A szántóföldi és kertészeti gépi munkák során az erõ- és munkagépek járószerkezeteinek talajra gyakorolt elkerülhetetlen káros hatása a talajdeformáció illetve a talajtömörödés. A taposási kár különösen a nedves talajon okoz nagyobb mértékû szerkezeti változást. Arra kell törekednünk, hogy a talajok térfogattömege talajtípustól függõen ne legyen nagyobb 1,3-1,5 g/cm3-nél, a porozitás ne csökkenjen 40-45% alá, és a talajellenállás ne haladja meg a 2,6-2,8 kg/cm2 értéket.
A gépek járószerkezetének hatását a talajra az 1950-es években a német Söhne professzor kezdte vizsgálni, és õ készítette el a kerék alatt kialakuló talajnyomás-görbék, az úgynevezett „nyomáshagymák” modelljét. Ilyeneket mutat be ábránk hagyományos abroncsra különféle talajállapotoknál. Ez az elméleti munka indította meg a traktorabroncsok fejlesztését a széles futófelületû, alacsony profilú, radiál gumiabroncsok kialakítására.
Izobár talajnyomás-görbék formái különbözõ talajállapotnál
Tudjuk, hogy a gumiabroncsok talajnyomását alapvetõen a belsõ levegõnyomás határozza meg, ha ennek értéke – figyelembe véve az abroncs terhelhetõségét – csökkenthetõ, akkor a tömörítõ hatás is enyhíthetõ. A közepes felszíni talajnyomás (pf) megközelítõleg azonos a gumiabroncs belsõ levegõnyomásával (pb). Ismert összefüggése:
Hozzávetõleges kiszámítására egyes gyártók különféle változatokat ajánlanak. A széles, radiál traktorabroncsokra általánosan a „pf = pb + 0,15” képlet alkalmazható a gyakorlatban normál körülmények között. Ugyanakkor a belsõ levegõnyomás határozza meg a gumiabroncsok terhelhetõségét is. A széles, nagy levegõtérfogatú gumiabroncs ugyanazt a kerékterhelést alacsonyabb belsõ levegõnyomással képes viselni, mint a standard abroncsok. Így kifejezetten csökken a talajnyomás, kisebb lesz a talajtömörödés, javul a talaj levegõ-víz háztartása (a talaj „beissza” a vizet, és „tud lélegezni”), ezáltal javulnak a növényfejlõdés feltételei, nagyobb lehet a terméshozam, ami a gazdák legfontosabb „kívánsága”. Tehát a felszíni (10-25 cm mélységû) talajtömörödés csökkentése szempontjából a gumiabroncs belsõ levegõnyomási értéke fontosabb paraméter, mint a gép tömege. Minden esetben megoldást jelent a minél szélesebb gumiabroncsok használata, amelyekben a levegõnyomás tág határok között változtatható, s ez kihat a felfekvési felületükre. Néhány széles profilú, radiál traktorabroncs ezen adatait mutatja a táblázat. A nagyobb méretû gumiabroncsoknak alacsonyabb belsõ levegõnyomás esetén igen nagy a felfekvési felületük, sekély a nyommélységük, és jelentõs mértékû a teherviselõ képességük a 10-20 km/h munkasebesség-tartományban.
A hallei egyetem szakemberei tartós szántóföldi kísérletben vizsgálták a gumiabroncs belsõ levegõnyomásának és a talaj levegõkapacitásának (porozitásának) összefüggését agyagos talajon. Különbözõ belsõ levegõnyomással végeztek teszteket a taposatlan (kontroll) állapothoz képest. A következõ belsõ levegõnyomás-variációkat használták:
- a gyakorlatban már megvalósítható 0,7 bar,
- a 10 km/h munkasebességnél 0,9 bar,
- a szántóföldre és a szilárd burkolatú útra egyaránt még elfogadható 1,3 bar, és
- a szilárd burkolatú úton (közúton) 30 km/h sebességig alkalmazható 1,7 bar érték.
A kísérlet során a talajba 17-23 cm mélyen elhelyezett speciális mérõhengerek felett haladtak át a 650/65 R38 méretû – alkalmanként a fenti belsõ levegõnyomásokra beállított – abroncsokkal szerelt traktorral, és esetenként regisztrálták a mérõhengerek talajmintájában létrejött szerkezetváltozást. Az eredmények bizonyították, hogy a kontrollhoz képest a legkisebb belsõ levegõnyomás mellett változik legkevésbé a talajporozitás, így természetszerûleg a legnagyobb nyomásértéknél tömörödik össze legjobban a talaj. Ezt jól mutatja a vonatkozó ábra.
A talajporozitás és a gumiabroncs belsõ levegõnyomásának összefüggése.
Forrás: TopAgrár 8/2011
Elõbbiekbõl látható, hogy a talajnyomás a felsõ megmunkált talajrétegben egyértelmûen függ a gumiabroncs belsõ levegõnyomásától, ez a paraméter tehát igen fontos kritérium a szántóföldi munkáknál. Akik odafigyelnek erre, azok maguk is visszaigazolhatják a kísérleti eredményeket. Egyrészt, hogy az alacsonyabb belsõ levegõnyomásnál valóban megnõ a gumiabroncsok felfekvési felülete, és érezhetõ vonóerõ növekedés is, másrészt csökken a káros talajtömörödés, javul a növények élettere. Arra kell törekedni, hogy a gumiabroncsokban a belsõ levegõnyomás értéke a szántóföldön lehetõleg ne haladja meg a 0,8 bar szintet.
Szintén németországi (DLG) felmérések alapján figyelmeztetõ azonban, hogy a gazdák illetve a gépkezelõk csak alig több, mint egynegyede gondoskodik a belsõ levegõnyomás folyamatos ellenõrzésérõl és a munkák jellegének megfelelõen az elõírt, vagy javasolt nyomásértékek beállításáról. Sajnos nálunk ennél is rosszabb a helyzet. A gyakorlatban nagyon kevesen csökkentik a belsõ levegõnyomást, ha szilárd burkolatú útról rátérnek a földekre. A szilárd burkolatú úton a stabilitás miatt szükséges magasabb nyomás (1,6-2,4 bar) mint láthattuk, ha szántóföldön túl magas, jelentõsen növeli a talajtömörödés mértékét. Ugyanakkor a szántóföldön ideális 0,6-0,8 bar levegõnyomású abroncsokkal veszélyes a közúti közlekedés, elsõsorban a nagyobb sebesség miatt. A belsõ levegõnyomás gyors változtatására alkalmas eszközök rendelkezésre állnak, szakkereskedõktõl (pl.: Deraland Kft.) beszerezhetõk.
Napjainkban egyre fontosabb agrotechnikai igény a talajkímélés. A káros talajtömörödés enyhítése rövid idõn belül mindenkitõl megköveteli a minél szélesebb, nagy légterû gumiabroncsok használatát traktorokon, munkagépeken egyaránt.
Antos Gábor