CC BY
80
2014 г. №3(23)
УДК 338.43:631.172 ББК У325.1-49+П076к94
ГМ. Мучкаева, А.Б. Шалбурова, Д.Б Манджиев, Б.С. Бадмаев, П.Э. Нохашкиев
ПРЕИМУЩЕСТВА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПУТИ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Аннотация. Энергетическая оценка свободна от недостатков традиционных способов и обеспечивает поиск путей разработки ресурсосберегающих технологических процессов и технологий, наиболее рационального использования сырья и побочных продуктов. Для повышения качественных показателей при обработке почвы и снижения затрат энергии необходимо переходить от последовательного расположения рабочих органов на агрегате с односторонним воздействием на комки к комбинации рабочих органов, обеспечивающей разнонаправленное воздействие.
Ключевые слова: традиционная технология, энергосберегающая технология, энергетическая оценка, разнонаправленное воздействие, водная эрозия, ветровая эрозия.
G.M. Muchkaeva, A.B. Shalburova, D.B. Mandzhiev, B.S. Badmaev, P.E. Nohashkiev
ADVANTAGESENERGY SAVING TECHNOLOGIES AND REDUCE ENERGY
WAY IN CROPPING
Annotation.Energy estimateis free fromthe drawbacks of traditionalmethodsand provides asearch for ways todevelop resources, energy-efficientmamfacturing processes and-technologies, the mostrational useof raw materials andby-products.To improve thequality indicators ofsoil treatmentandreduce the costof energyis necessary tomove froma serialar-rangement ofthe working bodieson the machinewith one-sidedeffect onthe lumpsto a com-binationof working bodiesprovidingmultidirectionalimpact.
Keywords:traditional technology, energy technology, energy estimatesmultidirectiona-limpact, water erosion, wind erosion.
В сельском хозяйстве производственные процессы и производство сельскохозяйственной продукции осуществляется при широком использовании машинных технологий, эффективность которых оценивается в основном денежными показателями, которые в условиях рыночной экономики подвержены большим конъюнктурным изменениям и не позволяют объективно определить общественно необходимые затраты средств и ресурсов в производстве. Поэтому в условиях рыночной экономики целесообразно использовать, как самостоятельный и дополнительный критерий, энергетическую оценку технологических процессов и технологий.
Целью исследований является определение наименее энергоёмких технологических процессов и технологий при возделывании сельскохозяйственных культур. Энергетический анализ даёт возможность применять в сельскохозяйственном производстве технические средства и технологии с менее высоким уровнем материально-энергетических затрат.
В настоящее время темпы развития современных ресурсосберегающих технологий в России значительно отстают от общемировых: например, по технологиям сберегающего земледелия обрабатывается менее 2% сельскохозяйственных угодий.
51
• ВЕСТНИК КАЛМЫЦКОГО УНИВЕРСИТЕТА •
Медленное освоение сберегающих технологий в стране на фоне роста цен на материальные и особенно энергетические ресурсы является причиной постоянного повышения себестоимости сельскохозяйственной продукции, что негативно сказывается на уровне рентабельности и конкурентоспособности отечественных сельскохозяйственных товаропроизводителей.
Поэтому осуществление мер по использованию современных ресурсосберегающих технологий, в конечном счете будет определять устойчивость развития агропромышленного комплекса России.
В настоящее время в России созданы предпосылки для перехода на влаго- и ресурсосберегающие технологии: налажено производство современной техники, предназначенной для данных технологий, доступны для приобретения качественные средства защиты растений, в нашем арсенале есть лучший российский и мировой опыт, адаптированный к российским условиям [2].
Практический опыт применения влаго- и ресурсосберегающих технологий в основных зонах возделывания сельхозкультур показал, что данные технологии имеют ряд преимуществ перед традиционными.
Экономические преимущества ресурсосберегающих технологий следующие:
- экономия ГСМ в 2-3 раза;
- решение проблемы дефицита механизаторских кадров за счет снижения трудоемкости выполнения сельскохозяйственных работ в 2 - 2,5 раза;
- улучшение финансово-экономического положения сельхозпроизводителей и повышение их конкурентоспособности в результате снижения себестоимости продукции и повышения рентабельности производства;
- снижение металлоемкости производства сельскохозяйственных машин в 2,5 раза. Традиционный набор машин для зернового севооборота на каждые 2,5 тыс. гектаров включает 75 машин двадцати одного наименования, в том числе 9 тракторов. Общая их металлоёмкость составляет более 240 тонн. При переходе на минимальные и нулевые технологии количество машин сокращается соответственно до 13-15 штук, в том числе 2-3 трактора, а металлоёмкость до 130 - 135 тонн.
Агроэкологические преимущества ресурсосберегающих технологий следующие:
- снижение зависимости от погодных условий и стабилизация сельскохозяйственного производства в результате эффективного влагосбережения при использовании ресурсосберегающих технологий;
- улучшение структуры почвы, уменьшение давления на почву, предотвращение ее деформации и уплотнения подпочвенных горизонтов;
- улучшение экологического состояния водоемов, сокращение затрат на очистку воды;
- предотвращение ветровой и водной эрозии;
- восполнение плодородия почв и повышение урожайности за счет сокращения темпов минерализации гумус;
- возвращение почвенной биоты. При использовании системы мульчированного и прямого посева повышается микробиологическая активность почвы. Это помогает почве быстрее переводить растительные материалы в питательные вещества, а также помогает разложению загрязняющих химических соединений.
Комплекс мер по внедрению современных технологий возделывания сельскохозяйственных культур включает систему агротехнических, технических, организационных и экономических мероприятий.
К агротехническиммероприятиямотносятся:применениеновыхвысокоурожайных, низкостебельных сортов с разными сроками созревания; повышение плодородия почвы за счет применения системы органических и минеральных удобрений,
52
2014 г. №3(23)
использования пожнивных остатков; применение современных высокоэффективных средств защиты растений на уровне экологического порога вредности.
Техническое переоснащение заключается в создании и применении новой техники, позволяющей повысить производительность труда в 2-4 раза. Это включает:
- внедрение высокопроизводительных тракторов и комбайнов с мощностью двигателей от 200 до 450-500 л.с. и с низким удельным расходом топлива;
- применение широкозахватных и комбинированных агрегатов, совмещающих выполнение 3-5 технологических операций (обработку почвы; внесение минеральных удобрений, посев, прикатывание и т.д.);
- применение машин, обеспечивающих снижение удельного расхода топлива, семян, удобрений, средств защиты растений, а также потерь продукции и повышение её качества (особенно в животноводстве);
- переход на газовое и биологическое моторное топливо;
- повышение качества и надежности производимой сельскохозяйственной техники;
- улучшение технического сервиса и повышение экономической ответственности промышленности за обслуживание в гарантийный и послегарантийный период.
Для снижения энергозатрат при возделывании сельскохозяйственных культур необходимо в технологической карте вносить коррективы в зависимости от выполняемых конструктивных решений и проводить сравнение базовых и проектных технологий возделывания конкретной культуры [1].
В 2012-2013 гг. на базе кафедры агроинженерии проводили исследования энергосберегающего почвообрабатывающего культиватора, позволяющего обеспечить разнонаправленное воздействие на почву. Для этой цели необходимо комбинированное устройство, рабочие органы которого создавали бы разнонаправленную деформацию. Эта мысль воплощена нами в энергосберегающем почвообрабатывающем культиваторе КПС-4.
На брус устанавливаются модули, каждый из которых включает две четырехзвенные секции, соединенные с брусом. Спереди к задним звеньям крепятся подшипниковые узлы пруткового катка, а сзади - рамка, включающая продольные кронштейны и поперечину. Поперечина имеет возможность перемещаться вперед-назад по продольным кронштейнам. Стойки стрельчатых лап крепятся к поперечине с возможностью перемещения вверх-вниз. Многогранные прутки катка устанавливаются по винтовой линии поперек друг друга, образуя тем самым ромбовидную поверхность.
Каток, накрывая срезаемый стрельчатыми лапами пласт почвы, препятствует подбрасыванию комков вверх, а ромбовидно расположенные прутки сдерживают смещение почвы в стороны, что способствует созданию более выровненной поверхности. Почва, попадая во внутреннее пространство катка, подвергается динамическому воздействию прутков, что способствует улучшению крошения и созданию поверхностного мелкокомковатого слоя «с», препятствующего испарению почвенной влаги.
Энергосберегающая почвообрабатывающая модернизированная машина КПС-4 позволит в упрощенном режиме менять ширину захвата. Машина не имеет опорных колес, что упрощает конструкцию. Глубину хода стрельчатых лап возможно регулировать поднятием и опусканием их в держателях. Стрельчатые лапы и опорная часть пруткового катка находятся в одной вертикальной плоскости, что обеспечивает точное копирование и стабильность глубины обработки.
На основе данных исследований составлена сравнительная диаграмма энергетических затрат по базовой и проектной технологиям возделывания яровой пшеницы.
53
• ВЕСТНИК КАЛМЫЦКОГО УНИВЕРСИТЕТА •
шш
. N тзоо
§
f\l
СГ| мот
"і гшт
тюб Вазодая
У
У
^ 63Ш.2 i]-S£6i 3&3&3.5 т^7 ™ 33283.3 23726.3 22883.3 ^ ^ ^
Ю 11 12 . 13 11
СЕ" Операции 0 ['
Рис.1 Диаграмма энергетических затрат по базовой технологии возделывания яровой пшеницы.
Рис. 2 Диаграмма энергетических затрат по проектной технологии возделывания яровой пшеницы.
При комплектовании машинно-тракторных агрегатов за критерии оптимальности принимались: максимум часовой производительности, минимум погектарного расхода топлива и затрат труда.
Выводы. Таким образом, рациональное использование ресурсов машиннотехнологической системы сельскохозяйственного производства является важнейшим и приоритетным фактором повышения его эффективности.
Список литературы
1. Мучкаева Г.М. Водосберегающие режимы орошения яровой пшеницы на светло-каштановых почвах: дис. ...канд.сельскохоз.наук: 06.01.02 / Мучкаева Галина Мацаковна. - М., 2007. - 150 с.
2. Эвиев В.А., Мучкаева Г.М. Техническое обеспечение почвозащитных энергосберегающих технологий. - Элиста: Изд-во КалмГУ, 2010. - 188 с.
54
