Technologie konvenční i bezorebné

Ještě před několika lety převládaly při zakládání porostů polních plodin technologie vycházející z klasického zpracování půdy s orbou a následnou předseťovou přípravou prováděnou v oddělených pracovních operacích. S rozvojem minimalizačních technologií, které jsou charakteristické především sdružováním několika pracovních operací, kde je orba nahrazena mělkým kypřením půdy, došlo ke změně používaných technologií i strojů pro zakládání porostů.

Díky tomu nastala výrazná racionalizace práce s příznivým dopadem na hodinovou výkonnost strojů a samozřejmě i na oblast nákladů na jednotlivé pracovní operace. Racionální zakládání porostů je tedy využití všech předností minimálního a půdoochranného systému zpracování půdy spolu se zásadami precizního zemědělství tak, aby byl založen plně produktivní porost. V podstatě nejde o jednotlivé oddělené pracovní operace, ale o ucelenou technologii založení porostu, která respektuje tři důležitá hlediska:
l vytvoření kvalitního seťového lůžka pro osivo;
l faktor času, tedy dodržení optimálního termínu, a to jak z hlediska plodiny, tak z hlediska půdní zralosti;
l úspora pohonných hmot, času i přímých nákladů.
Správné seťové lůžko pro osivo je tvořeno dvěma půdními vrstvami – spodní ulehlou, na níž má být osivo uloženo, a vrchní kyprou vrstvou, kterou má být osivo zahrnuto. Obecně se říká: Tvrdá postýlka a měkká peřinka. Nové technologie zakládání porostů zaručují snižování utužení půdy, omezení počtu přejezdů po poli především v jarním období, kdy je půda na utužení velmi citlivá.
Technologie klasického zpracování půdy
V klasické technologii zpracování půdy se používají secí stroje buď s individuálním výsevním mechanismem, kdy pro každý vysévaný řádek je pod průběžným zásobníkem osiva umístěný výsevní váleček na průběžném hřídeli, anebo secí stroje s centrálním výsevním mechanismem pracujícím na principu přetlaku vzduchu.
Secí stroje s individuálním výsevním mechanismem jsou velice často spojovány se stroji na předseťovou přípravu půdy a vytváří tak secí kombinaci, která je nesená na tříbodovém závěsu traktoru. Díky tomuto použití je omezen záběr stroje, který je nejčastěji v rozmezí tři až čtyři metry. Jako výsevní mechanismus může být použit rýhovaný váleček nebo mnohem častěji univerzálnější váleček hrotový, který je schopen vysévat bez problémů jak velice jemná semena (jetel, vodnice, mák), tak semena velká jako bob či fazole. Regulace výsevku se provádí u hrotového válečku změnou frekvence otáčení díky převodovce umístěné v pohonu válečků. Změna může být provedena plynule nebo pomocí stupňové převodovky o velkém rozsahu.
U strojů s centrálním výsevním mechanismem se osivo pro všechny secí botky dávkuje jedním výsevním mechanismem do proudu vzduchu od výkonného ventilátoru a pak je v rozdělovači rozděleno k jednotlivým semenovodům a secím botkám.
Jelikož tyto stroje pracují s připravenou půdou, jsou použity secí botky radličkové s tupým úhlem vnikání do půdy nebo jednokotoučové secí botky s omezovači zahloubení kotouče. U některých typů radličkových secích botek lze velice jednoduše na základní secí botku umístit adaptér pro pásový výsev, kdy je osivo ukládáno do širšího pásku a rostliny tak mají větší prostor pro svůj růst a vývoj.
Minimální zpracování půdy
V systémech zpracování půdy bez orby se zvyšují nároky na stroje pro zakládání porostů. Zejména v případě, kdy nedochází k úklidu slámy, ale jen k jejímu drcení a rozptylování po povrchu půdy. Technika pro setí musí zajistit uložení osiva v požadované hloubce i při ztížených podmínkách daných výskytem rostlinných zbytků na povrchu půdy nebo i v hloubce setí. Dalším faktorem je rozdílný odpor povrchové vrstvy půdy vůči vnikání secích botek při zakládání porostů bez klasické předseťové přípravy půdy. V současné době se pro zakládání porostů v těchto technologiích ustálily následující způsoby ukládání osiva:
l Ukládání osiva jednokotoučovou nebo dvoukotoučovou secí botkou do řádků – u jednokotoučových secích botek jsou kotouče postavené šikmo ke směru řádků, čímž se docílí odsunutí části rostlinných zbytků do strany tak, aby bylo osivo uloženo do půdy, bez rizika uložení osiva „na slámu“. U některých řešení se před kotoučovou secí botku umísťují prořezávací kotouče (koltry), které mohou být rýhované nebo po obvodu zvlněné.
l Rozprostírání osiva do pásů pod zdviženou zeminu a rostlinné zbytky – používají šípové radličky s ostrým úhlem vnikání do půdy, uspořádané v několika řadách. Osivo je dopravováno proudem vzduchu pod proud radličkami zvednuté zeminy.
l Ukládání osiva do rýh vytvořených dlátovými secími botkami – dlátová secí botka je vedena pomocí opěrného kola, které zajišťuje rovnoměrnou hloubku ukládání osiva do rýhy vytvářené dlátem secí botky.
Většina secích strojů pro zakládání porostů v půdoochranných technologiích je vybavena centrálním zásobníkem a centrálním dávkovačem osiva. Pro dopravu osiva od dávkovače k secím botkám je využito přetlaku vzduchu. Díky velkým pracovním záběrům jsou tyto stroje řešeny jako návěsy za traktory odpovídajícího výkonu. Pracovní záběry jsou od šesti až do 18,3 metru.
Velice často se setkáme u této varianty zakládání porostů se současným ukládáním hnojiva do půdy. Hnojivo je většinou ukládáno do větší hloubky než osivo tak, aby se zabránilo přímému kontaktu osiva z hnojivem, které by jinak mělo inhibiční účinky na vzcházení rostlin. Můžeme používat hnojivo granulované, ale velice často se setkáme s variantou hnojení kapalným hnojivem (např. DAM 390).
Stroje s kotoučovými secími botkami
Využívají se zpravidla jednokotoučové secí botky postavené šikmo ke směru jízdy. Tím dochází k odsunování rostlinných zbytků stranou a omezení zatlačování rostlinných zbytků pod osivo.
Pro zajištění požadované hloubky setí slouží kopírovací kolo u každé botky. Přítlak je regulovatelný až do 2500 N na jednu botku.
Stroje s šípovými řeznými radličkami
U těchto strojů jsou šípové radličky uspořádané zpravidla ve třech řadách a osivo je pneumaticky dopravováno k secím radličkám a rozptylováno pod proud odříznuté zeminy na rovné lůžko. Zavlačovače a válce upraví zeminu a rostlinné zbytky nad osivem. Rostlinné zbytky proudí kolem slupic a nejsou vnášeny do místa uložení osiva.
Stroje s dlátovitými secími radličkami
Dlátové secí botky se využívají u strojů pro přímé setí do nezpracované půdy. Dobře vnikají i do tvrdého povrchu půdy. Ke zlepšení kvality přímého setí s využitím dlátovitých radliček byly vyvinuty rotační zavlačovače. Dlátové botky se používají i u strojů, které kombinují setí a podkořenovou výživu průmyslovými hnojivy.
Přesné setí
Samotnou podstatou přesného setí je rozmístit semena pěstované plodiny tak, aby rostliny měly dostatek vzduchu, světla a živin, tj. musí být rozmístěna v půdě jak v horizontálním, tak i ve vertikálním směru rovnoměrně. Kvalitní založení porostu vytváří předpoklady k dosažení vysokých výnosů, ovlivňuje použití mechanizačních prostředků při ošetřování a sklizni plodin. Při přesném setí plodin do půdy, která byla zpracována půdoochrannou technologií, jsou zvýšené nároky jak na výsevní jednotku, tak i na semeno. Tyto nároky jsou dány samotnou podstatou půdoochranné technologie, kde půda takto zpracovaná vykazuje jiné vlastnosti než půda zpracovaná konvenční metodou, tedy orbou.
Aby práce přesných secích strojů byla kvalitní, musíme po zjednodušeném mělkém zpracování půdy zajistit rovnoměrné rozptýlení podrcené slámy a rozmetání plev a úhrabků především po sklizni obilnin a řepky. Dalšími podmínkami jsou nízké strniště předplodiny a rovnoměrná hloubka setí, které lze zajistit jen vysokými nároky na předchozí zpracování půdy s efektem urovnání povrchu půdy. Při nekvalitně podrcené slámě nebo při výskytu shluků slámy po mělkém zpracování půdy může dojít k tomu, že se osivo uloží na slámu zapravenou do hloubky setí. To může vést ke zhoršenému přívodu vody k osivu a ke zhoršení klíčení osiva vlivem inhibičních účinků meziproduktů při rozkladu slámy v půdě.
Obecné požadavky na přesné secí stroje:
l přesné uložení osiva s co nejnižším počtem vynechávek či dvojáků,
l pravidelné uklání osiva do rýhy bez jeho odvalování po dopadu,
l dodržování hloubky setí pro stejnoměrné zakrytí zeminou,
l správné uložení osiva a utužení půdy po zasetí pro navázaní kapilárního vzlínání půdní vody.
Při přesném setí rozeznáváme u výsevních ústrojí tři pracovní fáze: nabírání, výpad, ukládání a stabilizace semen v půdě. Nabírání semena do nabírací jednotky vychází z požadavku zachytit jen jedno semeno. V tomto případě hovoříme o jednoduchém nabírání, které je právě požadováno. V ostatních případech jde o chybnou činnost výsevního mechanismu – vícenásobný náběr (tzv. dvoják, troják), popřípadě vynechávku. Tato skutečnost by neměla v žádném případě nastat. Tento požadavek je ovlivňován velikostí a vlastnostmi prostoru pro semeno, rozměry použitých semen, rychlostí pohybu nabírací jednotky v nabíracím úseku, polohou nabírací jednotky, hodnotou podtlaku nebo přetlaku vzduchu a činností stíracího zařízení v přímé závislosti na druhu výsevního ústrojí.
Při výpadu semena z výsevního ústrojí působí na semeno obvodová rychlost výsevní jednotky a pojezdová rychlost stroje. Směr výpadové rychlosti semena je dán součtem obou rychlostí. Aby nedocházelo k druhotnému pohybu semena při jeho dopadu do vytvořené brázdičky, je bez ohledu na povrch a druh půdy třeba, aby směr výsledné rychlosti semena ve vztahu k půdě byl přibližně svislý. Splnění tohoto požadavku omezuje pracovní rychlost stroje. S výpadem osiva souvisí i fáze ukládání semen do půdy. Za předpokladu, že semeno padá do půdy s nulovou horizontální rychlostí, nedochází k odkulování semen v řádku a rozptyl semen je minimální. Podle technologie zpracování půdy se rozdělují přesné secí stroje do dvou velkých skupin. A sice na stroje určené pro setí v konvenčních technologiích zpracování půdy a pro technologie konzervačního či půdoochranného zpracování půdy – pro setí do mulče. U těchto skupin strojů není rozdíl v konstrukci výsevního mechanismu, ale liší se zavěšení výsevních jednotek k rámu stroje a především je odlišná konstrukce secích botek.
Podle způsobu náběru osiva rozlišujeme dva základní principy – mechanický a mechanicko-pneumatický, využívající podtlaku vzduchu.
Kotoučové výsevní mechanismy
Kotoučové výsevní mechanismy jsou v dnešní době nejrozšířenějším typem výsevního mechanismu pro přesné secí stroje. Jsou určeny například k výsevu řepy, kukuřice, luskovin a zeleniny. Pracovní částí je výsevní kotouč s jamkami nebo otvory. Nabírání semen, plnění jamek nebo otvorů semeny a jejich přidržování a unášení výsevním kotoučem se uskutečňuje buď mechanicky, anebo kombinovaně mechanicko-pneumaticky, nejčastěji s podtlakovým systémem. Jestliže jsou semena nabírána jen gravitačními účinky, hovoříme o volném nabírání semen, v opačném případě jde o nucené nabírání semen, které zkracuje čas plnění a umožňuje použít vyšší pracovní rychlosti strojů.
Osivo je uloženo v zásobníku, při otáčení výsevního kotouče zapadají semena na obvodu kotouče do jamek, ve kterých jsou unášena k výpadovému otvoru. Přebytečná semena odstraňuje z povrchu kotouče stírací váleček. Tím se omezuje výsev více semen jednou jamkou. Kromě toho stírací váleček podporuje pohyb semen ve spodní části zásobníku na výsevním kotouči, a tím napomáhá lepšímu plnění jamek. Uvolňování semen z výsevního kotouče zabezpečuje nožový vyhrnovač umístěný na spodní straně výsevního ústrojí. Podle vysévané plodiny a rozměrových skupin semen se používají kotouče s různou velikostí kotoučů. Nezbytnou podmínkou je přesná kalibrace osiva.
Dalšími secími mechanismy, které lze u současných přesných secích strojů nalézt, jsou kartáčové a paprskové s prstovými přidržovači, které používá u svých strojů firma Kinze.
Mechanicko--pneumatický princip
Tento výsevní mechanismus umožňuje vysévat všechny plodiny vyžadující přesné setí. Semeno postupuje ze zásobníku k výsevnímu kotouči. Kotouč přiléhá na podtlakovou komoru, ze které je vysáván vzduch pomocí ventilátoru. Při průchodu kotouče vrstvou osiva jsou semena přisávána na otvory výsevního kotouče. Přebytečná semena stírá speciálně tvarovaná stírací lišta, jejíž poloha je nastavitelná pákou. Přisátá semena jsou unášena kotoučem až do místa výsevu ve spodní části výsevní skříně. Je přerušen podtlak otočně uloženým pryžovým válečkem. Semena vypadnou díky své vlastní hmotnosti. Měkký pryžový váleček, kromě přerušení podtlaku, vniká částečně do otvoru výsevního kotouče, čímž plní i čisticí funkci. Jestliže se semeno neuvolní, oddělí jej od otvoru stírač, který jej navíc usměrní do brázdičky.
Výsevní kotouče jsou vyměnitelné, s různým počtem a velikostí otvorů podle druhu osiva. Při volbě velikosti otvorů nestačí brát v úvahu jen velikost semena. Vhodná velikost otvorů závisí i na hmotnosti semen, jejich tvaru, drsnosti povrchu a velikosti podtlaku, kterým jsou semena přisávána k otvorům. Nevhodná volba velikosti otvorů může mát za následek ucpávání otvorů semeny.
Přesné secí stroje v konvenčních technologiích
Při klasickém zpracování půdy je povrch půdy před vlastním setím dokonale urovnaný a kyprý. Proto je většina strojů určených pro setí po klasickém zpracování půdy, především po precizně provedené předseťové přípravě, vybavena většinou radličkovými secími botkami s tupým úhlem vnikání do půdy, které v tak připravené půdě snadno vytvoří rýhu pro ukládání osiva.
Přesné secí stroje do mulče
Vzhledem k setí na konečnou vzdálenost je nutné dodržet požadovanou hloubku setí, vzdálenost osiva v řádcích a zajistit spolehlivé uzavírání rýhy pro osivo při rozdílném odporu povrchové vrstvy půdy a při výskytu rostlinných zbytků na povrchu půdy, popřípadě v povrchové vrstvě půdy. Pro setí cukrové řepy a kukuřice do mulče proto nemůžeme použít přesné secí stroje určené k setí po klasickém zpracování půdy a kvalitní předseťové přípravě půdy.
Jedním z technických řešení přesného setí do mulče je použití dvojice talířů před každou secí botkou, které odsunou rostlinné zbytky stranou. Secí botka pak vytváří rýhu pro osivo bez nebezpečí uložení osiva na vrstvu rostlinných zbytků. Nevýhodou tohoto způsobu setí je riziko vodní eroze v řádcích, odkud byly rostlinné zbytky odsunuty. Dalším možným řešením je vybavení secího stroje prořezávacím krojidlovým kotoučem. Tento kotouč prořezává půdu před secí botkou a usnadňuje tak vytvoření rýhy v půdě pro ukládání osiva. Je možné použít i kotouč se zvlněným okrajem, který prolamuje povrch půdy a vytváří širší rýhu pro secí botku. K vlastnímu ukládání osiva se pak používá dvoukotoučová secí botka nebo radličková secí botka. K zahrnování osiva se používají různě řešené válečky a zahrnovače.
Při použití kotoučů, které mají proříznout vrstvu mulče bez odhrnutí stranou, je nutné, aby mulčovací materiál byl v době setí vyschlý (odumřelý mrazem nebo umrtvený herbicidy). Suchý mulč lze snadno proříznout bez rizika zatlačení rostlinných zbytků na dno rýhy pro osivo a ohrožení polní vzcházivosti. Jako vymrzající meziplodina se velmi často používá hořčice, kterou mráz dokonale umrtví a pro jarní setí je mulč dokonale suchý.
Výhody technologií bez orby
Způsob založení porostu do značné míry rozhoduje o budoucím výnosu plodiny. Vlivem rozšíření minimalizačních a půdoochranných technologií dochází k výrazné redukci potřeby času na provedení jednotlivých pracovních operací, což se příznivě odráží v nákladech na zakládání porostů a současně přispívá k naplnění agrotechnických lhůt. Tak lze zkrátit dobu potřebnou na provedení pracovních operací a založit porost v optimálním termínu. Na druhou stranu lze založit i porosty po předplodinách, po kterých to nebylo v systému konvenčního zpracování půdy z časového hlediska možné.
Pro úspěch technologií bez orby je nutné věnovat velkou pozornost již sklizni předplodiny, aby došlo k rovnoměrnému rozptýlení rostlinných zbytků na povrchu půdy bez jejich shluků, které by pak negativně ovlivňovaly kvalitu založení porostu i jeho růst a vývoj. Zároveň je nutné zajistit, aby technika při sklizni a odvozu úrody z pole nevytvořila hluboké kolejové stopy, které by měly negativní vliv na kvalitu založení porostu především při výsevu plodin vyžadujících přesné setí.
Ale i stroje pro setí v klasických technologiích mají svoji budoucnost zajištěnou. Především na půdách, kde nelze orbu nahradit adekvátním způsobem zpracování půdy tak, aby nedocházelo k degradaci půdních vlastností.

Ing. Jiří Mašek
Česká zemědělská univerzita v Praze, Technická fakulta, katedra zemědělských strojů