Minimalizácia a technológie presného poľnohospodárstva
Systém presného poľnohospodárstva obsahuje množstvo prvkov, ktoré sú dnes viac alebo menej implementované vo výrobnom procese rastlinnej produkcie. Vo všeobecnosti ide o uzatvorený cyklus pozostávajúci zo zberu informácií o variabilite pôdy a porastu, ich analýzy, variabilného zásahu a jeho zhodnotenia. Elementárnym prvkom je satelitná navigácia a teda získavanie informácií o polohe strojov počas pracovných operácií, spracovanie pôdy nevynímajúc.
Jedným z hlavných impulzov pre využívanie tzv. „minimalizačných“ technológií je zníženie nákladov a tým zvýšenie ekonomickej efektívnosti výrobného procesu. Satelitná navigácia bola prvou technológiou, ktorá si našla široké uplatnenie v praxi sa dnes je ju možné považovať za štandard. Práve využívanie satelitnej navigácie s presnosťou na niekoľko centimetrov v kombinácii s tzv. asistovaným riadením alebo autopilotmi výrazne spresňuje technologickú disciplínu, eliminuje prekrytia a vynechávky a zároveň odbremeňuje obsluhu strojových súprav. Tieto „definície“ sú dnešným farmárom už chronicky známe. Avšak nie všetci si uvedomujú skutočný ekonomický prínos.
Zvyšovanie efektívneho záberu stroja priamo vplýva na nákladovosť pracovných operácii a znižuje náklady na pracovné operácie na jednotku plochy. Využívanie satelitnej navigácie s presnosťou DGPS (±5 až 15cm) umožňuje znížiť náklady na pracovné operácie o takmer 50%, pri presnosti RTK (± 2,5 cm) je to zníženie o 70% v porovnaní s manuálnym riadením zhodnej strojovej súpravy. Aj pri automatickom riadení traktora pomocou satelitnej navigácie môže nastať situácia, že traktor jazdí po ideálnej trajektórii a agregované náradie nie. Riešením je riadenie samotného náradia. V tomto prípade je možné využiť 2 alternatívy: tzv. pasívne alebo aktívne riadenie náradia. V oboch prípadoch je potrebné dovybaviť strojovú súpravu ďalším prijímačom satelitného signálu (anténou), ktorá je inštalovaná na agregovanom náradí. V prvom prípade (pasívnom riadení) traktor usmerňuje svoju dráhu tak, aby sa stroj pohyboval v správnej dráhe (obr. 1). V prípade aktívneho riadenia (obr. 2) celý systém využíva prvky, ktoré umožňujú korigovať trajektóriu náradia a to (a) otáčaním 3-bodového závesu, (b) priečnym posunom náradia alebo (c) riadením kolies náradia, (d) oja resp. (e) pomocou riadených prídavných kotúčov.
|
Obr. 1: Pasívne riadenie náradia |
|
Obr. 2: Aktívne riadenie náradia |
|
Obr. 2a: Riadenie náradia pomocou riadených prídavných kotúčov |
Moderné technológie napredujú vysokou rýchlosťou. Ďalšou cestou, ako zvýšiť efektívnosť pracovných operácií znižovaním neproduktívnych časov je využívanie tzv. úvraťovej automatiky. Táto technológia tzv. „stlačením gombíka“ automaticky spustí chronologickú sekvenciu pracovných činností, ktoré súvisia s otáčaním na úvratiach vrátane všetkých funkcií traktora a náradia, ako je zmena pojazdovej rýchlosti a vypnutia vývodového hriadeľa. Toto riešenie reguluje polohu ramien 3-bodového závesu a vonkajších hydraulických okruhov presne v požadovanom čase na správnej pozícii na úvrati tak, aby bol celý proces otáčania precízne optimalizovaný. Benefity systému je potrebné vidieť aj v oblasti eliminácie utlačenia pôdy na úvratiach (obr. 3).
|
Obr. 3a: Úvrate bez a s využitím úvraťovej automatiky |
|
Obr. 3b: Benefity systému: eliminácia utlačenia pôdy na úvratiach. |
Pri rekapitulovaní oblastí, kde je satelitná navigácia integrálnou súčasťou, musíme spomenúť technológiu tzv. riadeného pohybu strojov po poli (CTF). Vďaka využívaniu satelitnej navigácie s RTK presnosťou je v systéme CTF možné každoročne využívať tie isté dráhy pre pohyb strojových súprav čo umožňuje trvale oddeliť plochu pre pojazd od plochy pre pestovanie plodín. Výsledkom je plocha, ktorá nie je vystavená tlaku pneumatík a pri zvolení vhodného základného záberu, napr. 8m, môže predstavovať až 77% percent plochy pozemku. V porovnaní s napr. klasickým spôsobom jázd pri využívaní minimalizácie, kde je utlačených každoročne až 64% plochy, tento model jazdenia znižuje teda znižuje pojazdenú plochu trojnásobne na 23% plochy pozemku.
Detailný výskum možností implementácie tejto technológie na Slovensku je realizovaný Technickou fakultou SPU na Vysokoškolskom poľnohospodárskom podniku v Kolíňanoch, kde je táto technológia zavedená na 16 ha parcele už od roku 2010 (obr. 4). Problematike sa vzhľadom na jej rozsah budeme venovať v separátnom príspevku. Z hľadiska kombinácie minimalizačných technológií s technológiou CTF však chceme čitateľom priblížiť aspoň priebežné výsledky kolegov z Veľkej Británie, kde v podobnom experimente hodnotili technológiu no-till, plytké a hlboké spracovanie pôdy (bez obracania) v kombinácii s CTF systémom. Analýzou výsledkov po 8 rokoch trvania experimentu skonštatovali, že práce využitie CTF systému signifikantne navýšilo úrody v porovnaní s využitím nízkotlakých a štandardných pneumatík.
|
Obr. 4: Schéma pohybu strojov v rámci overovania technológie CTF na výskumnej parcele VPP Kolíňany |
Problematika využitia satelitnej navigácie pre riadenie strojových súprav počas jazdy je kľúčová, avšak možnosti technológií presného poľnohospodárstva siahajú ďalej. Cieľom stále zostáva efektívny zásah na základe informácií o variabilite, teda premenlivosti podmienok. Sem zaiste patrí aj tzv. variabilné spracovanie pôdy nie len v zmysle plošného rozsahu, ale aj v zmysle meniacej sa intenzity. V našich podmienkach, vzhľadom na veľkú variabilitu našich pozemkov si táto problematika určite zaslúži pozornosť.
