CC BY
16
21. Rakutko S.A., Rakutko E.N., Vaskin A.N., Gorbatenko N.A., Zabodaev D.P., Yakovenko N.I. Primenenie izmeritelya SSM-200 dlya operativnogo opredeleniya soderzhaniya hlorofilla v list'yah rastenij svetokul'tury [Rapid estimation of leaf chlorophyll content in indoor plant lighting by portable CCM-200 meter]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstvaprodukcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No. 92: 18-25. (In Russian)
22. Ivanov V.P., Ivanov YU.V., Marchenko S.I., Kuznecov Vl.V. Ispol'zovanie indeksov fluktuiruyushchej asimmetrii lista berezy povisloj dlya diagnostiki sostoyaniya fitocenozov v usloviyah tekhnogennogo zagryazneniya [Application of fluctuating asymmetry indexes of silver birch leaves for diagnostics of plant communities
under technogenic pollution]. Fiziologiya rastenij. 2015. Vol. 62. No. 3: 368-377 (In Russian)
23. Haboudane D., John R., Millera J.R., Tremblay N., Zarco Tejada P.J., Dextraze L. Integrated narrow-band vegetation indices for prediction of crop chlorophyll content for application to precision agriculture. Remote Sensing of Environment. 2002. No. 81: 416-426.
24. Andrianova Yu.E., Tarchevskij I.A. Hlorofill i produktivnost' rastenij [Chlorophyll and plant productivity]. Moscow: Nauka, 2000: 135 (In Russian)
25. Voronina O.E., Efimcev E.I., Tatarinova T.A. Pigmentnyj apparat rastenij v usloviyah antropogennogo vozdejstviya [Pigment apparatus of plants under anthropogenic impact]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa. Lesnoj vestnik. 1999. No. 2: 82 (In Russian)
26. Neverova O.A. Primenenie fitoindikacii v ocenke zagryazneniya okruzhayushchej sredy [Phytoindication in assessing of environmental pollution]. Biosfera. 2009. Vol. 1. No. 1: 82-92. (In Russian)
27. Protasova N. N. Svetokul'tura kak sposob vyyavleniya potencial'noj produktivnosti rastenij [Plant growing under artificial lighting as a way to identify the potential productivity of plants]. Fiziologiya rasteni, 1987. Vol. 34, No. 4: 812-822. (In Russian)
28. Ustyuzhanina O.A., Sokolova L.A. Izmenenie koefficienta fluktuiruyushchej asimmetrii rastenij kartofelya pri primenenii agrotekhnicheskih priemov, ne narushayushchih stabil'nost' razvitiya kul'tury [Changes in fluctuating asymmetry coefficient of potato plants caused by applying agrotechnical methods not affecting the crop's stability of development]. Problemy regional'noj ekologii. 2014. No. 5: 136-139. (In Russian)
УДК 631.17:631.95
ПОКАЗАТЕЛИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОИЗВОДСТВА
ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА
Добринов А.В., канд. техн. наук Сухопаров А.И., канд. техн. наук
Джабборов Н.И., д-р техн. наук
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт- Петербург, Россия
В статье представлен обзор существующих методов оценки технологий и технических средств производства продукции растениеводства. В качестве критериев оценки рассматривались экономические, энергетические и экологические показатели, а также учитывалось качество производимой продукции. Анализ технологий и технических средств и обобщение критериев их оценки позволило сформировать номенклатуру (систему) показателей эффективности и экологической безопасности технологий и машин для производства продукции растениеводства. Представленные в статье показатели служат основой для создания (формализации) общего алгоритма расчета и разработки методики формирования машинных технологий органического производства продукции растениеводства.
Ключевые слова: критерий, оценка, экологическая безопасность, растениеводство, агроэкосистема.
Для цитирования: Добринов А.В., Джабборов Н.И., Сухопаров А.И. Показатели оценки эффективности и экологической безопасности технологий и технических средств производства продукции растениеводства // АгроЭкоИнженерия. 2022. № 3 (112). С.39-50
INDICATORS FOR ASSESSING THE EFFICIENCY AND ENVIRONMENTAL SAFETY OF TECHNOLOGIES, MACHINES AND EQUIPMENT FOR CROP PRODUCTION
A.V. Dobrinov, Cand. Sc. (Engineering), N.I. Dzhabborov, DSc (Engineering), A.I. Sukhoparov, Cand. Sc (Engineering)
Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) -branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
The article presents an overview of existing assessment methods of technologies, machines and equipment for crop production. The assessment criteria were economic, energy, and environmental indicators as well as the product quality. An analysis of technologies and technical means and a generalization of their assessment criteria allowed forming a nomenclature (system) of indicators, which would prove the efficiency and environmental safety of crop cultivation technologies and machines. These indicators are the basis for the creation (formalization) of a general algorithm for calculating and developing a methodology for the formation of machine technologies for organic crop production.
Key words: criterion, assessment, environmental safety, crop production, agroecosystem
For citation: Dobrinov A.V., Dzhabborov N.I., Sukhoparov A.I. Indicators for assessing the efficiency and environmental safety of technologies, machines and equipment for crop production. AgroEkoInzheneriya. 2022. No. 3(112): 39-49 (In Russian)
Введение общей стабильности и результативности в
Как известно, современные аграрном секторе экономики при агротехнологии подразумевают повышение существующих разнообразных эколого-
40
экономических условиях, что в свою очередь должно обеспечить полную безопасность продовольственного рынка нашей страны.
При изучении вопросов
совершенствования сельскохозяйственных технологий, не уделяется достаточного вниманиям вопросам, связанным с задачами эффективного использования имеющихся природных и антропогенных ресурсов, а также сохранения и воспроизводства почвенного плодородия.
Конечной целью улучшения агротехнологий является общее снижение совокупных затрат при производстве сельскохозяйственной продукции с заданными качественными
характеристиками с обязательным обеспечением сохранения почвенного плодородия и минимизации негативных последствий на окружающую среду.
Все внедряемые машинные
агротехнологии должны отвечать
четким требованиям:
1) сохранение почвенного плодородия, снижение негативного воздействия на окружающую среду;
2) ведение научно-обоснованных севооборотов, их биологизация;
3) применение современных высокоурожайных сортов и гибридов;
4) снижение энергоемкости технологических операций при возделывании сельскохозяйственной культуры, оптимизация их количества;
5) использование энергоэффективных и многофункциональных МТА;
6) использование ресурсосберегающих приемов (обработка почвы посев, уход, уборка, транспортировка и хранение) при производстве сельскохозяйственной продукции;
7) эффективное и безопасное применение химических средств защиты растений, диференцированное применение удобрений и мелиорантов;
Формирование машинных
технологий производства продукции растениеводства для конкретных условий возделывания сельскохозяйственных
культур должно базироваться принципах, представляющих собой наиболее общие и фундаментальные положения теории и практики разработки перспективных технологий производства
сельскохозяйственной продукции в различных зонах земледелия.
Основываясь на системе критериев оценки эффективности, качества и экологической безопасности
существующих технологий производства сельскохозяйственной продукции, создание новых машинных технологий производства продукции растениеводства следует вести исходя из сформулированных научных принципов [1]:
принцип обеспечения экологической безопасности отражает экологический баланс машинных технологий
органического производства продукции растениеводства в конкретной
агроэкосистеме и предусматривает наименьшее отрицательное воздействие на окружающую среду;
принцип обеспечения энергоэкономической эффективности отражает экономию производственных затрат и энергии как в технологических процессах, так и всей технологии производства органической продукции и повышение коэффициента полезного действия применяемых технических средств и технологических материалов;
принцип обеспечения качества производимой продукции отражает совокупность основных свойств
производимой продукции (безопасность,
экологичность, сохраняемость,
эргономичность, эстетические свойства);
принцип обеспечения рационального управления полевым севооборотом с использованием цифровых технологий -отражает рациональное управление технологическим процессом в полевом севообороте на основе цифровизации, при использовании которой различные взаимосвязанные блоки электронной системы, должны обеспечить непрерывный контроль, анализ управляющих
воздействий на технологический процесс, и соответственно качество проводимых операций.
Исходя из рассмотренных принципов при оценке технологии целесообразно применить сравнительно эталонный метод или метод аналогий, который подразумевает изучение, а затем сравнение двух (разных) технологий, так как в ряде сельскохозяйственных предприятий может использоваться несколько технологий возделывания сельскохозяйственной культуры с различной степенью ресурсосбережения.
Также общеизвестным методом является системный метод [2]. Проектирование и управление технологией представляет собой научно обоснованное предвидение большого и взаимно увязанного комплекса технологических, технических, организационных
мероприятий и их экономически наиболее выгодное осуществление. При этом на этапах возделывания и уборки сельскохозяйственных культур важно изначально выбрать сорт, технологию возделывания, определить наилучшие сроки выполнения каждой технологической операции, обеспечить оптимальные условия роста и развития растений, минимальные затраты труда, средств и энергии. Метод позволяет провести оптимизацию процессов при
стимулировании полезных и уменьшении вредных эффектов.
Кроме того, нельзя обойти вниманием методы прогнозирования, так как неверный прогноз может привести к тяжелым последствиям в перспективе, не ощущаемым в начальный период. Из популярных можно выделить метод «Дельфи» [3], суть которого в том, что с помощью серии последовательных действий (опросов, интервью, мозговых штурмов) можно получить необходимый консенсус при нахождении верного решения.
При анализе методов оценки технологий и технических средств производства продукции растениеводства заслуживает внимание методика оценки ресурсосбережения в технологиях возделывания зерновых культур [4]. В методике рассчитываются затраты материальных ресурсов: на обработку почвы и уход за посевами, удобрения, пестициды, семена и т.п.
Расчет по ресурсосбережению проводится с помощью энергетической оценки, которая, в сравнении с экономической, более объективна из-за отсутствия негативного влияния механизма ценообразования, связанного с постоянно меняющимися курсами валют, стоимостью ГСМ, машин и оборудования и техники, СЗР, семян, удобрений.
В качестве критерия оценки энергетической эффективности технологий возделывания сельскохозяйственных
культур исследователями [4, 5] предлагается использовать коэффициент энергетической эффективности Ке, который определяется, как отношение
энергосодержания урожая к
энергетическим затратам на его производство:
Ке = ЕУ,
е Ес
(1)
где Еу
энергетическая ценность
урожая, МДж;
Ес - суммарные энергетические затраты, МДж.
В свою очередь, энергетическая ценность урожая Еу рассчитывается следующим образом [6]: Еу = У Ку, (2)
где У - урожайность
сельскохозяйственной культуры, ц/га;
Ку - энергетический эквивалент 1 ц основной продукции, МДж.
В работе [7] экономическую оценку технологий и технологических комплексов возделывания сельскохозяйственных
культур проводят поэтапно: формируют модель технологических процессов возделывания сельскохозяйственных
культур, с вариантами реализации типовых технологий и их выбором; определяют состав рациональных комплексов машин для реализации типовых технологий применительно к конкретным условиям и формам хозяйствования; рассчитывают показатели экономической эффективности механизированных технологий
возделывания культур и выбирают наиболее эффективные варианты ее реализации.
В качестве обобщенного
экономического показателя эффективности технологий рассматривается критерий, отражающий уровень относительной урожайности культуры при осуществлении технологии, приведенный к ее относительной удельной затратности:
У
Г) _ Уп
Вп - ~Т
Зт
(3)
где Вп - выход продукции, т/тыс. руб;
Уп - урожайность, т/га;
Зт - затраты на технологию, тыс.
руб/га.
Данный показатель позволяет оценить количество получаемой продукции на каждый вложенный рубль в технологию ее производства.
Экологичность технологии, ее влияние на деградацию или восстановление продуктивности пашни, может быть описана частными критериями, в основе которых заложены показатели уровня водной и ветровой эрозии, засоления, кислотности, переуплотнения,
дегумификации, загрязнения почв токсичными веществами как следствие экстенсивного хозяйствования и
техногенеза и т.д.
Межгосударственным стандартом1 предусмотрена следующая номенклатура показателей экономической оценки сельскохозяйственной техники, к которой относят:
- экономические показатели на выполнение единицы 1-го вида работы включая затраты труда, прямые эксплуатационные затраты и совокупные затраты денежных средств;
- показатели ресурсосбережения включая совокупные затраты денежных средств на годовой фактический объем работы новой j -й техники, выполняемый на ьм виде работы, на выполнение годового условного объема ьго вида работы;
- показатели сравнительной экономической эффективности включая годовую экономию совокупных затрат денежных средств в сравнении с аналогом, снижение себестоимости ьго вида работы,
1ГОСТ 34393-2018 Межгосударственный стандарт «Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки». Дата введения 2019.09.01
срок окупаемости капиталовложении, снижение потребности в обслуживающем персонале и в моторном топливе (электроэнергии, газе).
В работе [8] для выбора наилучшей технологии производства
сельскохозяйственной культуры из числа альтернативных, предложена методика, в которой на первой стадии производится выбор технологий с использованием метода бинарных решающих матриц, затем сравниваются выбранные технологии на основе многокритериальной экономико-математической модели, после чего дается анализ и выбор экономически эффективной технологии с использованием матричной модели.
Целевой функцией является нахождение наибольшей суммы бинарных показателей технологии ау.
О] = £ а^ —» тах ,
(4)
где i - критерий оценки; а ] - рассматриваемая технология.
Достоинство этой системы выбора в том, что матрицы решений охватывают большую часть встречающихся на практике технологий и критериев выбора. Модель может быть воплощена в виде базы данных.
В работе [9] даны результаты исследований по уточнению системы показателей оценки эффективности освоения технологий производства продукции по отдельным подотраслям и в целом по отрасли растениеводства. Предложен интегральный (обобщенный) показатель эффективности, позволяющий получить комплексную наглядную сопоставимую оценку применения технологии по уровню интенсивности с использованием единичных показателей
где Wi - значения весовых коэффициентов соответствующих
нормализованным единичным показателям
ф;
qi - нормализованные значения соответствующих единичных показателей (затраты труда, расход топлива,
урожайность и др.).
Межгосударственным стандартом2 установлена номенклатура экологических показателей и методов их определения при испытании машинных технологий производства продукции растениеводства.
Экологическими показателями
оценки машинных технологий, являются: разрушение почвенного слоя рабочими органами машин; загрязнение окружающей среды выбросами вредных веществ двигателями; содержание в почве органического вещества; пестицидов; удобрений, неравномерность их
распределения.
Существуют частные показатели, которые также являются значимыми при экологической оценке технологий [10, 11]: буксование движителей энергетического средства, истирание металла рабочих органов о почву за срок амортизации орудия.
В исследовании [12] поэтапно описана методика экологической оценки сельскохозяйственных технологий и техники: проводится анализ
технологического процесса технологии или технического средства, затем определяются места вероятного взаимодействия с компонентами окружающей среды, составляется перечень всех потенциальных
ГОСТ 34363-2017 Межгосударственный стандарт «Машинные технологии производства продукции растениеводства. Методы экологической оценки». Дата введения 2019.06.01.
видов негативного воздействия на почву, атмосферный воздух; обосновываются нормативные допустимые показатели для каждого вида негативного воздействия, характерные разрабатываемой технологии или техническому средству на окружающую среду.
Затем рассчитываются
относительные показатели видов негативного воздействия для технологии или технического средства, в соответствии с выражением:
' ^1 баз'
(6)
где Р1 - величина 1-го единичного фактического показателя анализируемой технологии или технического средства;
Р{баз - величина 1-го единичного показателя нормативного или показателя базовой технологии или технического средства.
Комплексный экологический
показатель технологии или технического средства находят с помощью частных обобщенных экологических показателей по видам воздействий и их коэффициентов весомости:
Киз=Е^ ^Ъ) , (7)
где к] - частный обобщенный экологический показатель по ]-му виду оценки;
Ь - коэффициент весомости частного обобщенного экологического показателя по j -му виду оценки;
т - количество видов оценок.
Для определения уровня качества получаемой сельскохозяйственной
продукции кроме экологической безопасности используют в качестве показателей эффективности технологии признаки, определяемые
органолептическими методами, например: вкус, форма, цвет, запах и др. Также для оценки качества используются
количественные параметры, составляющие основу показателей качества. Показатель качества - это количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции. Основные показатели качества сельхозпродукции (например, картофель3, сено и сенаж4, свекла5) представлены соответствующими
нормативными материалами.
Материалы и методы
При проведении исследований применялись аналитические методы и обобщения результатов, полученные различными авторами, посвященных проблеме разработки технологий возделывания сельскохозяйственных
культур, оценке и прогнозирования экологической их безопасности.
Целью исследований является анализ и выявление наиболее значимых показателей оценки эффективности и экологической безопасности технологий и технических средств для производства продукции растениеводства.
Объектами настоящих исследований являлись методы и показатели,
3 ГОСТ 7176-2017 Межгосударственный стандарт. Картофель продовольственный. Технические условия. Дата введения 2017.07.01.
4 ГОСТ Р 55452-2021 Национальный стандарт РФ. Сено и сенаж. Общие технические условия Дата введения 2022.01.01.
5 ГОСТ 32285-2013 Межгосударственный стандарт. Свекла столовая свежая, реализуемая в розничной торговой сети. Технические условия. Дата введения 2015.01.01.
обеспечивающие оценку эффективности и экологической безопасности машинных технологий и техники производства продукции растениеводства.
Результаты и обсуждение
В результате обобщения научных публикаций оценки технологий и технических средств по различным критериям в соответствии с разработанными научными принципами
формирования машинных технологий органического производства продукции растениеводства сформирована
номенклатура показателей эффективности и экологической безопасности технологий и машин производства продукции растениеводства в агроэкосистемах с целью разработки алгоритма расчета показателей оценки эффективности и экологической безопасности технологий (таблица 1)
Таблица 1
Номенклатура показателей оценки эффективности и экологической безопасности технологий и технических средств производства продукции растениеводства
п/п Принципы формирования машинных технологий производства продукции растениеводства Показатели оценки эффективности и экологической безопасности технологий и технических средств производства продукции растениеводства
1 Принцип обеспечения энерго-экономической эффективности 1 Совокупные затраты денежных средств, НДЕ/ед. наработки, в том числе: затраты на оплату труда, затраты на ГСМ (электроэнергию, газ), затраты на ремонт, техническое обслуживание техники, амортизационные отчисления, затраты на вспомогательные материалы. 2 Затраты труда, чел.-ч/ед. наработки. 3 Суммарные энергетические затраты, МДж. 4 Энергетическая ценность урожая продукции, МДж.
2 Принцип обеспечения качества производимой продукции 1 Для зерновых культур: внешний вид, цвет и запах, вкусовые качества; влажность продукции, %; содержание сорных примесей, %; зараженность вредителями. 2 Для картофеля и овощей: внешний вид (сортовая чистота, %), цвет и запах, вкусовые качества; размер; внутреннее строение; наличие механических повреждений, посторонней примеси, зараженности болезнями. 3 Для травяных кормов: состояние, цвет, запах, консистенция; содержание вредных и ядовитых растений, %; наличие посторонних примесей; содержание сырого протеина, клетчатки, золы, г/кг сухого вещества (СВ), аммиачного азота, %; содержание сухого вещества, г/кг; содержание обменной энергии, МДж/кг СВ. 4 Содержание основных химических загрязнителей в
продукции растениеводства, мг/кг (СанПиН).
3 Принцип обеспечения экологической безопасности 1 Разрушение почвенного слоя рабочими органами машин: изменение содержания эрозионно опасных частиц, %; уплотнение почвы, г/см ; максимальное давление движителей на почву, МПа; буксование движителей энергетического средства, %. 2 Истирание металла рабочих органов о почву за срок амортизации орудия, % от первоначальной массы. 3 Загрязнение окружающей среды выбросами вредных веществ двигателями тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин: экологический ущерб, руб. 4 Содержание в почве пестицидов, мг/кг почвы. 5 Содержание в почве удобрений (макрохимические, микрохимические), мг/кг. 6 Неравномерность распределения в почве (на поверхности) удобрений, %;. 7 Содержание органического вещества в почве, %. 8 Содержание в почве ^О, %.
4 Принцип обеспечения рационального управления полевым севооборотом на основе использования цифровых технологий 1 Комплексный показатель оценки экологической безопасности технологии. Отдельные показатели, характеризующие устойчивость технологии: - динамика изменения уплотнения почвы (оценка роли севооборота в улучшении почвы); - изменение содержания эрозионно-опасных частиц (оценка эрозионной устойчивости почвы); - степень засоренности посевов сорняками, вредителями и зараженности болезнями (фитосанитарная эффективность севооборота).
Выводы
Большинство используемых в отечественном земледелии агротехнологий обладают повышенной энергоемкостью, и оказывают негативное воздействие на окружающую среду. В условиях высоких цен на горюче-смазочные материалы, сельскохозяйственную технику и запасные части, удобрения и пестициды, необходимо переходить на ресурсосберегающие экологически эффективные технологии, основанные на наибольшем использовании почвенно-климатического потенциала
местности, научно обоснованном
использовании севооборотов,
одновременном выполнении нескольких технологических операций, внесении оптимальных доз минеральных удобрений, мелиорантов и средств защиты растений.
Анализ современных методов оценки технологий и технических средств производства продукции растениеводства в существующих агроэкосистемах на основе рассмотренных научно обоснованных подходов применения агротехнологических приемов, снижения себестоимости производимой продукции,
энергосбережения, а также минимизации
негативных последствий на окружающую среду, представленных в статье, позволил установить номенклатуру основных показателей оценки эффективности и экологической безопасности технологий и технических средств, которые будут способствовать экономии используемых ресурсов, наиболее эффективному использованию имеющегося природного потенциала, материальных и денежных
ресурсов сельхозтоваропроизводителей, экологической безопасности произведенной продукции.
Использование предлагаемых
показателей в качестве критериев оценки в дальнейшем позволит формализовать общий алгоритм расчета и разработать методику формирования машинных технологий органического производства продукции растениеводства.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Джабборов Н.И., Максимов Д.А., Добринов А.В. Научные принципы формирования машинных технологий производства продукции растениеводства // АгроЭкоИнженерия. 2022. № 1(110). С.102-120.
2. Скороходов А.Н. Системный подход к моделированию технологических и производственных процессов в растениеводстве // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2010. № 2(41). С. 44-47.
3. Метод Дельфи [электронный ресурс]. Режим доступа: https://ш.wikipedia.org/wiki/Метод_Дельфи (дата обращения 27.09.2022)
4. Гостев А.В., Пыхтин И.Г., Нитченко Л.Б., Плотников В.А., Гапонова Н.П. Теоретические основы эффективного применения современных ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур. Курск: ФГБНУ ВНИИЗиЗПЭ, 2016. 87 с.
5. Методика энергетического анализа технологических процессов в сельском хозяйстве. М.: ВИМ.1995. 95 с.
6. Методология и методика энергетической оценки агротехнологий в агроландшафтах. М.: РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. 2007. 21 с.
7. Несмиян А.Ю., Черемисин Ю.М. Технологии и средства механизации сельскохозяйственного производства: учебное пособие. Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт, ФГБОУ ВО Донской ГАУ, 2017. 185 с.
8. Ткаченко В.В., Ткаченко Н.А., Сафьянова В.В. Методика многокритериальной комплексной оценки и выбора технологии возделывания сельскохозяйственных культур // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016. №123. С. 1639-1657 DOI: 10.21515/1990-4665-123-112
9. Морозов Ю.Л. Уточненная система показателей (индикаторов) оценки эффективности технологий производства продукции растениеводства // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2015. №. 86. С. 6-19.
10. Черников О.Н., Быченин А.П. Влияние режимов буксования колесного движителя энергетического средства МТА на физические свойства почвы // Известия Самарской гос. с.-х. академии. 2018. № 4. С. 44-49.
11. Джабборов Н.И., Семенова Г.А. Классификация критериев оценки экологической безопасности технических средств в растениеводстве // АгроЭкоИнженерия. 2022. № 1 (110). С. 84-102.
12. Афанасьев, В.Н., Максимов Д.А., Афанасьев А.В. Основные положения методики экологической оценки сельскохозяйственных технологий и техники // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2009. №. 81. С. 20-25.
REFERENCES
1. Dzhabborov N.I., Maksimov D.A., Dobrinov A.V. Nauchnye printsipy formirovaniya mashinnykh tekhnologii proizvodstva produktsii rastenievodstva [Science concepts for designing machine technologies of crop production]. AgroEkoInzheneriya. 2022. No. 1(110):102-120 (In Russian)
2. Skorokhodov A.N. Sistemnyi podkhod k modelirovaniyu tekhnologicheskikh i proizvodstvennykh protsessov v rastenievodstve [The system approach to modelling of the technological and flow processes in plant growing]. Vestnik FGOU VPO MGAU. 2010. No.2 (41): 44-47 (In Russian)
3. Metod Del'fi [Delfi method]. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Metod_Derfi (assecces 27.09.2022) (In Russian)
4. Gostev A.V., Pykhtin I.G., Nitchenko L.B., Plotnikov V.A., Gaponova N.P. Teoreticheskie osnovy effektivnogo primeneniya sovremennykh resursosberegayushchikh tekhnologii vozdelyvaniya zernovykh kul'tur [Theoretical foundations for the effective application of modern resource-saving technologies for the cultivation of grain crops]. Kursk: FGBNU VNIIZiZPE, 2016. 87 p. (In Russian)
5. Metodika energeticheskogo analiza tekhnologicheskikh protsessov v sel'skom khozyaistve [Methodology for energy analysis of technological processes in agriculture]. Moscow: VIM.1995. 95 p. (In Russian)
6. Metodologiya i metodika energeticheskoi otsenki agrotekhnologii v agrolandshaftakh [Methodology and methods for the energy assessment of agricultural technologies in agricultural landscapes]. Moscow: RGAU-MSKhA named after K.A. Timiryazev. 2007. 21 p. (In Russian)
7. Nesmiyan A.Yu., Cheremisin Yu.M. Tekhnologii i sredstva mekhanizatsii sel'skokhozyaistvennogo proizvodstva: uchebnoe posobie [Technologies and means of mechanization of agricultural production: textbook]. Zernograd: Azovo-Chernomorskii Engineering Institute, FGBOU VO Donskoi SAU, 2017. 185 p. (In Russian)
8. Tkachenko V.V., Tkachenko N.A., Safyanova V.V. Metodika mnogokriterial'noi kompleksnoi otsenki i vybora tekhnologii vozdelyvaniya sel'skokhozyaistvennykh kul'tur [Methods of multicriterial comprehensive assessment and selection of the technology for growing crops]. Politematicheskii setevoi elektronnyi nauchnyi zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2016. No.123: 1639-1657 (In Russian) DOI: 10.21515/1990-4665-123-112
9. Morozov Yu.L. Utochnennaya sistema pokazatelei (indikatorov) otsenki effektivnosti tekhnologii proizvodstva produktsii rastenievodstva [Upgraded system of indicators to assess the performance of crop production technologies]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2015. No. 86: 6-19 (In Russian)
10. Chernikov O.N., Bychenin A.P. Vliyanie rezhimov buksovaniya kolesnogo dvizhitelya energeticheskogo sredstva MTA na fizicheskie svoistva pochvy [Influence of slipping modes of the wheeled running gear of MTU power means onto physical properties of the soil]. Izvestiya Samarskoi Gosudarstvennoi Selskokhoziajsvennoj Academii. 2018. No. 4: 44-49 (In Russian)
11. Dzhabborov N.I., Semenova G.A. Klassifikatsiya kriteriev otsenki ekologicheskoi bezopasnosti tekhnicheskikh sredstv v rastenievodstve [Classification of criteria for assessing the environmental friendliness of machines and equipment in crop production]. AgroEkolnzheneriya. 2022. No. 1 (110): 84-102 (In Russian)
12. Afanasiev, V.N., Maksimov D.A., Afanasiev A.V. Osnovnye polozheniya metodiki ekologicheskoi otsenki sel'skokhozyaistvennykh tekhnologii i tekhniki [Main provisions of the methodology for the environmental assessment of agricultural technologies and equipment]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2009. No. 81: 20-25 (In Russian)
УДК 634.11.073
DESIGN AND SIMULATION ANALYSIS OF CRAWLER DOUBLE BOOM ORCHARD
FLOWER THINNER6
Hu Caiqi, Wang Dongwei, Wang Jiasheng, Shang Shuqi, Liu Huanwei, Liang Qiaojun, Chi Junkang, Li Yao
College of Mechanical and Electrical Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao, China
Flower thinning is one of the most important operations in orchard management. Removing too many flowers in time can avoid excessive nutrient consumption of the apple trees, and improve fruit quality of apples and ensure effective fruit setting rate. Mechanical flower thinning can reduce hand and chemical thinning and to prevent or overcome alternate bearing, which promotes protecting the environment of organic orchards and improving the quality of organic orchards. On the basis of discussing the present research situation at home and abroad, according to the agronomic requirements of flower thinning in orchards (taking apple orchard as an example), the technical requirements of flower thinning operation and the existing problems of mechanical flower thinning equipment, the crawler double boom orchard flower thinner for orchards is put forward. The flower thinning machine carries out flower thinning operations of different tree-shaped fruit trees through two flower thinning arms with adjustable working angles. Through the design and analysis of the whole machine structure and its key components, the length of the electric push rod is calculated as 300 mm and the diameter of the flower thinning shaft is 20 mm. Through the simulation analysis for the flower thinning mechanism by the Adams software, the acting force reasonable range of the flower thinning executive mechanism is obtained, and according to the simulation results, the
6 Текст статьи публикуется в авторской редакции - The text of the published article is the authors' English version
