CC BY
6УДК 631.3(075.8)
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОМПЛЕКСА МАШИН ПО ОБРАБОТКЕ
ПОЧВЫ И ВНЕСЕНИЮ УДОБРЕНИЙ
Б.Л. Охотников, доктор технических наук, профессор,, профессор кафедры ТМ и РМ ФГБОУ ВО Уральский государственный аграрный университет.
(620075 Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, д. 42 тел. +7 904-382-35-66; , Е-mail: ochotnikovbl@lis.ru )
Рецензент Л.А. Новопашин, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВО Уральский государственный аграрный университет
(620075 Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, д. 42 тел. +7 (343) 371-3363, Е-mail: novopashin-leonid@ya.ru)
Ключевые слова: машинно-тракторный агрегат (МТА), клубненесущий слой, обработка почвы, сепарация, формированию гряд, внесение удобрений.
Аннотация: В условиях диспаритета цен на сельскохозяйственную продукцию и технику, обслуживающую производство, обновление машинно-тракторного парка сельскохозяйственных предприятий и формирование комплексов машин под новые технологии является трудноразрешимой проблемой.
Особенно это касается мелких предприятий и фермерских хозяйств, где малые объемы производства не позволяют обеспечивать полную отдачу от техники.
Для определения себестоимости продукции рассчитывают эксплуатационные затраты по операциям обработки почвы, подготовки и внесения удобрений и др. Результаты расчетов принято сводить в технологическую карту, по которой определяют марочный и количественный состав машин для реализации технологии, расход топлива, затраты труда, эксплуатационные затраты и себестоимость. Облегчить работу над проектированием технологии помогают типовые технологические карты на возделывание культуры.
Поставлена задача исследовать эффективность производства работ по обработке почвы, подготовке и внесению удобрений за счет рационального состава используемой техники применительно к разным условиям производства.
TECHNICAL AND ECONOMIC ASSESSMENT OF THE COMPLEX OF MACHINES FOR SOIL TREATMENT AND FERTILIZER INTRODUCTION
B.L. Okhotnikov, doctor of technical sciences, professor, professor of the TM and RM department, Ural State Agrarian University.
(620075 Sverdlovsk region, Yekaterinburg, Karl Libknecht str., 42 tel. +7 904-382-35-66;, E-mail: ochotnikovbl@lis.ru)
Reviewer L.A. Novopashin, candidate of technical sciences, associate professor, Ural State Agrarian University
(620075 Sverdlovsk region, Yekaterinburg, Karl Libknecht str., 42 tel. +7 (343) 371-33-63, E-mail: novopashin-leonid@ya.ru)
Keywords: machine-tractor unit (MTA), tuber-bearing layer, tillage, separation, the formation of ridges, fertilization.
Abstract: In the context of the disparity in prices for agricultural products and machinery, serving the production, updating the machine and tractor fleet of agricultural enterprises and the formation of complexes of machines for new technologies is a difficult problem.
This is especially true of small enterprises and farms, where small volumes of production do not allow to ensure the full return from equipment.
To determine the cost of production, the operational costs of tillage operations, preparation and application of fertilizers, etc. are calculated. cost price. To facilitate the work on the design of the technology can help - typical technological maps for the cultivation of culture.
The task is to investigate the efficiency of work on tillage, preparation and application of fertilizers due to the rational composition of the equipment used in relation to different production conditions.
Определение эффективности с расчетами на ЭВМ проведено путем сравнения объемов возделывания картофеля для условий фермерского производства. По результатам наиболее эффективным оказалось производство с площади возделывания 40 га. При этом число постоянных работников составило 2 человека при общих затратах труда 3256 чел.-ч и уровне производственной рентабельности 113%. Наибольшую величину имеют такие показатели, как чистый доход (прибыль) на одного работника, рентабельность, фермерский доход. Последний увеличился на 2,8% (на единицу площади) по сравнению с другими вариантами (60, 80 га); в расчете на одного работника увеличение составило 5,4%.
Величина рентабельности при объеме производства 40 га в немалой степени зависит от эффективности использования техники. Исследования показали, что специальные машины при
таком объеме загружены наиболее полно, и расходы на их содержание в расчете на единицу работы минимальны, что сказывается на себестоимости продукции.
О целесообразности применения технологии и комплекса машин можно судить по расчетам дохода предприятия (прибыли) с единицы площади
Дга = (Цр - С)^р - Пк, (1)
где Цр — цена реализации, руб./кг; С — себестоимость производства, руб./кг; Qр — объем реализуемой продукции, кг. Пк - сумма оплаты процентов за кредиты, руб.
По результатам расчетов можно сделать вывод о целесообразности производства продукции и размерах площадей, отводимых под культуру. Общий доход предприятия определяют перемножением погектарного дохода на площадь в гектарах.
Технические средства по обработке почвы и внесению удобрений для реализации прогрессивных технологий должны отвечать соответствующим условиям.
Картофелю, например, необходим рыхлый, мелкокомковатый клубненесущий слой почвы. От этого зависят величина урожая и затраты на его уборку.
Основная зяблевая обработка почвы может быть выполнена плугами, серийно выпускаемыми отечественными заводами. В зависимости от состояния обрабатываемых полей могут быть использованы тракторные плуги общего назначения с различными отвалами:
- винтовыми для вспашки сильно связных и задернелых почв;
- полувинтовыми для слабозадернелых, старопахотных, засоренных растительными остатками почв.
Хорошее качество пласта обеспечивает двухъярусная отвальная вспашка плугами ПНЯ-4-40, ПД-3-35: обработку верхнего слоя почвы до 18 см, нижнего - до 35 см. Причем верхний слой остается чистым от растительных остатков. На почвах с плотным подпахотным горизонтом рекомендуют комбинированные плуги ПРК-4-40. Они оборачивают верхний пласт и рыхлят нижележащий слой. Такие плуги эффективны на весенней перепашке под картофель на очень тяжелых бесструктурных почвах.
Для сохранения влаги нельзя обойтись весной без ее закрытия. Эту операцию выполняют зубовыми боронами со сцепками С-11, С-18, СГ-21 и др. В зависимости от механического состава и состояния почвы используются тяжелые, средние и легкие бороны.
В рассмотренных выше технологиях возделывания картофеля большое внимание уделяется предпосадочной обработке почвы, так как она влияет на условия вегетации, развитие корневой системы и клубней, условия уборки [1, 2 и др.].
Технологии предусматривают перепашку отвальную и безотвальную, чизелевание, лущение лемешными лущильниками, дискование, культивацию. Требования к измельчению почвы под картофель достаточно высоки, и перечисленные выше обработки не могут обеспечить необходимое состояние перед посадкой тяжелых по механическому составу почв.
Анализ подготовки почвы перед посадкой и сформулированные требования указывают на то, что на средних и тяжелых почвах целесообразно проводить их фрезерование [3 и др.]; возделывание картофеля возможно проводить на грядах с посадкой по схеме 30+110, причем должно быть исключено повторное уплотнение почвы после фрезерования.
Все эти условия выполнимы с введением чизелевания и полосно-ступенчатого фрезерования почвы. На первом этапе фрезеруются полосы шириной 60.. .70 см с промежутками соответственно 80...70 см. Фрезерование следует выполнять на глубину посадки (рис. 1). Для реализации такой схемы обработки нужна фреза конструктивной ширины захвата 0,7; 2,1; 2,8; 3,5 м.
1 тоо ///// / тоо /////
, т00 11
1 * / ;— / 6 ч
'/ /•/ / ни 1100 и И
—► з'оо г
1 г к— Б —^
ЛЛХ X к
У//7 / И/ н // И/
а - предпосадочное фрезерование; б - посадка; в - внесение удобрений
Рисунок 1 - Последовательность операций по формированию гряд с полосной обработкой
КНС:
Такие фрезы обеспечат обработку: 0,7 м - под одну гряду; 2,1 и 2,8 м - под две гряды; и 3,5 м - под три гряды. Фактическая обработка по ширине захвата будет соответственно 0,7; 1,4 и 2,1
м. Во всех случаях в качестве источника энергии может использоваться трактор 14 кН. Из отечественных фрез рекомендуются фрезы КФК-2,8; КВФ-2,8; ФПУ-1,6 и другие, позволяющие обеспечить ширину полос и межполосные расстояния. Конструктивные особенности пропашных фрез не позволяют получать указанные выше параметры обработки.
Полосное фрезерование экономит энергию за счет исключения уплотнения почвы ходовым аппаратом агрегатов при последующих проходах (посадка, внесение удобрений, нарезка гряд) и снижает затраты мощности на перемещение агрегата, так как ходовой аппарат направляется по необработанной поверхности. Положительное влияние на урожай оказывает предпосадочное щелевание на глубину до 40 см непосредственно под грядами. Для обеспечения точности нарезки борозд, соблюдения междурядий агрегат должен оборудоваться маркерами (следоуказателями).
Технология подготовки почвы перед посадкой, обеспечивающая комбайновую уборку на каменистых и комковатых почвах, предполагает нарезку гряд (борозд) и сепарацию (просеивание) почвы. Исследования показали, что эта технология подготовки почвы хорошо вписывается в технологию возделывания картофеля на грядах. Нарезка гряд может осуществляться после глубокого рыхления поля и одновременно с рыхлением. Нарезка после рыхления может быть выполнена существующими бороздообразователями [4] или машинами, изготовленными по нашим образцам на базе культиваторов для междурядной обработки. Перспективной может оказаться нарезка гряд одновременно с рыхлением почвы. Проведенные исследования показали, что такие решения осуществимы одновременно со вспашкой, чизелеванием, глубоким рыхлением культиватором (рис.2).
(просеиванием): а - рыхление с нарезкой гряд; б - сепарация почвы в грядах; в - посадка; г - внесение удобрений с заделкой.
Рисунок 2. Последовательность операций по формированию гряд с сепарацией
Второй этап в подготовке почвы - ее сепарация (рис. 2). Эта операция может быть реализована с использованием картофелеуборочных машин УКВ-2, КСТ-1,4 и др. Однако эти машины требуют модернизации в направлении повышения эффективности сепарации и выделения крупных камней и прочных комков, удаления их с поля или укладки ниже пахотного слоя. При технологии, включающей формирование гряды после посадки, можно проводить фрезерование одновременно с образованием гребней культиватором КФМ-2,8, КВФ-2,8 и др.
Минеральные удобрения дают хорошую отдачу при локальном их размещении. Калийные удобрения рекомендуется вносить один раз на несколько лет. Технология и средства внесения их не отличаются от внесения под другие культуры и при других технологиях возделывания картофеля (как непосредственно под картофель, так и под предшественники).
Внесение азотных и фосфорных удобрений должно быть локальным - в среднюю часть гряды на глубину посадки (в зону развития корневой системы). Для этого применяют орудие, изготовленное на базе КРН-4,2. На раму культиватора устанавливается общий бункер с высевающими аппаратами и тукопроводами. Рабочие органы открывают бороздку, и туки направляются в эти бороздки.
Возможно использование также подкормочных ножей, не исключается возможность внесения жидких минеральных удобрений (ЖКУ) средствами для локального внесения.
При формировании гряд из гребней целесообразно вносить туки в борозду между сдвигаемыми гребнями в виде подкормки одновременно с формированием. В этом случае в один прием выполняются три технологические операции.
Почвы средние и тяжелые по механическому составу требуют внесения органических удобрений - компостов, навоза, торфа. Если имеется возможность вносить большое количество органики, минеральные можно вносить только при посадке установленными на сажалках аппаратами или при формировании гряд из гребней.
Органические удобрения не только влияют на урожай, но и создают благоприятные предпосылки для механизированной уборки за счет хорошего отделения клубней от почвы. Если для получения огородной почвы практики рекомендуют вносить до 800 т/га, то локальное внесение в зону залегания клубней позволит получать такой же эффект при более скромных дозах.
Операции посадки и внесения удобрений следует делать независимыми. Это позволит вносить удобрения до посадки или после нее в открытую при посадке бороздку. Удобрения будут прикрывать клубни, а при формировании гряды засыпаться почвой (см. рис.1, 2). Здесь возможны и другие варианты.
Для локального внесения удобрений в гряды может использоваться существующая техника с установкой на ней устройств, направляющих удобрения на гряды. Целесообразна укладка в одну или три строки через 1,4 м. Одна строка - на длинных гонах и при больших дозах удобрений. Для этой цели могут использоваться машины РОУ-6, МТТ-8 или МЛГ-1 (для локального внесения) в
составе с тракторами класса 2; 3. Машины должны иметь колею в пределах 1400 или 2800 мм. Требуется реконструкция ходового аппарата разбрасывателей удобрений и узлов машин, обеспечивающих распределение удобрений по поверхности в виде лент с соответствующим дозированием. Под базовую технологию используются разбрасыватели РОУ-6М, ПРТ-10, ПРТ-16М, МТТ-Ф-8, РУН-15Б и др.
Вывод. Представленная технология обработки почвы обеспечивает достаточно рыхлый клубненесущий слой на протяжении формирования урожая и тем самым повышает его.
Сохраненная структура почвы обеспечивает возможность комбайновой уборки урожая и снижения трудозатрат на производство породукта.
Список литературы
1. Астафьев В.Л. Повышение эффективности механизированного процесса производства кукурузы на силос широкозахватными агрегатами. Автореф. дисс... докт. техн. наук. Челябинск, 2003.
2. ГОСТ 24059-80. Методы эксплуатационно-технологической оценки транспортных средств на этапе испытаний
3. Колчинский Ю.Л., Колчина Л.М. Опыт применения зарубежных технологий возделывания картофеля в России. - М.: Информагротех, 1997.
4. Андрианов Д.А., Андрианов А.Д. Обработка почвы и уход - основа высокого урожая // Картофель и овощи. - 2002. - №8. - С.11-12.
Bibliography
1. Astafyev V.L. Improving the efficiency of the mechanized production of corn for silage by wide-grip aggregates. Author. Diss ... Dr. tech. sciences. Chelyabinsk, 2003.
2. GOST 24059-80. Methods of operational and technological assessment of vehicles at the testing
stage
3. Kolchinsky Yu.L., Kolchina L.M. Experience of application of foreign technologies of potato cultivation in Russia. - M .: Inforgrotekh, 1997.
4. Andrianov D.A., Andrianov A.D. Tillage and care - the basis of high yield // Potatoes and vegetables. - 2002. - №8. - C.11-12.
