Energiaültetvények termesztésének gépi technológiája

A fás-szárú növények energetikai célú mezőgazdasági termesztése a világon és így hazánkban is újszerű termelési folyamatnak számít, bár Európában sokfelé, így hazánkban is 15-20 éve folynak a telepítésre, betakarításra és hasznosításra vonatkozó kísérletek.

Energiaültetvények

Annak ellenére, hogy a mezőgazdasági területeken végzett telepítés támogatott, és a telepítések területe évről-évre növekszik, nem állnak rendelkezésre nagy termőterületekre kiterjedő hosszú távú tapasztalatok. Az eddig rendelkezésre álló irodalmi adatok – kisparcellás kísérletek – kedvezően támasztják alá az energiaültetvényekre vonatkozó kedvező terméshozamú értékeket, 30-40 t/ha szárazanyagot.

Az energiaültetvények telepítésekor – szemben a köztudatban uralkodó leegyszerűsítő elképzelésekkel – a telepítendő fás-szárú energianövény igényeit és az adott termőhelyi adottságokat nagyon gondosan kell összehangolni. Éppen azért, mert az energiaültetvényeket általában az élelmiszer alapanyag termelésből kiszoruló területekre telepítik, a termőhelyi adottságok, a talajféleségek, a talajállapot, vízháztartás és tápanyag-ellátottság tekintetében is jelentős mértékű eltérést mutathatnak.

Mindezek mellett előny, hogy a termesztéstechnológia a hagyományos szántóföldi növénytermesztésbe beilleszthető, ill. a munkaműveletek jelentős része – a telepítést és betakarítást kivéve – a gabona-termesztésben alkalmazott gépekkel jól vagy rosszul, de elvégezhető.

A telepítést megelőző talajművelés, tápanyag-visszapótlás, vegyszerezési munkák, a kellő gondossággal kiválasztott munkagépekkel elvégezhetők. Az energiaültetvény termesztéstechnológiájának folyamatábráját az 1. ábra szemlélteti.

Munkaműveletek

A technológia munkaműveletei a következő nagyobb blokkokra – mint tápanyag-kijuttatás, talaj-előkészítés, vegyszeres gyomirtás, telepítés, betakarítás – bontható, az egyes blokkok pedig az ökológiai adottságoknak megfelelően még egyéb rész munkaműveletekkel egészíthető ki.

Az energiaültetvények technológiai munkaműveleteit az adott blokkvázlatból természetesen a vállalkozás ökológiai adottságainak megfelelően kell kiválasztani és alkalmazni, az egyes munkaműveletek az ökológiai adottságoknak megfelelően el is hagyhatók, illetve felcserélhetők egymással.

Még telepítés előtt Magyarország nagyon változatos éghajlati viszonyainak és talajadottságainak megfelelő fafajok, elsősorban akác, nyár és fűzfélék, és azok klónjai a szaporítóanyag, dugványok előállítására rendelkezésre állnak. A szabványos és előírás szerinti, hűtőben 4 °C-on tárolt dugványok megfelelő áztatásos előkészítés után magas eredési %-kal ültethetők el.

Mély, középmély lazítás

Ahhoz azonban, hogy ez a magas eredési % a gyakorlatban is érvényesüljön, a telepítést minden esetben meg kell előzze a megfelelő talajelőkészítés, alaptrágyázás, tápanyag-kijuttatás. Éppen abból az okból kiindulva, hogy az energiaültetvényeket 10-15 évre telepítjük, szükséges a talaj mély, középmély lazítását elvégezni.

A mély, illetve középmély lazítók a munkaszélességtől függően különböző (2-9 egyenes vagy ferde) kés-szárra szerelt munkaeszközökkel készülnek. Az üzemeltetésükhöz késenként – 35-40 kW motorteljesítményt figyelembe véve – kell kiválasztani a megfelelő nehéz univerzális traktort. A munkaszélesség pedig 700-800 mm kés-osztásonként (2. ábra).

Trágya-szórók

Szerves trágya

Az alaptrágyázást, tápanyag-kijuttatást az őszi mélyszántás előtt kell elvégezni, mint minden hosszabb időszakra telepített ültetvény, így a fás-szárú energiaültetvények, fűz, akác, nyár is meghálálják a jó minőségű szerves trágyát, melyet a szántóföldi növénytermesztésben alkalmazott különböző konstrukciójú szervestrágya-szórókkal kijuttathatjuk.

Az almos, illetve szilárd szerves trágyákat, mivel az energiaültetvényekre (hacsak nincsenek területi korlátozások) nem vonatkozik a „Nitrát-direktíva”, a rendelkezésre álló volumen figyelembevételével a lehető legnagyobb adagmennyiségben, 45-60 t/ha-ban célszerű kijuttatni.

Erre a célra a legmegfelelőbbek a széles sávban szóró és függőleges szórószerkezettel felszerelt trágyaszóró pótkocsik, de megfelelő beállítással a keskenyebb sávba szóró vízszintes szórószerkezetű gépek is jól használhatók. Az energia ültetvények létesítése jó lehetőséget biztosít a hígtrágyák nagy mennyiségű telepítés előtti elhelyezésére is.

A hígtrágyák kiszállítására és környezetkímélő elhelyezésére ma már számos korszerű konstrukció egytengelyes, tandem és tridem futóművel szerelt 5-10-15-20 m3 tartálytérfogatú vontatott tartálykocsi áll rendelkezésre.

A környezetkímélő kijuttatásra pedig legtöbb típus felszerelhető szórókeretes lengőcsöves felszíni kiszóró berendezéssel, illetve a hígtrágya közvetlen talajba juttatására alkalmas lazítószerszámokkal szerelt adapterrel is. Energiaültetvények telepítése alkalmából a hígtrágya kijuttatást sem korlátozza általában a nitrogén direktíva.

Műtrágya

Természetesen szerves trágyák hiányában a szükséges tápanyagot műtrágyák kiszórásával is biztosíthatjuk, akár szilárd, akár folyékony műtrágyák kijuttatásával. A nagyadagú alapműtrágyák a hagyományos széles sávban szóró röpítőtárcsás gépekkel kiszórhatók.

Kisebb területek alapműtrágyázására az 50-60 kW motorteljesítményű, univerzális traktorok hátsó függesztő berendezéséhez csatlakozó tartályos függesztett röpítőtárcsás gépek használhatók.

Nagyobb területek telepítése esetén alap műtrágyázásra jól kihasználhatók az alacsony nyomású gumiabroncsos futóművel szerelt vontatott, általában kettő röpítőtárcsás gépek. Ez az új konstrukciós megoldás lehetővé teszi a lehordóberendezés sebességének, vagyis a kiadagolható mennyiség táblatérkép szerinti GPS-sel történő szabályozását.

A telepítés eszközei

Ültetőágy készítő

Az energiaültetvények telepítésekor figyelembe kell venni, hogy a dugványozás eredményességének biztosításához a téli csapadékból minél többet meg kell őrizni. Éppen ezért az őszi mélyszántást időben és gondosan el kell végezni 35-40 cm mélyen. Erre a célra a különböző munkaszélességben dolgozó 2-8 vasú ágy-, illetve váltvaforgató ekék állnak rendelkezésre.

Az őszi szántást éppen a csapadék befogadása céljából nem szükséges lezárni, legfeljebb valami rögtörővel elmunkálni. Az energiaültetvények telepítésénél az egyik legfontosabb munkaművelet az ültető-ágy elkészítése.

Ennek jó minőségben történő kialakítása és a téli csapadék megőrzése érdekében tavasszal a szántott talajt mielőbb tárcsával el kell munkálni, hogy az ülepedett, kissé visszatömörödött ültető-ágy kialakuljon. Az ültetőágy készítésre az újabb konstrukciójú rövidtárcsákkal egybeépített hengerek kiválóan használhatók (3. ábra).

Csemeteültető

Az ültetés vagy dugványozás időpontjának az eredés szempontjából nagyon fontos szerepe van. Sok esetben célszerű az időpontot csapadékos időszakra választani. Kisebb szórványterületeken vagy gépi művelésre alkalmatlan területeken a telepítést és a betakarítást is végezhetjük kézi eszközökkel. Ebben az esetben a sortávolságot min. 2.500 mm-re célszerű választani, a tőtávolságot pedig min. 500 mm-re.

A kézi telepítésre az erdészeti munkákban alkalmazott ültető-kapák, vagy ékásók használhatók eredményesen. Nagyobb területek telepítésére, dugványozására célszerű gépi megoldást választani. Ebben az esetben az ültetési hálózat lehet szimpla egysoros vagy ikersoros változat. Természetesen a dugvány alapanyag lehet gyökeres vagy sima változat is.

A dugványozás elvégzésére használhatók az erdészeti csemeteültetők, a mezőgazdaságban, kertészeti ültetvényekben használatos ültetőgépek és a speciális dugványozó gépek. Mind az erdészeti, mind a kertészeti ültetőgépek konstrukciójukat tekintve függesztett vagy félig függesztett kivitelben készülnek, és az üzemeltető traktor hárompontos függesztő berendezéséhez kapcsolhatók (4. ábra).

Dugványozógép

A szorítóujjas megfogó elemmel működő gépeknél a kezelőszemély a szorító csipeszekbe helyezi a dugványt – a szorító csipeszek osztását a kívánt tőtávolságnak megfelelően a csipeszek darabszámával lehet beállítani – a tárcsa körbefordulásával a nyitó ütközőnek ütközve a csipesz kinyílik és a tárcsa a földbe helyezi a dugványt.

Nyár és akác dugványok ültetésére 2,5-3,0 m sortávolság mellett használható speciális gép szintén az üzemeltető traktor hárompont függesztő berendezéséhez kapcsolható. A berendezés szintén a szorító csipeszes, illetve hüvelyes gépekhez sorolható. A dugványokat megfogó csipeszek nagy átmérőjű fémkerekeken vannak elhelyezve, darabszámuk szintén a kívánt tőtávolságnak megfelelően állítható be.

A kezelőszemély a szabványos 20 cm hosszúságú dugványokat behelyezi a szorító hüvelybe, a kerék körbe fordulásával a dugvány függőleges helyzetben az ültetés helyére kerül, amit egy fotocella érzékel, a fotocella által vezérelt munkahenger a dugványt a talajba nyomja. A kerék mellett haladó henger a talajt a dugvány jobb oldalán, maga a kerék pedig a bal oldalán betömöríti (5. ábra).

A betakarítás gépesítése

Fűrésztárcsa

Ezen túlmenően a mezőgazdasági területen termesztett fás-szárú energianövények gépesítési megoldása a betakarítógépek tekintetében tér el a szántóföldi növénytermesztésben alkalmazott gépektől. A mezőgazdasági területen termesztett fás-szárú energianövények betakarító gépeit vontatott, függesztett gépekre, és magajáró szecskázókra szerelt adapterekre csoportosíthatjuk.

A magajáró alapgépre szerelt adapterek az igen rövid vágásfordulójú energiaültetvényekben alkalmazhatók előnyösen. Az igen rövid (mini) vágásforduló esetén az ismétlődő vágások során és eredményeként viszonylag kis tőtávolságban felújuló sarjcsokrok betakarítására kerül sor, a jellemző tőátmérő max. 5 cm, a hajtások magassága 2-5 m.

Az ilyen paraméterekkel rendelkező anyagot az adapter fűrésztárcsái könnyen elvágják, a bedobó ujjak pedig továbbítani tudják az alapgép adagoló-, ill. aprítószerkezetére (6-7. ábra).

A csigás lehúzó berendezéssel, ill. a lehúzó szegmensű forgórésszel szerelt gépek a közepes, ill. a hosszú vágásfordulójú állományban – ahol már vastagabb törzsű fák is előfordulnak – használhatók eredményesen. Tehát a betakarítást igen változatos tőátmérőjű (5-15 cm) és változatos magasságú (4-12 m) fákkal kell elvégezni.

A függőleges forgórészre szerelt fűrésztárcsa, ahol a fák törzsét elvágja a forgórészre szerelt csiga húzza a törzset lefelé és a homlokfalnak, mint ellenkésnek szorítva a csiga menetemelkedésének megfelelően feldarabolja. A két forgórészes változat is – hasonlóan a fűrésztárcsák által elvágott törzset – a szegmensek segítségével lehúzza és a fűrésztárcsára szerelt aprítókés felaprítja.

A termőterületi sajátosságok, adottságok – rendezett nagy termőterületek – esetén a magajáró gép vagy vontatott gép használata mellett célszerű dönteni. Nehezen járható, tagolt területek betakarítását az egy- vagy két forgórészes, függesztett gépekkel lehet eredményesen elvégezni. Szórványterületek betakarítására, utak menti tisztításra pedig a telepíthető vízszintes, behúzó hengeres, tárcsás aprítóval szerelt függesztett gépeket kell alkalmazni.

Az apríték előállítása és szállítása

Az apríték még nedvesen is alacsony térfogattömegű anyagot képez. Ez az alacsony térfogattömegű anyag a mezőgazdasági üzemekben meglévő, rendszerint jó terepjáró képességű, billenőszekrényes pótkocsik, tehergépkocsik térfogatnövelő felépítménnyel szerelt változataival biztonságosan elszállítható.

Normál terepviszonyok mellett a rugózott kéttengelyes futóművel szerelt 8-12 t teherbírású pótkocsik alkalmasak 60-80 kW motorteljesítményű univerzális traktorokkal vontatva. Nehéz terepviszonyok mellett a tandem futóműves vagy háromtengelyes, 14-16 t teherbírású pótkocsik és 120 kW motorteljesítményű traktorok használata javasolható.

A traktoros pótkocsis szállítás mellett a 10 t teherbírású összkerékhajtású tehergépkocsiból és 10 t teherbírású alacsony nyomású gumiabroncsokkal szerelt gépcsoport használata is szóba jöhet, különösen nagyobb szállítási távolságok mellett (8. ábra).

A nem hosszú múltra visszatekintő energiaültetvények termesztésének gépi technológiája tehát a szántóföldi növénytermesztésben alkalmazott gépekkel – az ültetést és a betakarítást leszámítva, és figyelembe véve az egyébként is ható ökológiai adottságokat – jól elvégezhető.

Az ültetés és betakarítás területén azonban a műszaki fejlesztésnek a konstrukció, az üzemeltetési paraméterek javítása, betakarítási teljesítménynövelés, az aprítás egyenletességének javítása, energiaigény csökkentése terén számos lehetősége, ill. tág perspektívája van.