CC BY
62
УДК 629.114.2
Н.И. Селиванов, Ю.Н. Безбородов, Б.И. Ковальский, В.В. Матюшев
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОТРЕБНОСТЬ И ОСНАЩЕННОСТЬ РАСТЕНИЕВОДСТВА
КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ ТРАКТОРАМИ
Показана актуальность научного обоснования технологической потребности сельского хозяйства в тракторах для формирования машинно-тракторного парка региона, обеспечивающего его продовольственную независимость. Обоснование технологической потребности и оценка оснащенности растениеводства тракторами выполнены на основе анализа природно-производственных условий с использованием зональных нормативов потребности в эталонных и физических тракторах при фактической структуре тракторного парка и с учетом внедрения ресурсосберегающих технологий почвообработки. По результатам анализа определены нормативы потребности колесных и гусеничных тракторов разных типоразмеров в эталонных единицах и физическом исчислении. Установлено фактическое количество свободных тракторов в эталонных единицах и дана оценка оснащенности отрасли. Выяснены технологически достаточные и дефицитные типоразмеры тракторов. Рассмотрены приоритетные направления формирования тракторного парка с учетом широкого внедрения минимальной и нулевой технологий почвообработки, возрастающего дефицита квалифицированных механизаторов и сложного финансово-экономического состояния отрасли. Доказано, что внедрение ресурсосберегающих технологий почвообработки на 80% посевных площадей позволило уменьшить нормативную потребность в эталонных тракторах на 35% и обеспечить фактическую оснащенность растениеводства тракторами на уровне 85%. По результатам моделирования обоснованы перспективы формирования тракторного парка и оснащенности растениеводства тракторами с учетом прогнозируемого увеличения обрабатываемой по нулевой технологии площади. Показано, что при возрастном составе и недостаточном обновлении численность тракторного парка и оснащенность отрасли тракторами к 2020 г. снизятся соответственно на 8 и 4%.
Ключевые слова: агрозона, растениеводство, нормативная потребность, технология, эталонные и физические тракторы, оснащенность, условный коэффициент.
Введение
Численность населения в Красноярском крае составляет около 2,860 млн чел., в том числе сельского 0,665 млн чел. (2015) при среднегодовом количестве работников в сельскохозяйственных организациях 30,5 тыс. чел. Ежегодный валовой сбор зерна после переработки за последние пять лет составил в среднем 2,21 млн т или 773 кг/чел. при урожайности 21,5 ц/га. Для достижения показателя продовольственной безопасности 1000 кг/чел при существующей площади посевов зерновых урожайность должна быть повышена до 28-30 ц/га.
Получение такого количества зерна требует выполнения ряда условий, в их числе рациональное оснащение хозяйств необходимой тракторной техникой. Поэтому разработка научно обоснованной потребности в количественном и качественном составе тракторного парка региона и оказание хозяйствам методической помощи в его формировании позволит более эффективно в кратчайшие сроки решить проблему продовольственной независимости.
Цель работы - обоснование технологической потребности и оценка оснащенности растениеводства Красноярского края тракторами.
Достижение цели предусматривает: оценку природно-производственных условий отрасли, включающих структуру пашни и посевных площадей; определение зональных нормативов потребности в эталонных и физических тракторах; установление фактической структуры тракторного парка и технической оснащенности отрасли с учетом внедрения ресурсосберегающих технологий почвообработки; обоснование перспективы формирования тракторного парка в сельском хозяйстве региона.
Материалы и методы исследования
Общая потребность в тракторах тесно связана с нормативной потребностью агрозоны соответствующего федерального округа. В России выделено 15 агрозон в восьми федераль-
© Селиванов Н.И., Безбородов Ю.Н., Ковальский Б.И., Матюшев В.В., 2015
ных округах. Красноярский край по природным условиям относится к агрозоне 6.2 Сибирского федерального округа [1] и располагает площадью пашни 1922,2 тыс. га (2015). Около половины - участки площадью до 30 га при средней длине гона 600-1000 м и удельном сопротивлении почвы 65 кН/м2. У более 53% участков площадь свыше 30 га при средней длине гона более 1000 м [2, 3].
В качестве материала использована структура пашни и посевных площадей в хозяйствах всех категорий агропромышленного комплекса (АПК) Красноярского края, которые являются основой для расчета потребности в тракторах на всех уровнях по нормативам.
У тракторов при определении нормативов потребности учитывали пиковые нагрузки и объемы почвообработки, выполняемые в различных вариантах технологий. За нормативную потребность принято рассчитанное число эталонных тракторов на 1000 га пашни с учетом их технической характеристики и рационального использования при соблюдении агротехнических требований и сроков выполнения работ в условиях рыночных отношений.
Для перевода нормативов потребности эталонных единиц п,ЭТ в физические пФ их делили на соответствующий условный коэффициент КЭ [1], определяемый для всех основных типоразмеров тракторов отечественного и зарубежного производства по формуле
ПФ = ПЭТ 1 КЭ. (1)
Для региона (агрозоны) сначала по [1] определяли нормативы потребности колесных пЭТК и гусеничных пЭТГ тракторов в эталонных единицах на 1000 га пашни с учетом их типоразмеров. Затем рассчитывали их технологическую потребность на всю площадь пашни FП при пЭТ = пЭТК + пЭТГ
^ пЭТ.К = пЭТ.К ' ^;
^ пЭТ.Г = пЭТ.Г ' ^; (2)
^ пЭТ пЭТ к пЭТ.Г.
Необходимое количество тракторов в физическом исчислении разных типоразмеров с колесным и гусеничным движителем определяли по зависимости (1).
Фактическое помарочное количество тракторов в регионе находили по данным Федеральной службы статистики по Красноярскому краю, а затем по таблицам [1] условных коэффициентов КЭ переводили в эталонные единицы. Сравнивая количество полученных эталонных единиц пЭТФ с нормативным пЭТ оценивали недостаток или избыток тракторной
5
техники с использованием коэффициента оснащенности
0ф = пэтф 1 пэт. (3)
Соотношение потребного и фактического количества физических тракторов разных типоразмеров позволило установить направление формирования технологически потребной структуры тракторного парка.
Результаты исследования
При использовании в качестве эталонной единицы условного гусеничного трактора ТЭ-150 эксплуатационной мощностью 110,3 кВт (150 л.с.), обеспечивающего в составе пахотного агрегата шириной 2,59 м производительность 1,5 га в час сменного времени (близкого по параметрам к гусеничному трактору Т-150-05-09), нормативная потребность для агрозоны 6.2 установлена [1] в количестве 8,36 эт. ед. на 1000 га пашни, в т.ч. 4,73 колесных и 3,63 гусеничных (табл. 1).
Таблица 1
Нормативы потребности в сельскохозяйственных тракторах для растениеводства Красноярского края в эталонных единицах на 1000 га пашни (эталонный трактор ТЭ-150)
Тяговый класс и типоразмер Колесные Гусеничные Всего пэт /1000 га, ед.
нэт /1000 га, ед. ^, кВт тэ пэт /1000 га, ед. ^, кВт тэ
8 8.1 8.2 0,03 320-397 18,46-27,69 0,02 0,02 250-300 320-397 14,69-22,04 0,07
6 6.1 6.2 6.3 0,37 0,02 0,02 201-243 244-320 320-397 13,58-18,46 0,03 180-250 11,02-14,69 0,44
5 5.1 5.2 5.3 0,31 0,31 0,36 151-200 201-243 11,54-13,58 0,48 0,48 0,49 100-130 131-170 171-200 9,18-11,02 2,12
4 4.1 4.2 4.3 0,19 0,27 0,28 120-150 151-200 201-243 9,23-11,54 0,49 100-130 7,35-9,18 1,23
3 3.1 3.2 1,18 120-150 6,92-9,23 0,66 0,96 70-95 101-130 5,51-7,35 2,80
2 2.1 2.2 0,30 0,31 95-120 121-150 4,62-6,92 - - - 0,61
1,4 1.4.1 1.4.2 0,10 0,57 41-58 59-94 3,23-4,62 - - - 0,67
0,9 0,08 33-40 2,08-3,23 - - - -
0,6 0,34 22-32 1,39-2,08 - - - -
Всего 4,73 3,63 8,36
Среди типоразмеров преобладают колесные и гусеничные тракторы 3-5-го тяговых классов. Технологическая потребность на всю площадь пашни составляет 16070 эталонных единиц, в т.ч. 9092 колесных и 6978 гусеничных. Необходимое количество тракторов в физическом исчислении (табл. 2) - 17399 при среднем значении условного коэффициента для всего парка КЭ = 0,924, в т.ч. 11273 колесных (КЭК = 0,806) и 6126 гусеничных (КЭГ = 1,139).
Таблица 2
Необходимое количество тракторов в физическом исчислении для растениеводства Красноярского края
(площадь пашни - 1922 тыс. га)
Тяговый Типо- Колесные Гусеничные Всего
класс размер Кэ Пф/1000 га, ед. пф, ед. Кэ пФ/1000 га, ед. пф, ед. пф, ед.
8-й 8.1 8.2 2,31 0,013 25 2,57 2,69 0,0078 0,0074 15 14 15 39
6-й 6.1 6.2 6.3 1,63 2,02 2,31 0,227 0,0099 0,0087 436 19 17 1,83 0,016 31 436 50 17
5-й 5.1 5.2 5.3 1,49 1,63 0,208 0,221 400 424 1,13 1,33 1,72 0,425 0,361 0,285 816 693 547 1216 1117 547
4-й 4.1 4.2 4.3 1,20 1,49 1,63 0,158 0,181 0,172 304 348 330 1,13 0,434 833 304 1181 330
3-й 3.1 3.2 1,20 0,983 1887 0,95 1,0 0,695 0,960 1334 1843 3221 1843
2-й 2.1 2.2 0.98 1,20 0,306 0,258 588 496 - - - 588 496
1,4-й 1.4.1 1.4.2 0,43 0,51 0,233 1,118 447 2146 - - - 447 2146
0,9-й - 0,35 0,229 440 - - - 440
0,6-й - 0,22 1,545 2966 - - - 2966
По статистическим данным, в сельском хозяйстве региона на 01.07.2015 г. (табл. 3) - 8528 свободных тракторов, что при КЭ = 0,965 составило 8230 эт. ед. или 4,28 эт. ед. на 1000 га пашни. Оснащенность сельского хозяйства тракторами в эталонных единицах достигла ОЭт = [4,28/8,3б]-100 = 51,2% .
Таблица 3
Фактическая структура тракторного парка в сельском хозяйстве Красноярского края
Модель Ne3, Колесная Пф , Ks 2 пЭТФ /1000 га,
(фирма-изготовитель) кВт (л.с.) формула ед. ед.
Versatile 320-397 (436-540) 4к4Б 100 2,31 231/0,1203
Case, New Holland 244-320 4к4Б 112 2,02 428,2/0,223
John Deer (331-435)
Challenger 340-380 (462-517) Гусен. 5 2.69 13,45/0,007
К-744РЗ/РЗМ 265-298 (360-405) 4к4Б 30 1,84 55,2/0,0288
К-744Р2/Р2М 235-250 (320-340) 4к4Б 75 1,67 125,25/0,0652
К-744Р1 205 (279) 4к4Б 30 1,53 45,9/0,0239
К-701 199 (270) 4к4Б 1280 1,47 1881,6/0,98
Прочие 36,8-110(50-150) 4к2 652 0,70 456,4/0,238
«Беларус» всех моделей 57,4-199(78-270) 4к4а 3767 0,61 2297,9/1,20
ХТЗ всех моделей 121-178 (165-242) 4к4Б 414 1,13 467,8/0,244
ВМТЗ всех моделей 22-32 (30-44) 4к4а (4к2) 113 0,22 24,86/0,0129
ЛТЗ всех моделей 36,8-44,1 (50-60) 4к4а 141 0,50 70,5/0,037
ВгТЗ всех моделей 70-110 (95-150) Гусен. 244 0,97 236,7/0,123
АлТРАК всех моделей 110-112 (150-155) Гусен. 1403 1,15 1613/0,849
Versatile, Case New Holland- 201-243 (276-330) 4к4а 140 1,63 228/0,1189
John Deer 151-200 (205-275) 4к4а 23 1,49 34,27/0,018
Итого 8528 0,965 8230/4,28
Дефицит составил 7840 эт. ед. и соответственно 8125 физических тракторов при 70%-ном уровне оснащенности колесными тракторами, а гусеничными - только 26,8%. Особенно дефицитные - колесные и гусеничные тракторы всех типоразмеров мощности 3-го и 4-го тяговых классов. Наиболее высокая оснащенность (до 100%) типоразмерными рядами колесных тракторов 1,4 и 5-8 кл. [3, 4] отечественного и зарубежного производства. При этом общее количество физических тракторов кл. 1,4 «Беларус» перекрывает нормативную потребность всех типоразмеров кл. 1,4 и 2,0.
Сформированная за последнее десятилетие структура тракторного парка в сельском хозяйстве региона обусловлена рынком тракторов, производственными условиями и финансово-экономическим положением товаропроизводителей. Широкое внедрение минимальной и нулевой технологий почвообработки и посева, возрастающий дефицит квалифицированных механизаторских кадров и сложное финансово-экономическое состояние отрасли определили приоритетное направление формирования тракторного парка сельскохозяйственных организаций в этот период - приобретение мощных колесных 4к4Б и 4к4а тракторов разных типоразмеров с изменяющимися в широком диапазоне массоэнергетическими параметрами [4, 5].
В растениеводстве Красноярского края обработка посевных площадей по минимальной и нулевой технологиям возросла с 12,8% в 2005 г. до 80% в 2015 г. (табл. 4). Достигнуто соотношение [5]: 20% - традиционная технология с глубокой отвальной или безотвальной вспашкой; 30% - минимальная технология с осенней безотвальной комбинированной обработкой; 50% - прямой посев по стерне (нулевая технология).
Технологическую потребность в эталонных ТЭ-150 тракторах, с учетом снижения зональных нормативов при использовании ресурсосберегающих технологий (КТ = 2,7), рассчитывают [6; 7]
8,36
8,36 - (1922 ,2 - 1207 ,0)+ -— -1207 ,0
Кт
/1922 ,2 = 3,111 + 1,945 = 5,056 ЭТ ед /1000 га. (4)
Анализ результатов расчета показал (табл. 4), что технологическая потребность в эталонных тракторах на всю площадь пашни уменьшилась с 15696 эт. ед. в 2005 г. до 9720 эт. ед. в 2015 г., т.е. в 1,615 раза, а фактическое наличие соответственно в 1,508 раза с 12407 до 8230 ед. Оснащенность отрасли тракторами повысилась с 79,0 до 84,7%. Количество физических тракторов за этот период сократилось с 13199 до 8528 при возрастании среднего условного коэффициента перевода КЭ с 0,940 до 0,965.
Таблица 4
Оснащенность тракторами ресурсосберегающих технологий в растениеводстве
Красноярского края
ПЭТ
Показатель Год
2005 2008 2011 2013 2015
Посевные площади всего, тыс. га, в т.ч. 1623,6 1480,2 1469,1 1517,1 1509,0
обработано по минимальной и нулевой техноло- 263,0 654,0 858,1 1091,6 1207,0
гиям, тыс. га/% 12,8 44,2 58,4 72,0 80,0
Технологическая потребность в эталонных 15696 12817 11312 10441 9720
ТЭ-150 тракторах, ед.
Фактическая оснащенность тракторами: 13199 11065 9647 9014 8528
физическими, ед. 12407 10510 9310 8698 8230
эталонными, ед./(%) 79,0 82,0 82,3 83,3 84,7
Условный коэффициент перевода в эталонные
тракторы ТЭ-150, КЭ 0,940 0,955 0,965 0,965 0,965
По результатам моделирования перспективного развития тракторного парка региона установлено: для обработки 85% посевных площадей по ресурсосберегающим технологиям в 2020 г. потребуется 9320 эталонных или 9657 физических тракторов. При сложившейся структуре и недостаточном обновлении тракторного парка их численность составит не более 7600 эталонных и 7860 физических единиц. Фактическая оснащенность снизится до 81,5% при использовании прямого посева (нулевой технологии) на 55-57% посевных площадей.
Выводы
1. Дана оценка природно-производственных условий и структуры посевных площадей отрасли растениеводства Красноярского края за период с 2005 по 2015 г. Определена технологическая потребность растениеводства региона в эталонных ТЭ-150 (16070 ед.) и физических (17399 ед.) тракторах при установленном зональном нормативе 8,36 эт. ед./1000 га пашни. Фактическая структура тракторного парка обеспечивает оснащенность сельского хозяйства тракторами на 51,2%.
2. С учетом внедрения минимальной и нулевой технологий почвообработки на 80% посевных площадей фактическая оснащенность растениеводства тракторами в 2015 г. достигла 84,7%. При обработке 85% посевных площадей по ресурсосберегающим технологиям и увеличении площади прямого посева до 55-57% фактическая оснащенность отрасли тракторами к 2020 г. составит не более 81,5%.
Список литературы
1. Методика использования условных коэффициентов перевода тракторов, зерноуборочных и кормоубо-рочных комбайнов в эталонные единицы при определении нормативов их потребности. - М : Минсельхоз РФ, 2009. - 45 с.
2. Селиванов, Н.И. Технологические свойства мощных тракторов / Н.И. Селиванов ; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2015. - 202 с.
3. Селиванов, Н.И. Эксплуатационные параметры колесных тракторов высокой мощности / Н.И. Селиванов // Вестн. КрасГАУ. - 2014. - № 3. - С. 176-184.
4. Селиванов, Н.И. Технологические потребности в высокомощных колесных тракторах / Н.И. Селиванов, И.А. Селиванов // Вестн. КрасГАУ. - 2014. - № 5. - С. 215-220.
5. Селиванов, Н.И. Эффективность использования колесных тракторов в технологиях почвообработки / Н.И. Селиванов, Ю.Н. Макеева / Вестн. КрасГАУ. - 2015. - № 6. - С. 49-57.
6. Методические рекомендации по разработке потребности сельского хозяйства в технике для растениеводства / В.П. Елизаров [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. - 2011. - № 6. - С. 3-5.
7. Агропромышленный комплекс Красноярского края в 2005-2015 гг. Информ.-аналит. материал МСХ Красноярского края.
Селиванов Николай Иванович, доктор техн. наук, профессор, Красноярский государственный аграрный университет (КрасГАУ), тел. 8 (391) 2-912-510, e-mail: zaprudskii@list.ru; Безбородов Юрий Николаевич, доктор техн. наук, профессор, Институт нефти и газа Сибирского федерального университета (ИНиГ СФУ), тел. 8 (319) 206-28-98, e-mail: labs@mail.ru; Ковальский Болеслав Иванович, доктор техн. наук, профессор, ИНиГ СФУ; Матюшев Василий Викторович, доктор техн. наук, профессор, КрасГАУ, e-mail: matyushe@yandex. ru.
SUMMARY
N.I. Selivanov, Yu.N. Bezborodov, B.I. Kovalsky, V. V. Matyushev
The technological need and equipment of the Krasnoyarsk territory plant growing sector with the tractors
The relevance of scientific substantiation of the agriculture technological need in tractors for the machine-tractor park formation of the region that ensures its food independence is shown. The substantiation of the technological need and the equipment assessment of the plant growing sector with tractors were made on the basis of the natural-production condition analysis with the use of the zonal need standards in the reference and physical tractors at the actual structure of the tractor park and taking into account the introduction of resource-saving tillage technologies. According to the analysis, the need standards in the wheeled and tracked tractors of different dimension types in the reference units and physical calculation are determined. The actual number of available tractors in the reference units is established and the assessment of the industry equipment is given. The technologically sufficient and scarce dimensional types of tractors are determined. The priority directions of the tractor park formation taking into account the widespread introduction of minimum and zero tillage technologies, the growing shortage of skilled machine operators and the complicated financial-economic state of the industry are considered. It is proved that the introduction of the resource-saving tillage technologies on 80% of sowing areas allowed to reduce the regulatory need for reference tractors by 35% and to provide the actual equipment of plant growing sector with tractors at the level of 85%. According to simulation results the prospects of the tractor park formation and equipment of plant growing sector with tractors taking into account the projected increase of the area cultivated by zero technology are substantiated. It is shown that in the age composition and the lack of updating, the number of the tractor park and the industry equipment with tractors by 2020 will be reduced accordingly by 8 and 4%.
Keywords: agro-zone, plant growing, regulatory need, technology, reference and physical tractors, equipment, conditional factor.
Selivanov Nikolay Ivanovich, Dr. Eng. Sci., Prof., Krasnoyarsk State Agrarian University (KrasGAU), ph. 8 (391) 2-912-510, e-mail: zaprudskii@list.ru; Bezborodov Yuriy Nikolaevich, Dr. Eng. Sci., Prof., Oil and Gas Institute of the Siberian Federal University (Oil&Gas Institute SibFU), ph. 8 (319) 206-28-98, e-mail: labs@mail.ru; Ko-valskiy Boleslav Ivanovich, Dr. Eng. Sci., Prof., Oil&Gas Institute SibFU; Matyushev Vasiliy Viktorovich, Dr. Eng. Sci., Prof., KrasGAU, e-mail: matyushe@yandex.ru.
