Optimalizace úhlu nájezdu pracovních souprav ze souvratí do produkční plochy pozemku (2)

06. 03. 2026 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. a kol. Mechanizace Zobrazeno 515x

Jedním z parametrů optimalizace tvaru půdního bloku (PB) či dílu půdního bloku (DPB) je optimalizace úhlu nájezdů pracovních souprav ze souvratě do vnitřní části produkční plochy. V rámci dosavadních standardních pracovních operací dochází k opětovnému zpracování půdy, přesetí, opakované aplikaci hnojiv a pesticidů, bioagens apod. na plochy nacházející se na hranici souvratě a vnitřní části produkční plochy z důvodu úhlu svírajícího hranici souvratě (ta vychází z hranice pozemku) a osy pracovních jízd pracovních souprav.

Tato skutečnost přispívá k navýšení nákladů na jednotku plochy, protože je následně o tyto plochy zvýšena celková výměra zpracované, oseté či aplikované plochy PB či DPB. Na mapě 1 je znázorněn vliv úhlu souvratě vůči linii trajektorií pracovních souprav s kvantifikací opakovaně oseté plochy při setí u secího stroje o pracovním záběru 4 m. K opakování agrotechnického opatření však dochází při všech pracovních operacích. Kromě ekonomických ztrát lze hovořit i o ekologických rizicích, která jsou spojena s navyšováním spotřeby pohonných hmot (PHM, mapa 2) a vstupů, včetně hnojiv, pesticidů a osiv (mapa 3). Především přesevy jsou spojeny i se zvýšením hustoty porostů a mnohdy na těchto místech dochází k polehání porostů, či ke změně jejich termínu dozrávání apod.

Mapa 1: Vliv úhlu souvratě vůči linii trajektorií pracovních souprav s kvantifikací opakovaně oseté plochy - secí stroj se záběrem 4 m

Mapa 2: Náklady na celkovou spotřebu pohonných hmot při pěstování pšenice ozimé - zvýšená spotřeba PHM na souvratích vlivem otáčení, zhutnění půdy a překryvů pracovních operací

Mapa 3: Jednoznačný vliv přesevů na souvratích, který se promítá do navýšení nákladů na osivo ozimé pšenice na hranicích souvratě a vnitřní části PB

Úhel pracovní jízdy a hranice souvratě

S narůstáním velikosti úhlu mezi hranicí souvratě a směru pracovní jízdy v rozmezí 0°–45° (předpokladem je, že u většiny PB či DPB se úhel mezi hranicí souvratě a směrem trajektorie pracovní jízdy pohybuje v tomto rozmezí) dochází k nárůstu opakovaně obhospodařované plochy. Její velikost zároveň následně narůstá s pracovním záběrem stroje. Graf 1 dokumentuje vliv úhlu nájezdu soupravy ze souvratě do vnitřní části produkční plochy v závislosti na pracovním záběru soupravy. U secího stroje o záběru 6 m tak při nájezdovém či výjezdovém úhlu 45° dochází k přesevu souvratě ve výši 10 % záběru stroje, při pracovním záběru 8 m při shodném úhlu k přesevu ve výši 32 % a u záběru 12 m k přesevu 73 %.

Graf 1: Vliv úhlu nájezdu soupravy ze souvratě do vnitřní části produkční plochy v závislosti na pracovním záběru secího stroje

Setí jako modelový příklad

Z hlediska následné kalkulace vlivu opakovaného provedení pracovní operace na těchto zónách PB či DPB lze vycházet z plochy na délku jednotky souvratě ve vztahu k nákladům na jednotku spotřeby PHM, aplikovaného hnojiva, pesticidu či osiva. Jako modelový příklad odhadu zvýšení nákladů na jednotku plochy pozemku na jednotku délky souvratě při daném úhlu mezi hranicí souvratě a směrem trajektorie pracovní jízdy lze použít příklad secího stroje. Do výpočtu je však nutné zahrnout náklady na osivo, které se však liší při konstantní ceně výsevním množstvím. V rámci stanovení výše výsevku se však u plodin vysévaných na počet jedinců v rámci zemědělské praxe počítá s počtem klíčivých semen na jednotku plochy (např. kukuřice setá, cukrová řepa, slunečnice roční apod.). U plodin vysévaných pomocí secích strojů pro setí do úzkých řádků se výsevek stanovuje v jednotkách hmotnosti osiva na jednotku plochy se započítáním čistoty a klíčivosti. Z hlediska ekonomické kalkulace je však u většiny plodin vhodné počítat vždy s náklady na osivo pro počet klíčivých semen na jednotku plochy.

Graf 2 dokumentuje modelové náklady na osivo vybraných plodin na jednotku plochy v závislosti na počtu jedinců (klíčivých semen). Cenová kalkulace vychází z průměrných cen osiv za období let 2020–24, získaných z ceníkových cen třech prodejců osiv pro každou plodinu. Průměrné ceny osiva za výsevní jednotku či tunu dokládá tabulka 1.

Náklady na osivo pro kukuřici setou, sóju luštinatou a pšenici ozimou pro konkrétní počet jedinců na jednotku plochy ve vztahu k úhlu mezi hranicí souvratě a směrem pracovní jízdy (interval 0–45°) vyjádřené pro délku souvratě 1 m dokládá graf 3. U plodin jako je kukuřice setá dochází k nárůstu nákladů na osivo v závislosti na úhlu odklonu od pravého úhlu nájezdu a v závislosti na výši výsevku v rozmezí 100–1 600 Kč/tis. m délky souvratě. U ozimé pšenice jsou náklady na přesetí nižší, ale z hlediska ekonomických dopadů se projevuje výše osevních ploch v rámci zemědělského subjektu.

Při kalkulaci nákladů na přesev lze vycházet z průměrných nákladů na délku souvratě (průměrný náklad pro interval úhlu 0–45°) nebo z konkrétních délek souvratí a specifikace úhlu. Mapa 4 dokumentuje celkovou délku souvratě při daném směru pracovních jízd na konkrétním pozemku. V rámci metodických postupů lze rovněž kalkulovat z hlediska stanovení odhadů na navýšení nákladů na pracovní operace z průměrné délky souvratí pro PB či DPB konkrétního zemědělského subjektu. Jednoznačným faktorem poukazujícím na rizika zvyšování nákladů na PB či DPB jsou výsledky multifaktoriální analýzy parametrů, kdy s narůstajícím počtem PB či DPB ve třídách vyšších než I. dochází k výskytu tvarově nepravidelných pozemků.

Mapa 4: Stanovení délky souvratě, kde z hlediska reálného pohybu pracovních souprav dochází k překryvům pracovních jízd souprav na hranici souvratě

Graf 2: Náklady na osivo ve vztahu k výši výsevku - průměrné ceny osiv (2020–24) z ceníků 3 prodejců

Graf 3: Náklady na přesev souvratě

Možnosti eliminace opakovaného zatížení PB či DPB

Eliminace opakovaného zatížení PB či DPB na souvratích lze primárně rozčlenit na opatření spojená s využitím technických řešení strojů, na procesy optimalizace pohybu pracovních souprav, na procesy lokální optimalizace agrotechnických postupů a na postupy spojené s optimalizací tvarů vnitřních produkčních ploch.

Technická řešení strojů pro eliminaci opakování pracovních operací na PB či DPB

V rámci technických řešení se jedná o rozdílná technická řešení, která jsou vázána na skupiny strojů pro dané pracovní operace. Z hlediska konstrukce se jedná o technická řešení označovaná jako tzv. sekční kontrola. Obecně lze tyto systémy vnímat jako proces, při němž dochází v rámci práce ke změně pracovního záběru stroje. Systémy se uplatňují dominantně u aplikátorů kapalných látek postřikem (konvenční postřikovače) a u rozmetadel minerálních či organických granulovaných látek. Po technické a softwarové stránce jsou dostupné u secích strojů pro přesné setí, omezeně u secích strojů pro výsev plodin do úzkých řádků. V současné době nelze na technické bázi konstrukčních řešení eliminovat opakování (překryv) práce strojů určených pro základní zpracování půdy. Sekční kontrolou dnes disponují stroje pro meziřádkovou kultivaci půdy během vegetace (plečky) a systémy jsou dostupné i u plecích bran (obr. 1). Nejvyšší efektivita z hlediska omezení opakování překryvů na souvratích je v současné době zajištěna u postřikovačů, které mohou individuálně ovládat jednotlivé trysky (obr. 2). Tyto systémy nejsou z hlediska přesnosti reakce limitovány celkovým pracovním záběrem postřikovače. Omezenější přesnost reakce je u konvenčních rozmetadel minerálních granulovaných látek, kde se však dominantně jedná o možnost reakce na nájezdy ze souvratí na základě individuálního ovládání levé a pravé strany záběru rozmetadla, přesnost reakce je poté dána pracovním záběrem, který se nejčastěji pohybuje v rozmezí 12–36 m.

Na trhu jsou dostupná spolehlivá řešení pro secí stroje zajišťující přesný výsev plodin, kde systém sekční kontroly umožňuje zahájení výsevu plodiny až na hranici vnitřní souvratě. Sekční kontrola zde funguje ve vazbě na každou výsevní jednotku (obr. 3). Dostupné jsou i systémy sekční kontroly pro secí stroje pro výsev plodin do úzkých řádků. Zde se však jedná o zapínání či vypínání levé či pravé poloviny secího stroje. Tato skutečnost však zcela neeliminuje přesevy na souvratích, především při vyšších záběrech secích strojů.

Obr. 1: Sekční kontrolou dnes disponují i stroje pro plošnou mechanickou kultivaci porostů

Obr. 2: Nejvyšší efektivita omezení překryvů na souvrati je dnes dosahována u postřikovačů vybavených systémy individuálního vypínání jednotlivých trysek

Obr. 3: Struktura porostu kukuřice seté na souvrati při využití sekční kontroly

Procesy optimalizace pohybu pracovních souprav

Další z cest optimalizace úhlu nájezdů pracovních souprav je využití managerů pohybu souprav. Managery optimalizace pohybu pracovních jízd jsou však primárně určeni pro optimalizaci pohybu uvnitř produkční plochy pozemku a analyzují délku pracovních jízd, případně ještě počet otáček (mapa 5). Širší funkce nabízejí managery pohybu pro autonomní roboty, které jsou však koncipovány pro konkrétní tažné prostředky a poskytují informace o časové náročnosti pohybu soupravy. Faktor úhlu mezi pracovní jízdou soupravy uvnitř produkční plochy a hranicí souvratě však neanalyzují a dané optimalizace jsou spojené na základě analytické práce operátora.

Mapa 5: Pro optimalizaci pracovních jízd po pozemku lze využít i managery pohybu, kdy je možné směr jízd navrhnout kolmo na souvratě, či část souvratí, půdního bloku

Procesy lokální optimalizace agrotechnických postupů

Jedná se o rozsáhlou skupinu opatření, která mohou eliminovat rizika duplicity pracovních operací na hranicích souvratě. Efektivita těchto opatření je využívána zejména při setí, konkrétně při setí souvratí. Typickým příkladem je změna výše výsevku na jednotlivých jízdách při obsevu souvratí (mapa 6). Další možností využívanou v zahraničí je omezení přesevů až započetím setím za hranicí souvratě v konvenčním zemědělství. Tímto způsobem vznikají za hranicí souvratě neoseté klíny, které jsou drženy proti zaplevelení herbicidně. Další možností je snižování dávek minerálních hnojiv apod.

Mapa 6: Typickým příkladem omezení přesevů je změna výše výsevku na jednotlivých jízdách při obsevu souvratí

Optimalizace tvarů vnitřních produkčních ploch

Za nejefektivnější řešení je možné považovat vnitřní optimalizaci produkčních ploch tvorbou environmentálně-technických ploch (ETP). Na základě tohoto opatření lze zajistit ve většině případů kolmý nájezd techniky do produkční plochy, či v některých případech zajistit otáčení techniky mimo hranice pozemku či produkční plochy, tedy na souvrati, která je součástí environmentálně-technické plochy (mapa 7). Systémy optimalizace vnitřních produkčních ploch v kombinaci s tvorbou ETP jsou spojeny s výraznými ekologickými funkcemi v krajině, ale stávající legislativa je jako environmentální nástroj ignoruje.

Mapa 7: Optimalizace PB - kolmý nájezd a omezení přesevu souvratí

Závěr

Systémy eliminace duplicity pracovních operací na souvratích jsou jedním z faktorů, který snižuje ekonomickou a energetickou náročnost pěstebních systémů, a zároveň omezuje i ekologická rizika. V současné době lze tyto procesy řešit na úrovni technického vybavení strojů, použitím tzv. systémů sekční kontroly, až systémy optimalizace půdních bloků. Z hlediska zemědělské praxe se jedná o systémové využití stávajících postupů.

Práce vznikla v rámci projektu Podpora operačních skupin a projektů EIP, Strategický plán Společné zemědělské politiky na období 2023–2027, 23/001/5377c/500/004332: Optimalizace vnitřního uspořádání půdních bloků v oblasti Českomoravské vrchoviny.

Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.¹, Ing. Jan Lang², Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D.³, Ing. Martin Mistr, Ph.D.², Ing. Jaroslav Pinkas^4
1Brant ATEEC, ²Výzkumný ústav monitoringu a ochrany půdy, v.v.i., ³Centrum precizního zemědělství při ČZU v Praze, ⁴Strom Praha a.s.
foto: 1, 2 - V. Brant, 3 - www.strom.cz