A világ 113 országában termelnek cukrot, ebből 42-ben cukorrépából; ezek elsősorban mérsékelt éghajlatú országok, mint például Nyugat-, Közép- és Kelet-Európa, az Egyesült Államok, Kína és Japán. A világ cukortermelésének túlnyomó többségét – jó háromnegyedét – a (szub)trópusi éghajlati övezetekben található cukornádból nyerik. Világszerte mintegy ötmillió hektárnyi cukorrépát kell betakarítani.
Dr. Klaus Ziegler, Frankföldi Cukorrépatermesztők Szövetsége, EibelstadtDr. Oliver Schmittmann, Mezőgazdasági Mérnöki Intézet, Bonni Egyetem Fordította: Fodor Mihály
A bioetanol-előállítás, amely mind a cukornád, mind a cukorrépa számára további termőterületeket igényel, gyakran összekapcsolódik a cukortermeléssel. Nemcsak az „energiaforradalom” körüli viták megjelenése óta, hanem – különösen Németországban – egy további fejlemény is megjelent, nevezetesen az, hogy a cukorrépát biogázüzemekben használják fel a kukoricás szubsztrátkompozíciók felbontására. Ebben lényeges szerepet játszik az a megállapítás, hogy a cukorrépa rendelkezik az egyik legnagyobb szárazanyaghozamú, könnyen fermentálható formájú terménnyel.
Az EU-ban a cukortársaságok és a cukorrépa-termelők 2017-től kezdve felkészültek a liberalizációra. A liberalizált piaci körülmények között eltöltött öt év után azonban egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy a tudatos termelés a világpiacra (állami támogatások nélkül) nem valósítható meg nyereségesen. A versenyképesség a meglévő rendszerek költségoptimalizált kapacitáskihasználásához is kapcsolódik, ami gyárbezárásokkal járó szerkezetátalakítási intézkedések végrehajtásához vezetett. Már az ukrajnai háborút megelőzően (2022 februárjától) az időjárási viszonyok és a sárgulási kálváriák miatti rossz terméseredmények ténylegesen a termőterület csökkentéséhez, a cukortermelés visszaeséséhez, piaci hiányhoz és ennek következtében a cukor- és cukorrépaárak emelkedéséhez vezettek, amit a termesztés és a feldolgozás (energia)költségeinek egyidejű erőteljes emelkedése minősít.
Mindezek ellenére úgy tűnik, hogy az elmúlt évtizedben tapasztalt „termesztési boomot”, amely a megbízható betakarítási technológia iránti megnövekedett kereslettel járt, jelenleg a „status quo” szakasza váltja fel: a használt gépek cseréje és felújítása.
ALAPELV: BETAKARÍTANI AZT, AMI MEGNŐTT
A szántóföldön megtermett és a gyárakban nyereségesen kinyerhető cukrot a lehető legteljesebb mértékben be kell takarítani és – amennyire az éghajlati viszonyok lehetővé teszik – a prizmákon kell tárolni. Ehhez járul az a szakértői megállapítás, hogy a cukorrépa feje ma már – a nemesítési és termesztési fejlődésnek köszönhetően – lényegesen kisebb levélalapjával tűnik ki, és kevesebb káros, nem cukortartalmú anyagot tartalmaz, így hatékony cukorkivonásra is alkalmas. A répatermesztés gyors termésnövekedésére is műszaki választ kell adni – egyre nagyobb mennyiségeket kell a szántóföldről elszállítani.
Ezek az összefüggések elkerülhetetlenül kihatnak a betakarítási technológiával szemben támasztott követelményekre: legyen talajkímélő, kis veszteséggel járó, minél kevesebb sérülést okozzon, (zöld) levélmaradványok nélkül legyen megvalósítható, könnyen– optikailag, kényelmesen és automatizáltan – kezelhessük, mégis költséghatékony és megbízható legyen!
6-8-9-12 SOROS
Úgy tűnik, hogy a cukorrépa-betakarítási szegmensben, a mezőgazdaságban a teljesítmény- és költségorientált, teljesen automatizált gépesítés felé mutató általános tendencia egy bizonyos szintre érkezett. A nagy, önjáró, általában 6 soros, de egyre gyakrabban 9 soros, sőt 12 soros, gyűjtőtartállyal ellátott nagy gépek ma már világszerte a szabványt jelentik. Ami 1974/1975-ben az első hatsoros, bunkerrel ellátott répabetakarító gépekkel, a „Südzucker-Betaking 3000”-rel és a „Holmer-System Paintner”-rel kezdődött, az elmúlt évtizedekben tökéletesedett és tökéletesedik. Azóta nem látszik egyértelmű tendencia az optimális sortávolságok tekintetében; az, hogy a (30) 45, 50, 56 vagy 60 cm-es sortávolság a legjobb, a mezőgazdasági üzem számos egyéb tényezőjétől függ.
A betakarító rendszernek azonban képesnek kell lennie arra, hogy hektáronként 100 ezer növényt megfelelően és tisztán betakarítson, és azokat gondosan elszállítsa a szántóföldről. A cukorrépa sérülésmentes kezelése és az alacsony talajszennyezettség, valamint az ennek ellenére alacsony betakarítási veszteségek – mindez a talaj maximális védelme mellett – terén a további fejlesztések ma már általában csak a többsoros, önjáró gépekben találhatók meg, amelyek a betakarítást egyetlen kezelővel végzik el. A 12 soros változatok mindig további, kifinomult betakarítási technológiát/logisztikát igényelnek a szántóföldön – a hangsúlyt azonban mindig a talajterhelés csökkentésére helyezik. A vontatott 6/8- és 12-soros változatok csak Észak-Amerika kiterjedt síkságain és Kelet-Európa feketeföldes régióiban maradtak fenn, ahol a lehető legrövidebb idő alatt a maximális teljesítmény a döntő – az időjárási viszonyok miatt rövid betakarítási időszakok –, és az közúton való vonulás szélessége nincs külön szabályozva. Ennek előfeltétele a széleskörűen szabványosított üzemi körülmények (nagy, teljesen sík területek; egységes, humuszos, homokos-agyagos talajok stb.). A lejtők lejtésszögének, a talajtípusoknak és a területszerkezetnek a helyi különbségei gyorsan a veszteségek határára sodorják ezeket az egyszerűen kialakított gépeket.
VEZETŐTÁMOGATÓ RENDSZEREK
A répa külső minőségére (fej és egész répa) vonatkozó változó igények a biogáz-felhasználás és a hosszú távú tárolás érdekében szintén az újítások mozgatórugói. A nagyfokú mobilitás, a manőverezőképesség, a gyors üzemkészség és az üzembiztonság a hatékony működés paraméterei minden méretű (lejtős vagy lejtő nélküli) parcellán. Nagy figyelmet kell fordítani az ergonomikus üzemeltetésre és a kezelőszemélyzet kényelmes, csúcstechnológiás vezetőfülkékben történő képzésére. A kamerás megfigyelés, beleértve a teljes gépegységeket is, és az érintőképernyős kezelés a monitor interfészeken keresztül maximális figyelmet követel a gépkezelőktől, aki hálás minden automatizálásért – a vezetőtámogató rendszerek továbbra is a fő trend maradnak. Ez azonban nem szabad, hogy figyelmen kívül hagyja a talaj és a betakarított termény alapvető ismeretét, azaz a csúcsminőségű munka szem előtt tartását elfogadható talajviszonyok mellett.
A navigálhatóságot és a nagy gépek optimális bevetési idejét segítő projekteket is tesztelték. A rendkívül összetett betakarítási folyamat egyszerűsítése érdekében, különösen, ha 6-nál több sorról van szó, a gépgyártók sok pénzt és munkaerőt fektetnek a vezetőtámogató rendszerek, a teljesítményfüggő automatizálás és az ehhez szükséges megfelelő érzékelők fejlesztésébe – gyakran vállalatonként, tudósokkal együttműködve (pl. a jármű sebességének adaptálása az emelő- és tisztítóegységek működési sebességétől függően).
A legújabb, kiegyensúlyozott és gördülésstabilizáló gumiabroncs-technológia alkalmazása a két- és egyre több háromtengelyes gépnél nem csak a lejtős terepen növeli a működési rugalmasságot. Ezt a célt szolgálják a 10 méteres rakodók, nagyobb befogók építésére szolgáló, meghosszabbított, összecsukható bunkerkarok is – vagy egy olyan ásóegység, amelyen az emelőeszközök (rezgőosztók és Oppel-kerekek) külön-külön vannak felszerelve, és automatikusan, pontosan és egymástól függetlenül alkalmazkodnak a talaj (egyenetlen) felszínéhez. Ez a képesség valószínűleg egyre inkább felértékelődik, különösen a nagyobb munkaszélességeknél, míg a 12 sorosoknál elengedhetetlen. A súly tekintetében egyre inkább a könnyebb, de egyidejűleg robusztusabb anyagokat használják. A profiknak szánt gépek nemcsak távolról karbantarthatók okostelefonok és/vagy tábla PC-k segítségével, hanem beállításaik is optimalizálhatók a telematika segítségével, így csökkentve a munkaidőt és a költségeket, és még jobbá téve a vezetést.
MINIMÁLIS FEJEZÉS VAGY LOMBTALANÍTÁS
A cukorrépa lombtalanításának az USA-ban elterjedt gyakorlata a gumi és acél cséplőszárakkal történik, amelyek forgási sebességét és munkamagasságát egyedileg kell a terményhez igazítani. Ugyanakkor minden gyártó hatékony és olcsó megoldást kínál a lombtalanításra az úgynevezett „minimális skalpolás” megoldásaival. A módszereket a gazdák gyorsan elfogadták, mivel három-négy százalékkal magasabb tömegtermést eredményeznek; a legtöbb országban a cukoripar tárgyalópartnerei megegyeztek a „levelek nélküli célrépa” meghatározásában – a technológia megfelelő választ ad erre.
A két, egymástól függetlenül működő, előre szerelt fejezővel történő lombtalanítás teljes értékű alternatívát jelent a bunkerrel ellátott önjáró répa betakarítógépen mind a biogáz felhasználásra szánt répa, mind a cukorgyárban. A vontatott, 3 tengelyes fejezőt kétfázisú technológiához értékesítik vagy működtetik (pl. a tengerentúlon/Kelet-Európában); ezt akár a 12 soros változatban is ugyanolyan sebességgel kell tudni működtetni, mint a külön vontatott betakarító-rakodógépet.
RÉPATISZTÍTÁSI LOGISZTIKA
A cukorgyárakban (vagy biogázüzemekben) történő hatékony répafeldolgozás hatalmas áruforgalom irányítását teszi szükségessé. A 120 napos és annál hosszabb kampányok esetén a répát éjjel-nappal kell rakodni. Ebben kulcsszerepet játszik a tisztítórakodó. Minden gyártó átállt a „10 méteres felvételi szélességre” – a felszedőasztal rugalmas munkaszögének szabadalmaztatott különbségével.
A szélesebb, magasabb befogók a betakarítási technológia, valamint a logisztikai láncok kiigazítását teszik szükségessé, amelyeket különféle szoftverprogramok támogatnak és hálózatba kapcsolnak. Az egyik akadály mindig a nehéz, nedves körülmények között történő munkavégzés, ahol a bilincsekben a nedves, ragadós talaj nagy százalékban van jelen. A gyártók többsége áttért arra, hogy az emelőegység után a beömlőben hét (hat helyett) henger dolgozik, ami 15%-kal nagyobb tisztítási felületnek felel meg. Mindenesetre a turbina- és/vagy görgős tisztítás előnyeiről szóló szakértői vitában a következő igaz: ez a beállítástól függ! Úgy tűnik, hogy a turbinatechnológia adja meg az alaphangot a kombájngyártók körében a rugalmasság, a súly, az üzemanyag és a költségcsökkentés tekintetében! Ezzel szemben a hengeres felszedés és tisztítás a „Maus” gyártóknál a standard felszerelés részét képezi. A helyhez kötött rakodógépek már csak speciális felhasználási célokra állnak rendelkezésre – itt már alig történik további fejlesztés.
TISZTA ÉS KŐMENTES
A betakarítás a cukorgyárnak szánt cukorrépa beszállítói számára az előtisztítással és a külső minőség értékelésével (elsősorban a talaj/idegen tárgyak/levelek összetevői) fejeződik be. A biogázüzemben történő erjesztéssel ellentétben a helytől és a talajtípustól függően száraz vagy nedves tisztításra, illetve mindenekelőtt kőmentesítésre van szükség. A biogázüzemek üzemeltetőinek növekvő érdeklődésével egyre több bevett gépgyártó kínál műszaki megoldásokat e (cukor)répák megfelelő előkészítésére. A lehetséges eljárást a cukorrépa-termény hosszú távú tartósításának módja határozza meg. Itt a veszteség- és költségminimalizálási okok miatt az egész répa silózása honosodott meg. Az innovatív, kompakt gépek – helyhez kötött vagy mobil üzemben – kihasználják a cukorrépa mechanikai és fizikai tulajdonságait, mint például a statikus felhajtóerejét vízben; a répa mosása az eljárás végén elvégezhető, de nem feltétlenül szükséges.
TELEMETRIA – ELEKTRONIKAI TELJESÍTMÉNY
A cukorrépa-betakarítási és szállítási technológia fejlődését az elektronika széleskörű alkalmazása jellemzi a szabályozási, illetve vezérlési funkciókhoz – legyen szó akár a cukorgyárban, akár a biogázüzemben a fermentálóig. Az érintőképernyős technológia célja a gépkezelő további tehermentesítése; a műveleteket egyre inkább automatizálják a munka minőségének és a beállítási idők fenntartása vagy növelése érdekében, 24 órás üzemben, váltott kezelőkkel. A gyártók képesek teljes hálózatépítési csomagot kínálni: a betakarítás irányítása, a teljes munkafolyamat másodpercre pontos videódokumentációja vagy a szállítási logisztika a cukorgyárral/biogázüzemmel. A szállítási terv indítja el a betakarítási munkát a betakarító csoport vagy a vállalkozó számára – Németországban a földek nagy részét gazdaságokon átívelő módon takarítják be. Az EU szigorúbb kipufogógáz-kibocsátási előírásai (a kipufogógáz-kibocsátási szabvány Euro V) új motortechnológiát tesznek szükségessé (AdBlue hozzáadásával), teljesítménycsökkenés nélkül, de ez nem „szükséges” a keleti országokba történő értékesítésnél. Az egyre alacsonyabb fordulatszámú motorokkal szerelt betakarítógépekkel végzett munka egyre nagyobb teljesítményű gépekkel csökkenti az üzemanyag-fogyasztást és a zajterhelést.
TALAJVÉDELEM – KÖTELEZŐ
A bunkerrel ellátott önjáró cukorrépabetakarítógépek – általában 6- és 9-soros, de gyakran 12-soros is – világszerte meghatározóak. A legújabb gumiabroncs-technológiával kombinálva a 3 vagy 2 tengelyes gépeken az eltolt nyomtávú hajtás hatékony, talajkímélő betakarítást biztosít, és „lélegzetvételnyi időt” teremt az őszi rossz időjárási időszakokra. A gumiabroncs-technológia fejlődése (a gumiabroncsok légnyomásának 1,4 barra való csökkentése és ezáltal az érintkezési felület növelése) elsősorban a talajnak kedvez. A kifinomult (hidraulikus) felfüggesztési koncepciókkal kombinálva javult az iránystabilitás, az oldalirányú lejtőkre való alkalmasság és a tengelysúlyeloszlás. Az egyszerű, vontatott 6/8/12 soros betakarítási rendszerek (külön lombtalanítással), amelyeket kizárólag a teljesítmény és a költségek minimalizálása érdekében terveztek, ma már csak Oroszország és Észak-Amerika hatalmas síkságain élnek. A bunkerrel ellátott répa-betakarítógépek mellett ma már a szántóföldön történő köztes szállításra is használnak vontatott, pl. talajvédő futóművel ellátott átrakodó járműveket, ahol a nagy szántóföldek hossza és a magas terméshozam ezt szükségessé teszi. A (szántóföldi) szállítási szegmensben jelentősen megnőtt a szállítók választéka.
KÖVETKEZTETÉS ÉS KILÁTÁSOK
A cukorrépa-betakarítás szervezéséhez kapcsolódó logisztikában a tisztítás és a rakodás kulcsszerepet játszik. Azokban az országokban, ahol az előtisztítás a szántóföld szélén történik, a 10 méteres felszedő résszel rendelkező önjáró „Maus” tisztító rakodógép ma már a standard eljárás része. Kisebb, vontatott gépváltozatokat már csak speciális megoldásokhoz (különösen kövekhez!) fejlesztettek ki.
Az egyre nagyobb teljesítményű fedélzeti elektronikában minden egyre digitálisabbá válik a betakarítási folyamatok nyomon követésének és az azt követő répaszállítási logisztikának az összekapcsolásával. A betakarítógépek üzemi minőségének és teljesítményének további kulcsfontosságú tényezőjeként a gépkezelő kényelme és munkahelye sem marad figyelmen kívül.
A telemetriai támogatás és az integrált mérőrendszerek optimalizálják a folyamatláncot egészen a cukorrépa további feldolgozásáig, biztosítják a felügyeletet és segítséget nyújtanak a karbantartás és a szervizelés során. A betakarított termés ismeretlen változója azonban továbbra is a talaj beltartalma. Valamennyi gyártó dolgozik a részletes fejlesztéseken, amelyek mindenekelőtt a jármű kisebb tömegére, a kopó alkatrészek hosszabb élettartamára és végső soron a költségmegtakarításra összpontosítanak. A cukorrépa versenyképessége – a cukorgyárakban vagy a biogázüzemekben való felhasználásra – a technikai újításoknak köszönhetően stabilizálódik és növekszik; globálisan tekintve erre továbbra is szükség van. Ma már valamennyi gépgyártó a világ minden fontos répatermesztő régiójában aktív. Az emelőszerszámok érzékelővel vezérelt automatizálásának (pl. az emelési sebesség függvényében) költségigényes fejlesztését követően, a vezető tehermentesítése érdekében, a független kutatóintézetek bevonásával zajló projektek első eredményei most kerülnek piacra. Az üzenet a világ jó répatermesztő régiói számára továbbra is az, hogy a legújabb, megbízható technológia a földeken (optimálisan képzett járművezetőkkel) jelentősen növeli a répa és a cukor versenyképességét.
