Исследование целесообразных границ использования дождевальных машин в Башкортостане

УДК 631.6

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНЫХ ГРАНИЦ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОЖДЕВАЛЬНЫХ МАШИН В БАШКОРТОСТАНЕ

Сафин Х.М., - д. с.- х. н., профессор

Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Япаров Г.Х., - к. с.-х. н.

Башкирский государственный аграрный университет

Для всех природно-сельскохозяйственных зон Республики Башкортостан определены границы эффективного использования дождевальных машин отечественного производства. Представленные расчеты показывают зависимость эффективности орошения от увлажненности года, от вида используемой техники и сельскохозяйственной культуры.

The range of effective using of domestic sprinkling-machines is determined for all native and agricultural zones of Republic of Bashkortostan. The presented estimations demonstrate the dependence of irrigation efficiency on annual average moisture, class of used sprinkling-machine and crop.

Ключевые слова: ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНЫЕ ГРАНИЦЫ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОЖДЕВАЛЬНЫЕ МАШИНЫ БАШКОРТОСТАН

В Республике Башкортостан сельскохозяйственное производство ведется в условиях недостаточной и неустойчивой естественной влагообеспеченности. Именно этот фактор в первую очередь определяет объемы и стабильность производства продукции растениеводства и животноводства. В засушливые годы на богарных землях республики недобор сельскохозяйственной продукции составляет от 65 до 85% по сравнению с благоприятными по увлажнению годами.

Орошаемое земледелие является одним из основных приемов интенсификации и стабилизации сельскохозяйственного производства республики. В 1980-1990 годы республика имела 145,4-152,3 тыс. га регулярного орошения. Занимая всего 2,4-2,6% площади пашни, орошаемые земли обеспечивали гарантированное производство 20% грубых и сочных кормов, 90% овощей. Развитие орошения в эти годы позволило решить проблему обеспечения населения овощной продукцией,

а животноводство - кормами. Однако в последние годы из-за сложившейся экономической ситуации площади мелиорируемых земель республики значительно сократились. На начало 2007 года в Башкортостане имелось 65 тыс. га орошаемых и 34 тыс. га осушенных земель.

Практика показывает, что большинство существующих оросительных систем в республике работает неэффективно, имеет низкую рентабельность производства растениеводческой продукции. Продолжительные по сравнению с проектными сроки фактической окупаемости капитальных вложений в орошение объясняются, прежде всего, недостаточной экономической обоснованностью технических решений, применяемых при проектировании и эксплуатации мелиоративных систем.

Для повышения эффективности орошения в Башкортостане необходимо усовершенствовать технико-экономические расчеты на основе использования местных природно-климатических условий, определить границы рентабельного использования дождевальных машин, возделываемых сельхозкультур. Для каждой природносельскохозяйственной зоны республики требуется определить экономически обоснованную расчетную обеспеченность по естественному увлажнению лет для проектирования и эксплуатации оросительной системы с тем, чтобы мелиоративные системы обеспечили не только высокие урожаи, но и окупились в экономически целесообразные сроки. В решении вышеперечисленных задач нами использована методика ВНИИ «Радуга» (г. Коломна).

При определении экономически обоснованных параметров орошения

для оценки природной увлажненности территории республики нами использован коэффициент увлажнения Ку. Согласно выполненному районированию, по коэффициенту природной тепло-, влагообеспеченности

Ку, на территории Башкортостана выделены три природносельскохозяйственные зоны: степная с коэффициентом природного

увлажнения 0,41-0,50, лесостепная с Ку = 0,51-0,80 и лесолуговая с Ку > 0,80 (рис. 1).

Мелиоративные мероприятия, повышая плодородие почвы, способствуют созданию дополнительной сельскохозяйственной продукции с тех же площадей. Однако урожайность более влаголюбивых культур (например, овощные, кормовые) при орошении в одних и тех же условиях повышается значительно больше, чем засухоустойчивых (зерновые), при этом прибавка урожая увеличивается при переходе от более влажных природных зон возделывания к более сухим. В связи с этим при проектировании и эксплуатации гидромелиоративных систем в первую очередь появляется необходимость прогнозирования объемов и стоимости дополнительной продукции от орошения и уровня урожайности сельхозкультур. Причем эти показатели значительно зависят от природной увлажненности вегетационного периода.

Рис. 1. Природно-сельскохозяйственные зоны Башкортостана в зависимости от естественной увлажненности земель (по коэффициенту природной тепло-, влагообеспеченности Ку).

На основе расчетов с учетом многолетних фактических данных для всей территории Башкортостана установлены значения ожидаемой урожайности ведущих орошаемых культур и стоимость дополнительной продукции, получаемой от орошения в зависимости от уровня природной водообеспеченности (табл. 1). Все расчеты были проведены для: влажного года - 5% обеспеченности естественными осадками, средневлажного -25%, среднего - 50%, среднесухого - 75%, сухого года - 95% обеспеченности.

Как видим, стоимость дополнительной продукции, получаемой на орошаемых землях, значительно колеблется не только по природносельскохозяйственным зонам, но и в зависимости от природной увлажненности года. Например: в степной зоне на посевах люцерны на сено стоимость дополнительной продукции от орошения составляет 1560 руб/га во влажный и 13230 руб/га сухой год (в ценах 1 кв. 2006 г.). Повышение количества и стоимости дополнительной продукции при орошении происходит с усилением засушливости климата. Причем это наблюдается по всем возделываемым на орошении культурам. Во влажный год в лесолуговой зоне орошение экономически невыгодно, т.к. стоимость дополнительной продукции в этих условиях на посевах всех основных орошаемых сельскохозяйственных культур практически равна нулю.

Наибольшая отдача поливов обеспечивается при возделывании картофеля позднего. Стоимость дополнительной продукции от орошения колеблется в степной зоне: от 13210 до 57370 руб/га, в лесостепной от 1710 до 56230 руб/га, в лесолуговой от 0 до 40750 руб/га. Причем в лесолуговой зоне возделывание картофеля при орошении во влажные годы экономически себя не оправдывает, т.к. дополнительная продукция от мелиорации в этих условиях не обеспечивается.

Таблица 1 - Стоимость дополнительной продукции, получаемой на орошаемых землях Республики Башкортостан в разные по влагообеспеченности годы, руб/га

Природно- сельскохозяйствен-ная зона Коэффициент увлажнения Ку Увлажненность года

влаж- ный средне- влаж- ный сред-ний средне- сухой сухой

Зернофуражные культуры

Степная 0,41-0,50 1090 2730 4560 6510 10190

Лесостепная 0,51-0,60 620 1850 3680 5530 9100

0,61-0,70 270 1230 2730 4670 8250

0,71-0,80 0 760 1970 3960 7500

Лесолуговая 0,81-0,90 0 350 1230 3060 6650

0,91-1,0 0 0 760 2320 5790

Люцерна на сено

Степная 0,41-0,50 1560 3310 5390 8690 13230

Лесостепная 0,51-0,60 880 2420 4170 6960 11490

0,61-0,70 550 1560 2960 5560 9920

0,71-0,80 0 890 2080 4170 8360

Лесолуговая 0,81-0,90 0 550 1400 2940 6780

0,91-1,0 0 0 680 1740 5390

Кукуруза на силос

Степная 0,41-0,50 1500 3720 7060 11120 17630

Лесостепная 0,51-0,60 950 2590 5390 9490 15760

0,61-0,70 370 1670 4092 7810 14090

0,71-0,80 0 1130 2960 6310 12240

Лесолуговая 0,81-0,90 0 370 1870 4640 10570

0,91-1,0 0 0 740 2960 8730

Картофель поздний

Степная 0,41-0,50 13210 23510 34420 46460 57370

Лесостепная 0,51-0,60 8600 18940 28690 40160 56230

0,61-0,70 5740 14330 22950 34420 51070

0,71-0,80 1710 9180 17210 29270 45900

Лесолуговая 0,81-0,90 0 5150 13180 24100 40750

0,91-1,0 0 1150 8620 18920 36720

Примечание. Расчеты проведены в ценах 1 квартала 2006 года.

В настоящее время сельское хозяйство страны имеет большое разнообразие техники для полива дождеванием, различной по конструктивным, эксплуатационным и экономическим параметрам, по степени использования земельных, водных и трудовых ресурсов, работающих от открытой и закрытой оросительных систем, что в http://ej.kubagro.ru/2007/02/pdf/20.pdf

значительной степени затрудняет выбор той или иной техники для конкретных природно-хозяйственных и климатических условий.

С целью определения и обоснования наиболее экономически оправданных типов поливной техники нами проведена экономическая оценка всего комплекса машин, используемых в республике. Проведенный анализ единовременных и эксплуатационных затрат показывает, что наибольшая величина затрат наблюдается в наиболее материально- и энергоемких оросительных системах. Вместе с тем закрытые оросительные системы по большинству машин позволяют более производительно использовать земельные и водные ресурсы и тем самым обеспечивают получение большего объема дополнительной валовой продукции с единицы площади.

Как показали расчеты, размеры дополнительного чистого дохода, получаемого с поливных земель, значительно зависят от естественной увлажненности года, возделываемой сельхозкультуры и резко изменяются по природно-сельскохозяйственным зонам республики. Также изменяется соответственно и срок окупаемости капитальных затрат на строительство мелиоративной системы. Например, переносной комплект КИ-50 «Радуга» может быть использован с получением экономического эффекта:

- при возделывании кукурузы на силос в среднесухой год в степной (Ку = 0,41-0,50) и частично в лесостепной зоне (Ку = 0,51-0,70);

- на посевах кукурузы на силос в сухой год по всей территории республики;

- на плантациях картофеля позднего в средний (Ку = 0,41-0,60), в среднесухой (Ку = 0,41-0,80) и сухой годы (Ку = 0,41-1,0).

Наибольший дополнительный чистый доход при использовании дождевальной установки КИ-50 «Радуга» обеспечивается на посевах картофеля позднего (до 30300 руб/га). Менее низкий дополнительный чистый доход можно получать на посевах кукурузы на силос (до 9860

руб/га). Возделывание зернофуражных культур, люцерны на сено, однолетних трав (многоукосных) с использованием переносной установки КИ-50 по всей территории Башкортостана в любой по естественному увлажнению лет экономически невыгодно. Это, прежде всего, связано с тем, что данная установка имеет большие эксплуатационные затраты (2530-5670 руб/га), требует большого количества ручного труда при переносе дождевальных трубопроводов от одной позиции на другую.

Дождевальная машина ДДН-70 обеспечивает получение дополнительного чистого дохода и возврат своей стоимости в экономически обоснованные сроки на посевах:

- зернофуражных культур в среднесухой (Ку = 0,41-0,50) и сухой годы (Ку = 0,41-0,90);

- люцерны на сено в среднесухой (Ку = 0,41-0,50) и сухой годы (Ку = 0,41-0,80);

- кукурузы на силос в средний (Ку = 0,41-0,50), в среднесухой (Ку =

0,41-0,80) и сухой (Ку = 0,41-1,0) годы;

- однолетних (многоукосных) трав в сухой год (Ку = 0,41-0,70);

- картофеля позднего в средневлажный (Ку = 0,41-0,50), средний (Ку = 0,41-0,70), среднесухой (Ку = 0,41-0,90) и сухой (Ку = 0,41-1,0) годы.

Примерно такие же закономерности изменения размеров дополнительного чистого дохода и срока окупаемости капитальных затрат наблюдаются при использовании для орошения дождевальной машины ДДН-100. Дальнеструйные машины ДДН-70 и ДДН-100 имеют ограниченную площадь использования, как по территории республики, так и в различные по естественному увлажнению годы. Это связано с дороговизной оросительной системы при проектировании с использованием данных типов машин. Однако они дают достаточно высокий экономический эффект при возделывании кукурузы на силос и картофеля позднего.

Изучая экономические показатели эксплуатации остальных дождевальных машин (ДДА-100 МА, ДКШ-64 «Волжанка», ДМ-454-100 «Фрегат», ДФ-120 «Днепр», ДКН-80), приходим к выводу, что по сравнению с машинами КИ-50 «Радуга», ДДН-70 и ДДН-100, они обеспечивают более высокий дополнительный чистый доход с единицы площади, и соответственно менее низкие сроки окупаемости капитальных вложений. Данные дождевальные машины могут применяться по территории Башкортостана более успешно, причем при возделывании широкого круга сельскохозяйственных культур в разные по естественному увлажнению годы.

По мнению ученых и практиков, для каждого региона развития гидротехнической мелиорации должны быть разработаны «свои», местные параметры для проектирования и эксплуатации оросительных систем, способствующие максимальной отдаче поливного гектара при наименьших материально-технических затратах и сохранении экологического состояния орошаемых земель. Задача выбора экономически обоснованной расчетной водообеспеченности мелиоративных систем по природносельскохозяйственным зонам Башкортостана остается нерешенной.

В республике перспективное планирование осуществляется в основном на обеспеченность 95% по осадкам. Вопрос о расчетной обеспеченности орошения и связанной с этим капитальности оросительных сооружений и урожайности сельхозкультур разработан все еще недостаточно, так как Башкортостан является относительно новым районом развития орошения.

В соответствующих расчетах учитывалось то, что годы с различной увлажненностью повторяются с различной вероятностью. Влажный (5% обеспеченность) и сухой (95%) годы повторяются с вероятностью раз в 20 лет, средневлажный (25%) и среднесухой (75%) годы - раз в 4 года, средний (50%) - раз в 2 года. Рекомендуемые зоны для проектирования и

эксплуатации оросительных систем с использованием основных видов дождевальных машин в зависимости от расчетной обеспеченности приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Рекомендуемые (экономически оправданные) зоны для проектирования и эксплуатации оросительных систем с использованием основных видов дождевальных машин в зависимости от расчетной

обеспеченности

Дождевальная машина Увлажненность года по атмосферным осадкам

средний

КИ-50 не рекомендуется не рекомендуется

ДДН-70 не рекомендуется не рекомендуется

ДДН-100 не рекомендуется не рекомендуется

ДДА-100 МА в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 Ку = 0,61-0,70

ДКШ-64 «Волжанка» в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 Ку = 0,61-0,70

ДМ-454-100 «Фрегат» в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 Ку = 0,61-0,70

ДФ-120 «Днепр» в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 Ку = 0,61-0,70

ДКН-80 в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 в степной зоне с Ку = 0,41-0,50 в лесостепной зоне с Ку=0,51-0,60 Ку = 0,61-0,70

Как показали расчеты, использование дождевальных машин КИ-50, ДДН-70, ДДН-100 во всех природно-сельскохозяйственных зонах республики экономически невыгодно, даже в среднесухой и сухой годы, так как во все годы по увлажненности срок окупаемости капитальных затрат выше нормативного (больше 8 лет). Данные машины можно использовать только при возделывании высокодоходных культур.

Для дождевальной машины ДДА-100 МА наиболее экономически выгодными зонами являются:

- степная зона с Ку = 0,41-0,50, лесостепная зона с Ку = 0,51-0,60 при проектировании оросительной системы для среднего по увлажненности года (50% обеспеченность);

- степная зона с Ку = 0,41-0,50, лесостепная зона с Ку = 0,51-0,70 при проектировании оросительной системы для среднесухого по увлажненности года (75% обеспеченность).

Идентичные выводы получены для оросительных систем с использованием дождевальных машин ДКШ-64 «Волжанка», ДМ-454-100 «Фрегат», ДФ-120 «Днепр», ДКН-80.

Проведенные для условий Башкортостана исследования позволили установить, что проектирование оросительных систем в этом регионе должно производиться на год 50-75%-ной обеспеченности по осадкам.

На основании результатов исследований можно сделать следующие выводы:

1. Оросительные системы на территории республики имеют

различную экономическую эффективность в зависимости от типа используемой дождевальной машины, возделываемой

сельскохозяйственной культуры, расчетной обеспеченности осадков (естественного увлажнения).

2. Обоснованный через окупаемость капитальных вложений выбор типов дождевальных машин и экономически целесообразной расчетной обеспеченности, видов возделываемых сельскохозяйственных культур позволит снизить капитальные вложения в орошение на 20-30%.

3. Обоснованные для Башкортостана экономически целесообразные оросительные нормы (при расчетной обеспеченности 50-75%) в 1,2-1,5 раза ниже рекомендуемых оросительных норм в годы 95%-ной обеспеченности.

Литература

1. Губер К.В., Пунинский Ю.С., Шейнкин Г.Ю. Водосберегающие технологии орошения - основа рационального использования водных ресурсов. /Труды ВНИИГиМ, т.75., Теория и практика мелиорации. М.,1989. С.116-132.

2. Данильченко Н.В. Усовершенствовать систему норм и нормативов

водопользования, обеспечивающую заданный уровень урожайности

сельскохозяйственных культур и рациональное использование оросительной воды. /Отчеты о НИР, ВНИИМиТП, 1984-1990 гг. Коломна, 1991. 261 с.

3. Дмитриев В.С. Экономика мелиорации земель. М.: Экономика, 1984. 180 с.