Základy zpracování půdy (12): Předseťová příprava - pracovní operace a mechanizační prostředky s pasivními pracovními nástroji (II.)

02. 03. 2022 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Technologie pěstování Zobrazeno 3622x

Pomocí válení lze ovlivnit především půdní vlastnosti v její horní vrstvě, většinou do 10 cm. Hloubka utužení půdy během válení je všeobecně závislá na hmotnosti, průměru a pracovním záběru válce a pojezdové rychlosti pracovní soupravy, ale také na zrnitosti půdy a půdní vlhkosti.

Válení

Pracovní operace válení z agrotechnického hlediska ve vztahu ke zpracování půdy plní následující funkce:

• zajišťuje utužení horní vrstvy půdy v místě dna seťového lože,
• podporuje zvýšení kapilárního vzestupu vody v půdním profilu,
• přispívá ke snížení hrudovitosti,
• umožňuje částečné urovnání povrchu půdy či rozrušení půdního škraloupu.

Pomocí válení lze ovlivnit především půdní vlastnosti v její horní vrstvě, většinou do 10 cm. Hloubka utužení půdy během válení je všeobecně závislá na hmotnosti, průměru a pracovním záběru válce a pojezdové rychlosti pracovní soupravy, ale také na zrnitosti půdy a půdní vlhkosti. Samotný druh válce, který rovněž rozhoduje o intenzitě utužování půdy v dané vrstvě půdy, ovlivňuje dále schopnost drtit hroudy, porušovat půdní škraloup a urovnávat povrch půdy. Limitujícím faktorem pro použití válců je vlhkost půdy. Při vyšší vlhkosti půdy se účinnost válení zvyšuje. Dojde-li však v důsledku zvýšení půdní vlhkosti, zejména na jílovitých a hlinitých půdách, k nárůstu adhezních sil mezi půdou a pracovními orgány až do kritické hranice, kdy se půdy začíná na válce lepit, nelze pracovní operaci provést. Válení za sucha, hrudovitého pozemku a příliš nakypřené půdy přispívá k následnému vytvoření kvalitního seťového lože. V těchto případech přispěje válení k podpoře kapilárního vzestupu vody k semenům, urychlení slehnutí horní vrstvy půdy a částečně k rozrušení hrud. Při použití hladkých válců na pozemcích s výskytem tvrdých hrud však nedojde k jejich přijatelnému drcení, nýbrž jen k jejich zamačkání do půdy. Z hlediska požadavků na válení v rámci je pro provedení pracovní operace využít rozdílných druhů válců.

Kotoučové (prstencové) válce jsou složeny z kotoučů prstencového tvaru. Průměr válců se pohybuje v rozpětí 35–40 cm a jejich hmotnost činí 200–250 kg na 1 m záběru. Dobře drtí hroudy i při nakypřeném povrchu půdy. Podporují vzlínání vody do horních vrstev a vypařování vody. Po jejich použití dochází k utužení horní vrstvy půdy a vytvoření velké vypařovací plochy půdy.

Hrudořezné (Prismaválce, hvězdicové) válce mají kotouče po obvodu zubaté. Průměr kotoučů je 32–40 cm. U starších konstrukcí je hmotnost válců oproti ostatním typům nižší (140–200 kg na 1 m záběru, u novějších poté dvojnásobná (zejména při použití na travních porostech v kombinaci s přísevy). Velice dobře drtí suché a tvrdé hroudy. Neutužují přímo povrch půdy, což vede k omezení ztrát vody evaporací. Jsou vhodné pro zpracování i těžkých půd při nižší půdní vlhkosti a pro případné zpětné utužení nakypřené horní vrstvy půdy. Častou konstrukci představují hrudořezné kotouče umístěné na jedné hřídeli vedle sebe (obr. 1), dalším řešením je umístění kotoučů tzv. ob jeden, kdy se poté jedná o zdvojení za sebou následných válců.

Cambridgské válce se sestávají z hladkých a ozubených kotoučů (obr. 2). Ozubené kotouče mají větší průměr než kotouče hladké a nejsou pevně spojeny s nábojem. Tím je zajištěna dobrá samočisticí schopnost válců. Průměr kotoučů se pohybuje v rozpětí od 35 do 65 cm a hmotnost válce činí 250–500 kg na 1 m záběru. Cambridgské válce lze využít pro rozrušování půdního škraloupu, drcení hrud před setím a sázením a k podpovrchovému utužení půdy. Povrch půdy po jejich použití zůstává částečně nakypřený.

Spirálové válce jsou tvořeny samostatnými prstenci šikmo na nosné hřídeli čímž vytvářejí spirálový efekt nebo souvislou spirálou opět uchycenou na nosné hřídeli. Průměr prstenců či spirály se většinou pohybuje v rozmezí 35–55 cm. Pro zajištění čištění pracovních nástrojů, zejména z hlediska kamenů vniklých mezi pracovní nástroje, se od středu stroje mění směr spirály, aby došlo k vynášení kamenů od středu ke stranám válce. Často jsou využívány jako čelně nesené válce při využití secích kombinací, či u strojů pro předseťovou přípravu.

Crosskillské válce tvoří shodně velké kotouče s bočními zuby (obr. 3). Průměr válců se pohybuje v rozpětí 35–50 cm a jejich hmotnost činí 220–420 kg na 1 m záběru. Za optimální půdní vlhkosti intenzivně rozbíjení hroudy nacházející se na povrchu. Utužují půdu pod povrchem a zanechávají její povrch částečně kyprý. Jsou častou součástí mechanizačních prostředků pro přípravu seťového lože tzv. jedním přejezdem.

Hladké válce tvoří trubka o průměru 40–65 cm (polní válce) s uzavřenými čely. Hmotnost válců se pohybuje od 100 do 200 kg na 1 m záběru. Hmotnost lze zvýšit naplněním válců vodou, případně suchým pískem. Vytvářejí rovný a hladký povrch půdy. Půda je utužována zejména na povrchu. Při suchém podzimu je lze využít pro přivalení pozemků po zasetí z důvodu podpoření vzlínání vody k povrchu půdy. Hladké válce o průměru do 1 m (luční válce) se využívají pro provádění pratotechnických opatření.

Rýhované válce mají obdobnou konstrukci jako hladké válce, ale na jejich povrchu jsou umístěny úhelníky. Povrch půdy zanechávají mírně zvlněný, čímž se snižuje nebezpečí vzniku půdního škraloupu.

Prutové válce jsou vytvořeny ze spirálovitě vinutých prutů (obr. 4). Průměr válců se pohybuje v rozmezí 30–50 cm, délka válců od 2 do 4 m. Používány jsou v rámci kombinovaných strojů pro předseťovou přípravu půdy. Jejich tlak na půdu je dán nastavením seřizovacího mechanizmu na daném stroji. Za optimální půdní vlhkosti dobře drtí hroudy a utužují půdu ve spodních vrstvách. Povrch půdy zanechávají kyprý. Často jsou rovněž jednou ze součástí strojů pro mělké zpracování půdy a provedení podmítky, kde zajišťují urovnání povrchu půdy, její částečné utužení a drcení hrud, či ošetření podmítky.

Utužovací (pěchovací) válce zubové a pneumatikové jako součást secích kombinací. Jejich úkolem je utužení půdy v místě uložení osiva do výsevné rýhy z důvodu dostatečného zásobení semen a vzcházejících rostlin vodou a urychlit proces slehávání půdy při výsevu do čerstvě zorané půdy nebo okamžitě po provedení mělkého zpracování půdy nebo při zakládání porostů pomocí jedné pracovní operace (mělké zpracování půdy + předseťová příprava + setí). Z hlediska konstrukce se jedná o ozubené utužovací válce (obr. 5) a pneumatikové utužovací válce, které se umísťují mezi nářadí pro zpracování půdy s aktivně poháněnými pracovními orgány a secí stroj. Pneumatikové utužovací válce kvalitněji utužují půdu, zejména v místě řádku vyseté plodiny. Nejsou však vhodné pro práci na kamenitých půdách.

Pneumatikové válce představují širokou škálu technických řešení. Základem konstrukce je vždy kombinace nosného ráfku s gumovým, pneumatice podobným, osazením (obr. 6), či osazením klasickou pneumatikou (obr. 7). Tyto válce jsou konstruovány jako průběžné s umístěním pneumatik vedle sebe na jedné hřídeli nebo se jedná o širší gumová osazení s rozdílným profilem a desénem. Dále se jedná o rozmístění pneutikových válcových kol s rozdílným odsazením mezi nimi za účelem cíleného utužování požadovaných zón půdy. Pneumatiková kola mohou být rovněž na strojí, především na secích strojích, umístěna nezávisle. Významným faktorem specifikujícím vliv pneumatikových válců na půdu je nastavení jejich tzv. tuhosti. U gumových osazení ráfků je tento efekt zajištěn rozdílným profilem gumového osazení, včetně dezénu, a tvarem ráfků, či uvnitř umístěných výztuží. U klasických pneumatikových válců lze pracovat s tlakem. Další možností práce s tlakem na půdu je samozřejmě nastavení přítlaku na tyto pracovní sekce přímo na stroji (mechanicky a hydraulicky).

U–válce lze považovat za novější technické řešení. Jejich principem je osazení pěchovacích kol po obvodu tzv. U-profilem (obr. 8). Vnitřní část profilu se při práci vyplní půdou, čímž má následně docházet při stlačování pouze ke kontaktu půdy s půdou. Vnitřní členění U-profilu určuje velikost kontaktní plochy pro ulpívání půdy, a tím i pevnost spojení mezi půdou a konstrukcí pěchovacího kola. Hloubka U-profilu rozhoduje rovněž i o konečné hmotnosti pěchu.

Pěchovací válce jsou z hlediska použitých konstrukčních řešení velmi pestrou skupinou. Princip práce spočívá v rozdílném systému umístění kruhových prstenců na nosné hřídeli. Jedná se o konstrukce zahrnující kovové pěchovací kotouče s uzavřeným (obr. 9 - vlevo) či přerušovaným obvodem umístěných na hřídeli s menším průměrem nebo o prstence opatřené gumovým osazením, které může vykazovat rozdílnou tuhost (plné vyplnění pryží, či se vzduchovou komorou), obrázek 9 (vpravo). Druhou skupinou jsou prstence uchycené na nosné hřídeli s širším průměrem, které následně vytvářejí vlnovec (obr. 10). Pěchovací válce nalézají své uplatnění jako součást strojů pro základní zpracování půdy, předseťovou přípravu a setí. Včetně konstrukčních prvků typických pro půdní pěchy sloužící pro urovnání a zpětnému utužení půdy při orbě.

Hřebové válce jsou rovněž rozšířeným konstrukčním řešením vycházejícím z umístění šikmo postavených hřebů na nosné hřídeli (obr. 11). Tlak hrotů hřebů se projevuje utužováním půdy ve spodnějších vrstvách a šikmé postavení zajišťuje dobrý efekt samočištění válce. Jejich využití v předseťové přípravě je omezené.

Obr. 1: Hrudořezné válce dobře drtí suché a tvrdé hroudy

Obr. 2: Cambridgské válce lze také využít při ošetřování ozimů na jaře

Obr. 3: Crosskillské válce tvoří shodně velké kotouče s bočními zuby

Obr. 4: Prutové válce jsou rovněž standardní součástí radličkových kypřičů a talířových podmítačů

Obr. 5: Ozubené utužovací válce na secích kombinacích (vlevo) utužují půdu v místě uložení osiva, při použití na strojích pro zpracování půdy a pro předseťovou přípravu mají za cíl utužení půdy, urovnání povrchu pozemku a rozdrobení hrud

Obr. 6: Značný počet technických řešení umožňujících dosažení rozdílného vlivu na půdu je využití konstrukcí kombinujících nosný ráfek s gumovým, pneumatice podobným, osazením

Obr. 7: Klasické pneumatikové pěchy nacházejí své uplatnění na strojích pro základní zpracování půdy a pro předseťovou přípravu, ale zásadní význam mají na secích strojích

Obr. 8: Principem U-válců je osazení pěchovacích kol po obvodu tzv. U-profilem

Obr. 9: Pěchovací prstence umístěné na užší nosné hřídeli

Obr. 10: Systémy pěchovacích válců s menšími prohlubněmi mezi prstenci více rozkládají hmotnost válce na celý povrch půdy

Obr. 11: U hřebových válců se tlak hrotů hřebů projevuje utužováním půdy ve spodnějších vrstvách