CC BY
181
УДК 631
РАЗРАБОТКА И ОСВОЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ИНТЕНСИВНОГО САДОВОДСТВА РОССИИ
А.И. ЗАВРАЖНОВ, академик РАСХН, президент Мичуринский ГАУ E-mail: noc-inteh@yandex.ru
Резюме. Представлены проблемы развития интенсивного садоводства в России. Предложены подходы позволяющие сформировать дееспособную Систему технологий и машин, отвечающим современным требования бизнес-проектирования и спецефичиских аспектов современного отечественного промышленного садоводства.
Ключевые слова: интенсивное садоводство, индустриальные машинные технологии, технические средства.
Устойчивое развитие отечественного промышленного садоводства и увеличение темпов роста производства плодово-ягодной продукции могут быть достигнуты путем освоения инновационных технологий и передовых технических средств
Современные инновационные технологии в растениеводстве и, в частности, в отрасли промышленного садоводства представляют собой взаимосвязанные совокупности технологических операций по управлению продукционным процессом сельскохозяйственных культур при обеспечении экологической безопасности и определенной экономической эффективности (например, энерго- и ресурсосбережения) [1].
В мировой и отечественной практике интенсивной считается такая технология, реализация которой предусматривает управление продукционными процессами [2].
Применительно к отечественному промышленному садоводству мы условно выделили четыре категории технологий и техники, различающиеся между собой по фактору интенсивности [3]: экстенсивные технологии, ориентированные на использование естественного плодородия почв без приме-
Таблица 1. Индикаторы отечественного промышленного садоводства (агробиологические, технико-экономические и технико-технологические характеристики)
Наименование индикатора Значения и характеристики индикаторов по степени развития технологий промышленного садоводства
экстенсив- ная нормальная интенсивная высоко интенсивная
Сорта
Подвои
Схемы размещения Плотность посадки Типы кроны
Толерантные Пластичные
Высота кроны без обрезки Долговечность Нормативная эксплуатация Вступление в плодоношение Среднегодовая урожайность (для средней полосы России) Качество плодов
Сильнорос-
лые
7...11 X
3...5.5 м
180...350 деревьев/га Округлая раскидистая (разрежен-но...ярусная)
5... 7 м
40...50 лет
25...30 лет
7... 8 год
10...20 т/га
Среднерослые и полукарликовые
5...8 х 2...5 м
250.1000 деревьев/га Округлая или уплощенная (улучшенная ярусная)
4... 5 м
35...40 лет
18...20 лет
4...6 год
20...25 т/га
Интенсивные
Карликовые
3...5 х 0,8...3 м
660.3500 деревьев/га Компактная округлая или веретенообразная
2... 4 м
20...25 лет
12...15 лет
2... 3 год
25...30 т/га
С заданными параметрами Супер-карликовые
2,6...4 х 0,3...1 м
2000.12000 деревьев/га Веретенообразная или колоновидная
1.5...2.5 м
15...18 лет
10...12 лет
2... 3 год
30...35 т/га
Выход высших товарных сортов Система содержания почвы в садах
Неопределенное, зависящее от условий года
30...50 %
Черный пар, паропокровная система, паросиде-ральная система
Неустойчивое, Отвечает требова- Сбалансирован-слабоуправляе- ниям рынка, услов- ное по компо-мое но управляемое нентам, управ-
ляемое
65...75 %
5Q...6Q %
Паропокровная система, паро-сидеральная система, система междурядных культур
Технология
обработки
почвы
Внесение
удобрений
Защита
растений
Орошение
Опорные
конструкций
Экологический
риск
Соответствие стандартам ISO 9QQQ и ISO 14QQQ
Почвозащитная
(безотвальная),
ресурсосбере-
гающая
Традиционная (преобладание отвальной обработки)
Практически Поддерживаю-отсутствуют щие дозы, стар-терные Пассивная Эпизодическая или отсутствует
Не требуетсяНе обязательно Не требуетсяНе требуется
Система междурядных культур, искусственное задернение почвы, дерновоперегнойная система
Дифференцированная, минимальная
85...95 %
Искусственное задернение почвы, дерновоперегнойная система, дерново-мульчевая система
Технология «N0-ТІІІ», нулевая
Прогрес-
сирующая
деградация
почв
Игнорирова-
ние
Точечная (локальная) деградация почв
Частичное выполнение в части экологической безопасности
Программирован-
ные
Интегрированная по порогу вредоносности Предпочтительно капельное орошение
Предпочтительно Риск загрязнения
Информационные по фазам урожая
Комбинированная, биологохимическая Обязательно капельное орошение
Обязательно
Минимальный
управляемый
риск
Внедрение про- Полное соответ-цессных подходов ствие и ведение в рамках системы производствен-менеджмента каче- ной деятель-ства (СМК) и систе- ности в рамках мы экологического СМК и СЭМ менеджмента СЭМ)___________________
Таблица 2. Индикаторы отечественного промышленного садоводства (машино- и землепользование, бизнес-характеристики)
Наименование индикатора Значения и характеристики индикаторов по степени развития технологий промышленного садоводства
экстенсив- ная нормальная интенсивная высоко интенсивная
Машино-
пользование
Неуправляемое, по способностям механизатора
ПроектированиеЭпизодиче-сада ски на базе
СНиПов
Оценка и про- Почвен-ектирование ные карты землепользова- 1:25QQQ, «на-ния родная» ин-
формация
По технологическим картам
Предпочтительное, на базе СНиПов и подбора сорто-подвойных комбинаций Почвенные карты 1:10000, данные обследований Гипроземов
Экономическая Зависимость Рентабельность
результатив-
ность
Отношение к инвестициям
Отношение к бизнесу
от климати- определяется ческих усло- качеством рабо-вий и рынка, ты по управле-нестабильнаянию издержками
рентабель
ность
Устойчивая кредитная зависимость в том числе сезонная
производства
По операцион- Процессное ным техноло- управление в соот-гиям в рамках ветствие с продук-процессного ционными возмож-подхода ностями растений и
почвы
Обязательное Проектирование наличие про- жизненного цикла екта сада с ис- сада с использова-пользованием нием информаци-бизнес-методик онных технологий и системотехники Почвенно- Информационные
ландшафные технологии на базе карты на базе космомониторинга геоинформа-ционных систем (ГИС)
Стабильная Стабильная рента-рентабельностьбельность с выхо-на уровне само-дом на зарубежный достаточного рынок. Активная развития позиция в системе
ВТО
Потребность в инвестициях в неблагоприятные годы и на новые проекты Высокориско-Среднериско-вый вый, устойчиво
_____________прибыльный
Экономическая самодостаточность, инвестиции на крупные проекты
Бизнес с низким риском
Самодостаточное развитие, возможность инвестирования внешних проектов Бизнес с высоким рейтингом
нения удобрений и других химических средств или с очень ограниченным их использованием. При их реализации используют технику второго поколения (50-х гг. ХХ в.), рассматриваемую как неотъемлемый элемент машиннотракторных агрегатов.
нормальные технологии, обеспеченные минеральными удобрениями и пестицидами в том минимуме, который позволяет осваивать почвозащитные системы земледелия, поддерживать средний уровень окультуренности почвы, устранять дефицит элементов минерального питания, находящихся в критическом минимуме и формировать удовлетворительное качество продукции. Для их осуществления применяют технику третьего поколения (70-х гг. ХХ в.), максимально обеспечивающую заменуручного труда на наиболее ресурсозатратных и трудоемких операциях.
интенсивные технологии, рассчитанные на получение планируемого урожая высокого качества в системе непрерывного управления продукционным процессом сельскохозяйственной культуры, обеспечивающие оптимальное минеральное питание растений и защиту от вредных организмов. Они предполагают применение интенсивных сортов и подвоев, создание условий для более полной реализации биологического потенциала растений. Для таких технологий требуются машины четвертого поколения (с 90-х гг. ХХ в. до сегодняшнего дня), обеспечивающие многофункциональность выполнения рабочего процесса с учетом специфики садовых и ягодных насаждений (повсеместное использование активного привода и элементов автоматики).
высокоинтенсивные технологии дают возможность достигать урожайность культуры, близкую к ее биологическому потенциалу с заданным качеством продукции с помощью современных достижений научно-технического прогресса
при минимальных экологических рисках. Они относятся к категории так называемого точного земледелия с использованием прецизионной техники, современных препаратов и информационных технологий. Высокоинтенсивные или высокие технологии - это качественный скачок в создании сортов, подготовке почвы и насыщении технологическими операциями по уходу за садовыми насаждениями. При их использовании достигается максимально возможная интеграция агроприемов с учетом системного взаимодействия и целеполага-ния. Для реализации таких технологий требуется техника пятого поколения (отвыпускаемой сегодня до уровня внедренческих мероприятий), полностью обеспечивающая прецизионное выполнение операций с учетом продукционных возможностей растений, адаптируемая и информационно ориентированная с применением средств космомониторинга.
Таким образом, интенсивные и высокоинтенсивные технологии - это технологии управления продукционным процессом, которые относятся к типу точных (прецизионных) и позволяют выборочно регулировать не только величину урожая, но и качество получаемой продукции, а также размеры издержек.
Естественно, что появление и освоение таких технологий было бы невозможно без «интеллектуальной» техники и машинных технологий, использующих гео-информационные системы (ГИС) и космомониторинг (например, GPS или ГЛОНАСС).
Изложенное позволило нам сформировать перечень индикаторов (по аналогии с [2]), характеризующих техникотехнологические, технико-экономические и организационные аспекты отечественного промышленного садоводства на всех этапах развития (табл.1, 2).
Анализ представленных индикаторов показывает, что в отличие от экстенсивных и нормальных технологий, использование интенсивных и высокоинтенсивных должно осуществляться в единой системе с передовыми машинными технологиями и требует привлечения методов информационных технологий, системной инженерии и бизнес-технологий [3].
Использование современных системных и бизнес-технологий позволяет ликвидировать «конфликты интересов», возникающие на стыках («узких местах») процессной цепочки развития отечественного интенсивного садоводства. Поэтому при разработке и освоении инновационных технологий и технических средств, наряду с традиционными подходами, формирующими технико-технологическую составляющую отрасли, сегодня используются форматы «Unit Production» (единичное и мелкосерийное производство). Последние имеют на вооружение гибкую организационную инфраструктуруи универсальное быстро переналаживаемое высокотехнологическое оборудование, которое обеспечивает
высокое качество выпускаемой продукции, и стандарты процессных и информационных технологий на базе ИСО 9000, ИСО 10000, ИСО 14000, ИСО 15288, ИСО 15504, ИСО 15926 и др. [4], позволяющие гармонизировать различную природу требований к интенсивному садоводству, а также обеспечить комплексность, системность и целеполаганиепри разработке и освоении интенсивных технологий в отрасли.
Примером эффективного использования данного подхода могут служить, разработанные в Мичуринском ГАУ и воспроизведенные в Инженерном центре ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина, машинные технологии интенсивного садоводства в части раскорчевки и утилизации садовых насаждений, содержания и ухода за интенсивными садами [5, 6].
Литература.
1. Краснощеков Н.В. Инновационное развитие сельскохозяйственного производства. - М.: «Росинформагротех», 2009 г.
2. Лачуга Ю.Ф., Ежевский А.А., Краснощеков Н.В. и др. Стратегия машинно-технологической модернизации сельского хозяйства России на 2020 г.» РАСХН, Минсельхоз РФ, МинпромторгРФ. - М.: «Росинформагротех», 2009 г.
3. Завражнов А.И., Завражнов А.А. Проблемы механизации и формирование технологии и системы машин для интенсивного садоводства.// Модернизация сельскохозяйственного производства на базе инновационных машинных технологий и автоматизированных систем: Сборник докладов XII международной научно-технической конференции (10-12 сентября 2012 г., г. Углич). Ч. 1. - М., 2012. - с. 176-182.
4. Завражнов А.И., Завражнов А.А. Система стандартов ISO в мелкосерийном производстве садовой техники. // Задачи МИСМинсельхоза России в технической и технологической модернизации сельскохозяйственного производства. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2012. - с. 102-108.
5. Завражнов А.И., Миронов В.В. Совершенствование технологий технических средств для компостирования органического сырья// Вестник Всероссийского НИИ Механизации животноводства. - 2007. - Т.17. - №3. - С. 159-170.
6. Завражнов А.И., Миронов В.В., Колдин М.С. Исследования энергоемкости процесса разгрузки установки ускоренного компостирования //Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - 2008. - №1. - С. 16-23.
DEVELOPMENT AND DEPLOYMENT OF INNOVATIVE TECHNOLOGIES AND TECHNICAL MEANS
FOR INTENSIVE GARDENING IN RUSSIA
A.I. Zavrazhnov
Summary. Problems of development of intensive gardening are presented to Russia are presented. The list of indicators of domestic industrial gardening is generated. Approaches allowing effectively to develop and introduction of innovative technologies and means for intensive gardening of Russia are offered.
Keywords: intensive gardening, innovative technologies, technical means.
УДК 634.1-13
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ МЕХАНИЗАЦИИ УБОРОЧНЫХ И ТРАНСПОРТНЫХ РАБОТ В САДОВОДСТВЕ
В.В. БЫЧКОВ, доктор технических наук, зав. Центром средств механизации
Ю.А. УТКОВ, член-корреспондентРоссельхозакадемии, главный научный сотрудник Центра средств механизации Г.И. КАДЫКАЛО, кандидат технических наук, зам. заведующего Центром средств механизации ВСТиСП Россельхоз академии E-mail: otdel-mehan@yandex.ru
Резюме. Приведены описания и технические характеристики специализированных технических средств для механизации уборочных и транспортных работ в садоводстве.
Ключевые слова: садоводство, техника для садоводства, плодоуборочный комплекс, плодоуборочный комбайн, механизация уборочных и транспортных работ в садоводстве.
Уборка урожая - наиболее трудоёмкий процесс технологии производства плодов. Ее осуществляют либо вручную с использованием лестниц различных систем и прицепных платформ, либо специальными машинами.
Один из положительных аспектов ручного сбора плодов семечковых - высокая сохранность качества урожая. В связи с этим заслуживает внимания разработанная во ВНИИС им. И.В. Мичурина поточная технология ручной уборки и транспортировки плодов из сада. Ее выполняет бригада 20...30 человек поярусно. Погрузку и подвоз
тары, сбор и вывозку плодов осуществляют в едином процессе с использованием низких саморазгружающих-ся уборочно-транспортных прицепов-контейнеровозов, платформ с выдвижными площадками, комплектов контейнеров, плодосборных сумок; контейнеры во время сбора находятся на контейнеровозе или платформе. Собранные плоды транспортируют к хранилищу.
Уборочно-транспортный прицеп-контейнеровоз снабжен боковыми площадками для обеспечения выгрузки плодов из плодосборных сумок. Контейнеры размещаются на рольганговых дорожках и сгружаются на землю подъёмом передней части контейнеровоза с помощью гидронавески трактора.
Однако использование платформы и других средств рационализации уборки урожая позволяет повысить производительность труда не более чем в 2 раза, что не полностью решает проблему дефицита рабочей силы.
Для уборки плодов, предназначенных для технической переработки, применяют машины вибрационного действия, которые обеспечивают повышение производительности труда в 5-10 раз.
В то же время плоды семечковых культур, убранные вибрационными машинами, после сортировки по качеству пригодны как для немедленной реализации и переработки, так и для закладки на хранение (70...80 % плодов). В связи с этим уборку, например яблок, для потребления в свежем виде можно осуществлять с использованием вибрационных
