A gépek munkaminőségét a konstrukciós jellemzők mellett a gépek üzemeltetésének szakszerûsége és az alkalmazott tápanyagok fizikai jellemzői befolyásolják. Az alkalmazástechnika a gépek üzemeltetésre történő előkészítésének, beállításának legfontosabb kérdéseivel foglalkozik, amelyek elengedhetetlenek a hatékony tápanyag-kijuttatáshoz.
A szórásegyenlőtlenség hatása
Az egyenlőtlen mûtrágya-kijuttatás csökkenti a hatóanyag hasznosulását, gátolja a növény egyenletes fejlődését, csökkenti a termést és rontja a termények minőségét. A kijuttatás egyenlőtlenségét több paraméterrel jellemzik, ezek közül a középérték százalékában kifejezett szórás, a variációs koefficiens (CV%) a legfontosabb.
Holland kutatók már a múlt század 60-as éveiben foglalkoztak az egyenlőtlen mûtrágyázás terméshozam befolyásoló hatásával (1. ábra). A terméscsökkenés mértékét az optimális eloszlással nyert terméseredményhez viszonyították. Megállapították, hogy a terméscsökkenés – a szórásegyenlőtlenség növekedésével – kezdetben kisebb mértékben, majd jelentősen nő, végül lineárissá változik.
A gyakorlat számára még elfogadható 0,5% alatti terméscsökkenés csak 20% alatti szórásegyenlőtlenséggel érhető el. Annak érdekében, hogy az egyenlőtlen mûtrágya-kijuttatás ne okozzon 0,5%-nál nagyobb termésdepressziót, szántóföldi viszonyok között kell biztosítani a 20% alatti szórásegyenlőtlenséget. Ezt akkor lehet elérni, ha laboratóriumi körülmények között a gépek keresztirányú szórásegyenlőtlensége nem haladja meg a 15%-ot. Nem véletlen, hogy a nemzetközi szabvány 15%-os CV értéket ír elő, sőt törekvés van a szabvány szigorítására, a 10% elérésére.
Az egyenlőtlenül kijuttatott mûtrágya terméscsökkentő hatását az adag nagysága is befolyásolja (2. ábra), a szórásegyenlőtlenség terméscsökkentő hatása a mûtrágyamennyiség növelésével fokozódik. A kutatási eredmények N-hatóanyagú mûtrágyákra vonatkoznak. Azt tapasztalták, hogy 0,5 m2-nél kisebb területen belüli egyenlőtlen eloszlást a növények gyökérzete nivellálni képes. Ezért a mûtrágyaszóró gépek szórásegyenlőtlenségének vizsgálatához a 0,25 m2 felületû, 500 × 500 mm méretû mérőtálcákat alkalmaznak.
A szórásegyenlőtlenség meghatározása
Ma a tápanyagok döntő többségét teljes felületre szórással juttatják ki. A mûtrágyaszóró gépek haladás közben, a gép jellemzőiből adódó, meghatározott szélességû sávban szórják ki a mûtrágyát. A szórási szélességben a mûtrágya eloszlása nem egyenletes, a mûtrágyaszóró gépek a szórási sáv két szélére kevesebb mûtrágyát juttatnak, középre többet. A különbségek kiegyenlítése érdekében a gépeket átfedéssel üzemeltetik. A mûtrágyaszóró gépek legfontosabb jellemzője, hogy a munkaszélesség bármely szakaszán mért mûtrágya mennyiség, ami optimális esetben egyezik az előre meghatározott mûtrágya mennyiséggel, milyen mértékben tér el az átlagtól, ami kedvező esetben a kívánt adagnagyság.
A mûtrágyaszóró gépek vizsgálatánál nemzetközileg elfogadott módszer, hogy a kereszt- és a hosszirányú szórásképet határozzák meg és értékelik. Ennek megfelelően beszélünk a mûtrágyaszóró gépek keresztirányú és hosszirányú szórásegyenlőtlenségéről.
A hosszirányú szórásegyenlőtlenség meghatározásától a vizsgálatok során általában eltekintenek, mert az a gép adagolás egyenlőtlenségétől – amit külön mérnek – és az üzemeltetési sebesség egyenlőtlenségétől függ. A gyakorlatban azonban, ha a mûtrágyaszóró gépek szórásegyenlőtlenségéről (CV %) esik szó, a CV a gép kereszt- és hosszirányú szórásegyenlőtlenségére egyaránt vonatkozik.
Az adagolás egyenlőtlenségének meghatározása
A precíziós, a táblán belüli helyi feltételekhez és igényekhez igazodó termesztés, szabatos méréssel és pontosan szabályozott beavatkozással valósítható meg, ami nem képzelhető el a gép gondos beállítása nélkül. Az adagolási táblázat alapján beállított gépnél mindig el kell végezni a leforgatási próbát, hiszen az aktuálisan felhasznált mûtrágya jellemzői nem feltétlenül egyeznek meg az adagtáblázat elkészítéséhez alkalmazott mûtrágya jellemzőivel. A korszerû gépek tartozéka az adagnagyságot ellenőrző szett (3. ábra). Ahol ez csak opciós tétel, ajánlott a beszerzése. A leforgatási próbát a gyártó cég ajánlása szerint végezzük el a géphez rendelt kiegészítő berendezéssel. A képen látható szettet a jobboldali röpítőtárcsa helyére kell szerelni. Az adagmérés haladás közben történik, a beállított munkaszélességhez igazodó távolságon. A mérés ismétlésével az adagolás egyenlőtlensége meghatározható.
A keresztirányú szórásegyenlőtlenség vizsgálatok
A keresztirányú szórásegyenlőtlenség meghatározása mérőpályán történik, amelynél a mûtrágya felfogásához – a várható szórásszélességben, szorosan egymás mellé – mérőtálcákat helyeznek. Magyarországon a Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Mezőgazdaságtudományi Kar Agrár-mûszaki Tanszékén található mûtrágyaszóró gépek vizsgálatára alkalmas vizsgálópálya (4. ábra).
Az 50 m hosszú betonpályára merőlegesen helyezkedik el a felfogó tálcák tartószerkezete. Annak érdekében, hogy a mûtrágya a talajról ne pattogjon a tálcákba, a tálcasor a pálya szintjéhez képest 900 mm magasságban helyezkedik el. Az emelt tálcasor feletti áthaladást a tálcasor fölé tolható konzolos tartószerkezet biztosítja, mely traktorral vontatható, és amely a mûtrágyaszóró gépek csatlakoztatásához hárompontfüggesztő szerkezettel rendelkezik. A vizsgált gép hajtása a traktor TLT-éről történik. Az egytengelyes kialakítású konzollal a vizsgált gép 3 méterrel tolható a mérő tálcasoron túl. Tekintettel arra, hogy a korszerû röpítőtárcsás mûtrágyaszóró gépek csak hátra és oldalra szórnak, ezzel a módszerrel a gépek vizsgálata hiba nélkül elvégezhető.
A tálcasor 50 m szélességben helyezhető el, így a ma használatos munkaszélességû gépek (~36 m-ig) a mérőpályán vizsgálhatók. A kívánt paraméterekre beállított mûtrágyaszóró gép a felfogó tálcasor felett üzemi sebességgel áthalad. A háromszori ismétléssel végzett mérés során a mûtrágya a mérőtálcákból gyûjtődobozokba hull (5. ábra).
A gyûjtődobozok tartalmát 0,1 g pontossággal megmérik, és a mért adatokat számítógépbe táplálják. A kiértékelést célszoftver biztosítja, amelynek segítségével számítógép határozza meg a szórószerkezet legfontosabb munkaminőségi paramétereit. A mûtrágyaszóró gépek keresztirányú szórásegyenlőtlenségének jellemzésére – nemzetközi szabvány szerint – három értéket használnak, amelyeket az alábbi összefüggések segítségével határoznak meg:
Közepes eltérés (ek)
Ahol: xi a háromszori ismétlés során, egy mérőhelyen
felfogott mûtrágya mennyiségek átlaga;
xi a háromszori ismétlés során az összes mérő helyen felfogott magmennyiségek átlaga;
n a mérőhelyek száma.
ek megengedett értéke 10%.
Variációs tényező (CV)
CV megengedett értéke 15%.
Egy-egy mérés eredménye mérőlapon jeleníthető meg, mely tartalmazza a mérési adatokat, valamint az adott méréshez tartozó beállítási adatokat. Az optimális átfedéssel meghatározott keresztirányú szóráskép, valamint a különböző mértékû átfedéshez tartozó CV értékeket bemutató diagram (6. ábra), a mérés értékelését szolgálja.
Külön pálya szolgál a vontatott gépek vizsgálatához, amely 50 m hosszú betonpályára merőleges, 30 m széles, talajba süllyeszthető tartószerkezetre helyezett felfogó tálcákkal végezhető. A felfogó tálcasor fölött középen elhelyezett taposórács biztosítja, hogy a traktor a tálcasor felett áthaladhat úgy, hogy a felfogó tálcákat a teljes szórásszélességben (a traktor alatt is) el lehet helyezni. A tálcasor kiemelhető, ami lehetővé teszi a gyûjtőedények egyszerû összegyûjtését. A mérés és kiértékelés módszere a fent ismertetettel megegyező.
Ellenőrzés a szántóföldön
Mivel a gépek várható munkaszélessége csak szakszerû vizsgálatokkal határozható meg, nem szabad megvásárolni és üzemeltetni olyan gépet, amelyik nem rendelkezik ilyen vizsgálati eredményeken alapuló beállító táblázattal. Még a táblázat alapján beállított gép esetén is célszerû ellenőrizni a gép munkaminőségét, hiszen a mûtrágyák fizikai jellemzői eltérhetnek a táblázatok összeállítása során alkalmazott mûtrágyákétól. A szántóföldi ellenőrzéshez a forgalmazó cégek alapfelszerelésként, vagy opciós tételként szállítanak ellenőrző szettet, melynek alkalmazásával az esetleges durva beállítási hibák kiszûrhetők (7. ábra).
A felfogó tálcákat az oda-vissza menet átfedési zónájában egyenletes távolságba kell elhelyezni úgy, hogy a szélső tálca a traktor középvonalától fél munkaszélességre, a belső tálca pedig a traktornyom mellett legyen. A tálcákban felfogott mûtrágyát megfelelő sorrendben a mérőhengerekbe kell önteni. Akkor helyes a beállítás és a választott munkaszélesség, ha a mérőhengerekben a mûtrágya mennyisége azonos. Ellenkező esetben a beállítást értelemszerûen korrigálni kell.
Várható munkaminőségi szigorítások
A mûtrágyaszóró gépek munkaminőségének megismételhető ellenőrzését illetően jelentős lépés az egységes európai szabvány (EN 13739-1 és 2) bevezetésének gondolata (a szabvány még nem lépett hatályba). A munkavédelmi előírásokon túl eddig nem volt egységes előírás például a környezetvédelemre. Az Európai Unió egyes tagországaiban, már korábban léteztek ezzel kapcsolatos előírások, például Németországban 1996-tól. Első lépésként elő kívánják írni a véletlenszerû szórás elkerülését és azt, hogy a kívánt mennyiségû mûtrágyát a gépek kiváló egyenletességgel juttassák ki. A mûtrágyák fizikai jellemzőiben ma olyan különbségek vannak, hogy nem lehet megadni a megkívánt gépbeállítási paramétereket, és a felhasználók a szórás előtt a gépeiket kalibrálni kénytelenek. Az előírt keresztirányú eloszlási követelményeket a gépeknek normál szórásban épp úgy teljesíteni kell, mint szélszórásnál. A szél- vagy határszórásnál most jelentkeznek először szigorú előírások. Ennek értelmében a táblaszél 5 m-es szélességében a kijuttatott mennyiség nem lépheti túl a normát 20%-kal. A táblaszéli átmeneti zónára bevezettek egy tényezőt, amely hasonló, mint a CV érték. Ezt az átmeneti sávra számítják ki, és értéke nem lehet nagyobb, mint 25%. A túlszórás mértékére bevezettek egy veszteségtényezőt (Y), amely a 3‰-et nem lépheti túl. Ez az érték a 100 m hosszon mért túlszórt mûtrágyamennyiséget viszonyítja 1 ha-ra kijuttatott mûtrágyamennyiséghez. Az előírások között realizálódott az a régen követelt szabály, hogy a gépeknek a 15%-os CV értéket szántóföldi körülmények között kell teljesíteni. A hosszirányú eloszlásra szintén előírásokat tartalmaz a szabvány. A tervezett adagmennyiségtől az eltérés 25 kg/ha alatt 15%, 25–150 kg/ha között 10%, 150 kg/ha felett 7,5% lehet. Még szigorúbb a szabvány a mért tömegáram közepes értékétől való eltérést illetően. Ebben az esetben az eltérés 25 kg/ha alatt 10%, 25–150 kg/ha között 7,5%, 150 kg/ha felett 5% lehet.
Ezeket a szigorú előírásokat csak a legkorszerûbb konstrukciókkal, szakszerû beállítás és üzemeltetés mellett lehet teljesíteni. Nagy segítséget jelent ebben a tekintetben a precíziós technika mûszaki háttere.
A cikk szerzője: Dr. Csizmazia Zoltán
