Talajkímélés korszerű mezőgazdasági gumiabroncsokkal

Kategória: Gépesítés, Növénytermesztés, Növényvédelem | 2023/04/10

A nehéz gépek gumiabroncsozású kerekei által okozott káros talajtömörödés az edafon (a talaj változó összetételű élővilága) életfeltételeinek nagyfokú romlását vonja maga után.

 A gumiabroncsozású kerekek talajtömörítő hatása

A fúvott gumiabroncsos kerekű mezőgazdasági erő- és munkagépek, valamint szállítójárművek a szántóföldi és kertészeti munkák során elkerülhetetlen talajtömörödést okoznak, melynek kiváltó okai leginkább:

• a többszöri menet azonos nyomon;
• a túl nagy kerékcsúszás;
• a nagy felületi nyomás;
• a nagy tengelyterhelés.

 Kutatók szerint egy táblán egy év alatt a termőtalaj legalább 45%-át tapossák a gépek kerekei, és ez az arány egyes művelési technológiáknál megközelítheti akár a 90%-ot is.

1.ábra. Talajtaposási „térkép” az év folyamán végzett munkaműveletek nyomán (USA modellezés)

 Ezt jól modellezi a 1. ábrán bemutatott talajtaposási „térkép”, amelyen a nyomvonalak a különböző szántóföldi munkaműveletek (talajművelés, vetés, permetezés, sorközművelés, betakarítás, terményszállítás, tápanyag-visszapótlás, stb.) során folyamatosan keletkezhetnek. A talajon történő mozgás következtében fellépő talajtömörödés és talajszerkezet rombolás olyan talajdegradációs folyamat, amely során megnő a talaj térfogattömege és ellenállása, csökken a porozitása. Utóbbi azt jelenti, hogy lecsökken a szilárd részecskék közötti üreges tér – az úgynevezett pórustér – nagysága, illetve aránya. Emiatt romlik a talaj levegő - víz - hő gazdálkodása (háztartása). A termőföld kevesebb vizet tud befogadni és tárolni, ez hátráltatja a növények fejlődését, amelynek velejárója a jelentős terméscsökkenés.

A kívánatos talajszerkezet kialakítása, a talajélet fenntartása céljából arra kell törekedni, hogy talajtípustól függően a talajok térfogattömege ne legyen nagyobb, mint 1,3-1,5 g/cm3, a porozitása ne csökkenjen 40-45% alá, és az ellenállása ne haladja meg a 2,6-2,8 kg/cm2 értéket. Az optimális állapotot elérni vagy megtartani nem könnyű feladat, különösen akkor, ha a gépekkel a nedves, mély talajt tapossuk, vagy rutinszerűen, évről évre ugyanabban a mélységben szántunk, tárcsázunk. Ennek következtében a művelési mélység alsó határán kemény réteg keletkezik, kialakul az ismert „eketalp/tárcsatalp betegség”. A nehezebb gépek ezzel egyidejűleg jelentősen tömörítik az alsóbb talajréteget is, ennek helyreállítása pedig, például talajlazítással, komoly energiafelhasználással jár. Ezért orvosi szóhasználattal élve „jobb a megelőzés, mint a műtét!”

 Mivel a mezőgazdasági gépek járószerkezete, illetve futóműve a talaj legérzékenyebb szintjét károsítja, belátható, hogy egyre fontosabb agrotechnikai igény a talajkímélés. A növénytermesztés hatékonyságának növelése érdekében, de környezetvédelmi követelmények (pl.: a belvíz, az erózió megakadályozása) miatt is fontos a talajtömörítés mértékét csökkentő, a káros talajtömörödést megelőzését elősegítő technikai megoldások alkalmazása, elsősorban az erő- és munkagépek gumiabroncsainak helyes kiválasztásával és használatával, ugyanis a talajfelszínen létrejövő taposási kár mértéke a megfelelő gumiabroncsokkal enyhíthető. E tekintetben legfontosabb paraméter a gumiabroncsok belső levegőnyomása (pb). Minél kisebb ennek az értéke, annál nagyobb a gumiabroncs és a talaj érintkezési felületén kialakuló felfekvési felület (függően az abroncs geometriai méreteitől, szerkezetétől, anyagminőségétől), és annál kisebb az általa okozott felületi- és talajnyomás.

A felületi nyomás (pf) a gumiabroncs és a talaj érintkezési (felfekvési) felületén lép fel (talpnyomásnak is nevezik), és ennek következtében alakul ki a talajnyomás (pt), amely izobar (azonos nyomású pontokat összekötő vonal) nyomásgörbék („nyomáshagymák”) mentén tömöríti az alsóbb talajrétegeket. A közepes felületi nyomás (pfk) mértéke az adott gumiabroncsra jellemző korrekciós tényező figyelembevételével határozható meg.

Tartós szántóföldi talajszondás vizsgálatok és talajszelvény-feltárások igazolják, hogy a gumiabroncsozású kerék nyomában a talajmélység függvényében háromféle tömörödési állapot jön létre. A felső, 0–30 cm-es rétegben a talajtömörödés nagysága kifejezetten a gumiabroncs belső levegőnyomásával arányos mértékű. 30–50 cm mélységben a tömörödést a belső levegőnyomás és a géptömeg egyenlő arányban okozza, míg 50 cm-nél mélyebben a tömör állapot kialakulását teljes mértékben a gép tömege befolyásolja.

 A gumiabroncsos futóművek talajtömörítő hatásának csökkentése azért is igényel külön figyelmet, mert kutatási eredmények igazolják, hogy egy hagyományos művelésű táblán, egy év alatt a talajfelszín akár 90 százalékát érheti kerékterhelés.

A belső levegőnyomás határozza meg ugyanakkor a gumiabroncsok terhelhetőségét is. A körülmények figyelembevételével kell tehát a megengedhető legkisebb belső levegőnyomást megválasztani. Mint ismert, a nagyobb átmérőjű, szélesebb gumiabroncs ugyanazt a kerékterhelést alacsonyabb (akár 0,4-0,6 bar) belső levegőnyomással képes viselni, így kifejezetten csökken a talajnyomás, kisebb lesz a talajtömörödés, javul a talaj levegő-víz háztartása (a talaj „beissza” a vizet és tud „lélegezni”), ezáltal javulnak a növényi fejlődés feltételei. A gyakorlat számára nyújt segítséget az 1. táblázatban közölt minősítés a belső levegőnyomás és a talajkímélés viszonylatában (max. 20 km/h munkasebesség esetén). Ebből látható, hogy a talaj fizikai állapota, ezzel összefüggésben a talajélet szempontjából a 2,0 bar feletti nyomás agronómiai megfontolásból mindenképpen kerülendő. A felületi nyomás csökkentésére tehát minél kisebb belső levegőnyomású és minél szélesebb profilú gumiabroncs szükséges, hogy a káros talajtömörödés ne alakuljon ki.

Régebbi megoldás a traktor tömegének nagyobb felületen történő eloszlására az ikerkerekek alkalmazása. Különösen magágykészítési, vetési munkáknál előnyösek, ugyanis csökkentik a keréknyomok által okozott talajtömörödöttség kialakulását

 1. táblázat. A belső levegőnyomás hatása a talajkímélésre (top agrar 1/1987)

 Nehéz és könnyű talajokon az izobar nyomásgörbék különbözőek. Azonos kerékterhelés esetén a száraz, tömör talajon közel kör alakúak, míg a nedves, könnyű talajon nyújtottak, ezáltal a talajnyomás mélyebben fejti ki tömörítő hatását. Az azonos nyomon járáskor, amikor például a hátsó traktorkerék, esetleg az általa vontatott gép kereke a traktor első kerék nyomában halad, az előtömörített talaj tovább tömörödik. Szilárd burkolatú úton, közúti közlekedésnél a nagyobb haladási sebesség (manapság akár 50-80 km/h) lehetősége miatt a gyári előírásoknak megfelelő belső levegőnyomást kell a gumiabroncsokba beállítani a stabil futás, a biztonságos manőverezés és az idő előtti gumikopás elkerülése miatt. A helytelen belső levegőnyomás túlmelegedéssel is járhat. (Folytatás Antos Gábor Mezőgazdasági gépek gumiabroncsai című kötetében.)

A traktorok, kombájnok, mezőgazdasági pótkocsik teljesítményjellemzői mit sem érnek, ha nem vesszük figyelembe a korszerű kerekes járószerkezetű mezőgazdasági erő- és munkagépek, járművek fontos szerkezeti elemét, a fúvott gumiabroncsokat. Különösen a traktoroknál és a magajáró betakarítógépeknél jelentős a szerepük, mivel a motorteljesítmény a hajtott kerekekre szerelt gumiabroncsokon keresztül alakul át vonóerővé. Emellett fontos a nagy teherbíró képesség, a talaj védelme, azaz a káros talajtömörödés elkerülése, és szilárd burkolatú úton a minél nagyobb sebességgel történő közlekedés lehetősége. A Mezőgazdasági gépek gumiabroncsai című digitális kiadvány a mezőgazdasági gépeken, pótkocsikon használatos gumiabroncsok alapvető szempontjait és ismereteit foglalja össze 74 oldalon, 13 táblázat és 82 színes ábra, kép segítségével. Kapható a szaktudas.hu webshopban. ITT.

Ajánlott kiadványokDr. Szente Márk, Dr. Vas Attila:
Mezőgazdasági traktorok elmélete és szerkezeteDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Horváth Béla:
Gépek a fakitermeléshezDr. Husti István:
RobottraktorokDr. Szendrő Péter (szerk.):
Mezőgazdasági gépszerkezettanEgyed Gyula:
Mezőgazdasági erő- és munkagépek

Ez is érdekelhetiFejlesztés előtt: Brojleristállók építéseBorászat: A korrupció marketingeszköz - a francia és magyar paradoxonFontos változások a földforgalmi szabályokban