CC BY
113
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
УДК631.12
А.Н. ПЕРЕКОПСКИЙ, канд. техн. наук; С.В. ЧУГУНОВ
БАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В КАЧЕСТВЕ КОРМОВ И ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН ДЛЯ ХОЗЯЙСТВ МОЛОЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА
Проанализированы существующие технико-технологические решения послеуборочной обработки зерна в сельскохозяйственных организациях СевероЗападного региона РФ. Предложены как перспективные, наиболее эффективные четыре технологии работы комплексов технических средств для сельскохозяйственных организаций молочного направления Северо-Западного региона, позволяющие заготовить: зерносенаж; фуражное зерно плющением и внесением консерванта с закладкой его на хранение; фуражное зерно с сушкой и последующим дроблением; семенное зерно.
Ключевые слова: уборка зерновых культур; сушка семян; консервирование
зерна
A.N. PEREKOPSKIY, Cand Sc (Eng); S.V. CHUGUNOV
BASIC TECHNOLOGIES OF GRAIN CROPS USE FOR FEEDING ANDSEED PRODUCTION ON DAIRY FARMS IN THE NORTHWEST REGION
Existing technical and technological solutions for postharvest care of grain in agricultural dairy enterprisesin the Northwest Region of the Russian Federation are studied. Four operation patterns of machines and equipment are offered as the most promising and efficient, following which the agricultural enterprises can produce grain haylage, rolled feed grain with special conserving agent added for its efficient storage, dried feed grain with subsequent rolling, and seed grain.
Key words: grain cropsharvesting, seed drying, grain conservation
По своему природному потенциалу, технической вооруженности, социально-экономической и производственной инфраструктуре сельское хозяйство Северо-Западного региона не может конкурировать на мировом рынке. Исключением здесь может быть экологически чистое мясо КРС, а также молоко и продукция его переработки, которое пользуется большим спросом на рынке. Сравнивая другую продукцию сельского хозяйства по
17
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85.________
доступности с аналогичными продуктами других регионов России, необходимо отметить следующее, что себестоимость продукции произведенной на Северо-Западе будет оставаться несколько выше и это связано прежде всего с географическим положением региона, неблагоприятным климатом. Но произведенный качественный и свежий продукт не может конкурировать по качеству с любым другим привезенным извне.
Таким образом, сельское хозяйство на Северо-Западе остается достаточно затратным, но при этом выполняет стратегические социальноэкономические функции. Нельзя считать это направление «черной дырой» и при производстве значительно меньших объемов продукции, чем требуется по нормативам, сельскохозяйственное производство все же имеет реальные благоприятные перспективы [1, 2, 3].
Подпрограмма [2] «Техническая и технологическая модернизация, инновационное развитие» и ее цели - повышение эффективности и конкурентоспособности продукции сельскохозяйственных
товаропроизводителей за счет технической и технологической модернизации производства; создание благоприятной экономической среды, способствующей инновационному развитию и привлечению инвестиций в отрасль; выход агропромышленного комплекса России на лидирующие позиции в области сельскохозяйственной биотехнологии [4, 5]. Для характеристики отрасли развития технологий и технических средств производства зерна нами предлагается их SWOT- анализ (табл. 1) [6, 7].
18
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
Таблица 1
Стратегический SWOT- анализ развития технологий и технических средств производства зерна для хозяйств молочного направления
Сильные стороны (S) 1. Наличие неиспользуемых в производстве сельскохозяйственных угодий. 2. Рост спроса на молочную и мясную продукцию местного производства. 3. Экологическое благополучие региона. 4. Наличие научной базы для развития сельскохозяйственного производства (СЗНИИМЭСХ, СЗ МИС и др.). 5. Государственная поддержка развития сельскохозяйственного производства. Слабые стороны (W) 1. Недостаток конкурентоспособности вследствие организационного, технического и технологического отставания (отсутствие новых технологий, износ используемой техники, оборудования, животноводческих помещений, недостаток оборотных средств). 2. Недостаток трудовых ресурсов (специалистов и работников массовых профессий), ухудшение их качественного состава и профессионального уровня. 4. Низкое содержание гумуса в почве и высокая скважность. 5. Короткий вегетационный период
Возможности (O) 1. Повышение уровня и качества жизни сельского населения. 2. Сохранение и рациональное использование земель сельскохозяйственного назначения, создание условий для увеличения объемов производства зерновых. Угрозы (T) 1. Растущий уровень неэквивалентного обмена между сельским хозяйством и промышленностью. 2. Изменение экономических условий: - рост процентных ставок по кредитам, - изменение курса валют, - инфляция издержек. 3. Неурегулированность земельных отношений. 4. Несовершенство внешней и внутренней торговой политики (экспансия продовольственного импорта).
19
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2014. Вып. 85.
продолжение табл. 1
(SO) 1.Наличие неиспользуемых сельскохозяйственных угодий и вовлечение их в сельскохозяйственной производство позволят увеличить объемы производства кормов, укрепить кормовую базу для животноводства и заложить основу для увеличения поголовья скота и объемов производства животноводческой продукции. 3. Рост потребительского спроса на животноводческую продукцию местного производства гарантирует рынок сбыта и позволяет наращивать объемы производства. (WO) 1. Географическое положение региона создает дополнительные трудности в реализации целей и задач, направленных на развитие сельскохозяйственного производства: удорожание стоимости ГСМ, кормов, удобрений, ядохимикатов и т.д. влечет рост себестоимости и снижение конкурентоспособности сельскохозяйственной продукции местного производства. 2. Недостаток трудовых ресурсов, его профессиональный уровень сдерживает внедрение современных технологий производства, снижает производительность и эффективность производства.
ISD Для предотвращения угроз необходимо сохранить эффективную государственную поддержку сельскохозяйственного производства, укрепить научную базу. (WT) Для предотвращения кризисных явлений в сельском хозяйстве необходимо: 1. Формирование конкурентоспособного кадрового потенциала, соответствующего новым формам и методам управления агропромышленного комплекса, обучение инновационным технологиям, современным ресурсосберегающим технологиям производства, организации и управлению предприятием. 2. Внедрение новых технологий, реконструкция и техперевооружение производств. 3. Развитие инфраструктуры села, строительство жилья для специалистов.
Повышенная, а в отдельные годы избыточная влажность зерновых культур, характерная для ряда регионов РФ в т.ч. Северо-Западного,
20
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
обуславливает низкую вероятность получения при уборке зерна кондиционной влажности - 0,10-0,21%. Влажность зерна составляет в среднем 25-30%, сорняков - 60-80%, в связи с этим разработанная стратегия развития технологий и технических средств уборки, и послеуборочной обработки влажного зерна включает в себя анализ и обоснование оптимальных технологий и технических средств послеуборочной обработки влажного зерна. С учетом этого выделены основные четыре направления их развития [8, 9]:
- зерносенаж;
- производство плющеного зерна (плющение + консервирование);
- производство фуражного зерна (сушка + дробление);
- производство семян (рис. 1).
>— Заготовка
*— зерносенажа —<
t— Сушка %
*— Дробление <
к— 4
Прием и
предварительная
очистка
Сушка
Хранение после сушки
Сортировка
Рис. 1. Основные направления развития технологий уборки и послеуборочной
обработки влажного зерна
В результате проведенных исследований предложены четыре технологические схемы производства плющеного зерна для различных хозяйственных условий с/х организаций, и сформирован типоразмерный ряд технологических комплексов на 500, 1000 и 2000 тонн производства и хранения плющеного консервированного зерна.
21
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85._______
Выявлены «узкие места» технологии и разработаны технические средства для их устранения, в частности: установки по внесению химических и биологических консервантов, приборы контроля качества выполнения технологических операций [8].
В общем виде технологии обработки зерновых культур сушкой включают в себя следующие технологические операции [8, 10, 11]: прием зернового вороха, предварительная очистка вороха, хранение зерна до сушки, сушка зерна и его охлаждение, очистка зерна до необходимых кондиций в зависимости от назначения, сбор и хранение основного и побочного продукта. При сохранении общей технологической схемы послеуборочной обработки зерна она может и должна уточняться в зависимости от назначения зерна (семена, фураж) и объема производства его в хозяйстве. Кроме того, определенные ограничения накладывают и ряд производительностей, выпускаемых промышленностью сушилок и очистительных машин.
Основными технологическими факторами, повышающими энергоэффективность процессов послеуборочной обработки, являются [8, 12]:
- предварительная очистка вороха от примесей, так как их влажность может составлять 60% и более;
- «отлёжка» высоковлажного зерна перед сушкой для перераспределения влаги между отдельными зернами;
- использование поточно-пульсирующей технологии доработки;
- полное использование влагопоглощающей способности агента сушки и др.
В условиях Северо-Западного региона основными предприятиями послеуборочной обработки зерна должны быть универсальные пункты, обеспечивающие обработку как семян зерновых, так и фуражного зерна.
Основные требования к оборудованию технологической линии послеуборочной обработки зерна с сезонной производительностью 1000 т зерна следующие:
- емкость приемного бункера должна быть, как минимум 10 м3, а максимум 50-60 м3. При этом приемный бункер емкостью более 10 м3 должен быть вентилируемый, т. е. снабжен аэрожелобами,
- емкость вентилируемых хранилищ (бункеров) для хранения влажного вороха до сушки должна быть не менее 8 % от сезонной производительности линии, т. е. не менее 80 т. Это обеспечивается постановкой двух вентилируемых бункеров БВ-40,
22
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
- производительность сушилки при валовом производстве 1000 т должна быть не менее 8 плановых тонн, чем обеспечивается производительность в семенном режиме при обработке зерна влажностью 26 % производительность 2,5 т/ч или 50 т/сутки,
К машинам, используемых при освоении предлагаемых технологий, предъявляются следующие требования:
- машины предварительной очистки должны иметь обязательно подсевную решетную часть;
- для сушки представляется наиболее целесообразным применение карусельных сушилок производительностью 5, 10, 15 т/ч по фуражному зерну;
- машины для плющения зерна должны иметь устройство для внесения консервантов и место для установки емкости, необходимая производительность 10, 20 т/ч;
- кормоуборочные комбайны при заготовке зерносенажа должны иметь доизмельчающее устройство и устройство для внесения консервантов.
Проведенный анализ предлагаемых технико-технологических решений позволил получить показатели сравнительной эффективности применения данных технологий (табл. 2).
Таблица 2
Показатели эффективности предлагаемых технологий уборки и послеуборочной обработки зерновых культур
Показатель Существующая Предлагаемые
сушка + дробление зерносенаж плющение + консервирование сушка + дробление семена
Затраты труда на 1 т, чел-ч 1,42 0,27 0,56 1,18 2,70
Зарплата с начислениями, руб/т 85,5 21,8 48,3 74,5 192,7
Затраты на потребленные энергоресурсы, руб/т 371,4 47,3 133,1 285,7 277,0
Затраты амортизации и ТР, руб/т 1013,6 492,8 768,1 779,7 1254,6
Себестоимость 1т, руб 1481,9 711,3 1141,2 1139,9 1724,3
Себестоимость 1т к.ед., руб 1595,4 768,2 1031,7 1227,2 2098,1
Итого энергозатрат на 1 т к.ед., МДж 765,1 1021,1 315,3 759,4 678,4
Энергетическая эффективность 11,98 13,57 22,24 12,07 13,51
23
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
___________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85._______
Как видно, технология уборки зерносенажа позволяет значительно сэкономить трудовые (более чем в 2 раза по сравнению с технологией заготовки плющеного зерна и более чем в 4 раза - с технологией сушки и дробления фуражного зерна) и энергетические ресурсы (в 1,37 раза по сравнению с технологией заготовки плющеного зерна и в 1,2 раза - с технологией сушки и дробления фуражного зерна) на 1 тонну готовой продукции.
ВЫВОДЫ
1. Переход на новые ресурсосберегающие технологии сушки и дробления зерна позволяет снизить себестоимость зерна как минимум на 30%. Одновременно, строгое соблюдение технологических режимов позволяет сохранить корм высокой питательности при снижении энергозатрат на топливо до 40% и затрат труда в 1,2 раза.
2. В результате проектирования технологических схем производства семян и кормов из зерновых культур предлагается четыре схемы работы комплексов технических средств на примере сельскохозяйственных предприятий Ленинградской области молочного направления с поголовьем 1000 дойных коров:
- технологическая схема заготовки зерносенажа (до 5000 т в сезон);
- технологическая схема производства фуражного зерна плющением и внесением консерванта с закладкой его на хранение (до 1000 т в сезон);
- технологическая схема производства фуражного зерна с сушкой и последующим дроблением (до 500 т в сезон);
- технологическая схема производства семенного зерна.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации, утвержденная Указом Президента Российской Федерации от 30 января 2010 г. № 120.
2. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы.
3. Технологическое и техническое обеспечение молочного скотоводства. Состояние, стратегия развития: Рекомендации. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. 228 с.
24
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
4. Янковский И.Е. и др. Концепция развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства Нечерноземной зоны РФ. СПб.: НПО «Нечерноземагромаш», 1993. 201с.
5. Попов В.Д., Максимов Д.А. Экологические проблемы использования машинных технологий в АПК // Сельскохозяйственные машины и технологии, 2009. № 4. С. 5-8.
6. Клеева Л.П. SWOT-анализ развития фундаментальной науки в России // Компетентность. 2012. № 2 (93). С. 12-14.
7. Майсак О.С. SWOT-анализ: объект, факторы, стратегии. Проблема поиска связей между факторами // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2013. № 1 (21).
8. Перекопский А.Н. Развитие механизации послеуборочной обработки зерна в Северо-Западном регионе России / А.Н. Перекопский, В.М. Могильницкий // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2012. №3. С. 7-9.
9. Перекопский А.Н. Заготовка зерносенажа с применением доизмельчающего устройства зерен / А.Н. Перекопский, А.И. Сухопаров // Кормопроизводство, 2012. №1, С. 45-47.
10. Перекопский А.Н., Кузовников М.М., Чугунов С.В., Боярчук Ю.И. Карусельная сушилка // Патент России № 2456518.2012.
11. Перекопский А.Н., Кузовников М.М., Чугунов С.В. Процесс сушки высоковлажных семян в толстом слое // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2010. № 18. С. 242-246.
12. Перекопский А.Н. Моделирование уборки зерновых культур в зависимости от погодных условий // Международный журнал экспериментального образования. 2013. № 10 стр. 397-399 URL: www.rae.ru/meo/?section=content&op=show_article&article_id=4257 (дата обращения: 13.01.2014).
25
