Obdělávání půdy je soubor zásahů a pracovních operací, kterými vytváříme vhodné podmínky pro růst kulturních plodin. Zpracování půdy umožňuje zapravení organických zbytků společně s hnojivy do spodních vrstev ornice, regulaci vytrvalých plevelů a některých škůdců. Přispívá též k úpravě vodního režimu v krajině a přerušením kapilarity snižuje množství neproduktivního výparu z půdy. Půda je drobena, mísena, provzdušňována a její povrch je urovnáván.
Základním principem činnosti strojů na zpracování půdy je vyvíjení tlaku na půdu za pomoci pracovních orgánů. Pracovními orgány mohou být orební radlice, talíře nebo radličky. Orební radlice odřezávají pruhy půdy v určité hloubce, odsouvají je do boku, překlápí a současně drobí a kypří.
Pracovním orgánem talířových pluhů, podmítačů a talířových bran je talíř. Talíř má nejčastěji tvar vydutého kulového vrchlíku. Osa otáčení talíře vzhledem ke směru jízdy je skloněna pod úhlem 5-30° a v důsledku tření o půdu je talíř otáčen. Talíře půdu odřezávají, částečně zvedají, odsouvají do boku a překlápí ji.
Radličky působí na půdu tlakem ve směru jejich pohybu, půdu kypří a rozrušují. Tyto nástroje půdu kypří v širším pruhu, než je jejich záběr.
Zpracování půdy patří k energeticky nejnáročnějším pracovním operacím v rostlinné výrobě. Tato vysoká energetická náročnost vyplývá z velkého objemu a hmotnosti půdy, jejíž vlastnosti jsou při mechanických zásazích ovlivňovány. Například při zpracování půdy do hloubky 0,24 m, činí objem zpracované půdy na 1 ha 2400 m3 a její hmotnost se pohybuje v rozsahu 3200 až 3840 tun. Na jeden metr zpracované půdy při záběru 4 m a při hloubce zpracování 0,24 m je zpracováno přibližně 1,5 tuny půdy.
Je zřejmé, že na zpracovávání půdy bude spotřebováno velké množství energie v podobě pohonných hmot. Podle Normativů pro zemědělskou a potravinářskou výrobu, které byly vydány Ústavem pro zemědělskou a potravinářskou výrobu MZ, lze očekávat, že spotřeba nafty na podmítku, bude okolo 12 litrů na jeden hektar při těžkých podmínkách, u střední orby je to 25 litrů a u hluboké orby je to až 30,5 litru na jeden hektar.
Spotřeba energie na zpracování půdy závisí zejména na mechanických vlastnostech půdy, na zvolených pracovních postupech, na konstrukci, technickém stavu, seřízení strojů a na vhodném sestavení soupravy traktoru s pracovním strojem. Měrný odpor půdy se zvyšuje s rostoucí hloubkou zpracování, v závislosti na charakteru pracovní operace. Například při mělké podmítce je měrný odpor v rozmezí 2,8 až 4,8 kN/m.
Technická vyspělost současné společnosti umožňuje výrobu moderní zemědělské techniky, která poskytuje nejen vyšší efektivitu práce, ale především nižší fyzickou a duševní námahu operátorů. Sestavované traktorové soupravy zajišťují bezpečné provádění pracovních operací s požadovanou kvalitou, dosahují optimálních výkonností a zajišťují prováděné pracovní činnosti ve stanoveném čase. To znamená, že existuje optimální vazba mezi traktorem a pracovním zařízením. Na jedné straně je zabezpečeno využití vlastností (dispozic) pracovního zařízení v závislosti na prostředí, ve kterém jsou práce vykonávány (charakter porostu, konfigurace terénu, prostorové uspořádání, omezené profily, počasí apod.) a na druhé straně, jsou využity také technické parametry traktoru.
Zemědělská technika, která je vyráběná v současnosti, má výrobcem nejen stanovený rozsah pracovních činností, ale především deklarované parametry výkonností. Stanovené hodnoty výkonů však mohou být ovlivněny celou řadou okolností. Teoretická výkonnost prací při zpracování půdy je daná především šířkou záběru a pracovní rychlostí. Skutečná výkonnost strojů je obecně závislá na rychlosti jízdy, kterou lze dosáhnout při pracovní činnosti, na skutečné šířce (záběru) pracovního adaptéru, na volbě optimálního výrobního postupu, na časových ztrátách vyplývajících ze specifik technologie a především na prostředí, v němž je pracovní operace vykonávána.
Cíl měření
Cílem měření vybraných provozních parametrů bylo získání objektivních informací o vlivu základních technických a konstrukčních parametrů moderních strojů na skutečnou výkonnost souprav pro minimalizační způsoby zpracování půdy a zjištění hodnoty spotřebované energie. Dílčím cílem bylo porovnání teoretických výkonností strojů s reálně naměřenými hodnotami.
K hlavním parametrům, které ovlivňují výkonnost, patří šířka záběru zpracování, čas na projetí vytyčeného úseku, spotřeba paliva po projetí vytyčeného úseku, charakter zpracování (pracovní hloubka) půdy, prokluz kol, plocha zpracovaná za dobu měření, čas potřebný pro zpracování stanovené plochy. Tyto parametry byly měřeny při práci vybraných souprav. Dílčím cílem bylo hodnocení kvality provedené práce, resp. posouzení, zda jsou vytvořeny optimální podmínky v půdě pro její další využití (úroveň promíchání posklizňových zbytků, kypření půdy, drobení hrud a urovnání povrchu půdy). *
Ing. Ivo Celjak, CSc., Ing. Martin Filip, Mgr. Tomáš Zoubek, Mgr. Zbyněk Havelka Katedra zemědělské, dopravní a manipulační techniky
Zemědělská fakulta, Jihočeská univerzita v Č. Budějovicích
Výsledky měření naleznete v časopise Mechanizace zemědělství.
