Mechanizacja uprawy i doprawiania roli Uprawa gleby to zespół zabiegów uprawowych i doprawiających przeprowadzanych w celu stworzenia warunków do siewu, sadzenia, wzrostu i rozwoju roślin uprawnych. W uprawie stosuje się tzw. zabiegi płużne i uprawę popłużną, zwaną doprawianiem gleby lub bezpośrednią uprawę bezpłużną stosowaną w uproszczonej uprawie gleby. Podstawowym zabiegiem płużnej uprawy roli jest orka, która ma na celu: - przywrócenie struktury gruzełkowatej, - pokruszenie i spulchnienie gleby, - wymieszanie nawozów z glebą, - przykrycie resztek pożniwnych, nawozów zielonych, obornika. Orka wykonywana jest narzędziami zwanymi pługami. Po orce gleba jest zbyt pulchna, ma nierówną powierzchnię, zdarzają się w niej zbyt duże bryły - nie jest więc jeszcze przygotowana do siewu nasion lub sadzenia bulw. Aby właściwie ją przygotować, należy wykonać doprawianie, czyli zastosować zabiegi uzupełniające, zwane uprawkami. Zabiegami doprawiającymi glebę są: włókowanie, bronowanie, wałowanie, kultywatorowanie, spulchnianie, itp. Pługi i głębosze Podstawowym narzędziem do uprawy roli jest pług, którym wykonuje się orkę. Ze względu na źródło energii, różnorodność orek, sposób ich wykonywania, a także przeznaczenie wykonywanej orki, pługi mają różnorodną konstrukcję.
Pługi konne produkowane obecnie na zamówienie mają marginalne znaczenie, są jednak jeszcze wykorzystywane - do uprawy działek rolniczych, przez hobbystów oraz do upraw terenów górskich o większym nachyleniu stoku niż 8-12. Źródłem energii dla pługa jest współcześnie przede wszystkim ciągnik rolniczy o różnej mocy w zależności od wielkości urządzenia lub jego przeznaczenia. Podstawowym zespołem roboczym pługa jest korpus płużny, który występuje w dwóch formach lemieszowej
i talerzowej Ze względu na sposób łączenia pługa z ciągnikiem pługi ciągnikowe lemieszowe występują jako: zawieszane, półzawieszane i przyczepiane Pługi zawieszane - lżejsze o mniejszej liczbie korpusów Pługi półzawieszane - większej liczbie korpusów stosowane są do wykonywania orek na polach płaskich, pofałdowanych, częściowo zakamienionych Pługi przyczepiane - Stosowane na gruntach ornych i użytkach zielonych, pługi ciężkie o dużej liczbie korpusów wymagające bardzo dużej siły uciągu.
Konstrukcyjnie pługi są przystosowane do wykonywania orki na różnych rodzajach użytków i różnych głębokościach i orki płytkiej (podorywka - do 15 cm), orki średniej (siewna - do 25 cm), orki głębokiej (przedzimowa od 25 do 35 cm). Pługi do orek płytkich mają małe korpusy o lekkiej konstrukcji, natomiast pługi do orek głębokich są ciężkie, o masywnej konstrukcji i większej szerokości roboczej. Wykonuje się też orkę agromelioracyjną (głębokość pracy do 60 cm) specjalnymi pługami agromelioracyjnymi. Do uprawy użytków zadarnionych (łąk i pastwisk, ugorów), wymagających całkowitego odwrócenia skiby, służą pługi łąkowe. Ze względu na sposób wykonywania orki pługi są konstruowane jako zagonowe wyposażone w jednostronne korpusy (zwykle prawy). Elementem roboczym pługa jest korpus płużny. Opis elementów korpusu płużnego:
Korpus płużny zbudowany jest z lemiesza, który odcina od dołu warstwę gleby o określonej grubości i szerokości i podaje ją na odkładnicę, która kruszy ją i odwraca. Lemiesz i odkładnica stanowią jedną powierzchnię roboczą i przymocowane są do słupicy. Słupica stanowi bierny element konstrukcyjny korpusu, do którego przymocowany jest płoz, który utrzymuje pług w pozycji roboczej - likwiduje siłę poprzeczną pochodzącą od nacisku gleby na odkładnicę w płaszczyźnie poziomej oraz utrzymuje stałą szerokość orki. Na końcu płoza ostatniego korpusu przymocowana jest piętka, która stabilizuje pług w płaszczyźnie pionowej. Odkładnica może być dzielona na pierś (częściej wymienianą) i skrzydło odkładnicy, które stabilizowane jest listwą usztywniającą. Lemiesz - odcina skibę od spodu Odkładnica - kruszy i odwraca skibę Słupica - to element łączący wszystkie części korpusu z ramą pługa Płoza - utrzymuje pług w pozycji roboczej poziomej Piętka - utrzymuje pług w pozycji roboczej pionowej Rodzaj odkładnicy Czynności Zastosowanie Rysunek Cylindryczna Bardzo dobrze kruszy i miesza, bardzo słabo odwraca Gleby w dobrej kulturze, niezachwaszczone
Kulturalna Dobrze kruszy i miesza, słabo odwraca Półśrubowa Słabo kruszy, dobrze odwraca Gleby zwięzłe Śrubowa Bardzo słabo kruszy, bardzo dobrze odwraca Gleby zadarnione np. łąki, ugory Najczęściej stosuje się odkładnicę kulturalną (cylindroidalną). Oprócz odkładnic pełnych coraz częściej stosowane są ażurowe, które dzięki mniejszej powierzchni roboczej stawiają mniejszy opór (ok.10-15%). Istnieje też możliwość indywidualnego regulowania nachylenia poszczególnych pasm odkładnicy,
zalecana do stosowania na gleby ciężkie, zlewne - stawiające duże opory narzędziom wykonującym orkę. Inną odmianą są odkładnice romboidalne, które stawiają mniejszy opór pługa podczas orki, lepiej odwracają, kruszą i wyrównują powierzchnię zaoranego pola. Schemat działania odkładnicy romboidalnej: Do prawidłowego wykonania orki w różnych warunkach niezbędne jest zastosowanie pomocniczych elementów roboczych. Dodatkowe wyposażenie pługa: Krój (nożowy lub tarczowy) - odcina skibę od calizny (część niezaorana pola), stosowany przy orce ugorów, łąk, nawozów zielonych
Przedpłużek - ścina lewą górną warstwę skiby przed głównym korpusem płużnym, ułatwiając dokładne przyorywanie przez korpus płużny obornika, nawozów zielonych stosowany do wykonywania orek głębokich. Przedpłużek ułatwia przykrywanie obornika lub nawozów zielonych. Schemat działania przedpłużka:
Ścinacz listwowy - ścina róg odwracanej skiby, wcześniej zrzucając ją do bruzdy (działa bardzo podobnie jak przedpłużek, ale jest mniej energochłonny), powszechnie stosowany do orek średnich lub głębokich Pogłębiacz - służy do spulchniania dna bruzdy (likwidowania podeszwy płużnej, która powstaje po kilkakrotnym wykonywaniu orki na tę samą głębokość), bez wyrzucania warstwy na wierzch skiby. Pogłębiacz pracuje na większej głębokości niż pług, nie powoduje jednak wymieszania warstwy położonej pod skibą, a tylko jej spulchnienie. Schemat pracy pogłębiacza: Listwa dokładająca - stanowi listwowe przedłużenie odkładnicy zwykle półśrubowej i śrubowej, rzadziej kulturalnej, stosowane w celu dokładnego odwrócenia skiby.
Przy pługach podorywkowych stosowany jest mierzwnik, czyli mały obły element umieszczony za odkładnicą na słupicy, której ułatwia zsuwanie się resztek pożniwnych (głównie słomy) z odkładnicy. Dodatkowe wyposażenie pługa ułatwia prawidłowe wykonanie orki w różnorodnych warunkach polowych i zgodnie z wymaganiami agrotechnicznymi. Pługi ciągnikowe do orki zagonowej wykonywanej na polu podzielonym na zagony, to najczęściej pługi zawieszane na podnośniku hydraulicznym ciągnika rolniczego za pomocą trzypunktowego układu zawieszenia (TUZ), którego wymiary są znormalizowane.
Pług zawieszany agregatowany jest z ciągnikiem rolniczym za pomocą dwóch cięgieł dolnych. W pierwszej kolejności jest łączone cięgło lewe z osią wykorbioną pługa, następnie cięgło prawe, które ma możliwość zmiany położenia dzięki zmiennej długości wieszaka (korbka). W trzeciej kolejności łączymy za pomocą łącznika górnego stojak pługa (śruba rzymska), który może zmieniać swoją długość.
Opisane połączenia należy zabezpieczyć przed samoczynnym rozłączeniem zawleczkami sprężystymi lub zawleczkami z pierścieniami sprężystymi. Pług połączony z ciągnikiem nie powinien mieć możliwości wychyleń bocznych względem ciągnika, dlatego należy napiąć boczne łańcuchy usztywniające cięgła dolne tak, aby pług nie reagował na drobne ruchy i skręty kierownicy.
Pługi półzawieszane lub przyczepiane agregatowane są z ciągnikiem tylko przy pomocy cięgieł dolnych - tylna część pługa podparta jest kołem jezdnym: Pługi ciągnikowe do orki bezzagonowej przeznaczone są do pracy na terenach pagórkowatych i górskich. Na takim terenie orka powinna odbywać się w poprzek stoku, a skiby należy odkładać zawsze pod górę. Pługi te chętnie wykorzystywane są na terenach płaskich ze względu na łatwiejszą obsługę - nie ma konieczności wyorywania składów i bruzd, co wymaga od operatora znacznych umiejętności. Przy pomocy pługów ciągnikowych do orki bezzagonowej można wyeliminować jałowe przejazdy, ograniczając je tylko do nawrotów - zmniejsza to zużycie paliwa. Cenną zaletą tych pługów jest mniejsze ubijanie gleby na uwrociach, na co aktualnie zwraca uwagę Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej. Schemat wykonywania orki bezzagonowej:
Pługi te konstruowane są jako obracalne, wyposażone w dwa jednostronne korpusy (prawy i lewy). Po wykonaniu przejazdu takim pługiem na uwrociu należy go obrócić (najczęściej hydraulicznie) tak, aby korpusy, które pracowały, znalazły się w górze, a te z góry zostały ustawione w pozycji roboczej. Nową konstrukcję pługów bezzagonowych stanowią pługi wahadłowe wyposażone w dwustronne korpusy. Ustawienia pługa wahadłowego położenie robocze (a,c) i transportowe (b) Zmianę położenia roboczego uzyskuje się za pomocą układu hydraulicznego, wychylając ramę roboczą w jedną stronę, a po nawrocie - w przeciwną stronę. Położenie środkowe jest wykorzystywane podczas transportu pługa. Pługi do gleb zakamienionych są przeznaczone zarówno do orki zagonowej, jak i bezzagonowej. Jednak większość obecnie produkowanych pługów posiada zabezpieczenia korpusów płużnych przed uszkodzeniem w przypadku natrafienia na kamień.
Zabezpieczenia te przy sporadycznej ilości kamieni mogą być jednorazowe - może nastąpić ścięcie śruby lub kołka. Po ustąpieniu przeszkody operator zakłada nowe zabezpieczenie. Na glebach bardziej zakamienionych stosuje się hydrauliczne lub mechaniczne zabezpieczenia, w których korpus po ominięciu przeszkody automatycznie wraca do położenia roboczego. Warunkiem dobrze wykonanego zabiegu uprawowego jest prawidłowa regulacja narzędzia. Reguluje się głębokość i szerokość pracy pługa oraz ustawienia względem ciągnika i podłoża. 1. Głębokość pracy pługa reguluje się przez zmianę położenia koła podporowego. Do zmiany głębokości stosuje się regulacje automatyczne wykorzystujące możliwości podnośnika hydraulicznego ciągnika. Przy takich regulacjach pług może pracować bez koła kopiującego. Sposoby regulacji przedstawia tabela: Nazwa regulacji Sposób regulacji Sposób działania Kopiująca dokonywana przy pomocy koła pługa, które, kopiując teren, utrzymuje jednakową głębokość pracy
Siłowa podnośnik hydrauliczny reaguje automatycznie na zmiany siły uciągu poprzez łącznik górny lub cięgła dolne - przy wzroście siły unosi pług do zadanej wielkości siły uciągu, przy zmniejszaniu się siły uciągu zwiększa głębokość pracy pługa. Regulacja korzystna przy polach o jednorodnej zwięzłości gleby Pozycyjna podnośnik hydrauliczny utrzymuje pług w stałej, ustalonej przez operatora pozycji względem ciągnika bez względu na zmiany oporów stawianych przez glebę. Regulacja na gleby zróżnicowane ale równe, płaskie bez pofałdowań Mieszana jest połączeniem regulacji siłowej i pozycyjnej, podnośnik nie utrzymuje narzędzia w stałej pozycji, ale reaguje na zmiany siły uciągu 2. Poziomowanie to takie ustawienie pługa, by jego pierwszy i ostatni korpus, a także lewa i prawa strona pracowały na takiej samej głębokości. Wyróżnia się poziomowanie: - wzdłużne - regulowane łącznikiem górnym przez jego wydłużanie lub skracanie, - poprzeczne - przez unoszenie lub opuszczanie prawej strony pługa na wieszaku ciągnika. 3. Regulacja szerokości pracy w pługach zawieszanych polega na ustaleniu szerokości pierwszej skiby pługa przez jego przesuwanie względem ciągnika w płaszczyźnie poziomej lub przez zmianę ilości korpusów, których szerokość można nieznacznie zmieniać przez obrót
osi wykorbionej. W obecnie produkowanych, nowoczesnych pługach istnieje możliwość zmiany szerokości korpusów. 4. Ustawienie w jednej osi siły uciągu ciągnika i siły oporu pługa dokonywane na osi wykorbionej w celu prostoliniowego prowadzenia agregatu w bruździe. Nie występują wtedy siły skręcające (ściągające ciągnik na zaorane pole). Orkę wykonuje się z prędkością od 4 do 7 km/h. Porównanie orki siewnej i ziębli Przedzimowa - wysztorcowane skiby zajmujące możliwie dużą powierzchnię niezbędną do gromadzenia wody i rozmarzania, wykonywana przy prędkości 4 km/h
Siewna - skiby rozrzucone, powierzchnia możliwie wyrównana, płaska, bez wyraźnych zagłębień i wzniesień. Orka wykonywana przy prędkości 7 km/h
Do wykonywania specyficznych orek stosuje się pługi o specjalnym przeznaczeniu, które przedstawia tabela Rodzaj pługa Opis pługa Rysunek pługa Łąkowe 0 większej szerokości roboczej z długim lemieszem i odkładnicą śrubową. Odwracają skibę o 180. Stosowane są do orki użytków zielonych. Leśne Zbudowane są z jednego dwustronnego korpusu o dwóch lemieszach i odkładnicach. Stosuje się je do wykonywania bruzd, w które sadzi się sadzonki drzew. Nabierają dużego znaczenia ze względu na możliwość zalesiania gruntów i uzyskania dopłat z UE. Agro- melioracyjne Stosowane do wykonywania głębokich orek melioracyjnych sięgających 60 cm. Talerzowe Rolę lemiesza i odkładnicy spełnia w nich obrotowy talerz. Stosuje się je do orki ugorów i mocno zakorzenionych karczowisk - talerze łatwiej rozcinają darń, przecinają korzenie krzewów i zarośli. Pług ten w mniejszym stopniu narażony jest na uszkodzenia - w przypadku natrafienia na kamień obrotowy talerz może się po nim przetoczyć.