Kultivatoriai – populiariausi ir labiausiai žemės ūkyje naudojami žemės dirbimo padargai. Jie kuo puikiausiai tinka tiek tradicinėms intensyvioms, tiek minimalaus žemės dirbimo technologijoms. Tik kultivatorių ir jų noragėlių konstrukcijų gausa dažnai sukelia nemažai rūpesčių, renkantis tinkamą mašiną.

Pasirinkus atitinkamą kultivatoriaus noragėlių konstrukciją, tam tikrais atvejais mašina gali pasiekti gerų darbo rezultatų net ir dirbdama mažesniu darbiniu gyliu ir sunaudodama mažiau degalų. Straipsnyje pateikiama penkių skirtingų noragėlių konstrukcijų lyginamoji analizė.

Kultivavimas – viršutinio dirvos sluoksnio purenimas, trupinimas, maišymas ir lyginimas, piktžolių pakirtimas ir draskymas. Dirva per ilgesnį laiką susiguli, sumažėja jos poringumas, pablogėja biologiniai procesai. Kultivavimas gali būti seklus, vidutinio gylio ir gilus.

Dirvai sekliai kultivuoti (sėklų įterpimo gylyje) naudojami lengvų konstrukcijų kultivatoriai. Kultivuojant dirvą vidutiniu gyliu, įterpiamos organinės arba mineralinės trąšos, išlyginamas dirvos paviršius. Kultivuoti galima ir giliai, net iki 50 cm gyliu ar daugiau. Taip įrengiamos ilgalaikės plantacijos (sodai, uogynai ar pan.), dirbama žeme paverčiami durpynai, rekultivuojamos žemės arba purenamas poarmeninis dirvos sluoksnis, norint sumažinti giluminį dirvos suslėgimą. Giliai kultivuoti naudojami specialūs gilaus purenimo kultivatoriai ar kiti padargai, pritaikyti giliam žemės dirbimui.

Visiems gerai žinoma, kad, dirbant kultivatoriumi, galioja bendra taisyklė, jog kuo giliau įdirbama dirva, tuo didesnis traukos jėgos poreikis, dėl to reikalinga didesnės galios jėgos mašina ir sunaudojama daugiau degalų. Kita vertus, labai sekliai įdirbti taip pat negalima. Įdirbant sekliau negu 10–15 cm gyliu, sunku tikėtis, kad bus labai gerai įterptos ir tolygiai sumaišytos su dirva augalų derliaus liekanos. Tokiu gyliu kultivatoriaus noragėliai dažniausiai tik supurena viršutinį dirvos sluoksnį.

Kad nepakliūtumėte į tokią nepageidautiną situaciją, kai, siekiant užtikrinti kokybišką žemės dirbimą, reikia gerokai padidinti dirbimo gylį ir traktorių paversti tikru dyzelinių degalų „siurbikliu“, privaloma tiksliai pasirinkti naudojamų kultivatoriaus noragėlių, kuriuos sudaro kotas ir antgalis, tipą. Tai nėra labai lengva.

Rinkoje siūlomų kultivatoriaus noragėlių asortimentas labai platus. Jų antgaliai būna ietiški, kaltiški arba universalūs strėliški. Ietiški ir kaltiški antgaliai gali būti vienpusiai arba apverčiamieji. Nudilus vienam apverčiamojo antgalio galui, jis apsukamas kitu galu. Strėliški universalūs antgaliai gerai pjauna piktžoles ir purena dirvą. Pagrindiniai strėliškųjų antgalių parametrai yra darbinis plotis, atakos kampas ir ašmenų kampas. Atakos kampas, kurį sudaro antgalio plokštuma su horizontalia plokštuma, turi įtakos purenimo intensyvumui. Dirbti sekliai naudojami skirtingos konstrukcijos noragėliai su strėliniais arba kaltiniais antgaliais. Kaltiniai tinka dirbti ir iki 30–35 cm gyliu.

Ne vienam žemdirbiui, dirbančiam kultivatoriais, dažnai kyla klausimas, kokią įtaką noragėlio konstrukcija daro augalų liekanų įterpimo kokybei ir degalų sąnaudoms. Tokio pobūdžio lyginamuosius eksperimentinius mokslinius tyrimus vykdė Vokietijos Kylio universiteto ir Žemės ūkio švietimo centro DEULA tyrėjai. Prieš pristatant tyrimams naudotus noragėlius ir jų skirtumus, pirmiausia būtina apibūdinti jėgos mašiną, kuri traukė kultivatorių su skirtingos konstrukcijos noragėliais. Eksperimentiniams tyrimams atlikti buvo naudojamas vienas didelės (409 AG) galios traktorius, kuriame buvo sumontuotas degalų sąnaudų matuoklis. Faktinio važiavimo greičio ir buksavimo duomenys, naudojantis telemetrine įranga, buvo išsaugomi kompiuteryje.

Kultivatorius vienas, noragėliai – penkių tipų

Žemei įdirbti ir augalų liekanoms įterpti buvo naudojamas vienos Vakarų Europoje gerai žinomos firmos trijų eilių prikabinamas kultivatorius, kurio darbinis plotis 3 m, o atstumas tarp noragėlių daromų vagučių – 27 cm. Prieš pradedant eksperimentinius noragėlių darbo testavimo tyrimus, kiekvieną kartą buvo atliekami bandomieji važiavimai lengvesnės ir sunkesnės sudėties gana sausose dirvose. Tyrimams parinkti 5 skirtingų konstrukcijų noragėliai.

Noragėlių tipai

• Strėliniai noragėliai (antgaliai 12 cm pločio + „sparneliai“, bendras plotis – 30 cm),
• kaltiniai noragėliai (antgaliai 12 cm pločio),
• strėliniai noragėliai (antgaliai 8 cm pločio + „sparneliai“, bendras plotis – 30 cm),
• kaltiniai noragėliai (antgaliai 8 cm pločio),
• kaltiniai noragėliai (antgaliai 6 cm pločio).

Darbinio gylio diapazonas, kuriame vykdyti eksperimentiniai tyrimai, buvo gana platus – nuo 12 iki 30 cm. Kaltiniai noragėliai su siauresniais antgaliais buvo testuojami tik 22 ir 30 cm gylyje. Verta žinoti, kad kai kurie atlikti tyrimai ne visada gali būti pritaikyti šiuolaikinėje praktinėje žemdirbystėje. Tokio tipo noragėliais tokiame dideliame gylyje retai atliekamos technologinės žemės dirbimo operacijos, kuriomis įterpiamos augalų liekanos. Tačiau, kita vertus, Vokietijos autorių gauti lyginamieji tyrimų rezultatai yra gana įdomūs.

Ar galima sutaupyti?

Parengus eksperimentinių tyrimų programą, nuspręsta naudoti tik dviejų dažniausiai sutinkamų dydžių strėlinių ir kaltinių noragėlių antgalius: 8 ir 12 cm pločio. Šie antgaliai daugumos specialistų vertinami, kaip universalūs ir tinkami įvairiems darbiniams gyliams. Kad sumažėtų darbinio greičio įtaka augalų liekanų įdirbimo ir sumaišymo su dirva kokybei, buvo dirbtinai ribojamas žemės dirbimo greitis iki 10 km/val. Žinoma, reikia įvertinti tai, kad, su tam tikrais platesnio antgalio noragėliais dirbant labai dideliu gyliu, traktorius ne visada gali lengvai pasiekti numatytą darbinį greitį. Tai gali turėti neigiamos įtakos augalų liekanų įdirbimo kokybei. Be to, galima įžvelgti ir teigiamą šio proceso pusę. Kultivatorius privalo dirbti rekomenduotinu greičiu, o ne „šliaužioti“ po dirvą.

Atlikti darbo našumo ir degalų sąnaudų eksperimentiniai žemės dirbimo tyrimai su 8 ir 12 cm pločio antgalius turinčiais strėliniais noragėliais, dirbančiais 15 cm gyliu, parodė, kad tirtų rodiklių skirtumai buvo nedideli. Su 8 cm pločio antgalio noragėliais buvo pasiektas 4,97 ha/val. našumas (degalų sąnaudos – 12,4 l/ha), o su 12 cm pločio noragėliais – 4,6 ha/val. (degalų sąnaudos – 13,4 l/ha). Lyginant abiejų tipų noragėliais atlikto darbo technologinius ir energinius rodiklius, pastebima, kad su siauresnio pločio antgalius turinčiais noragėliais galima dirbti iki 8 proc. greičiau ir su mažesnėmis degalų sąnaudomis (apie 7,5 proc.) negu su platesnio antgalio noragėliais.

Didelį susidomėjimą kelia duomenys, gauti įdirbant dirvą 22 cm gyliu. Nepaisant to, kokie tyrimų rezultatai buvo gauti atliekant žemės dirbimo tyrimus mažesniame gylyje, šiuo atveju degalų sąnaudos, įdirbant abiejų tipų noragėliais, buvo labai panašios: 14,4 l/ha (8 cm) ir 14,3 l/ha (12 cm). Platesnių noragėlių darbo našumas šiame gylyje buvo apie 4,3 proc. didesnis negu siauresnių: 12 cm pločio noragėliais nustatytas 4,65, o 8 cm – 4,46 ha/val. darbo našumas.

Taip pat galima apžvelgti gautus tyrimų rezultatus, kurie nustatyti kultivatoriaus noragėlius įgilinant 30 cm gyliu. Žinoma, reikia atkreipti dėmesį, kad realiomis sąlygomis strėliniais noragėliais tokiu gyliu beveik nedirbama, tačiau tyrėjai, neturėdami tokių duomenų, ištyrė ir tokį variantą. Buvo tikimasi, kad dirbant giliai bus gauti labai dideli tiriamų rodiklių nuostoliai. Atlikti tyrimai parodė, kad dirbant 8 cm pločio antgalius turinčiais noragėliais darbo našumas buvo 4,11 ha/ val., o degalų sąnaudos – 16,8 l/ha. Dirbant platesniais 12 cm pločio noragėliais darbo našumas buvo 6,5 proc. mažesnis (3,86 ha/val.), o degalų sąnaudos – 3,5 proc. didesnės (17,4 l/ha), palyginti su siauresniais 8 cm pločio noragėliais.

Kaltiniai noragėliai

Ne mažiau įdomu ir tai, kaip skirtinguose gyliuose dirba kaltiniai noragėliai, kurie, priešingai negu strėliniai, neturi vadinamųjų sparnų. Dirbant 8 cm pločio noragėliais 22 cm gyliu, nustatytas darbo našumas buvo 4,6 ha/val., o degalų sąnaudos – 14,3 l/ha. Dirbant 12 cm pločio noragėliais, darbo našumas buvo 4,65 ha/ val., degalų sąnaudos – 14,4 l/ha. Darbo našumo ir degalų sąnaudų skirtumas šiame gylyje tarp skirtingo pločio noragėlių buvo nedidelis, t. y. paklaidos ribose. Padidinus darbinį gylį iki 30 cm, siauresniais 8 cm pločio noragėliais buvo pasiektas 4,2 ha/val. darbo našumas (degalų sąnaudos – 15,9 l/ha), platesniais 12 cm pločio noragėliais – atitinkamai 4,11 ha/ val. ir 16,8 l/ha. Šiuo atveju jau matyti skirtumas. Siauresni noragėliai leidžia sutaupyti apie 5,4 proc. degalų ir pasiekti apie 2,2 proc. didesnį darbo našumą, palyginti su platesnio tipo noragėliais. Tiek viename, tiek ir kitame gylyje abiejų tipų noragėliai pademonstravo panašius darbo našumo rodiklius.

Atliekant eksperimentinius tyrimus su 6 cm pločio kaltiniais noragėliais nustatyta, kad, dirbant 22 cm gyliu, darbo našumas buvo 4,69 ha/val., o degalų sąnaudos – 13,1 l/ha. Palyginus gautus rezultatus su pateiktais anksčiau, kai buvo dirbama 8 ir 12 cm pločio noragėliais, pastebimi 6 cm pločio kaltinių noragėlių privalumai. Dirbant maksimaliu 30 cm gyliu, siauriausio noragėlio privalumai dar didesni, nes degalų sąnaudos (14,6 l/ ha) buvo gerokai mažesnės negu tokiu gyliu dirbant platesniais kaltiniais noragėliais. Vertinant trijų skirtingo pločio noragėlių darbo našumą, didesnių reikšmingų skirtumų nebuvo nustatyta.

Įdirbimo kokybė

Dirbant bet kokia žemės dirbimo mašina, be darbo našumo ir degalų sąnaudų, taip pat ne mažiau svarbūs yra ir kokybiniai technologiniai darbo rodikliai. Vienas iš svarbiausių tokių kokybinių rodiklių yra augalų liekanų įterpimas į dirvą. Šio rodiklio svarbą dar labiau sustiprina tai, kad augalų liekanos turi būti ne šiaip sau įterptos į dirvą, o tolygiai sumaišytos su ja.

Siekiant įvertinti skirtingų noragėlių tipų ir darbinių gylių įtaką augalų liekanų įterpimo ir sumaišymo tolygumui, kiekviename variante buvo sudaryti 1,5 m pločio dirvos profiliai. Ant jų buvo dedami specialūs tikslių matmenų tinkleliai ir fotografuojama. Padarytos nuotraukos apdorotos specialiomis programomis, įvertinančiomis augalų liekanų kiekius kiekviename 50 cm dydžio tinklelio kvadrate. Gauti duomenys buvo sisteminami ir analizuojami.

Noragėliai su 12 cm pločio antgaliais

Eksperimentinių tyrimų rezultatai rodo, kad 12 cm pločio noragėliai, priklausomai nuo konstrukcijos (strėliniai ar kaltiniai) ir darbinio gylio, daro labai didelę įtaką tiek išsibarstymo tolygumui pagal plotį, tiek augalų liekanų įterpimo pasiskirstymui.

Įdirbant 15 cm gyliu, tinkamiausiai buvo įdirbama strėliniais noragėliais. Iš nustatytų duomenų galima matyti, kad kaltiniais noragėliais įdirbant šiuo gyliu augalų liekanos įterpiamos pagal pločio profilį gana tolygiai iki 15 cm gylio. Dalis liekanų buvo įterpta sekliau dirvos profilio centrinėje dalyje. Kai kuriuose dirvos profilio ploteliuose augalų liekanų dalis buvo gana didelė, tad abejotina, ar jos galės sėkmingai mineralizuotis.

Padidinus darbinį gylį iki 22 cm, didesnių skirtumų tarp variantų nepastebėta. Dar vienu atveju, kai buvo tiriamas darbas maksimaliame 30 cm gylyje, kokybiškiau augalų liekanos buvo įterptos tuose laukeliuose, kurie įdirbti kaltiniais noragėliais. Taip ir turėtų būti, nes strėliniais noragėliais tokiame gylyje nedirbama. Noragėliai su vadinamaisiais sparneliais neturi ką tokiame dideliame gylyje maišyti ir tokia konstrukcija neleidžia augalų liekanų įterpti į šį gylį. Be to, dirbant strėliniais noragėliais tokiame dideliame gylyje, pradėjo mažėti darbinis greitis, o tai blogina įterpimo tolygumą.

Noragėliai su 8 cm pločio antgaliais

Panašūs duomenys buvo gauti ir panaudojus noragėlius su siauresniais 8 cm pločio antgaliais. Galbūt vienas ryškesnis skirtumas buvo tas, kad, dirbant strėliniais noragėliais maksimaliame 30 cm gylyje, augalų liekanos buvo įterptos tolygiau. Panašūs ir kaltinių noragėlių rezultatai. Sumažinus darbinį gylį iki 22 cm, augalų liekanų įdirbimo tolygumas buvo geresnis strėliniais noragėliais įdirbtuose laukeliuose.

Kaltiniai noragėliai su 6 cm pločio antgaliais

Lyginant augalų liekanų įterpimo kaltiniais noragėliais 22 ir 30 cm gyliu darbo kokybę, didesnių skirtumų tarp 8 ir 12 cm pločio kaltinių noragėlių nebuvo pastebėta. Panaudojus patį siauriausią 6 cm pločio noragėlį, buvo matyti šiek tiek prastesni augalų liekanų įdirbimo rezultatai 22 cm gylyje. Tačiau, padidinus gylį iki 30 cm, šių siaurųjų noragėlių darbas nebuvo prastesnis, o augalų liekanų įterpimo kokybė buvo tokia pat, kaip ir platesnių kaltinių noragėlių. Žinoma, įterpti augalų liekanas giliau negu 20 cm jiems nepavyko, tačiau to nepavyko pasiekti ir platesniais tokio pat tipo noragėliais. Be to, įterpti augalų liekanų į labai gilius dirvos sluoksnius beveik nereikia.

Vietoj apibendrinimo

Planuojant skusti ražienas ar kitaip jas įdirbti, būtina atsakyti į pagrindinį klausimą – ar reikia visas augalų liekanas įterpti labai tolygiai visame darbiniame gylyje, galbūt pakanka ražieną įdirbti tiek, kad sudygtų piktžolės ir būtų lengviau atlikti kitą technologinę žemės dirbimo operaciją. Be to, verta prisiminti, kad ne pats svarbiausias rodiklis yra darbinis gylis, svarbiau yra tai, kaip tiksliai konkretiems rezultatams pasiekti sugebame pasirinkti reikalingas žemės dirbimo mašinos darbines dalis ir kaip kokybiškai jos atlieka numatytas užduotis.

Remiantis tyrimų duomenimis, nėra didelio skirtumo dirbti 8 ar 12 cm pločio noragėliais, 22 arba 30 cm gylyje. Žinoma, dirbant tokiuose gyliuose, pats siauriausias 6 cm pločio kaltinis noragėlis dirba kiek prasčiau. Tačiau reikia prisiminti, kad tokie siauri kaltiniai noragėliai labiau skirti dirvai išlyginti arba giliai purenti, bet ne augalų liekanoms įterpti. Vertinant žemės dirbimo mašinose naudojamų noragėlių plotį ir darbinį gylį, galima dar kartą įsitikinti, kad, didinant šiuos techninius-technologinius parametrus, degalų sąnaudos didėja, tačiau norimą geresnį kokybinį efektą ne visada pavyksta pasiekti.