Przygotowanie ciężkich, a czasami także średnich gleb do siewu może stanowić wyzwanie. W odpowiedzi na te potrzeby, coraz większą popularność zdobywają agregaty uprawowo-siewne. Kluczowym elementem takich maszyn jest siewnik, jednak bez odpowiednich narzędzi uprawowych poprzedzających go, trudno zapewnić ziarnu optymalne warunki do kiełkowania i późniejszego wzrostu. Niniejszy artykuł przybliża aktywne narzędzia uprawowe stosowane w zestawach z siewnikami oraz towarzyszące im wały uprawowe.
Aktywne narzędzia uprawowe: Brona wirnikowa i wahadłowa
Wśród aktywnych narzędzi uprawowych najczęściej spotykaną formą jest brona wirnikowa. Jej elementy robocze to obracające się w osi poziomej zęby, które intensywnie mieszają glebę i rozbijają bryły. Brona wirnikowa znajduje zastosowanie głównie na glebach ciężkich i średnich; na glebach lżejszych może prowadzić do nadmiernego rozpylenia. Może być używana zarówno do uprawy po orce, jak i do uprawy bezpośredniej. Główną wadą tej maszyny jest wysokie zapotrzebowanie na moc.
Alternatywą jest brona wahadłowa, składająca się z dwóch listew z zębami poruszających się naprzemiennie ruchem wahadłowym, prostopadle do kierunku jazdy. Ze względu na delikatniejsze oddziaływanie na glebę w porównaniu do brony wirnikowej, brona wahadłowa jest zalecana do stosowania po orce. Najczęściej znajduje zastosowanie na glebach średnich, ale spotykana jest także na lżejszych. Brony wahadłowe charakteryzują się mniejszym zapotrzebowaniem na moc i są lżejsze od swoich wirnikowych odpowiedników, a także mniej podatne na uszkodzenia. Jednakże, delikatniejsze traktowanie gleby, będące ich zaletą, może być również wadą. Obecnie trudno znaleźć producentów oferujących brony wahadłowe do zastosowań rolniczych, ponieważ rolnicy preferują brony wirnikowe do gleb ciężkich, a do gleb lżejszych wybierają narzędzia bierne o niższym zapotrzebowaniu na energię. Brony wahadłowe dostępne są głównie na rynku maszyn używanych.
Glebogryzarka - zastosowanie i ograniczenia
Elementami roboczymi glebogryzarki są wygięte noże osadzone na poziomym wale, ustawionym prostopadle do kierunku jazdy. Glebogryzarkę można stosować do uprawy gleby po orce, jak i bez wcześniejszej uprawy płużnej. Ze względu na wysokie zapotrzebowanie na moc i ryzyko rozpylania gleby, glebogryzarki są częściej wykorzystywane w ogrodnictwie niż w rolnictwie.
Przyrządy do zagęszczania i wyrównywania gleby: Wały uprawowe
Podczas uprawy i siewu w jednym przejeździe niezbędne jest zastosowanie wału. Jego głównym zadaniem jest wtórne zagęszczenie gleby na głębokości siewu, a także wyrównanie powierzchni pola i pokruszenie brył pozostałych po narzędziu uprawowym. Wybór odpowiedniego rodzaju wału powinien być podyktowany przede wszystkim rodzajem gleby występującej w gospodarstwie.
Rodzaje wałów uprawowych i ich charakterystyka
- Packer: Składa się z gładkiego cylindra z przyspawanymi zębami. Jest to popularny wał w agregatach uprawowo-siewnych ze względu na swoją uniwersalność. Packer skutecznie zagęszcza glebę zarówno na glebach ciężkich, jak i lekkich, niezależnie od poziomu wilgotności.
- Wał oponowy (gumowy): Uniwersalny wał, sprawdzający się na różnych rodzajach gleb. Jest odporny na przyklejanie się ziemi. Jego działanie polega głównie na ugniataniu, a w mniejszym stopniu na rozbijaniu brył.
- Crosskill: Składa się z pierścieni z wypustkami po bokach. Zalecany na gleby średnie i ciężkie, zapewnia dobre wtórne zagęszczenie gleby i jednocześnie bardzo dobrze kruszy bryły. Jego wadą jest podatność na zalepianie się, co ogranicza jego przydatność na glebach wilgotnych.
- Wał kołeczkowy (palcowy): Odmiana Crosskilla, pozbawiona wady zalepiania się. Posiada większe odległości między bocznymi kołeczkami niż tradycyjny Crosskill, a same kołeczki mają przekrój w kształcie klina.
- Cambridge: Zbudowany z naprzemiennych pierścieni gładkich i zębatych, przy czym pierścienie zębate mają większą średnicę. Wał ten doskonale nadaje się do ciężkich gleb, w tym wilgotnych, dzięki wysokiej odporności na oklejanie. Skutecznie zagęszcza glebę i wyrównuje powierzchnię pola.
- Wał strunowy: Składa się z prętów lub rur (wał rurowy) przyspawanych do tarcz. Pręty mogą mieć różny kształt przekroju. Ten typ wału dobrze kruszy bryły, ale słabo ugniata glebę. Rekomendowany na gleby lekkie i średnie; na glebach ciężkich jego efektywność może być niezadowalająca.
Oferta producentów agregatów uprawowo-siewnych
UNIA GROUP
Firma UNIA GROUP oferuje trzy modele agregatów uprawowo-siewnych z aktywnymi narzędziami uprawowymi, opartych na bronie wirnikowej Hermes. Standardowo Hermes jest wyposażony w wał Packer, z możliwością zamiany na wał gumowy. Brona posiada proste noże o długości 280 mm, a dwuzakresowa przekładnia główna pozwala na zmianę prędkości obrotowej wirników, a tym samym intensywności pracy. Brona przeznaczona jest na gleby ciężkie i średniozwięzłe. Hermes wyposażony jest w sprzęg hydrauliczny do zawieszenia siewnika, co umożliwia podnoszenie siewnika nad wał i bronę na uwrociach, zmniejszając zapotrzebowanie na udźwig podnośnika. Rozwiązanie to może wydłużać czas nawrotów, ale pozwala na zastosowanie prostszego i tańszego siewnika mechanicznego o identycznej szerokości roboczej co część uprawowa. Dostępny jest fabryczny zestaw Eco Active z siewnikiem Polonez, wyposażonym w 550-litrową skrzynię nasienną i redlice talerzowe.
UNIA oferuje również zestaw z mechanicznym siewnikiem nabudowanym pod nazwą Plus 700/3. Najnowszą propozycją jest agregat uprawowo-siewny Focus z nabudowanym siewnikiem pneumatycznym, w którym ziarno jest dzielone mechanicznie za pomocą kołeczkowych aparatów wysiewających, a następnie transportowane pneumatycznie.
AMAZONE
Amazone prezentuje dwie serie bron wirnikowych w różnych szerokościach roboczych. Seria KE jest przeznaczona do uprawy gleby zaoranej lub w mulcz, pod warunkiem, że gleba nie jest zbyt zbita. Zęby tej brony są zamocowane sprężynowo, co chroni je przed uszkodzeniem. Brona KE jest lekka - waży 850 kg w wersji 3-metrowej. Duża przestrzeń między zębami a osłoną ułatwia pracę z dużą ilością słomy.
Model KG, określany jako kultywator wirnikowy, charakteryzuje się wysoką wytrzymałością. Posiada mocny profil wannowy, grubsze wałki i mocniejsze zęby niż KE. Wyposażony jest w łukowato wygięte „zęby ciągnące”, ułatwiające zagłębianie się narzędzia w glebie. Wersja Super może być opcjonalnie wyposażona w hydrauliczny układ zmiany głębokości pracy i chłodnicę oleju. Szerokie wersje są dwuczęściowe i posiadają możliwość hydraulicznego składania do szerokości transportowej 3 m.
Brony Amazone można łączyć w agregaty z wałami i siewnikami. Dostępne są trzy serie siewników pneumatycznych, w tym jeden ze zbiornikiem zawieszanym z przodu ciągnika - Avant. Możliwe jest również zastosowanie siewnika mechanicznego serii AD3.
SULKY
Sulky oferuje dwie serie bron wirnikowych. Lżejsze modele: Cultiline HR 250.14 i 300.14, przeznaczone są do pracy na glebach średnich. Liczba 14 w oznaczeniu modelu oznacza możliwość współpracy z ciągnikiem o mocy maksymalnej 140 KM, choć w sprzyjających warunkach może wystarczyć nawet 70-konny traktor. Seryjne wyposażenie obejmuje wał napędowy, włókę, wał Packer oraz zestaw dodatkowych kół zębatych do zmiany prędkości obrotowej wirników.
Pozostałe modele Cultiline HR są przeznaczone do pracy w cięższych warunkach i mogą współpracować z ciągnikami o mocy do 260 KM. Ich wyposażenie jest zbliżone do mniejszych modeli, z tą różnicą, że wał Packer ma powiększoną średnicę z 460 do 550 mm.
Na bronach mogą być nabudowane różne siewniki, w tym trzy wersje siewników pneumatycznych Xeos, siewnik Reguline oraz mechaniczny Tramline XC. Za dopłatą brona może być wyposażona w hydropak do zawieszenia dowolnego siewnika.
KUHN
Kuhn oferuje szeroki wybór 6 serii bron wirnikowych, obejmujących 21 modeli. Najmniejsze mają szerokość 1,2 m, a największe - 6 m i są składane hydraulicznie. Cztery serie maszyn sztywnych różnią się wytrzymałością elementów; każda kolejna seria jest lepiej wzmocniona i przeznaczona na trudniejsze warunki pracy. Przykładowo, modele 3-metrowe różnią się masą. Seria 1004, przeznaczona do najcięższych zadań, posiada wannę o grubości ścian 8 mm i wzmocnione napędy. Dostępne są trzy rodzaje zębów: standardowe, o przedłużonej żywotności (Durakuhn) oraz Optimix do pracy na ściernisku. Najcięższa brona jest standardowo wyposażona w system Fast-Fit do szybkiej wymiany zębów.
Kuhn oferuje bogaty wybór wałów do każdej brony. Maszyny są również przystosowane do nabudowania na nich siewników pneumatycznych i mechanicznych.
KVERNELAND
Kverneland oferuje na polskim rynku cztery serie bron wirnikowych, w tym serię współpracującą z ciągnikami o mocy do 350 KM. Dno wanny znajduje się w dużej odległości od uchwytu zęba, co zapewnia swobodny przepływ resztek pożniwnych, ziemi i kamieni. W modelach przeznaczonych na najcięższe warunki wanna wykonana jest z blachy o grubości 10 mm. Wybrane modele mogą być wyposażone w zęby o specjalnym kształcie Pro-fit, przeznaczone do pracy w ekstremalnych warunkach, umożliwiające pracę bezpośrednio na ściernisku z dużą ilością resztek pożniwnych. Opcjonalnie każdy model może być wyposażony w system mocowania zębów Quick-Fit, umożliwiający wymianę elementów roboczych bez użycia narzędzi.
Podobnie jak inni producenci, Kverneland oferuje w zestawie z broną różne wały i możliwość współpracy z różnymi siewnikami.
LEMKEN
Lemken oferuje brony wirnikowe Zirkon 8 i Zirkon 10. Zirkon 8 jest lżejszy i posiada modułową konstrukcję; wanna i pokrywy są zespawane, co zwiększa trwałość maszyny. Broną można pracować z tyłu lub z przodu ciągnika, a za dopłatą dostępny jest wydźwig hydrauliczny. Zirkon 10 to maszyna przeznaczona na ciężkie warunki glebowe, obejmująca również szerokie modele składane hydraulicznie. Wszystkie Zirkony mają dwustopniową skrzynię przekładniową i możliwość odwrócenia obrotów wirników. Współpracują z niemal wszystkimi siewnikami w ofercie Lemkena.
Podsumowanie: Wybór narzędzi uprawowych i wałów
Rynek aktywnych narzędzi uprawowych w Polsce jest bardzo bogaty, choć pod względem rodzajów maszyn wybór jest ograniczony głównie do bron wirnikowych. Dostępne są także glebogryzarki, ale występują one jako samodzielne maszyny. Kluczowe przy wyborze jest uwzględnienie warunków panujących na polach, a większość producentów oferuje modele różniące się przystosowaniem do konkretnych warunków glebowych. W przypadku wątpliwości, zaleca się wybór solidniejszego modelu, aby uniknąć awarii w intensywnym okresie prac polowych.
Ważny jest również odpowiedni dobór wału, zależny od warunków polowych. Co do siewników, nie zawsze konieczny jest wybór całego zestawu jednego producenta. Celem jest wykonanie tylko niezbędnych zabiegów uprawowych, zapewniających roślinom optymalne warunki wzrostu i rozwoju, przy jednoczesnym zminimalizowaniu ich liczby.
Z praktyki rolniczej wynika, że na większości gleb w Polsce, przy prawidłowo wykonanej orce, zastosowanie biernych agregatów doprawiających pozwala przygotować rolę do siewu przy znacznie niższych kosztach niż przy użyciu aktywnych agregatów. Jednakże, gleby ciężkie, zwięzłe, pylaste oraz suche gliniaste wymagają narzędzi o bardziej energicznym działaniu, takich jak brony wahadłowe, wirnikowe z elementami roboczymi o pionowej osi obrotu i brony rotacyjne z poziomą osią obrotu. Gleby ciężkie powinny być doprawiane bronami aktywnymi w jednym przejeździe roboczym.
Brony wahadłowe są przeznaczone do przedsiewnego przygotowania roli na glebach średnich. Dobrze wyrównują glebę, mieszają nawozy, są odporne na kamienie, mają zwartą budowę i nie wymagają dużej mocy. Stosowana skrzynia przekładniowa umożliwia uzyskiwanie od 450 do 830 cykli na minutę. Ten typ brony nie jest już produkowany w Polsce i Europie, a dostępne są głównie maszyny używane. W celu zmniejszenia uszkodzeń zębów w przypadku napotkania kamieni, stosuje się sprężyste belki mocujące.
Brony wirnikowe stanowią najszerszą grupę produkowanych i użytkowanych aktywnych maszyn uprawowych. Szeroki zakres prędkości obrotowej wirników pozwala na przygotowanie każdej gleby do siewu w jednym przejeździe roboczym. Lepiej sprawdzają się w technologii uprawy klasycznej (orkowej) niż bezpłużnej. Mogą być wyposażone w noże o małym i dużym kącie natarcia. Elementy robocze tych bron, o pionowej osi obrotu, poruszają się po cykloidalnych torach. Obroty wirników mieszczą się w granicach od 200 do 450 obr./min. Brony wirnikowe intensywnie kruszą glebę, rozbijają bryły, niszczą rozłogi chwastów i mieszają nawozy mineralne. W wyniku mieszania gleby powstaje mieszanina części drobnych i grubych, co może zmniejszać wilgotność gleby w otoczeniu nasion i narażać powierzchnię gleby na rozmycie. Za broną umieszczona jest belka wyrównująca, przygotowująca glebę do równomiernego ugniecenia przez współpracujący wał typu Packer.
Kultywatory wirnikowe, jako odmiana bron wirnikowych, posiadają te same zalety, a dodatkowo charakteryzują się wytrzymalszym profilem wannowym, większą średnicą wałków i mocniejszymi „zębami na chwytanie”. Duże przejście nad wspornikami zębów zapobiega zapychaniu maszyny, nawet przy zużytych zębach. Nierówności pola i większe ilości słomy nie prowadzą do zapchania, a wirnikowe nośniki narzędzi zapobiegają zakleszczaniu się kamieni. Zbite, ciężkie gleby są rozluźniane przez gruber wirnikowy, który jednocześnie intensywnie miesza glebę ze słomą. Głębokość roboczą grubera wirnikowego ustawia się poprzez przełożenie czworokątnego sworznia mimośrodowego.
W niektórych bronach noże mogą być szybko przestawione z pozycji „z tępym kątem natarcia” na pozycję „z ostrym kątem natarcia”, co rozszerza zakres stosowania bron wirnikowych o uprawki pożniwne i mulczowanie. Innowacyjne rozwiązanie w bronach firm takich jak Kverneland, Rabe, Amazone to wymiana noży bez użycia klucza, poprzez odblokowanie zawleczki i wyjęcie sworznia.
Niektóre firmy, np. Amazone, stosują sprężynowe zabezpieczenie zębów, umożliwiające ich odchylanie w przypadku najazdu na kamień. Brony wirnikowe i kultywatory wirnikowe mogą być stosowane do bezpłużnej uprawy roli, przy czym kultywatory wirnikowe lepiej mieszają materiał organiczny z glebą. „Zęby na chwytanie” kruszą glebę od dołu, zapobiegając jej rozsmarowywaniu. Duże części ziemi są odrzucane dalej niż małe, co powoduje koncentrację drobnej gleby w dolnej strefie uprawianej, podczas gdy większe bryły pozostają na powierzchni. Nasiona trafiają w obszar gleby z gruzełkami, które chronią ją przed zamulaniem, wysychaniem, erozją i zapewniają cień wschodzącym roślinom.
Brony aktywne mogą pracować na głębokości do 27 cm, a kultywatory wirnikowe jeszcze głębiej. Brony rotacyjne z zębami na wale o poziomej osi obrotu (rototilery) nadają się do uprawy przedsiewnej w ciężkich i suchych glebach. Ze względu na poziomą oś wału i słabe wyrównywanie nierówności pola po orce, bardziej przydatne są do bezpłużnej uprawy gleby. Liczba obrotów wału w tej bronie może być zmieniana w zakresie od 100 do 400 na minutę. Zastosowanie zęba klinowego, np. w rototilerze firmy RAU, wykonanego ze stali borowanej, pracującego prostopadle do kierunku jazdy, wzrusza glebę, intensywnie kruszy i spulchnia, chroniąc jej strukturę i nie zmniejszając chłonności wody.
Zaletą bron aktywnych jest szeroki zakres regulacji efektu uprawy, m.in. poprzez zmianę liczby obrotów WOM, przełożenie w skrzyni napędowej, zmianę prędkości roboczej. Końcowy efekt uprawy można również zmienić wałami, służącymi do wtórnego zagęszczenia gleby i regulacji głębokości pracy brony. Wały powinny być odpowiednio dobrane do rodzaju stanowiska: na glebach średnich wystarczająco skutecznie pracuje wał strunowy lub rurowy, na glebach lżejszych powinien być stosowany wał o większej średnicy, a na glebach ciężkich - wał zębowy lub Crosskill. W agregatach z siewnikami rzędowymi stosuje się wały oponowe lub wąskie wały pierścieniowe.
Brony aktywne mogą być wyposażone w głębosze lub kultywatory o łapach sztywnych, co pozwala na wzruszenie podglebia i spulchnienie wierzchniej warstwy gleby. Wysokie prędkości obwodowe elementów roboczych (od 3 do 7 m/s) zapewniają bardzo dobre kruszenie i mieszanie gleby. Prędkość robocza wynosi od 4 do 6 km/h. Należy jednak pamiętać, że brony aktywne mogą prowadzić do zniszczenia struktury gruzełkowatej i rozpylenia gleby, co sprzyja erozji i zaskorupianiu się roli.
Brony aktywne (agregaty) mają mniejszą wydajność w porównaniu do agregatów biernych - średnio 2-3-krotnie. Użycie wiosną agregatów aktywnych jest uzasadnione tylko na przesuszonych ciężkich glebach oraz po niestarannie wykonanej orce. Zastosowanie agregatów aktywnych jest niewskazane na ciężkich madach, ponieważ mogą zniszczyć ich strukturę. Jedynym racjonalnym rozwiązaniem jest zastosowanie agregatu uprawowo-siewnego biernego, gdy gleba jest w optymalnym stanie. Brony aktywne lepiej sprawdzają się podczas przygotowania gleby pod siew roślin głęboko korzeniących się, takich jak rzepak, buraki cukrowe, warzywa korzeniowe. Nie należy ich stosować na glebach torfowych ani zlewnych.
W okresie suchej wiosny lub jesieni na glebach z tendencją do silnego zbrylania się należy stosować brony aktywne z wałem zębatym i siewnikiem zbożowym. Ze względu na duże obciążenie podnośnika w ciągniku, do łączenia siewników z aktywnym zestawem uprawowym stosuje się specjalne sprzęgi sterowane hydraulicznie, umożliwiające unoszenie siewnika w położeniu transportowym ponad bronę.