Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Методы повышения эффективности механизированных производственных процессов по условиям их функционирования в растениеводстве: Учебное пособие

Арютов Б. А., Важенин А. Н., Пасин А. В.,

1.2. Особенности современных технологий производственных процессов в растениеводстве

Прогрессивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур (наряду с новыми формами хозяйствования) - одно из наиболее эффективных средств повышения продуктивности сельскохозяйственного производства. Однако прогрессивные технологии распространяются не так быстро. Причины - медленное освоение зональных систем земледелия, не достаточная технологическая дисциплина, нехватка ресурсов и др. Но главное, новые технологии применяются без учета условий функционирования производственных процессов. Чтобы получить требуемую отдачу от каждого поля, нужно приспособить технологию к конкретным условиям, учесть особенности возделываемой культуры, сорта, гибрида [3, 4, ..., 10 и др.]. Речь идет об инженерном проектировании технологий с учетом всего комплекса местных условий.

Проектирование технологий сейчас ограничивается в основном разработкой технологических карт. При этом типовые перспективные технологические карты, составляемые научными учреждениями, не учитывают своеобразия полей и хозяйств, а технологические карты, составляемые в хозяйствах, фиксируют сложившееся положение и не включают новейших научных достижений.

Наиболее реально на ближайшую перспективу внедрение в сельское хозяйство на 40...45 % пахотных площадей минимальной обработки почвы с применением комбинированных агрегатов для совмещения 6-8 операций, особенно в зонах недостаточного увлажнения. Остальная часть - 55...60% пахотных площадей будет обрабатываться новыми типами комбинированных пахотных орудий высокого технического и технологического уровня и в том числе комбинированными плугами для гладкой вспашки с одновременной предпосевной обработкой почвы [46].

Для обеспечения работ на возделывании и уборке зерновых колосовых культур в зависимости от почвенно-климатической зоны тракторами выполняется от 25 до 41 технологической операции. Из-за различных энергоемкости и условий выполнения операций для производства этой культуры применяют 4 типоразмера тракторов (тяговых классов 1,4; 3; 5).

Специфика возделывания и уборки зерновых культур заключается в том, что значительная часть посевных площадей (35%) находится в засушливых степных районах, где все обрабатываемые земли подвержены ветровой и одновременно 60% - водной эрозии, имеются большие площади солонцовых земель.

Особенности применения тракторов в зависимости от агроландшафтных условий (по данным [46]) заключаются в том, что наибольшая доля применения (72%) в перспективе будет сохраняться за 12-рядным комплексом на базе тракторов тяговых классов 1,4 и 2, а максимальная энерговооруженность механизатора для агрегата этой рядности составляет 110 кВт.

Исходя из отмеченного, на перспективу следует помимо трактора класса 1,4 разработать и освоить выпуск семейства пропашных колесных и гусеничных тракторов тяговых классов 2 и 3 со щадящими ходовыми системами, регулируемой колеей для междурядий 45, 50, 60 и 70 см, имеющих переднюю и задние навески и такие же валы отбора мощности.

Для кукурузы сохранится технология с шириной междурядья 70 см. Повышение ее урожайности может осуществляться благодаря окучиванию посевов в период роста до высоты 40...60 см. При применении 3-й междурядной обработки и внесении средств защиты растений в период их роста до высоты растений 70 см требуется увеличение дорожного просвета у трактора до 50 см (вместо 34 см). Перспективны 8- и 12-рядные системы. Применение агрегатов большей ширины ограничено ландшафтными условиями.

Технологии, средства механизации и структура парка для возделывания картофеля сегодня не отвечают требованиям производства этой культуры.

На перспективу могут рассматриваться три технологии производства товарного картофеля: базовая с междурядьями 70 см и комплексом машин с пассивными рабочими органами; европейская с междурядьями 75 см и комплексом машин с использованием активных рабочих органов; технология с междурядьями 90 см и комплексом машин, имеющих активные рабочие органы.

Из представленных технологий наиболее перспективна, по мнению [46], разработанная ВИМом технология с междурядьями 90 см, но для ее ресурсосберегающей реализации следует трактор ЛТЗ-145 оборудовать двигателем 2-уровневой мощности, так как операции, составляющие технологию, значительно отличаются по энергоемкости.

Технологии в зависимости от зоны включают от 24 до 38 операций. Для реализации этих технологий необходимы 4 типоразмера тракторов тяговых классов 1,4; 2; 3 кол.; 3 гус.

В кормопроизводстве на перспективу сохраняется следующая структура заготавливаемых кормов: сено составит 40...45%; силос - 30...35; сенаж - 15...20; зеленый корм - 5 и травяная мука - до 1...5 %. При заготовке этих видов кормов необходим большой разброс в потребной мощности энергетических средств. Так, на сгребании, ворошении, скашивании мелких участков достаточен трактор тягового класса 0,6, а на заготовке силоса, сенажа при высокой урожайности загрузить можно энергосредства мощностью 300 и более 440 кВт. Для выполнения энергоемких работ целесообразны два вида агрегатов: уборочные комплексы на базе тракторов и самоходные уборочные агрегаты типа «Полесье».

Технология производства кормов в зависимости от зоны требует выполнения от 18 до 44 технологических операций. Наибольшее их число приходится на лесостепную и лесолуговую зоны, при этом для их выполнения необходимы все типоразмеры тракторов тяговых классов от 0,6 до 5.

В объеме работ тракторного парка значительная доля приходится на технологический транспорт. Среди проблем этого вида работ можно выделить целесообразность более широкого распространения седельного агрегатирования, значительно улучшающего динамические характеристики тракторно-транспортных агрегатов, их производительность и топливную экономичность. Так, при седельном агрегатировании трактора К-701 с ПРТ-16 удельный расход топлива на 1 ткм перевозок уменьшается на 6,5...9,5 %.

Важнейшим специфическим показателем при возделывании сельскохозяйственных культур служит время функционирования элемента технологии, т.е. агротехнический срок проведения работ, от соблюдения которого зависит достижение конечных целей технологии.

Один из эффективных способов повышения доли работ в агротехнический срок - переход от последовательного к параллельному методу их выполнения [9]. Под последовательным методом понимают такой, при котором вначале проводят одну из технологических операций, а после нее вторую и т.д. (например, предпосевную культивацию, а затем посев). При параллельном методе несколько технологических операций осуществляют одновременно. Например, один агрегат культивирует, а второй практически одновременно сеет на том же поле. В рамках индивидуального использования техники в крестьянских хозяйствах преимущество получил последовательный метод выполнения работ, при различных методах совместного использования техники появляется реальная возможность перехода к параллельному методу. При этом естественно, что продолжительность использования агрегатов при параллельном методе в рамках агротехнического срока больше, чем при последовательном. Очевидно и то, что при неизменном общем объеме работ в зависимости от принятого метода их проведения будет изменяться их доля в рамках агротехнически допустимого срока.

Потери в виде недобора урожая, которые несет фермер, работая традиционным (последовательным) методом, могут быть устранены выполнением работ параллельным методом. Так, даже при работе в условиях одного крестьянского хозяйства фермер может увеличить площадь посева в агросрок в 1,54 раза [47].

Расчеты С.Н. Сазонова показывают, что с ростом закупочных цен на произведенную продукцию и урожайности экономически целесообразный допустимый предел увеличения наработки снижается. Повышение закупочной цены 1 т зерна на 25 % снижает допустимый предел увеличения наработки с 1,76 до 1,41.

С увеличением стоимости используемых агрегатов и сокращением сроков их использования в течение года наблюдается обратная тенденция. С увеличением амортизационных отчислений с 2130 тыс. руб. до 4260 тыс. руб., т.е. в 2 раза, допустимый предел увеличения наработки увеличился практически тоже в 2 раза, а оптимальный - в 1,4 раза (с 1,33 до 1,87). При этом максимальная экономическая выгода на 1 га возросла в 7,2 раза [47].

До сих пор в технической литературе и практике используют разные названия технологий: интенсивная, почвозащитная, безгербицидная, «астраханская», «голландская», нулевая, минимальная и др. Это вносит определенное непонимание и исключает какую-либо систематизацию. Ученые и практики (Анискин В.И. и др.) [46] разработали и систематизировали применяемые машинные технологии (табл. 1.1) в виде Федерального регистра технологий производства продукции растениеводства.

Таблица 1.1 - Систематизация технологий

В регистр включены продуктовые применительно к конкретным культурам и межотраслевые применительно ко всем продуктам растениеводства наборы (адаптеры) рекомендуемых и нормируемых способов выполнения отдельных операций, процессов, эффективных в конкретных условиях производства. С помощью адаптеров отдельные процессы базовой технологии можно приспосабливать (адаптировать) к конкретным условиям производства и ресурсным возможностям товаропроизводителей.

Из анализа перспективных технологий и технологических процессов авторы [46] предлагают рациональный типаж тракторов (табл. 1.2).

Таблица 1.2 - Рациональный типаж тракторов

Несмотря на то, что данная схема не отличается полнотой учета природно-производственных условий функционирования производственных процессов, важна ее направленность - устранение несоответствия между количественным и качественным ростом машинно-тракторного парка и показателями его работы.