Tehnologii de Mecanizare a Lucrarilor Solului

CAPITOLUL 1

1.1. introducere

Marele agronom român, Ion Ionescu de la Brad (1818-1891), scria în urmă cu un secol și jumătate: „Agricultura va deveni o adevărată știință numai atunci când cei care o practică vor ști să-și lumineze experiența cu ajutorul științelor care se ocupă cu studiul naturii și al societății”(după Jităreanu G., 2000).

Dezvoltarea mecanizării agriculturii este comparată cu creșterea economiei unei țări. Însă dezvoltarea mecanizării lucrărilor agricole ale solului a dus la apariția unor antagonisme între efectele pozitive imediate ale afânării și mobilizării accentuate ale solului și asupra producției acestuia, reprezentând o problemă reală a agriculturii moderne, din aceste cauze trebuuie să fie remediată în mod corespunzător. Luând în calcul aspectele formele negative pe care tasarea solului le poate impune poducției , sunt necesare măsuri cât mai apropiate de inventarierea solurilor disponibile, în vederea minimizării efectelor negative ale tasării.

Agricultura conservativă este definită ca un concept complex al producției, care ia în calcul toate componentele sistemului tehnologic agricol: lucrarea solului, managementul resurselor vegetale, asolamentele, fertilizarea, protecția culturilor, recoltarea și transportul.

Acest tip de agricultură îndepărtează lucrarea convențională a solului prin arătura cu întoarcerea totală a brazdei, solul trebuie să fie acoperit cu material vegetal pe toată perioada anului.

Această lucrare de diplomă are ca obiectiv evidențierea impactului tasării solului în urma traficului agricol efectuat, precum și stabilirea influenței tehnologiilor de mecanizare a solului, specifice conceptului de agricultură conservativă, asupra indicilor calitativi, energetici și de eploatare precum și asupra producției agricole.

1.2. Studiul cadrului natural al zonei în care este amplasată unitatea de producție

1.2.1. Așezarea geografică

Stațiunea Didactică a Universității de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Iași este o unitate cu funcționalitate multiplă, asigurând baza tehnică și materială pentru integrarea învățământului superior agricol cu cercetarea și producția. Funcționând pe principiul gestiunii economice interne, unitatea este organizată pe sectoare de producție și servicii.

Ferma Ezăreni aparține Stațiunii Didactice a U. Ș. A. M. V. Iași și se află situată la 2,5 km S-V de orașul Iași, în extremitatea sud – vestică a Câmpiei Moldovei, cunoscută sub denumirea de „Câmpia Jijiei inferioare și a Bahluiului”.

Ferma Ezăreni este situată la o distanță de aproximativ 20 km față de Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Iași.

Din punct de vedere al așezării geografice, ferma Ezăreni se încadrează între coordonatele geografice 47o05’ – 47o10’ latitudine nordică și 27o28’ – 27o33’ longitudine estică, pe suprafața de 118,65 ha teren agricol, 3,35 ha teren neagricol, totalizând 122 hectare. Ferma Ezăreni aparține sub aspect administrativ, comunei Miroslava din județul Iași (Constantin Liviu, 2011)

1.2.2. Relieful și geomorfologia

Relieful actual al fermei Ezăreni se integrează în aspectul geomorfologic general al Câmpiei Moldovei, larg vălurat, cu interfluvii colinare și deluroase, sub formă de platouri joase. Formele au contururi domoale, cu înclinări prelungi către S și SE, având doar câte o coastă mai abruptă spre N și NV, iar văile sunt largi.

Din punct de veder structural Câmpia Moldovei face parte din vechea platformă moldovenească care nu este altceva decât o prelungire a platformei ruse pe teritoriul țării noastre.

Această platformă cuprinde un etaj inferior, precambian, constituit din roci cristaline cimentate și un etaj superior, de cuvertură, care cuprinde depozite sedimentare, având grosimea mai mare de 100 m.

Etajul superior, denumit și fundament, a suferit o serie de scufundări și ridicări repetate în decursul erelor geologice, devenind, rând pe rând, fund de mare sau regiune cu teren uscat. Aceste fenomene tectonice au favorizat, pe de o parte, fenomenul de depozitare, realizând stratul de cuvertură, gros de peste 100 m, iar pe de altă parte, unele fenomene de modelare a cuverturii sub acțiunea numeroșilor factori externi.

Datorită retragerilor și înaintărilor mării de pe acest teritoriu, depozitele de cuvertură ale etajului superior au dobândit în componența lor ca predominare argilele și marnele cu unele intercalări de nisipuri și unele orizonturi subțiri de gresii slab cimentate. Orizonturile de gresii mai rezistente au determinat apariția zonelor înalte din partea centrală și estică a Moldovei.

Teritoriul fermei cuprinde formațiuni geologice aparținând sarmațianului mediu, constituie în principal din argilă și marnă la care se mai adaugă depozitele cuaternare formate din aluviuni argilo-nisipoase, nisipuri, prundișuri și luturi loessoide în lungul văilor. În orizonturile superioare, marnele au suferit procese de alterare formându-se marnele loessoidizate (luturi). În aceste condiții, rocile de solificare sunt prezentate prin depozite loessoide și luturi pe care s-au format cernoziomrile cambice.

În cadrul acestei unități sunt prezente următoarele tipuri de relief:

relief structural;

relief de acumulare de-a lungul văilor.

Relieful structural este reprezentat de suprafețele interfluviale de eroziune, cu fragmentare deluroasă și colinară, ce constituie relieful dominant din cadrul fermei. Aceste suprafețe s-au format pe un complex argilo-marnos, puternic fragmentat pe rețeaua hidrografică.

Pe toți versanții se pot vedea consecințele proceselor geologice din timpul eroziunii, a surpărilor și alunecărilor, care modifică într-un ritm accelerat profilul microreliefului.

Relieful de acumulare întâlnit dea lungul văilor cuprinde văi halocene de origine aluvială inundabilă, reprezentate de albia pârâului Cornești și terase ce apar în partea estică a teritoriului.

Cea mai mare suprafață a zonei cuprinde platouri largi cu altitudini medii de 100 – 130 m și pante de 2 – 4 %. Altitudinea cea mai mare este de 170 m (Dealul Nucului), iar cea mai mică înălțime (60 m) aparține văii pârâului Ezăreni (Constantin Liviu, 2011).

1.2.3. Hidrografia și hidrologia zonei

Rețeaua hidrologică este reprezentată prin câteva forme depresionare care constituie trasee de concentrare a scurgerilor de suprafață în urma ploilor mari sau la topirea zăpezilor. Pârâul Ezăreni, afluent al pârâului Nicolina, este cel mai important curs de apă cu debitul nepermanent. Datorită regimului hidrologic torențial, acesta este regularizat prin două bazine de acumulare.

Apele freatice se găsesc la adâncimi variabile, în strânsă legătură cu condițiile de relief și litologie. Astfel, pe văile înguste apar la un metru sau până la 1,5 metri, pe versanți la 3 – 10 metri, iar pe interfluvii la adâncimi mai mari de 10 metri.

Alimentarea emisarilor este datorită ploilor și parțial apelor subterane. Turbiditatea apelor este foarte ridicată, peste 300 mg/l în perioadele de viitură, iar mineralizarea intre 100 si 150 mg/l.

Iazul Ezăreni are o lungime de aproximativ 3 km și o adâncime ce variază intre 0,5 – 3 m, fiind folosit pentru piscicultură și ca sursă de irigații. La circa 10 – 20 m deasupra văilor apare o linie de izvoare dintr-un strat freatic ce stă pe depozite de argilă saliferă. Apele sunt in general alcaline și dure, contribuind la declanșarea alunecărilor de teren.

Ferma Ezăreni are un sector de producție și un sector de cercetare științifică în care se realizează experimentări la disciplinele de Agrochimie, Ameliorarea plantelor, Agrotehnică, Fitopatologie, Fitotehnie, Fiziologie, Genetică, Mecanizare, Producerea și păstrarea furajelor etc. Principalele culturi din fermă sunt: grâul, porunbul, floarea-soarelui, cartoful, lucernă pentru sămânță și furaj etc. (Constantin Liviu, 2011).

1.3. Principalele caracteristici ale climei

1.3.1. Regimul termic

Zona geografică a Iașului se caracterizează printr-un climat temperat cu particularități determinante de influența climatului stepei rusești.

Ferma Ezăreni face parte din provincia climatică Dfbx (după clasificarea lui Koppen), sau IIDps (după Clima României) caracterizată prin climă boreală, cu ierni friguroase și geroase, cu temperatura celei mai reci luni sub -33ºC și temperatura celei mai calde luni de 25-27ºC. Indicele de ariditate “de Martone” are valori între 26-30, corespunzător condițiilor climatice din silvostepă, care se datorează influenței anticiclonului azoric.

Temperatura medie anuală este de 9,4ºC, minima de -8,1ºC înregistrându-se în luna ianuarie, iar maxima de 28,4ºC realizându-se în luna iulie (tabelul 2.1). temperatura maximă absolută a fost de 40,2ºC (iulie 1909), iar minimă absolută a fost de -30,6ºC (ianuarie 1997). Amplitudinea temperaturilor valori mari, de 70ºC, determinate de valorile maxime absolute (40ºC) din luna iulie și minime absolute (-30ºC) în luna ianuarie.

Primul îngheț se produce de obicei în jurul datei de 15-20 octombrie iar ultimul la 10-20 mai, depășirea temperaturilor de 0ºC are loc în preajma datei de 25-28 februarie, iar coborârea temperaturii sub această valoare de la 1-5 decembrie .Temperaturile de peste 5ºC încep de la 15-20 martie și durează până aproape de 5-10 noiembrie, iar cele ce depășesc 10ºC se înregistrează între 25-31 martie și 15-20 octombrie (ECOLOGICĂ A PAJIȘTILOR DEGRADATE DE FACTORI NATURALI ȘI ANTROPICI – RECOPAJ http://pajisti-grassland.ro, brașov iulie 2006).

Tabelul 1.1

Temeratura pe anul 2012 a aerului (Stația Meteorologică Ezăreni)

Tabelul 1.2

Temperatura aerului 2013 (Stația Meteorologică Ezăreni)

Suma gradelor de temperatură activă este de peste 3000ºC, zilele de vară cu maximum de 25ºC sunt în număr de 90-95, iar cele cu temperaturi ce depășesc 30ºC sunt în medie de 30 pe an.

1.3.2. Regimul pluviometric

Precipitațiile medii multianuale în zona Ezăreni sunt de circa 529 mm (Stația Meteorologică Ezăreni) lunile cele mai ploioase fiind mai, iunie, iulie și august (tab. 1.3; tab. 1.4). precipitațiile reduse cantitativ cad în lunile ianuarie, februarie, martie, noiembrie și decembrie.

Conform datelor prezentate în tabelele 1.3; 1.4, repartizarea precipitațiilor este neuniformă și se diferențiază în funcție de anotimp:

– primăvara 20-27%

– vara 31-42%

– toamna 17-29%

– iarna 13-22%

Apare caracteristic pentru regiunea Iași repartiția neuniformă a precipitațiilor atât pe decade, luni, cât și pe anotimpuri, cu consecințe nefavorabile asupra creșterii și fructificării plantelor agricole.

Există cazuri în care cantitatea totală de precipitații este excedentă, dar datorită repartizării neuniforme a ploilor anul poate fi considera secetos. Un fenomen periculos care se întâlnește este grindina. Aceasta poate cădea vara și provoacă pagube foarte mari prin micșorarea densității plantelor, expunerea acestora la atacul de boli și dăunători sau în cel mai nefericit caz compromiterea culturii.

Tabelul 1.3

Precipitatii pe 2012 (Stația Meteorologică Ezăreni)

Tabelul 1.4

Precipitatiile pe 2013 (Stația Meteorologică Ezăreni)

Informațiile obținute pe anii 2012-2013 sunt înregistrate de stația meteorologică aflată în dotarea fermei didactice Ezăreni (fig. 1.1)

Fig. 1.1

2.5.3 Regimul vanturilor

În timpul iernii dinamica atmosferică se caracterizează prin preponderența vânturilor de la N-V și N ce bat cu o viteză medie de 2,8 m/s (tabelul 2.5). Vara vânturile au direcția S și SE și o viteză de 2,1 m/s. Vânturile cu o viteză de peste 2,5 m/s au o frecvență medie de 78% activând puternic evaporarea apei din sol. În general frecvența maximă a vânturilor coincide cu perioada cea mai ploioasă a anului. Aceste vânturi, de origine continentală, atrag după ele ierni în general friguroase mai ales în lunile ianuarie și februarie.

Calmul atmosferic reprezintă un proces de 26,6% înregistrându-se mai ales în luna iulie. Primăvara cunoaște cea mai sporită frecvență a vânturilor care bat din toate direcțiile ceea ce diminuează procesul de calm. Toamna, când în estul țării începe să se simtă influența anticiclonului siberian, se înregistrează o evidentă scădere a frecvenței vânturilor dinspre N-V.

Tabelul 1.5

Frecvența și viteza vânturilor la Ferma Ezăreni – Iași (Stația meteorologică Miroslava)

Figura 1.2 Roza vânturilor

Viteza medie a vânturilor nu este uniformă. Un număr de peste 50 de zile/an prezintă vânt a cărei viteză depășește 16m/s și 5 zile cu vând a cărui viteză are cel puțin 22 m/s. Cea mai mare viteză a fost atinsă în 1966, de 40 m/s.

Iarna deși frecvența vânturilor este mai mică, se manifestă destul de activ Crivățul, care bate din estul Europei producând frig și viscole puternice.

În cursul anului, direcțiile predominante ale vântului se mențin în general aceleași și numai frecvența lor oscilează puțin.

1.4. Solurile

Aspectul morfologic al solului este redat în fișa de descriere morfologică a profilului de sol.

Noutățile orizonturilor sau suborizonturilor de sol, prelucrate prin lucrări mecanice, sunt prezentate în continuare:

Ap – orizontul bioacumulativ de acumulare a humusului (A), prelucrat prin lucrări mecanice de arat;

Atp – strat îndesat (subiacent stratului arat), format din cauza executării repetate a arăturii la aceeași adâncime, denumit și hardpan; acest strat poate fi grefat atât pe orizontul A cât și pe alte orizonturi diagnistice, cum sunt AC, AB, B, E;

Aph – cel mai tasat orizont dintre cele afectate de lucrări agricole

Apc – partea solului prelucrată localizat cu cizel.

Pentru determinarea însușirilor fizice s-au prelevat de sol în așezare naturală, din secțiunile transversale, pe diferite adâncimi, în funcție de însușirile morfologice, și s-a determinat masa volumetrică aparentă. Probele de sol au fost prelevate în patru repetiții de pe fiecare treaptă de adâncime. Pentru determinarea însușirilor chimice s-au prelevat probe de sol în așezare modificată. De la probele de sol prelevate în așezare modificată s-au determinat compoziția granulometrică, conținutul de materie organică, valoarea pH-ului în extract apos. Rezultatul analizelor sunt redate in tabelul 1.6

Tabelul 1.6

Distribuția fracțiunilor granulometrice, a carbonatului de calciu și a humusului pe profilul cernoziomului cambic de la Ezăreni ( după Constantin Liviu, 2011)

Tasarea slabă spre moderată a solului de pe treapta de adâncime 19 – 28 cm este evidențiată prin structura poliedrică angulară și prin distribuția neuniformă a rădăcinilor, care sunt localizate preferențial pe fețele elementelor structurale. Efectul negativ al tasării solului este parțial compensat de o rețea deasă de rădăcini fasciculate și de activitatea mezofaunei solurilor. Galeriile rezultate (cervotocine) măresc permeabilitatea solului și favorizează infiltrarea mai rapidă a apei.

Solul a evoluat atât sub influența vegetației forestiere cât și a celor de fâneață și cultivate. Grosimea mai mică a orizontului humifer cu circa 15 cm față de cernoziomurile cambice zonale și prezența cornevinelor, atestă evoluția polifazică a acestor soluri.

Caracterizarea morfologică a solului din ferma Ezăreni

Cernoziom cambic, mezocalcaric, slab regradat, lut argilos (fig.1.3)

Localizare: Câmpia colinară a Jijiei inferioare

Unitatea: Stațiunea Didactică, Ferma Ezăreni

Ap 0-19 cm; lut argilos; brun cenușiu foarte închis (10 YR 3/2); structură glomerulară medie; frecvente macropori fini și medii; cervotocine rare; rădăcini frecvente, nu face efervescență cu acid clorhidric; trecere clară.

Atp 19-25 cm; lut argilos; brun foarte închis (10YR 2/2); distribuția rădăcinilor neuniformă, preferențial pe fețele elementelor structurale; cervotocine rare; nu face efervescență cu acid clorhidric; trecere clară, ondulată.

Am 25-32 cm; lut argilos;brun foarte închis (10YR 2/2); structură granulometrică mare; rădăcini frecvente distribuite relativ uniform atât pe fețele elementelor structurale; nu face efervescență cu acid clorhidric; cervotocine rare; trecere treptată.

AB 32-40 cm; lut argilos; brun gălbui închis (10YR 3/4); structură columnoid prismatică; rădăcini frecvente în interiorul și preferențial pe suprafața elementelor structurale; cervotocine rare; nu face efervescență cu acid clorhidric; distribuția humusului uniform descrescândă; trecere treptată (Constantin Liviu, 2011).

Bv1 40-51 cm; lut argilos; brun gălbui închis (10YR 4/4); structură columnoid prismatică medie; slab-moderat compact; distribuția rădăcinilor preferențial pe fețele elementelor structurale; melanocornevine rare; nu face efervescență cu acid clorhidric; trecere difuză(Constantin Liviu, 2011).

Bv2 51-78 cm; lut argilos; brun gălbui închis (10YR 4/4) structură columnoid prismatică medie; slab-moderat compact; distribuția rădăcinilor preferențial pe fețele elementelor structurale; melanocornevine rare; nu face efervescență cu acid clorhidric; trecere difuză.

Bv3k 78-92 cm; lut argilos; brun gălbui (10YR 5/4); structură columnoid prismatică medie; slab-moderat compact; rădăcini rare distribuite preferențial pe fețele elementelor structurale; melanocornevine rare; efervescență moderată spre puternică cu acid clorhidric; eflorescențe și pseudomicelii de CaCO3; trecere treptată(Constantin Liviu, 2011).

Cca1 92-108 cm; lut mediu; galben bruniu (10YR 6/6); Structură masivă; efervescență foarte puternică cu acid clorhidric; rădăcini foarte rare; trecere difuză(Constantin Liviu, 2011).

Cca2 108-138 cm; lut nediu; galben bruniu (10YR 6/6) structură masivă; efervescență foarte puternică cu acid clorhidric; eflorescențe, pete și vinișoare frecvent de carbonat de calciu; rădăcini foarte rare; trecere difuză (Constantin Liviu, 2011).

Ck 138-160 cm; lut mediu; galben bruniu (10YR 6/6); structură masivă; efervescență foarte puternică cu acid clorhidric; concrețiuni și păpuși de loess frecvente de carbonat de calciu.

În urma descrierii morfologice solul a fost diagnosticat ca cernoziom cambic mezocalcaric regradat, adâncimea de apariție a carbonatului de calciu fiind de 78 cm.

Cernoziomul cambic are o textură ,,lut argilos”, reacția este slab acidă până la slab alcalină, este un sol cu volum edafic util mare și cu regim aerohidric bun. Solul este relativ afânat, exceptând stratul subarabil unde se prezintă slab tasat (Constantin Liviu, 2011).

1.5. Geologia și litologia zonei

Formațiunile geologice care apar, aparțin sarmațianului inferior și sunt reprezentate de argile și depozite de marne. În orizonturile superioare, marnele au suferit procese de alterare, formându-se marnele löessoidizate (luturi). În aceste condiții, rocile de solidificare sunt reprezentate prin depozite löesoide și luturi pe care s-au format cernoziomurile cambice. În cadrul acestei unități sunt prezente următoarele tipuri de relief:- relief structural;- relief de acumulare de-a lungul văilor. Relieful structural este reprezentat de suprafețe interfluviale de eroziune, cu fragmentare deluroasă și colinară, ce constituie relieful dominant din cadrul fermei. Aceste suprafețe s-au format pe un complex argilo-marnos, puternic fragmentat de rețeaua hidrografică. Versanții afectați de procese geomorfologice actuale (spălări, eroziune liniară în diferite stadii, alunecări) sunt un alt tip de relief întâlnit în cadrul primei categorii. Relieful de acumulare întâlnit de-a lungul văilor cuprinde văi halocene de origine aluvială inundabilă, reprezentate de albia pârâului Cornești și terase ce apar în partea estică a teritoriului. Relieful actual al fermei Ezăreni se integrează în aspectul geomorfologic general al Câmpiei Moldovei. Cea mai mare parte din suprafața fermei cuprinde platouri largi, cu altitudini medii de 100-130 m și pante de 2-4%. Altitudinea cea mai mare este de 170 m (Dealul Nucului), iar cea mai mică înălțime (60m) aparține văii pârâului Ezăreni (Monografia comunei Miroslava, 2014).

1.6. Vegetația și fauna

Prezența pe teritoriul județului Iași a unor subunități geomorfologice și climatice bine individualizate a determinat și determină și o diferențiere a covorului vegetal, în sensul că în partea de sud a Câmpiei Moldovei întâlnim o vegetație de silvostepă, iar în sectoarele înalte de podiș o vegetație naturală aparținând domeniului pădurilor de foioase. Vegetația naturală este însă puternic influențată de activitatea omului. Raportul dintre pădure și silvostepă s-a redus treptat mai ales în ultimele secole, ca urmare a defrișărilor și extinderii crescânde a suprafețelor cultivate (Chelaru C. și colab., 1980).

Din suprafața totală a județului, pajiștile naturale ocupă 18 la sută, pădurile și zăvoaiele 16 la sută, iar vegetația de mlaștini și bălți 2 %.

Silvostepă se caracterizează printr-o vegetație ierboasă, completată de prezența unor câmpii de păduri de stejar și șleauri. Astfel, pajiștile primare au o vegetație dominată de prezența asociațiilor de păiuș (Festuca vallesiasa, Festuca pseudovina, Festuca sulcata), colilie și negară (Stipa joani, Stipa capillata) și alte ierburi, la care se adaugă firuța cu bulbi (Poa bulbosa), firuța de fînețe (Poa pratensis), bărboasa (Andropogon ischaemum), pirul (Agropyrum repens, Agro- pyrum cristatum) etc. In componența pădurilor de aici întîlnim stejarul (Quercus robur), carpenul (Carpinus betulus), ulmul (Ulmus campestris), teiul (Tilia alba, Tiiia cordata), jugastrul (Acer .campestre), frasinul (Fraxinus excelsior), în amestec și cu alte specii (Chelaru C. și colab., 1980).

Pădurile de foioase ocupă sectoarele cu relief mai înalt din Dealul Mare-Hârlău, de pe interfluviul Moldova-Siret și din Podișul Central Moldovenesc, alternând cu suprafețe agricole și pajiști secundare stepizate. Pe suprafețele ce depășesc 400 m altitudine, se remarcă frecvența mare a pădurilor de fag (Fagus silvatica), specie central europeană, alături de alte specii (Fagus orientalis și Fagus taurica) de proveniență estică. La periferia lor, pe înălțimile mai mici de 400 m, se dezvoltă pădurile de amestec, în componența cărora apar gorunul, stejarul, carpenul, teiul și diverși arbuști (cornul, sângerul, alunul ș.a.) (Chelaru C. și colab., 1980).

Azonal, în luncile văilor se întâlnesc zăvoaie de plop, salcie, ulm, în care se amestecă și alte specii de arbori, precum și sectoare întinse cu o vegetație mixtă hidrofită și hidro-halofită.

Fauna este strâns legată de specificul învelișului vegetal și de aceea se vorbește despre o faună de pădure, de silvo-stepă, de luncă și acvatică. Remarcăm și aici interferența elementelor faunistice central-europene, legate mai ales de prezența pădurii, a celor eurasiatice care populează stepa și silvostepa (Chelaru C. și colab., 1980).

În cuprinsul pădurilor, dintre mamifere, mai caracteristice sunt: veverița (Sciurus vulgafis) căprioara (Capreolus capreolus) și mistrețul (Sus scrofa), vulpea (Caniș vulpes), iepurele (Lepus euro- paeus) și alte specii prezente pe toată suprafața județului. Se întâlnesc apoi numeroase păsări: sturzul (Turdus), mierla (Turdus merula), ciocănitoarea pestriță (Dendrocopus minor), cucul (Cuculus canorus), turturica (Streptopelia turtur), porumbelul sălbatic (Columba palumbus) ș.a. Câteva reptile (șarpele de pădure, gușterul), numeroase insecte și alte specii de nevertebrate întregesc varietatea acestui biotop (Chelaru C. și colab., 1980).

Lumea animală de stepă și silvostepă este reprezentată de câteva mamifere specifice : popândăul (Citellus citellus), șoarecele de câmp (Microtus arvalis), cățelul pământului (specii ale genului Spalax), iepurele de vizuină (Oryctolagus cuniculus) colonizat, care sunt completate de unele animale comune și pentru zona de pădure. Dintre păsări fac parte și ciocârlia de câmp, (Alauda arvensis), pitpalacul (Coturnix coturnix), graurul (Sturmus vulgaris), prigorii (Merops apiaster) ș.a. (Chelaru C. și colab., 1980).

CAPITOLUL 2.

TEHNOLOGII DE MECANIZARE A LUCRĂRILOR SOLULUI

Generalități

Procesele de producție din agricultură reprezintă totalitatea activităților umane și a proceselor naturale care au loc in fiecare unitate de producție agricolă, in vederea obținerii unor bunuri agroalimentare, necesare satisfacerii nevoilor oamenilor. În cadrul proceselor de producție se apreciază că latura cea mai importantă o reprezintă procesele de muncă, procesele tehnologice care se concretizează prin efectuarea eșalonată a diferitelor lucrări și prin care acționează asupra producției intr-o măsură importantă munca omului (JITĂREANU G. și colab., 2007).

Lucrările reprezintă acea parte a procesului tehnologic de a cărui efectuare răspunde un executant pe un anumit loc de muncă, prevăzut cu mijloace mecanice sau grupe de obiecte de muncă, în cadrul aceleiași tehnologii.

După modul cum participă la prelucrarea materialului agricol, lucrările si operațiile pot fi: de bază, de transport sau de deplasare a materialului între două lucrări, auxiliare (care însoțesc operațiile tehnologice sau de transport) sau altele de control, reglaj, întreținere etc.

Operația de bază se compune din mai multe faze de lucru, caracterizate prin faptul că obiectul muncii o singură transformare tehnologică (JITĂREANU G. și colab., 2007).

Etapele de lucru se compun din mai multe mânuiri, ce reprezintă un anumit grup de mișcări, determinate de un scop bine definit.

Mânuirile se compun din mai multe mișcări, care sunt elementele cele mai simple ale activității executantului și constau dintr-o deplasare, lucrare de contact sau desprindere a acestuia de mijloacele mecanice asupra cărora acționează.

Având în vedere complexitatea proceselor de producție în diferite ramuri ale agriculturii, procesele de muncă (tehnologice) se pot referi la o cultură (grâu, porumb, sfeclă, etc.), la mai multe lucrări comune (verigă tehnologică) sau, in unele cazuri, la nivelul lucrării (arat, grăpat etc.).

Procesele de muncă (tehnologice) au fost efectuate la început în întregime manual sau folosind unelte simple. Prin mecanizarea lucrărilor s-a reușit ca cea mai mare parte din activitatea efectuată manual sa fie preluată de mijloacele mecanice, acțiune prin care, de regulă, s-a simplificat și procesul tehnologic, ca urmare a efectuării concomitente a mai multor operații (JITĂREANU G. și colab., 2007).

În etapa actuală nu se poate vorbi de înlocuirea completa a mucii manuale. Deși s-au mecanizat foarte multe lucrări și operații, au rămas nemecanizate doar unele faze și mânuiri ( jalonarea terenurilor la tratamentele efectuate cu mijloace terestre sau aviatice, în general controlul calității lucrărilor efectuate etc.).

Pe măsură ce tehnica se dezvoltă, pentru reducerea la maxim a intervențiilor manuale, tehnologiile mecanizate, într-o etapă superioară de organizare, vor cuprinde integral elementele componente ale lucrărilor si operațiile agricole, inclusiv mânuiri si mișcări executate prin procedee de automatizare și robotizare, ca urmare a dezvoltării informaticii si, intr-o fază superioară, a introducerii ciberneticii (JITĂREANU G. și colab., 2007).

Fiind de nemijlocit legate de procesul de muncă din agricultură, tehnologiile de mecanizare au o caracteristică dinamică, prin faptul că mijloacele mecanice cu ajutorul cărora se efectuează lucrările agricole, operațiile sau fazele de lucru sunt într-o continuă perfecționare din punct de vedere al gradului in care sunt mecanizate sau chiar automatizate fazele și chiar mânuirile din cadrul procesului de producție agricol (JITĂREANU G. și colab., 2007).

Tehnologiile de mecanizare trebuie să țină seama de particularitățile procesului de producție din agricultură. Aceste particularități sunt:

solul pe care se obține producția agricolă este reprezentat de o suprafață mare de teren, din care cauză majoritatea mijloacelor mecanice cuprinse in tehnologie trebuie să se deplaseze în lucru;

lucrările agricole, operațiile și fazele de lucru trebuie efectuate în termene agrotehnice optime, care, în general, au durată relativ mică ( zile și mai rar săptămâni), aspect ce ridică probleme speciale privind dotarea tehnică;

cerințele agrotehnice sunt foarte diverse, în funcție de natura solului, de relief, de climă, de atacul unor boli și dăunători etc., motiv pentru care mijloacele mecanice trebuie să aibă un grad mare de adaptabilitate;

particularitățile solului si culturilor sunt foarte variate, iar starea lor nu rămâne constantă în timp și spațiu, de aceea organele active ale utilajelor trebuie să fie diversificate, pentru a corespunde tuturor condițiilor de lucru;

executarea mecanizată a lucrărilor agricole trebuie să țină seama de prevederile impuse pentru protejarea solului și a mediului ambiant (apă, aer, etc.);

felul si succesiunea lucrărilor agricole sunt determinate, in primul rând, de fazele procesului biologic, mijloacele mecanice trebuind să nu producă daune culturilor si producției acestora pe întregul ciclu de producție agricolă;

există o tendință permanentă de creștere a nivelului producțiilor, urmare a cercetărilor ce se fac pentru introducerea în agricultură a unor soiuri din ce in ce mai valoroase, din care cauză baza tehnică a tehnologiilor de mecanizare trebuie perfecționată continuu.

Tehnologiile de mecanizare trebuie sa tină seama si de alte cerințe specifice (tehnico-organizatorice, economice etc.), dintre care cele mai importante sunt:

corelarea în timp a diferitelor lucrări succesive pentru a nu întrerupe procesul tehnologic sau pentru a nu crea un vârf nejustificat în necesarul de mijloace mecanice, ținând seama în primul rând de verigile tehnologice cu consum mare de energie, concentrate în perioade limitate;

stabilirea corespunzătoare a capacitaților de lucru ale mijloacelor mecanice care lucrează in flux și își transmit unul altuia produsul ce se prelucrează, pentru a nu reduce productivitatea muncii sau pentru a nu favoriza tasarea solului, prin creșterea numărului de treceri;

corelarea reciprocă a mașinilor agricole cu baza energetică ținând seama de diversitatea consumului de energie la lucrările executate mecanizat si de specificul acestor lucrări (JITĂREANU G. și colab., 2007).

Tehnologiile de mecanizare, definite ca o succesiune de lucrări agricole, operații si faze de lucru executate cu mijloace mecanice desfășurate pentru o anumită cultură, în anumite condiții pedoclimatice într-un ciclu de producție, acela de realizare a unor producții maxime și de obținere a unor indicatori tehnico-economici optimi (JITĂREANU G. și colab., 2007).

Aceleași cerințe se impun și pentru tehnologiile de mecanizare care cuprind lucrările, operațiile și fazele de lucru pentru mai multe culturi cu procesele tehnologice asemănătoare.

Atunci când unele lucrări, operațiile și fazele de sunt comune pentru culturi diferite-când acestea se efectuează pentru protecția și creșterea fertilității solurilor, pentru combaterea bolilor, dăunătorilor și buruienilor etc. (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.1. Tehnologii de lucrare a solului pentru culturile de toamnă

În țara noastră, culturile de toamnă (grâu, secară, orz, borceag, rapiță de toamnă) ocupă peste o treime din suprafața arabilă.

Aceste tehnologii pot fi: pentru culturile de toamnă ce urmează după premergătoare timpurii, pentru culturile de toamnă ce urmează după premergătoare târzii, pentru culturile de toamnă ce urmează pe terenuri desțelenite (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.1.1.Tehnologii de lucrare a solului pentru culturile de toamnă ce urmează după premergătoare timpurii

Premergătoarele timpurii sunt: leguminoasele anuale ( fasolea, mazărea, soia, lintea, bobul, năutul, alunele de pământ, fasolița ), leguminoasele perene (lucernă, trifoi, ghizdei, sparcetă), cereale păioase, rapiță cartof timpuriu, porumb siloz etc.

Imediat după recoltarea plantei premergătoare se va efectua arătura de vară, cu plugul cu trupițe cu cormană in agregat cu grapa stelată. Se va efectua arătura la adâncimea la care nu rezultă bulgări. În condiții speciale ( secetă sau când tractoarele de putere mare sunt utilizate la lucrări mai urgente), se va efectua dezmiriștirea cu grapa cu discuri. Momentul in care se face lucrarea de arat este acela când condițiile permit. După efectuarea lucrării de arat se va executa distrugerea plantelor care apar, cu grapa cu discuri sau cultivatorul. Numărul de lucrări efectuate cu aceste utilaje depinde de necesități. Ultima lucrare cu grapa cu discuri sau cultivatorul se va efectua perpendicular sau oblic pe direcția se semănat (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.1.2.Tehnologii de lucrare a solului pentru culturile de toamnă ce urmează după premergătoare târzii

Premergătoarele ce se recoltează târziu sunt: porumbul pentru boabe, floarea-soarelui, soia, sfecla de zahăr, cânepa, sorgul, tutunul etc. Dacă miriștea prezintă resturi vegetale, după recoltarea plantei premergătoare aceste resturi trebuie mărunțite în vederea încorporării lor în sol prin arătură. Se efectuează apoi arătura, cu plugul cu trupițe cu cormană în agregat cu grapa stelată. Și în acest caz arătura se face la adâncimea la care nu rezultă bulgări. În continuare se va efectua pregătirea patului germinativ, cu grapa cu discuri în agregat cu grapa cu colți reglabili sau cu cultivatorul combinat, în funcție de tipul de sol și umiditatea acestuia.

În anumite condiții, când au rămas pană la semănat mai puțin de două săptămâni ori datorită secetei nu se poate face arătura, se poate înlocui arătura cu lucrarea grapa cu discuri, prin mai multe treceri pe teren ale acesteia. Această variantă este posibilă, deoarece premergătoarele târzii, bine întreținute și recoltate a acestor culturi ( la cartof, sfeclă), dar și particularităților rădăcinilor ( la porumb, floarea-soarelui, cânepă). Nici într-un caz nu se va efectua arătura cu 2 – 3 zile înainte de semănat și nu se va amâna semănatul pentru a face posibilă așezarea solului (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.1.3.Tehnologii de lucrare a solului pentru culturile de toamnă pe terenuri desțelenite

În cazul pajiștilor naturale sau semănate, în anul când trebuie desființate, imediat după primul pășunat ori prima coasă se face dezmiriștirea cu grapa cu discuri, apoi se efectuează o arătură superficială cu plugul cu trupițe cu cormană. Prin această arătură se efectuează decoletarea sau cojirea plantelor, se face la începutul verii. După uscarea plantelor se efectuează o arătură adâncă cu plugul cu trupițe cu cormană la care se atașează grapa stelată. Urmează apoi celelalte lucrări, de pregătire a patului germinativ, prezentate la înființarea culturilor de toamnă după premergătoare timpurii (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.2. Tehnologii de lucrare a solului pentru culturile de primăvară

Arătura se efectuează din toamnă, indiferent de planta premergătoare utilizând plugul cu trupițe cu cormană. Lucrarea cu plugul, în toate cazurile, se execută după regulile cunoscute, iar adâncimea arăturii mai depinde, însă, și de condițiile climatice, eroziunea solului, tipul de sol, gradul de prelucrare a solului prin lucrările anterioare.

Lucrările de pregătire a patului germinativ în primăvară au o mare importanță pentru creșterea plantelor. De aceea, la efectuare acestor lucrări trebuie să se țină seama de următoarele: umiditatea solului în momentul executării lucrării, calitatea și aspectul arăturii, aplicarea concomitentă a unor erbicide, insecto-fungicide (JITĂREANU G. și colab., 2007).

În situația in care umiditatea solului în primăvară este redusă, este necesar să se efectueze un număr cât mai mic de lucrări pentru pregătirea patului germinativ, acestea executându-se în special cu cultivatorul-combinator și adâncimea de semănat. În acest fel se va evita pierderea rezervei de apă din sol (JITĂREANU G. și colab., 2007).

Dacă umiditatea solului este mare, se va aștepta până când acesta a ajuns la umiditatea normală, pentru a se evita tasarea terenului, distrugerea structurii, formarea „curelelor” de sol.

În cazul in care terenul arat din toamnă este nivelat, nu are crustă, nu-i tasat și este lipsit de buruieni, înainte de semănat se va efectua numai o trecere cu grapa cu colți târâtă sau cu sapa rotativă. Dacă, însă, arătura este tasată, are un grad de nivelare redus, prezintă crustă și buruieni, atunci se va lucra cu cultivatoare-combinatoare sau cu vibrocultoare. Grapele cu discuri vor fi folosite numai dacă este absolut necesar, deoarece distrug structura solului (JITĂREANU G. și colab., 2007).

Atunci când concomitent cu pregătirea patului germinativ se administrează și erbicide sau insecto-fungicide, aplicarea acestora se va face odată cu ultima lucrare a solului înainte de semănat. În acest caz se va folosi utilaj pentru lucrat solul care încorporează cel mai bine soluția cu care se face tratamentul (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.3. Tehnologii de lucrare a solului pentru culturile succesive (în miriște)

În cazul culturilor timpurii ( borceag, rapiță, porumb pentru masă verde, orz, cartof timpuriu etc.) există posibilitatea ca în același an să se obțină a doua recoltă, de pe aceeași suprafață de teren.

Cultura succesivă ( dublă ) se seamănă în timpul verii și poate ajunge la maturitate până toamnă ( fasole, porumb timpuriu, porumb pentru masă verde, fasole pentru păstăi etc.). Imediat ce s-a recoltat prima cultură se administrează îngrășăminte minerale și se efectuează o arătură la mică adâncime sau lucrări cu grapa cu discuri la 10 – 15 cm dacă umiditatea solului este redusă. În cazul arăturii, la plug se atașează grapa stelată.

Lucrările de pregătire a patului germinativ se vor efectua astfel încât să se mobilizeze cât mai puțin solul, pentru a se evita pierderea apei (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.4. Tehnologii de lucrare a solului după culturi compromise

Sunt situații în care culturile agricole sunt compromise, fie datorită condițiilor naturale ( frig, inundații, secetă etc. ), fie din cauza condițiilor tehnice ( putere de germinație redusă a semințelor, îmburuienare puternică, atacuri de boli, dăunători etc.).

Cultura se consideră compromisă total dacă menținerea acesteia nu mai este justificată din punct de vedere economic. Dacă se apreciază că există timp suficient și condiții corespunzătoare pentru creșterea și dezvoltarea unor plante, atunci se poate înființa o a doua cultură. Pentru aceasta se pregătește din nou patul germinativ, cu grapa cu discuri sau cultivatorul-combinator, evitându-se utilizarea plugului. Cultura nouă va fi destinată fie pentru boabe, fie pentru masă verde, în funcție de perioada de timp rămasă care să asigure creșterea și dezvoltarea plantelor (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.5. Tehnologii de lucrare a solului pe terenurile situate în pantă

Circa 60 % din suprafața arabilă a României este situată pe pante de diferite mărimi, fiind astfel expusă fenomenului de eroziune hidrică. Prin eroziune se ajunge la situația în care stratul fertil al solului se pierde ( este transportat la vale ), astfel încât terenul respectiv este scos din folosință agricolă. În cazul în care lucrările solului sunt efectuate corect, procesele de eroziune se vor diminua. Dimpotrivă, eroziunea se va accentua atunci când lucrările solului se efectuează greșit (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.5.1. Arătura

Aceasta, ca și celelalte lucrări, se va executa prin deplasarea agregatului de arat pe direcția generală a curbelor de nivel, dacă parcela este mică, cu pantă uniformă și înclinare ușoară. Atunci când terenul este fărâmat, parcelele sunt scurte, cu înclinare mare (peste 18 %), deplasarea agregatului se va face pe direcția curbelor de nivel.

În situația în care arătura se efectuează perpendicular pe direcția pantei (paralel cu direcția curbelor de nivel), coamele brazdelor constituie obstacole în calea apei ce se scurge la vale, obligând-o să se infiltreze în sol. Astfel, cantitatea de sol erodat se micșorează de câteva ori. Totodată, se astupă rigolele ce s-au format deja datorită ploilor anterioare, ceea ce contribuie la nivelarea solului.

Calitatea cea mai bună a arăturii se asigură prin utilizarea plugurilor reversibile. Pentru pante ale terenului de până la 15 %, brazdele se vor răsturna fie in aval, fie spre amonte. Dacă panta terenului depășește 15 %, atunci toate brazdele vor fi răsturnate spre amonte, deoarece în acest caz se asigură stabilitatea transversală a agregatului, în special cea a tractorului. De asemenea, eroziunea solului se va reduce.

În cazul terenurilor cu înclinare mică se pot folosi și plugurile obișnuite, cu întoarcerea brazdei spre dreapta, arătura efectuându-se alternativ, de la un an la altul, în părți sau la cormană.

Adâncimea arăturii este, in mod obișnuit, de până la 25 cm. Arătura la adâncimea de 25 – 30 cm se va efectua atunci când trebuie să se refacă stratul arabil subțiat prin eroziune și pentru a se acumula o cantitate mai mare de apă în sol (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.5.2. Lucrările de pregătire a patului germinativ

Pe terenurile în pantă arătura de toamnă, în mod obișnuit, nu se grăpează, pentru a se reduce scurgerea apei provenite din precipitații. Acesta este motivul pentru care, în primăvară, terenul este denivelat. Pregătirea patului germinativ se realizează, în acest caz, prin câteva treceri ale agregatelor, ceea ce conduce la scăderea productivității și la mărirea consumului de combustibil. În vederea realizării patului germinativ numai printr-o singură trecere a agregatului, se ca echipa grapa cu discuri sau cultivatorul cu organe de nivelare: o lamă de nivelare montată în fața organelor active ale mașinii de bază și o bară cu colți elastici atașată în spatele organelor active.

Lucrarea cu grapa cu discuri se va efectua prin deplasare pe direcția brazdelor arăturii. Dacă panta este mai mică, deplasarea se poate face și în diagonală, unghiul format pe direcția de mers cu direcția brazdelor arăturii fiind de maxim 30 o.

Este necesar ca lucrarea să înceapă de la piciorul pantei, din vale, manevrând agregatul așa fel încât să nu rămână greșuri, evitându-se, totodată, suprapunerile mari între trecerile alăturate. Dacă lucrarea se începe de la partea superioară a pantei, din deal, atunci vor rezulta coame si greșuri. Metoda de deplasare a agregatului va fi cea în „suveică”. În cazul tractoarelor pe roți se mărește ecartamentul acestora la maxim, pentru a preveni răsturnarea, și se pot monta roți cu zăbrele sau roți duble, în vederea creșterii aderenței roților motoare ale tractorului (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.6. Tehnologii de lucrare a solului după semănat (plantat)

La cerealele păioase de toamnă, după semănat, dacă umiditatea solului este redusă, se recomandă tăvălugirea. Scopul lucrării este de a pune semințele în contact cu particulele de sol, ceea ce determină ascensiunea apei din straturile mai adânci, care va influența pozitiv germinația și răsăritul plantelor.

În cazul culturilor prășitoare, până la răsăritul plantelor, dacă s-a format crustă la suprafața solului și au început să răsară buruienile, se va efectua grăparea semănăturii, cu grapa cu colți reglabili, perpendicular pe direcția rândurilor. În general, grăparea semănăturii se face la 4 – 6 zile de la semănat. Este necesar să se regleze corespunzător înclinarea colților grapei (unghiul de pătrundere a acestora în sol), pentru a se evita vătămarea plantelor în curs de răsărire. Grăparea semănăturii asigură o bună afânare și aerisire a solului, condiții care favorizează germinația și răsăritul. De asemenea, se distrug buruienile abia răsărite sau încolțite și se favorizează străbaterea stratului de sol de deasupra seminței de către planta tânără.

Uneori grăparea semănăturii înainte de răsăritul plantelor prășitoare nu este necesară. Dacă s-au respectat toate cerințele impuse (semănat în cele mai bune condiții, sol foarte bine pregătit, sămânță cu putere de germinație și energie germinativă ridicate, adâncime uniformă de semănat, sol tasat pe rândul de semințe și bine aprovizionat cu apă, nu au căzut precipitații după semănat), atunci răsăritul se produce în 8 – 10 zile de la semănat.

După răsărit, când plantele au 4 – 5 frunze, solul se lucrează cu sapa rotativă. Prin aceasta se menține solul afânat la suprafață și se distrug buruienile abia încolțite sau răsărite.

Lucrarea cu sapa rotativă trebuie să se execute numai după ce s-a ridicat roua și când timpul este frumos, cu soare. În caz contrar plantele sunt prea turgescente și vor fi rupte usor de către sapa rotativă. Este necesar, de asemenea, ca solul să fie uscat la suprafață, astfel se lipește de colții sapei rotative. Când solul este umed, prin lipirea solului sapa rotativă se transformă într-un fel de tăvălug. Trebuie, totodată , ca solul să nu aibă bulgări, întrucât aceștia pot bloca organele active ale sapei rotative, nu se mai învârtesc și, prin târâre, distrug plantele.

Pentru a fi eficace în ceea ce privește distrugerea buruienilor, în special sapa rotativă trebuie să fie deplasată cu viteze mari.

A doua lucrare cu sapa rotativă se efectuează atunci când plantele prășitoare au înălțimea de 15 – 20 cm. De obicei, aceasta se va efectua după prima prașilă mecanizată.

Prășitul culturilor care se seamănă în rânduri distanțate sau în benzi, reprezintă o lucrare foarte importantă. Prin aceasta se realizează distrugerea buruienilor, spargerea crustei și afânarea solului. Ca urmare, se influențează în sens pozitiv aerisirea solului, se intensifică activitatea microorganismelor, crește temperatura solului, se reduce pierderea apei prin evaporare, se înlesnește pătrunderea apei în sol.

La plantele prășitoare trebuie să se facă minimum trei prașile mecanizate pe intervalele dintre rânduri și trei prașile manuale pe rând. Prima prașilă mecanizată se efectuează între cele două lucrări cu sapa rotativă. Cea de a doua prașilă se execută la circa 14 zile după prima, iar prașila a treia, la 15 – 20 zile după cea de a doua. După fiecare prașilă mecanizată se face prășitul manual pe rând.

Pentru evitarea acoperirii plantelor de pe rând cu pământ, se impune ca prima prașilă mecanizată să se facă cu viteza redusă (circa 4 km/h). Viteza agregatului de prășit va fi de 8 – 10 km/h la prașila a doua și 10 – 12 km/h la prașila a treia. La aceste viteze crește productivitatea agregatului de prășit și producția la unitatea de suprafață. De asemenea, pământul aruncat de organele ale cultivatorului spre rândul de plante acoperă multe buruieni și le înăbușă.

Adâncimea de lucru la prășitul mecanic al porumbului scade de la prima la ultima prașilă. Astfel, prima prașilă se face la adâncimea de 10 – 12 cm, a doua la 7 – 8 cm și cea de a treia, la 5 – 6 cm. În vederea prevenirii eroziunii hidrice a solului, pe terenurile în pantă se poate efectua rărițatul plantelor prășitoare. Prin executarea rărițatului din două în două rânduri de plante se creează condiții bune pentru reținerea apei. Se precizează că prin efectuarea acestei lucrări realizează, pe unele intervale dintre rânduri, mici șanțuri, care împiedică scurgerea apei provenite din ploi (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.7. Principalele lucrări din cadrul tehnologiilor de lucrare a solului

Prin lucrarea solului se urmărește realizarea mai multor obiective: afânarea solului, nivelarea terenului, încorporarea în sol a îngrășămintelor, erbicidelor și resturilor vegetale, distrugerea buruienilor, favorizarea acumulării și conservării apei, crearea unor condiții prielnice activității microorganismelor.

2.7.1. Calitatea arăturii

Arătura este lucrarea de bază a solului. La efectuarea acestei lucrări se au în vedere o serie de norme și reguli, a căror respectare asigură calitatea lucrării de arat și efectul agronomic favorabil al acesteia. În tabelul 2.1. sunt prezentate câteva norme cu privire la adâncimea arăturii și perioada de efectuare.

Pe soluri cu strat arabil subțire, pe plante, adâncimea arăturii se va limita la grosimea acestuia, pentru a evita degradarea solului.

Tabelul 2.1

Norme privind adâncimea arăturii și perioada de executare

( după JITĂREANU G. și colab., 2007)

În cazul solurilor grele se ca efectua arătura cu plug prevăzut cu scormonitor la două brazde.

Este foarte important ca arătura, ca de altfel toate celelalte lucrări de pregătire a solului, să fie efectuate la un conținut de umiditate optim, când solul se revarsă după plug, brazda mărunțindu-se în bune condiții. Când solul este prea umed rezultă prin arat curele, felii, iar în condiții de uscăciune arătura prezintă bulgări, pentru a căror mărunțire ulterioară sunt necesare lucrări cu tăvălugul cu asperități și cu grapa cu discuri, care determină creșterea consumului de combustibil și provoacă distrugerea structurii solului. De aceea nu se recomandă aratul solului în aceste condiții.

Se impune ca la plug să se atașeze, în toate cazurile, grapa stelată, care mărunțește și așează solul afânat prin arătură.

Arătura trebuie să se facă imediat după recoltarea culturilor, orice întârziere având efecte negative asupra culturii următoare. De exemplu, pentru culturile de toamnă, dacă solul se lucrează imediat după eliberarea terenului, se vor distruge buruienile, iar apa provenită din ploi va fi bine acumulată și conservată. Solul nelucrat se infestează puternic cu buruieni care consumă o mare parte din rezerva de apă și hrană a solului.

Pentru culturile ce se seamănă primăvara, solul trebuie să fie arat din toamnă. Efectuarea arăturilor în primăvară prezintă numeroase dezavantaje:

pierderi mari de apă din sol, prin mobilizarea și răscolirea acestuia într-o perioadă când temperatura și intensitatea vânturilor sunt în creștere;

pregătirea greoaie a patului germinativ, datorită în special bulgărilor mari și rezistenți la sfărâmare care rezultă la arătura de primăvară. Ca urmare, sunt necesare lucrări repetate, cu consum sporit de energie, fără a ajunge totuși la calitatea dorită a patului germinativ;

întârzierea semănatului, datorită dificultăților ce apar la pregătirea patului germinativ

(JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.7.2. Lucrările de pregătire a patului germinativ

Au ca scop nivelarea terenului, distrugerea buruienilor și crearea unui strat de sol mărunțit și afânat pe adâncimea de semănat. Pregătirea patului germinativ se face cu o zi înaintea semănatului, printr-un număr cât mai mic de lucrări, chiar numai una când terenul este nivelat, iar pe mașină sunt fixate organe active de prelucrare a solului diversificate.

În cazul culturilor de primăvară solul trebuie să fie cât mai puțin mobilizat, răscolit și întors, pentru a reduce la minimum pierderile de apă prin evaporare. Lucrând solul superficial și cât mai puțin, se realizează o conservare mai bună a apei.

O dată cu lucrarea de pregătire a patului germinativ se face și încorporarea în sol a îngrășămintelor și erbicidelor aplicate în această perioadă de timp.

Pregătirea patului germinativ se face cu grapa cu discuri, cultivatorul, simplu sau combinat, ori cu combinatorul, în special pentru plantele ce se seamănă la adâncime mică: in, sfeclă, lucernă, mac etc. (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.7.3. Lucrările de întreținere

Se efectuează mai ales pentru distrugerea buruienilor. Întreținerea arăturii constă în menținerea terenului arat curat de buruieni, în vară, și se face prin lucrări superficiale cu grapa cu discuri sau cu cultivatorul pentru cultivație totală.

Întreținerea culturii se referă la lucrările ce se fac în timpul perioadei de vegetație, la plantele prășitoare. În cazul apariției buruienilor se fac lucrări de prășit, cu cultivatorul echipat cu organe active de extirpare (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.7.4. Nivelarea terenului

Cu nivelatorul se face periodic, o dată la 2 – 4 ani, din vară până în toamnă, de obicei înainte de arat, însă după ce solul a fost lucrat superficial. Prin nivelarea suprafeței terenului se asigură calitatea celorlalte lucrări ale solului, cât și a aplicării erbicidelor, îngrășămintelor, semănatului (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.7.5. Tăvălugitul

Se efectuează pentru tasarea ușoară a solului prelucrat, înainte sau mai ales după semănat în condiții secetă, pentru a se realiza un contact mai bun al semințelor cu solul. Această lucrare se mai folosește pentru distrugerea (mărunțirea) bulgărilor, în acest caz folosindu-se tăvălugi speciali, cu greutatea mare și prevăzuți cu asperități. De asemenea, se mai folosește tăvălugul (neted) pentru a repune în contact cu solul plantele dezrădăcinate (descălțate) datorită alternării înghețului cu dezghețul (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.7.6. Lucrarea cu sapa rotativă

Se aplică în special culturilor, în timpul perioadei de vegetație, realizând distrugerea buruienilor în curs de răsărire sau abia răsărite ori sfărâmarea crustei formate după ploi sau irigare. Sapa rotativă se folosește și la întreținerea arăturii, în vară, pentru distrugerea buruienilor și a crustei (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.7.7. Lucrarea cu cizelul sau cu plugul paraplow

Se efectuează în anumite condiții realizându-se afânarea solului, fără întoarcerea stratului mobilizat. Efectuarea arăturii cu astfel de utilaje se recomandă pe soluri sărăturate sau nisipoase, pe terenuri cu pantă, pe soluri cu umiditate redusă (JITĂREANU G. și colab., 2007).

2.7.8. Particularitățile lucrării solului în anumite condiții

a. Pe nisipuri este necesar să se mobilizeze stratul superficial de sol cât mai puțin, pentru a se reduce spulberarea acestuia de către vânt (eroziune eoliană). În acest caz arătura se face cât mai târziu în iarnă sau primăvară devreme, iar grăpatul se efectuează numai dacă este nevoie, înainte de semănat.

b. Solurile sărăturate, care au permeabilitate foarte mică, cer lucrări de afânare repetate pentru a stimula activitatea microorganismelor și a înlesni creșterea rădăcinilor. În cazul acestor soluri trecerea de la starea umedă la cea uscată se face repede, de aceea solul trebuie lucrat într-un interval de timp foarte scurt, când umiditatea acestuia este optimă.

Dacă concentrația de săruri crește spre adâncime, atunci nu este indicat să se are la adâncime mare cu întoarcerea brazdei, pentru a evita înrăutățirea însușirilor chimice și fizice ale stratului de sol în care se seamănă. În astfel de condiții lucrarea cu cizelul sau cu plugul paraplow este mai des întâlnită decât pe alte soluri.

c. Solurile grele și tasate, pe profilul cărora apa circulă foarte greu, sunt afectate alternativ de exces și deficit de umiditate. În perioadele cu umiditate mare textura fină și compactarea unor straturi de sol determină băltirea apei la suprafață. În astfel de condiții trebuie luate măsuri pentru creșterea permeabilității solului și îmbunătățirea regimului aerohidric al acestuia. Prin afânarea adâncă a solului se îmbunătățește circulația apei, astfel încât aceasta se infiltrează și se acumulează în sol. Lucrarea de afânare adâncă se efectuează cu utilaje de scormonire profundă, până la adâncimea de 55 – 70 cm, distanța organele active, pe direcția transversală, fiind de 1,2 – 1,5 m.

d. Pe solurile supuse eroziunii, de pe terenurile în pantă se va urmări reducerea procesului de erodare a solului, datorat scurgerii apei provenite din precipitații. Arătura, în acest caz, se face numai de-a lungul curbelor de nivel. Ca urmare, șănțulețele dintre brazde, orientate de-a curmezișul pantei, rețin apa care se va infiltra în sol. În felul acesta, se vor reduce pierderile de sol de 2 – 9 ori, iar cele de apă, cu până la 75 %.

e. În cazul solurilor cu umiditate mică, prin efectuarea arăturii cu plugul cu trupițe cu cormană, rezultă mulți bulgări mari, rezistenți la sfărâmare, ce vor crea probleme serioase la pregătirea patului germinativ. În astfel de condiții se recomandă prelucrarea solului cu cizelul, plugul paraplow, grapa cu discuri grea sau freza (JITĂREANU G. și colab., 2007).

CAPITOLUL 3

Prezentarea utilajelor și a echipamentelor AGRICOLE utilizate

3.1 Grapa cu discuri GD-3 (fig. 3.1)

Este tractată, acționată hidraulic. Cadrul grapei s-a realizat din bare ( longeroane), montate rigid, pe care se prind patru baterii de discuri așezate în X. Unghiul de înclinare al discurilor față de direcția de înaintare este reglabil la 12o, 15o și 17o.

Trecerea grapei din poziție de lucru în transport și invers se face prin modificarea poziției roților față de cadru cu ajutorul unui mecanism. Adâncimea maximă de lucru este de 12 cm, numărul discurilor pe o baterie este 9, diametrul discului de 460 mm, distanța între pe baterie de 178 mm, iar masa totală de 950 kg. În agregat cu tractorul U – 650 realizează o capacitate de 12 ha/schimb.

Grapa este destinată pentru grăparea arăturii în vederea semănatului și pregătirea patului germinativ ( Toma Dragoș și colab., 1981).

Fig.3.1

3.2. Cultivatorul CPU-8 (fig. 3.2)

Este destinat pentru efectuarea lucrărilor de întreținere a solului la culturile de câmp prășitoare, realizând spargerea crustei, afânarea solului și distrugerea buruienilor ( lucrarea se numește prășit).

Fig. 3.2

Dacă este echipat cu organe active corespunzătoare, se poate utiliza și pentru efectuarea altor lucrări: cultivație totală înaintea înființării culturii, răritul culturilor prășitoare, bilonarea rândurilor de plante, deschiderea rigolelor pentru irigație etc. Echipat cu fertilizator, poate încorpora în sol îngrășăminte minerale granulate, concomitent cu lucrarea de prășit.

Acest utilaj este alcătuit dintr-un cadru, pe care se fixează dispozitivul de prindere la tractor, două roți de sprijin și nouă secții de prășit.

O secție de prășit este alcătuită din: paralelogram deformabil prin care secția se prinde articulat la bara-cadru a cultivatorului, roata de sprijin a secției, cadrul secției și trei bride de fixare a suporturilor organelor active.

Cele trei organe active ale secției sunt: cuțitul-săgeată mare sau mic, cuțitul unilateral stânga și cuțitul unilateral dreapta. Cuțitele unilaterale se vor monta și regla astfel încât să prelucreze solul lângă cele două rânduri de plante, iar cuțitul săgeată se montează direct pe cadrul secției, pentru a prelucra solul în zona centrală a intervalului dintre rândurile de plante. Cuțitul-săgeată mic are lățimea de 22 cm, cuțitul săgeată mare are lățimea de 27 cm, iar cuțitele unilaterale au lățimea de 16,5 cm fiecare.

Cultivatorul pentru prășit se poate folosi la culturi cu distanța între rânduri de 45 – 80 cm, iar acoperirea între cuțite, minimum 20 – 25 mm.

3.3. Plug purtat PP-3-30

Acest tip de plug este destinat pentru efectuarea arăturilor la adâncimi cuprinse între 15 – 30 cm, la culturile de câmp (fig. 3.3 ). El este echipat cu 3 trupițe, cu lățimea de lucru a unei trupițe de 30 cm. Tipul de trupiță poate fi: cu cormană combinată (cultural-semiecoidală), denumită de tip B, universală, – pentru solurile mijlocii și grele, prevăzută cu cormană suplimentară pentru adâncimi de 25 la 30 cm; cu cormană semielicoidală, denumită de tip A, pentru solurile ușoare și mijlocii – și cu cormană elicoidală denumită de tip C, pentru solurile umede, înțelenite și mlăștinoase. Trupițele sunt prevăzute cu dispozitiv de siguranță cu bolț de forfecare la suprasarcini accidentale.

Fig. 3.3

Brăzdarele au vârful în formă de daltă, de regulă durificate prin încărcare cu sormalit

Plazurile sunt scurte, cu excepția celui de la ultima trupiță pe care se montează călcâiul.

Distanța între trupițe pe direcția de înaintare este de 670 mm și lumina la cadru de 650 mm.

Cadrul plugului este realizat din două tronsoane de țeavă de secțiune rotundă. Pe cadrul plugului este montată o bară suport pentru cuplarea grapei stelate, ce are lățimea de 1,3 m, cuțitul disc cu tăiș lis sau crestat, diametrul de 400 mm, și roata de limitare a adâncimii de lucru.

Triunghiul de prindere la tractor este prevăzut cu ax de suspendare cotit cu mecanism cu șurub.

Plugul lucrează în agregat cu tractorul U-650, reglat la un ecartament de 1400 – 1500 mm.

Capacitatea de lucru a plugului variază de la 5,5 la 3,5 ha/schimb la adâncimea de 15 cm respectiv 30 cm, la o viteză maximă de lucru de 7 km/h. Masa totală a plugului este de 564 kg (Toma Dragoș și colab., 1981).

3.4. Plugul reversibil purtat OPAL 140

Are 4+1 trupițe cu întoarcerea brazdei spre dreapta și 4+1 trupițe cu intoarcerea brazdei spre stânga ( figura). Trupițele plugului de tip ,,cu cormană”, lățimea de lucru a unei trupițe fiind de 40 cm. Ca urmare, lățimea de lucru a plugului cu 5 trupițe va fi de 200 cm (160 cm pentru plugul cu 4 trupițe). Adâncimea maximă de lucru a trupițelor plugului Opal 140 este de 35 cm.

Puterea tractorului pe roți pentru acționare trebuie să fie de 160 CP când plugul este echipat cu 4 trupițe și de 190 CP când plugul este echipat cu 5 trupițe.

Acest plug este alcătuit din mai multe ansambluri principale: cadrul nereversibil anterior, cu dispozitivul de prindere la cei 3 tiranți ai tractorului și dispozitivul de inversare cu cilindru hidraulic, și cadrul reversibil posterior, cu trupițele plugului și dispozitivului de reglare a poziției acestora în plan orizontal.

Pe cadrul posterior se montează și roata cu pneu, care servește atât pentru sprijinirea pe sol a plugului la transport și în timpul lucrului, cât și la reglarea adâncimii de lucru a trupițelor.Fiecare trupiță este alcătuită din suportul de prindere la cadru și bârna acesteia, fixată pe suport, pe care se montează brăzdarul, cormana și plazul. La tractor se va regla poziția tiranților laterali, astfel încât distanța între fiecare tirant și sol să aibă aceeași valoare. Fig. 3.4

Instalația hidraulică a tractorului va fi pregătită pentru reglaj automat de forță (efort controlat) sau pentru reglaj mixt.

Este necesar ca puntea din față a tractorului să fie încărcată corespunzător, astfel încât cel puțin 20 % din greutatea tractorului cu plugul ridicat să fie repartizată pe puntea din față. Tirantul central al tractorului se va monta la plug la gaura alungită, pentru ca roata de sprijin a acestuia să poată urmări denivelările terenului în timpul lucrului.

3.5. Combinatorul BS 400A (kompaktor)

Acest utilaj combinat este destinat pentru prelucrarea solului arat (fig. 3.5). Se realizează astfel întreținerea ogorului sau pregătirea patului germinativ. Organele active ale combinatorului BS 400 A efectuează mărunțirea solului, nivelarea terenului, tasarea solului pe o anumită adâncime, atunci când utilajul se folosește imediat după executarea arăturii. În cazul în care a trecut o perioadă mai mare de timp de la efectuarea arăturii, combinatorul realizează spargerea crustei, afânarea solului și distrugerea buruienilor. Combinatorul este purtat pe un tractor pe roți de circa 130 CP. Lățimea de lucru acestui utilaj este de 4 m.

Fig. 3.5

Principalele părți componente ale combinatorului BS 400 A sunt: cadrul, pe care se montează dispozitivul de prindere la tractor și organele active: tăvălugul cu bare anterior, lama de nivelare anterioară, cuțitele-săgeată, tăvălugul cu bare posterior, lama de nivelare posterioară și tăvălugul inelar Croskillette. Organele active prezentate sunt montate pe două secții.

Înainte de reglarea combinatorului, lamele de nivelare trebuie sa fie ridicate pe două secții.

3.6. Freza cu rotoare verticale FRB-3

Se utilizează pentru prelucrarea arăturii, în scopul pregătirii patului germinativ în condiții grele de lucru, printr-o singură trecere.

Mașina lucrează în agregat cu un tractor de 100 – 120 CP, fiind purtată și acționată de la priza de putere a acestuia (fig. 3.5)

Fig. 3.5

Lățimea de lucru a frezei este de 3 m, iar adâncimea de pătrundere în sol a organelor active este de 6 – 25 cm. Turația prizei de putere a tractorului la care este atașată freza trebuie să fie de 540 rot/min. Freza este alcătuită dintr-un cadru, dispozitiv de atașare la cei trei tiranți ai tractorului, un mecanism de transmitere a mișcării la organele active, rotoarele cu cuțite și tăvălugul cu pinteni Packer situat în spatele rotoarelor cu cuțite. Mașina are 12 rotoare cu organe active. Fiecare rotor are un ax vertical și două cuțite. Acestea sunt înclinate în sens invers sensului de rotație și se rotesc în plan orizontal. În timpul lucrului organele active ale frezei pătrund în solul arat și realizează mărunțirea acestuia și nivelarea terenului. Tăvălugul cu pinteni Packer realizează tasarea superficială a solului prelucrat de freză. Totodată, face o mărunțire suplimentară a bulgărilor și perfectează (finisează) nivelarea solului prelucrat de freză. De asemenea, cu ajutorul tăvălugului se reglează adâncimea de lucru a frezei, iar prin copierea denivelărilor terenului, de către tăvălug, adâncimea se menține la adâncimea reglată. Gradul de mărunțire a solului realizat de freză se mărește odată cu creșterea turației rotoarelor cu cuțite sau cu micșorarea vitezei de mers. Pentru modificarea turației rotoarelor cu cuțite se va schimba raportul de transmitere al mișcării. Se demontează capacul posterior al carcasei primului reductor al transmisiei, cel cu două roți dințate cilindrice. Roata cilindrică din dreapta este motoare, iar cea din stânga, antrenată. Prin schimbarea sau inversarea celor două roți dințate se pot obține patru turații diferite la rotoarele cu cuțite. Reglarea adâncimii de lucru a frezei se realizează cu ajutorul celor două mecanisme cu șurub (acționate manual), prin deplasarea pe verticală, față de cadru, a tăvălugului cu pinteni. Racleții de curățare a spațiului dintre rândurile longitudinale de pinteni ai tăvălugului se vor regla astfel încât distanța dintre aceștia și mantaua ruloului să fie cât mai mică, dar să nu o atingă. De asemenea, fiecare grupă de câte trei racleți se poate regla ca poziție pe direcție transversală, astfel ca fiecare raclet să fie cât mai bine centrat în spațiul dintre rândurile de pinteni și să nu-i atingă. Poziția celor două apărători laterale ale frezei se poate regla, prin deplasarea lor, față de cadru, atât pe direcție transversală cât și verticală (Butnaru C., 2011)

3.7. Semănătoarea SPC-4 FS

Această mașină (fig. 3.6) este destinată pentru semănatul de precizie bob cu bob sau două boabe în cuib al semințelor de culturi prășitoare; concomitent cu semănatul se pot aplica erbicide insecticide și îngrășăminte, în funcție de echipamentele suplimentare cu care lucrează.

Deosebirile între aceste semănători constă numai în numărul secțiilor de semănat 4, cu reglarea între ele la distanța de 45 – 80 cm.

Fig. 3.6

Aparatele de distribuție sunt pneumatic, lucrând prin depresiune, cu disc cu orificii, iar brăzdarele de tipul patină mică cu limitator de adâncime, care lucrează la adâncime de până la 12 cm. Mașinile lucrează în agregat cu tractoarele de 45 CP, care de la priza de putere, antrenează un exhaustor la 3150 rot/min, în scopul realizării depresiunii necesare funcționării aparatelor de distribuție, realizând un debit de 800 m3/h.

Productivitatea mașinii de semănat este de 1,3 – 2,8 ha/h.

Masa mașinii echipată cu 4 secții este de 650 kg.

3.8. Semănătoarea universală purtată SUP-15

Mașina de semănat SUP-15 (fig. 3.7) este utilizată pentru semănatul cerealelor păioase, plantelor textile, plantelor de nutreț ierburi și unor semințe de legume , fiind destinată a lucra cu tractorul de 45 HP, această mașină fiind de tipul purtat.

Numărul de brăzdare este de 15, distanța minimă între brăzdare de 12,5 cm, aparatele de distribuție fiind de tipul cilindru cu pinteni. Curgerea semințelor de la aparatele de distribuție spre brăzdare se face gravitațional.

Cutia de viteze are 72 de trepte de turație, brăzdarele sunt de tipul cu unghi obtuz (cultural), care lucrează la o adâncime maximă de 12 cm, buncărul (cutia) de semințe are capacitatea de 400 dm3, semănătoarea lucrează la viteze de 5 – 9 km/h și realizează 0,7 – 0,8 ha/h, masa mașinii este de 435 kg.

Fig. 3.7

Capitolul 4

Variantele experimentale Realizate

4.1. Tehnologii de mecanizare a lucrărilor solului la cultura grâului de toamnă

La cultura de grâu de toamnă, la realizarea experienței am luat în calcul doi factori de influență și anume factorul A = agregatele folosite; actorul B = gradul de tasare al solului.

Factorul A: Agregatele agricole folosite

U-650+PP-3-30; U-650+GD-3,2

U-650+PP-3-30; T-190+BS 400 A

Factorul B: gradul de tasare al solului

teren netasat

teren tasat

Pentru a obține solul tasat am folosit tractorul Valtra T 190 (fig. 4.1) prin treceri „urmă lângă urmă”.

Fig. 4.1

4.1.1. Variantele experimentale la grâul de toamnă

Varianta V1-martor – În cazul acestei variante sa realizat în toamnă lucrarea de arat cu tractorul U 650 în agregat cu plugul purtat PP-3-30 la adâncimea de 25 cm; patul germinativ sa realizat înainte de semănat cu tractorul U-650 în agregat cu grapa cu discuri GD-3,2, iar semănatul sa executat cu agregatul tractor Europard FT454+SUP-15 (semănătoarea universală purtată).

Varianta V2 – Teren tasat înainte de a se executa arătura cu tractorul Valtra T-190 prin treceri ,,urmă lângă urmă” . Arătura sa realizat în toamnă cu tractorul U-650 în agregat cu plugul purtat PP-3-30; pregătirea patului germinativ în preziua semănatului realizându-se cu tractorul U-650 în agregat cu grapa cu discuri GD-3,2, semănatul sa executat cu tractorul Europard FT454în agregat cu semănătoarea universală purtată SUP-15.

Varianta V3 – Arătura sa realizat în toamnă cu agregatul format din tractor U-650+PP-3-30 (plug purtat), patul germinativ realizându-se cu tractorul Valtra T-190 în agregat cu Combinatorul BS 400 A (kompaktor), iar semănatul sa executat cu tractorul Europard FT454 în agregat cu semănătoarea purtată SUP-15.

Varianta V4 – Teren tasat înainte de executarea arăturii prin treceri ,,urmă lângă urmă” cu tractorul Valtra T-190. Executarea arăturii a fost realizată cu tractorul U-650 în agregat cu plugul purtat PP-3-30, pregătirea patului germinativ sa executat cu tractorul Valtra T-190 în agregat cu Combinatorul BS 400 A (kompaktor), semănatul sa realizat cu agregatul format din tractor Europard FT454 și semănătoare universală purtată SUP-15.

Experiența urmărește influența diferitelor utilaje agricole folosite pentru înființarea culturii de grâu și a gradului de tasare asupra indicilor calitativi de lucru și de exploatare.

Metoda de așezare a variantelor

Fig. 4.2

Variantele au acoperit o suprafață de 200 m2, fiecare, au fost cultivate cu grâu de toamnă, soiul Glosa. Norma de sămânță a fost de 250 kg/ha. Distanța dintre rânduri a fost de 12,5 cm, adâncimea de incorporare a semințelor a fost de aproximativ 5 cm.

4.2. Tehnologii de mecanizare a lucrărilor solului la cultura porumbului pentru boabe

Experiențele la cultura de porumb pentru boabe pentru a duce la realizarea experiențelor am luat în considerare doi factori de influență și anume factorul A = utilajele folosite și factorul B = gradul de tasare a solului.

Factorul A: Agregatele folosite

T 190+Opal 140; U-650+GD-3,2

T 190+Opal 140; T 190+BS 400 A

T 190+Opal 140; T 190+FRB-3.

Factorul B: gradul de tasare al solului

Teren netasat

Teren tasat.

4.2.1.Variantele experimentale la cultura de porumb pentru boabe

Varianta V1-Martor – Executarea arăturii în toamnă a fost realizată de tractorul Valtra T 190 in agregat cu plugul reversibil Opal 140. Patul germinativ a fost realizat în primăvară cu tractorul U-650 în agregat cu grapa cu discuri GD-3,2; semănatul a fost executat cu tractorul Europard FT454 în agregat cu semănătoarea SPC-4. Cultura a fost prășită de două ori cu tractorul U-650 în agregat cu cultivatorul CPU-8.

Varianta V2 – Teren tasat înainte de arătura prin treceri ,,urmă lângă urmă” cu tractorul Valtra T 190. În toamnă terenul a fost arat cu tractorul Valtra T 190 în agregat cu plugul reversibil Opal 140. Pregătirea în primăvară a patului germinativ a fost realizată cu tractorul U-650 î agregat cu grapa cu discuri GD-3,2. Semănatul sa realizat cu tractorul Europard FT454 în agregat cu semănătoarea SPC-4. Cultura de porumb pentru boabe a fost prășită mecanic de două ori cu tractorul U-650 în agregat cu cultivatorul CPU-8.

Varianta V3 – Arătura sa executat în toamnă cu tractorul Valtra 190 în agregat cu plugul reversibil Opal 140. În primăvară pregătirea patului germinativ sa realizat cu tractorul Valtra T 190 în agregat cu combinatorul BS 400 A (kompaktor) și apoi semănatul sa realizat cu tractorul Europard FT454 în agregat cu semănătoarea pentru plante prășitoare SPC-4. Prășitul culturii sa realizat de două ori cu tractorul U-650 în agregat cu cultivatorul CPU-8.

Varianta V4 – Teren tasat înainte de arătura prin treceri ,,urmă lângă urmă” cu tractorul Valtra T 190. În toamnă terenul a fost arat cu tractorul Valtra T 190 în agregat cu plugul reversibil Opal 140. În primăvară pregătirea patului germinativ sa realizat cu tractorul Valtra T 190 în agregat cu combinatorul BS 400 A (kompaktor) și apoi semănatul sa realizat cu tractorul Europard FT454 în agregat cu semănătoarea pentru plante prășitoare SPC-4. Prășitul culturii sa realizat de două ori cu tractorul U-650 în agregat cu cultivatorul CPU-8.

Varianta V5 – Arătura în toamnă sa realizat cu tractorul Valtra T 190 în agregat cu plugul reversibil Opal 140. Pregătirea patului germinativ în primăvară sa realizat cu tractorul Valtra T 190 în agregat cu freza verticală FBR-3, apoi semănatul sa executat cu tractorul în Europard FT454 agregat cu semănătoarea de precizie combinată SPC-4. Prașila mecanică a fost realizată de două ori cu tractorul U-650 în agregat cu cultivatorul CPU-8.

Varianta V6 – Teren tasat înainte de arătura prin treceri ,,urmă lângă urmă” cu tractorul Valtra T 190. În toamnă terenul a fost arat cu tractorul Valtra T 190 în agregat cu plugul reversibil Opal 140. Pregătirea patului germinativ în primăvară sa realizat cu tractorul Valtra T 190 în agregat cu freza verticală FBR-3, apoi semănatul sa executat cu tractorul în Europard FT454 agregat cu semănătoarea de precizie combinată SPC-4. Prașila mecanică a fost realizată de două ori cu tractorul U-650 în agregat cu cultivatorul CPU-8.

Schema amplasării experienței la porumb pentru boabe

Fig. 4.3

La cultura de porumb pentru boabe, variantele au acoperit o suprafață de 150 m2 fiecare. Distanța între rânduri a fost de 70 cm, iar densitatea la recoltare a ost de 55000 plante/ha.

4.3. Indicii de lucru determinați la agregatele agricole experimentate

4.3.1. Indici privind rezistența la penetrare a solului

Rezistența specifică a solului la penetrare este o solicitare complexă, în care sunt combinate mai multe solicitări simple. Rezistența specifică a solului la penetrare este ușor de determinat, atât în teren cât și în laborator, motiv pentru care ea a devenit unul din principalii indicatori de caracterizare mecanică a solului. Determinarea rezistenței specifice a solului la penetrare se face cu penetrometrul. Acesta măsoară rezistența opusă de sol la pătrunderea unui corp-etalon.

Cele mai simple sunt penetrometrele dinamice, caracterizate prin pătrunderea în sol a corpului-etalon datorită șocurilor produse prin căderea, de la o anumită înălțime, a unei piese- ciocan (berbec) ce are o masă determinată. Aceste penetrometre sunt construcții robuste, iară uzură practică, fiind influențate în mică măsură de operator sau de mediu.

În tabelul 4.1 sunt prezentate clasele a valorilor rezistenței solului la penetrare.

Mai complexe sunt penetrometrele statice, la care pătrunderea în sol a corpului-etalon se realizează prin apăsare. Penetrometrul prezintă un indicator, care arată permanent forța de apăsare. La aceste penetrometre forța de pătrundere în sol variază încet și au avantajul că permit adaptarea ușoară a unei aparaturi oarecare de înregistrare. Principalele dezavantaje ale lor constau în construcția complexă și faptul că sunt influențate de operator.

Determinare rezistenței specifice a solului la penetrare s-a realizat la unsprezece zile după semănat, folosind penetrologgerul Eijkelkamp (Olanda). Determinările s-au efectuat până la adâncimea de 0,30 m, folosind un con de penetrare cu unghiul la vârf de 30° și aria bazei de 1 cm2, Rezistența specifică a solului la penetrare s-a determinat în câte cinci repetiții pentru fiecare variantă experimentală.

Tabelul 4.1

Gruparea pe clase a valorilor rezistenței a solului la penetrare (după Butnaru C., 2011)

Penetrometrul static electronic tip Penetrologger (firma Eijelkamp – Olanda). Penetrometrul este disponibil ca un set complet și este folosit pentru măsurători de până la 80 cm adâncime. Setul este alcătuit din penetrometrul propriu-zis, conuri (vârfuri conice) de penetrare, verificatoare de conuri, tije de penetrare, plăcuță de referință pentru adâncime, trusă de scule, încărcător pentru baterii, cablu, soft. Opțional sunt disponibile diverse accesorii, cum ar fi senzor pentru umiditatea solului și alte categorii de conuri de penetrare. Setul complet al aparatului este ambalat într-o valiză de aluminiu (Butnaru L., 2011).

Fig. 4.4

Penetrometrul static electronic tip Penetrologger (fig. 4.4 ) este alcătuit din carcasă (5), cu antenă GPS (1), un ecran de afișare LCD (3), un panou de control (2), nivelă cu bulă de aer (4) și un senzor de presiune. Partea logică este protejată de o carcasă rezistentă la apă, prevăzută cu mânere (7) izolate electric. Senzorul de umiditate (11) este conectat prin intermediul unui cablu (10) la mufa de conectare (6). Sursa de curent electric este reprezentată de cinci baterii AA NiMH reîncărcabile (Butnaru L., 2011)

Conul de penetrare (13) este înfiletat la capătul inferior al tijei de penetrare bipartide (9). În funcție de forța de apăsare și de rezistență specifică solului la penetrare probabilă, la tijă pot fi atașate diferite conuri de penetrare. Conurile din dotare au unghiul de penetrare probabilă, se pot atașa diverse conuri de penetrare, acestea au unghiul la vârf de 60o și diverse suprafețe ale bazei (tab. 4.2).

Tabelul 4.2

Caracteristicile vârfurilor conice de penetrare (după Butnaru C. , 2011)

Un cablu între portul de comunicare și computer, softul permite atașare grafică sau numerică pe ecranul computerului precum și listarea.

Tija de penetrare este alcătuită din două parți asamblate între ele și se așează la senzorul de presiune de la baza penetrometrului.

În timpul pătrunderii în sol a conului, senzorul intern ultrasonic al penetrometrului, înregistrează cu precizie adâncimi de până la 80 cm.

4.3.2. Indici calitativi de lucru ai utilajelor agricole

Pentru culturile principale agricole de câmp se iau în considerare următoarele lucrări ale solului efectuate mecanizat: arat, pregătit pat germinativ, tăvălugit, nivelare teren, afânare adâncă și întreținerea mecanică a culturilor.

Pentru a se putea asigura efectuarea de cea mai bună calitate a acestor categorii de lucrări, folosind diferite agregate agricole, trebuie să aibă în vedere următoarele aspecte:

• identificarea cerințelor agrotehnice de calitate pentru fiecare lucrare în parte, strâns legate de condițiile impuse de tipul de sol, de cultură, de lucrările agricole efectuate anterior, de relief, de climă, de producțiile ce trebuie urmărite, de tehnologiile de lucru care se aplică, de mărimea parcelei, de condițiile de irigare și de alți factori care influențează producția agricolă;

• stabilirea indicilor calitativi de lucru ce trebuie să fie realizați de fiecare mașină sau echipament agricol în parte, care se determină, și în ce limite de valori se consideră acceptabili, pentru ca lucrarea agricolă care se efectuează să răspundă cerințelor agrotehnice;

• determinarea condițiilor de recepție privind calitatea lucrărilor agricole efectuate mecanizat (Butnaru C., 2011)

Aceste aspecte cu privire la calitatea lucrărilor solului efectuate mecanizat vor fi tratate la fiecare lucrare, începând cu aratul și terminând cu lucrările mecanice de prelucrare a solului la întreținerea culturilor.

În cadrul acestor cercetări s-a luat în studiu, ca indice principal în ceea ce privește calitatea lucrărilor solului, gradul de mărunțire a solului, Gms,care se determină cu relația:

Gms=

în care: Msci – masa măsurată a solului de pe adâncimea de lucru ce are dimensiunea bulgărilor de pământ mai mică decât dimensiunea convențională, luată la 5 cm; Msti – masa totală măsurată a solului; probele de sol se cântăresc cu precizia de 10 g; probele se iau cu rama pătrată, ce are suprafața de 1 m2 (latura pătratului = 1 m), pe adâncimea la care s-a efectuat lucrarea, în cel puțin trei poziții așezate pe diagonala parcelei arate; n – numărul probelor luate, care trebuie să fie de cel puțin 3 probe.

4.3.3. Indici energetici ai agregatelor agricole

În cadrul cercetărilor efectuate s-au luat în considerare următorii indici energetici:

viteza reală de deplasare a agregatului;

patinarea roților motoare ale tractorului

Viteza reală de deplasare a agregatului (Vi) se poate determina cu ajutorul unui cronometru mecanic sau electronic, folosind relația:

Vt=

în care: S — distanța (m) pe care se fiice cronometrarea; T — timpul (s) în care agregatul parcurge distanța S.

Patinarea roților motoare ale tractorului (S). Determinarea acestui indice energetic se face prin numărarea rotațiilor roților motoare ale tractorului la deplasarea acestuia în sarcină și în gol sau prin utilizarea vitezei de lucru a agregatului determinată la deplasarea acestuia în gol.

În cazul în care se folosesc viteza de lucru și cea determinată la deplasarea în gol, calculul patinării roților motoare ale tractorului (δ) se face cu relația:

în care: Vg – viteza agregatului determinată la deplasarea în gol a acestuia, când patinarea acestuia se consideră a fi egală cu zero (km/h); V1 – viteza reală de deplasare a agregatului (km/h). Viteza reală se determină la deplasarea agregatului în sarcină.

Patinarea se poate calcula și în funcție de numărul de rotații ale celor două roți motoare la deplasarea agregatului în sarcină (ns) și numărul de rotații ale roților motoare (cele două) la deplasarea agregatului în gol (ng), determinările efectuându-se pe aceeași distanță L = 100 m, adică:

în care: ns – numărul mediu de rotații al celor două roți motoare ale tractorului la deplasarea în sarcină; ng – numărul mediu de rotații al celor două roți motoare ale tractorului la deplasarea în gol.

ns=; ng=

în care: nsdr – numărul de rotații, în sarcină, al roții din dreapta a punții motrice; nsstg –

numărul de rotații, în sarcină, al roții din stânga a punții motrice.

4.3.4. Indici de exploatare ai agregatelor agricole

În cadrul acestor experiențe s-au luat în considerare următorii indici de exploatare ai

agregatelor agricole:

coeficientul de folosire a timpului schimbului K07;

capacitatea de lucru într-o oră din timpul schimbului W07 ha/h;

consumul de motorină la hectar qc, l/ha.

Indicii de exploatare se determină pe baza fișelor zilnice de cronometrare. O fișă se întocmește în schimbul de lucru de opt ore și conține toate operațiile efectuate în timpul schimbului și durata acestora. în fișă se înscriu toate parcursurile în lucra ale agregatului, întoarcerile la capetele parcelei, întreținerile tehnice la tractor și la mașină, deplasarea de la sediul fermei la câmp și invers, opririle pentru rezolvarea deranjamentelor tehnologice, remedierea defecțiunilor tehnice, băut apă, necesități fiziologice, cele din cauze organizatorice etc.

Se întocmesc câte trei fișe (trei schimburi de opt ore) pentru un agregat agricol, adică trei repetiții, iar datele din fișe se înscriu în centralizatoare. Pentru fiecare agregat agricol se întocmește câte un centralizator al fișelor de cronometrare.

La sfârșitul fiecărei fișe se prezintă structura timpului schimbului de opt ore. Timpul total al unui schimb destinat încercării unui agregat agricol se compune din mai multe elemente. Toate elementele timpului total sunt date în minute.

T1- timp efectiv de lucru. Este timpul în decursul căruia mașina, având organele active sub sarcină, execută modificarea cantitativă și calitativă a obiectului muncii.

T2 – timp ajutător. T2 = T21 + T22+ T23

T21 – timp pentru efectuarea întoarcerilor la capetele parcelelor. Este timpul în decursul căruia agregatul se deplasează în gol la capetele parcelei, executând întoarcerea în vederea reluării mersului în regimul de sarcină.

T22 – timp pentru parcursuri în gol datorită condițiilor de lucru. în acest timp agregatul execută parcursuri în gol datorită condițiilor de lucru (culturi culcate, deplasare de la o grămadă de plante la alta, deplasări la puncte de alimentare etc).

T23 – timp pentru deservirea tehnologică a mașinii. Este timpul în care se execută la staționar alimentarea mașinii cu material tehnologic (sămânță, îngrășăminte, sfoară etc), descărcarea la staționar a produsului recoltat sau schimbarea mijlocului de transport.

T1 – timp pentru deservirea tehnică a mașinii. T1 = T31 + T32 + T33

T31 – timp pentru efectuarea întreținerilor tehnice zilnice. în timpul T31 se execută operațiile de întreținere tehnică zilnică în vederea menținerii mașinii în stare de funcționare.

T32 – timp de pregătire a mașinii pentru lucra. Este timpul în care se execută cuplarea și decuplarea mașinii, trecerea în poziție de transport și de lucra, trecerea de la o schemă tehnologică la alta.

T33 – timp pentru efectuarea reglajelor. în timpul T33 se execută reglarea mașinii determinată de condițiile de lucru (adâncime, zonă de protecție etc).

T4 – timp pentru rezolvarea (remedierea) deficiențelor și defecțiunilor.

T4 – T41+T42

T41 – timp pentru rezolvarea deranjamentelor tehnologice. Este timpul în care se înlătură materialele care au înfundat organele active (se desfundă organele active).

T42 – timp pentru remedierea defecțiunilor tehnice. Este timpul pentru diagnosticarea defecțiunilor, demontare-montare, înlăturarea deformărilor și ruperilor, reglarea mecanismelor etc.

T5 – timp repausului personalului de deservire. în timpul T5 se întrerupe procesul de muncă pentru repausul personalului, impus de intensitatea muncii (exclusiv servitul mesei) și satisfacerea necesităților fiziologice.

T6 – timp pentru schimbarea locului de muncă. T6=T61+T62.

T61 – timp pentru deplasarea de la bază la parcelă și invers. Este timpul în care agregatul se deplasează în gol de la bază la parcelă și invers.

T62 – timp pentru deplasarea de la o parcelă la alta. în timpul T62 agregatul se deplasează de la parcela la care s-a încheiat lucrarea la o altă parcelă.

T7- timp pentru întrețineri tehnice la sursa de energie independentă. Este timpul în care se execută operațiile de întreținere tehnică zilnică la sursa de energie independentă.

T8 – timp pentru întreruperi din cauze care nu depind de mașina ce se încearcă.

T8=T81+T82+T83.

T81 – timp pentru opriri datorită deficiențelor organizatorice. Este timpul în care se întrerupe procesul de muncă din lipsa mijloacelor de transport, a pieselor de schimb, pregătirii pacelelor de lucru etc.

T82 – timp pentru opriri din cauza condițiilor meteorologice nefavorabile. Sunt opriri din cana ploilor, căderii de rouă, vântului puternic, umidității ridicate a produselor etc.

T83 – timp pentru opriri din alte cauze. Este timpul în care se întrerupe procesul de muncă pentru remedierea defecțiunilor la sursa de energie independentă, efectuarea de măsurători, dispoziții de lucru.

Elementele timpului unui schimb se grupează în mai multe categorii:

timpul operativ net T02=T1+T2;

timpul operativ total T03=T02+T3;

timpul de producție T04=T03+T4;

timpul schimbului T07=T04+T5+T6+T7;

timpul total de lucru T08=T07+T8;

timpul de performanță Tp = T1+T2+T3+T5+T61+T7.

Coeficientul de folosire a timpului schimbului se calculează folosind următoarea relație:

K07=

în care: T1 – timpul efectiv de lucru; T07 — timpul schimbului.

Capacitatea de lucru într-o oră din timpul schimbului se determină cu relația:

W07=

în care: Tq7 – timpul schimbului; U — cantitatea de lucru efectuată într-un schimb (ha sau t)

Consumul specific de combustibil al agregatului qc se determină cu relația:

qc=

în care: Q – cantitatea de combustibil consumată pentru efectuarea volumului de lucru U (litri); U- cantitatea de lucru efectuată într-un schimb (ha sau t);

Interpretarea statistică a rezultatelor cercetărilor s-a efectuat prin metoda analizei varianței și a cuprins următoarele etape: stabilirea gradelor de libertate (GL), calcularea sumei pătratelor abaterilor, întocmirea tabelului varianței, calcularea diferențelor-limită (DL) pentru probabilitățile de transgresiune de 5%, 1% și 0,1%, calculul diferențelor față de martor și stabilirea semnificației.

Tabelul 4.3

Semnificația diferențelor de producție

în care: d – diferențele de producție între variante și martor.

Diferența-limită (DL) evidențiază semnificația diferențelor de producție și se determină cu formula:

DL=t • sd

în care: t este abaterea normală, ale cărei valori se obțin din tabele statistice în funcție de gradele de libertate ale erorii; sd – eroarea diferențelor de producție.

4.4. Aparate, accesorii și dispozitive folosite în determinarea indicilor urmăriți

Determinarea indicilor de calitate ai utilajelor agricole se realizează cu diferite dispozitive și aparate care vor fi prezentate în continuare. De asemenea, înainte de efectuarea încercărilor propriu-zise, se vor stabili condițiile în care se lucrează, însușirile solului, panta terenului, cantitatea de resturi vegetale etc. Determinarea acestora se face cu dispozitive și aparate specifice, realizate special pentru anumite însușiri ale solului, sau care se folosesc și în alte scopuri.

Brazdometrul. Acest dispozitiv (fig. 4.5) se utilizează pentru determinarea adâncimii de hicru a plugului cu cormană, în timpul executării arăturii.

Figura 4.5

Brazdometrul este alcătuit din două rigle (tije): rigla-suport (1) orizontală și rigla gradată (2) culisantă. Pentru măsurarea adâncimii de lucru a plugului se curăță de pământ fundul ultimei brazde, se așază brazdometrul cu rigla-suport pe partea nearată a terenului și se dă drumul tijei gradate, culisante, să cadă pe fundul brazdei. Adâncimea de lucru se citește pe tija gradată (Butnaru C., 2011)

Profilometrul (fig. 4.6 ) servește la determinarea gradului de nivelare a terenului, indice calitativ folosit la lucrarea de pregătire a patului germinativ (prelucrarea superficială a arăturii).

Fig. 4.6 — Profilometru: 1 — bară de lemn; 2 — suporți; 3 – riglete gradate

Acest dispozitiv se prezintă sub forma unei bare de lemn (1), cu lungimea de 1,20 m,

prevăzută la capete cu suporții (2). în această bară culisează 11 riglete gradate (3), distanțate între ele la 10 cm. înălțimea suporților trebuie să fíe de 15 cm, iar lungimea rigletelor gradate, de 30 cm.

Se așează profilometrul pe suprafața solului, astfel ca bara (1) să fie perpendiculară pe direcția de mers a agregatului, iar suporții (2) să se sprijine pe sol. Se va proceda astfel ca bara (1) să fie paralelă cu terenul. Rigletele se lasă să se sprijine pe suprafața solului, copiind denivelările acesteia.

Se notează apoi indicațiile de pe scara fiecărei riglete gradate, la nivelul marginii superioare a barei (1). Aceste cifre se vor folosi la calculul denivelării medii.

Rulete de 50 m, 5 m și 3 m. Ruleta de 50 m se folosește pentru măsurarea distanței de 100 m pe parcela unde se efectuează încercările, distanță care se marchează la capete cu jaloane. Pe distanța de 100 m se determină indicii energetici ai agregatelor agricole mobile: viteza reală de lucru, patinarea roților motoare ale tractorului, consumul orar de combustibil, rezistența la tracțiune a mașinii de lucru. De asemenea, cu această ruletă se fac și alte măsurători, cum ar fi de exemplu lățimea parcelelor pentru diferite variante experimentale.

Ruletele de 5 m sau 3 m se folosesc pentru măsurarea înălțimii miriștii, a buruienilor, pentru adâncimea de pătrundere în sol a organelor active ale mașinilor (uneltelor) cu care se pregătește patul germinativ, pentru adâncimea de încorporare în sol a semințelor etc. (Butnaru C.,2011)

Jaloane de 2 m înălțime. Acestea se utilizează pentru marcarea la capete a unor distanțe, cum ar fi cea de 100 m pentru determinarea indicilor energetici ai agregatelor agricole mobile. Se mai folosesc la determinarea lățimii de lucru a plugurilor cu cormană, cu ajutorul latometrului, pentru marcarea liniei drepte pe care se va deplasa agregatul de semănat la primul parcurs.

Rama metrică cu plasă de sârmă (fig.4.7 ) se utilizează pentru determinarea gradului de mărunțire al solului.

Fig.4.7 Ramă metrică cu plasă de sârmă

Este la fel ca rama metrică simplă, de care se deosebește doar prin faptul că are la interior o plasă realizată din sârmă. Ochiurile plasei sunt pătrate cu latura de 5 cm. Solul mobilizat de mașina de pe suprafața de 0,25 m2 este cântărit și apoi trecut prin plasa ramei, ce reține componentele mai mari de 5 cm. Bulgării reținuți se cântăresc, după care se calculează gradul de mărunțire al solului.

Rama metrică simplă (fig.4.8 ) se folosește în principal pentru determinarea gradului de acoperire cu sol a resturilor vegetale, a numărului de buruieni pe 1 m2 sau a numărului de tulpini de plante pe 1 m2 în cazul miriștii și porumbiștii. De obicei se folosește o ramă ce închide la interior o suprafață utilă de 0,25 m2, realizată din lemn, latura pătratului fiind de 500 mm.

Fig.4.8 – Ramă metrică simplă de 0,25 m2

Balanța electronică de precizie, tip KERN 440-49A – Germania (fig.4.9 ), s-a folosit în special pentru determinarea gradului de mărunțire a solului, cântărindu-se solul mobilizat de mașină (de pe suprafața de 0,25 m2 și pe adâncimea de lucru).

Principalele caracteristici ale acesteia sunt: precizia de cântărire: 0,1 g; masa maximă ce se poate cântări: 6000 g; valoarea diviziunii minime a scării gradate: 0,1 g; toleranța: ± 0,4 g; masa minimă ce se poate cântări: 0,2 g;timpul de stabilizare: 3 s; temperatura optimă de funcționare: + 10° C …+ 40° C; umiditatea relativă a atmosferei: max. 80 % (fără condens); dimensiunile balanței (lățime x lungime x înălțime), mm: 165 x 230 x 80; dimensiunile platoului de cântărire, mm: 150×170; masa netă a balanței, kg: 1,0 (Butnaru C.,2011).

Fig.4.9 Balanța electronică de precizie, tip KERN 440-49A

CAPITOLUL 5

TEHNOLOGII DE MECANIZARE A LUCRĂRILOR SOLULUI LA GRÂUL DE TOAMNĂși porumb pentru boabe

5.1. Influențele mecanizării lucrărilor agricole folosite asupra proprietăților fizico-mecanice ale solului, la cultura de grâu de toamnă

5.1.1.Rezistența solului la penetrare

Utilizând clasele de valori ale rezistenței specifice solului la penetrare care au fost prezentate în subcapitolul 4.3.1., se interpretează datele obținute în urma analizelor.

În tabelul 5.1 sunt detaliate rezultatele experimentale ale rezistenței solului la penetrare, la cultura de toamnă, în anul agricol 2012-2013. Din analiza datelor rezultă că variantele acestei încercări mulțumesc cerințele agrotehnice având valori sub 1,08 MPa. Precizăm că toate variantele obținute au valori sub limita maximă a clasei de valori ,,sol cu rezistență foarte mică” și am dedus că varianta care opune rezistența cea mai mică este V3, respectiv 0,189 MPa, urmată de varianta V1 martor cu 0,200 MPa, V4 cu ),275 MPa și V2 cu valoarea cea mai mare 0,306 MPa. Tasarea solului cu tractorul Valtra T-190 prin trecere ,,urmă lângă urmă” pentru a obține solul tasat a determinat creșterea valorilor de rezistență a solului la penetrare.

Pentru aceste încercări s-au obținut următoarele date:

V2, valoarea medie a rezistenței solului la penetrare la această variantă este mai mare decât varianta martor cu 0,106 MPa;

V3, valoarea acestei variante a rezistenței solului la penetrare este mai mică în comparație cu varianta martor cu 0,011 MPa;

V4, valoarea acestei variante a rezistenței solului la penetrare este mai mare față de varianta martor cu 0,075 MPa.

Tabelul 5.1

Valorile rezistenței solului la penetrare (MPa), la cultura de grâu de toamnă, și semnificația statistică

5.2. Influențele mecanizării lucrărilor agricole folosite asupra proprietăților fizico-mecanice ale solului, la cultura de porumb pentru boabe

5.2.1. Rezistența solului la penetrare

În următorul tabel sunt prezentate rezultatele obținute în urma încercărilor a rezistenței solului la penetrare, la cultura de porumb pentru boabe în anul agricol 2012-2013.

Tabelul 5.2

Valorile rezistenței solului la penetrare (MPa), la cultura de porumb pentru boabe, și semnificația statistică

Din analiza datelor rezultă că toate variantele indeplinesc cerințele agrotehnice privind rezistența la penetrare, având valori sub 1,08 MPa. Utilizând clasele de valori ale rezistenței solului la penetrare prezentate în subcapitolul 4.3.1., precizăm că toate variantele au valori mai mici decât limita maximă a clasei de valori „sol cu rezistență foarte mică”. Din acestea rezultă ca varianta cu rezistența cea mai mică a solului la penetrare este V5, respectiv cu 0,229 MPa, urmată de V3 cu 0,272 MPa, V1 martor 0,307 MPa, V4 cu 0,310 MPa și V6 cu 0,329 MPa.

Rezistența solului la penetrare este foarte bună pentru varianta V5 comparativ cu restul variantelor datorită faptului că pregătirea patului germinativ s-a realizat cu freza cu rotoare verticale FRB-3, în care s-a obținut o afânare foarte bună a stratului superficial de sol.

Varianta care ocupă locul doi cu valoarea rezistenței solului la penetrare este V3, la care pregătirea patului germinativ s-a realizat cu combinatorul BS 400 A. Diferența de 0,043 MPa în comparație cu valoarea rezistenței solului la penetrare la V5 este datorat acțiunii tăvălugilor din componența combinatorului.

Cea de-a treia variantă V1 martor, pentru sol netasat, înregistrează valoarea maximă pentru rezistența specifică a solului la penetrare deoarece la pregătirea patului germinativ s-a utilizat grapa cu discuri GD-3,2.

În cazul variantelor V2 și V6 aceste au o creștere a rezistenței la penetrare a solului semnificativă în comparație cu valoarea variantei V1 martor, principalul factor care a dus la creșterea rezistenței solului la penetrare a fost tasarea acestuia realizată cu tractorul Valtra T 190 prin trecere „urmă lângă urmă”.

5.2. Influența tasării solului asupra indicilor calitativi, energetici și de exploatare ai agregatelor agricole

5.2.1. Influența agregatelor agricole și a tasării solului asupra indicilor calitativi de lucru

Aceste încercări au avut ca obiectiv să stabilească influența traficului agregatelor agricole, prin tasarea acestuia, asupra unor indici calitativi de lucru și anume gradul de mărunțire. Pentru a realiza acest obiectiv s-a determinat gradul de mărunțire pentru lucrarea de bază aratul, care a fost realizată cu agregatele alcătuite din tractor U650 și plug purtat PP-3-30 și tractorul Valtra T 190 în agregat cu plugul Opal 140, și pentru pregătirea patului germinativ cu agregatele următoare: U650+GD-3,2; T 190+BS 400 A; T 190+FBR-3. Menționăm că pregătirea patului germinativ cu grapa cu discuri GD-3,2, freza FBR-3 și combinatorul BS 400 A s-a efectuat după lucrarea de arat efectuată cu tractorul Valtra T 190+Opal 140.

Rezultatele obținute privind influența tasării solului asupra gradului de mărunțire al lucrărilor de afânare și de pregătire a patului germinativ realizate cu utilajele agricole (plug purtat PP-3-30, plug reversibil Opal 140, grapa cu discuri GD-3,2, combinator BS 400 A, freza cu rotoare verticale Breviglieri FRB-3) sunt prezentate în tabelul 5.3.

După cum se cunoaște, cerințele agrotehnice impun ca gradul de mărunțire a solului să fie de minim 75% pentru soluri mijlocii, pentru lucrarea de arat cu plugul cu cormană, de tip PP-3-30. La încercările efectuate, gradul de mărunțire a variat între 68,1 și 77,2. De aici rezultă că cerințele agrotehnice pentru mărunțirea solului, in cadrul arăturii realizate cu plugul PP-3-30, sunt satisfăcute doar în varianta solului netasat.

La variantele cu sol tasat și netasat gradul de mărunțire a solului are valori în limitele cerințelor agrotehnice. Geometria corespunzătoare a cormanelor plugului reversibil Opal 150-5 a permis și în aceste condiții realizarea unor valori corespunzătoare ale acestui indice între 72,1 și 82,1 %, valoarea fiind mai mică în cazul solului tasat.

În cazul grapei cu discuri ușoară GD-3,2, gradul de mărunțire al solului, a fost cuprins între 55,7% și 62,9%. Cerințele agrotehnice impun ca acest indice , la pregătirea patului germinativ cu grapa cu discuri ușoară, să fie de cel puțin 75%, după o singură trecere. Patul germinativ este corespunzător atunci când gradul de mărunțire a solului depășește valoarea de 95%.

Gradul de mărunțire a solului după ce acesta a fost lucrat cu combinatorul BS 400 A a fost cuprins între 87,8 și 98,1. Acesta a fost influențat de tasarea solului, prin urmare odată cu creșterea tasării solului scade gradul de mărunțire a solului. Valoarea cea mai mică admisă a acestui indice este de 90%, rezultă că gradul de mărunțire a solului îndeplinește cerințele în cazul variantelor lucrate cu combinatorul Kompaktor BS 400 A.

Tabelul5.3

Influența agregatelor agricole și a gradului de tasare a solului asupra gradului de mărunțire a solului

La prelucrarea solului cu freza FBR-3, gradul de mărunțire variază între 87,8% și 94,1, valorile cele mai mari obținându-se la variantele cu sol netasat. Cerințele agrotehnice impuse a gradului de mărunțire a solului trebuie să fie de minim 92%.

5.3.Influența mașinilor agricole și a tasării solului asupra indicilor energetici

La înființarea culturii de grâu toamnă, obiectivul principal a fost să stabilim influența traficului mașinilor agricole, prin tasarea solului, asupra indicilor energetici și anume: viteza de lucru reală și patinarea tractorului. Pentru a duce la final obiectivul stabilit indicii stabiliți s-au determinat pentru agregatele utilizate la lucrarea de bază (aratul), aceasta s-a efectuat în două variante și anume cu agregatele U 650+PP-3-30 și tractorul Valtra+Opal 140, și pentru pregătirea patului germinativ cu agregatele următoare: U 650+GD-3,2; T 190+BS 400 A; T 190+FRB-3, trebuie să menționăm faptul că pregătirea patului germinativ cu grapa cu discuri GD-3,2, freza FRB-3 și combinatorul BS 400 A s-a realizat după lucrarea de bază realizată cu tractorul Valtra T 190+Opal 140. Rezultatele obținute în urma încercărilor privind influența tasării solului asupra indicilor energetici, la lucrările de bază și pregătirea patului germinativ cu agregatele enumerate mai sus sunt prezentate în tabelul 5.4.

Din analiza rezultatelor încercărilor rezultă că patinarea roților motoare ale tractorului, δ, a crescut în același timp cu tasarea solului de către agregat, oscilând între valorile 12,9% și 16,3, indiferent de mașina cu care lucrează în agregat.

În cazul tractoarelor cu pneuri, la deplasarea pe miriște, patinarea maximă admisă este de 15%. Dacă luăm în considerare această limită, iese în evidență faptul că patinarea roților motoare ale tractorului U-650, la efectuarea arăturii cu plugul PP-3-30, satisface cerințele agrotehnice în cazul terenului netasat. Avem în vedere faptul că tasarea solului determină mărirea patinării tractorului.

Tabelul 5.4

Influența agregatelor agricole și a tasării solului asupra indicilor energetici

Patinarea tractorului Valtra T 190 are îndeplinește cerințele agrotehnice, în cazul variantelor lucrate cu acest agregat tasarea solului nu influențează semnificativ patinarea tractorului. Geometria corespunzătoare a cormanelor a permis, chiar și în condițiile de sol tasat, realizarea unor valori corespunzătoare de 13,9% ale indicelui energetic privind tasarea solului, neatingând limita admisă a patinării de 15%.

În cazul agregatului tractor U-650 cu grapa cu discuri ușoară GD-3,2 rezultă că indicii energetici realizați cu acest agregat îndeplinesc cerințele agrotehnice impuse și pentru sol netasat și pentru sol tasat, deoarece solul a fost prelucrat prin prelucrarea de bază.

Patinarea roților motore în cazul variantelor lucrate cu combinatorul BS 400 A, valorile înregistrate au variat între 4,3% și 4,6%, aceste fiind mult mai scăzute decât cerințele agrotehnice impuse, patinarea roților motoare la tractoarele cu pneuri trebuie să fie de 25-30%.

La variantele lucrate cu fraza cu rotoare verticale FRB-3 patinarea roților motoare s-au valori între 6,7% și 7,1%, aceste valori fiind mult mai scăzute în comparație cu limita maximă admisă de 25-30% pentru tractoarele pe roți cu pneuri pe teren afânat.

5.4.Influența mașinilor agricole și a tasării solului asupra indicilor de exploatare

Pentru determinarea influenței tehnologiilor de mecanizare a lucrării solului și a gradului de tasare asupra unor indici de exploatare ai agregatelor agricole s-au prelevat date pe încercări la înființarea culturilor. În cadrul acestor încercări s-au luat în studiu determinarea influenței traficul agregatelor agricole, prin tasarea terenului, asupra indicilor de exploatare luați în studiu: coeficientul de folosire a timpului schimbului de lucru – K07, capacitatea de lucru într-o oră din timpul schimbului (ha/h) – W07 și a consumului de combustibil la hectar – qc (l/ha). Indicii enumerați mai sus s-au stabilit pentru agregatele U 650+PP-3-30 și tractorul Valtra T 190+Opal 140 și pentru pregătirea patului germinativ cu agregatele: U 650+GD-3,2; T 190+BS 400 A; T 190+FRB-3. Aceste agregate pentru pregătirea patului germinativ s-au folosit după lucrarea de arat efectuată cu tractorul Valtra T 190+Opal 140.

Coeficientul de folosire a timpului schimbului de lucru, K07, al agregatului agricol U 650+PP-3-30, a înregistrat valoarea de 0,69, nefiind influențat de tasarea solului.

Capacitatea de lucru orară pe schimbul de lucru, W07, al agregatului U 650+PP-3-30, a înregistrat valori mai mici datorită tasării solului, s-au înregistrat valori cuprinse între 0,362 ha/h și 0,412 ha/h.

Consumul de combustibil, qc, a crescut pe măsura tasării solului, valorile înregistrate au fost de 30,20 l/ha si 34,78 l/ha.

Coeficientul de folosire a timpului schimbului al agregatului T 190+Opal 140-5, K07, a variat între 0,70 și 0,80, valorile acestuia scăzând pe măsura tasării solului.

Capacitatea de lucru orară pe schimb, W07, majora importantă a categoriei de productivitate, a avut valori mai scăzute odată cu tasarea solului, valorile fiind cuprinse de 1,41 ha/h și 1,32 ha/h.

Tabelul 5.5

Influența mașinilor agricole și a tasării solului asupra indicilor de exploatare

Consumul de combustibil, qc, a crescut pe măsura tasării solului, acesta având valorile de 17,11 l/ha și 18,89 l/ha.

La agregatul U 650+GD-3,2, coeficientul de folosire a timpului, K07, a înregistrat valoarea de 0,78, nefiind influențat de gradul de tasare al solului.

Capacitatea de lucru într-o oră a schimbului, W07, a înregistrat scăderi mici odată cu tasarea solului, datorită efectuării arăturii înaintea utilizării acestuia, valorile au fost de 1,97 ha/h și 2,70 ha/ha.

Consumul de combustibil, qc, a înregistrat valori mici odată cu tasarea solului, deoarece sa efectua lucrarea de arat în prealabil, valorile înregistrate au fost de 4,890 l/ha și 4,970 l/ha.

Coeficientul de folosire a timpului, K07, pentru agregatul T 190+kompaktor BS 400 A a avut valoarea de 0,69, acesta nu a fost influențat de tasarea solului.

Capacitatea de lucru într-o oră a schimbului W07, a înregistrat scăderi mici odată cu tasarea solului, valorile au fost de 2,70 ha/h și 2,61ha/h.

Consumul de combustibil, qc, a avut creșteri relativ mici cu mărirea tasării solului, aceste valori au fost de 16,290 l/ha și 16,435 l/ha.

Coeficientul de folosire a timpului pentru agregatul T 190+FRB-3, K07, a avut valoarea de 0,79, acesta nu a fost influențat de tasarea solului.

Capacitatea de lucru într-o oră a schimbului W07, a înregistrat scăderi mici odată cu tasarea solului, valorile au fost de 1,90 ha/h și 1,79 ha/h.

Consumul de combustibil, qc, a avut creșteri relativ mici cu mărirea tasării solului, aceste valori au fost de 11,790 l/ha și 11,995 l/ha.

5.5 Influența sistemelor de lucrări convenționale și conservative a solului asupra producției culturilor agricole

5.5.1. Îmbunătățirea sistemei de utilaje agricole, privind producțiile obținute la cultura de grâu de toamnă

Cercetările privind îmbunătățirea sistemei de utilaje agricole trebuie să țină cont de producțiile obținute, pentru a îndeplini acest obiectiv luăm în considerare impactul traficului și tehnologiile de mecanizare.

Rezultatele în ce privește producția de semințe la cultura de grâu sunt prezentate în tabelul 5.6.

Tabelul 5.6

Producția de semințe la cultura de grâu de toamnă obținută în anul agricol 2012-2013

Sunt desfășurate valorile indicilor de tasare și producțiile obținute la cultura de grâu de toamnă în anul agricol 2012-2013, din prelucrarea valorilor obținute rezultă care este cea mai bună sistemă de mașini de lucrat solul și cea mai bună producție de semințe pentru cultura de grâu de toamnă.

Producția cea mai bună sa obținut în cazul variantei V3, tasarea cu tractorul Valtra T 190 prin trecere „urmă lângă urmă” pentru a obține solul tasat, a avut un impact negativ destul de mare asupra producției de semințe de grâu.

Pe baza rezultatelor obținute apreciem că cea mai bună variantă este varianta V3, urmată la distanță foarte mică de varianta V1 martor în cazul ambelor variante s-a efectuat lucrare de bază cu întoarcerea brazdei, diferența fiind la pregătirea patului germinativ, folosind mașini agricole diferite.

5.5.2. Îmbunătățirea sistemei de utilaje agricole, privind producțiile obținute la cultura de porumb pentru boabe

Rezultatele obținute privind producția de semințe de porumb pentru boabe înregistrate sunt prezentate în tabelul 5.7.

Tabelul 5.7

Producția de semințe la cultura de grâu de toamnă obținută în anul agricol 2012-2013

Cea mai mare producție de semințe de porumb, în cazul variantelor cu teren netasat, s-a obținut la varianta V3, în cazul acestei variante s-a efectuat pregătirea patului germinativ cu agregatul format din agregatul alcătuit din tractor Valtra T 190 + combinator BS 400 A, iar producția cea mai mică a fost în cazul variantei V1 martor, la care pregătirea patului germinativ s-a efectuat cu agregatul format din tractor U 650+GD-3,2 (grapa cu discuri). Tasarea solului cu tractorul Valtra T 190, pentru a obține solul tasat a avut un impact destul de semnificativ la producția de porumb pentru boabe. Varianta care prezintă cea mai mică producție de semințe este varianta V2 , cu producția de 6478 kg/ha, cu 1817 kg/ha mai puțin decât V1 martor în care s-au folosit aceleași utilaje pentru lucrarea solului.

Variantele convenabile din punct de vedere al producției de boabe de porumb obținute sunt V3 și V5, în cazul ambelor variante lucrarea de bază a fost cu întoarcerea bazei. Diferența stă prin faptul că pregătirea patului germinativ, la V3 a fost realizat cu combinatorul BS 400 A (kompaktor), iar V5 sa utilizat freza cu rotoare verticale de tip Bregvilieri FRB-3.

CAPITOLUL 6

CONCLUZII

1. Creșterea agriculturii prin sisteme convenționale utilizate la prelucrarea solului prezintă numeroase inconveniente:

solul este mai predispus la procesele de degradare, in acest mod au crescut fenomenele de destructurare, formarea crustei, compactare și pierderi de apă prin evaporație;

numărul de treceri ridicat pe sol, în mod special în cazul condițiilor de lucru neprielnice în ce privește prelucrare solului și traficul desfășurat pe sol, au dus la creștere riscului de compactare a solului în profunzime;

realizarea lucrărilor la aceeași adâncime determină formarea hardpanului, ducând la stratificarea profilului de sol, astfel rădăcinile au o dezvoltare necorespunzătoare, aerul, apa și elementele nutritive au o permeabilitate scăzută;

folosind pluguri cu întoarcerea brazdei pe unele soluri, putem scoate la suprafață straturi cu însușiri fizice și chimice care au efecte negative în imediata perioadă asupra fenomenelor fiziologice ale plantelor aflate în stadiu incipient de dezvoltare;

afânarea solului în exces în unele condiții accentuează procesele de descompunere și degradare a humusului, astfel se reduce și conținutul de CO2 din sol;

pregătirea patului germinativ necesită mai mult timp datorită lucrărilor necesare din aceste cauze uneori se întârzie lucrarea de semănat.

2. Pentru a înlătura inconvenientele anterioare se prevede implementare agriculturii consevative, prin folosirea unor tehnologii care să păstreze însușirile solului, reducerea eroziunii hidrice și eoliene, să ducă la producții mai mari, micșorarea consumului de combustibil, a duratei lucrărilor și traficului agregatelor agricole pe teren.

3. Încercările din această lucrare efectuate pe teren, au avut ca obiectiv determinare traficului agregatelor agricole asupra solului, la cultura de grâu de toamnă și porumb pentru boabe.

4. La cultura de grâu de toamnă, încercările au fost influențate de doi factori și anume: factorul A – agregatele agricole folosite (1-U-650+PP-3-30; U-650+GD-3,2; 2-U-650+PP-3-30; T-190+BS 400 A) și factorul B – gradul de tasare (1-netasat; 2-tasat), în total 4 variante.

5. La cultura de porumb pentru boabe, încercările au fost influențate de doi factori și anume: factorul A – agregatele agricole utilizate (2 – T 190+Opal 140; U-650+GD-3,2; 2 – T 190+Opal 140; T 190+BS 400 A; 3 – T 190+Opal 140; T 190+FRB-3) și factorul B – gradul de tasare al solului ( 1 – netasat; 2 – tasat)

6. În cazul încercărilor efectuate, pentru a determina influențele traficului agregatelor agricole asupra solului s-au stabilit următorii parametri:

indici privind tasarea solului și anume rezistența solului la penetrare;

indicii calitativi de lucru ai utilajelor agricole respectiv gradul de mărunțire;

indicii energetici ai agregatelor agricole și anume viteza reală de deplasare a agregatului și patinarea roților motoare ale tractorului;

indicii de exploatare ai agregatelor agricole, respectiv coeficientul de folosire a timpului schimbului K07; capacitatea de lucru într-o oră din timpul schimbului W07 ha/h și consumul de combustibil la hectar qc, l/ha.

7. Din încercările realizate rezultă că tasarea solului cu tractorul Valtra T 190 prin trecere „urmă lângă urmă” a avut influențe negative asupra tuturor indicilor urmăriți.

8. În urma experiențelor rezultat faptul că rezistența solului la penetrare absolului a avut valori corespunzătoare. Folosirea unor utilaje nu a avut influențe asupra rezistenței la penetrare a solului ci din contra acestea au dus la scăderea rezistenței. În cazul solului tasat valorile rezistenței solului la penetrare au crescut.

9. Este necesar să evidențiem faptul că, după un număr de ani, ca rezultat a folosirii necorespunzătoare a utilajelor agricole, se produce degradarea solului , acesta compactându-se, având loc fragmentarea elementelor de structură, se produce mineralizarea excesivă a materiei organice, etc. Din aceste motive trebuie să se utilizeze acele tehnologii de mecanizare la care trebuie să se conserve solul la un grad cât mai ridicat.