MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BRNO 2012
PETR KOPECKÝ
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky
Stroje pro sklizeň brambor Bakalářská práce
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Červinka, CSc.
Vypracoval: Petr Kopecký
Brno 2012
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Stroje pro sklizeň brambor vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne ………………………………………. podpis studenta……………………….
Poděkování Touto cestou bych rád poděkoval Doc. Ing. Janu Červinkovi, CSc., za rady, které mi během psaní bakalářské práce vždy s ochotou poskytoval. Dále bych rád poděkoval všem, kteří mě během studia podporovali a pomáhali, největší dík patří rodičům, kteří mi umožnili studovat na Mendelově univerzitě v Brně.
Abstrakt V této bakalářské práci s názvem „Stroje pro sklizeň brambor“ jsou popsány agrotechnické požadavky pro pěstování brambor. Podrobnější popis je věnován samotným sklízečům brambor, jejich konstrukci a základním částem. Práce se dále zaměřuje na popis pracovních postupů pěstování brambor, zejména na systém odkameňování půdy. V poslední části práce je provedeno srovnání technických parametrů dvou vybraných bramborových sklízečů a výpočet jejich provozních nákladů.
Klíčová slova Brambory, odkameňování, sklizeň, technické parametry, náklady
Abstract This bachelor thesis named „Machines for potato harvesting” describes agrotechnological requirements for potato growing. A more detailed description is given to potato harvesters, their design and basic components. The work is further focused on description of work producers of potato growing, namely on the system of soil destoning. In the last part of this bachelor thesis, technical parameters of two chosen potato harvesters are being compared and their operational costs are being calculated.
Key words Potatoes, destoning, harvest, technical data, costs
1 ÚVOD ..................................................................................................................... 8 2 CÍL PRÁCE ........................................................................................................... 9 3 BRAMBORY (SOLANUM TUBEROSUM) ...................................................... 10 3.1 Rozdělení brambor [19] .................................................................................. 11 3.1.1 Podle užitkových směrů pěstování .......................................................... 11 3.1.2 Rozdělení podle varného typu ................................................................. 11 3.1.3 Spotřeba brambor v ČR ........................................................................... 12 3.1.4 Světová produkce brambor ...................................................................... 12 4 PRACOVNÍ POSTUPY PŘI PĚSTOVÁNÍ BRAMBOR................................ 13 4.1 Konvenční způsob pěstování brambor............................................................ 13 4.1.2 Zpracování půdy ...................................................................................... 14 4.2 Technologie odkameňování půdy ................................................................... 17 4.2.1 Rýhovače ................................................................................................. 18 4.2.2 Separátory ................................................................................................ 18 4.2.3 Sázení do odseparovaného záhonu .......................................................... 21 4.2.4 Konveční postup versus odkameňování pozemků ................................... 21 4.2.5 Technologie sbírání kamene .................................................................... 22 5 STROJE PRO SKLIZEŇ BRAMBOR ............................................................. 23 5.1 Rozdělení sklízečů brambor ............................................................................ 24 5.1.1 Sklízeče brambor se zásobníkem ............................................................. 26 5.1.2 Tažené vyorávací nakladače .................................................................... 28 5.1.3 Samojízdné sklízeče brambor .................................................................. 28 5.2 Pracovní mechanismy sklízečů brambor ........................................................ 29 5.2.1 Vyorávací tělesa ....................................................................................... 29 5.2.2 Prosévací mechanismus ........................................................................... 30 5.2.3 Mačkače hrud ........................................................................................... 32 5.2.4 Odlučovače natě ....................................................................................... 33
5.2.5 Odlučovače rostlinných zbytků ............................................................... 33 5.2.6 Rozdružovací mechanismy ...................................................................... 34 5.3 Schéma kombinovaného sklízeče brambor ..................................................... 36 5.4 Automatické navádění sklízečů na řádek ........................................................ 37 5.5 Seřízení sklízeče brambor ............................................................................... 37 5.6 Pohon sklízečů ................................................................................................ 37 5.7 Hydraulické vyrovnávání na svahu ................................................................ 38 6 SROVNÁNÍ TECHNICKÝCH PARAMETRŮ DVOU SKLÍZEČŮ ............ 38 6.1 Grimme SE 150 - 60 ....................................................................................... 38 6.2 Grimme SE 75 - 55 ......................................................................................... 41 6.3 Porovnání ....................................................................................................... 42 7 VÝPOČET PROVOZNÍCH NÁKLADŮ ......................................................... 43 7.1 Dvouřádkový bramborový sklízeč Grimme SE 150 - 60................................. 43 7.1.1 Vyhodnocení ............................................................................................ 44 7.2 Jednořádkový bramborový sklízeč Grimme SE 75 – 55 ................................. 45 7.3.1 Vyhodnocení ............................................................................................ 46 7.3.2 Srovnání ................................................................................................... 46 8 ZÁVĚR ................................................................................................................. 47 9 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ............................................................... 49
1 ÚVOD Česká republika se rozkládá na ploše necelých 7,9 mil. ha, z toho zemědělská půda tvoří 4,2 mil. ha. Z celkové rozlohy, tvoří zemědělská půda 54 %, z toho orná půda zabírá asi 3 mil. ha a trvalé travnaté porosty asi 980 000 ha. Zbytek plochy ČR pokrývá nezemědělská půda (lesy, vodní plocha, zastavěná plocha a nádvoří). V českém zemědělství i nadále trvá pokles pracovníků, lidská pracovní síla je nahrazována moderní a stále se vyvíjející technikou. V roce 2010 činil počet pracovníků v zemědělství 114,2 tis., z čehož převažuje věková kategorie 45 – 59 let. [22] V posledních letech prošlo zemědělství v České republice krizí a prodělalo mnoho změn. Nejen, že klesá počet pracovníků v zemědělském sektoru, ale například se mění i skladba pěstovaných komodit. Pro srovnání v roce 1946 měly obiloviny na celkové osevní ploše podíl 53 %, v roce 2011 se osevní plocha obilovin zvýšila na 59 %. Naopak plochy brambor výrazně poklesly. V roce 1946 brambory zaujímaly 12 % celkové osevní plochy, nyní se jejich zastoupení snížilo na pouhé procento. V roce 2011 byly brambory pěstovány na ploše 26 000 ha, což je nejmíň za celou historii pěstování brambor v ČR. Důvodem tohoto poklesu pěstebních ploch brambor je nepotřeba krmných brambor, dovoz brambor ze sousedních států a v neposlední řadě i změna jídelníčků lidí. [23] Půdy pro pěstování brambor jsou v České republice výrazně horší, než u typicky bramborářských států v Evropě (Německo, Nizozemí, Francie). Bez systému odkameňování půdy by nebylo možné v některých oblastech brambory vůbec pěstovat, protože jsou často velmi kamenité, s velkým výskytem hrud a příměsí. Technologie pěstování brambor jde neustále kupředu a zdokonaluje se, především v oblasti sázení a sklizně. Největší důraz je kladen na co nejmenší ztráty a poškozování hlíz při sklizni. Přáním snad každého uživatele bramborového sklízeče, je sklízet kvalitní hlízy s co nejmenším množstvím příměsí a pokud možno beze ztrát. Trendem v typicky bramborářských státech je stále rostoucí využití samojízdných sklízečů brambor, které jsou schopné dosahovat velké výkonnosti za den. Sklizeň brambor je v pracovním postupu pěstování nejdůležitějším krokem, proto volba vhodného sklízeče brambor je klíčem k úspěchu.
8
2 CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce je popsat strojní linky pro pěstování a sklizeň brambor. Dále se práce zabývá systémem odkameňování půdy, kde je uveden technologický postup odkameňování půdy a popis jednotlivých mechanizačních prostředků. Práce také řeší srovnání technických parametrů dvou vybraných bramborových sklízečů a výpočet jejich provozních nákladů na jeden hektar.
9
3 BRAMBORY (SOLANUM TUBEROSUM) Pravlastí brambor jsou vysoko položené horské pláně And v Peru a Bolívii. Inkové zde brambory pěstovali i přes velmi rozdílné klimatické podmínky. Se stěhováním Inků se brambory dostaly na pobřeží Chile (převládaly mírné zimy a chladná léta), zde je přisuzován původ kulatých hlíz se světlou slupkou Solanum tuberosum. Zajímavostí je, že Inkové uměli z brambor také vyrobit alkoholický nápoj, podobný pivu. Asi v polovině 16. století se brambory dostaly do Evropy, do Španělska a Anglie. Počátkem 17. století se brambory šířily Evropou, ovšem jako léčivá plodina nebo vzácná rostlina. Až v roce 1616 byly podzemní hlízy brambor poprvé správně upraveny a mohly být konzumovány. První zemí v Evropě, která začala pěstovat brambory ve velkém, se stalo Irsko, v ostatních zemích se brambory začaly pěstovat až v průběhu 18. století. Do českých zemí přivezl z Německa brambory v roce 1628 lékárník Jiří Agricola z Jáchymova. Paradoxem je, že až nouze donutila Čechy brambory konzumovat. V letech 1770 až 1773, nechala Marie Terezie dovézt značné množství brambor z Pruska, podle jména obyvatel – Braniborů – začali lidé tuto plodinu nazývat „brambury“, z toho nejspíše vznikl zkomolením název brambory. Od 18. století se brambory v Čechách začaly pěstovat ve velkém. [3] Již od samého počátku konzumního využití brambor, jsou u nás označovány jako „druhý chléb”. Označení „druhý chléb” je z důvodu potravinářsky sytícího účinku škrobu, který v sušině bramborových hlíz, stejně jako v sušině chlebové mouky, tvoří největší podíl. Co se týče ostatních látek, tak se bramborové hlízy od chlebové mouky výrazně odlišují, hlavně vysokým obsahem velmi důležitých vitaminů a provitamínů. Z nich nejdůležitější jsou kyselina askorbová (vitamin C), thiamin (B1), riboflavin (B2), pyridoxine (B6), nikotinamid (PP), kyselina folová. Tyto vitaminy jsou rozpustné ve vodě, tzn., že při nesprávné úpravě bramborových hlíz a z nich připravovaných produktů jsou vyluhovány, anebo jinak degradovány. Z vitaminů rozpustných v tucích obsahují brambory zejména vitamíny skupiny A, karoteny (provitamíny A), vitamin (K1) a vitamin H. Stejně jako zelenina mají bramborové hlízy, velmi důležitou ochrannou funkci pro lidský organismus, protože v sobě spojují zároveň funkci jak zeleniny, tak i chleba. Brambory tvoří důležitou složku potravy, obsahují 12 až 25 % škrobu, 1 – 2 % bílkovin a 75 % vody. V dnešní době je hlavní využití brambor k přímé konzumaci. [7] 10
3.1 Rozdělení brambor [19] Rozdělení brambor
Podle užitkových směrů
Podle varného typu
Podle délky vegetační doby
Konzumní
Varný typ A
velmi rané odrůdy
Průmyslové
Varný typ B
rané odrůdy
Sadbové
Varný typ C
polorané odrůdy
Krmné
Varný typ D
polopozdní až pozdní odrůdy
3.1.1 Podle užitkových směrů pěstování Konzumní brambory rané – dodávané od 30. června roku sklizně Konzumní brambory pozdní – dodávané od 1. září roku sklizně Průmyslové brambory – obsah škrobu nejméně 15 % Krmné brambory – brambory v přirozeném stavu ke krmným účelům Sadbové brambory – brambory pěstované v sadbových oblastech 3.1.2 Rozdělení podle varného typu Varný typ A – obsah škrobu do 15 %. Brambory nejvyšší jakosti – sytá až sytě žlutá dužnina, na řezu lojovité, nerozvářivé. Nejčastěji se tento typ brambor používá do bramborových salátů Varný typ B – polopevné, světle žlutá dužnina, vhodné na přílohy a smažené přílohy. Varný typ C – obsah škrobu 15 – 18 %. Tento typ brambor je moučnatý a středně rozvářivý, nejčastěji se využívá na bramborové placky, nebo do polévek Varný typ D – obsah škrobu nad 18 %, nevhodné pro přímý konzum, silně rozvářivé a moučnaté
11
3.1.3 Spotřeba brambor v ČR Z grafického vyjádření spotřeby brambor v České republice je patrné, že spotřeba brambor od roku 1948 výrazně poklesla. V roce 1950 byla spotřeba brambor na jednoho člověka asi 146 kg, oproti tomu v roce 2009 činila spotřeba brambor na jednoho člověka asi 60 kg. 145,9
145,0 135,0 125,0
kg
115,0 105,0 95,0 85,0 75,0
rok Brambory
Obr. 1: Spotřeba brambor v ČR - 1948 – 2009 [21]
3.1.4 Světová produkce brambor Z následujícího grafu je patrné, že největšími producenty brambor na světě jsou Čína, Indie, Rusko a Ukrajina. USA zaujímá pouhých 9 % z celkové produkce brambor.
Světová produkce brambor 2009 (FAO) Čína
33%
Indie 3%
3%
Rusko Ukrajina
3%
16%
5%
USA Německo Polsko
5%
Nizozemsko 9%
14%
Francie Bělorusko
9% Obr. 2: Grafické vyjádření světové produkce brambor[12]
12
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
1978
1976
1974
1972
1970
1968
1966
1964
1962
1960
1958
1956
1954
1952
1950
1948
65,0
4 PRACOVNÍ POSTUPY PŘI PĚSTOVÁNÍ BRAMBOR Pracovní postup pěstování brambor se skládá z několika na sebe navazujících operací počínaje podzimní orbou a konče odvozem brambor z pole. Tabulka 1 zobrazuje postup pěstování brambor doporučený výzkumným ústavem zemědělské techniky. Tab. 1: Doporučený postup pěstování brambor [13] Název operace Datum Vápnění do 2t/ha vč. dopravy a nakládání Hnojení TMH vč. dopravy a nakládání Rozmetání hnoje vč. dopravy a nakládání Střední orba Smykování Hnojení TMH vč. dopravy a nakládání Kypření radličkovými kypřiči - hluboké Sázení brambor vč. dopravy a nakládání Proorávka a hrůbkování brambor Plošný postřik do 300l/ha vč. dopravy vody Plošný postřik do 300l/ha vč. dopravy vody Plošný postřik do 300l/ha vč. dopravy vody Plošný postřik do 300l/ha vč. dopravy vody Plošný postřik do 300l/ha vč. dopravy vody Plošný postřik do 300l/ha vč. dopravy vody Plošný postřik do 300l/ha vč. dopravy vody Plošný postřik do 300l/ha vč. dopravy vody Rozbíjení natě Přímá sklizeň brambor Doprava pro výnosy nad 10 t
Materiál Název
MJ
Množství [MJ.ha-1] K+Ř oblast
Vápenec jemně mletý Amofos + Draselná sůl
t
2
t
0,34
Chlévský hnůj
t
30
Síran amonný
t
0,3
Sadba brambor
t
3
25.05.
Sencor 70 WG
kg
0,50
10.06.
Agil 100 EC
l
1
20.06.
Bravo 500
l
2
25.06.
Nurelle D
l
0,60
05.07.
Acrobat MZ
kg
2
15.07.
Polyram WG
kg
2
20.07.
Actara 25 WG
kg
0,075
28.07. 01.09. 10.09. 10.09.
Dithane DG Neotec
kg
2
Brambory konzumní
t
26
25.08. 10.10. 12.10. 15.10. 01.04. 18.04. 20.04. 25.04. 20.05.
4.1 Konvenční způsob pěstování brambor Konvenčním, nebo-li tradičním způsobem pěstování brambor je chápána technologie, kde se neprovádí odkameňování pozemků, tradiční způsob pěstování brambor nalezneme hlavně díky své nižší ekonomické náročnosti v mnoha podnicích, kde odkameňování půdy není nutné. Konvenčním způsobem je možno postupovat na pozemcích s výskytem kamene o velikosti do 35 mm v množství menším než 20 t.ha-1. 13
U brambor jsou často potíže s hrudovitostí půdy. Písčité půdy bývají téměř bez hrud, ve středně těžkých, hlinitých půdách dosahuje podíl hrud až 20 %, na těžkých humózních půdách bývá kolem 40 % a v nehumózních půdách až 40 %, a proto je příprava půdy před sázením z velké části závislá na počasí. Prokypřená, provzdušněná a řádně vyhnojená půda je pro brambory základem. Sami udržují ornici v povrchových vrstvách nakypřenou i pro následnou plodinu, proto jsou brambory velice lukrativní předplodinou. Správnou mechanickou kultivací porostu v různém stupni ornici odplevelují, tzn., že po častých mechanických operacích jako proorávání, popřípadě vláčení, chemické ošetřování se po čase plevel během vegetace podaří vyhubit.[7] 4.1.2 Zpracování půdy
4.1.2.1 Podzimní příprava půdy Podmítka Jedná se o první krok, který se provádí po sklizni předplodiny, podmítkou se rozruší zanechané strniště, vyhubí se plevely a popřípadě dojde k zasetí zeleného hnojiva, které nejen že zabrání zaplevelení pozemku, ale současně poslouží jako hnojivo. Podmítka se nejčastěji provádí do hloubky 80 – 120 mm, záleží na typu půdy, na některých půdách může být podmítka hlubší, až 160 mm. Podmítka se nejčastěji provádí radličkovými nebo diskovými podmítači. Úkolem podmítače je půdu rozrušit, promísit a zároveň urovnat. Ve většině případů jsou tyto dvě operace spojovány v jednu. Před sekcí radliček, či disků je umístěna smyková deska, která půdu částečně urovnává, za soustavou radliček je umístěn válec (trubkový, prutový, cross – kill válec, segmentový), který slouží k rozdrobení vzniklých hrud a urovnání půdy, popřípadě ke zhutnění půdy.
Orba Stěžejní operace podzimní přípravy půdy, orbou zapravujeme do půdy hnůj, zelené hnojení, draselná a fosforečná hnojiva. Orbu provádíme v říjnu až listopadu, záleží na klimatických podmínkách a předplodině. Díky orbě se půda přes zimu okysličí a pohltí zimní vláhu. Na mělčích půdách je minimální hloubka orby 150 mm.
14
4.1.2.2. Jarní příprava půdy Smykování, kypření
Prvním krokem jarní přípravy půdy je smykování ihned po oschnutí povrchu půdy, smykování je důležité z hlediska prohřívání půdy, zachování půdní vlhkosti a urovnání povrchu pozemku. Mechanizace pro přípravu půdy před sázením či setím, která se v dnešní době používá, tzn., kompaktory, kombinátory a kypřiče, spojují urovnání a prokypření půdy do jedné operace. Kypření půdy by mělo vytvořit rostlinám brambor kypré lůžko, prokypřenou a provzdušněnou půdu. Kypření provádíme s ohledem na půdní profil, do hloubky 180 – 200 mm. [10] Příprava sadby Příprava sadby je rozdělena do třech kroků, mechanické, biologické a chemické. Mechanická příprava začíná naskladněním sadby, která je zbavena příměsí a nakažených nebo poškozených hlíz. Biologická příprava sadby zahrnuje narašení a předkličování. Chemická příprava zajišťuje především ochranu proti chorobám a škůdcům, zejména u náchylných odrůd před výsadbou fungicidními přípravky suchou nebo mokrou cestou. [7, 10] Sázení Klasická technologie počítá s pěstováním brambor v hrůbcích s meziřádkovou vzdáleností 0,75 m, dále je možné pěstování ve dvouřádku o celkové šířce 1,8 m, což je výhodné pro sklizeň dvouřádkovými sklízeči. Pro vyšší efektivitu pěstování je možné zakládání záhonů se třemi řádky o šířce 2,7 m, což je novinka firmy Grimme. [8] Pracovní postup odkameňování půdy znemožňuje použití víceřádkových sazečů brambor, nebylo by totiž možné dodržet přesnou vzdálenost mezi sousedními záhony, což je hlavním důvodem, proč se na odkameněných pozemcích používají dvouřádkové sazeče. Na správnou pracovní funkci sazečů má výrazný vliv velikostní vyrovnanost sadby, v provozu je proto nutné používat správný rozměr misek pásů dle rozměru a tvaru hlíz, aby bylo dosaženo přesnosti sázení. Sazeče jsou nabízeny ve dvou až osmiřádkovém provedení s různými typy sázecích ústrojí. Také se nadále rozšiřuje vybavení sazečů o adaptéry na moření proti kořenomorce nebo adaptéry na hnojení granulovými nebo kapalnými hnojivy. [6]
15
Rozdělení sazečů brambor [2] Kotoučové
Dopravníkové
Automatické Pásové (systém "Structural")
Podle způsobu práce
Řemenové
Dopravníkové
Poloautomatické Kotoučové
Po přípravě půdy a vhodných klimatických podmínkách provádíme sázení brambor.
Obr. 3: Uložení hlízy [14]
V závislosti na velikosti hlíz a hustotě porostu se spotřeba sadby pohybuje v rozmezí 2,5 až 3,5 t.ha-1. Optimální hustota porostu ranních brambor je 50 – 65 tisíc rostlin na jeden hektar. U pozdních a průmyslových brambor je optimální hustota 40 – 50 tisíc rostlin na hektar. Hloubka sázení je v rozmezí od 50 do 60 mm. [14] Hrůbkování Dalším krokem je hrůbkování, jedná se o hluboké prokypření meziřádků a nahrnutí ornice na hrůbek, touto operací se dá zabránit přimrznutí hlíz při jarních přímrazcích. Po hrůbkování následuje chemická ochrana, do řádků se již s jinou mechanizací, až do sklizně nevyjíždí. V průběhu vegetace, se porost musí chemicky ošetřovat a hnojit, po skončení vegetace jsou natě buď chemicky nebo mechanicky odstraněny a může dojít ke sklizni brambor, což bude obsahem další samostatné kapitoly. 16
4.2 Technologie odkameňování půdy V oblastech, s výskytem kamene o průměru nad 35 mm v množství větším než 20 t.ha-1 je nutné používat technologii na odkameňování půdy. Hlavním důvodem používání této technologie je požadavek na co nejmenší mechanické poškozování hlíz, jak při sklizni, tak i při další manipulaci. Další nespornou výhodou je dokonalé nakypření půdy až do hloubky 250 mm, což má kladný vliv na fyzikální vlastnosti půdy, nemalým výsledkem této technologie by mělo být i zvýšení výnosů. Technologie odkameňování půdy je důležitá u podniků, které pěstují brambory na uskladnění či sadbu. Jednotliví výrobci dodávají celé, komplexní linky na odkameňování pozemků, rýhovače, separátory, sazeče, sklízeče. První fází při této technologii je vyorání rýh do hloubky cca 250 mm s roztečí rovnou dvojnásobku meziřádkové vzdálenosti, tj. 1,5 m. Všechny firmy, které prodávají techniku pro záhonové odkameňování půdy, nabízejí i rotační kypřič s odpojitelným rýhovačem. Rotační kypřič je stroj, který umožní v těžších a vlhčích půdních podmínkách zvýšit hodinovou i sezónní výkonnost následných separátorů. V pracovním postupu může být tento rotační kypřič zařazen buď za rýhovačem nebo i jako jediný stroj před separací. [6] Prostor mezi rýhami se za pomoci prosévacích separátorů nakypří a oddělené kameny jsou ukládány příčným dopravníkem do předem vytvořených rýh. Na pozemcích, kde se vyskytují velké kameny, je možné je zachycovat do zásobníku, ze kterého se na konci pozemku vyklopí na hromadu nebo do přistaveného přívěsu. Separátory kamenů se používají k nakypření půdy v záhonu mezi rýhami, k oddělení a uložení kamenů do rýh. Odkameňování půdy zaručí výrazné snížení obsahu kamenů v záhonu (až o 40 – 85 %), což umožní dosáhnout při sklizni snížení mechanického poškození hlíz, zvýšení výnosu a snížení skladovacích ztrát. Jednou z nevýhod tohoto pracovního postupu však je větší energetická náročnost než u konvenčního způsobu pěstování brambor. Tento pracovní postup je možné uplatnit na půdách s dostatečnou hloubkou ornice, je žádoucí, aby nakypřená vrstva zajistila dostatečné zahrnutí zasázených hlíz, jelikož během vegetace nelze provádět mechanickou kultivaci. Vzhledem k energetické náročnosti je tato technologie efektivní jen na kamenitých půdách, kde kameny výrazně ohrožují výnos a kvalitu brambor, zejména konzumních.[6] 17
4.2.1 Rýhovače Rýhovač je stroj, který se skládá z rámu, ke kterému jsou připevněny rozhrnovací radlice, podrýváky a znamenáky. Vzhledem k hloubce a náročnosti kypření musejí být rozhrnovací radlice jištěny (mechanicky, hydropneumaticky). Nastavení hloubky rýhovače se provádí podle hloubky ornice a to tak, že by nemělo docházet k vyorávání mrtvého podloží. Rozteč rýh se nastavuje na základě rozteče řádků brambor, která může být ovlivněna konstrukcí použité techniky či podílem zeminy v půdním profilu. Na půdách, kde je vysoká vrstva ornice s převažujícím podílem kamenů je nutné výrazně zvětšit rozteč rýh s ohledem na pracovní záběr separátoru a možnosti nastavení rozteče pneumatik použité následné mechanizace. Standardní rozteč vyorávání rýh je dvojnásobek meziřádkové vzdálenosti, tj. 1500 mm (do hlubokých půd s nižším výskytem hrud a kamene). Další možnou variantou je rozteč 1800 mm a 2700 mm, ta se používá na kamenitých půdách s nižší vrstvou ornice. Rýhování se provádí buď na podzim nebo na jaře.
Obr. 4: Dvouradličný rýhovač [2]
4.2.2 Separátory Separátory jsou stroje, které provádějí separaci hrud, kamene a jiných příměsí. Separátor podorává hrůbek vytvořený rýhovačem a vynáší jej na separační ústrojí, kde dochází k oddělení zeminy a drobných hrud od kamenů a příměsí, které jsou ukládány na dno rýh, popřípadě do zásobníku, který je na souvrati vyprazdňován do přistaveného přívěsu (při výskytu velkého kamení). Výsledkem separace je minimálně 200 mm vysoký, ostře ohraničený záhon obdélníkového tvaru v průřezu bez příměsí.
18
4.2.2.1 Rozdělení separátorů[18]: Separátory jsou tažené, traktorové stroje (viz obr. 6), které rozdělujeme následovně: Separátory
Pásové
Hvězdicové
Kombinované
A) Dopravníkové (pásové) separátory – pracovním orgánem jsou prosévací pásy. Pro zvýšení výkonu těchto separátorů byly přidávány další prosévací pásy, čímž se však separátory prodlužovaly. Nevýhodou tohoto separačního ústrojí je poměrně vysoká spotřeba nafty na hektar, aby totiž docházelo ke kvalitní separaci, tak je zapotřebí „držet“ tažný prostředek ve vysokých otáčkách, jinak nebude docházet ke kvalitnímu prosévání. Pásové prosévací ústrojí je vhodné pro lehké a písčité půdy s větším výskytem kamenů. B) Hvězdicové separátory – pracovním orgánem jsou hřídele, na kterých jsou nasunuty hvězdice s volitelnou roztečí. Z obrázku 5 je patrné, že rotující hvězdice narušují podorávaný hrůbek a zemina propadá mezi nimi a příměsi jsou dopravovány na dno rýhy či do výklopného zásobníku. Výhodou je vyšší pracovní rychlost, nižší energetická náročnost (tažný prostředek se může pohybovat v ekonomických otáčkách), nižší náklady na opravy a možnost nasazení i na mokrém pozemku. Složitost pohonů, častá výměna opotřebovaných hvězdic jsou považovány za hlavní nevýhody spojené s tímto pracovním orgánem. C) Kombinace prosévacích ústrojí – prosévací pásy v kombinaci s hvězdicovým separačním ústrojím
Obr. 5: Hvězdicové separační ústrojí[16]
19
Obr. 6: Schéma separátoru kamenů [4]
A-kloubový hřídel, B – závěs, C – odstavná rozpěra, D – zvedací píst, E – kopírovací buben, F – kotoučové krojidlo, G – rýčová radlice, H2 kaskádové prosévací dopravníky, M – předávací hvězdicový válec, N – druhý prosévací dopravník, O – hydraulicky stavitelná rohož na hroudy, P – hydraulické zvedací zařízení, Q – vyrovnávání sklonu, R – odkládací dopravník hrud, S – zásobník na velké kameny, T2 – třídění velkých kamenů zubovým hřebenem, U – úhlová převodovka, V- hydraulické jištění oje proti kamenům.
4.2.2.2 Ukládání příměsí 1) Ukládání příměsí na povrch mezi brázd – tento způsob separace byl v dřívějších dobách používán u mělčích a extrémně kamenitých půd. Hlavní předností mělo být omezení půdní a větrné eroze. Naopak velkou nevýhodou je, že separace a sázení musí probíhat současně, čímž je snižován výkon. Při této variantě hrozí nebezpečí, že se příměsi dostanou během následujících operací zpět do hrůbků a následně do sklizené hmoty. 2) Ukládání příměsí na dno mezi brázd – v dnešní době nejběžnější metoda. Příměsi jsou ukládány na dno mezi brázd nezpracovaného záhonu a traktor se separátorem jede již po řádcích s příměsemi zatlačenými koly do půdy, při všech následujících operacích jedou kola po těchto kolejích. Hlavní předností tohoto postupu je nezávislost separace půdy a sázení a také vyšší výkony při ošetřování porostu během vegetace a při konečné sklizni.[18]
20
4.2.3 Sázení do odseparovaného záhonu Hlavní zásadou při sázení brambor je dodržení správné hloubky sázení a umístění hlíz ve středu hrůbku. Hlízy musí být alespoň 50 mm nad neprosátým podložím, aby sklízeč nevyorával kameny a hrudy z podloží nebo nekrájel hlízy při sklizni. Dalším důležitým pravidlem při sázení je, že hlízy musí být alespoň 150 mm od povrchu řádku, aby po případném slehnutí nedocházelo během vegetace k zelenání brambor. 4.2.4 Konveční postup versus odkameňování pozemků Jak již bylo řečeno, obě technologie jsou efektivní, pokud jsou použity na pozemku pro ně určeném, tzn., že systém odkameňování pozemků nebude použit na poli, kde se kameny téměř nevyskytují a naopak. Co se týče efektivnosti a nákladovosti obou technologií, tak tradiční způsob je ekonomicky méně náročný – menší spotřeba nafty, menší náklady na strojní park. Zápornou stránkou může být větší počet hrud a kamene, což způsobuje drobné mechanické poškozování hlíz a může být příčinou i nižšímu výnosu. Odkameňování pozemků je efektivní na kamenitých půdách, kde by velké kameny způsobily mechanické poškození hlíz – škrábance a otluky, které by následně způsobovaly hnilobu, plísně a ztráty. Odkameňováním půdy lze dosáhnout větší kvality brambor, většího výnosu, menších ztrát při následném skladování, urychlení sklizně. Negativní stránkou jsou velké pořizovací náklady mechanizace a velká energetická náročnost.
Konveční způsob • nižší ekonomická i časová náročnost • větší množství příměsí, z toho plynoucí vyšší požadavky na sklizňovou techniku a dosahování nižší výkonnosti za den • hrůbkování je nezbytnou operací • ve většině případů je nutností lidská síla při sklizni • vyšší procento poškozených hlíz
Odkameňování půdy • • • • • •
předpoklad vyššího výnosu nižší poškození hlíz a z toho plynoucí vyšší výnos odpadá nutnost vláčení a proorávání vyšší výkon sklízeče, možnost nasazení vyorávacích nakladačů nižší potřeba lidské síly při sklizni Nevýhodou je energetická, časová a ekonomická náročnost
Obr. 7: Srovnání konvenčního způsobu pěstování brambor s odkameňováním půdy
21
4.2.5 Technologie sbírání kamene Další možnou variantou, jak zbavit půdu kamene, je jeho sběr speciálním mechanizačním prostředkem (viz obr. 9), vyráběným Finskou firmou KIVI-PEKKA. Princip práce tohoto stroje je následovný: Na obou stranách stroje, jsou umístěny dva prstové rotory (viz obr. 8), které se otáčejí proti směru jízdy, tím stahují kameny do středu stroje. Prstové rotory jsou na obou koncích podpírány podpěrnými koly. Následně jsou kameny pomocí prstů zvedacího bubnu přes síto na zeminu dopravovány do zásobníku kamene. U největšího stroje ve své kategorii KIVI-PEKKA se výkonnost sběru kamene pohybuje okolo 120 kg.min-1. Aby nedocházelo ke ztrátám půdního humusu, mají stroje KIVI-PEKKA síto na zeminu (viz obr. 8), které zajišťuje navrácení humusu (zeminy) zpět do půdy. Kameny jsou pak bez příměsí zeminy a dají se dále využít. Tažný prostředek (traktor) bývá většinou osazen čelním nakládacím ústrojím se speciálním adaptérem na sběr kamene, aby tak mohl před strojem KIVI-PEKKA sbírat extrémně velké kameny. Zabrání se tak případnému poškození stroje. [25]
Obr. 8: Znázornění prstového rotoru a zásobníku s humusovým sítem [25]
Obr. 9: Sběrač kamene KIVI-PEKKA [25]
22
5 STROJE PRO SKLIZEŇ BRAMBOR
Sklizeň brambor
Tradiční
s vibrujícím roštem
Dvoufázová
Vyorávače
Vyorání hlíz
s rozmetadlovým kolem
prosévací vyorávače
Jednofázová
Následný sběr hlíz sklízečem
Bramborové sklízeče
Tažené
Jednořádkové
Víceřádkové
(se zásobníkem/ bez zásobníku)
(se zásobníkem/ bez zásobníku)
Samojízdné
Vyorávací nakladače
Sklizeň brambor se z organizačního hlediska dělí na jednofázovou a dvoufázovou. Při jednofázové sklizni vyorává sklízecí technika brambory a provádí jejich separaci od příměsí a nečistot. Sklizené hlízy se odvážejí do místa zpracování. O dvoufázovou sklizeň se jedná v případě, že sklízecí technika vyoře hlízy, zbaví je částečně příměsí a následně je uloží zpět na pole. Ve druhé fázi se hlízy sbírají obdobnou technikou jako u jednofázové sklizně. V případě tradiční/klasické sklizně se používají ke sklizni vyorávače, které hlízy vyořou a uloží je zpět na pole, vlastní sběr je poté prováděn ručně. Podle funkční skupiny se vyorávače rozdělují na vyorávače s vibrujícím roštem, s rozmetadlovým kolem a na prosévací vyorávače.[1, 15] Ve srovnání s jinými plodinami je sklizeň brambor velmi náročná a to proto, že bramborové sklízeče, musejí zpracovávat velké množství materiálu, vyoraná hmota se pohybuje v rozmezí 850 až 1300 t.ha-1, z toho brambory tvoří pouze 2,5 %. [5] Na plochách, kde bylo provedeno odkamenění půdy nebo kde je výskyt kamenů malý se používají vyorávací nakladače. Tyto stroje jsou vybaveny vyorávacím a prosévacím ústrojím bez rozdružovacích ústrojí pro oddělování hrud a kamenů.
23
Naopak při sklizni na pozemcích s vyšším výskytem hrud a kamenů je nutno provádět sklizeň sklízeči vybavenými rozdružovadly a přebíracími stoly. Je tomu tak proto, že již na poli se oddělí brambory od příměsí a nečistot a tudíž nedochází k následnému poškozování hlíz při dopravě a další manipulaci. Samozřejmě se také sníží náklady při konečném třídění a expedici brambor. [10]
5.1 Rozdělení sklízečů brambor Nejstarší postup je vyorávání brambor a jejich ruční sběr (tento tradiční postup je reálný pouze na malých plochách). Vyorávače ukládají vyorané hlízy spolu s příměsí na povrch půdy do řádků nebo je rozhazují do šířky (čert). Vyorávače tohoto typu lze rozdělit: na vyorávače s vibrujícím roštem, s rozmetadlovým kolem či prosévací vyorávače (tek). Vyorávací nakladač – bramborový sklízeč s vynášecím dopravníkem (viz obr. 8), který je efektivní nasazovat na odkameněné pozemky nebo na půdy s malým výskytem kamení, protože vyorávací nakladače nejsou vybaveny rozdružovacím mechanismem. Nakládají vyorané hlízy se zbytky hrud, natí a plevele do vedle jedoucího přívěsu, musí být zajištěn kontinuální odvoz od sklízeče. Vyorávací nakladače mohou být také vybaveny přebíracím stolem.
Obr. 10: Schéma vyorávacího nakladače [4]
1 – připojení kloubové hřídele, 2 – závěs, 3 – vyorávací jednotka na výkyvném rámu, 4 – kaskádový prosévací dopravník, 5 – separační hvězdicové válce na malé hroudy, 6 – předávací dopravník, 7 – překládací dopravník, 8 – dělící mechanismus, 9 – rám stroje, 10 – řídící jednotka 24
Sklízeč se zásobníkem – V našich půdních podmínkách se jedná
o nejpoužívanější typ sklízeče brambor. Bramborové sklízeče se zásobníkem přetříděné hlízy dopravují do zásobníku hlíz o určité kapacitě, v okamžiku, kdy sklízeč zásobník naplní, musí být vyprázdněn do odvozového prostředku. Plnění odvozového prostředku probíhá ve většině případů za klidu. Většina sklízečů má zásobník vybavený posuvným dnem. Sklízeč brambor s nakládacím dopravníkem (viz obr. 9) – Konstrukčně jsou tyto sklízeče v podstatě shodné se zásobníkovými sklízeči. Hlavním rozdílem je, že tyto sklízeče nejsou vybaveny zásobníkem hlíz, ale mají tzv. nakládací (vynášecí) dopravník, který vynáší přetříděné hlízy do vedle jedoucího odvozového prostředku. Někteří výrobci bramborových sklízečů používají nakládací dopravník jako zásobník.
-
Obr. 11: Schéma sklízeče brambor s nakládacím dopravníkem [1]
přítlačné válce hrůbků (1), vyorávací ústrojí (2), prosévací dopravníky (první a druhý) (3, 5), mačkací válce hrud (4), příčný dopravník (6), vynášecí kolový dopravník (7), vynášecí dopravník drobných příměsí (8), vynášecí dopravník natě (9), překulovací dopravník (10), rozdružovací ústrojí (11, 12), přebírací stůl (13), dopravník tříděných hlíz (14, 15) 25
Sklízeč s ukládáním brambor do palet: Tyto sklízeče ukládají vybrané brambory přímo do ohradových palet. K ukládání brambor do palet je používán speciální přepravník, ve kterém jsou nad každou ze čtyř dvoutunových
palet
umístěny
měkké
tlumicí
násypky,
aby
nedocházelo
k mechanickému poškozování brambor. Ohradové palety na brambory jsou vyráběny pro kapacitu 0,5 až 4 tuny. Možnou variantou do budoucna by mohlo být zaměnění zásobníku sklízeče za čtyř tunovou paletu, výsledkem a výhodou pro zemědělce, kteří brambory uskladňují a dále s nimi manipulují je, že se s hlízami od jejich naplnění do palety na sklízeči až do uložení ve skladu nepohybuje.[9]
Obr. 12: Sklízeč s ukládáním do palet
Samojízdný sklízeč brambor – Jedná se o stroje, které jsou vybaveny samostatnou hnací a řídící jednotkou. Samojízdné sklízeče mají buď vynášecí dopravník nebo samostatný zásobník o kapacitě až 16 tun. 5.1.1 Sklízeče brambor se zásobníkem Základními konstrukčními prvky sklízečů brambor se zásobníkem nebo nakládacím dopravníkem je nosný rám a podvozek, který je osazen vyorávacím a separačním ústrojím. Dalším konstrukčním prvkem těchto sklízečů je přebírací dopravník a zásobník (nebo vynášecí dopravník), do něhož jsou přiváděny brambory. Sklízeče brambor se zásobníkem jsou vybaveny ojí, která může být hydraulicky ovládaná, automatické navádění na řádek je většinou také součástí sklízeče. Většina výrobců sklízečů brambor nabízí jedno až dvouřádkové sklízeče se zásobníkem, s možností nastavování šířky od 750 mm do 900 mm (USA). [15]
26
Vyorávání a nabírání zeminy zajišťují tažené vyorávací radlice, další částí jsou boční disková krojidla, u jednořádkového sklízeče je na každé straně vyorávacího kanálu jedno diskové krojidlo. Dalším prvkem je přítlačný válec/válce, který se odvaluje po vrcholu řádku, tím zajišťuje kopírování a usměrňování toku zeminy a zároveň mačkání hrud, většinou jsou doplněny čidlem pro navádění stroje na řádek. Na vyorávací ústrojí navazuje první prosévací dopravník, který zajišťuje posun zeminy (hlíz, hrud, kamenů). Prosévací dopravník je tvořen nosnými pásy z pryže vyztužené textilními vlákny, dále jednotlivými příčkami, jejichž rozteč se volí podle typu půd. Separační ústrojí u zásobníkových sklízečů může být tvořeno prosévacími dopravníky, prosévacími koly nebo vzájemnou kombinací. U sklízečů se zásobníkem, u kterých je předpokládáno nasazení na kamenitých a extrémně hrudovitých půdách, bývají součástí také rotační hřebeny (ježkové pásy), pro zvýšení účinnosti. Další částí zásobníkových sklízečů je přebírací stůl s místem pro obsluhu. Součástí přebíracího stolu je také souběžně umístěný dopravník, kterým jsou hrudy a kameny odváděny zpět na pole. Existuje také varianta, že sklízeč je osazen zpětným dopravníkem, který odvádí hlízy s hrudami a kameny zpět na rozdružovací ústrojí. Další možnou výbavou sklízečů je nakládání drobných příměsí do vedle jedoucího přívěsu.[15]
Obr. 13: Principiální schéma sklízeče brambor WM 4500 [ 17]
1 – vyorávací a prosévací sekce, 2 – separace natě a přemístění hlíz po směru toku 3 – předtřídění, 4 – rozdružovací sekce → válec s gumovými prsty
27
5.1.2 Tažené vyorávací nakladače Dnešní trh nabízí dvou až čtyřřádkové vyorávací nakladače určené pro sklizeň brambor z řádků o rozteči 750 mm a 900 mm. Některé typy těchto strojů umožňují, díky hydraulicky ovládané oji a konstrukci podvozku, pracovat, jak v ose traktoru, tak i mimo ni. Vyorávací ústrojí je obdobné jako u sklízečů se zásobníkem. Pro separaci se využívají prosévací dopravníky v kombinaci s prosévacími válci, uplatňují se válce s příčnou nebo podélnou osou rotace. Při sklizni vyorávacími nakladači je nutné zajistit souběžně navazující odvozové prostředky, plnění těchto odvozových prostředků je zajišťováno hydraulicky poháněným elevátorem (výškově polohovatelný). Vyorávací nakladače mohou být též využity pro dvoufázovou sklizeň.[4, 15]
5.1.3 Samojízdné sklízeče brambor Samojízdné sklízeče brambor vycházejí svou konstrukcí z tažených modelů, tzn., že vyorávací a separační ústrojí jsou obdobné. Samojízdné sklízeče brambor jsou osazeny vlastní pohonnou jednotkou (většinou se jedná o vznětový čtyř až šestiválcový motor o výkonu 180 – 370 kW (250 – 500 k), řídící jednotkou a vlastní kabinou. Dalším rozdílem je, že samojízdné sklízeče jsou osazeny vysoce výkonným drtičem natě. Samojízdné sklízeče brambor jsou většinou dvou až čtyřřádkové. Mají vlastní zásobník o kapacitě od 5 000 kg – do 16 000 kg, nebo jsou v provedení jako tvz. vyorávací nakladače, to znamená, že jsou osazeny nakládacím dopravníkem, který dopravuje hlízy přímo do vedle jedoucího přívěsu. Samojízdné sklízeče jsou opatřeny buď kolovým podvozkem nebo kombinací kolového a pásového podvozku. Kola, která se pohybují mezi řádky brambor, jsou kultivační. Naopak kola, která se pohybují po sklizené části pozemku, jsou široká nízkotlaká, aby docházelo k co nejmenšímu utužování půdy. Nejmodernější sklízeče jsou vybaveny řízením všech čtyř kol. Pohon samojízdných sklízečů je většinou zajišťován prostřednictvím hydrostatického pohonu.[4, 15]
Obr. 14: Samojízdné sklízeče brambor
28
5.2 Pracovní mechanismy sklízečů brambor 5.2.1 Vyorávací tělesa Vyorávací tělesa mají za úkol podorat a rozrušit hrůbek a takto rozrušený hrůbek posunout na prosévací pás. Podoraný hrůbek se nesmí rozpadnout ihned na břitu vyorávacího tělesa, mohlo by totiž docházet k ucpávání vyorávacího ústrojí nebo by mohlo docházet k vypadávání hlíz do strany. [5] Podmínkou plynulého pohybu vyoraného materiálu po horním povrchu radlice je: 𝑆 ∗ 𝜎𝑃𝑑 ˃ 𝐺 ∗ 𝑠𝑖𝑛α + 𝑓 ∗ 𝐺 ∗ 𝑐𝑜𝑠α 𝜎𝑃𝑑 - součinitel soudržnosti hrůbku
S – průřez hrůbku [m2]
f – součinitel tření půdy po oceli
G – tíhová síla [N]
α – úhel sklonu radlice ke dnu brázdy (15 - 25°) Tíha půdy G závisí na délce a a na měrné tíze γ 𝐺 = 𝑎 ∗ 𝑆 ∗ γ [N] Pro vyhovující práci platí: 𝑎 ∗ (𝑠𝑖𝑛α + 𝑓 ∗ 𝑐𝑜𝑠α) <
𝜎𝑃𝑑 γ
Obr. 15: Silové poměry vyorávacího tělesa a znázornění vyorávacích radlic[5, 25]
U sklízečů, kde je předpoklad, že budou pracovat v náročnějších půdních podmínkách, zejména kamenitých, musí být vyorávací radlice jištěny. Pro lepší účinky vyorávání jsou moderní sklízeče vybavovány automatickým nastavováním hloubky a přítlaku (například systém TERRA - CONTROL od firmy Grimme).
29
Rozdělení vyorávacích těles [4] A) Pevné radlice B) Rotující poháněné talíře Radlice jsou buď samostatné pro každý řádek anebo společné pro 2 – 3 řádky. Úhel sklonu radlic ke dnu brázdy je asi 15°. Talířová vyorávací tělesa mají otočně uložený a poháněný talíř v průměru 1 m. Osa otáčení talíře je od svislice odkloněná tak, aby nedřel o dno brázdy a do největší hloubky zabíral pod středem hrůbku, kde i brambory rostou do největší hloubky. Dva talíře slouží k vyorávání dvou až tří hrůbků. [4]
5.2.2 Prosévací mechanismus
5.2.2.1 Prutové prosévací dopravníky Prosévací dopravníky jsou složeny z jednotlivých ocelových prutů, které jsou uloženy v bočních gumotextilních pásech. Prosévací dopravníky jsou většinou poháněny hydraulicky, tzn., že lze během pracovní operace libovolně měnit jejich rychlost. Pod vrchní větví prosévacího dopravníku jsou, za účelem natřásání, uloženy po obou stranách 1 nebo 2 natřásací kladky (kruhové nebo eliptické). Jednotlivé pruty prosévacího dopravníku jsou v pryžovém obalu, který zabraňuje poškozování brambor, v případě kamenité půdy, na těžších půdách lze pryžové obaly sundat. Průměr prutů se pohybuje v rozmezí 9 až 13 mm, mezera mezi pruty je 25 až 28 mm. Rychlost prosévacího dopravníku má být vždy větší než rychlost pojezdová. Rychlost dopravníku se obvykle pohybuje od 0,8 m.s-1 do 2 m.s-1. [5]
Obr. 16: Typy natřásacích kladek [5]
A – s eliptickým natřásačem, B – s páskovým natřásacím mechanismem 30
Stanovení účinné délky prosévacího dopravníku Aby neprosátý zbytek půdy na konci dopravníku nebyl příliš velký, musí se stanovit správná účinná délka prosévacího dopravníku (tj. horní, aktivní větev). Je-li celkové množství směsi přicházející na začátek prosévacího dopravníku Q, proseje se na prvním úseku o jednotkové délce l množství půdy Q.μ, kde μ je koeficient vyjadřující prosévací schopnost jednotkové délky dopravníku, který závisí na konstrukci a kinematickém režimu dopravníku a na složení směsi přicházející na dopravník.[5]
Obr. 17: Průběh prosévání [5]
Neprosáté množství směsi na konci prvního dílu: 𝑄1 = 𝑄 ∗ (1 − 𝜇)
Neprosáté množství směsi na konci druhého dílu dopravníku: 𝑄2 = 𝑄1 ∗ 1 − 𝜇 → 𝑝𝑜 𝑑𝑜𝑠𝑎𝑧𝑒𝑛í 𝑧𝑎 𝑄1 → 𝑄2 = (1 − 𝜇)2
Neprosáté množství směsi na konci i - tého dílce 𝑄𝑖 = 𝑄 ∗ (1 − 𝜇)𝑖
Zbytek směsi na konci dopravníku délky L: 𝑄𝑧 = 𝑄 ∗ 𝑒 −𝜇𝐿 → 𝐿 =
𝑄 𝑙𝑛 𝑄
𝑧
𝜇
Hmotnostní podíl hlíz z vyoraného hrůbku se pohybuje okolo 2,5 %. U písčitých typů půd by neměl zbytek na konci prosévacího dopravníku překročit 5 až 6 %. [5]
31
5.2.2.2 Prosévací bubny Tyto separační mechanismy mají malou prosévací schopnost, protože k prosévání se při práci využívá jen část, z celkové pracovní plochy. Další nevýhodou je, že při výskytu kamení se brambory poškozují, proto je využití prosévacích bubnů možné pouze při sklizni průmyslových brambor. V případě kombinovaných sklízečů je používáno prosévací a vynášecí kolo s kapsami nebo lopatkami, které zajišťuje vertikální dopravu hlíz na stroji.[5]
Obr. 18: Vynášecí kolo a prosévací buben [5]
5.2.3 Mačkače hrud 1) Mačkače hrud pracují před vyorávacími radlicemi (dvoukuželové válce) a jejich úkolem je rozmačkat hroudy v půdním škraloupu. Dnešní moderní sklízeče mohou být na přání vybaveny automatickým odlehčováním přítlaku na hrůbek či automatickou regulací přítlaku. [4]
Obr. 19: Mačkače hrud
2) Druhou variantou je použití pneumatických pryžových válců otáčejících se proti sobě a uložených mezi prvním a druhým prosévacím dopravníkem. Tlak ve válcích by měl být 10 až 40 kPa, a to proto, aby se rozmačkaly hroudy a nepoškodily se brambory.
32
Válce působí buď proti sobě nebo proti pásovému dopravníku, zbylá směs dopravníkem propadne. Mezera mezi válci nebo dopravníkem je seřiditelná. [4]
Obr. 20: Schéma mačkačů válců [5]
5.2.4 Odlučovače natě Odlučovače natě se vyrábějí z prutových dopravníků s připojenými podélníky, výsledkem je mříž o velikosti ok cca 200 x 200 mm. Ze spodu přiléhá k vrchní větvi dopravníku tyč, o níž se zachytávají brambory a utrhnou se od natě, která leží na dopravníku.[4] 5.2.5 Odlučovače rostlinných zbytků Tento mechanismus je řešen jako pásový překulovač a to tak, že na pásu jsou vytvořeny pryžové výstupky, např. průměru 4 mm, délky 20 mm, s roztečí 10 mm. Zbytky plevele, natě a drobného kamení se na dopravníku zachytí a jsou jím vyneseny, kdežto brambory se skutálejí dolů. Na separaci menšího množství příměsí je vhodnější překulovač s příčným pohybem pásu. Po nakloněném pásu se brambory skutálejí na dopravník brambor, díky výstupkům na pásu jsou hranatější složky směsi vynášeny na dopravník příměsí. Na oddělení drobných rostlinných zbytků od brambor je vhodný též překulovač s podélným pohybem pásu.[4, 5]
Obr. 21: Překulovač s příčným pohybem pásu [5]
1- dopravník brambor, 2-dopravník příměsi
33
Obr. 22: Překulovač s podélným pohybem pásu [5]
5.2.6 Rozdružovací mechanismy Rozdružovadla slouží k separaci kamenů, hrud a jiných příměsí od hlíz
5.2.6.1 Kartáčový válec Kartáčový válec – pracuje podle objemové hmotnosti jednotlivých součástí směsi. Kameny, které jsou těžší, zapadnou do kartáče, kdežto brambory přes kartáč přeběhnou, tím dochází k vlastní separaci brambor od hrud a kamenů. Na obdobném principu pracují též kartáčové kotouče.[4]
Obr. 23: Kartáčové válce [4]
a) Kartáčový válec, b) Kartáčové kotouče
5.2.6.2 Pásový dopravník s šikmo postaveným kartáčem Pásový hrotový dopravník s válcovým kartáčem postaveným šikmo ke směru pohybu směsi vymetá brambory z povrchu hrotového dopravníku na dopravník hlíz. Je zde využíváno rozdílné objemové hmotnosti brambor a kamení. Brambory díky nižší objemové hmotnosti nemohou zapadnout mezi jehly dopravníku a kvůli pravidelnému tvaru jsou kartáčem snadno odmeteny do strany. Těžší kameny a hroudy se zachytí mezi pryžové hroty a jsou vynášeny na dopravník příměsí. [4,5] 34
Obr. 24: Pásový hrotový dopravník s šikmo postaveným kartáčovým válcem [4]
1- Kartáč, 2 – hrotový pásový dopravník, 3 – dopravník hlíz, 4 – dopravník příměsí Zbylá část příměsí (hrud, kamení), která prošla přes rozdružovací část sklízeče, musí být oddělena, přetříděna obsluhou na přebíracím stole. Přebírací stůl se skládá ze dvou pásů, přičemž jedním pásem (širokým) jsou dopravovány brambory a druhý pás (úzký) slouží na odvádění příměsí ze sklízeče zpět na pole.
5.2.6.3 Rentgenové rozdružovadlo Toto rozdružovadlo používá různé průchodnosti rentgenového záření bramborami, hroudami a kamením. Nevýhodou rentgenového rozdružovadla je, že se směs musí předem rozměrově třídit a zbavit zeminy. Materiál padá přes paprsky zářiče a přijímač vyhodnocuje změnu záření, signál je vyhodnocen řídící jednotkou, která dá pokyn tzv. vyhazovači, který z padající směsi vyhazuje hroudy a kamení. [4]
5.2.6.4 Elektronické rozdružovadlo Elektronický systém rozdružování brambor je využíván u stacionární techniky. Hlízy brambor kamení a hroudy jsou přiváděny hlavním pásem (a) přes snímač (b), který rozpozná hroudy a kameny od brambor. Následně je směs přivedena do separační části (c), kde senzory rozpoznají hroudy a kameny. Tyto příměsi jsou potom gumovým pístem vyhozeny na pás příměsí (e), čisté hlízy brambor padají na dopravník (d). Schéma elektronického rozdružovadla je na obrázku 23. [20]
35
Obr. 25: Elektronické rozdružování brambor [20]
5.3 Schéma kombinovaného sklízeče brambor Toto celkové schéma kombinovaného sklízeče brambor zobrazuje všechny výše popsané vyorávací, separační a rozdružovací mechanismy integrované v jednom bramborovém sklízeči.
Obr. 26: Schéma kombinovaného sklízeče [4]
1 – kopírovací válce, 2 – radlice, 3, 5 – prosévací dopravníky, 4 – mačkací válce, 6 – odlučovač natě, 7 – příčný dopravník, 8, 10 překulovače, 9 – kruhový dopravník, 11 – přebírací dopravník, 12, 13 – dopravníky, 14 – přímočarý hydromotor
36
5.4 Automatické navádění sklízečů na řádek Automatické navádění sklízeče na řádek pomáhá řidiči a zabraňuje přeřezání nebo jinému mechanickému poškození brambor. Senzor je umístěn před kopírovacími válci nebo přímo na nich. Úkolem senzoru je snímání bočního posunu, tzn., že zabraňuje vybočení vyorávače a řidič se tak může soustředit na jiné řídící úkony. Firma Grimme využívá systém Root Runner, který je určen pro navádění traktoru s agregovaným sklízečem brambor. Mechanický snímač registruje řádek brambor a převádí jej na elektrické signály. Ty jsou vyhodnoceny řídící jednotkou a traktor je přes servořízení naváděn přesně na řádek. Automatické navádění snižuje únavu řidiče, který se při práci může ve větší míře věnovat kontrole vlastního procesu sklizně. [8]
5.5 Seřízení sklízeče brambor Pro správnou práci sklízeče, je nutné jeho seřízení, které by se mělo provádět podle návodu výrobce. Správným seřízením jednotlivých částí sklízeče se minimalizují mechanické ztráty a poškození hlíz. Pro správnou práci sklízeče je rozhodující nastavení hloubky vyorávání (nastavení hloubky vyorávací radlice). Dalším důležitým krokem je seřízení prosévacích pásů, konkrétně seřízení intenzity prosévání a seřízení rozdružovacího systému. Při seřizování těchto částí stroje je nutné se řídit polními podmínkami. Seřizování/řízení se provádí buď za jízdy přímo na sklízeči, kde je také umístěno ovládání nebo je prováděno řidičem z traktoru pomocí elektromagnetických ventilů. Dnešní moderní sklízeče brambor jsou vybaveny koncovkou ISOBUS, takže ovládání probíhá z traktoru přes palubní počítač.[1]
5.6 Pohon sklízečů Pohon jednotlivých částí sklízeče se dělí na mechanický a hydraulický. Mechanický pohon se používá u těch konstrukčních prvků, kde není zapotřebí často měnit pracovní rychlost. Naopak hydraulický pohon se využívá tam, kde se předpokládá častá změna pracovní rychlosti.
Pohon je zajišťován kombinací vnějšího hydraulického okruhu
tažného prostředku a vlastním hydraulickým systémem sklízeče. Vlastní hydraulický systém je poháněn hydrogenerátorem, který pohání vývodová hřídel traktoru (PTO 540), aby systém dodával jenom potřebné množství pro každý hydraulický prvek, je dobré, aby byl tažný prostředek vybaven systémem Load sensing. 37
Sklízeče jsou většinou vybavovány převodovkou (dvoustupňovou, třístupňovou), která pohání naťový a prosévací pás a rozděluje potřebný výkon po sklízeči. Použití převodovky umožní například nastavení nízké rychlosti prosévacího pásu a vysokou rychlost naťového pásu. [17]
5.7 Hydraulické vyrovnávání na svahu Pro kvalitní oddělení brambor od hrud a kamenů jsou sklízeče vybavovány hydraulickým vyrovnáváním na svahu. Sklízeč je tak schopen udržovat rozdružovací ústrojí ve vodorovné poloze a tím je dosaženo kvalitní separace brambor od ostatních příměsí. Bez hydraulického vyrovnávání by nebyla využita celá plocha rozdružovacího mechanismu při práci na svahu a směs by se hromadila na jedné straně separačního a rozdružovacího mechanismu, který by tak nebyl schopen příměsi vytřídit a do zásobníku by se dostávalo větší množství příměsí.
6 SROVNÁNÍ TECHNICKÝCH PARAMETRŮ DVOU SKLÍZEČŮ 6.1 Grimme SE 150 - 60 Dvouřádkový bramborový sklízeč Grimme SE 150 – 60 je možné integrovat téměř do všech sklizňových podmínek. Sklízeč může být vybaven třemi typy zásobníku: s kapacitou 5800 kg, 6000 kg nebo 7500 kg.
Stroj může být osazen třemi typy
rozdružovacího ústrojí: Rozdružovací ústrojí UB je určené na hrudovité půdy s malým výskytem kamení. Rozdružovací mechanismy jsou v tomto případě jeden nebo dva ježkové pásy, kde měkké gumové prsty zajišťují šetrně odsun hrud a kamene na pás příměsí. Rozdružovací ústrojí SB je určené na půdy s větším výskytem kamene. Rozdružovací mechanismus jsou hydraulicky poháněné stírací kartáčové pásy. Rozdružovací ústrojí NB je určené pro půdy s malým výskytem kamene.
38
Obr. 27: Rozdružovací ústrojí UB a SB [18]
Stroj je sériově vybaven hydraulickým ovládáním oje a hydraulickým řízením nápravy. Sklízeč je dále vybaven vlastním hydraulickým zařízením pro pohon rozdružovacího mechanismu. Standardem je hydraulicky poháněný přebírací pás s přístupem pro obsluhu po obou stranách. [18] Tab. 2 Technické parametry sklízeče SE 150 - 60
Rozměry Hmotnosti
Zásobník
Šířka Výška Délka Celková Zatížení nápravy Svislé zatížení závěsu Překládací výška
Brzdy Hydraulika Požadavky na traktor Mechanika
3000 mm 3820 mm 11336 mm
8950 kg 7200 kg 1700 kg Min. 1600 mm Max. 4200 mm Vzduchové Napájení elektromagnetických řídících ventilů → Optimum Load sensing Napájení hydraulické odstavné vzpěry → jednočinný nebo dvojčinný ovladač Dodávka oleje: min 34 l.min-1 Provozní tlak: 160 bar (16 MPa) PTO 540 ot.min-1 Potřebný výkon traktoru od 90 KW
39
Obr. 28: SChéma SE 150-60 [18]
Obr. 29: Schéma SE 150-60 [18]
1. Hydraulicky ovládaná tažná oj 2. Vyorávací zařízení 3. První prosévací pás 4. Druhý prosévací pás 5. Naťový pás 6. První rozdružovací ústrojí 7. Druhé rozdružovací ústrojí 8. Rozdružovadlo 9. Válečkový předtřídič 10. Přebírací pás 11. Výložníkový dopravník
40
6.2 Grimme SE 75 - 55 Sklízeč Grimme SE 75 – 55 je jednořádkový, stranově tažený sklízeč brambor. Kapacita zásobníku je 5800 kg. Tento typ sklízeče může být vybaven obdobně jako bramborový sklízeč SE 150 – 60 rozdružovacími ústrojími UB, SB, NB. Sklízeč je vybaven hydraulicky ovládanou tažnou ojí. Tab. 3 Tabulka technických parametrů sklízeče SE 75 - 55
Rozměry Hmotnosti
Zásobník
Šířka Výška Délka Celková Zatížení nápravy Svislé zatížení závěsu Překládací výška
Brzdy Hydraulika Požadavky na traktor Mechanika
3000 mm 3500 mm 8920 mm
5100 kg 4400 kg 700 kg Min. 1600 mm Max. 4200 mm Vzduchové Napájení elektromagnetických řídících ventilů → Optimum Load sensing Napájení hydraulické odstavné vzpěry → jednočinný nebo dvojčinný ovladač Dodávka oleje: min 34 l.min-1 Provozní tlak: 160 bar (16 MPa) PTO 540 ot.min-1 Potřebný výkon traktoru od 60 KW
Obr. 30: Schéma – SE 75 - 55[18]
41
Obr. 31: Schéma – SE 75 – 55 [18]
1. Tažná oj
7. 2. Rozdružovací ústrojí
2. Tažené vyorávací zařízení
8. Předtřídění
3. 1. Prosévací pás
9. Přebírací pás
4. 2. Prosévací pás
10. Přetřídění - čtyřválcové
5. Naťový pás
11. Výložníkový dopravník
6. 1. Rozdružovací ústrojí
12. Pás na příměsi
13. Zásobník s pohyblivým dnem
6.3 Porovnání Největší rozdíl v technických parametrech mezi těmito sklízeči je především v hmotnosti. Což je logické, protože sklízeč SE 150 – 60 je dvouřádkový a to se nejvíce projevuje na hmotnosti, rozměrech sklízeče a výkonnostních požadavcích na tažný prostředek. Sklízeč SE 150 – 60 je téměř o 2,5 metru delší než sklízeč SE 75 – 55. U zatížení na závěs je to obdobné, sklízeč SE 75 – 55 zatěžuje závěs traktoru hmotností 700 kg, kdežto SE 150 – 60 vyvozuje zatížení o jednu tunu větší. Vzhledem k tomu, že SE 150 - 60 je dvouřádkový sklízeč, tak musí být vyorávací a prosévací sekce rovná rozteči dvou hrůbků. Dvouřádkový sklízeč potřebuje přibližně o 30 KW silnější tažný prostředek, jak sklízeč jednořádkový.
42
7 VÝPOČET PROVOZNÍCH NÁKLADŮ V kapitole jsou provedeny výpočty provozních nákladů dvou sklízečů brambor. Výpočet je proveden za pomoci výpočtového simulátoru na webových stránkách Výzkumného ústavu zemědělské techniky. První sklízeč je Grimme SE 150 - 60, druhý sklízeč brambor je jednořádkový Grimme SE 75 – 55. Výsledkem je porovnání provozních nákladů na jeden hektar při vypočteném ročním nasazení.
7.1 Dvouřádkový bramborový sklízeč Grimme SE 150 - 60 1) Vstupní data Tabulka vstupních dat zobrazuje základní údaje, potřebné k výpočtu fixních, variabilních a provozních nákladů. Nejdůležitější položkou je pořizovací cena. Tab. 4: Vstupní data
Třída stroje Název stroje Způsob pořízení Sazba za uskladnění Měrná jednotka výkonnosti
2446 Sklízeče přípojné
brambor
Grimme SE 150 - 60 Hotově
Pořizovací cena Pořizovací cena + DPH Zúročení Náklady na opravy
80 Kč/r.m2
Počet jednotek za 1h
ha
3155600 Kč 3755164 Kč 2% 350 Kč/h 0.4 ha/h
1) Fixní náklady v Kč za rok Při pořízení sklízeče hotově zahrnují fixní náklady zúročení a výši ročních odpisů. Tab. 5: Fixní náklady v Kč/rok [24]
Doba odpisování 5r 10 r
Fixní náklady Kč/rok Odpisy Zúročení 631120 31556 315560 31556
43
Celkem 662676 347116
2) Provozní náklady (Kč.ha-1) Provozní náklady zahrnují mzdu obsluhy, náklady na náhradní díly, náklady na pohonné hmoty, daně a poplatky a v neposlední řadě odpisy, které se odvíjejí od pořizovací ceny a doby odepisování. Tab. 6: Provozní náklady Kč.ha -1 [24]
Roční nasazení (Kč.ha-1) Doba odpisování
80 ha
40 ha
60 ha
100 ha
120 ha
5r
9158
17378
11888
7535
6463
10 r
5215
9488
6628
4378
3833
Provozní náklady Kč.ha-1
Provozní náklady Kč.ha-1 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
roční nasazení 40 ha roční nasazení 60 ha roční nasezení 80 ha roční nasazení 100 ha roční nasazení 120 ha
5r
10 r Doba odpisování
Obr. 32: Grafické vyhodnocení provozních nákladů v Kč.ha -1
7.1.1 Vyhodnocení Z grafického vyjádření je patrné, že provozní náklady klesají s rostoucím ročním nasazením sklízeče a s rostoucí dobou odepisování. Nejvyšší provozní náklady na jeden hektar jsou při ročním nasazení 40 ha a dosahují výše 17378 Kč (doba odepisování je 5 let). Nejnižších nákladů je dosaženo při ročním nasazení 120 hektarů, v případě, že bramborový sklízeč sklidí tuto plochu brambor, pak budou provozní náklady na jeden hektar činit 6463 Kč (při pětileté době odepisování). Z toho vyplývá, že provoz sklízeče se vyplatí tehdy, bude-li sklízet alespoň 80 hektarů ročně. V případě nižšího ročního nasazení by bylo efektivní volit sklízeč jednořádkový. Výše provozních nákladů je do značné míry ovlivňována pořizovací cenou, v tomto případě je pořizovací cena vysoká a tomu musí odpovídat i výše ročních odpisů, které provozní náklady zvedají. 44
7.2 Jednořádkový bramborový sklízeč Grimme SE 75 – 55 1) Vstupní data
Základní údaje nutné k výpočtu fixních, variabilní a provozních nákladů. Tab. 7: Vstupní data
Třída stroje
2446 Sklízeče brambor přípojné
Název stroje
Grimme SE - 75 - 55
Způsob pořízení Sazba za uskladnění Měrná jednotka výkonnosti
Pořizovací cena Pořizovací cena + DPH
Hotově
Zúročení
80 Kč/r.m2
Náklady na opravy
1930000 Kč 2296700 Kč 2% 210 Kč/h
Počet jednotek za 1h
ha
0,2 ha/h
2) Fixní náklady Kč/rok Fixní náklady zobrazující sumu odpisů a zúročení (2 %). Tab. 8: Fixní náklady Kč/rok [24]
Doba odpisování 5r 10 r
Fixní náklady Kč/rok Odpisy Zúročení 386000 19300 193000 19300
Celkem 405300 212300
3) Provozní náklady (Kč.ha-1) Provozní náklady zahrnují mzdu obsluhy, náklady na náhradní díly, náklady na pohonné hmoty, daně a poplatky a v neposlední řadě odpisy, které se odvíjejí od pořizovací ceny a doby odepisování. Tab. 9: Provozní náklady Kč.ha -1 [24]
Roční nasazení (Kč.ha-1) Doba odpisování
20 ha
30 ha
40 ha
50 ha
60 ha
5r
21235
14520
11185
9195
7885
10 r
11585
8085
6360
5335
4670
45
Provozní náklady Kč.ha-1 Provozní náklady Kč.ha-1
25000 roční nasazení 20 ha 20000
roční nasazení 30 ha
15000
roční nasezení 40 ha roční nasazení 50 ha
10000
roční nasazení 60 ha
5000 0 5r
10 r Doba odpisování
Obr. 33: Grafické vyhodnocení provozních nákladů v Kč.ha -1
7.3.1 Vyhodnocení Z grafického vyjádření plyne, že provozní náklady sklízeče SE 75 – 55 klesají s rostoucím ročním nasazením a s rostoucí dobou odepisování. Nejvyšších provozních nákladů je dosaženo při ročním nasazení 20 ha, pokud by měl sklízeč roční nasazení pouze 20 ha, jeho provoz by se nevyplatil. Při ročním nasazení 60 ha a době odepisování 5 let činí provozní náklady 7885 Kč na jeden hektar. Proto zemědělci, kteří pěstují brambory na menších rozlohách, volí sklizeň raději formou služeb anebo zakoupí již použitý sklízeč za podstatně nižší cenu. 7.3.2 Srovnání U obou výše popsaných bramborových sklízečů klesají provozní náklady na jeden hektar s rostoucím ročním nasazením a dobou odepisování. Dvouřádkový sklízeč má asi dvojnásobně vyšší výkonnost jak jednořádkový sklízeč, čemuž odpovídá i roční nasazení. Výkonnost sklízeče je vykoupena vysokou pořizovací cenou, z čehož plyne velké roční nasazení, aby sklízeč mohl splňovat podmínku optimálních provozních nákladů na jeden hektar. U jednořádkového sklízeče je to obdobné, ale vzhledem k nižší výkonnosti je možné roční nasazení nižší, jak u sklízeče dvouřádkového. Výpočet provozních nákladů určí, jak vysoké provozní náklady na jeden hektar by měl daný sklízeč mít při určitém ročním nasazení, což zemědělci může napomoci při výběru sklízeče.
46
8 ZÁVĚR Statistiky jasně dokazují, že v předchozích letech plochy brambor výrazně poklesly, což je způsobeno například dovozem brambor ze sousedních zemí, které svou cenou vytlačují české brambory z trhu, především v supermarketech. Další příčinou poklesu pěstebních ploch je zajisté i nepotřeba brambor ke krmným účelům, v dřívějších dobách byly totiž brambory důležitou krmnou složkou v živočišné výrobě, zejména v chovu prasat. Část viny na snižování ploch nese i změna jídelníčku lidí, kteří nemají zdaleka tak velkou spotřebu, jak tomu bylo v dřívějších dobách. Nyní se pěstební plochy brambor ustálily asi na 26 000 ha. Vzhledem k rozmanitosti půdních podmínek není možné v některých oblastech pěstování brambor bez systému odkameňování půdy. Jedná se o proces, kdy je půda zpracovávána ve dvou krocích, nejprve se vytvoří rýhy a poté je za pomocí separátoru půda prosévána. Cílem je zbavit půdu příměsí (kamení, hrud), které by způsobovaly mechanické poškozování hlíz a následné ztráty, což je hlavní důvod tohoto procesu. Za hlavní nevýhody jsou považovány vysoké náklady, jednak na pořízení potřebné mechanizace, tak i na energetickou náročnost při samotné operaci. Z důvodu vysoké nákladovosti a rentability strojů, existují podniky, které odkameňování půdy provádějí formou služby. Z odkameněných pozemků je efektivní sklizeň vyorávacími nakladači, které nemají rozdružovací ústrojí, protože takto upravené pozemky jsou téměř bez hrud a kamenů a je tak dosaženo velké výkonnosti a efektivnosti při sklizni brambor. V polních podmínkách České republiky se ve většině případů používá přímá sklizeň brambor. Na menších rozlohách (rodinné farmy, drobno pěstitelé) je však stále používána dvoufázová sklizeň, tzn., že brambory jsou vyorávány různými typy vyorávačů a hlízy musejí být sbírány ručně. Ke sklizni je používán široký sortiment sklízečů, které jsou vybaveny například automatickým naváděním na řádek, hydraulickým řízením oje, či naklápěním sklízeče na svahu. Všechny tyto prvky mají usnadňovat práci obsluze, minimalizovat ztráty a poškozování hlíz při sklizni. Tímto směrem se dnes všichni výrobci ubírají, tzn., co nejvíce minimalizovat poškozování hlíz při sklizni, usnadňovat práci obsluze a přitom dosahovat co nejvyšší plošné výkonnosti. Minimalizace poškození hlíz při sklizni je možná několika způsoby, jednak řízením výšky dopravníku, úpravou dopravních prostředků nebo použitím odpružených plachet.
47
U bramborových sklízečů se zásobníkem je při vyprazdňování zásobníku poškozování hlíz nižší než při průběžném nakládání vynášecím dopravníkem. Výpočtem provozních nákladů bylo zjištěno, že provozní náklady klesají s rostoucím ročním nasazením sklízečů. Z toho vyplývá, že do podniku, který pěstuje například 40 ha brambor, nebude efektivní pořizovat dvouřádkový sklízeč s vysokou pořizovací cenou, vysokou výkonností a naopak. Další možnou variantou, kterou se dnes spousta zemědělců ubírá, je sklízeč si vůbec nepořizovat a sklizeň brambor provést formou služeb, kterých je dnes v tomto sektoru zemědělství velké množství. Pro podnik by tato forma služby mohla být z hlediska nákladů výhodnější. Cena sklizně brambor službou se pohybuje okolo částky 10 000 Kč za sklizený hektar. Ovšem cena kolísá podle toho, zda je do ceny započítávána nafta či není. Vzhledem k ekonomické náročnosti bramborových sklízečů se zemědělské služby na sklizeň brambor či zajištění celé linky i s odkameňováním půdy neustále rozvíjejí. Technika a technologie pro pěstování brambor se neustále vyvíjí. Jako příklad lze uvést zavádění nových technologií, jako je GPS, senzory, ccd kamery. Všechny tyto řídící a sledovací prvky mají za úkol zlepšit kvalitu práce a zjednodušit práci obsluze při jednotlivých operacích pěstování brambor. Dalším trendem v postupu pěstování brambor je dosahovat co největší výkonnosti, proto jsou spojovány pracovní operace do větších a výkonnějších strojů (samojízdné sklízeče). Brambory mají v jídelníčku lidí již od pradávna své místo a jsou velmi důležitou složkou potravy, která je zdrojem nezbytných vitamínů. Brambory mají v České republice nemalou tradici, a proto i přes neustálé snižování ploch se budou pěstovat i nadále a není vyloučené, že v budoucnu se plochy brambor budou opět zvyšovat. Ne nadarmo jsou brambory nazývány „druhý chléb“.
48
9 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1] Červinka, J. a kol. Technika a technologie pro rostlinnou výrobu – návody do cvičení. Mendelova univerzita. Brno 2008, 188 s. ISBN 978 - 80 - 7157 - 713 - 3
*2+ Červinka, J. Technika a technologie rostlinné výroby (návody do cvičení 1). Mendelova univerzita. Brno 2010, 125 s. ISBN 978 - 80 - 7375 - 410 - 5
[3] Houba, M. a kol. Pěstujte poznejte používejte brambory. Europlant šlechtitelská spol. s.r.o. Praha 2007, 150 s. ISBN 978 - 80 - 239 - 9419 - 3 [4] Kumhála, F. a kol. Zemědělská technika stroje a technologie pro rostlinnou výrobu. Česká zemědělská univerzita. Praha 2007, 438 s. ISBN 978-80-213-1701-7 [5] Neubauer, K. a kol. Stroje pro rostlinnou výrobu. Státní zemědělské nakladatelství, Praha 1989, 720 s. ISBN 80 - 209 - 0075 - 6 [6] Pastorek, Z. a kol. Zemědělská technika dnes a zítra. Nakladatelství Martin Sedláček, Praha 2002, 144 s. ISBN 80 - 902413 - 4 - 4 [7] Rybáček, V. a kol. Brambory. Státní zemědělské nakladatelství, Praha 1988, 358 s. [8] Stehno, L. Grimme – Inovace pro tento rok. Mechanizace zemědělství, 2010, č. 2, s. 26 – 27. ISSN 0373 - 6776 [9] Syrový, O. a kol. Doprava v zemědělství. Státní zemědělské nakladatelství, Praha 2008, 247 s. ISBN 978 - 80 - 86726 - 30 - 4
*10+ Vokál, B. a kol. Technologie pěstování brambor. Ústav zemědělských a potravinářských informací Praha 2004, 91 s. ISBN 80 - 247 - 0567 - 2
49
Internetové zdroje
[11] eAGRI [online]. 2011 [cit. 2011 – 10 - 09+. Dostupné z < http://eagri.cz/public/web/file/125785/Brambory_5_2011.pdf>
[12] Faostat. [online]. 2012 [cit. 2012 – 02 - 15+. Dostupné z
*13+ VÚZT *online+. 2012 *cit 2012 – 02 - 05+. Dostupné z < http://svt.pi.gin.cz/vuzt/doc/poradenstvi/techpost/techpost2010.htm >
*14+ Založení porostu brambor *on - line]. 2012 [cit – 2012 – 01 - 20+. Dostupné z
[15] Agroweb [online]. 2012 [2012 – 01 - 25+. Dostupné z
[16] Grimme [online]. 2011 [2011 – 12 - 10+. Dostupné z
*17+ VOBOSYSTÉM s.r.o. [online]. 2012 [2012 – 03 - 01+. Dostupné z:
*18+ Letáky, brožury a jiná firemní literatura
*19+ Výukové materiály z předmětu Pěstování rostlin
[20] SAMRO technik [online]. 2012 [2012 – 03 - 06+. Dostupné z:
[21] Český statistický úřad [online]. 2012 [2012 – 02 - 20].
50
*22+ Český úřad zeměměřictví a katastru *online+. 2012 *2012 – 03 - 06 +. Dostupné z:
*23+ Zemědělský týdeník *online] 2012. [2012 – 01 - 10+. Dostupné z:
*24+ VÚZT *online+ 2012. *2011 – 11 - 20+. Dostupné z: < http://svt.pi.gin.cz/vuzt/stroje.htm >
*25+ Zemědělský veletrh TECHAGRO 2012 – reklamní literatura
51
SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Spotřeba brambor v ČR - 1948 – 2009 [21] ..................................................................... 12 Obr. 2: Grafické vyjádření světové produkce brambor[12] ..................................................... 12 Obr. 3: Uložení hlízy [14] ......................................................................................................................... 16 Obr. 4: Dvouradličný rýhovač [2]......................................................................................................... 18 Obr. 5: Hvězdicové separační ústrojí[16] ......................................................................................... 19 Obr. 6: Schéma separátoru kamenů [4]............................................................................................. 20 Obr. 7: Srovnání konvenčního způsobu pěstování brambor s odkameňováním půdy . 21 Obr. 8: Znázornění prstového rotoru a zásobníku s humusovým sítem [25] .................... 22 Obr. 9: Sběrač kamene KIVI-PEKKA [25] .......................................................................................... 22 Obr. 10: Schéma vyorávacího nakladače [4] ................................................................................... 24 Obr. 11: Schéma sklízeče brambor s nakládacím dopravníkem [1] ...................................... 25 Obr. 12: Sklízeč s ukládáním do palet ................................................................................................ 26 Obr. 13: Principiální schéma sklízeče brambor WM 4500 [17].............................................. 27 Obr. 14: Samojízdné sklízeče brambor ............................................................................................. 28 Obr. 15: Silové poměry vyorávacího tělesa a znázornění vyorávacích radlic[5, 25] ...... 29 Obr. 16: Typy natřásacích kladek [5] ................................................................................................. 30 Obr. 17: Průběh prosévání [5] ............................................................................................................... 31 Obr. 18: Vynášecí kolo a prosévací buben [5]................................................................................. 32 Obr. 19: Mačkače hrud ............................................................................................................................. 32 Obr. 20: Schéma mačkačů válců [5] .................................................................................................... 33 Obr. 21: Překulovač s příčným pohybem pásu [5]........................................................................ 33 Obr. 22: Překulovač s podélným pohybem pásu [5] .................................................................... 34 Obr. 23: Kartáčové válce [4] .................................................................................................................. 34 Obr. 24: Pásový hrotový dopravník s šikmo postaveným kartáčovým válcem [4] ......... 35 Obr. 25: Elektronické rozdružování brambor [20]....................................................................... 36 Obr. 26: Schéma kombinovaného sklízeče [4]................................................................................ 36 Obr. 27: Rozdružovací ústrojí UB a SB [18] .................................................................................... 39 Obr. 28: SChéma SE 150-60 [18] ......................................................................................................... 40 Obr. 29: Schéma SE 150-60 [18] ........................................................................................................... 40 Obr. 30: Schéma – SE 75 - 55[18] ........................................................................................................ 41 Obr. 31: Schéma – SE 75 – 55 [18] ....................................................................................................... 42 Obr. 32: Grafické vyhodnocení provozních nákladů v Kč.ha-1 ................................................. 44 Obr. 33: Grafické vyhodnocení provozních nákladů v Kč.ha-1 ................................................. 46
52
SEZNAM TABULEK Tab. 1: Doporučený postup pěstování brambor [13] ........................................................... 13 Tab. 2 Technické parametry sklízeče SE 150 - 60 ............................................................... 39 Tab. 3 Tabulka technických parametrů sklízeče SE 75 - 55 ................................................ 41 Tab. 4: Vstupní data ............................................................................................................. 43 Tab. 5: Fixní náklady v Kč/rok [24] .................................................................................... 43 Tab. 6: Provozní náklady Kč.ha-1[24] .................................................................................. 44 Tab. 7: Vstupní data ............................................................................................................. 45 Tab. 8: Fixní náklady Kč/rok [24] ....................................................................................... 45 Tab. 9: Provozní náklady Kč.ha-1[24] .................................................................................. 45
53
