När antalet hektar som planterats för att täcka grödor över hela landet växer med stormsteg, det gör också böndernas efterfrågan på innovativa sätt att avsluta täckskördarna innan man planterar kontantgrödor.
Att avsluta täckgrödor genom mekanisk rullpressning är en alternativ teknik som bevisar sitt värde vid USDA-ARS National Soil Dynamics Laboratory (NSDL). Tekniken för rullpressning har funnits ett tag, men den får en makeover som ny, patenterad design av roller-crimpers kommer till liv i laboratoriet. De nya modellerna erbjuder större användarvänlighet och flexibilitet.
Traditionella rullpressningsmaskiner är vanligtvis konstruerade så att en viktad rulle plattar grödan. Vanligen, krimpelement med raka stång som är fästa på rullen bryter sönder täckgrödans stjälkar så att plantornas terminering är klar inom två till tre veckor.
I en NSDL-studie, en rullpressare med rak stång uppnådde 96 % avstängning av en täckskörd två veckor efter valsning utan användning av herbicider.
"Huvudsyftet är att platta till täckgrödan för att skapa ett skyddande lager av rester på jordytan, ” säger NSDL-ingenjören Ted Kornecki. "Vi kan plantera kassagrödor direkt i restskyddet. Mattan av rester skyddar jorden från vattenerosion och fungerar också som en kompost, förhindrar fuktförlust genom avdunstning. Återstoden tillför också kol till jorden."
Att rulla längs dödar inte gröda
Dock, Att bara rulla täckgrödan platt kommer inte att avsluta växterna. Därav, krympningsprocessen behövs för att skada stjälkarna så att plantorna dör.
Ett problem med originaldesign av rakstångspressare är att de vibrerar vid ökade arbetshastigheter. Vibrationen orsakar slitage på maskinkomponenter och överför även onödiga vibrationer till traktorn. "För att minska överdrivna vibrationer, tillverkarna måste minska rullhastigheten, vilket ökar tiden för rullande täckgrödor, ” säger Kornecki.
För att lösa denna mekaniska brist, Kornecki designade och patenterade en tvåstegs rullpressare med två trummor. "Den första trumman plattar till täckskörden, och den andra trumman med krympningsstänger krymper täckskörden, " han säger. "Den andra trumman är isolerad från den första trumman för att minimera vibrationer. Den är förspänd av två tryckfjädrar för vilka presskraften kan justeras med skruvar. Den kan konfigureras i enstaka eller flera sektioner för att passa gårdens storlek och storleken på tillgängliga traktorer."
Fyrstegsrulle
På en bondes begäran, Kornecki utökade designen av tvåstegsvälten till en fyrstegsmodell. Med denna design, tre presstrummor följer den släta valstrumman. De extra presstrummorna uppnår effektiv avslutning av exceptionellt tunga täckgrödor och minskar tiden det tar för täckgrödan att avslutas.
"En passage av fyrstegsvälten är lika med tre passeringar av tvåstegsvälten över samma täckgröda, ” säger Kornecki.
I båda modellerna, som har ett trepunktsfäste, vibrationer är inte längre ett problem. "Jag har kört maskinerna i 10 km/h på fältet och märkte inga vibrationer som skulle orsaka strukturella problem på maskinen eller på traktorn, " han säger.
För att förse jordbrukare med en rullpressare med betydande bredd, Kornecki håller på att designa fästmekanismer som skulle tillåta driften av en 30 fot bred maskin som består av tre oberoende, 10 fot breda sektioner av en fyrstegs rullpressare. De tre oberoende rullpressenheterna är mer hanterbara vid transport och är mer effektiva vid arbete över ojämna ytförhållanden än vad som skulle vara en enda, styv enhet på 30 fot i bredd.
Frontmonterad Roller-Crimper
Svara på lantbrukares önskemål om ytterligare designinnovationer, Kornecki designade en fyrstegs rullpressningsenhet som kan fästas på framsidan av en traktor. "Du kan fästa en planteringsfri planteringsmaskin på baksidan av traktorn för att spara tid och bränsle vid fältarbete, " han säger.
Ännu en patenterad rullpressningskonstruktion tillåter applicering av glyfosat under rullpressningsprocessen. Applicering av glyfosat kan påskynda avvecklingen av växter under våta eller kalla väderförhållanden som annars skulle kunna bromsa döden av en mekaniskt avbruten täckgröda.
"Detta koncept för herbicidapplikation kan anpassas till olika rullkonstruktioner, ” påpekar Kornecki. "I ett experiment, Jag använde min patenterade design av en slät rulle med en crimpstång. Medan du rullar, Jag applicerade glyfosat på råg vid var fjärde krympning med hjälp av en skräddarsydd bom med en höghastighetsmagnetventil för att tillfälligt öppna och stänga herbicidflödet till ett flatströms utloppsmunstycke."
Med denna design, Kornecki applicerade glyfosat i en takt som effektivt stoppar råg (87 % till 99 % dödande) en vecka efter valsning "medan endast 15 % av herbiciden och vattnet användes i en normal kemisk applikation, " han säger. "Kostnadsbesparingarna uppgick till 17,50 $ per acre."
Kornecki har också utvecklat och patenterat rullpressar för terminering av täckgrödor som odlas i förhöjda bäddar. Och så finns det en mindre rullpress som hans grupp har konstruerat som är en kraftuttagsdriven maskin för gå-bakom traktorer.
"Vi har ritningar tillgängliga som lantbrukare kan använda om de vill bygga maskinerna själva på gården, ” säger Kornecki. "Genom licensarrangemang, vi försöker också samarbeta med implementföretag för att åstadkomma en överföring av denna teknik.
"Vi fokuserar på att utveckla teknik för rullning av täckgröda och designa den uppsättning verktyg som skulle komplettera dessa maskiner, " han säger. "Vi hoppas kunna utveckla den teknik som bönder behöver för att lyckas när de arbetar för att förbättra jordens kvalitet för framtida generationer."
Läs mer
Ted S. Kornecki
334/502-2745
[email protected]
