CC BY
100
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
плекса МТС в условиях рынка. Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России: Сб. науч. тр. - СПб., СЗНИИМЭСХ, 2001 - Вып.72 - С.31-37.
2. Прибытков П.Ф., Скробач В.Ф. Безотказность уборочных агрегатов и комплексов. - Л.: Агропромиздат. Ленинград. отд-ние, 1987. - 207 с.
3. Коган Е.А., Востриков Н.А. и др. Определение состава машин для комплексной механизации в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1975. - 288 с.
4. Рябцев Д.П., Вагин Б.И., Сковородин В.Я. Справочник инженера совхоза и колхоза. - Л.: Лениздат, 1982. - 149 с.
5. Новиков В.А., Уваров В.Н. Вероятностные методы решения задач автомобильного транспорта. - М.: Транспорт, 1969. - 136 с.
6. Немцев А.Е. Система технического сервиса в АПК. - Новосибирск: РАСХН Сиб. Отд-ние. СибИМЭ, 2002. - 264 с.
Получено 31.03.2004.
УДК 631.544
В.Н. СУДАЧЕНКО канд. техн. наук;
А.Е. МАРКОВА канд. с.-х. наук;
ТВ. КОЛЯНОВА;
ЮТ. КОЛЯНОВ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ ОВОЩЕВОДСТВА ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИИ
55
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
Показаны наиболее перспективные направления развития овощеводства защищенного грунта Европейского Севера, позволяющие совершенствовать способы и приемы выращивания тепличных овощей, эффективно использовать сырье и природные ресурсы; намечены пути круглогодичного снабжения населения свежими овощами.
В условиях переходного периода в экономике страны на рыночные отношения завоз свежих овощей в районы Севера в полном объеме (норма РАМН - 146 кг овощей на человека, в т.ч. 27 кг овощей защищенного грунта) практически невозможен, поэтому реальным источником свежих овощей является производство их на месте.
Например, доставка овощей в Нарьян-Мар возможна лишь воздушным транспортом, что приводит к удорожанию овощей и недоступности рядовому потребителю. Овощи при длительной транспортировке теряют свежесть, становятся вялыми, поэтому продукция Нарьян-Марского тепличного комбината “Солнышко” пользуется большим спросом у населения. Необходимо, чтобы в Северном регионе намного больше производилось своей продукции, а цены на продукцию были доступными для населения.
Целью работы было обоснование основных направлений развития овощеводства защищенного грунта Европейского Севера для более полного удовлетворения потребности населения региона в свежих овощах.
При разработке концепции ставили следующие задачи:
- определить потребности в свежих овощах жителей Европейского Севера;
- разработать и обосновать основные перспективные направления развития овощеводства защищенного грунта;
- разработать мероприятия, позволяющие обеспечить дальнейшее развитие высокорентабельного производства тепличных овощей;
- разработать механизм реализации основных положений концепции.
Методика исследований заключалась в сборе и анализе информации, характеризующей состояние конструкций и оборудования теплиц, оценку технологий, оценку экономического состояния тепличного овощеводства региона.
56
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
В качестве основного положения концепции приняты следующие пути круглогодового обеспечения населения свежими овощами в условиях Европейского Севера за счет выращивания овощей:
- с ноября по февраль - в безоконных культивационных помещениях и завоза из других регионов;
- с марта по ноябрь - в зимних теплицах, пленочных укрытиях (теплицы, парники), в открытом грунте, за счет частного сектора.
Данные о производстве и потреблении овощей защищенного грунта в областях и республиках
Европейского Севера России в 2001 г. и прогноз производства и потребления овощей до 2010 г. приведены в табл.1.
Таблица 1
Производство и потребление овощей защищенного грунта в областях и республиках Европейского Севера России
Области, республики Среднегодовое потребление овощей защищенного грунта, тыс. т Производство овощей защищенного грунта тыс. т Увеличение производства овощной продукции, %
2001 г 2010 г 2001 г 2010 г
Архангельская обл. 15,8 23,7 9,3 17,8 191
Мурманская обл. 12,5 18,8 6,4 14,1 220
Республика Коми 11,4 17,1 8,6 12,8 140
Республика Карелия 7,7 11,6 3,3 8,7 263
Всего по региону 47,4 71,1 27,6 53,3 193
Разница между среднегодовым потреблением (47,4 тыс. т) и производством тепличных овощей на месте (27,6 тыс. т) говорит об острой необходимости увеличения производства овощей местными предприятиями. К 2010 году производство овощей необходимо увеличить в 1,5-2,0 раза.
По данным Комитета торговли и потребительского рынка Архангельской области стоимость огурцов в октябре - марте превышает их стоимость в августе в 4-10 раз, следовательно, тепличным
57
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
предприятиям необходимо ориентироваться на увеличение продукции в зимние месяцы.
Лишь Архангельская область обеспечивает население свежими овощами собственного производства, возможность же остальных субъектов региона составляет от 7 до 42% (табл. 2).
Потребление овощной продукции превышает ее производство в 1,5-2 раза, что говорит об острой необходимости финансовой поддержки овощеводства защищенного грунта на федеральном и региональном уровнях.
Таблица 2
Обеспечение потребности в овощах населения Европейского Севера России (1995-1998 гг.)
Республика, область Обеспеченность медицинской нормы потребления, % В том числе
за счет собственного производства, % за счет ввоза из других регионов и импорта, %
Северный район 42-44
Республика Карелия 44-46 40 60
Республика Коми 43-46 42 58
Архангельская обл. 39-40 100 -
Мурманская обл. 40-43 7-10 90-93
На Европейском Севере около трети населения занимаются коллективным и индивидуальным садоводством и огородничеством. В частном секторе производится более 70% овощей от общего производства овощей в условиях Северного региона. Овощеводство закрытого грунта владельцев приусадебных хозяйств, садоводов и огородников представлено в основном пленочными теплицами и укрытиями. В целом же в настоящее время защищенный грунт Европейского Севера России представлен зимними остекленными теплицами, пленочными сооружениями и парниками (табл. 3).
Таблица 3
Площади сооружений защищенного грунта Европейского Севера России, га
Область, республика Зимние теплицы Пленочные теплицы Утепленный грунт
58
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Архангельская обл. 25,4 26,8 10,5
Мурманская обл. 25,0 0,5 0,03
Республика Коми 31,6 22,4 0,6
Республика Карелия 13,4 13,0 0,2
Всего по региону 95,4 6,7 11,33
Тепличные комбинаты Европейского Севера построены в 1965-1986 годах. За период эксплуатации конструкции теплиц физически изношены, техническое оборудование изношено и устарело. Увеличение производства овощей в межсезонный период и улучшение снабжения ими населения Северного региона должно решаться на основе комплексной реконструкции и технического переоснащения отрасли в целом. На территории Европейского Севера нет единого подхода к переоснащению тепличных комбинатов. В настоящее время основной задачей развития овощеводства защищенного грунта является энерго-, ресурсосбережение. Разработанные рекомендации по повышению эффективности работы энерго-, ресурсосберегающего оборудования и применяемых технологий помогли бы многим хозяйствам рационально провести техническое и технологическое переоснащение тепличных предприятий.
Совершенствование конструкций теплиц включает:
- применение современных материалов в конструкции
теплиц;
- совершенствование системы обогрева;
- автоматизированное управление микроклиматом;
- внедрение норм полива подкормки растений питательным раствором с температурой 25-27°С.
Теплица является замкнутой термодинамической системой, герметизация является первоочередным условием рационального использования энергии. Тепловые потери в негерметичной теплице могут достигнуть 20-30% и больше.
Данные по эффективности технических приемов совершенствования конструкций культивационных сооружений представлены в табл. 4.
Таблица 4
59
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
Эффективность технических мероприятий совершенствования конструкций культивационных сооружений
Технические приемы Эффект
Замена традиционного стекла на пластиковое покрытие (макралон, плексиглаз) Экономия тепловой энергии 25-30%
Утепление фундамента старых теплиц путем применения пенопласта, синтетических герметиков Экономия тепловой энергии 40-50%
Герметизация ворот и вентиляционных окон резиновыми уплотнителями Экономия тепловой энергии 5-15%
Возобновление замазки на швах остекления Экономия тепловой энергии 5-15%
Двойное остекление торцевых и боковых стен ограждения Экономия тепловой энергии 40%
Многоконтурная система обогрева воздуха Дополнительное тепло до + 8°С
Светоотражающие экраны в рассадном отделении Сокращаются потери световой энергии в окружающее пространство
Система аккумуляции солнечного тепла Дает дополнительное тепло до 55,8-143,3 МДж/м2
Двухслойное пленочное покрытие Экономия тепловой энергии
В районах, где теплицы подвержены постоянным ветровым нагрузкам, использование дорогостоящего материала макролона (лексан, акрил и др.) способствует экономии тепловой энергии на 25-30%.
Утепление фундамента старых теплиц с внутренней стороны подсыпкой древесными стружками или опилками и покрытием пенистым теплоизоляционным материалом с наружной позволяет снизить теплопотери через фундамент до 60% от общих теплопотерь, а герметизация путем применения пенопласта или синтетических герметиков сокращает теплопотери до 40-50%.
Важным положением концепции является освоение новых технологий производства овощной продукции с использованием природных ресурсов, тепла, энергии, обеспечивающих экологическую безопасность окружающей среды.
60
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Освоение малообъемных технологий производства огурца, томата и зеленных культур с использованием местных природных ресурсов включает:
- контейнерную культуру на минеральной вате с капельным поливом;
- использование субстратов из пемзы, торфа, соломенной резки, отходов деревообрабатывающей промышленности (коры, опилок и др.);
- малообъемную технологию с использованием торфоплит;
- биологически активный грунт с микроорганизмами;
- аэропонный способ выращивания тепличных овощей;
- многоярусную перемещаемую систему выращивания тепличных культур и т.д.
Данные об эффективности отдельных технологических приемов энерго-, ресурсосбережения в культивационных сооружениях представлены в табл. 5.
Внедрение малообъемной гидропоники с применением минераловатных субстратов и торфоплит сухого прессования позволяет снизить производственные затраты, урожайность томатов повышается до 30 кг/м2, огурцов в первом обороте - до 40 кг/м2, потребность в субстрате снижается до 20 раз, экономия воды и минеральных удобрений составляет 40%.
Технологии, включающие капельный полив и автоматическое регулирование микроклимата, позволяют снизить расход воды и удобрений почти в 2 раза, субстрата - в 10 раз. Значительно снижаются затраты труда (20-34%) по сравнению с обычной гидропонной культурой.
Технология выращивания овощей на субстратах из отходов деревообрабатывающей промышленности - древесной коры, опилок, гидролизного лигнина с добавками органических удобрений позволяет в условиях Европейского Севера получать урожайность овощей выше 25 кг/м2 и обеспечивает получение экологически чистого продукта. Использование биологически активного грунта с микроорганизмами для теплиц повышает урожайность на 10-15%.
Таблица 5
Эффективность отдельных технологических приемов энерго-, ресурсосбережения в культивационных сооружениях
61
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
Технологические приемы Эффект
Малообъемная гидропоника Экономия воды и минер. удобрений на 40%; потребность в субстрате снижается в 20 раз.
Автоматическое регулирование микроклимата, капельный полив Экономия воды и удобрений в 2 раза, субстрата - в 10 раз; затраты труда снижаются на 20-34%
Многоярусная перемещаемая система посадки растений Использование полезной площади повышается на 70%
Использование отходов деревообрабатывающей промышленности Экономия дорогостоящего субстрата, получение экологически чистого продукта
Аэропонный способ выращивания Снижение затрат труда в 1,5-2,2 раза
Подача СО2 от собственных котельных и автоматизация процесса Повышение урожайности в 2 раза
Многоярусная перемещаемая система выращивания овощных культур в теплицах улучшает на 70% использование площади теплицы, снижаются затраты на обогрев, уменьшается удельный расход топлива по сравнению с обычной культурой.
В результате постоянного проведения в тепличном овощеводстве энергосберегающей политики можно обеспечить не менее 30% прироста потребности тепличных хозяйств в энергии, из них 10% прямой экономии в результате борьбы с расточительством, 10% - за счет технических и организационных мероприятий, требующих затрат, которые окупаются в короткие сроки (около 2-4 лет). Дальнейшая экономия энергоресурсов требует серьезной технической и технологической перестройки и является весьма капиталоемкой. Только последовательное проведение в жизнь энерго-, ресурсосберегающей политики может привести к снижению расхода энергоресурсов на единицу продукции.
В табл. 6 представлены данные по энергетическим затратам при производстве овощей по различным технологиям в тепличных хо-
62
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
зяйствах Архангельской области (малообъемная культура, грунт с капельным поливом и грунт с поливом дождеванием).
Таблица 6
Энергетические затраты по технологиям выращивания овощей защищенного грунта (МДж/м2)
Затраты Технология
МОК* Грунт, дождевание Грунт, капельный полив (огурец)
Технические 10,73 8,89
средства 10,12 8,29 8,76
Электроэнергия 137,92 140,04
137,30 139,07 138,6
Тепло 5062640,0 5062640,0 5062640,0
5104480,0 5104480,0
Пар - 209200,0 209200,0
- 209200,0
Семена 0,20 0,20 0,20
0,04 0,04
Минеральные 40,46 57,80
удобрения 94,47 122,81 49,13
Пестициды 0,20 0,22 0,22
0,22 0,25
Живой труд 97,13 97,64 96,92
105,18 105,69
Итого 5062926,64 5272144,80 5272133,83
5104827,33 5314056,14
Примечание. * МОК - малообъемная культура.
В числителе приведены данные по культуре огурца, в знаменателе - по культуре томата.
Наименьшие энергетические затраты 5062926,64 и 5104827,33 МДж/м2 приходятся на малообъемную технологию производства томата и огурца.
Использование новых приемов стимулирования тепличных растений включает:
63
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
- применение системы “плант-сервант” выращивания огурца и томата на минеральной вате с трубами для питания и подачи CO2 к кубикам с растениями в пластиковых желобах;
- подачу CO2 от собственных котельных с повышением его уровня в теплице до 0,2%;
- формирование растений томата способом “лейринг”;
- использование пчел и шмелей для опыления растений;
- стимулирование роста и развития растений регуляторами роста.
Технология выращивания огурца и томата по системе “плант-сервант” обеспечивает экономию питательного раствора на 25%, затраты труда на обслуживание сокращаются в 3 раза.
Автоматизация процессов подачи CO2 растениям позволяет повысить урожайность овощей в теплицах в 2-3 раза.
Эффективным способом формирования томата является “лейринг” в продленном культурообороте, что позволяет получать урожайность до 30-40 кг/м2. Выращивание томата по этой схеме требует дополнительных трудозатрат, но увеличение урожая снижает показатель трудоемкости на 20-25%.
Стимулирование роста и развития растений достигается путем использования таких регуляторов роста в рассадном периоде как ми-вал, декстрел, фетил, ивин, крезапин.
Начало цветения ускоряется на 3-4 дня, завязывание плодов на 4-5 дней, а сбор урожая увеличивается до 12-20%. Эффективным агротехническим приемом, повышающим завязываемость плодов, является использование для опыления растений пчел и шмелей.
Одним из важных положений концепции является подбор ассортимента овощных культур защищенного грунта в условиях Европейского Севера включающего:
- подбор овощных культур для тепличных культурообо-
ротов;
- высокую технологичность сортов;
- адаптивность культур к местным условиям;
- высокую урожайность культуры.
Наиболее трудоемкая операция при возделывании культуры -сбор зрелых плодов. Повышение производительности труда можно достигнуть только за счет более редких сборов, например, один раз в 7-10 дней и сбора плодов кистями. Для этого плоды томата должны
64
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
иметь высокую плотность, хороший биохимический состав, способность к длительному хранению.
Недостаточный уровень солнечной радиации в осенне-зимний период сказывается на развитии генеративных органов томата. Поэтому сорта томата, создаваемые для зимних теплиц, обязательно должны иметь высокую адаптацию к условиям пониженной освещенности, устойчивость к относительной влажности воздуха, повышенной концентрации солей, устойчивость к корневым гнилям, оливковой пятнистости и другим болезням. Желательна также устойчивость к стрессовым ситуациям среды произрастания.
Тепличные хозяйства Европейского Севера используют сорта и гибриды томата и огурца в основном голландской селекции: томат -Рианто, Вирантос, Ресенто, Траст, Сидония, Ультима, Роматос. Из сортов российской селекции - томат Красная Стрела, огурец Стелла, Аэлита, Эстафета. Небольшие площади защищенного грунта заняты под перцем, баклажаном, зеленными культурами.
Рентабельность производства зависит не только от технологического и технического оснащения тепличного хозяйства, но и от организации реализации овощной продукции. Одним из перспективных направлений в организации реализации овощной продукции является организация оптовых рынков и проведения аукционов. Это позволит снизить затраты производителя на организацию реализации продукции.
Методы реализации овощной продукции в условиях Северного района Европейской России включают:
- реализацию через сеть собственных магазинов, ларьков, без посредников;
- через оптовые рынки;
- путем переработки (консервирование, сушка, квашение, соление) овощной продукции на собственных предприятиях.
Переработка овощной продукции позволяет обеспечить более полноценное питание населения в течение года, особенно в районах, где производство этой продукции затруднено или невозможно.
Заслуживает внимания хранение продукции в холодильных камерах с использованием метода эффективного замораживания и метода дегидратации овощей, замораживание при температуре -30°С и -150°С. Качество продукции сохраняется в течение 12 месяцев. Высокая питательная ценность (до 100%) сохраняется при переработке
65
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2004. Вып. 76.
овощной продукции путем в порошкообразные смеси для напитков на натуральной основе.
Источниками финансирования реализации концепции должны
стать:
- средства финансирования фундаментальной науки;
- средства субъектов региона;
- дотации федерального бюджета;
- льготный кредит;
- средства инвесторов.
Реализация основных положений концепции развития овощеводства защищенного грунта Европейского Севера России будет способствовать приостановке снижения рентабельности производства тепличных овощей, восстановлению урожая до объемов 1991 года и обеспечению занятости населения, сохранению высококвалифицированных кадров.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Методика районирования территорий для управления формированием трудовых ресурсов в Северных регионах. - Апатиты. РАН. 1996.
2. Судаченко В.Н. Особенности и перспективы развития овощеводства в культивационных сооружениях на Севере России //Проблемы развития и научное обеспечение агропромышленного комплекса северных регионов России: Сборник материалов научной сессии, Архангельск, 28-30 июля 1999. - М., РАСХН 1999. - С 38-48.
3. Энергетическая оценка технологий в земледелии (методические рекомендации). - СПб.: ОНЗ РАСХН, 1994. - 30 с.
4. Концепция развития электрификации сельского хозяйства России (МСХ РФ, МЭ РФ, РАСХН, ВИЭСХ). - М., 2001.
Получено 31.03.2004.
УДК 65:631.3 М.С. СУКИАСЯН
66
