CC BY
29
EDN: UTMLQD
Е.В. Труфляк - д.т.н., профессор, заведующий кафедрой эксплуатации и технического сервиса, Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия, [email protected],
E.V. Truflyak - doctor of technical sciences, professor, head of the department of operation and technical service, Kuban state agrarian university, Krasnodar, Russia;
А.А. Кулак - обучающаяся факультета цифровой экономики и инновации, Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия, [email protected],
A.A. Kulak - student of the faculty of digital economy and innovation, Kuban state agrarian university, Krasnodar, Russia.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕСПИЛОТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ THE EFFECTIVENESS OF THE USE OF UNMANNED TECHNOLOGY OF FERTILIZERS AND PLANTPROTECTION PRODUCTS IN THE CULTIVATION OF WINTER BARLEY
Аннотация. В 2022 г. около 37 хозяйств Краснодарского края применяют на площади 254 тыс. га мониторинг сельхозугодий беспилотными летательными аппаратами (БПЛА). При этом дифференцированное внесение удобрений ис- пользуют 38 хозяйств на площади 284 тыс. га, а дифференцированное опрыскивание сорняков - 34 хозяйства на площади 226 тыс. га. Использование БПЛА в настоящее время соизмеримо с новыми технологиями при внесении удобрений и СЗР. При этом актуальным является использование дронов не только для мониторинга, но и внесения материалов. Опрос ферме- ров в 2022 г. показал, что их основные проблемы связаны с подорожанием удобрения и СЗР (считают 53 % фермеров). При этом около 47 % экономят на количестве вносимых удобрений. Это показывает необходимость в данной экономической и политической ситуации использования альтернативных технологий внесения удобрений и СЗР. Одно из решений является сельскохозяйственный дрон.
Abstract. In 2022, about 37 farms of the Krasnodar Territory use monitoring of farmland by unmanned aerial vehicles (UAVs) on an area of 254 thousand hectares. At the same time, differentiated fertilization is used by 38 farms on an area of 284 thousand hectares, and differentiated weed spraying is used by 34 farms on an area of226 thousand hectares. The use of UAVs is currently commensurate with new technologies in the application of fertilizers and NWR. At the same time, the use of drones is relevant not only for monitoring, but also for making materials. Farmers' Survey in 2022 he showed that their main problems are related to the rise in the price of fertilizers and NWR (53% of farmers believe). At the same time, about 47% save on the amount of fertilizers applied. This shows the need in this economic and political situation to use alternative technologies for fertilization and NWR. One of the solutions is an agricultural drone.
Ключевые слова: БПЛА, дифференцированное внесение удобрений, озимая пшеница, наземный транспорт.
Keywords: UAVs, differentiated fertilization, winter wheat, ground transport.
Благодарности. Исследование выполнено при финансовой поддержке конкурса обучающихся Кубанского ГАУ для грантовой поддержки выполняемых научно-исследовательских проектов в рамках реализации Программы развития Кубанского ГАУ на 2021-2030 гг. и гранта Кубанского научного фонда в рамках научного проекта № 20.1/73.
Acknowledgments. The research was carried out with the financial support of the competition of students of the Kuban State University for grant support of research projects carried out as part of the implementation of the Development Program of the Kuban State University for 2021-2030 and the grant of the Kuban Science Foundation in the framework of scientific project No. 20.1/73.
В настоящее время в сельском хозяйстве для повышения эффективности производства сельскохозяйственных культур, снижения издержек используются альтернативные способы хозяйствования. В настоящее время техническое обеспечение современного сельского хозяйства позволяет использовать беспилотные летательные аппараты (БПЛА), которые позволяют проводить не только аэросъемку и картографирование, но вносить удобрения и средства защиты растений (СЗР). Данные аппараты сельхозтоваропроизводители начинают активнее применять в своей производственной деятельности в замен или дополнение наземных технических средств (машин для внесения удобрений, опрыскивателей). Одано в настоящий момент отсутствуют комплекс- ные исследования применения БПЛА при внесении удобрений и СЗР в сравнении с существующими машинамина зерновых колосовых культурах [2, 3, 4].
При рассмотрении факторов формирования урожайности сельскохозяйственных культур их можно раз- делить на управляемые (75 %) и не управляемые (25 %). Наибольшее влияние на урожайность оказывают управляемые факторы -используемая техника и технологии (30 %), а также удобрения и химические средства защиты растений (СЗР) - 25 %.
В 2022 г. около 37 хозяйств Краснодарского края применяют на площади 254 тыс. га мониторинг сельхозугодий беспилотными летательными аппаратами.
Опрос фермеров в 2022 г. показал, что их основные проблемы связаны с подорожанием удобрения и СЗР (считают 53 % фермеров). При этом около 47 % экономят на количестве вносимых удобрений.
Это показывает необходимость в данной экономической и политической ситуации использования альтернативных технологий внесения удобрений и СЗР. Одно из решений является сельскохозяйственный дрон.
На опытном поле учхоза «Кубань» в 2022 г. нами проведен эксперимент дифференцированного внесения азотных удобрений при возделывании озимого ячменя.
Цель эксперимента была изучение влияния дифференцированного внесения азотных удобрений на вегетацию и урожайность озимого ячменя при использовании беспилотной технологии внесения удобрений и средств защиты растений.
В эксперименте принимали участие три сорта озимого ячменя: Сельхоз, Версаль, Каррера. Каждый сорт был посеян делянками в 3-х кратной проворности с 4-мя вариантами (рисунок 1).
Размер каждой делянки всреднем составлял 9x1,4 м.
Рисунок 1 - Фото сверху посевов озимого ячменя сортов:а - Сельхоз; б - Версаль; в - Каррера
Протравливание семян осуществлялось машиной для влажного протравливания Winterstiger Hege 14, посев трактор Т-25 + сеялка Клен-С.
В эксперименте участвовали два беспилотных летательных аппарата - Agras T10 (для внесения удобре-ний и средств защиты растений) и Phantom 4 Pro (для мониторинга вегетации) (рисунок 2).
Рисунок 2 - Беспилотные летательные аппараты:а - Agras T10; б - Phantom 4 Pro
Индекс вегетации Биоиндекс получался путем обработки изображения, полученного с БПЛА, имеющего три цветовых канала (красного, синего, зеленого).
Для изучения связи значений Биоиндекса и дозы внесения удобрений использовались снимки полей озимого ячменя перед подкормкой (дата съемки 04.03.2022 г.) - рисунки 3 и 4.
Рисунок 3 - Карта Биоиндекса поля
Дозы внесения удобрений определили по Биоиндексу и варьировались поделяночно:
- сорт Сельхоз: 80 кг/га; 100 кг/га (контроль); 120 кг/га;
- сорт Версаль: 80 кг/га; 93 кг/га; 100 кг/га (контроль); 107 кг/га;
- сорт Каррера: 80 кг/га; 93 кг/га; 100 кг/га (контроль); 120 кг/га.
Удобрения на исследуемых делянках вносились 9.03.2022 г. беспилотником Agras T10.
Удобрения на производственных посевах ячменя вносились 9.03.2022 г. трактор МТЗ-1221 + разбрасы- ватель Amazone ZX-A Perfect дозой 100 кг/га аммиачной селитры.
Далее 7.04.2022 г. производилась обработка делянок гербицидом с использованием также БПЛА Agras T10. Доза внесения препарата составляла 7,5 л/га (препарат Аксиал - 1 л/га, Дерби - 0,07 л/га).
На производственных посевах 7.04.2022 г. производилась обработка трактор МТЗ-80 + опрыскиватель полевой Amazone UF-901 гербицидом дозой 200 л/га.
Рисунок 4 - Визуализация изображение RGB и Биоиндекса сортов: а - Сельхоз; б - Вераль; г - Карерра
Обработка фунгицидом и инсектицидом делянок озимого ячменя дроном проведена 13.05.2022 г. также сельскохозяйственным дроном Agras T10 (фунгицид + инсектицид: Элатус Риа 0,5 л/га + Эфория 0,2 л/га) - рисунок 5.
Рисунок 5 - DJI AGRAS T10 на обработке
Площадь обработка составляла 468 м2. На производственных посевах 7.04.2022 г. производилась обра- ботка трактор МТЗ-80 + опрыскиватель полевой Amazone UF-901 гербицидом дозой 200 л/га.
Уборка осуществлялась 21.06.2022 г. комбайном TERRION 2010.
При средней дозе внесения 100 кг/га урожайность составила: сорт Сельхоз - 11,4 т/га; сорт Версаль - 11,0 т/га; сорт Каррера - 11,7 т/га.
Средняя урожайность в зависимости от дозы внесения удобрений по сортам составила:
- сорт Сельхоз: 80 кг/га (11,5 т/га); 100 кг/га (11,4 т/га); 120 кг/га (11,3 т/га);
- сорт Версаль: 80 кг/га (10,7 т/га); 93 кг/га (11,4 т/га); 100 кг/га (11,1 т/га); 107 кг/га (10,9 т/га);
- сорт Каррера: 80 кг/га (11,5 т/га); 93 кг/га (11,4 т/га); 100 кг/га (12,1 т/га); 120 кг/га (11,9 т/га).
Для сорта Сельхоз разница между максимальным и минимальным значениями в дозе внесения составила 50 %, а в урожайности не более 2 %, т. о. изменение дозы внесения не повлияло на урожайность.
Для сорта Версаль разница между максимальным и минимальным значениями в дозе внесения составила 34 %, а в урожайности 6,5 %.
Для сорта Каррера разница между максимальным и минимальным значениями в дозе внесения составила 50 %, а в урожайности 6,1 %.
Расчет экономической эффективности выполняли на основе ГОСТ 34399-2018 «Техника сельскохозяй- ственная. Методы экономической оценки» [1] и методических указаний «Экономическое обоснование инженерно-технических решений» [5].
Рисунок 6 - Зависимость урожайности сортов озимого ячменя от дозы внесенного удобрения
Выполним сравнение беспилотной технологии внесения азотных удобрений, средств защиты растений беспилотным летательным аппаратом Agras T10 и наземными с использованием разбрасывателя удобрений и опрыскивателя. Данные для расчета представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Исходные данные (цены 27.11.2022 г.)
Вид обработки Дата Машина Удобрения и СЗР
марка стоимость, тыс. руб. название норма раствора, кг/га (л/га) стоимость, руб./кг (л)
1. Внесение удобрений 9.03.2022 г. Agras T10 1076 аммиачная селитра 98 20
МТЗ-1221 + разбрасыватель Amazone ZA-X Perfect 3635 + 216 100
2. Гербицидная обработка 7.04.2022 г. Agras T10 1076 Аксиал - 1 л/га, Дерби - 0,07 л/га 7,5 3000 + 15684
МТЗ-80 + опрыскиватель Amazone UF-901 990+1006 200
3. Фунгицидная и инсектицидная обработка 13.05.2022 г. Agras T10 1076 Элатус Риа 0,5 л/га + Эфория 0,2 л/га 7,5 6804 + 5670
МТЗ-80 + опрыскиватель Amazone UF-901 990+1006 200
Повышение урожайности в среднем составило 3,6 % (таблица 2). Таблица 2 - Сравнение урожайности (т/га)
Технология Сельхоз Версаль Каррера Средняя
беспилотная 11,4 11,0 11,7 11,4
наземная 11,6 10,1 11,3 11,0
За существующий вариант принимаем наземную технологию внесения удобрений и средств защиты растений, за предлагаемый вариант - беспилотную технологию. Сведем полученные данные в таблицу 3.
Таблица 3 - Показатели экономической оценки
Показатель Значение показателя Эффект
беспилотная наземная абсолют. относит., раз
Операции внесение удобрений; гербицидная, фунгицидная и инсектицидная обработки
Марка техники Agras T10 МТЗ-1221 + Amazone ZA-X Perfect;
МТЗ-80 + Amazone UF-901
Производительность, га/ч 3 12 - 9 - 4,1
Затраты труда, чел.-ч/га 0,99 0,24 0,75 4
Эксплуатационные затраты, руб./га: 8614,98 573,09 8041,89 15
- оплата труда 6552 69,47 6482,53 94
- ГСМ 105 144,06 - 39,06 - 1,4
- ремонты и ТО 723,32 151,02 572,3 4,8
- амортизационные отчисления 972,58 205,76 766,82 4,7
- прямые затраты 262,08 2,78 259,3 94,3
Дополнительные капиталовложения, тыс. руб. - 4771 - -
Удельные капиталовложения, руб./га 6575,56 1415,65 5159,91 4,6
Металлоемкость, кг/га 0,15 4 - 3,85 - 26,7
В результате проведенных исследований выполнена аппробация беспилотной технологии внесения материалов при возделывания озимого ячменя с полученными данными урожайности на каждой делянке и затратам материалов.
Расчет экономической эффективности использования беспилотной технологии показал, что ее производительность меньше в 4 раза. При использовании данной технологии с дифференцированным внесением удобрений повысилась урожайность озимого ячменя на 3,6 % при уменьшении количества удобрений на 2 %.
Расход горюче-смазочных материалов снизился в 1,4 раза, металлоемкость в 26,7 раза. Дополнительные капиталовложения при использовании наземной технологии составляют 4771 тыс. руб.
В сезоне 2022-2033 гг. на поле площадью 1 га также запланирован сравнительный анализ использования сельскохозяйственных дронов различных производителей и наземных средств механизации при внесении удобрений, гербицидной, инсектицидной, фунгицидной обработках посевов озимого ячменя с определением экономической эффективности.
Полученная технологий будет масштабирована в крупных хозяйствах Краснодарского края и России.
Источники:
1. ГОСТ 34399-2018 Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. - Введ. 2018-12-07. - М.: Стан- дартинформ, 2018. - 12 с.
2. Точное сельское хозяйство: учебник для ВО / Е. В. Труфляк, Н. Ю. Курченко, А. А. Тенеков, В. В. Якушев [и др.]; под ред. Е. В. Труфляка. - Санкт-Петербург: Лань, 2021. - 512 с.
3. Труфляк Е.В. Точное сельское хозяйство: состояние и перспективы / Е.В. Труфляк, Н.Ю. Курченко // Физико- технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: материалы Международной науч.-практ. конф. - Ставрополь: Ставропольский ГАУ, 2017. - С. 288-291.
4. Труфляк Е.В. Точное сельское хозяйство: цифровые технологии в АПК / Е.В. Труфляк, Н.Ю. Курченко // Новые технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности с использованием электрофизических факторов и озона: материалы XII Международной науч.-практ. конф. - Ставрополь: Ставропольский ГАУ, 2018. - С. 136-138.
5. Экономическое обоснование инженерно-технических решений: метод. указания / сост. Ю. К. Кастиди. - Краснодар: КубГАУ 2019. - 50 с.
EDN: UWYRNH
Н.Ю. Усачева - к.э.н., доцент кафедры прикладной информатики и математических методов в экономике, Волгоградский государственный университет, Волгоград, Россия, [email protected],
N.Yu. Usacheva - candidate of economic sciences, associate professor of the department of applied informatics and mathematical methods in economics, Volgograd state university, Volgograd, Russia;
А.А. Усачев - старший специалист информационно-технического отдела, Государственное бюджетное учреждение «ВолгоградОблТехИнвентаризация», Волгоград, Россия, usachev.a.1988@yandex,
A.A. Usachev - senior specialist of the information and technical department, State budgetary institution "Vol-gogradOblTechlnventarizatsiya", Volgograd, Russia.
ОГРАНИЧЕННОСТЬ СУБКОНТРАКТАЦИИ КАК ИНСТРУМЕНТА ПОВЫШЕНИЯ АДАПТАЦИОННЫХ
СВОЙСТВ МАЛЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ В КРИЗИСНЫХ УСЛОВИЯХ THE LIMITATIONS OF SUBCONTRACTING AS A TOOL FOR IMPROVING THE ADAPTIVE PROPERTIES OF SMALL MANUFACTURING ENTERPRISES IN CRISIS CONDITIONS
Аннотация. Целью проведенного исследования является выявление объективных причин, ограничивающих вовлеченность отечественных малых предприятий в производственную кооперацию путем субконтрактации и не позволяющих в полной мере реализовать экономический потенциал этой формы производственной кооперации. Проведенный статистический анализ результатов экономической деятельности малых предприятий Волгоградской области в допандемийный период можно рассматривать как свидетельство того, что, несмотря на существенное внимание и поддержку со стороны государства к этому вопросу, малые производственные предприятия не используют в полном объеме адаптационный потенциал субконтрактации. Для выявления объективных экономических ограничений, испытываемых малыми предприятиями, использованы теоретические методы анализа и синтеза, статистические методы. Сформулирована гипотеза о том, что экономическая природа субконтрактации порождает внутреннее противоречие, ограничивающее распространение субконтрактации, обостряющееся в условиях кризиса и что экономическая природа субконтрактного способа производственной кооперации не позволяет раскрыть ее социальный потенциал без государственного содействия и без государственного стимулирования потенциальных акторов-крупных предприятий.
Abstract. The purpose of the study is to identify objective reasons that limit the involvement of domestic small enterprises in production cooperation through subcontracting and do not allow to fully realize the economic potential of this form of production cooperation. The statistical analysis of the results of the economic activity of small enterprises of the Volgograd region in the pre-pandemic period can be considered as evidence that, despite significant attention and support from the state to this issue, small manufacturing enterprises do not fully use the adaptive potential of subcontracting. Theoretical methods of analysis and synthesis, statistical methods were used to identify objective economic constraints experienced by small enterprises. The hypothesis is formulated that the economic nature of subcontracting generates an internal contradiction that limits the spread of subcontracting, which is aggravated in a crisis, and that the economic nature of the subcontract method of production cooperation does not allow to reveal its social potential without state assistance and without state incentives for potential actors-large enterprises.
Ключевые слова: малое производственное предприятие, адаптационные свойства, контрактор, актор, конкурентное преимущество низшего ранга, конкурентное преимущество высшего ранга, экономическая природа субконтрактации, внутреннее противоречие, отраслевая структура малых предприятий, вовлеченность в производственные кооперационные связи.
Keywords: small manufacturing enterprise, adaptive properties, contractor, actor, lower-rank competitive advantage, higherrank competitive advantage, economic nature of subcontracting, internal contradiction, industry structure of small enterprises, involvement in production cooperative relations.
Потребность в промышленной модернизации отечественной экономики приобретает все более острый характер в условиях неблагоприятной рыночной конъюнктуры. Малые предприятия в наибольшей степени подвержены риску в силу объективно возрастающих требований к объему капитала не только на вхождение в рынок, но и на обеспечение конкурентоспособности производимой продукции. Распространенная среди малых предприятий практика обеспечения конкурентного преимущества низшего уровня, за счет сокращения наемного труда и его интенсификации, в условиях перенасыщения рынка и стремительно меняющихся технологий не приводит к долгосрочной устойчивости предприятия и не повышает его адаптационных свойств в долгосрочном периоде. Кризисные условия побуждают потенциальных субконтракторов создавать конкурентные преимущества низшего ранга, в то время как акторы, реализуя собственные институциональные цели, ожидают предоставления конкурентных преимуществ высшего ранга. В таблице 1 приведено авторское ранжирование конкурентных преимуществ малых предприятий - потенциальных контракторов в соответствии с концепцией конкурнтоспо-собности М. Портера [1].
