Пути повышения эффективности использования технического потенциала в степной зоне Западного Казахстана

Пути повышения эффективности использования технического потенциала в степной зоне Западного Казахстана

М.М. Константинов,д.т.н, Оренбургский ГАУ;

Б.Н. Нуралин, к.т.н, Уральская академия труда и социальных отношений

Одним из основных приоритетов в возделывании зерновых культур в сельском хозяйстве Западного Казахстана является развитие технического потенциала. Главная задача заключается в модернизации и обеспечении машинно-тракторного парка необходимой высокоэффективной техникой до уровня мировых стандартов.

Основой технического обеспечения сельскохозяйственного производства должна стать эффективная система машинных технологий, обеспечивающих интенсивное производство продукции. Только внедрение в сельскохозяйственное производство современных прогрессивных технологий с использованием мощной техники может остановить регресс сельского хозяйства Казахстана. При этом особо актуальной является задача обеспечения сельского хозяйства в Западно-Казахстанской области тракторами, почвообрабатывающими, зерноуборочными машинами и оборудованием для послеуборочной обработки урожая.

Несовершенство средств механизации производственных процессов в растениеводстве и низкое качество техники приводят к значительному недобору выращиваемого урожая и снижению качества продукции. Ежегодные потери зерна составляют около 20—25 млн. т, в том числе при уборке — 4—6, обработке — 5—8 и хранении — 11 млн. т. Недобор урожая зерновых культур в степной зоне Южного Урала и Западного Казахстана на этапах возделывания составляет, по экспертным оценкам, ц с 1 га:

— вследствие неудовлетворительной подготовки почвы — 2,5—4;

— из-за неравномерного по глубине заделки посева семян — 1,5—2;

— в связи с неравномерным внесением минеральных удобрений — 1—2;

— из-за дефицита влагообеспечения — 3—5;

— из-за снижения урожайности на эрозионно опасных землях — 1,5—2;

— из-за чрезмерного уплотнения почвы ходовыми системами машин — 1,5—2;

— из-за малоэффективной защиты растений — 1,5-2.

Задача внедрения инновационных технологий состоит в том, чтобы максимально приблизить величину фактического урожая к потенциально возможной за счет устранения недобора его в процессе выращивания и уборки.

К сожалению, в настоящее время техническое оснащение проводится хаотично, без согласования с машинами и комплексами, составляющими базу современных региональных технологий, без учета мировых тенденций развития техники и технологий.

Технологические потребности в тракторах различных типов сельскохозяйственного производства Западно-Казахстанской области приведены в таблице 1.

Структура тракторного парка в сельском хозяйстве Западного Казахстана значительно отличается от показателей интенсивного аграрного производства экономически развитых стран. В Западном Казахстане удельный вес тракторов мощности от 75 до 150 кВт составляет 67,4%, малой мощности — от 20 до 45 кВт — 8,6%, когда в развитых странах другая пропорция — 32—34% и 22—24% соответственно. Количество тракторов повышенной мощности явно уступает показателям индустриально развитых стран [1].

В целом обеспеченность тракторами общего назначения не превышает 59% от нормативной, а универсальными — 25%. Дефицит тракторов в земледелии Западно-Казахстанской области может значительно усугубиться при увеличении посевных площадей до 1,5 млн.га (до уровня 80-х гг.).

Особое внимание следует уделить использованию тракторов повышенной мощности при выполнении таких энергоемких операций, как поверхностная и основная обработка почвы, посев, уход за посевами и борьба с вредителями. Сравнительные показатели эффективности их работ с сельскохозяйственными машинами приведены в таблице 2. Использование энергонасыщенных тракторов позволяет увеличивать скорости (до 3 м/с) и ширину захвата (до 12 м и более) агрегата, т.е. производительность труда, сократить сроки выполнения полевых работ и затраты горюче-смазочного материала, применяя эшелонированное или блочно-модульное размещение рабочих органов. Например, посевной агрегат фирмы «Р1ех1-Со11» имеет годовую выработку в 2 раза выше, чем посевной агрегат К-701 с сеялками СЗС-2,1, или в 3—5 раз выше, чем посевные агрегаты с тракторами Т-4А и ДТ-75 соответственно.

В условиях Казахстана 40% от общих затрат на механизированные работы по возделыванию зерновых культур составляет уборка зерновой части урожая. При нынешних сокращенных объе-

1. Потребность в тракторах различных типов для выполнения технологических процессов в сельском хозяйстве Западно-Казахстанской области

№ Типы и классы тракторов Нормативная потребность, шт/1000 га земли в обработке Необходимое количество, тыс. шт. Имеющееся количество, тыс.шт. Дефицит %

1 Всего 14,86 10,4 3,96 61,9

2 В т.ч. общего назначения: 5,4 3,78 2,25 40,5

2.1 колесные класса 8 мощностью 330-370 кВТ 0,1 0,07 - 100

2.2 колесные класса 5 мощностью 250 кВТ 0,4 0,28 0,25 10,7

2.3 гусеничные класса 4 мощностью 110-150 кВТ 1,8 1,25 0,5 60,3

2.4 колесные класса 3 мощностью 125-150 кВТ 1,9 1,33 0,8 39,8

2.5 гусеничные класса 3 мощностью 75 кВТ 1,2 0,84 0,7 16,7

3 Универсальные 9,46 6,62 1,71 74,2

3.1 колесные класса 2-3 мощностью 110-125 кВТ 0,65 0,45 0,15 66,7

3.2 гусеничные класса 2 мощностью 60-100 кВТ 0,61 0,43 0,15 65,1

3.3 колесные класса 1,4 мощностью 75-90 кВТ, мощностью 45-60 кВТ 3.4 2.5 2,38 1,75 0,57 0,4 71,8 77,1

3.4 колесные класса 0,9 мощностью 30-45 кВТ 1,1 0,77 0,2 74

3.5 колесные класса 0,6 мощностью 20-22 кВТ 1,2 0,84 0,14 83,3

Примечание: в расчете на площадь пахотных земель 2004—2005 гг.

2. Сравнительные показатели эффективности работы иностранных и отечественных тракторов с сельскохозяйственными машинами

Марка тракторов

№ Показатели ДТ-75Д К-701 ХТ3-121 ХТЗ-150 КО3 ВТ-150Д МТЗ-82 Дойтс Фолар Агротрон

1 Мощность двигателя, кВт Приведенная мощность 70 200 111,8 128,7 110 55 106,6

двигателя в долях единицы к «Агротрону» 0,66 1,88 1,05 1,2 1,03 0,52 1,0

2 Производительность за смену, усл. га, 7,4 19,0 11,8 12,1 11,8 5,3 27,2

приведенная в единицах 0,27 0,7 0,43 0,44 0,43 0,19 1,0

3 Затраты горючего на 1 усл. га, кг, 13,6 15,2 12,6 13,5 13,0 15,8 9,4

приведенные в единицах 1,45 1,62 1,34 1,44 1,38 1,68 1,0

мах посевных площадей обеспеченность сельского хозяйства Западно-Казахстанской области зерновыми комбайнами составляет 45,8% от необходимой, а приведенный показатель еще меньше с учетом технической готовности парка техники.

Использование зерноуборочной техники малой производительности и ее нехватка не дают возможности своевременно собирать урожай и оборачиваются значительными потерями зерна. Поэтому для региона требуются современные высокопроизводительные, экономичные модификации

зерноуборочных комбайнов в расчете на планируемый рост посевных площадей. В таблице 3 приведены сравнительные показатели эффективности использования зерноуборочных комбайнов.

Анализ оценок технико-экономических данных работы комбайнов на полях с низкой и средней урожайностью показывает превосходство зерноуборочной техники среднего класса семейства «Нива» и «Енисей» в 1,5 и 2,5 раза по сравнению с комбайнами «Дон» и зарубежными комбайнами соответственно.

Иностранные комбайны Мега-204, MDW с пропускной способностью молотилки 9—10 кг/с имеют производительность и сезонный намолот выше в 1,5—2 и 2—3 раза по сравнению с комбайнами «Нива» и «Енисей» соответственно. Повышение экономической эффективности их работы на полях с низкой и средней урожайностью возможно при обеспечении полной загрузки молотилки, т.е. формировании необходимой массы валка с помощью широкозахватных жаток. Использование высокопроизводительных комбайнов позволяет сократить потребности в зерноуборочной технике [2].

Важными причинами причин низкой продуктивности сельскохозяйственных культур являются применение низкокачественного посевного материала, несоответствие применяемых технологий и машин зональным условиям производства, несоблюдение многих операций установленного технологического процесса возделывания и уборки сельскохозяйственных культур.

Недобор урожая из-за неудовлетворительности подготовки семян по стране составляет 15— 20 млн. т. Содержание высеваемых семян 3 класса и некондиционных достигает в ряде случаев 40%. В зависимости от степени засоренности полей сорняками снижение урожая по отдельным культурам достигает 30—60%, из-за травмирования семян при уборке и обработке — 60%, недобор урожая оценивается в 10—12 млн. т.

Перспективным направлением снижения энергозатрат является повышение качества обработки и подготовки семян. Основной путь увели-

чения валового производства продукции растениеводства — не расширение посевных площадей за счет вовлечения низкопродуктивной пашни, а подъем урожайности сельскохозяйственных культур на основе применения высокопродуктивных сортов посадочного материала и высококачественных семян, повышения плодородия почвы и культуры земледелия, выполнения зональных агротехнологических требований возделывания, уборки и обработки.

Это подтверждается опытом ведущих зарубежных стран. В Великобритании на душу населения приходится 0,10 га пашни, во Франции — 0,32 га, в США — 0,54 га, в России — 0,85 га, а в Казахстане — 14,2 га, т.е. многократно больше, но производится основных видов сельскохозяйственной продукции на душу казахстанского населения меньше, чем в указанных странах, в 2—3 раза. Сравнение этих показателей свидетельствует о больших возможностях и резервах повышения объемов производства сельскохозяйственной продукции в нашей стране за счет повышения урожайности.

Не менее важное значение для повышения урожайности сельскохозяйственных культур имеет повышение агротехнического уровня производства. Существующие агротехнические требования к технологическим процессам производства (при обработке почвы, посеве, уборке и послеуборочной обработке продукции) упрощены, они устарели и требуют ужесточения.

Технология производства механизированных работ в полеводстве, осуществляемая «по состоянию предметов труда» (почвы и растений), должна предусматривать начальное и предельное их состояние и наиболее благоприятные физикобиологические сроки проведения работ для получения максимального размера урожая и высокого качества продукции. В то же время должны создавать адаптивные рабочие органы, позволяющие вести сельскохозяйственные работы в условиях экстремального состояния предметов труда.

Применение безотвальной обработки почвы дает возможность использовать широкозахват-

3. Сравнительная оценка эффективности использования зерноуборочных комбайнов

Марка комбайнов

№ Показатели Енисей-1200 Нива СК-5 Дон-1500 Мега-204 MDW 00 СЛ о н сЗ я и о Д

1 Эксплуатационная производительность т/ч 4,26 3,81 6,75 6,75 6,75 6,75

2 Средний намолот за сезон, т 620,3 691,5 814,8 1798,9 1364,4 852,7

3 Прямые затраты руб/т 265,0 280,0 289,5 583,6 515,4 554,8

4 Общие затраты руб/т 915,0 917,0 1503,4 1715,3 1992,0 2917,5

ные тяжелые культиваторы, дисковые орудия и чизели, которые минимизируют обработку почвы, сокращают энергозатраты и сохраняют стерни на поверхности поля для защиты почвы от эрозии и для накопления почвенной влаги.

Технический прогресс в области посевной техники направлен на создание автоматизированных универсальных и надежных сеялок для точечного высева, с равномерной и точной заделкой семян, их унификацию.

Минимальная обработка почвы с локальным внесением основной дозы удобрений и прямой посев зерновых культур снижают механическое воздействие на почву до минимума, при этом на 25% сокращаются затраты энергии, на 10—12% увеличивается урожайность.

Применение на двухфазной уборке урожая порционной технологии позволяет повысить производительность зерноуборочных комбайнов в зоне Южного Урала в 2—2,5 раза. Производственные испытания опытного образца порционной жатки СПЖ-8-ОГАУ показывают возможность уменьшения потерь при подборе порционных валков в 1,5—2,4 раза и снижение числа проходов комбайна, а следовательно, и уплотнения почвы в 3—4 раза. Предусматривается применение самоходных высокопроизводительных комбайнов с пропускной способностью 7—8, 8—9 и 10—12 кг/с. Совершенствование зерноуборочных комбайнов осуществляется путем оснащения их приспособлениями для уборки различных культур, средствами автоматизации и компьютеризации для снижения трудоемкости технологического регулирования и обслуживания [2].

Наметилась тенденция в составлении комбинированных агрегатов, у которых машины располагаются не только за трактором, но и спереди. Трактор, реализующий мощность двигателя только в виде тягового усилия, уже не отвечает современным требованиям технологов.

Развитие мобильных энергетических средств должно обеспечить:

— реализацию зональных технологий производства всех видов сельскохозяйственных культур при высоком качестве выполнения технологических операций;

— повышение надежности и работоспособности машин, сокращение времени на их обслуживание, обеспечение безотказной работы машин в течение одного полного сезона;

— устранение несовершенства их ходовых систем, вызывающих чрезмерное уплотнение почвы;

— максимальное использование уровня единичной мощности;

— формирование конструкции агрегатов как единого целого, вместо раздельных, часто незави-

симых одна от другой конструкции тракторов и технологических машин;

— универсальность, автоматизацию и компьютеризацию управления технологическим процессом агрегатов;

Технологическое обеспечение интенсивного производства зерна предусматривает разработку и реализацию следующих приемов и операций:

— подготовку семян 1 класса, их тщательную предпосевную обработку;

— основную обработку почвы — гладкую плужную, ярусную плоскорезную и предпосевную с разрушением комьев и заделкой растительных остатков, выравниванием и уплотнением почвы;

— посев с точным высевом и локальным внесением основной дозы минеральных удобрений;

— уборку урожая зерновых с измельчением и разбрасыванием соломы, уборку с вывозом на край поля всего биологического урожая с последующей обработкой;

— своевременную послеуборочную обработку и безотходное хранение зерна.

Результаты приведенных исследований показывают:

повышение эффективности использования технического потенциала заключается в повышении производительности машин; сокращении расхода топлива и снижении затрат на производство механизированных работ; повышении урожайности сельскохозяйственной продукции;

основой получения высоких урожаев зерна является выполнение всех работ в строго определенные сроки с использованием высокопроизводительных машин и орудий комплексной механизации, высоких доз минеральных и органических удобрений, средств защиты растений от вредителей, болезней и сорняков; максимальное накопление и рациональное расходование почвенной влаги;

характерными чертами интенсивных технологий являются: сокращение числа операций, минимизация обработки почвы, введение научно обоснованных севооборотов, внедрение интенсивных сортов и экономия трудовых ресурсов.

Литература

1. Кусаинов, Х.Х. Сельское хозяйство Западного Казахстана на пороге третьего тысячелетия. Киев, 2000. 348 с.

2. Константинов, М.М. Совершенствование технической оснащенности сельскохозяйственного производства степных регионов: мат. межд. науч.-техн. конф. «Разработка и внедрение эффективных энергосберегающих технологии» / М.М. Константинов, В.А. Семченко, Б.Н. Нуралин // Труды Оренбургского регионального отд. Российской инженерной академии. Вып. 4. Оренбург, 2004. С. 89—96.

3. Константинов, М.М. Инновационные направления совершенствования технического оснащения сельскохозяйственного производства: мат. регион. науч.-практ.конф. / М.М. Константинов, В.А. Семченко, Б.Н. Нуралин и др. Оренбург, 2005. С. 211-216.