Dnes je 25.4. – svátek slaví Marek

Riadený pohyb strojov po poli (CTF)

Zveřejněno: 5. 10. 2017

Pôda je jedinečný zdroj na zabezpečenie výroby potravín pre ľudstvo. Základným poslaním každého dobré- ho hospodára, ktorý pracuje na pôde, musí byť preto starostlivosť o jej ochranu. Je pritom zrejmé, že ochranu pôdy pred zbytočnou devastáciou prejazdmi techniky možno dosiahnuť aj citlivým organizovaním práce.

Úprava rozchodu kolies traktora pre systém CTF (Foto autor)

Svetová populácia dosahuje historicky najvyššie hodnoty a blíži sa k 7,5 miliarde obyvateľov.

Pôde sa z času na čas venuje zvýšená pozornosť. Každoročne sa pod záštitou FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nation) a IUSS (International Union of Soil Sciences) pripomína 5. december ako Medzinárovný deň pôdy (World Soil Day), v roku 2015 to bol i Medzinárodný rok pôdy. Je tu však otázka – stačí to?

Prejazdy strojov po poliach ovplyvňujú jednoznačne kvalitu pôdy, resp. jej fyzikálne vlastnosti. Utlačená pôda vykazuje vyšší odpor pri vnikaní náradia do pôdy, má vyššiu objemovú hmotnosť, vykazuje úbytok pórov v pôde, zhoršuje infiltráciu vody do pôdy, vytvára predpoklady pre vodnú a verenú eróziu, vplýva na nedobrú cirkuláciu živín v pôde, vytvára nepriaznivé prostredie pre koreňový systém a pôdny edafón apod. V konečnom dôsledku zhoršuje rentabilitu výroby.

Obmedziť utláčanie pôdy možno technickým riešením, najčastejšie znížením merného tlaku strojov na pôdu. Tu sa využíva celý rad riešení od variabilného hustenia pneumatík cez používanie špeciálnych nízkotlakových pneumatík a rozloženia hmotnosti na viac náprav až po opätovný návrat pásových podvozkov.

Každé technické riešenie niečo stojí a hospodár sa v snahe udržať rentabilitu výroby uberá cestou znižovať, resp. nezvyšovať náklady. Existujú však aj možnosti ako zhutnenie pôdy vyvolané prejazdmi techniky obmedziť a redukovať.

Zamerajme sa na tú najlacnejšie riešiteľnú stránku a tou je organizácia práce a pohybu strojov po poli.

Riadený pohyb strojov

Jedným z možných riešení na obmedzenie utlačenia pôdy (pedokompakcie) vplyvom prejazdov techniky je riadený pohyb strojov. V princípe ide o rozumné organizovanie plochy na pestovanie rastlín, kedy sa trvale vyčlení plocha na prejazdy techniky. Cieľom je teda obmedziť vznikajúce zhutnenie pôdy na najmenšiu možnú plochu.

Riadený pohyb strojov sa aj u nás označuje skratkou CTF (Controlled Traffic Farming). Systém CTF sa najviac využíva v Austrálii, kde je uplatňovaný na viac než 1 mil. ha. V Európe sa využíva v Anglicku, Poľsku, Dánsku. V Českej republike je zrejme najväčším propagátorom systému CTF firma AgroVation (cca 3 000 ha). Problematikou CTF sa zaoberajú aj odborné a vedecké pracoviská (Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Česká zemědělská univerzita v Prahe a Mendlova uninverzita v Brne). V rámci Európy bola vytvorená poradenská organizácia CTF Europe (www.ctfeurope.com).

Sejba kukurice v systéme CTF na SPU v Nitre (Foto autor)
Sejba kukurice v systéme CTF na SPU v Nitre (Foto autor)

CTF

Riadený pohyb strojov (CTF) v praxi znamená zabezpečiť, aby sa stroje, ktoré vykonávajú všetky technologické operácie potrebné na zabezpečenie poľnej výroby, pohybovali VŽDY po tej istej stope. Takto sa vytvárajú tzv. permanentné koľaje, ktoré sú potom jediný priestor, po ktorom sa technika pohybuje. Tieto koľaje sa však štandardne obrábajú (na ich ploche sa pestujú plodiny) a nemožno ich zamieňať s „koľajovými riadkami”, ktoré sú nezasiate a slúžia na vedenie strojov pri hnojení a chemickom ošetrovaní počas vegetácie. Z toho vyplýva, že jedinou technickou požiadavkou je potreba zosúladiť pracovné zábery strojov, rozchody kolies a šírku pneumatík, resp. pásov a zabezpečiť vhodný systém navigácie (vedenia) strojov. Podľa šírky pracovného záberu, zvyčajne strojov na spracovanie pôdy a sejbu, sa vžilo označenie modul – modul 12 m, 9 m, 6 m a pod. Rozhadzovače hnojív, postrekovače a zberové stroje (kombajny) musia mať pracovný záber v násobku zvoleného modulu.

Výhody CTF

Z dostupných informácií, ale aj z vlastných experimentov a skúseností možno konštatovať, že zavedenie systému CTF v neutlačených zónach výrazne zlepšuje štruktúru pôdy, čo sa prejavuje v znížení jej penetrometrického odporu a v zlepšení parametrov objemovej hmotnosti, pórovitosti, infiltrácie vody apod. V neutlačených zónach sa dosahuje zvýšenie úrody o cca 10–16 % a pokles úrody v priestore permanentných koľají sa pohybuje v rozsahu 3–18 %. Zníženie spotreby paliva je na úrovní cca 25 %. Významný je pochopiteľne aj prínos k ochrane pôdy a životného prostredia.

Zavedenie CTF

Zavedenie CTF do praxe je predovšetkým riadiaca a organizačná úloha, ktorá vyžaduje odvahu skúsiť nový, iný než doterajší spôsob práce a vlastné presvedčenie, že tento spôsob má zmysel. Každá zmena prináša očakávania aj neistoty. Preto treba o zmysluplnosti presvedčiť aj ľudí, ktorí budú pracovné operácie vykonávať. Zo skúseností možno potvrdiť, že pozitívny efekt sa dostaví. Nebude to však okamžite. Pozitívny efekt sa dostaví až po čase (často po niekoľkých rokoch). Jeho dopad bude trvalý – až do opätovných neriadených prejazdov.

Z uvedených úvah je zrejmé, že čím viac sa zväčšuje pracovný záber strojov, tým vzniká pri jazde väčší podiel nepojazdenej plochy. Aby boli stopy po prejazdoch pneumatík (permanentné koľaje) čo najužšie, je potrebné zladiť šírku rozchodu kolies a šírky pneumatík. Traktory, ktoré robia základné spracovanie pôdy so širokozáberovými strojmi, používajú v súčasnosti pneumatiky, resp. pásy so šírkou stopy cca 0,6–0,8 m. Väčší problém ale robí rozchod kolies – osová vzdialenosť kolies na jednej náprave. V tomto ohľade je potrebné brať do úvahy povolenú prepravnú šírku strojov po verejných komunikáciách.

Schéma pohybu strojov v systéme CTF v module 6 m (SPU Nitra)
Schéma pohybu strojov v systéme CTF v module 6 m (SPU Nitra)

Systémy CTF

Na zavedenie systému CTF sa vo svete používajú stroje s upraveným rozchodom kolies, ale možno využívať aj stroje s rozchodom kolies daným výrobcom. Na základe poznatkov, ktoré vychádzajú z praktického používania CTF vo svete, možno predstaviť nasledovné systémy:

  • modul 12 m – stroje so záberom 12 m a upraveným rozchodom kolies na 3 m. Svetlá šírka medzi kolesami je podľa použitých pneumatík cca 2,2 m pre všetky stroje,
  • modul 9 m – stroje so záberom 9 m a upraveným rozchodom kolies na 2,65 m. Svetlá šírka medzi kolesami je podľa použitých pneumatík cca 2 m pre všetky stroje,
  • modul 6 m – stroje so záberom 6 m. Rozchod kolies traktorov je bez úpravy. Svetlá šírka medzi kolesami je daná použitým typom traktora a použitými pneumatikami cca 1,2 m,
  • kombinovaný modul – stroje majú záber od 4 do 9 m. Rozchod kolies traktorov je bez úpravy. Svetlá šírka medzi kolesami je daná použitým typom traktora a použitými pneumatikami.

Zber obilnín rieši obilný kombajn so šírkou žacieho stola, ktorá je násobkom zvoleného modulu. V prípadoch bez úpravy rozchodu kolies obilného kombajna je jeho stopa vždy širšia než stopy použitých traktorov. Ak sa nerieši vyprázdňovanie zásobníka mimo parcely, potom je treba upraviť aj dĺžku vyprázdňovacej závitovky tak, aby dopravný prostriedok mohol ísť po paralelnej permanentnej koľaji. Slama je drvená a rozhodená po poli, lis a nakladací voz musia byť navigované na permanentnú koľaj.

Overenie systému CTF

Jedna z rozhodujúcich otázok, ktoré sa objavia pri návrhu nových postupov, sú náklady na ich zavedenie. Pracovníci Technickej fakulty Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre založili v roku 2009 dlhoročný experiment určený na sledovanie efektu CTF, ktorý je postavený na komerčne využívanej technike bez dodatočných úprav. Cieľom je zistiť efekty CTF bez prvotných vkladov do úpravy techniky. Na parcele Vysokoškolského poľnohospodárskeho podniku (ploche 18 ha) sa využíva systém CTF postavený na module 6 m. Počas experimentu boli pestované pšenica ozimná, jačmeň jarný aj ozimný, kukurica a repka olejná. Využívajú sa bezorbové postupy so založením a využitím koľajových riadkov na prihnojovanie a chemickú ochranu. Slama je pri zbere drvená a zapravená do pôdy.

Práce po prejazdoch traktorov predstavujú 21,6 % utlačenej plochy.

Zber sa vykonáva obilným kombajnom so záberom žacej lišty 9 m, resp. s 8riadkovým adaptérom na zber kukurice. Plocha utlačená prejazdom kolies strojov je spolu 36 %. Treba však poznamenať, že stopy traktorov a kombajnu sa prekrývajú, teda zvyšná plocha prejdená kombajnom je 14,4 % a je utlačená len 1 raz v roku a to ešte v čase zberu (zvyčajne za veľkého sucha). Slama je drvená a rozhodená po poli, vyprázdňovanie zásobníkov je riešené na jednej úvrati. Žiadna ďalšia technika sa v priebehu rokov po parcele nepohybovala.

Rozdiel stavu porastu jarného jačmeňa v permanentnej koľaji v 4. roku aplikácie CTF (Foto archiv autora)
Rozdiel stavu porastu jarného jačmeňa v permanentnej koľaji v 4. roku aplikácie CTF (Foto archiv autora)

Výsledky pokusu

Ako bolo už naznačené, riadený pohyb strojov prináša efekty, ktoré sa začínajú prejavovať po určitom čase. Výrazne sa mení štruktúra pôdy. Na ploche bez prejazdov strojov (63,8 %) sa vyskytuje drobnohrudkovitá štruktúra s výrazne nižším penetrometrickým odporom. Potvrdili sa výsledky, ktoré publikujú napríklad pracovníci TF ČZU v Prahe, že infiltrácia vody je na takýchto plochách výrazne priaznivejšia oproti pôde utlačenej.

Stav pôdy potvrdzuje aj vývoj porastov. Veľmi citlivý na utlačenie pôdy je jačmeň. Už v štvrtom roku experimentu bol zreteľný rozdiel vo vývoji porastu jačmeňa na neutlačenej pôde a porastu, ktorý bol pestovaný na obrobenej permanentnej koľaji (so všetkými dôsledkami – oneskorené dozretie, vyššia vlhkosť apod.).

Podobný efekt je možné sledovať aj z rozboru vlhkosti zrna v čase zberu. Na utlačených plochách je vlhkosť vyššia, čím sa oneskoruje možnosť vstupu do porastu. Z výsledkov získaných pri pestovaní pšenice ozimnej v roku 2016 plynie, že vlhkosť zrna na neutlačenej ploche v čase zberu dosahovala 13,7 %. Na ploche permanentných koľají bola vlhkosť zrna 19,1 %. Efekt CTF (uvádzaný aj z iných zdrojov) potvrdzuje rozdielnu výšku úrody. Na neutlačenej ploche bola v roku 2016 priemerná úroda pšenice ozimnej 10,95 t/ha. V miestach permanentných koľají bola úroda o 2,7 % nižšia. Rovnaký efekt sa prejavil aj na sekundárnom produkte – výška porastu (úroda slamy) bola v priestore permanentných koľají nižšia o 2,2 %.

Záver

Problematika ochrany pôdy je široká a zdanlivo neohraničená. Základným poslaním každého dobrého hospodára, ktorý pracuje na pôde, musí byť starostlivosť o jej ochranu. Z uvedených poznatkov je zrejmé, že ochranu pôdy pred jej zbytočnou devastáciou prejazdmi techniky možno dosiahnuť aj citlivým organizovaním práce.

Príspevok vznikol s podporou projektu ITEPAg „Aplikácia informačných technológií na zvýšenie environmentálnej a ekonomickej udržateľnosti produkčného agrosystému.” ITMS 26220220014.

¹) Autoři: prof. Ing. Vladimír Rataj, PhD., Ing. Jana Galambošová, PhD. MPhil., Ing. Miroslav Macák, PhD., Ing. Marek Barát
Autor: ¹)
Foto: Archiv autorů

Nové

Úbytek účinných látek znamená úbytek přípravků

Zveřejněno 23.9. Na mysli mám samozřejmě úbytek přípravků na ochranu rostlin (dále POR). Je s podivem, že se tak děje pouze v zemědělské oblasti. Nic podobného se neděje například v průmyslu farmaceutickém, ani kosmetickém. Přitom chemie v našich životech je… jít na článek

Je recyklování vyčištěných splaškových vod v závlahách potřebné a žádoucí?

Zveřejněno 19.9. V dnešní době se hodně řeší otázka recyklace odpadních vod. Jde o to zamezit poškozování vodních ekosystémů a zatěžování životního prostředí nežádoucími cizorodými látkami označovanými jako „prioritní polutanty“. Článek přináší přehled současného… jít na článek

Zajímavé exponáty z brněnských veletrhů

Zveřejněno 21.8. Největší veletrh ve střední Evropě vždy přinese pohled na nespočet techniky různých výrobců a značek. Pár zajímavých exponátů si přiblížíme v tomto článku, dalším se podrobněji budeme věnovat v samostatných reportážích v tomto vydání a v… jít na článek