Mûtrágyaszóró gépek alkalmazástechnikai kérdései

A gépek munkaminõségét a konstrukciós jellemzõk mellett a gépek üzemeltetésének szakszerûsége és az alkalmazott tápanyagok fizikai jellemzõi befolyásolják. Az alkalmazástechnika a gépek üzemeltetésre történõ elõkészítésének, beállításának legfontosabb kérdéseivel foglalkozik, amelyek elengedhetetlenek a hatékony tápanyag-kijuttatáshoz.

A szórásegyenlõtlenség hatása

Az egyenlõtlen mûtrágya-kijuttatás csökkenti a hatóanyag hasznosulását, gátolja a növény egyenletes fejlõdését, csökkenti a termést és rontja a termények minõségét. A kijuttatás egyenlõtlenségét 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 egyenlõtlen mûtrágyázás terméshozam befolyásoló hatásával (1. ábra). A terméscsökkenés mértékét az optimális eloszlással nyert terméseredményhez viszonyították. Megállapították, hogy a terméscsökkenés – a szórásegyenlõtlenség növekedésével – kezdetben kisebb mértékben, majd jelentõsen nõ, végül lineárissá változik.

 A gyakorlat számára még elfogadható 0,5% alatti terméscsökkenés csak 20% alatti szórásegyenlõtlenséggel érhetõ el. Annak érdekében, hogy az egyenlõtlen mûtrágya-kijuttatás ne okozzon 0,5%-nál nagyobb termésdepressziót, szántóföldi viszonyok között kell biztosítani a 20% alatti szórásegyenlõtlenséget. Ezt akkor lehet elérni, ha laboratóriumi körülmények között a gépek keresztirányú szórásegyenlõtlensége nem haladja meg a 15%-ot. Nem véletlen, hogy a nemzetközi szabvány 15%-os CV értéket ír elõ, sõt törekvés van a szabvány szigorítására, a 10% elérésére.

Az egyenlõtlenül kijuttatott mûtrágya terméscsökkentõ hatását az adag nagysága is befolyásolja (2. ábra), a szórásegyenlõtlenség terméscsökkentõ hatása a mûtrágyamennyiség növelésével fokozódik. A kutatási eredmények N-hatóanyagú mûtrágyákra vonatkoznak. Azt tapasztalták, hogy 0,5 m2-nél kisebb területen belüli egyenlõtlen eloszlást a növények gyökérzete nivellálni képes. Ezért a mûtrágyaszóró gépek szórásegyenlõtlenségének vizsgálatához a 0,25 m2 felületû, 500 × 500 mm méretû mérõtálcákat alkalmaznak.

A szórásegyenlõtlenség meghatározása

Ma a tápanyagok döntõ többségét teljes felületre szórással juttatják ki. A mûtrágyaszóró gépek haladás közben, a gép jellemzõibõl 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 jellemzõje, hogy a munkaszélesség bármely szakaszán mért mûtrágya mennyiség, ami optimális esetben egyezik az elõre meghatározott mûtrágya mennyiséggel, milyen mértékben tér el az átlagtól, ami kedvezõ esetben a kívánt adagnagyság.

A mûtrágyaszóró gépek vizsgálatánál nemzetközileg elfogadott módszer, hogy a kereszt- és a hosszirányú szórásképet határozzák meg és értékelik. Ennek megfelelõen beszélünk a mûtrágyaszóró gépek keresztirányú és hosszirányú szórásegyenlõtlenségérõl.

A hosszirányú szórásegyenlõtlenség meghatározásától a vizsgálatok során általában eltekintenek, mert az a gép adagolás egyenlõtlenségétõl – amit külön mérnek – és az üzemeltetési sebesség egyenlõtlenségétõl függ. A gyakorlatban azonban, ha a mûtrágyaszóró gépek szórásegyenlõtlenségérõl (CV %) esik szó, a CV a gép kereszt- és hosszirányú szórásegyenlõtlenségére egyaránt vonatkozik.

Az adagolás egyenlõtlenségének meghatározása

A precíziós, a táblán belüli helyi feltételekhez és igényekhez igazodó termesztés, szabatos méréssel és pontosan szabályozott beavatkozással valósítható meg, ami nem képzelhetõ el a gép gondos beállítása nélkül. Az adagolási táblázat alapján beállított gépnél mindig el kell végezni a leforgatási próbát, hiszen az aktuálisan felhasznált mûtrágya jellemzõi nem feltétlenül egyeznek meg az adagtáblázat elkészítéséhez alkalmazott mûtrágya jellemzõivel. A korszerû gépek tartozéka az adagnagyságot ellenõrzõ szett (3. ábra). Ahol ez csak opciós tétel, ajánlott a beszerzése. A leforgatási próbát a gyártó cég ajánlása szerint végezzük el a géphez rendelt kiegészítõ berendezéssel. A képen látható szettet a jobboldali röpítõtárcsa helyére kell szerelni. Az adagmérés haladás közben történik, a beállított munkaszélességhez igazodó távolságon. A mérés ismétlésével az adagolás egyenlõtlensége meghatározható.



A keresztirányú szórásegyenlõtlenség vizsgálatok

A keresztirányú szórásegyenlõtlenség meghatározása mérõpályán történik, amelynél a mûtrágya felfogásához – a várható szórásszélességben, szorosan egymás mellé – mérõtálcákat helyeznek. Magyarországon a Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Mezõgazdaságtudományi Kar Agrár-mûszaki Tanszékén található mûtrágyaszóró gépek vizsgálatára alkalmas vizsgálópálya (4. ábra).

 

Az 50 m hosszú betonpályára merõlegesen 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 hárompontfüggesztõ szerkezettel rendelkezik. A vizsgált gép hajtása a traktor TLT-érõl történik. Az egytengelyes kialakítású konzollal a vizsgált gép 3 méterrel tolható a mérõ tálcasoron túl. Tekintettel arra, hogy a korszerû röpítõtárcsás mûtrágyaszóró gépek csak hátra és oldalra szórnak, ezzel a módszerrel a gépek vizsgálata hiba nélkül elvégezhetõ.

A tálcasor 50 m szélességben helyezhetõ el, így a ma használatos munkaszélességû gépek (~36 m-ig) a mérõpályán vizsgálhatók. A kívánt paraméterekre beállított mûtrágyaszóró gép a felfogó tálcasor felett üzemi sebességgel áthalad. A háromszori ismétléssel végzett mérés során a mûtrágya a mérõtálcákból gyûjtõdobozokba hull (5. ábra).

A gyûjtõdobozok tartalmát 0,1 g pontossággal megmérik, és a mért adatokat számítógépbe táplálják. A kiértékelést célszoftver biztosítja, amelynek segítségével számítógép határozza meg a szórószerkezet legfontosabb munkaminõségi paramétereit. A mûtrágyaszóró gépek keresztirányú szórásegyenlõtlenségének jellemzésére – nemzetközi szabvány szerint – három értéket használnak, amelyeket az alábbi összefüggések segítségével határoznak meg:

Közepes eltérés (ek)

Ahol: xi a háromszori ismétlés során, egy mérõhelyen

felfogott mûtrágya mennyiségek átlaga;

xi a háromszori ismétlés során az összes mérõ helyen felfogott magmennyiségek átlaga;

n a mérõhelyek száma.



ek megengedett értéke 10%.





Variációs tényezõ (CV)

CV megengedett értéke 15%.

Egy-egy mérés eredménye mérõlapon jeleníthetõ meg, mely tartalmazza a mérési adatokat, valamint az adott méréshez tartozó beállítási adatokat. Az optimális átfedéssel meghatározott keresztirányú szóráskép, valamint a különbözõ 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 merõleges, 30 m széles, talajba süllyeszthetõ tartószerkezetre helyezett felfogó tálcákkal végezhetõ. 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 kiemelhetõ, ami lehetõvé teszi a gyûjtõedények egyszerû összegyûjtését. A mérés és kiértékelés módszere a fent ismertetettel megegyezõ.



Ellenõrzés 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 ellenõrizni a gép munkaminõségét, hiszen a mûtrágyák fizikai jellemzõi eltérhetnek a táblázatok összeállítása során alkalmazott mûtrágyákétól. A szántóföldi ellenõrzéshez a forgalmazó cégek alapfelszerelésként, vagy opciós tételként szállítanak ellenõrzõ szettet, melynek alkalmazásával az esetleges durva beállítási hibák kiszûrhetõk (7. ábra).

A felfogó tálcákat az oda-vissza menet átfedési zónájában egyenletes távolságba kell elhelyezni úgy, hogy a szélsõ tálca a traktor középvonalától fél munkaszélességre, a belsõ tálca pedig a traktornyom mellett legyen. A tálcákban felfogott mûtrágyát megfelelõ sorrendben a mérõhengerekbe kell önteni. Akkor helyes a beállítás és a választott munkaszélesség, ha a mérõhengerekben a mûtrágya mennyisége azonos. Ellenkezõ esetben a beállítást értelemszerûen korrigálni kell.



Várható munkaminõségi szigorítások

A mûtrágyaszóró gépek munkaminõségének megismételhetõ ellenõrzését illetõen jelentõs lépés az egységes európai szabvány (EN 13739-1 és 2) bevezetésének gondolata (a szabvány még nem lépett hatályba). A munkavédelmi elõírásokon túl eddig nem volt egységes elõírás például a környezetvédelemre. Az Európai Unió egyes tagországaiban, már korábban léteztek ezzel kapcsolatos elõírások, például Németországban 1996-tól. Elsõ lépésként elõ kívánják írni a véletlenszerû szórás elkerülését és azt, hogy a kívánt mennyiségû mûtrágyát a gépek kiváló egyenletességgel juttassák ki. A mûtrágyák fizikai jellemzõiben ma olyan különbségek vannak, hogy nem lehet megadni a megkívánt gépbeállítási paramétereket, és a felhasználók a szórás elõtt a gépeiket kalibrálni kénytelenek. Az elõírt keresztirányú eloszlási követelményeket a gépeknek normál szórásban épp úgy teljesíteni kell, mint szélszórásnál. A szél- vagy határszórásnál most jelentkeznek elõször szigorú elõírások. Ennek értelmében a táblaszél 5 m-es szélességében a kijuttatott mennyiség nem lépheti túl a normát 20%-kal. A táblaszéli átmeneti zónára bevezettek egy tényezõt, amely hasonló, mint a CV érték. Ezt az átmeneti sávra számítják ki, és értéke nem lehet nagyobb, mint 25%. A túlszórás mértékére bevezettek egy veszteségtényezõt (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 elõírások között realizálódott az a régen követelt szabály, hogy a gépeknek a 15%-os CV értéket szántóföldi körülmények között kell teljesíteni. A hosszirányú eloszlásra szintén elõírásokat tartalmaz a szabvány. A tervezett adagmennyiségtõl 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 értékétõl való eltérést illetõen. 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 elõírásokat csak a legkorszerûbb konstrukciókkal, szakszerû beállítás és üzemeltetés mellett lehet teljesíteni. Nagy segítséget jelent ebben a tekintetben a precíziós technika mûszaki háttere.