17 mgr in¿. Andrzej OSUCH, dr hab. in¿. Piotr RYBACKI, dr in¿. Ewa OSUCH, mgr in¿. Julianna RATAJCZAK
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Instytut In¿ynierii Biosystemów e-mail:
Streszczenie
Maszyny rolnicze nale¿¹ do grupy obiektów technicznych, które pod wzglêdem eksploatacji wyraŸnie odró¿niaj¹ siê od innych, gdy¿ stawiane s¹ im liczne wymagania co do trwa³oœci, jakoœci i wydajnoœci, wynikaj¹ce g³ównie ze specyfiki prowadzonej produkcji rolniczej. Zrównowa¿ony rozwój rolnictwa oraz ochrona œrodowiska naturalnego wymusza na rolnikach racjonalne stosowanie nawozów mineralnych. Producenci rozsiewaczy do nawozów mineralnych musz¹ wprowadzaæ nowe rozwi¹zania techniczne, aby maksymalnie zwiêkszyæ precyzjê jego aplikowania. Celem pracy by³a analiza funkcjonowania systemów do rozsiewu granicznego, stosowanych w rozsiewaczach do nawozów mineralnych wybranych producentów.
: rozsiewacze nawozów, systemy do wysiewu granicznego, maszyny rolnicze S³owa kluczowe
andrzej.osuch@up.poznan.pl
SYSTEMY WYSIEWU GRANICZNEGO
W ROZSIEWACZACH NAWOZÓW MINERALNYCH
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LEŒNA 4/2016
Wprowadzenie
Park maszynowy jest definiowany jako zbiór ró¿nego rodzaju maszyn i urz¹dzeñ, bêd¹cych w posiadaniu gospodarstwa rolnego. Szacuje siê, ¿e wspó³czesne zmechanizowane gospodarstwo rolne wykorzystuje oko³o 150 ró¿nego rodzaju maszyn i urz¹dzeñ [3]. Maszyny wchodz¹ce w sk³ad parku maszyn gospodarstw rolnych, poprzez ich eksploatacjê w trudnych warunkach, tworz¹ odró¿niaj¹c¹ siê grupê na tle innych grup obiektów technicznych. Stawia siê im liczne wymagania zwi¹zane z trwa³oœci¹, niezawodnoœci¹ i wydajno-œci¹ wynikaj¹ce g³ównie ze specyfiki prowadzonej produkcji rolniczej [14, 15, 16, 18].
Nawozy mineralne i racjonalne ich stosowanie jest jednym z pod-stawowych czynników warunkuj¹cych uzyskiwanie wysokich plonów w rolnictwie. Nawo¿eniem reguluje siê zawartoœæ przy-swajalnych form sk³adników pokarmowych w glebie, niezbêdnych do prawid³owego wzrostu i rozwoju roœlin. D³ugookresowym celem nawo¿enia jest zwiêkszenie, b¹dŸ podtrzymywanie ¿yznoœci gleby [12]. Zrównowa¿ony rozwój rolnictwa, z uwzglêdnieniem produ-kcyjnych, ekonomicznych i ekologicznych skutków nawo¿enia sk³a-dnikami mineralnymi takimi jak: azot, fosfor i potas s¹ zaliczane do najwa¿niejszych czynników warunkuj¹cych produkcjê roœlinn¹. Jednoczeœnie mog¹ byæ potencjalnym Ÿród³em zagro¿enia dla œrodowiska. Dlatego wa¿nym zadaniem zrównowa¿onego nawo¿enia jest zwiêkszenie efektywnoœci wykorzystania sk³adników nawozo-wych oraz precyzji aplikacji nawozów sta³ych [1, 2, 4, 11]. Nawozy mineralne nale¿y stosowaæ równomiernie na ca³ej powierzchni pola w sposób ograniczaj¹cy przerzucanie granul poza jego granice [7, 9]. Koszty nawo¿enia w technologiach uprawy roœlin s¹ powodem wzrostu kosztów bezpoœrednich, dlatego te¿ d¹¿y siê do poszukiwania efektywniejszych, a jednoczeœnie bezpiecznych dla œrodowiska sposobów nawo¿enia uprawianych roœlin [20].
W nawo¿eniu powszechnie przyjêtym sposobem jest aplikowanie sk³adników pokarmowych roœlin w formie nawozów sta³ych [19]. Najwiêksz¹ grupê wœród dostêpnych na rynku maszyn do nawo¿enia mineralnego stanowi¹ rozsiewacze odœrodkowe, które mo¿na podzieliæ na jedno- lub dwutarczowe. Kolejne grupy stanowi¹ rozsiewacze pneumatyczne oraz siewniki nawozowe - sporadycznie stosowane. W ostatnich latach coraz wiêksze znaczenie nabieraj¹ rozsiewacze nawozów o wysokiej precyzji siewu i równomiernoœci dozowania nawozu. Stawia to konstruktorów i producentów maszyn przed du¿ym wyzwaniem, poniewa¿ ka¿dy rodzaj nawozów mineral-nych, pocz¹wszy od soli, poprzez nawozy wielosk³adnikowe, na moczniku skoñczywszy, ró¿ni¹ siê sk³adem granulometrycznym, mas¹ i kszta³tem granulek. Ró¿nica we w³aœciwoœciach parametrów fizycznych nawozów wymusza na producentach maszyn koniecznoœæ ich dostosowania do ka¿dego rodzaju nawozów dostêpnych na rynku. Sprostanie wysokim wymaganiom mo¿liwe jest jedynie przez stosowanie konstrukcji rozsiewaczy pozwalaj¹cych na ci¹g³¹ zmianê parametrów pracy w czasie rzeczywistym. Wa¿nym elementem staje siê wiêc stosowanie systemów prowadzenia równoleg³ego GPS i ma-powanie pola. Nowoczesne rozsiewacze powinny zapewniaæ
równo-mierny rozsiew nawozów na ca³ej powierzchni pola, co sprawia trudnoœci szczególnie przy jego granicach. Dok³adne aplikowanie nawozów mineralnych na obrze¿ach pól jest istotne z dwóch powodów. Dla rolnika wa¿ny jest aspekt ekonomiczny, gdy¿ nie-dok³adny wysiew mo¿e spowodowaæ obni¿kê plonu, natomiast prze-rzucenie nawozu poza granice pola powoduje znaczn¹ jego stratê.
Ograniczenie przerzucania nawozu poza granicê pola jest szczególnie istotne w sytuacji, gdy graniczy ono z obiektami chro-nionymi, ciekami wodnymi lub drogami [5, 6, 8, 10, 13, 17, 21]. W lite-raturze przedmiotu szeroko przedstawiane s¹ rozwi¹zania konstrukcyjne rozsiewaczy do nawozów mineralnych granulo-wanych. Opisywane s¹ zale¿noœci miêdzy prêdkoœci¹ obrotow¹ tarcz rozsiewaj¹cych, ich rozmiarem, liczb¹ zastosowanych ³opatek rozsie-waj¹cych i k¹tem ich ustawienia. Obecnie jednak coraz wiêksz¹ uwagê skupia siê na systemach do wysiewu granicznego i na skraju pola, o czym œwiadczy coraz wiêksza liczba rozsiewaczy spe³nia-j¹cych obowi¹zuj¹c¹ normê europejsk¹ EN 13739 dotycz¹c¹ rozsiewu granicznego. Norma spe³niona jest wtedy, gdy na 1000 rozsianych granul nawozu, mniej ni¿ 3 granule znajd¹ sie poza granicami pola.
Celem pracy by³a analiza systemów do wysiewu granicznego w rozsiewaczach ró¿nych producentów pod k¹tem rozwi¹zañ konstrukcyjnych. Analiza dotyczy³a rozsiewaczy nawozów o po-jemnoœci zbiorników do 1000 dm i szerokoœci pracy do 24 m. Przedstawiono systemy do wysiewu granicznego piêciu ró¿nych producentów.
SULKY DX 20. Rozsiewacz pozwala na aplikowanie nawozu w pasie o szerokoœci w przedziale 9-18 m, objêtoœæ skrzyni ³adun-kowej wynosi 900 dm , z mo¿liwoœci¹ rozbudowy o nadstawê do 600 dm . Producent w wyposa¿eniu standardowym rozsiewacza za-montowa³ ³opatkê do wysiewu granicznego. Jest to trzecia ³opatka, o krótkiej i zakrzywionej budowie. Jest ona zamontowana jest na sta³e na jednej z tarcz wysiewaj¹cych. Podczas pracy na pe³n¹ szerokoœæ robocz¹ ³opatka do wysiewu granicznego nie jest u¿ywana, jednak po przestawieniu dŸwigni ustawienia szerokoœci roboczej w pozycjê minimalnej szerokoœci, czêœæ nawozu skierowana jest bezpoœrednio na ³opatkê i nastêpuje wysiew graniczny. Producent proponuje mo¿liwoœæ w³¹czenia trybu rozsiewu granicznego bezpoœrednio z kabiny ci¹gnika, wymaga to zamontowania wyposa¿enia dodatkowego -systemu TRIBORD 2D - którym przy u¿yciu si³ownika elektrycznego mo¿na ustawiæ dwie opcje pracy. W pierwszej opcji si³ownik wysuwa rynienkê spustow¹ na odpowiedni¹ odleg³oœæ, w zale¿noœci od tego, czy ma byæ ustawiony rozsiew graniczny, czy te¿ rozsiew na pe³n¹ szerokoœæ robocz¹, tak by granulat spada³ na zagiêt¹ ³opatkê rozsiewaj¹c¹ lub na d³u¿sz¹ ³opatkê g³ówn¹. Rozsiewacz nawozów SULKY DX 20, jak podaje producent, spe³nia normê europejsk¹ EN 13739 dotycz¹c¹ rozsiewu granicznego, a uk³ad rozsiewu granicz-nego nie powoduje nadmiergranicz-nego rozbijania granul nawozu.
AMAZONE ZA-X Perfect. Rozsiewacz mo¿e pracowaæ z sze-rokoœci¹ robocz¹ 10-18 m, a w zale¿noœci od modelu pojemnoœæ
3
3 3
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LEŒNA 4/2016 18
skrzyni ³adunkowej mo¿e wynosiæ od 500 do 1750 dm . W standar-dowym wyposa¿eniu rozsiewacza znajduj¹ siê ³opatki Tele-Quick do wysiewu granicznego, które podczas rozsiewu na pe³n¹ szerokoœæ robocz¹ nie s¹ montowane na tarczy rozsiewaj¹cej. Podczas rozsiewu granicznego standardowe ³opatki zamontowane na tarczy musz¹ byæ zast¹pione ³opatkami do wysiewu skrajnego. Producent oferuje ponadto mo¿liwoœæ rozsiewu granicznego przez zastosowanie limitera, który pozwala na rozsiew graniczny podczas pracy z pe³n¹ szerokoœci¹ robocz¹. Uk³ad sterowany jest za pomoc¹ si³ownika hydraulicznego i nie wymaga dodatkowych zespo³ów steruj¹cych w ci¹gniku, konieczne jest jednak dodatkowe gniazdo hydrauliczne. Limiter powoduje mechaniczn¹ zmianê kierunku toru lotu granul nawozu, co powoduje ich rozbijanie o metalowy blok p³ytek.
KUHN MDS. Rozsiewacz przy szerokoœci roboczej 10-18 m produkowany jest w wersjach o objêtoœci zbiornika g³ównego 500 i 600 dm , z mo¿liwoœci¹ rozbudowy do 1000 dm . Wysiew graniczny w rozsiewaczu odbywa siê za pomoc¹ systemu Telimat, który stero-wany jest si³ownikiem hydraulicznym i pozwala na trzy ustawienia pracy, tj.: rozsiew na pe³n¹ szerokoœæ robocz¹, rozsiew graniczny i rozsiew skrajny, powoduj¹c mechaniczn¹ zmianê toru lotu granul nawozu.
BOGBALLE L1 o szerokoœci roboczej 10-18 m i pojemnoœci zbiornika od 700 do 1600 dm . W przypadku wysiewu granicznego producent zastosowa³ system , którego dzia³anie polega na zmianie kierunku obrotów tarcz wysiewaj¹cych. System rozsiewania granicznego spe³nia wymogi normy europejskiej EN 13739-1 i jest czêœci¹ wyposa¿enia standardowego. System w sa¿eniu standardowym obs³ugiwany jest rêcznie, natomiast w wypo-sa¿eniu dodatkowym mo¿liwe jest sterowanie mechaniczne za pomo-c¹ linek lub sterowanie elektryczne.
KVERNELAND Exacta EL. Szerokoœæ robocza pracy rozsiewacza zawiera siê w przedziale od 9 do 18 m. W zale¿noœci od modelu pojemnoœæ zbiornika nawozów wynosi odpowiednio 700, 900 lub 1400 dm . Rozsiew graniczny w modelu EL odbywa siê za pomoc¹ si³ownika umo¿liwiaj¹cego przechy³ rozsiewacza, wskutek czego nastêpuje ograniczenie zasiêgu padania granul nawozu. W³¹czanie systemu do wysiewu granicznego odbywa siê z kabiny ci¹gnika.
Przeprowadzona analiza pozwala stwierdziæ, ¿e rozsiewacze do nawozów mineralnych s¹ maszynami o skomplikowanej konstrukcji, o czym œwiadczy liczba zastosowanych, niezale¿nych systemów do poprawy parametrów pracy maszyny.
Zastosowanie nowoczesnych systemów do wysiewu granicznego w rozsiewaczach do nawozów mineralnych pozwala na uzyskanie pe³nego pokrycia pól nawozem i unikanie przerzucania granul nawozu poza granicê pola, co pozytywnie wp³ywa na jakoœæ uzyskanego plonu i sprzyja poprawie ochrony œrodowiska naturalnego.
3 3 3 3 3 Podsumowanie Bibliografia off-center off-center
[1] Czuba R. : Wspó³czesne technologie nawo¿enia mineralnego. Wieœ Jutra, 1998, 12, 15-16.
[2] Czuba R. : Nawozy zawiesinowe - nowoczesna generacja nawozów p³ynnych. Wieœ Jutra, Warszawa, 2000, 11, 11-14. [3] Durczak K.: System oceny jakoœci maszyn rolniczych. Rozprawa
habilitacyjna. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, 2011.
[4] Górecki H.: Wp³yw nawozów i nawo¿enia na œrodowisko. Przemys³ Chemiczny, 2002, 81/10: 635-643.
[5] Gruber W.: Auch am Feldrand muss das Sterubild passen. TopAgrar, 2000, 3.
[6] Kamiñski E.: Ró¿ne rozwi¹zania konstrukcyjne rozsiewaczy nawozów mineralnych a jakoœæ ich pracy. Mechanizacja Rolnictwa, 1981, 5-6.
[7] Kamiñski J.: Porównanie metod optymalizacyjnych ustawienia tarcz rozsiewaj¹cych nawozy mineralne. Problemy In¿ynierii Rolniczej, 2011, 2, 6574.
[8] Kamionka J.: Nowoczesne rozsiewacze tarczowe - czym siê kierowaæ przy ich wyborze. Technika Rolnicza, 2002, 1. [9] Kamionka J.: Wp³yw sposobu regulacji rozsiewaczy
nawozowych na jakoœæ pracy. Problemy In¿ynierii Rolniczej, 2011, 3, 77-82.
[10] Kamionka J.: Nawo¿enie obrze¿y pól rozsiewaczami dwutarczowymi. Problemy In¿ynierii Rolniczej, 2012, 3/77, 101-108.
[11] Krzywy E., Jakubowski W., Krzywy J.: Wp³yw nawozów wielosk³adnikowych i jednosk³adnikowych na wysokoœæ i nie-które cechy jakoœciowe plonów roœlin. Cz. I. Wp³yw nawozów wielosk³adnikowych i jednosk³adnikowych na wysokoœæ plonów roœlin oraz zawartoœæ w nich azotu, fosforu, potasu, wapnia, magnezu i siarki. Folia Univ. Agric. Stetin., 223, Agricultura, 2001, (89), 99-106.
[12] Kuku³a S., Ignas J.: Nawo¿enie w krajach Europy Zachodniej i w Polsce, stan i prognozy. Wieœ Jutra, 2004, 10, 13.
[13] £obos W.: Tendencje w rozwoju konstrukcji ci¹gnikowych rozsiewaczy do sta³ych nawozów mineralnych. Warszawa: IBMER, 1998.
[14] Osuch A., Rybacki P., Buchwald T., Staszak ¯., Ratajczak J.: Analiza stanu wyposa¿enia gospodarstw rolnych w ci¹gniki rolnicze. Problemy eksploatacji maszyn i ci¹gników rolniczych. W: Aktualne Problemy In¿ynierii Biosystemów. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, 2015, 91-101. [15] Osuch A., Rybacki P., Kot W.: Analiza stanu wyposa¿enia
gospodarstw rolnych w kombajny do zbioru zbó¿ w powiecie krotoszyñskim. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leœna, 2015, 3, 10-12.
[16] Piwowar A.: Analiza cen wybranych maszyn i urz¹dzeñ rolniczych w latach 2008-2012. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leœna, 2013, 4, 5-8.
[17] Przywara A., Nowak J.: Przegl¹d maszyn do wysiewu nawozów mineralnych. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leœna, 2009, 1, 9-13.
[18] Rybacki P.: System oceny jakoœci serwisowania maszyn rolniczych. Rozprawa habilitacyjna. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, 2012.
[19] Sztuder, H.: Produkcyjna i ekologiczna ocena ró¿nych sposobów aplikacji nawozów w uprawie pszenicy ozimej. In¿ynieria Rolnicza, 2007, 3(91), 167-172.
[20] Sztuder, H., Kaus, A.: Koszty ró¿nych sposobów aplikacji nawozów w uprawie pszenicy ozimej. In¿ynieria Rolnicza, 2007, 3(91), 173-178.
[21] Waszkiewicz C., Kacprzak P.: Postêp techniczny rozsiewaczy dwutalerzowych i ich efektywnoœæ nawo¿enia w rolnictwie precyzyjnym. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leœna, 2009, 2, 18-21.
REVIEW SYSTEMS TO BORDER SPREADING IN SPREADERS FOR MINERAL
FERTILIZER
Summary
Agriculture belong to a group of technical objects, which in terms of operation are clearly distinguishable from others, questions are the numerous requirements for durability, quality and efficiency, which is mainly due to the specification of agricultural production. Sustainable development of agriculture imposes on farmers rational use of mineral fertilizers, undoubtedly played an important aspect of protecting the environment. Producers of mineral fertilizer spreader to the need to introduce new technical solutions to maximize the precision of applying fertilizer. The aim of the study is to analyze border spreading systems used in mineral fertilizer spreaders for fertilizer based on selected manufacturers.
: fertilizer spreaders, systems for border spreading, agricultural machinery Key words
