Muokkaustöiden energian kulutus Muokkaus, maan kovuus ja energian kulutus Muokkauksen tavoitteena on tuottaa maahan kasville sopiva itämis- ja kasvualusta. Siinä itävä siemen saa hyvän maakontaktin joka varmistaa itämiseen tarvittavan kosteuden saannin. Hyvärakenteisessa maassa kasvin juuret kasvavat nopeasti, jolloin maan vesi- ja ravinnevarat tulevat kasvin käyttöön. Tällaisessa maassa myös kaasujen vaihto pelaa kasvin ja maan kannalta riittävän tehokkaasti. Toisaalta muokkauksen tavoitteena on myös mullata edellisen kasvin jätteet, karjanlanta ja mm. kalkki muokkauskerrokseen kasvin ja maan tarpeisiin. Maan pinta myös tasaantuu muokkauksen yhteydessä joko tarkoituksella tai tahattomasti muokkausmenetelmästä riippuen. Erityisesti kynnössä maan pinnan korkeuserot voivat jopa kasvaa, mutta kylvömuokkauksen yhteydessä epätasaisuudet jälleen tasaantuvat. Muokkaustapahtuma voidaan jakaa maan leikkaamiseen, murustamiseen ja muodon muutokseen sekä maa-aineksen siirtämiseen. Kaikkiin näistä kuluu energiaa. Energia tarpeeseen vaikuttaa mm. maata muokkaavan työvälineen (auran terä, äkeen piikki) muoto, työtapa ja työskentelykulma maahan ja kulkusuuntaan nähden. Muokkaussyvyydellä on suuri vaikutus energia tarpeeseen. Muokkaussyvyyden lisääminen lisää käsiteltävän maan määrää, ja syvemmällä maan kovuus voi olla suurempi ja toisaalta kullakin muokkausvälineillä on oma työtapansa ja ominaisvetovastus joka yleensä kasvavat muokkaussyvyyttä kasvatettaessa, jopa kiihtyvästi. Eri maalajeilla on oma luontainen muokkausvastuksensa. Puhuttaessa raskaista maista tarkoitetaan ominaispainon lisäksi myös muokkaustöihin tarvittavaa voimaa. Jako keveisiin ja raskaisiin maihin ei silti suoraviivaisesti kerro muokkaukseen tarvittavan energia määrää. Keveillä mailla voi traktorin kulkuvastus olla raskaita maita suurempi ja toisaalta pyörien vetokyky huonompi joista kumpikin lisää energian kulutusta. Myös maan kosteus vaikuttaa muokkauksessa tarvittavaan energian määrän. Maan muokkauksen osuus kasvinviljelyn kokonaisenergian kulutuksesta vaihtelee laajoissa rajoissa (5 25 %) muokkaus- ja kylvömenetelmästä riippuen (Arvidsson 2010). Mikkolan ja Ahokkaan (2009) mukaan suurin osa kasvinviljelyn energiasta kuluu typpiravinteen valmistamiseen. Muokkaukseen kuluva energia ilmoitetaan yleensä hyvin käytännön läheisesti l/ha. Ilmoitustavan ongelmana on, että se ei kerro mitään muokkauksesta. Kun maa yleisesti kynnetään n. 20 cm syvyyteen, jää esimerkiksi lautasmuokkauksen syvyys noin puoleen tästä. Jos lautasmuokkauksen energian tarve osoittautuu alhaisemmaksi, voi se johtua mm. erilaisesta muokkausperiaatteesta tai eriasteisesta muokkausintensiteetistä pienemmän muokkaussyvyyden lisäksi. Muokkaussyvyyden vaikutusta voidaan arvioida ottamalla huomioon käsitellyn maaprofiilin poikkipinta-ala (muokkaussyvyys * työvälineen työleveys). Kun muokkausvälineen aiheuttama vetovastus jaetaan käsitellyn maan poikkipinta-alalla, saadaan ominaisvastus k ( kn/m 2 ). Lukua voidaan käyttää luokittelemaan eri maalajeja esimerkiksi niiden aiheuttaman kyntövastuksen mukaan tai vertailtaessa eri muokkausvälineiden vetämiseen tarvittavaa voimaa samalla maalajilla. Ominaisvastus vaihtelee kivennäismailla tavallisesti 50 100 kn/m 2 (Arvidsson 2004, Ahokas ja Mikkola 1986), mutta se voi hyvin kuivissa oloissa olla savimailla jopa yli 150 kn/m 2. Ominaisvastuksesta päästään hehtaarin työmäärään ja samalla laskennalliseen polttoaineen kulutukseen l/ha kertomalla keskenään ominaisvastus, työvälineen muokkausprofiilin poikkipinta-ala (työleveys (b) x työsyvyys (t)) ja hehtaarille kertyvät ajometrit(w=kbts).
Esimerkki Auran ominaisvastus (k) on 100 kn/m 2, auran leveys (b) 1.6 m, työsyvyys (t) 0.2 m ja ajomatka hehtaarille (s) 6250 m. Mikä on hehtaarin työmäärä ja vastaava polttoaineen kulutus? Entä mikä on hehtaarin kyntötyön polttoaineen kulutus, kun otetaan traktorityön hyötysuhde huomioon? Lasketaan ensin hehtaarin työmäärä W=kbts. W = 100 kn m 2 1.6m 0.2m 6250m = 200 MNm (= 200 MJ). Tätä vastaavaksi polttoaineen kulutukseksi voidaan laskea polttoaineen 43 MJ/kg energiasisällöllä 5.6 l/ha. Todellinen hehtaarikulutus l/ha saadaan kun arvioidaan ja otetaan laskennassa huomioon traktorin pyörien vetohyötysuhde, voimansiirron hyötysuhde ja muut traktorin sisäiset tappiot sekä moottorin hyötysuhde. Näin saatuun lukemaan täytyy vielä lisätä kääntymisiin ja muuhun tuottamattomaan toimintaan liittyvä polttoaineen kulutus. Vetohyötysuhde voi parhaimmillaan olla n. 70 %, voimansiirron hyötysuhde mukaan lukien hydrauliikan häviöt n. 80 % ja moottorin hyötysuhde n. 40 %. Kun teoreettinen kulutus jaetaan hyötysuhteiden tulolla (5.6 l/ha/( 0.7 0.8 0.4)), saadaan todellista hehtaarikulutusta vastaava lukema 25 l/ha. Laskelman mukaan noin 22 % polttoaineen energiasta päätyy varsinaiseksi maan kääntämistyöksi. Käytännössä kulutus on totuttu ilmoittamaan l/ha, mutta McLaughlin (2008) käyttää käänteistä käsitettä litraa polttoainetta tuotettua vetoenergian gigajoulea kohden kuvaamaan traktorin sopivuutta kyseiseen työhön. Jos lukema on korkea, on traktori työhön suuri ja pieni luku osoittaa traktorin olevan sopiva. Edellisessä esimerkkilaskelmassa lukema olisi ollut 102.5 l/1 GJ vetotyötä. Tämä taso osoittaa McLaughli n esittämän luokittelun mukaan, että auran ja traktorin kokosuhde olisi esimerkissä kohdallaan. Kun otetaan huomioon maan ominaisvastuksen koko vaihtelualue ja sekä traktorin hyötysuhteiden vaihtoehdot, vaihtele polttoaineen kulutus laajoissa rajoissa (Kuvio 1.). Kuvio muodostaa raamin, jonka ilmaisemia kulutuslukemia on käytännössä vaikea alittaa tai ylittää. Hyötysuhteiden yhtäaikainen asettuminen erinomaiselle tasolle onnistuu vain erikoistapauksissa. Samoin niiden yhtäaikainen asettuminen huonolle tasolle edellyttää mm., että veto-olosuhteet ovat huonot ja traktoria kuormitetaan liian vähän (moottorin hyötysuhde). Vaihteiston huono hyötysuhde (tässä 0.75) tulee vastaan esimerkiksi silloin, kun vaihteisto on rakenteeltaan monimutkainen, traktorissa on täyspowershift- tyyppinen vaihteisto tai traktorin portaatonta vaihteistoa käytetään sille epäedullisella välitysalueella. Maan kovuuteen ja sitä kautta ominaisvastukseen kyntäjä voi vaikuttaa mm. välttämällä maan tiivistymistä aiheuttavia toimenpiteitä ja toisaalta hyvin kuivan maan kyntämistä. Traktorin vetohyötysuhteeseen voi niin ikään vaikuttaa mm. sopivan kyntökelin valitsemisella ja varmistamalla, että vetävät renkaat ovat hyväkuntoiset ja niissä on riittävän alhainen ilmanpaine. Traktorin moottorin hyötysuhteeseen käyttäjä voi vaikuttaa sovittamalla traktorin ja auran koon hyvin yhteen sekä käyttämällä sellaista ajonopeutta, että moottori kuormittuu lähes täysin.
Kulutus l/ha 60 50 40 50 kn/m2 100 kn/m2 150 kn/m2 30 20 10 0 Erinomainen ƞ Hyvä ƞ Alhainen ƞ Kuvio 1. Maan ominaisvastuksen sekä traktorin veto- voimansiirto- ja moottorihyötysuhteiden vaikutus kyntötyön (kyntösyvyys 20 cm) laskennalliseen hehtaarikohtaiseen polttoaineen kulutukseen. (Hyötysuhteet erinomaisesta alhaiseen: vetohyötysuhde- 0.7 0.65 0.6, voimansiirron hyötysuhde- 0.85 0.8 0.75, moottorin hyötysuhde- 0,45 0.37 0.3) Kyntö Kyntö on runsaasti energiaa vaativa muokkausmenetelmä. Tämä johtuu pääosin suuresta työsyvyydestä (yleensä 15 25 cm) mikä seurauksena käsiteltävän maan poikkipinta-ala on suuri. Kyntövastus ja energian kulutus kasvaa kasvavan vetovastuksen myötä kyntösyvyyden lisääntyessä (Kuvio 2.). Tämä on varsin ymmärrettävää sillä käsiteltävän maan tilavuus kasvaa 100 m 3 /1 cm/ha ja käsiteltävä massa maalajista riippuen n. 150 t/ha. Kuvion 2. aineistosta voidaan laskea käyttäen kuvion 1. keskimmäisiä hyötysuhdelukemia hyväksi, että kuivalla savella hehtaarikohtainen kulutus on ilman päisteajoa lähes 35 l/ha. Kulutuksen kasvu voi olla eksponentiaalista (Kuvio 3.) jos kyntösyvyyden lisäsentit tuovat entistä kovempaa maata (kyntöantura) kynnettäväksi. Auran terän rakeenne voi olla myös sellainen, että kyntösyvyyden lisääntyessä viilun kääntämisen tarvitaan enemmän työtä. Kuvion 3. kanssa hyvin yhteneviä tuloksia ovat saaneet myös Ahokas ja Mikkola (1986). Heidän tuloksista on laskettavissa, että kyntösyvyyden lisääntyminen 18 >> 24 cm (33 %) lisäsi kyntövastusta multamaalla n. 50 % ja hiesumaalla n. 80 %. Myös heidän kokeissaan oli nähtävissä kyntövastuksen jyrkkä nousu kyntösyvyyden noustessa normaalia kyntösyvyyttä suuremmaksi. Ilmeisesti jonkinmoinen kyntöantura on vaikuttanut tuloksiin sekä käytetty suhteellisen kapea (36 cm) viilun leveys.
Vetovastus kn/m 30,0 25,0 20,0 13 cm 17 cm 21 cm 15,0 10,0 5,0 0,0 Märkä savi Normaali savi Kuiva savi Märkä hiue Normaali hiue Kuiva hiue Kuvio 2. Auran vetovastus (kn/m) savi- ja hiuemaalla kolmessa eri kosteudessa 13, 17 ja 21 cm kyntösyvyyteen kynnettäessä. Normaalikosteus on tässä ollut muovailtavuuden raja-arvon tuntumassa. (Kuvio tehty Arvidsson 2004 aineistosta) Tutkimuksissa ja käytännön mittauksissa on kyntötyön polttoaineen kulutuksen havaittu vaihtelevan 10 35 l/ha (mm. Clark ym. 1978, Danfors, 1988, Palonen ym. 1993). Alhaisimmat lukemat saadaan luonnollisesti kevyillä multa- ja turvemailla ja kohtuulliseen syvyyteen kyntäen. Arvidsson in (2010) tutkimuksissa polttoaineen kulutus oli savimaalla 20 cm kyntösyvyydellä keskimäärin n. 30 l/ha (suoritusajan kulutus ilman päiste- ym. sivuaikoja) ja hiesuisella hienolla hiedalla n. 15 l/ha. Vastaavat luvut olivat 12 13 cm kyntösyvyydellä n. 20 ja n. 10 l/ha. Hänen tuloksistaan voidaan laskea, että polttoaineen kulutus väheni savimaalla kyntösyvyyden madaltuessa lähes 2 l/ha/cm vastaavan luvun ollessa hiesuisella hienolla hiedalla reilu yksi litra. Uotilan ja Liskolan (1969) tutkimuksessa kulutus nousi 1 l/ha/cm lisättäessä kyntösyvyyttä 20 >> 35 cm, ja kulutuksen nousussa oli havaittavissa lievää kiihtymistä suuremmissa syvyyksissä, mikä viittaa joko kyntöanturan olemassaoloon tai siihen, että kyntösyvyys alkoi muodostua liian suureksi käytetylle auran työleveydelle. Auran säädöt vaikuttavat kyntötyön polttoaineen kulutukseen. Toki lähtökohtana ovat oikeat säädöt, jotka on kohtuullisen helppo asettaakin, mutta auran sivukallistuksen säädössä esiintyy silti usein virheitä. Normaalisti auran terä ja erityisesti ojas asetetaan 90⁰ kulmaan maahan nähden. Liikaa viilun kääntymissuuntaan kallistettu aura voi lisätä kulutusta, pahimmillaan jopa kymmeniä prosentteja (von Getzlaff, 1952, Ahokas & Mikkola 1986). Tällöin siipi painaa viilua tiukasti edellistä vasten jolloin siiven ja maan väliset kitkavoimat kasvavat. Samalla vähenee myös auralta traktorille saatavissa oleva painonsiirto, mikä lisää vetävien pyörien luistoa lisäten samalla polttoaineen kulutusta. Päinvastaiseen suuntaan väärin säädetty aura saattaa kulkea hieman kevyemmin kuin oikein säädetty, mutta samalla viilujen sulkeutuminen voi vaarantua.
Kuvio 3. Kyntösyvyyden ja ajonopeuden kasvattaminen lisää maan aiheuttamaan kyntövastusta (kokeet hietasavella) (Kheiralla ym. 2004). Kuviossa kyntövastus on ilmaistu auran työleveysmetriä kohti (kn/m). Vetovastuslukemista saataisiin maan ominaisvastus jakamalla lukema ao. kyntösyvyydellä Kyntönopeus on monitahoinen kysymys liittyen oleellisesti auran ja traktorin koon yhteensovittamiseen, auran terän rakenteeseen, maan kivisyyteen ja kyntöolosuhteisiin. Nopeus vaikuttaa myös kyntötyön polttoaineen kulutukseen siten, että nopeuden kaksinkertaistamisen seurauksena voi hehtaarikohtainen kulutus lisääntyä 10 50 % (Kuvio 3., Pedersen, 1971). Suurinta kulutuksen kasvu on kynnettäessä jyrkkämuotoisilla lieriöterillä, joilla kyntönopeuden lisääminen antaa maalle suuremman kiihtyvyyden ja useimmiten myös maan murustuminen lisääntyy. Kyntöauran koolla ei sinänsä ole juurikaan vaikutusta hehtaarikohtaiseen kulutukseen, mutta auran kokoon nähden väärän kokoinen traktori voi aiheuttaa lisäkulutusta. Käytännössä auran ja traktorin kokosuhde on kuitenkin harvoin niin pahoin pielessä, että hehtaarikohtainen kulutus sen vuoksi nousisi oleellisesti. Jos aura on pienehkö traktorin kokoon nähden, alenee luisto ja sitä myötä traktorin vetohyötysuhde paranee. Tämä kompensoi osin osakuormalla käyvän moottorin polttoaineen ominaiskulutuksen kasvusta johtuvaa hehtaarikohtaisen kulutuksen kasvua. Vasta jos moottorin kuormitusaste jää selvästi alle 50 %, voi hehtaarikohtaisessa kulutuksessa havaita nousua. Jos traktorin massa on liian pieni auran kokoon nähden, aiheuttaa vetävien pyörien luisto kulutuksen kasvua vaikka moottori toimisikin polttoaineen kulutuksen kannalta edullisimmalla alueella. Jos taas moottorin teho on alhainen, selvitään tilanteesta vaihtamalla pienemmälle vaihteelle kunhan vain traktorin massa riittää tarvittavan vetovoiman tuottamiseen. Kyntöön kuluva aika kasvaa, mutta hehtaarikohtaiseen kulutukseen tilanteella ei ole suurtakaan vaikutusta. Kyntöoloilla on merkittävä vaikutus hehtaarikohtaiseen energian kulutukseen. Vaikeissa oloissa renkaiden pito heikkenee ja sitä kautta luisto kasvaa lisäten kulutusta. Hyvin kuivissa oloissa pito on kyllä hyvä, mutta maa voi olla kyntöä ajatellen niin kovaa, että se lisää kulutusta. Arvidsson (2004) havaitsi ominaiskyntövastuksen (kn/m 2 ) alenevan savimaalla lähes puoleen maan vesipitoisuuden noustessa kaksinkertaiseksi (kuiva (16 %) >> märkä (29 %)) (Kuvio 2.). Toisaalta maan murustumiseen tarvittava energia oli alhaisin kosteusalueen puolivälissä, mikä oli lähellä maan muovailtavuuden rajaa. Käytännössä
tämä tarkoittaa sitä, että sopivan kosteaa maata kynnettäessä suurien kokkareiden osuus maan koko tilavuudesta on alhaisin. Tätä kuivempaa tai kosteampaa maata kynnettäessä maa muokkautuu heikommin, jolloin kylvömuokkaukselta vaaditaan enemmän erityisesti syyskylvöjä tehtäessä. Kevääseen mennessä routa murustaa maata, ja erot kyntöjäljessä ovat vaikeammin havaittavissa. Aurojen kunto vaikuttaa polttoaineen kulutukseen. Vantaan, kärjen ja leikkurin terävyyden merkitys on suurin kovilla mailla. Kun auran terän ja kärjen terävyys muuttui 1 mm >> 6 mm (terän kaarevan osuuden päiden yhdysjanan pituus) nousi vetovastus erityisesti savi ja hiesumailla mailla jopa yli 50 % (A. Natsis). Auran aiheuttamasta vetovastuksesta suurin osa kuluu viilun irrottamiseen ja nostamiseen ja vain vähäinen osa viilun kääntämiseen. Kun auran terän työleveyttä suurennetaan, kasvaa tietenkin myös terän vetovastus, mutta vähemmän kuin työleveyden muutos edellyttäisi. Kun ruotsalaisessa auratutkimuksessa työleveyttä muutettiin 30 >> 50 cm eli 66 %, kasvoi vetovastus 12 20 % (Pettersson 1989). Työleveysmetriä kohden vetovastus kuitenkin aleni yli 20 %, mikä selittyy sillä, että viilun irrotukseen kuluva vetovastuksen osuus säilyy terän työleveyden muuttuessa suuruudeltaan terää kohti melko vakiona. Maan rakenteella ja viljelytekniikalla voidaan vaikuttaa aurojen vetovastukseen ja kynnön polttoaineen kulutukseen. Kanadalaisessa kokeessa maahan sekoitettiin vuosittain tai joka toinen vuosi 100 t karjanlantaa kahdeksan vuoden ajan. Lievästi kompostoitua lantaa vuosittain saaneen kivennäismaan (HtS) aiheuttama vetovastus aleni keskimärin 38 % pelkkää mineraalilannoitusta saaneeseen maahan verrattuna (McLaughlin ym. 2002). Kokeessa kompostoimattoman lannan vaikutus oli alempi, ollen 27 %. Vastaavasti hehtaaria kohti laskettu polttoaineen kulutus aleni 18 ja 13 %. Kun lantaa levitettiin puolet vähemmän, eli vain joka toinen vuosi (ka 50 t/ha/v), olivat vaikutuksen samansuuntaisia, mutta suuruudeltaan vajaa puolet edellisistä. Kokeessa vetovoiman aleneminen selitettiin parantuneella maan rakenteella, mutta asiaa ei varsinaisesti tutkittu. Maan viljelyhistoria vaikuttaa maan rakenteeseen ja sitä kautta tarvittavaan vetovatukseen ja polttoaineen kulutukseen. Tunnettua on yksipuolisen viljanviljelyn aiheuttama maan orgaanisen aineksen vähentyminen ja tiivistymisriskin lisääntymien. Jopa yksipuolinen heinäkasvien viljely saattaa lisätä maan kyntövastusta. Jopa kolme kertaa vuodessa tapahtuva raskaan korjuukaluston liikenne saattaa tiivistää maata, vaikka toisaalta uskotaan runsaan juuriston kuohkeuttavan maata. Kanadalaisessa kokeessa kuusi vuotta jatkunut yksipuolinen sinimailasen tai rehukattaran viljely aiheutti 5 10 % suuremman kyntövastuksen kuin monipuoliset viljelykierrot (Perfect ym. 1997). Toisaalta kun apilanurmi lopetettiin glyfosaatilla, laski se suuntaa-antavasti vetovastusta ensimmäisenä koevuotena ja noin 10 % toisena koevuotena (McLaughlin ym, 2004). Kasvin juuristoa ei kokeessa tutkittu, mutta tutkijat päättelivät juurien alkavan lahoamisen vaikuttaneen tulokseen. Kyntösyvyydellä on havaittu olevan vaikutusta kasvien satoon. Laajan, 17 vuotta kestäneen, Ruotsalaisen koesarjan perusteella näyttää siltä, että, varsinkin karkeilla hietamailla syvä, jopa 30 cm syvyyteen tapahtuva kyntö on edullinen (Håkansson 1998). Näillä mailla kyntösyvyyden lisäys ei myöskään lisää polttoaineen kulutusta niin paljon kuin kovemmilla mailla. Hiesupitoisilla mailla matalahko kyntö (n. 15 cm) osoittautui mainitussa tutkimuksessa edullisimmaksi, kun taas savilla ja savipitoisilla mailla syvä kyntö oli edullinen, mutta selvästi lisääntyvä polttoaineen kulutus rajaa syvyyden 20 25 cm tasolle. Jos kyntö on matalaa, tulee monivuotisten rikkakasvien torjunnasta huolehtia muulla tavoilla.
Kultivaattori ja lautasäes Kyntöä korvaavat muokkausmenetelmät ovat yleistyneet viimeisen parin vuosikymmenen aikana. Niihin siirtymistä on perusteltu mm. muokkaukseen tarvittavan ajan ja polttoaineen kulutuksen vähenemisellä. Polttoaineen kulutuksen aleneminen toteutuu varsinkin jos muokkaussyvyys kyntöä korvaavilla menetelmillä on oleellisesti pienempi ja muokkauskertoja on vain yksi. Sen sijaan, jos muokkauskertoja on kaksi ja muokkaussyvyys on puolet tai enemmän kyntösyvyydestä, on polttoaineen kulutuksessa tuskin odotettavissa säästöä. Kultivaattoria käytettäessä muokkauksen lopputulokseen ja tarvittavaan polttoaineen kulutukseen vaikuttavat piikin muoto ja asento sekä piikin liikenopeus. Lisäksi vaikuttavat tietenkin maan ominaisuudet, mm. maalaji, maan tiiviysaste ja kosteus. Useimpiin näistä käyttäjä voi vaikuttaa ainakin jossain määrin. Kuviossa 4 on yleinen esitys piikin käyttäytymisestä maassa. Muokkautumisen kannalta tärkeitä tekijöitä ovat piikin kulma maahan nähden, piikin leveys ja työsyvyys. Työsyvyydessä merkityksellistä on myös ns. kriittinen syvyys, jota suuremmalla syvyydellä työskenneltäessä piikin aiheuttama maan liike on pääsääntöisesti eteen ja sivuille päin aiheuttaen pahimmillaan maan tiivistymistä. Piikin aiheuttama vetovastus kasvaa syvyyden myötä ja kasvu voi olla kiihtyvää jos muokattaessa ylitetään piikin kriittinen syvyys. Maan pinnalla piikin kulku-uran molemmin puolin on murustuneen maan kasaumat, joiden koko ja muoto riippuu ajonopeudesta ja piikin mallista. Maassa alkuperäiseen maan pintaan ulottuen on V- kirjaimen muotoinen alue, jossa maa on liikkunut ja murustunut. Piikin kulku-ura maassa sekä piikin kulkuuran sivuilla olevan käsitellyn maan poikkipinta-ala on perustana kun kultivaattorimuokkauksessa lasketaan maan ominaisvastusta (kn/m 2 ). Godwinin ym. (2004) mukaan ominaisvastus oli alhaisimmillaan 25 mm leveillä piikeillä (syvyys 165 mm), kun piikkien väli on n. 20 cm. Tällä piikkivälillä myös yhden piikin muokkautumisvyöhyke oli lähellä maksimiaan. Pienemmillä piikkiväleillä piikin muokkautumisvyöhyke selväsi pieneni vierekkäisten piikkien toimialueiden limittyessä (Kuvio 4, oikealla). Yli 25 cm piikkivälillä jokaisen piikin muokkautumisalueet olivat itsenäisiä ja piikkien väliin alkoi ilmaantua muokkaamaton kaista. Tässä vaiheessa myös yksittäisen piikin aiheuttama vastus oli suurimmillaan. Mitä pienempi on piikkiväli sitä enemmän muokkautumisvyöhykkeet menevät päällekkäin, mikä alentaa piikin aiheuttamaa vetovastusta jopa yli kolmanneksella. Samalla maa tulee tasaisemmin muokatuksi. Ajosuunta Maan pinta Muokkautumisvyöhyke Kriittinen syvyys Muokkaussyvyys Kuvio 4. Periaatekuvat maata muokkaavan piikin työtavasta. Kriittisen syvyyden alittamien voi aiheuttaa maan tiivistymistä. Oikeanpuoleisessa kuvassa (Godwin ym, 1984) piikkien etäisyyden vaikutus muokkauspohjaan ja muokkautumisvyöhykkeen muodostumiseen
Kultivaattorin piikin koko, muoto ja tyyppi vaikuttavat piikin aiheuttamaan vastukseen ja maan muokkautuvuuteen. Arvidsson ja Hillerström (2010) vertailivat eri tyyppisiä ja kokoisia piikkejä savi- ja hiuesavimaalla. He mittasivat auran ja kultivaattorin, jossa oli hanhenjalkaterällä varustetut piikit aiheuttavan erityisesti savimaalla alhaisemman ominaisvastuksen kuin muilla kärkityypeillä varustetut kultivaattorit aiheuttavat (Kuvio 5). Kynnön alhaisempi lukema johtuu siitä, että sivusta pystytasossa ja pohjaltaan lähes vaakasuorassa tapahtuva viilun irrotus on energiataloudellinen ja toisaalta, että maa jää kynnön jäljiltä melko karkeaksi (yli 32 mm murujen osuus alhainen). Myös hanhenjalkaterällä varustettu kultivaattoripiikki toimii melko pienellä kulmalla, jolloin maa pääsee nousemaan ylöspäin piikin edetessä johtaen myös muita kultivaattoreita karkeampaan työjälkeen. Tavanomainen piikki, jossa oli lähes vaakasuoraan asennetut siivekkeet toimi lähes siivekkeettömien tapaan. Lähes vaakasuorassa olevat piikit irrottavat maan muokattaessa lähes kauttaaltaan, mutta eivät lisää maan eri kerrosten ja kasvinjätteiden sekoittumista maahan. Sen sijaan hanhenjalkatyyppiset piikit ovat tässä suhteessa yleensä tehokkaista. Tutkijoiden mittauksissa näyttää jousirakenteisten piikkien ominaisvastus olevan jäykkien piikkien ominaisvastusta alhaisempi. Jousirakenteiset värisevät piikit myös hienonsivat maata tehokkaammin kuin jäykät piikit. Pienillä kulmilla piikin pystysuuntainen voima on negatiivinen, mikä tarkoittaa sitä, että piikki on maahakuinen. Kun piikin kulma kasvaa 60 70 C tasolle, on pystysuuntaiset voimat lähellä nollaa (Godwin ja Spoor 1977) ja tätä suuremmilla kulmilla täytyy piikkiä painottaa, että se pysyisi työskentelysyvyydessään. Lautasmuokkaimen lautasten toimintaperiaate on esitetty kuvassa 6. Kuvan mukaisesti pystysuuntaan asetettuun pyörivään lautaseen kohdistuu pystysuuntainen kantava voima, pienillä muokkauskulmilla etunurkkaan sivuttainen voima kuperalle puolelle ja suurilla muokkauskulmilla lautasen takanurkkaan koveralle puolelle edellisiin nähden vastakkaiseen suuntaan vaikuttava sivuttaisvoima. Käsitellyn maan alue muodostuu kuviossa 7 nähtävästä lautasen syrjäyttämästä maa-alasta sekä lautasen sivulleen työntämästä ja nostamasta maasta. Kuvassa 7 tavan A mukaan asetetut lautaset ovat kytketty runkoon kukin omalla tukivarrellaan, B tapauksessa useita lautasia voi olla samalla laakeroidulla akselilla. Lautanen tekee maahan U-kirjaimen muotoisen uran ja heittää irrotetun maa-aineksen sivulle nopeudesta ja lautasen asennosta riippuvalla tavalla. Lautasten kulma ajosuuntaan nähden ja etäisyys toisistaan vaikuttavat muokkauspohjan muotoon. Muokkauksen lopputulokseen ja polttoaineen kulutukseen vaikuttavat lautasen halkaisija, lautasen akselin kulma vaakatasoon nähden, lautasen muokkauskulma, muokkaussyvyys sekä ajonopeus. Myös maan kovuus ja muut ominaisuudet kuten kosteus vaikuttavat sekä polttoaineen kulutukseen että muokkaustulokseen. Godwinin (2007) mukaan lautasen aiheuttama vetovastus on alhaisimmillaan noin 20 muokkauskulmalla ja kasvaa siitä melko suoraviivaisesti noin kolmanneksella muokkauskulman suurentuessa 35 tasolle. Pystysuuntainen voima oli samassa kokeessa 20 muokkauskulmalla korkea, mutta se laski kolmasosaan 35 muokkauskulmalla. Tähän maan lautasta kannattelevaan voimaan vaikutta lisäksi muokkaussyvyyden ja lautasen halkaisijan yhteisvaikutuksesta syntyvä kohtauskulma, joka suuretessaan aiheuttaa suuremman pystysuoran kannattelevan voiman. Mitä syvempään muokataan, sitä suurempi on tämä kohtauskulma ja samalla maan lautasta kannatteleva voima. Myös lautasen koveruus vaikuttaa pystysuoraan voimaan, sillä hyvin kovera lautanen suurelle muokkauskulmalle säädettynä muuttuu selvästi maahakuiseksi.
250 200 150 100 50 0 Vetovastus kn/3 m työleveydelle Yli 32 mm murujen osuus Ominaisvastus kn/m2 Energiaa J/m2 Kuvio 5. Kahdeksan erilaisen kultivaattorinpiikin ja auran aiheuttama vetovastus 3 m työleveyttä kohti (kn/3 m), ominaisvastus (kn/m 2 ), yli 32 mm murujen osuus muokkasukerroksessa (%) ja muokkauskerroksen ominaispinta-alaa kohti käytetty energia (J/m 2 ). Taulukko tehty Arvidsson 2010 savimaalla mittaamasta aineistosta. Muokkauskulma Ajosuunta Pienillä muokkauskulmilla sivuttaisvoima ja ylöspäin suuntautuva voima Käsitellyn maan alue Lautasen kehä Tunkeutumiskulma Kuvio 6. Lautasäkeen lautasen toimintaperiaate
A B 10 cm Kuva 7. Periaatekuva lautasmuokkaimen muokkaustavasta ajosuuntaan katsottaessa. Lautasten läpimitta 50 cm, etäisyys toisistaan 20 cm ja muokkaussyvyys 10 cm. (A: lautasten akselit kallistettu vaakatasosta ja lautasen muokkauskulma pienehkö ajosuuntaan nähden, B: lautaset pystyssä ja akselikulma (muokkauskulma) edellistä suurempi ajosuuntaan nähden) Nalavaden ym (2003) mittauksissa pystysuora voima säilyi loivasti koveralla lautasella jotakuinkin vakiona muokkauskulman vaihtelusta huolimatta. Käytännössä muokkaussyvyys ei saisi ylittää neljännestä lautasen halkaisijasta. Sivuttainen voima on pienillä, alle 20 kulmilla käytännössä hyvin pien, mutta se kasvaa merkittävästi muokkauskulman noustessa 35 tasolle (Godwin 2007). Tämän vuoksi lautasäkeessä täytyy olla sama määrä oikealle ja vasemmalle suunnattuja lautasia. Lautasäkeen vetovastukseen ja polttoaineen kulutukseen vaikuttaa hyvin paljon muokkaussyvyys ja äkeen muut varusteet edellä mainittujen lautasen asennosta johtuvien syiden lisäksi. Perusmuokkaukseen käytettävän pelkästään lautasia käsittävän lautasäkeen vetovastus voi vaihdella 500 1500 N/lautanen, kun muokkaussyvyys on 10 20 cm ja lautasten halkaisija tyypillisesti n. 60 cm. Jos äkeen leveys on 3 m ja siinä on 24 lautasta, on koko äkeen vastus 12 36 kn vastaten leveydeltään puolta pienemmän kyntöauran lukemia tyypillisissä kyntösyvyyksissä. Nykyisin käytetään pääasiassa lautasäkeitä, joissa on pienemmät lautaset (halkaisija n. 45 cm), lautasten väli keskimäärin 12-14 cm ja muokkaussyvyys tilanteen mukaan 5 15 cm. Takana on lisäksi joko metalli- tai kumipintainen tiivistävä jyrä. Tällaisen lautasmuokkarin vetovoiman tarve on edelliseen nähden samaa luokaa tai jopa suurempi samalla muokkaussyvyydellä. Arvidssonin (2010) kokeissa 3 cm muokkaussyvyydellä vetovastus oli keskimäärin n. 5 kn/m. Kultivaattori ja lautasäes aiheuttavat pienemmän vetovastuksen ja polttoaineen kulutuksen kuin kyntöaura. Tähän vaikuttaa useimmiten selkeästi matalampi työsyvyys. Kun polttoaineen kulutus lasketaan muokkausprofiilia kohti, eli otetaan muokkaussyvyys huomioon, ovat kulutuslukemat yleensä suurempia kuin kynnettäessä. Tämä tarkoittaa sitä, että kultivaattorien ja lautasäkeiden ominaismuokkausvastus on korkeampi kuin kyntöauran. Ajonopeus on usein suurempi, jolloin maalle annetaan suurempi kiihtyvyys ja maa myös hajoaa ja muokkautuu hienommaksi kuin kynnettäessä. Tähän kaikkeen tarvitaan energiaa. Arvidsson (2010) havaitsi, että savimaalla kultivaattorin ja lautasäkeiden ominaisvastus oli noin kolmanneksen suurempi kuin kyntömenetelmien (Kuvio 8.), mutta niiden aiheuttama polttoaineen kulutus l/ha oli alle kolmasosa normaalisyvyiseen kyntöön verrattuna. Jos muokkauskeroja oli kaksi, jäi kulutus silti noin puolen kynnön kulutukseen nähden. Hiesumaalla kultivaattorin ja lautasäkeen ominaisvastus oli vain hieman korkeampi kuin kyntöauran, mutta sielläkin muokkaus niillä oli selkeästi polttoainetaloudellisempaa kuin kyntäminen. Kultivaattorin ja lautaäkeiden jäljiltä maan pinta on selvästi tasaisempaa ja murukoko on
keskimäärein pienempi kuin kynnön jäljiltä. Tämä vähentää kylvömuokkauksen tarvetta, tai jopa poistaa sen. Hiesumaan rakenne on ilmeisesti ollut varsin hyvä, koska myös kynnön jälkeen kylvömuokkauksen tarve on ollut hyvin vähäinen verrattuna savimaan vastaavaan lukemaan. Ominaisvastus kn/m 2 200 150 100 50 Savimaa Hiuemaa 0 Kuvio 8. Perusmuokkausvälineiden kolmen koevuoden ominaisvastuksen keskiarvo (kn/m 2 ) savi- ja hiuemaalla, (Kuvio tehty Arvidsson 2010 aineistosta). Muokkausvälineet: Överum XL aurat, Väderstad Cultus kultivaattori, Värderstad lautasäen 605 mm lautaset, Värderstad Carrier lautasmuokkari. Käyttäjä voi valinnoillaan vaikuttaa monella tapaa perusmuokkauksen energian kulutukseen, mutta energiankulutuksen vähentämisellä on merkitystä vasta, jos se ei johda sadon kohtuuttomaan alenemiseen tai rikkakasvien ja tautientorjunnan vaikeutumiseen. Sadon suhteen on vaihtelevia tuloksia ja käytännön kokemuksia. Arvidsson n (2010) mukaan sato oli kolmen vuoden kokeessa kevennettyjen muokkausmenetelmien jälkeen 0 10 % alempia kuin normaalisti kynnetyiltä ruuduilta. Zentnerin (2004) 12 vuotta kestäneissä eri kasvivuorotuksia sisältäneissä kokeissa satotaso oli suunnilleen sama sekä perinteisesti, että minimimuokatuilla aloilla kuin suorakylvössä. S-piikkiäes S-piikkiäkeen piikin muokkaustapaan pätevät samat periaatteet kuin kultivaattorin piikin osalta on esitetty mm. kuviossa 4. Piikit maata muokkaavat kärjet ovat tyypillisesti leveydeltään 32 35 mm, mutta joissakin tapauksissa on käytetty 50 mm leveitä kärkilappuja tavoiteltaessa tasaisempaa muokkauspohjaa. Muokkaussyvyys on yleensä 2-7 cm jolloin ei käytännössä koskaan ole vaaraa kriittisen syvyyden ylittymisestä. S-piikkiäes on kokonaisuus, jossa muokkauksen polttoaineen kulutukseen vaikuttavat piikkien lisäksi ennen piikkejä oleva ladan tai muun maata tasaavan laitteen käyttö ja säädöt, kantavien pyörien kulkuvastus ja äkeen takana olevan haran tai varpajyrän aiheuttama vastus. Joissakin äkeissä voi olla maan kokkareita murustavia ja maata tasaavia latoja äkeen rakenteen sisällä tai äkeen takana edessä olevan ladan lisäksi. Äkeen aiheuttama vetovastus ja siten polttoaineen kulutus kasvaa maata muokkaavien ja käsittelevien elementtien lisääntyessä.
Piikin vetovastus N Piikit aiheuttavat valtaosan s-piikkiäkeen vetovastuksesta ja siten polttoaineen kulutuksesta. Piikkien aiheuttama vastus riippuu oleellisesti maalajista ja muokkaussyvyydestä. Kuviossa 9 esitetään s-piikkiäkeen ensimmäiselle piikkiriville asetetun piikin vastuslukemia (Mäkinen 1985). Ensimmäisellä piikkirivillä olevan piikin aiheuttama vastus on jonkin verran suurempi kuin jälkimmäisillä piikkiakseleilla olevien piikkien, erityisesti ensimmäisellä muokkauskerralla. Muokkaussyvyyden kaksinkertaistaminen voi jopa kolminkertaistaa piikin aiheuttaman vastuksen. Tämän vuoksi tarpeettoman syvää muokkausta on syytä välttää. Varsinkin kivennäismailla muokkaustapahtumaa säätelee keväällä maan kosteusolot. Sulamis- ja sadevesien jäljiltä maa on aluksi märkä ja muokkauskelvoton, eikä kanna myöskään muokkauskalustoa, mutta maan kuivuessa pintaan muodostuu yhä paksumpi muokkautuva kerros itämiselle välttämättömän kosteuden löytyessä yhä syvemmältä. Kylvömuokkauksen tulee ulottua tähän kosteaan maan rajaan. Tämän vuoksi muokkaussyvyyttä ei voi säätää muokkausvastuksen tai energian säästön perusteella. Tosin muokkauskauden alkuvaiheessa kun maa on juuri muokkauskalustoa kantavaa, on kuiva kerros ja siten myös muokkauskerros ohuempi, jolloin maa muokkautuu pienemmällä polttoainemäärällä, kuin myöhemmin muokattaessa syvempään. Maalaji ja maan rakenne vaikuttavat oleellisesti piikin aiheuttamaan vetovastukseen ja muokkauksen polttoaineen kulutukseen. Kuvion 9 mukaan multamaalla piikin vastus on noin puolet savimaan lukemiin verrattuna. Orgaanisten maiden ryhmässä turvemaista multamaihin löytyy myös vaihtelua, ja sellaisilla multamailla, joissa kivennäismaan osuus lähenee 80 % voi piikin vastus lähetä kivennäismailla esiintyviä vastuslukemia. Kivennäismaat ryhmässä maan kovuus ja sen mukaisesti myös piikin vetovastus voi vaihdella laajoissa rajoissa. Vastus on alhaisin savettomilla karkeilla kivennäismailla ja suurin huonorakenteisilla hiesu ja savimailla. Mäkisen (1985) mukaan s-piikin vastus vaihteli keskimääräisellä 6 cm muokkaussyvyydellä 100 200 N/piikki. Piikki oli kiinnitetty ensimmäiseen piikkiriviin, ja kärjen leveys oli 34 mm. 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 4 cm 6 cm 8 cm Muokkasusyvyys Savi, 1. muokkaus (7 km/h) Multa, 1. muokkaus (7 km/h) Savi, 2. muokkaus (10 km/h) Multa, 2. muokkaus (10 km/h) Kuvio 9. S-piikkiäkeen ensimmäisellä piikkiakselille asetetun s-piikin aiheuttama vetovastus savi- ja multamaalla eri muokkaussyvyyksillä. Kuvio on piirretty Mäkinen 1985 aineistosta. Ajonopeus vaikuttaa hieman piikin aiheuttamaan vastukseen. Mäkisen (1985) mukaan piikin vastus kasvoi savimaan toisella muokkauskerralla jopa lähes kaksinkertaiseksi ajonopeuden noustessa 7 13 km/h. Useimmissa muissa tutkimuksissa vetovastus on kasvanut korkeintaan muutaman kymmenen prosenttia nopeuden kaksinkertaistuessa. Näin oli tilanne myös Mäkisen tuloksissa multamaalla (20 30 % vastuksen lisääntyminen). Vastuksen nousua selittää erityisesti kivennäismailla kitkavoimien lisääntyminen ja se, että
maan muruille annetaan suuremmalla muokkausnopeudella suurempi kiihtyvyys, jolloin myös maan muokkautuminen ja maapartikkeleiden sekoittuminen lisääntyy. Äkeen varusteiden aiheuttamaan vetovastukseen vaikuttavat niiden käyttötapa (lata) ja niiden kannatteleman massan suuruus sekä maalaji ja maan kantavuus. Jos ladan edessä kuljettaa reilua maamäärää koko muokkauksen ajan voi se aiheuttaa jopa useamman litran kulutuslisän hehtaaria kohden. Pyörivien kannatinlaitteiden (pyörät ja varpajyrä) vetovastusta voidaan arvioida vierimisvastuskertoimen avulla. Pyörien kerroin vaihtelee maan kovuudesta ja kantavuudesta sekä pyörän koosta riippuen 0.07 0.2 välillä. Varpajyrälle voidaan Mäkisen (1985) aineistosta laskea kertoimeksi olosuhteista ja maalajista riippuen 0.35 0.5. Kun kertoimella kerrotaan varusteen kantaman massan aiheuttama painovoima, saadaan varusteen aiheuttama vetovastus. Äkeen piikkiin kohdistuu piikin tyypistä riippuen pystyvoima, mikä on poissa pyörien tai varpajyrän kuormasta. Jos äes on hyvin kevyt ja siinä käytetään pystypiikkejä, voi jopa käydä niin, että äkeen koko massa tarvitaan halutun muokkaussyvyyden saavuttamiseksi. Tällöin pyörien tai varpajyrän aiheuttama vetovastus on vähäinen, ja ladan vastus riippuu sen käyttötavasta. Pehmeillä multamailla äkeen massasta varsin suuri osa tulee pyörien tai varpajyrien kannettavaksi, jolloin varsinkin järeän s-piikkiäkeen aiheuttamasta vetovastuksesta merkittävä osa johtuu äkeen massan siirrosta. Multamailla äkeen painoksi riittää 10 kg piikkiä kohden. Tyypillisen hinattavan äkeen massa on 30 kg piikki. Tällöin esimerkiksi 5 m äkeen lisämassasta johtuva vetovastus voi pyörä-äkeellä olla 1.5 2.5 kn, mikä on multamaaoloissa verrattavissa 20 30 piikin aiheuttamaa vetovastukseen. Myös traktorin kulkuvastuksen voittamiseen voi kulua pehmeällä multamaalla enemmän polttoainetta kuin kantavalla kivennäismaalla. Yhteenvetona voi todeta, että vaikka piikin vastus olisikin alempi multamaalla, voi raskaan savimaan muokkaukseen tarkoitettu yhdistelmä kuluttaa polttoainetta multamaan muokkauksessa saman verran kuin savimaalla johtuen lisääntyneistä kulkuvastuksista. Useissa tutkimuksissa ja esityksissä on s-piikkiäkeellä tapahtuvan kylvömuokkauksen polttoaineen kulutukseksi esitetty 4 6 l/ha muokkauskertaa kohden. Ensimmäinen muokkauskerta on yleensä hieman toista ja mahdollisia seuraavia muokkauskeroja enemmän energiaa kuluttava. Jos lataa käytetään jatkuvaan maan siirtämiseen, voi polttoaineen kulutus helposti lisääntyä pari litraa hehtaaria kohti.
Kirjallisuusluettelo Ahokas, J. & Mikkola, H. 1986. Traktorin polttoaineenkulutukseen vaikuttavia seikkoja. Vakolan tutkimuselostus nro 43. Vihti. Arvidsson, J. 2010. Energy use efficiency in different tillage systems for winter wheat on a clay and silt loam in Sweden / Europ. J. Agronomy 33 (2010) 250 256 Arvidsson, J. & Hillerström, O. 2010. Specific draught, soil fragmentation and straw incorporation for different tine and share type. Soil & Tillage Research 110:154 160. Arvidsson, J., Keller, T. & Gustafsson, K. 2004. Special draught for mouldboard plough, chisel plough and disc harrow at different water contents. Soil & Tillage Research 79 (2004) 221 231. Clark, S., Schrock, M.D. & Kramer, J.A. 1978. energy use in field operations opoturnities for conservation. Agricultural Engrg. Dept. Kansas State University. Manhattan, K.S. Danfors, B. 1988. Bränsleförbrukning och avverkning vid olika system för jordbearbetning och sad. Olika sätt att spara motorbränsle och öka kapaciteten. Jordbrukstekniska institutet, meddelande nr 420. von Getzlaff, G. 1952. Änderung der Kräfte bei Drehung der Pflugkörper aus der Normallage. Grundlagen der Landtechnik. Heft 3:71 74. Godwin, R.J. 2007. A review of the effect of implement geometry on soil failure and implement forces. Soil & tillage Research 97:331 340. Godwin, R.J., Spoor, G. & Somroo, M.S. 1984. The effect of tine arrangement on soil forces and disturbance. J. Agric. Eng. Res. 29:47 56. Godwin, R.J. & Spoor, G. 1977. Soil Failure with Narrow Tines. J. Agric. Engng Res. 22:213-228. Håkansson, I., Stenberg, M., Rydberg, T. 1998. Long-term experiments with different depths of mouldboard ploughing in Sweden. Soil & Tillage Research 46 (1998) 209-223 Kheiralla, A.F., Yahya, A., Zohadie, M. & Ishak, W. 2004. Modelling of power and energy requirements for tillageimplements operating in Serdang sandy clay loam, Malaysia. Soil & Tillage Research 78 (2004) 21 34 McLaughlin, N.B., Drury, C.F., Reynolds, W.D., Yang, X.M, Li, Y.X., Welacky, T.W. & G. Stewart, G. 2008. Energy inputs for conservation and conventional primary tillage implements in a clay loam soil. Transactions of the ASABE. 51(4): 1153-1163. McLaughlin, N.B., MacLeod, J.A., Sanderson, J.B. & Ivany, J.A. 2004. Effect of red clover (Trifolium pratense L.) kill with glyphosate on tillage implement draft. Soil & Tillage Research 79 (2004) 63 70 McLauhglin, N.B., Gregorich, E.G., Dwyer, L.M. & Ma, B.L. 2002. Effect of organic and inorganic soil nitrogen amendments on mouldboard draft. Soil & Tillage 64:211-219. Mikkola, H. & Ahokas, J. 2009. Energy ratios in Finnish agricultural production. Agricultural and Food Science 18:332-346.
Mäkinen, A. 1985. Joustopiikkiäkeen vetotehon tarve ja siihen vaikuttavat tekijät. Helsingin yliopisto, Maatalousteknologian laitos. 84 s. Laudaturtyö. Nalavade, P.P., Salokhe, V.M., Niyamapa, T. & Soni P. 2010. Performance of Free Rolling and Powered Tillage Discs. Soil & Tillage Research 109 (2010) 87 93 Natsis, A., Papadakis, G. & Pitsilis, J. 1999. The Influence of Soil Type, Soil Water and Share Sharpness of a Mouldboard Plough on Energy Consumption, Rate of Work and Tillage Quality. J. Agric. Engng Res. (1999) 72, 171D176 Palonen, J. & Oksanen, E.H. 1993. Labour, machinery and energy data bases in plant production. Työtehoseuran julkaisuja 330. Perfect, E., McLaughlin, N.B. & Kay, B.D.1997. Energy requirements for conventional tillage following different crop rotations. Transactions of the ASAE. VOL. 40(1):45-49. (Pedersen, S. 1971. Plovens traekkraftbehov. Jordbruksteknisk Institut. Meddelelse 16.) ei tekstissä Pettersson, C-M. 1989. Hur påverkas plogens dragkraftsbehov? Lantmannen 11:22-23. Uotila, P.J. & Liskola, K. 1969. Kyntösyvyyden vaikutus traktorin polttoaineen kulutukseen, pyörien luistoon ja kyntökustannuksiin. Työtehoseuran maataloustiedotus 123. 3 s. Zentner, R.P., Lafond, G.P., Derksen, D.A., Nagyd, C.N., Wall, D.D. & MayW.E. 2004. Effects of tillage method and crop rotation on non-renewable energy use efficiency for a thin Black Chernozem in the Canadian Prairies. Soil & Tillage Research 77 (2004) 125 13