CC BY
135
Экономическое обоснование эффективного применения летательных аппаратов в отрасли растениеводства
П.И. Огородников, д.т.н., профессор, В.В. Усик, соискатель, Оренбургский филиал ИЭ УрО РАН
В зоне Южного Урала при производстве зерновых культур сельскохозяйственные организации испытывают серьёзные трудности. Эти проблемы связаны не только с погодно-климатическими аномалиями и значительным сокращением уровня технического потенциала (по отдельным сельскохозяйственным зонам Оренбургской области до 50% от нормативного) [1], но и с увеличивающимися площадями, подверженными заболеваемости сельскохозяйственных культур.
По мнению В.П. Лухменёва, за последние годы посевы пшеницы, в зависимости от условий года, поражаются корневой гнилью на 9—88%, ячменя — на 35—100% и потери урожая зерна достигают 30% [2].
Для пограничных с Республикой Казахстан районов (Первомайского, Ташлинского, Илек-ского и др.) одной из проблем становится практически ежегодное нашествие саранчи. Всё это заставляет по-иному взглянуть на перспективу применения летательных аппаратов при выполнении профилактических работ по посевам сельскохозяйственных культур и борьбе с саранчой.
Если ранее применяемые наземные технические средства по обработке сельскохозяйственных культур стоили значительно меньше, чем аренда и использование летательных аппаратов, то в настоящее время в связи с существенным увеличением их стоимости (опрыскиватели прицепные — VERSATILE PS стоят 850—1635 тыс. рублей, самоходные — VERSATILE SX 275 — 9600 тыс. рублей) можно говорить об их сравнительной соразмерности с использованием последних.
Исследователи выделяют три основных фактора в основе производства сельскохозяйственных культур в агробиоценозе:
1) использование высокопродуктивных и устойчивых к заболеваниям сортов — 25—30%;
2) оптимизацию питания растений с соблюдением всех агротехнических приёмов — 15-20%;
3) эффективную защиту растений — 40-45%.
По самым скромным подсчётам, ежегодно потери урожая в сельскохозяйственном производстве России от вредителей, болезней и сорняков составляют 10—20%, а в годы, благоприятные для развития последних, потери увеличиваются в 2—3 раза, т.е. составляют около половины урожая [3].
Снижение этих потерь путём применения средств защиты растений — одна из важнейших задач, эффективное решение которой могло бы гарантировать полное обеспечение жителей страны сельскохозяйственной продукцией.
Своевременное внесение минеральных удобрений также способствует получению высоких урожаев.
Использование химических удобрений и пестицидов наряду с положительными результатами приводит к серьёзным отрицательным последствиям, которые, в конечном счёте, неблагоприятно сказываются на продуктивности агробиоценозов и всей природной среды. Однако отказаться от применения удобрений и пестицидов, вносимых летательными аппаратами, развитое современное общество не может.
С позиции охраны окружающей среды, выход из создавшегося положения состоит в том, чтобы свести к минимуму отрицательное воздействие химии на сельскохозяйственные культуры, учитывая хрупкость и уязвимость агробиоценоза.
С одной стороны, в управлении агробиоценозами не должно быть штампа, стандарта, строгих регламентов и приёмов. С другой — управление агробиоценозами должно стать областью точных знаний и контролируемых технических действий.
Наибольший интерес в последнее время при обработке сельскохозяйственных культур вызывают малые летательные аппараты (дельталёты, мотодельталёты и др.), которые из-за своего небольшого веса более манёвренны, не требуют специальных площадок для взлёта и посадки, менее дорогостоящие.
На наш взгляд, именно за малой авиацией будущее по применению её в производстве сельскохозяйственных культур при химической обработке и борьбе с саранчой.
Исследования, проведённые в Оренбургской области, показывают, что себестоимость выполняемых работ малыми летательными аппаратами значительно ниже, чем при применении самолётов класса Ан-2. Если учитывать достаточно малую производительность наземного транспорта (опыливатель, опрыскиватель и т.д.), ущерб, наносимый посевам, то целесообразность применения летательных аппаратов очевидна (рис. 1).
Классификации сверхлёгких самолетов, основанные на выделении наиболее характерных признаков, представлены в таблице 1.
Фактически экологически и экономически оправданная потребность в авиационнохимической работе с применением летательных аппаратов по Оренбургской области составляет 250—375 тыс. га (без учёта форс-мажорных видов: борьба с саранчой и кузнечиками). С учётом нового рынка (борьба с колорадским жуком и фитофлорой) на полях индивидуальных хозяйств потребность в авиационно-химических работах возрастает до 550—700 тыс. га.
Распространяемые (рекомендуемые) в последние годы высокоурожайные сельскохозяйственные культуры значительно потеряли сопротивляемость к болезням и вредителям. Поэтому всё более остро встаёт вопрос об эффективной обработке сельскохозяйственных культур от заболеваний и вредителей (саранчи). Наиболее эффективно эту проблему, особенно в чрезвычайных ситуациях, целесообразно решать с помощью обработки посевов летательными аппаратами, применяющими высокоточную и экологически надёжную технологию внесения химических средств защиты с применением современных информационных технологий.
Сравнивая методы внесения химических веществ летательными аппаратами с целью защиты растений и обработку полей наземными средствами, можно отметить следующие преимущества авиационно-химических работ:
— современные высокопроизводительные аппараты позволят в короткий срок обработать большие площади сельскохозяйственных культур;
1. Классификация сверхлёгких самолётов
Схема Моноплан Биплан Утка Тандем
Фюзеляж Ферменный Полумонокоп Монокоп Балочный
Количество мест Одноместный Двухместный Трёхместный -
Двигатель ПД ТВД Дизельный -
Крыло Гибкое Жёсткое подкостное Жёсткое свободно несущее -
Шасси Неубирающееся Убирающееся Поплавки -
Кабина Открытая Закрытая Закрытая с надувом -
Усиление поверхностного
Рис. 1 - Схема воздействия сельскохозяйственной техники на почву и природную среду
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ
— химическая обработка сельскохозяйственных культур летательными аппаратами в разы быстрее, чем наземной техникой;
— авиатехника может работать на сильно увлажнённой почве (особенно в ранневесенний период);
— применение для обработки сельскохозяйственных культур летательных аппаратов не вызывает механических повреждений посевов.
При этом важен и структурный состав оптимального парка летательных аппаратов области, в который должны входить сельскохозяйственные самолёты лёгкого, среднего, тяжёлого классов; мотодельтапланы.
Затраты на выполнение авиационно-химических работ тесно связаны с конфигурацией полей сельскохозяйственных культур.
Поля для проведения авиационно-химических работ существенно отличаются по конфигурации, размерам, длине гона, удалению от аэродрома. На эффективность проведения авиационнохимических работ также влияют такие показатели, как рельеф местности, расположение полей и др. Кроме того, авиационно-химические работы характеризуются выбранным видом обработки (борьба с сорной растительностью и болезнями сельскохозяйственных культур, десикация и дефомация, борьба с вредителями и др.) и методом внесения химикатов.
Технология выполнения авиационно-химических работ на полях заключается в последовательном нанесении параллельных полос химикатов (рис. 2) одним из способов обработки: «челночным» или «нестандартным», «загонным».
Суть «челночного» способа заключается в том, что пилот летательного аппарата проводит отдельные параллельные заходы на обрабатываемый участок включением и выключением сельскохозяйственного оборудования, соответственно, в начале и конце участка. При «загонном» способе участок делится на две равные, последовательно обрабатываемые полосы. Этот способ намного безопаснее и проще «челночного» за счёт уменьшения крена при развороте на повторный заход. Существуют и другие способы обработки посевов. Так, «нестандартный» способ впитал в себя положительные характеристики «загонного» способа, но сохранил и некоторые недостатки «челночного».
Перед началом полёта определяется рациональная длина гона, исходя из конкретных условий расположения поля (в системе одновременно обрабатываемого участка), направление ветра и другие данные. Из практических исследований видно, что выбранная длина гона существенно влияет на производительность летательного аппарата и в целом на затраты обработки поля химикатами.
Рис. 2 - Способы обработки полей при АХР:
а - загонный, б - челночный: 1г - длина гона, м, А - ширина захвата обработки, м
2. Сравнительные данные авиационных и наземных средств по обработке сельскохозяйственных посевов методом опрыскивания с учётом затрат по недопущению ущерба окружающей среде
Показатели Размер- ность Сельско- хозяйственные семена Мотодель- таплан Наземные средства
Производительность га/ч. 100 31 3
Стоимость с аппаратурой руб- 32700000 375000 894000
Приведённая стоимость НКМ и затрат на ООС руб./га 120 36 39
Потребное количество шт. 1000 2100 18900
ПЭР руб./га 16680 2631 1920
КЭР руб./га 3990 252 360
Приведённые эксплуатационные затраты руб./га 207,0 93 555
Суммарные приведённые затраты руб./га 327 141 798
Норма расхода химических веществ на один гектар посевов, с одной стороны, зависит от методов выполнения авиационно-химических работ, с другой стороны, влияет на экономическую эффективность проводимых работ.
Многолетние исследования, проведённые по обрабатываемым полям Оренбургской области, подтверждают необходимость применения летательных аппаратов в отрасли растениеводства. Сравнительные данные приведены в таблице 2.
Необходим экономически обоснованный выбор типа летательного аппарата для проведения работ: самолёт Ан-2 сельскохозяйственного назначения или мотодельталет. Необходимо исследовать, как влияют особенности каждого типа летательного аппарата на экономическую эффективность авиационно-химических работ,
так как они значительно различаются по многим показателям: массе загружаемых химических веществ, рабочей скорости, ёмкости топливных баков, скорости перелёта, времени производственного цикла и тд.
Выполнение всех подготовительных этапов авиационно-химических работ по обработке сельскохозяйственных культур с экономическим обоснованием позволяет использовать для этого летательные аппараты рентабельно.
Литература
1. Огородников П.И. Научно-технический прогресс — основа эффективной реализации инновационных проектов в АПК. Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2009. 228 с.
2. Лухменев В.П. Защита зерновых культур от вредителей, болезней и сорняков на Южном Урале. Оренбург, 2000. 340 с.
3. Бондаренко В.А., Абдрашитов Р.Т., Дибихин К.Ю. и др. Инновационные процессы в авиационно-химических работах — экологический аспект. Оренбург, 1998. 210 с.
