, vagy cserepesedett lég- és vízzáró réteg alakulhat ki, amely a víz- és hőháztartásra kedvezőtlen hatású. Fontos agronómiai követelmény tehát a gyomok minél teljesebb kiirtása, a talajfelszín sekély, és egyenletes fellazítása, az alsó, nedves talajrészek felszínre hozása nélkül. A megművelt sekély felszíni rétegben kedvező a laza, 2-5mm rögméret (morzsás talajszerkezet). Nem megengedett a nagyméretű rög képzés, valamint a porosodás sem. A sorközművelés   jelentősége különösen a kezdeti fenofázisban nagy, ezután a haszonnövény nagyrészt elnyomja a gyomokat, a talajfelszín kedvezőtlen változásának hatása is csökken a kitettség csökkenésével.

Az adott talajtípus és talaj állapot esetében a nedvességtartalom figyelembevételével lehet a megfelelő kultivátor szerszámot kiválasztani, valamint az üzemeltetési paramétereket (sebesség, szerszám dőlés szögek stb.) beállítani. A szerszámokkal szemben fontos követelmény a tartósság, a kopás-állóság a Frank Hungária, igen jó minőségben, több típust gyárt ( https://frank-original.com/hu/).

A művelőszerszám kiválasztásában a működési elvük nyújthat segítséget, amelynek értékeléséhez három tényezőt célszerű elemezni:

A talajrészecskék mozgása a szerszám által.

 Ez egyrészt a vizsgált talajrész sebességváltozása (gyorsulás-viszonyai) által okozott belső erőhatások miatt bekövetkező szétesés miatt fontos. Másrészt a talaj terelése okán, amely lehet a sor felé irányuló (töltögető) vagy éppen azzal ellentétes. Kijelenthetjük: minden szerszámnak van talaj mozgató hatása (1. ábra), mivel egy részecske nagyobb utat tesz meg a szerszám által egyazon idő alatt megtett útnál!

1. ábra Mozgásviszonyok különböző szerszám esetén

Ez fennáll egyszerű, élezetlen rúd mozgatása esetén is mert a húzás irányában tömörödött talaj „ék” jön létre, amelynek hosszabb oldalánál (átfogó) áramlik a részecske. Természetesen ennek a mozgatásához (a folyamatos tömörítéshez) nagyobb erő kell, ezért általában élezéssel hozzuk létre ezt az „éket” sokkal kedvezőbb energetikai állapotot megvalósítva. Itt is van talajmozgás is, de kicsi, kötött talajnál rögtörés léphet fel, lazánál pedig gyenge hatás. Külön kategóriát képeznek a szélesebb, ívelt vésők, terelőlemezes megoldások. Egyik jellemző típusuk, a lúdtalp (szárnyas) kapa, ahol lényeges „rögaprító” gyorsulások léphetnek fel a talajmozgatás során. A szerszámok közepesen kötött talajokig biztosan jól dolgoznak. Nem véletlen, hogy nagyon sok kultivátor szerszám forma ismeretes a szakirodalomban (pl. Jóri 2013).

 A forgó kultivátor elemek csoportjába szintén több megoldás tartozik. Egy egyszerű síktárcsa esetén (1. ábra) az említett sebességviszonyok a következőképpen alakulnak a földhöz viszonyítva (természetesen a talajrészecske mozgását mindig a földhöz kell viszonyítani). A vektorábrából láthatjuk, hogy a talajjal való érintkezési (passzív esetben hajtási) pontnál a sebesség nulla, a tárcsa tengelyében a húzási sebesség, a felső „ponton” ennek a kétszerese lép fel! A szántóföldi tárcsák ezt a hatást részben igyekeznek kihasználni, valamint a kultivátorszerszámként alkalmazott küllős és forgókapák is. Az ismertetett elvet a magyar fejlesztésű forgókapa tudja legjobban kihasználni (2. ábra).

2. ábra Sebesség és mozgásviszonyok a forgókapa esetében (Horváth 2010)

Ez a megfelelő kialakítású, élezett küllőkkel felszerelt talajhajtású forgó kerék a talajhoz és a menetirányhoz kedvező (sorköz kultivátornál viszonylag kicsi) szöggel beállított szerkezet meglehetősen jól ki tudja használni az ismertetett előnyös mozgásviszonyokat. A talajjal először érintkező (forgatási) pontjánál a részecske sebesség nulla, az ellenkező oldalon pedig a menetsebesség kétszerese (2. ábra). A küllők között maradó nagyobb rögök esetén fellépő jelentős gyorsulás lényeges rögaprózást eredményez, közepesnél erősebb kötöttségű, vagy nedvesebb talaj esetén is.

A gyomírtás folyamata.

Az egyszerű boronafog, vagy véső főképpen tépi a gyomot. A megoldás érdekes egyszerűsége és hatékonysága miatt terjedő változata a speciális kialakítású erősen rugózó acélhuzalokból létrehozott sűrű elrendezésű szántóföldi „gyomfésű”. Az élekkel rendelkező kapa megoldások esetében már metszési (élirányú) mellékmozgás is kialakulhat, amely javítja a szerszám munkáját. Az élezett sík (csipkés, recés, bordás stb). tárcsáknál már kialakul a gyom felületén élirányú mozgás, a jóval kedvezőbb metszést megvalósítva. Ezt a megoldást -értelemszerűen- a sorköz kultivátorok esetében alapvetően sorvédő eszközként használjuk. A 2. ábrán bemutatott megoldás esetében a talaj felülethez közeledő küllő-élek vágják talajfelülettől távozók pedig a sorban bokrosodó gazokat is kitépik.  

A szerszámra ható erők

A hazai mezőgazdasági gépgyárak, fejlesztéseiknél figyelembe veszik az alapkutatási eredményeket. A munkaművelet során a szerszámot véletlenszerűen változó terhelés, erőhatás éri. A Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ Mezőgazdasági Gépesítési Intézet (https://mgi.naik.hu) kutatási eredményei alapján, ennek a hatásnak a teljesítmény spektrumát elemezve kimutatható, hogy a rugózott talajművelő szerszám sajátfrekvenciáját optimalizálva (általában 20-30 Hz között), jelentős vonóerő-csökkenést érhetünk el (3. ábra).

3. ábra A vonóerő alakulása az optimálisan rugózott (vibrated) és a merev (control) kultivátorszerszám esetén (Fenyvesi, Hudoba 2010)

Törekvés ennek a hatásnak a kihasználása a szerszám megfelelő rugózásával.

Az általában függesztett sorközművelő gépek kialakításánál az említett szerszámokat különféle elrendezésben helyezik el a sorokban járó művelőtagokon (a 2. ábra erre is egy példa). Ezek paralelogramma rögzítéssel csatlakoznak a függesztő vázszerkezethez (pl. 2. ábra 7), amely többnyire egyszerű zártszelvényű rúd (pl. 2. ábra 4). A párhuzamos vezetés és a művelőtagot támasztó mélységállító kerék biztosítja a megfelelő egyenletes munkamélységet. Sok esetben a művelőtagon cserélhetők, a talajállapothoz illeszkedően, a szerszám megoldások és – a sormérethez igazodva – a szerszámok elhelyezése. A vázszerkezeten a művelőtag a sor osztásnak megfelelően rögzíthető.

Fontos a művelőtagok megfelelő soron vezetése, mivel nem cél a sorban elhelyezkedő haszonnövény kiirtása. Régebben a munkagépet „kormányzó” gépkezelő végezte ezt a fáradtságos munkát. Jelenleg az erőgép aktuális, centiméteres pontosságú, mozgását (Real-Time Kinematic (RTK)) informatikai eszközökkel biztosítani tudjuk, jó vetőgép és viszonylag sík tábla esetén a „sorvezetés” ezzel megfelelően megoldott. A gépgyárak ezért igyekeznek a művelőelemeket a traktor felfüggesztéshez minél közelebb elhelyezni, a nem kívánt oldalmozgás csökkentésére. A megfelelő korrekciót többnyire optikai elven működő elektromechanikus rendszerrel lehet megoldani, vagy a traktor korrekciós kormányzásával (pl. John-Deere), vagy a munkagép művelőtagjainak megfelelő mozgatásával (pl. CLAAS). Az első megoldás tulajdonképpen minden hazai sorközművelő gép esetén alkalmazható.

A sorközműveléssel egy menetben megoldható a növénytáplálás is, amennyiben az szükséges termesztés-technológiai szempontból. Minden hazai gépgyártó kínál műtrágya, granulátum kijuttató megoldást. Az utóbbi időszakban egyre nagyobb az igény a folyékony műtrágya (bioaktív-anyag, baktérium trágya stb.) kijuttatására, mivel nincs elegendő csapadék a szilárd műtrágya hasznosulásához. Fontos a folyékony hatóanyag megfelelően fedett, talajfelszín alatti elhelyezése, a sorhoz kedvező távolságban.

A Busa Bt. a 2. ábrán bemutatott művelőtaggal készített forgókapás kultivátorát sikeresen mutatta be az Agritechnika kiállításon, amelyről korábban beszámoltunk (Mezőgazdasági Technika 2019/10). A gép akár 12 soros kivitelben is kapható.

A művelőtagokon a legalább két (szőlő, faültetvények esetében több) ellentétesen forgó kapa az élezett küllők sorotól elfelé való mozgását biztosítják, jó sor megközelítést megvalósítva. A sorok mellett mozgó „védőtárcsák” segítségével a sor talajtakarása is szabályozható (4. ábra).

4. ábra CLAAS sorvezető kamerával felszerelt forgókapás sorközművelő gép munkája (www.busa.hu)

A CLAAS optikai sorvezető kamerás vezérléssel a munkagép talajhoz viszonyított megfelelő oldalirányú elmozdulását valósítják meg peremes mélységhatároló kerekek alkalmazásával. A gépet természetesen a sorvezető nélkül is értékesítik, sőt az „automatát” ember is helyettesítheti, a farkormányos megoldás választásával. Láthatóan jó munkát végez a gép „nehéz” talajon is.

 A Komáromi Gép Kft. sorközművelőinek művelőtagjait a talajviszonyoknak megfelelően különböző húzott kapákkal lehet felszerelni, állítható módon. A művelőtagokat csipkézett sorvédő tárcsákkal is gyártják, amely megfelelő gyomaprítást is végez a sor közelében. A gépeket – igény szerint – műtrágya kijuttató rendszerrel is felszerelik. A gyár a gyakorlatban jól bevált terméket továbbfejlesztve az AGROmashEXPO kiállításon bemutatta a folyékony műtrágyát kijuttató megoldását (5. ábra). A géppel 100-300 l/ha adagok juttathatók ki, menetsebesség arányos vezérléssel. A táblavégi fordulókban kiemeléskor a rendszer automatikusan lekapcsolja a kijuttatást, nem szükséges kézzel kapcsolni. Különböző méretekben rendelhető egészen 8 soros kivitelig.

5. ábra Folyékony műtrágya kijuttatására alkalmas szántóföldi sorközművelő kultivátor

 ( www.komaromigep.hu )

A gyár ABK márkanevű kultivátora a 6 soros változatnál 1200, míg a 8 soros változatnál 1500 literes szilárd műtrágya kijuttatóval is szerelhető. Minden gépükre 2 év garanciát biztosítunak.

Jól bevált termékeivel több évtizede ismert a nemzetközi piacon az Omikron Kft. A mechanikus sorközművelők és kombinált szilárd műtrágyázók számos kivitele mellett már évek óta gyártják a folyékony tápanyag kijuttatására alkalmas gépeket, a gyakorlati visszajelzéseket figyelembe vevő folyamatos fejlesztéssel. Jó meglátás az is, hogy a lombtrágyák egyre inkább nem csupán alárendelt szerepet játszanak a növénytermesztésben, hanem fontos részei a termesztés technológiának. Ezt a funkciót is megoldották a megfelelően elhelyezett fúvóka elrendezéssel (6. ábra).

6. ábra Az Omikron sorközművelő rendszer ( www.omikron.hu )

Olyan front-tartályos műszaki megoldást dolgoztak ki, amely a korábbi, „hagyományos” gépeikre utólagosan is felszerelhető, jelentősen növelve annak használati értékét. Sőt, a műtrágya kijuttató adapterrel nem rendelkező kultivátorok esetén a berendezés költséghatékony megoldást jelent a meglévő kultivátorok folyékony műtrágya kijuttatására alkalmassá tételében. Tehát az „építőszekrény elv” alkalmazásával gazdaságosan lehet a felhasználói fejlesztést végezni, az igényeknek megfelelően! Az „építőelem” része a számítógéppel történő vezérlés, GPS sebesség-jeladóval, vagy -a traktor információs megfelelősége esetén- ISOBUS csatlakozással megvalósítva az előre beállított kijuttatni kívánt mennyiség sebességarányos kijuttatását.

A BUSA Bt. is konstruált egy folyékony sorközi műtrágyázásra alkalmas gépet, amelynek fő koncepciója a fajlagosan kis mennyiségű folyadék felszínközeli párolgásának megszüntetése. Ezt tárcsás csoroszlya alkalmazásával oldották meg, 8-10 cm-re juttatva a tápanyagot. Ilyen mélységből azonban nem forgathatjuk fel a talajt, mert annak víztartalmát elveszítenénk. Kapálás esetén tehát front elhelyezést javasolnak a folyékony műtrágyázáshoz. Ekkor a sorközművelőgépet a traktor húzza a felette levő tartállyal együtt.

7. ábra A sorközi folyékony műtrágya talajba juttató gép ( www.busa.hu )

Az eszközt, a növénytáplálási igényeknek megfelelően, magasabb kultúrában is szükséges lehet használni, viszont ez csak a traktor függesztőkar magasan történő bekötésével lehetséges jelentős növény veszteség nélkül. Mivel ekkor a traktor kiemelési képessége erősen csökken, a képen látható „önemelő” megoldást dolgozták ki.

A Helti Kft. sorközművelő kultivátorainak (8. ábra) művelőelemeire az igényeknek megfelelő kapák, szerszámok helyezhetők el, amelyet a gyár merev és rugózott kivitelben is szállít. A nagy pontosságú sebességarányos szilárd műtrágya kijuttatást választhatóan talajhajtású körmöskerekekkel, vagy a manókerékkel oldják meg, az adagoló szerkezet robusztus csigahajtásával.  

A nagyobb méretű gépek (6 művelőtag felett), félig függesztett kivitelben is készülnek, ezeknél a szállítás hosszanti elrendezésben vontatással is megoldható.

8. ábra A Helti Kft. sorközművelőgép megoldásai (www.helti.hu )

A cikk első részében említettem az egyszerű rudat, mint művelőeszközt (1. ábra), amely lehet kör keresztmetszetű rugóacél alkatrész. Ez a művelőelem játszik főszerepet a gyomfésű esetében, amely a sűrű sorba vetett növényeknél sorközművelő szerepet is betölt. Nem véletlen, hogy a gép gyártója, a Sokoró Kft. a honlapján fésűs boronának hívja. (9. ábra)

9. ábra Gyomfésű, vagy fésűs borona (www.sokoro.hu )

A viszonylag vékony, erősen rugózó pálcák a talajba hatoláskor az említett ismétlődő erőhatások következtében rezgő mozgást végeznek, felaprítják a talaj felszínét és az éppen kikelt gyomokat elpusztítják. A művelőtag egy keret, amelynek szögállása több fokozatban kézzel könnyen állítható, a talajigény és gyomos felület elvárásainak megfelelően.  A jó munka biztosításához a talajfelszín követéséhez lényeges elem az egyes művelőtagokat függesztett módon megfogó szerkezet. Ez a megoldás kedvező a szállítási helyzetbe történő hidraulikus állítás során is, mivel biztosítja a művelőelemek geocentrikus elhelyezkedését. A gyomfésű kis szerkezeti tömege és a szerszám jó felszínkövető tulajdonsága miatt nagy munkaszélességű is lehet, amely jelentős terület teljesítményt biztosít. Ugyanakkor a fajlagos vonóerő igény is igen kedvező.

A vetés előtt (mélyebbre vetett magok esetén a kelés előtt) vakpásztázással lehet a teljes felületet gyom mentesíteni (10. ábra). A mélyebben lévő gyomok kelése, bokrosodása idejében már a sorba vetett haszon-növény úgy megerősödik, hogy sorirányú húzással lehet a sorközművelést végezni, alapos gyomírtást elérve. A rugós művelőelem speciális alakja és csavar rugós rögzítése biztosítja a sortól való megfelelő elhajlást (9. ábra), tehát az eszköz nem érzékeny a sorvezetésre, jól lehet használni sűrűsoros kultúrák esetében is. Irodalmi tapasztalatok szerint, például búza esetében, a szerszám okozhat kismértékű hajszálgyökér szakadást, amely viszont kedvező hatású volt a növény fejlődésére.

10. ábra A gyomfésű munkájának hatása és időzítése

A gyomfésű nagyon hasznos eszköz, viszont kényes az adott körülményeknek megfelelő üzemeltetésre, beállításra.

A választék nagy a jó minőségű magyar gyártmányú sorközművelő gépekben. A gyáraink nem csupán a korrekt szervízelést látják el, hanem a konstrukciót is a hazai igényeknek, jellemző körülményeknek megfelelően fejlesztik. Figyelembe veszik a gazdák véleményét, változtatási igényeket is kielégítenek. A régebbi gépek felújítása, „precízióssá” tétele könnyen megvalósítható, a legújabb konstrukciós megoldásokkal kiegészíthetők. A magyar gyártmányú gép választásával tehát egy folyamatos technológiafejlesztés lehetőségét teremtjük meg, a hazai ipar, a nemzetgazdaság támogatása mellett!

A Mezőgépgyártók Országos Szövetsége (MEGOSZ) minden évben feldolgoz egy-egy kijelölt fontos szakmai kérdéskört, így előmozdítva a legkorszerűbb műszaki megoldások alkalmazását a gépfejlesztés (pl. elektronizálás, mechatronika) és a gépgyártás területén (pl. megmunkálás, fém-technológiák). A szakmai rendezvények anyagai a honlapon megtalálhatók (www.megosz.eu ). A legkorszerűbb szerkezeti és kötőanyagok használatáról is szakmai konferenciát tartottunk a Ferropatent Zrt. (www.ferropatent.hu ) rendezésében, aki a követelményeknek magasan megfelelő fémipari anyagokat és technológiákat szolgáltat.

Nehezebb arra a kérdésre válaszolni, hogy melyik gépet célszerű választani? Durván ezt a környezet, főleg a talajállapot vonatkozásában meg is tettük. Világos azonban, hogy ezt is változtathatja például az elővetemény, a mikrodomborzat, a szár és gyökérmaradványok. Adhezív talajoknál a mechanikai tulajdonságokat a víztartalom jelentősen befolyásolni tudja, amely a kötöttséghez hasonló változásban figyelhető meg, valamint a szerszám és a talaj kölcsönhatásában (Sitkei 1967).

Nehezebb kérdés a pontos gép kiválasztása, arra a kérdésre adandó válasz, hogy az adott gazdának, adott helyen és időben mekkora a gép használati értéke? Ez a mutató tehát nem egy állandó érték, területenként, sőt akár országonként változik (pl. a technológia, a géphasználat eltérései miatt). Tapasztalatom szerint sokszor nagyon egyszerű megoldás (pl. geometria, alátámasztás, rugózás, önbeálló rendszer, szerkezeti erősítés, egy mechanizmus) alkalmazása nagy hatású a gép működésére. A műszaki ismertség miatt ez nem kedvezően szabadalmaztatható, viszont a gyár nem publikálja, mert akkor a konkurens is alkalmazni fogja. Viszont a gép használati értéke egyszerűen jobb, a „bonyolultabbhoz” viszonyítva. Az adott felhasználó azonban viszonylag jól meg tudja becsülni az adott gép -számára fontos – használati értékét. Ez támaszkodhat a bizalomra (adott gyártótól már van jól bevált gépe), a referenciákra (több éve forgalmazott gépről sok kedvező vélemény). Nagyon hatékony lehet az adott gép kipróbálása: a magyar gépgyárak ezt biztosítják, sőt a próba hatására akár módosításokra is hajlandóak. A legkockázatosabb információ források a marketing cikkek (ki ír (vagy irat) rosszat a gépéről?), vagy a külföldi vizsgálatokra való hivatkozás. Ezt felismerve jött létre az európai mezőgazdasági gépvizsgálatok „egységesítésére” egy szervezet, az ENTAM (European Network for Testing of Agricultural   Machines), amelynek a NAIK MGI is tagja. A hazai mezőgazdasági technológiafejlesztést jelentősen javítaná a „precíziós” gépválasztás, amelyet nagyon segítene egy független szervezet által Magyarországon végzett használati érték vizsgálat. A gép előnyeinek és hátrányainak ismeretében nagyobb biztonsággal lehetséges a gazdaságos (jó ár-érték arányú) gépválasztás és üzemeltetés.

Fenyvesi László

Fenyvesi L., Hudoba Z., Vibrating Tillage Tools, Series: Soil Engineering 2010, XVI, Springer, ISBN: 978-3-642-03680-4, 300 p.

Horváth B., Sorközművelő kultivátor forgókapával, Szabadalmi Közlemények, Szabadalmi bejelentések közzététele, 116. évf.22.sz. 2011, 211 pp.

Jóri J.I., A talajművelőgép választás és üzemeltetés kézikönyve, Agrofórum, 2013, 163p.

Sitkei Gy., A mezőgazdasági gépek talajmechanikai problémái, Akadémiai Kiadó, 1967,188p.