A szántóföldi növénytermesztésben a növényápolási munkák elvégzése a növények fejlődése szempontjából megteremti az optimális feltételeket. A kultúrnövények vetélytársai, a gyomok szabályozására, irtására számos mechanikai eszköz áll rendelkezésre.
Csökkentett vegyszerhasználat
A vegyszeres gyomirtás vélt vagy káros hatásainak kiküszöbölésére vagy minimalizálására való törekvés érdekében egyre több vegyszer kerül kivonásra, tiltólistára. A gazdálkodók, érzékelve ezeket a problémákat, egyre nagyobb figyelmet fordítanak olyan technológiák alkalmazására, melyek csökkentik a vegyszerfelhasználás káros következményeit. A szántóföldi növénytermesztésben – a hatósági jogszabályi korlátozások mellett – a gazdálkodók körében egyre inkább terjedő környezettudatosság is hozzájárul a környezetkímélő talajművelési és mechanikus növényápolási munkák alkalmazásához.
A növényápolási technológiában alkalmazott mechanikus eszközök – a gyomszabályozási munkák mellett – megszüntetik a talajcserepesedést, rombolják a kapillárisokat, tehát javítják a talajszerkezetet és a talaj vízgazdálkodását, emellett a gyomszabályozás miatt szükséges alkalmazások (vetésváltás, vetésforgó) körébe is rugalmasan beépíthetők. A kémiai vegyszeres gyomirtó szerek használatának visszaszorítására irányuló törekvések támogatására a mechanikus növényápoló eszközöket – gyomfésűk, küllős kapák, sorközművelő kultivátorok – a konstruktőrök és a gyártók is folyamatosan fejlesztik.
Új fejlesztések
Újabb konstrukciós megoldások jelennek meg a piacon, melyekkel a megvalósítható mechanikus növényápolási technológia eredményes versenytársa lehet a vegyszeres technológiának. A gyomszabályozás legegyszerűbb, de igen hatékony eszközei a küllős kapák. A bevezetőben említett okok miatt ezek, mondhatni, a reneszánszukat élik, és egyre több újabb fejlesztésű konstrukció van jelen a piacon. Konstrukciójukat tekintve a kisebb munkaszélességű változatok féligfüggesztett, a nagyobb munkaszélességűek vontatott kivitelben készülnek.
Egyszerű szerkezeti kivitelük ellenére a technológiai alkalmasságuk elég széles körű. A küllős kapák használatával – a teljes felületi hatékony gyomirtás mellett – a talajcserepesedés megszüntethető, széles sortávú kultúrákban pedig, a növényápoláson, gyomszabályozáson túl, a talajlazítás hatékony eszközei. Kalászos kultúrákban pedig alkalmazásuk segíti a növények bokrosodáskori fejlődését. A kisebb és nagyobb munkaszélességű változatok is szállítási helyzetben összecsukható, míg munkahelyzetben szétnyitható, illetve szállítási helyzetben beforgatható vázkerettel készülnek (1. kép).
A talajhajtású csillagkerék kialakítású munkaeszközök a biztonságos talajkövetés érdekében rugózott előfeszítésű talajkövető lengőkarokkal csatlakoznak a vázkerethez. A lengőkarok a vázkereten sorközműveléskor, az adott kultúra sortávolságának megfelelően– bizonyos mértékhatárok között – állíthatóak, eltolhatóak vagy felhajthatóak.
Küllős kapák
A küllős kapák munkaeszközei a kapák – nevezhetjük ezeket küllős tárcsáknak –, csillagkerekek jó minőségű kopásálló acélból, kovácsolással készülnek, vagy acélöntvény kialakításúak, sugárirányba hajlított, ívelt, hegyes küllőkkel. Porvédelemmel ellátott, zárt csapágyazásúak. A tárcsák, illetve csillagkerekek ívelt fogai cikloispályán vagy hurkolt cikloispályán mozognak, és a hatékony lazítás mellett kiemelik a gyomokat. A kapák, illetve a csillagkerekek megfordíthatók, és ebben az esetben kíméletesebb munkát végeznek. A legtöbb küllős kapa művelőelemeit két sorban elhelyezett rugósfogú boronatagok követik (2. kép).
Ezekre a konstrukciókra aprómagtartályok szerelhetők, és így akár felülvetésre is alkalmasak. A küllős kapák egyes típusainak munkavégző elemei, tárcsái különleges kialakításúak (3/a-b. kép).
A zártszelvényű gerendelyre a művelőtagokat tartókonzolok, kengyelcsavarok rögzítik. Ez a rögzítési mód lehetőséget biztosít a munkavégző elemek megfelelő beállítására, vagyis a teljes felületi gyomirtáson túl az eszköz sorközművelésre is alkalmassá tehető. A konzolokhoz csapszeg segítségével csatlakoznak a művelőeszközöket tartó lengőkarok. A művelőtagok a lemeztárcsára sugárirányban rögzített rugóacél pálcákból, küllőkből állnak, azaz, nevezhetjük ezeket a művelőszerszámokat „küllős keréknek” is. A lengőkarokra a küllős kerekek párban vannak elhelyezve, a szögállásuk pedig csavarorsóval állítható be (4. kép).
A lengőkarok, vagyis a küllős kerekek talajterhelése tekercsrugók előfeszítésével állítható be. A berendezés gerendelyére – az előzőekhez hasonlóan – aprómagvető egység szerelhető fel, és ezzel a konstrukcióval a felülvetést is el lehet végezni.
Gyomboronák, gyomfésűk
A különböző konstrukciójú gyomboronák a mechanikus gyomirtás hasonlóan egyszerű, de hatékony eszközei, melyek legegyszerűbb változatai a háló- vagy láncboronák, melyek elasztikus talajkövetése elsősorban a rétek, legelők karbantartásában, gyomirtásában, de szántóföldi kultúrákban is jól használható (5. kép).
Hasonlóan egyszerű kialakításúak, és hatékony mechanikus gyomirtást végeznek a rugósfogú gyomboronák, illetve gyomfésűk. A gyomfésűk könnyű szerkezetek, üzemeltetésük kevés vonóerőt igényel, ezért viszonylag nagy munkaszélességgel (12-15-27 m), szinte kivétel nélkül függesztett kivitelben készülnek, és gyakran kombinálják ezeket központi magtartályos, mechanikus adagolású szórvavető géppel vagy műtrágya-kijuttatóval.
A gyomfésűk függesztett, összecsukható vázkerete az üzemeltető traktor hátsó vagy mellső függesztőberendezéséhez csatlakozik. A nagyobb munkaszélességű változatoknál az egyes osztott boronatagok – a tökéletes talajkövetés biztosítására – külön-külön lánccal vagy paralelogramma függesztésű lengőtagokkal csatlakoznak a szállítási helyzetben összecsukható vázkerethez. Az így kiemelt rugósfogú boronatagok ebben a helyzetben teleszkópszerűen, egymás fölött helyezkednek el. A gyomfésűk rugósujjas művelőeszközei hajlított kialakításúak, és csavarkötéssel kapcsolódnak a boronatagok tartóihoz. A rugós ujjak terhelése minden esetben állítható, vagy központilag tagonként, vagy egyes típusoknál akár egyedi rugók előfeszítésével. Egyes típusoknál a rugós tagok rugós ujjainak szögállása a tartókarok elfordításával állítható be (6. kép).
Ezekkel az állítási lehetőségekkel a művelőeszköz a talajállapotnak, a kultúrnövény-állománynak és gyomborítottságnak megfelelő agresszivitása szabályozható. A köztudatban a gyomfésűk alkalmazása elsősorban kalászosokban és rétekben való használatra terjed ki, ezzel szemben ezek a berendezések kiváló felszínkezelő és gyomirtási munkát végeznek a különböző széles sortávolságú kultúrákban is.
Sorközművelő kultivátorok
A széles sortávolságú szántóföldi kultúrák – cukorrépa, kukorica, napraforgó – mechanikus gyomirtó, növényápolási munkáihoz fejlesztették ki a különböző konstrukciójú sorközművelő kultivátorokat. Ezek szilárd- vagy folyékonyműtrágya-kijuttatóval szerelt változatait pedig tápkultivátoroknak is nevezhetjük.
A sorközművelő kultivátorok, tekintettel arra, hogy a művelőeszközeik pozícióját, az adott kultúra növénysoraihoz való viszonyát az üzemeltető traktor helyzete határozza meg, a traktor hárompont-függesztő berendezéséhez csatlakozó függesztett kivitelben készülnek, mellső, hátsó, illetve has alatti függesztési változattal. Kialakításukat tekintve hasonló kialakításúak, mint a szántóföldi kultivátorok. A sorközművelő kultivátorok helyzetét a vontató traktor pozíciója határozza meg, vázkeretük – minden esetben – a traktor függesztőberendezéséhez csatlakozik.
A vázszerkezetet a biztonságos soron tartás érdekében az üzemeltető traktor függesztőberendezéséhez kapcsolódó segédgerendely egészíti ki. A függesztő- és segédgerendely helyzetének változtatásával lehet a sorközművelő gép pozícióját pontosan tartani, különböző mechanikus, tapogatós vagy a különböző színképelemzéses vagy kamerás érzékelés alapján.
A mechanikus soron tartó érzékelők a sorközművelő kultivátoroknak a traktor hátsó hárompont-függesztőjéhez csapszegekkel kapcsolódó mellső gerendelyének karjaiba vannak beépítve, és érzékelik a sorban lévő növényeket. A berendezés munkaeszközöket tartó gerendelye ehhez képest a mechanikus jelfogók által érzékelt, illetve adott jel hatására a sor irányának, változásának megfelelően, vagyis az üzemeltető traktor pozíciójához képest elmozdul. A sorelmozdulást biztosító hidraulikus munkát elektrohidraulikus vezérlőegység végzi (7. kép).
Mechanikus, elektromos eszközök
A sorközművelő kultivátorok biztonságos üzemeltetésének érdekében azonban – a széles sortávú kultúrák sorcsatlakoztatási hibái miatt – fontos szempont, hogy a kultivátorozásra mindig a vetőgéppel megegyező sorszámú munkaeszközzel felszerelt sorközművelő kultivátort alkalmazzunk. A sorközművelő kultivátorok 6-8 soros változatban készülnek. A művelőelemeket 2-4 elemmel bővítve, ugyanazon gerendelyek 8-12 soros változatúvá alakíthatók át. A művelőelemek lengőkarjai különleges, gyorsan oldható kötőelemekkel csatlakoztathatók a gerendelyre.
A sorközművelő kultivátorok soron tartásában a mechanikus eszközök mellett az elektromos jelátviteli – a spektrális, vagyis a színképelemzés, a szenzortechnológia, valamint a kamerás jelfeldolgozás, ISOBUS-adatátvitel és fedélzeti komputerek, PC-k – és a modern kezelőfelületek rohamos fejlesztési eredményei tették lehetővé ezek alkalmazását. A kamerarendszerek vagy a különböző hullámhosszon dolgozó szenzorok a kultivátorok gerendelyére vannak építve, és általában kettő–négy sorállomány helyzetét figyelik (8. kép).
A gépek soron tartó mechanizmusa az előzőekben leírtakhoz hasonló, de a számítógépes adatfeldolgozás és az ISOBUS-adatátvitel lényegesen gyorsabb és pontosabb beavatkozásra ad lehetőséget. A sorközművelő, univerzális traktorok kormányzásában a hidraulikus vagy szervós kormányrendszerek lehetőséget biztosítanak a szintén lézervezérlésű vagy led-soros soron tartók használatára, valamint a GPS-alkalmazású soron tartásra. A GPS-alkalmazás során a szolgáltatók által biztosított ±2,5 cm RTK-pontosságú RTK-jel az üzemeltető traktor kormányzásához és a kultivátorra szerelt GPS-vevőantennához rendelkezésre áll. A rendszerben az automata kormányzási rendszer kamerája és a GPS-vevőantennája vezérli a kis védőtávolsággal dolgozó kultivátort (9. kép).
A kultivátoron elhelyezett vevőantenna jelei alapján a rendszer meghatározza a művelőeszköz és a növény közötti távolságot. A kamera pedig a kijelzőn, illetve a kezelőterületen megjelenő képeket továbbítja. A vegetációs időszakban történő tápanyag-kijuttatás céljából a sorközművelő kultivátorok vázkeretére szilárd- és folyékonyműtrágya-kijuttató adapterekkel szerelt változatok is széles típusválasztékban vannak jelen a gépkínálatban.
Műtrágya-kijuttatók
A sorközművelő kultivátorok fontos kiegészítői a mechanikus adagolású és gravitációs anyagszállítású vagy mechanikus adagolású és pneumatikus anyagszállítású szilárdműtrágya-kijuttató berendezések. Ezek magtartályból, adagolóberendezésből, pneumatikus gépeknél még ventilátorból és vezetőcsövekből állnak.
A folyékony műtrágyák kijuttatására alkalmas gépek pedig zárt tartályból, folyadékszállító szivattyúból, adagoló- és szabályzóelektronikából állnak. Az így összeépített gépkapcsolatot nevezzük tápkultivátoroknak (10. kép). A folyékonyműtrágya-kijuttatóval szerelt tápkultivátorok szenzortechnológián alapuló és ISOBUS-adatátvitelű szoftveres adagmennyiség-szabályozásának vezérlése az üzemeltető traktor termináljáról működtethető. Ennek eredményeként ezek a differenciált tápanyag-kijuttatásra is alkalmasak lehetnek.
Az ismertetés a szántóföldi növénytermesztési alkalmazásokat érinti, de az ismertetett konstrukciók, megfelelő applikációkkal, az egyéb növénytermesztési ágazatokban (szőlészetekben, gyümölcsösökben) is széles körben kerülnek alkalmazásra. A fenti konstrukciók robotokba épített megoldásai a kertészeti ágazatban, a zöldségtermesztésben is egyre jobban terjednek a gyakorlatban (11. kép).
Az itt közölteket azzal foglalhatjuk össze, hogy a gyomirtási és növényápolási munkák vegyszermentes, mechanikusan történő elvégzésének a különböző konstrukciójú küllős kapák, gyomboronák, sorközművelő és tápkultivátorok hatékony eszközei. A munkájukat a vegyszeres gyomirtással kombinálva ezeket még hatékonyabbá lehet tenni.
A sorközművelő kultivátorok számos típusa – az egyszerű kézi kormányzású gépektől a lézertechnológiával és GPS-alkalmazásokkal vezérelt gépekig – számos változatban áll rendelkezésre. Az ismertetett sorközművelőkultivátor-konstrukciókkal– a mechanikus gyomirtás mellett – az aktuális talajápolási és tápanyag-visszapótlási, egyes típusoknál pedig a kiegészítő vegyszerezési munkák egyaránt elvégezhetők. Egyes gépkonstrukciókat és traktorkapcsolatokat a lézertechnológiával a precíziós növényápolásban, illetve a precíziós gazdálkodás elemeként is fel lehet használni.
SZERZŐ: Dr. Kelemen Zsolt műszaki szakértő
