Úvod / Informácie / Stroje a zariadenia / Príprava pôdy a pestovanie plodín

Rozhadzovače priemyselných hnojív

04-07-2017
S použitím dostupných materiálov spracoval: doc. Ing. Jozef Ďuďák, CSc. | jozef.dudak@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

V oblasti poľnohospodárskej techniky je a bude snahou výrobcov prispôsobovať  svoju ponuku pre nové technologické trendy, o čom svedčia mnohé stroje využívajúce tak systémy šetrnejšie k prírodnému a pracovnému prostrediu, ako aj prvky informačných technológií. Kým pred niekoľkými rokmi boli takéto stroje predstavované na svetových výstavách poľnohospodárskej techniky ako ojedinelé novinky, dnes možno hovoriť o ucelených strojových a technologických systémoch, v ktorých majú často svoje zastúpenie aj viacerí výrobcovia.

V oblasti dávkovania a aplikácie priemyselných hnojív sú ponúkané rozhadzovače priemyselných hnojív, ktoré umožňujú tak rovnomerné ako aj lokálne diferencované (variabilné) dávkovanie v závislosti od okamžitých požiadaviek pestovaných rastlín. Pri uplatňovaní princípu lokálne diferencovaného (variabilného) hnojenia sa vychádza z predpokladu, že na scelených pozemkoch o veľkej výmere sa prejavuje heterogenita pôdnych vlastností obsahom živín počínajúc a pôdnou štruktúrou končiac. Heterogenita obsahu živín v pôde v rôznych častiach pozemku je dôležitým argumentom pre používanie tohoto princípu aplikácie hnojív.

Odstredivé rozhadzovače tuhých priemyselných hnojív

Stav súčasnej techniky pre hnojenie tuhými priemyselnými hnojivami je možné jednoducho charakterizovať jasnou nadvládou strojov vybavených dvojkotúčovým odstredivým mechanizmom. Ten sa vďaka intenzívnemu firemnému aj univerzitnému výskumu dostal na veľmi vysokú technickú úroveň. Stroje od vedúcich výrobcov dovoľujú aplikáciu takmer všetkých druhov hnojív s veľmi vysokou presnosťou do pracovnej šírky záberu nad 24 m a u hnojív s veľmi dobrou aplikovateľnosťou sú dosahované aj zábery nad 36 m. Požiadavka na čo najvyššiu rovnomernosť aplikácie je dnes z pohľadu techniky splnená. Približne 80 % všetkých hnojív je aplikovaných práve pomocou dvojkotúčových aplikačných mechanizmov.

Podstatnou charakteristikou týchto strojov je plynulé nastavenie pracovného záberu v širokom rozsahu, automatické dávkovanie hnojiva, napríklad on-line kalibrácia pomocou integrovaného vážiaceho mostíka, rovnako ako elektronicky riadené zariadenia pre hraničnú aplikáciu. Samozrejme, že vysoká výkonnosť a zlepšený komfort obsluhy zodpovedá novým systémom rozptylu pre dvojkotúčové mechanizmy, ktoré umožňujú plošne diferencované hnojenie variabilnou dávkou hnojiva bez nutnosti meniť ručne nastavenia či priamo vymieňať aplikačné kotúče alebo lopatky. Stroje vybavené GPS umožňujú automatické navádzanie do pracovného záberu tak, že eliminujú prehnojovanie na hraniciach pozemkov, prípadne prehnojovanie nadmerným prekrývaním záberov susedných jázd. Za inovácie v tejto oblasti sú pravidelne udeľované ocenenia na renomovaných výstavách poľnohospodárskej techniky.

Rozhadzovače tuhých priemyselných hnojív aplikujú hnojivo celoplošne, alebo iba k rastlinám. Pracovná šírka je závislá od typu rozhadzovacieho ústrojenstva a môže byť zhodná alebo väčšia ako je šírka stroja. Rozhadzovače majú zabezpečiť rovnomerné rozhodenie hnojiva na povrch pôdy (plošná aplikácia) alebo priamo k rastlinám (prihnojovanie do riadkov alebo medziriadkov). Z technologického hľadiska aplikovanie hnojív na pôdu alebo do pôdy môže prebiehať gravitačným spôsobom alebo núteným rozhadzovaním. Pri gravitačnom spôsobe hnojivo padá vplyvom gravitácie na zem, pričom pracovný záber stroja je menší alebo rovný šírke ramien stroja. Pri nútenom spôsobe sa hnojivo rozptyľuje vplyvom udelenej mu kinetickej energie najmä využitím odstredivej sily (odstredivé rozhadzovače) a silným prúdom vzduchu (pneumatické rozhadzovače).

V poľnohospodárstve využívané rozhadzovače tuhých priemyselných hnojív delíme do viacerých podskupín, kvôli ich rozdielnym funkčným častiam. Najväčšie zastúpenie na trhu majú kotúčové alebo inak povedané odstredivé rozhadzovače priemyselných hnojív v nesenom prevedení.

Každý rozhadzovač je tvorený nosným rámom, násypkou pre hnojivá a rozhadzovacím ústrojenstvom. Ďalšie súčasti rozhadzovačov sú napr. záchytný rošt alebo načuchrávač.

Rozhadzovacie ústrojenstvá pozostávajú buď z jedného, častejšie však z dvoch rozhadzovacích kotúčov. Modely s jedným rozhadzovacím kotúčom sú  používané pri traktoroch s malým výkonom, prípadne na malých plochách napríklad v záhradách, sadoch a v komunálnej technike.

Väčšiu výkonnosť, vyššiu presnosť aplikácie a rôzne variácie nastavenia ponúkajú rozhadzovače s dvoma rozhadzovacími kotúčmi. Tieto rozhadzovače sú vybavené väčším zásobníkom hnojiva, ktorý už ako príslušenstvo obsahuje ochranné sito, ktoré zabezpečuje homogenitu materiálu a taktiež v oblasti výsypného otvoru nájdeme aj načuchrávač, ktorý zabraňuje vzniku tzv. klenby v násypke a zabezpečuje plynulý posuv hnojiva. Samotné rozhadzovacie ústrojenstvo je tvorené dvojicou rotujúcich kotúčov (diskov s lopatkami), ktoré zabezpečujú rovnomerný rozptyl hnojiva.

Pri tom je dôležité ešte uviesť spôsoby pohonu týchto kotúčov. Ten môže byť elektrický u malých a špeciálnych rozhadzovačov a mechanický od vývodového hriadeľa traktora s použitím prevodov. Ďalšou možnosťou pohonu, využívaného pri rozhadzovačoch určených na presné poľnohospodárstvo je hydraulický pohon. Je napájaný buď priamo z hydraulického okruhu traktora, alebo kombinovaným systémom, kde od vývodového hriadeľa je poháňané mechanické hydraulické čerpadlo, ktoré následne zaisťuje hydraulický pohon kotúčov.

Zvyšovanie kapacity zásobníka rozhadzovača je limitované zdvihovou silou traktora, a tak nemožno zväčšovať objemy zásobníkov do nekonečna. Riešením prinášajúcim pozoruhodné výhody sú agregácie neseného rozhadzovača s prekladacími vozmi o objemoch 4000, 6500 a 9000 litrov. Ide o stroje zvlášť navrhnuté pre tieto účely. Široké pneumatiky s veľkým priemerom minimalizujú tlak na pôdu a os kolies návesu je presunutá dozadu pre rovnomerné rozloženie hmotnosti. V zadnej časti vozu je kompletná príprava pre zavesenie rozhadzovača (trojbodový záves, vývodový hriadeľ). Kontinuálnu prekládku z voza do zásobníka rozhadzovača zabezpečuje hydraulicky poháňaný lopatkový dopravník. Výhody tohto spojenia sú nasledovné:

  • na veľkých plochách sa časové straty pri nakládke znižujú minimálne na jednu tretinu, pri menších výmerách parciel či blízkych pozemkoch navyše odpadá nutnosť použitia ďalšieho dopravného prostriedku. Nakládku možné efektívne zabezpečovať na stredisku alebo priamo u dodávateľa hnojív,
  • veľká kapacita zásobníka nezaťažuje zbytočnými chybami následnú aplikáciu (ideálne použitie rozhadzovača s váhou),
  • možnosť viacúčelového použitia prekladacieho vozidla (plnenie sejačky, preprava ďalších materiálov).

Pneumatické výložníkové rozhadzovače

Okrem odstredivých rozhadzovačov sa výrobcovia opäť vrátili aj k pneumatickým výložníkovým rozhadzovačom. Táto rozhadzovače sú vhodné do veľkých poľnohospodárskych podnikov, predovšetkým vďaka svojej veľmi vysokej plošnej výkonnosti. Ich výkonnosť nie je závislá na kvalite hnojivá a aj pri vetre dosahujú vysokú priečnu rovnomernosť aplikácie a zároveň umožňujú hnojenie podľa lokálnych podmienok a požiadaviek pozemku z hľadiska zásobenosti živinami. Návesný pneumatický rozhadzovač (s pracovnou šírkou až 36 m) má spravidla šesťdielný aplikačný rám s oddeleným nastavovaním a ovládaním aplikovaného množstva pre každú časť rámu individuálne. Každý zo šiestich dávkovačov môže byť ovládaný vlastným rotačným hydromotorom s reguláciou otáčok. Táto koncepcia umožňuje hnojenie podľa aktuálnej požiadavky pozemku na živiny. Spája precízne, lokálne diferencované dávkovanie a rozmiestnenie hnojiva na poli s presným dávkovaním i na hraniciach pozemku s najvyššou presnosťou a výkonnosťou.

Výhodou pneumatických rozhadzovačov je predovšetkým precízne dávkovanie a aplikácia. Ďalšou výhodou oproti odstredivým rozhadzovačom je to, že ramená pneumatického rozhadzovača môžu byť vybavené predlžovacími trubicami, ktoré umožňujú presné prihnojovanie riadkových kultúr, keďže tieto trubice dovedú hnojivo priamo k požadovanej rastline.

Dávkovanie hnojiva podľa potreby pozemku a rastlín

Aby rozhadzovače spĺňali všetky požiadavky, čo sa týka agrotechnických zásahov a ochrany životného prostredia, ponúkajú výrobcovia možnosť vybaviť tieto stroje podľa požiadaviek zákazníka. Pre aplikáciu na okrajoch pozemkov sa využívajú systémy tzv. hraničného rozhadzovania, ktoré využívajú mechanický alebo hydraulický princíp nastavovania. Mechanické systémy využívajú zmenu nastavenia lopatiek toho kotúča, ktorý je bližšie k okraju pozemku. Hydraulické zariadenia sú naopak tvorené hydraulickou sklopnou clonou s usmerňovacími plechmi, ktoré sú hydraulicky sklopiteľné do pracovného priestoru daného disku a usmerňujú tak dráhu letu aplikovaného hnojiva.

Na reguláciu množstva hnojiva u dvojkotúčových odstredivých rozhadzovačov sa používajú rôzne vážiace systémy, ktoré dávkujú hnojivo buď podľa hmotnosti, alebo podľa objemového prietoku. Integrované vážiace systémy sú ponúkané už priamo jednotlivými výrobcami. Rozlišujú sa podľa počtu a umiestnenia tenzometrov a stanovenia výpadového množstva hnojiva zodpovedajúceho požiadavkám v danom mieste na pozemku. Prvotným predpokladom pre zavedenie systému je presné zmapovanie hraníc pozemku v digitálnej forme, odber pôdnych vzoriek z pozemku, ich laboratórne vyhodnotenie (táto etapa je časovo najnáročnejšia) s prevodom výsledkov do mapy zásobenosti pôdy živinami a následne vytvorenie mapy potreby hnojenie - aplikačná mapa. Pre variabilné aplikácie musí byť rozhadzovač vybavený automatickým regulačným systémom. Práca systému je založená na riadení aplikovanej dávky pomocou aplikačnej mapy, ktorá je na čipovej karte v palubnom počítači. Pomocou ďalších informácií o presnej polohe stroja na poli vyhodnocovaných prijímačom signálu GPS dokáže celý systém automaticky meniť dávku podľa potreby v konkrétnom mieste na pozemku.

Samozrejmosťou sú ďalej rôzne doplnky v podobe krycích plachiet, nadstavieb pre zväčšenie objemu násypky, alebo maličkosti ako osvetlenie alebo výstražné tabule. Stále častejšie sa stretávame s vybavením traktorov navigačným systémom, ktorý eliminuje straty spojené s nadmerným prekrývaním pracovných záberov rozhadzovačov. Takéto údaje získané v priebehu aplikácie sa dajú dokonca aj ďalej spracovávať a archivovať.

Záver

Stav techniky, predovšetkým dvojkotúčové rozhadzovacie ústrojenstvá, sa vyznačujú vysokou technickou úrovňou. Požiadavky na vysokú presnosť rozhadzovania sú dnes z technického pohľadu splnené. GPS systémami pre príjem signálu vybavené počítačové riešenia umožňujú automaticky v závislosti od polohy stroja meniť požadovanú dávku a na hraniciach pozemku umožňujú vypnutie rozhadzovania. Súčasne disponujú moderné palubné počítačové systémy automatickou dokumentáciou práce k zachyteniu rozdielnych zásahov na poli a sú previazané na softwérové riešenia podnikového manažmentu. Etablovanie predstavených systémov v praxi je dôkazom postavenia výrobcov rozhadzovačov priemyselných hnojív a ich nadpriemerného inovačného potenciálu.