Визначаючи можливості зменшення витрат для ведення агробізнесу, вітчизняні фермери часто звертаються до використання саме української сільськогосподарської техніки. Цьому є низка пояснень. Одним із таких факторів є економічні розрахунки, алгоритми дій яких перевіряють авторитетні науковці. Пропонуємо до розгляду теоретичне обґрунтування технологічних систем виробництва продукції рослинництва на базі тракторів вітчизняного виробництва для традиційної технології вирощування сільгоспкультур.
Програмне забезпечення
Вітчизняні науковці запропонували вирішення цієї задачі за допомогою програмного забезпечення MS Excel, розглядаючи умовне господарство, яке за характеристиками максимально наближене до виробничих умов. Такий підхід дозволяє моделювати завантаженість тракторів вітчизняного виробництва в рослинництві протягом року та оцінювати ефективність їх використання. Основні характеристики умовного господарства:
1. загальна площа– 5000 га орної землі;
2. кліматична зона — Лісостеп;
3. конфігурація полів — прямокутної форми;
4. середня площа одного поля — 100 га;
5. марки тракторів, які запропоновано застосовувати під час розробки технологічних карт:
- 5.1. ХТЗ-181 — тяговий клас 4,0;
- 5.2. ХТЗ-16131 — тяговий клас 3,0;
- 5.3. ХТЗ-17221 — тяговий клас 3,0;
- 5.4. ПМЗ-8040.2М — тяговий клас 1,4.
6. Наявні сівозміни:
- 6.1.семипільна — чистий пар, озима пшениця, ярий ячмінь, кукурудза на зерно, горох, яра пшениця соняшник (дві сівозміни);
- 6.2. восьмипільна — чистий пар, озима пшениця, ярий ячмінь, кукурудза на силос, горох, озима пшениця, ярий ячмінь, соняшник (дві сівозміни);
- 6.3. десятипільна — багаторічні трави, зима пшениця, цукрові буряки, кукурудза на силос, горох, цукрові буряки, ячмінь, соняшник, кукурудза на зерно, овес із підсівом багаторічних трав (дві сівозміни).
7. Всі збиральні польові роботи передбачено виконувати відповідними зернозбиральними комбайнами.
Традиційна технологія вирощування сільськогосподарських культур передбачає як основний обробіток ґрунту виконання оранки із застосуванням простих МТА. Ці відмінності потрібно враховувати у разі складання технологічних карт для умовного господарства та комплектування МТА. Авторами запропоновано наступний узагальнений перелік технологічних операцій для вирощування всіх сільськогосподарських культур, на основі яких складені всі технологічні карти:
- у літньо-осінній період першого року передбачено виконання лущення після збирання ранніх зернових, дискування у два сліди після кукурудзи та соняшнику на глибину 10–12 см, передпосівна культивація і сівба озимої пшениці, внесення основної дози мінеральних добрив під всі культури та органічних добрив під чистий пар, оранка під всі культури. Початок сівби озимої пшениці — орієнтовно 5 вересня (але може змінюватися відповідно до агрокліматичної зони). Оранка виконується протягом вересня-жовтня з метою рівномірного завантаження орних агрегатів.
- у весняно-літній період другого року передбачено виконання ранньовесняного боронування під всі культури, шлейфування під цукрові буряки, передпосівна культивація під всі культури, підживлення озимої пшениці (позакореневе і прикореневе) та багаторічних трав (прикореневе), сівба ранніх зернових, технічних культур, хімічний захист рослин та листове підживлення обприскувачами, двократний міжрядний обробіток технічних культур, скошування трав, їх ворушіння і тюкування. За осередненими даними метеостанції у смт. Приколотне (Харківська обл.) прийнято початок ранньовесняного боронування (дата настання м’якопластичного стану ґрунту) — 05.04, сівби ранніх зернових — 10.04, цукрового буряку — 25.04, кукурудзи — 05.05, соняшнику — 02.05.
Терміни проведення таких робіт, як міжрядний обробіток технічних культур, обприскування посівів проти бур’янів, шкідників і хвороб, строки початку збиральних робіт зв’язані агротехнічними вимогами з фазами росту і розвитку рослин вирощуваних культур.
Визначення строків проведення технологічних операцій по фазах розвитку рослин є природним для оперативного планування робіт в умовах реального виробництва. Для цього необхідно терміни наставання періодів або фаз росту та розвитку рослин виразити кількістю календарних днів від початку проростання насіння (для ярих і технічних культур), або від початку весняної вегетації рослин (для озимих зернових і багаторічних трав). Можливість такого вираження строків наставання фаз росту і розвитку рослин обумовлена тим, що послідовність настання та тривалість розвитку фаз визначаються, за інших рівних умов, біологічними властивостями рослин, і отже, інтервал їх можливих значень для заданого виду та сорту культури має закономірний характер. При цьому необхідно прийняти:
- за початок проростання ярових і технічних культур — дату сівби;
- за початок весняної вегетації озимих зернових та багаторічних трав — дату переходу температури повітря через +5 °C.
Додаючи до цих дат, як до точок відліку, кількість днів від сівби або від початку вегетації до появи або закінчення того чи іншого періоду (тої або іншої фази розвитку рослини), отримаємо календарний період, що відповідає вимогам до строків проведення технологічної операції з вирощування заданої культури в період її розвитку, що розглядається.
Після визначення переліку технологічних операцій для усіх культур запропоновано наступний варіант комплектування МТА:
- лущення стерні — ХТЗ-17221+ ЛДГ-10 (на всіх культурах);
- дискування ґрунту — ХТЗ-16131+PALLADA 4000 (на всіх культурах);
- внесення основної дози мінеральних добрив — ХТЗ-16131+МВУ-12 (на всіх культурах);
- внесення органічних добрив — ХТЗ-16131+ МТТ-9 (чистий пар);
- оранка — ХТЗ-17221+ ПОН-5–40(6–40), ХТЗ-181+ ПОН-5–40 (ПОН 6–40) (на всіх культурах);
- ранньовесняне боронування — ХТЗ-181+ СГ-21+ 21БЗТС-1,0, ХТЗ-17221+ СГ-21+ 21БЗТС-1,0 (на всіх культурах);
- суцільна культивація — ХТЗ-181+ POLARIS8,5; ХТЗ-17221+ POLARIS8,5 (на всіх культурах, крім цукрових буряків);
- суцільна культивація — ХТЗ-181+УСМК-10,8; ХТЗ-17221+УСМК-10,8 (цукрові буряки);
- шлейфування ґрунту– ХТЗ-181+СГ-21+8ШБ-2,5 (цукрові буряки);
- сівба зернових культур — ХТЗ-16131+ С11У+ 2ASTRA-5,4A-06 (всі зернові культури, крім вівса з підсівом багаторічних трав);
- сівба вівса з підсівом багаторічних трав — ХТЗ-16131+ С11У+2ASTRA-5,4Т;
- сівба технічних культур — ЮМЗ-8040.2М+ УПС-8 (кукурудза, соняшник);
сівба технічних культур — ЮМЗ-8040.2М+ УПС-12 (цукрові буряки); - хімічний захист — ЮМЗ-8040.2М+ ОПШ-3500 (на всіх культурах);
- листове підживлення — ЮМЗ-8040.2М+ ОПШ-3500 (на всіх культурах);
- міжрядний обробіток — ЮМЗ-8040.2М+ ALTAIR-5,6–04 (кукурудза, соняшник);
- міжрядний обробіток — ЮМЗ-8040.2М+ КМС-5,4 (цукрові буряки);
- підвезення води — ХТЗ-17221+ МЖТ-Ф-11 (на всіх культурах);
- транспортування сіна, органічних добрив — ХТЗ-16131+ 2ПТС-16 (чистий пар, багаторічні трави, овес із підсівом багаторічних культур);
- прикореневе підживлення — ХТЗ-16131+ С11У+ 2ASTRA-5,4A-06 (всі зернові культури);
- скошування трави у валки — ЮМЗ-8040.2М+ КПП-4,2 «ПАЛЕССЕ СТ42» (багаторічні трави);
- підбирання сіна (соломи) з валків та тюкування — ЮМЗ-8040.2М+ ПР-Ф-180 (багаторічні трави, овес з підсівом багаторічних трав).
Такий підхід до вирішення цієї задачі дозволяє оптимально завантажити кожний агрегат та максимально зменшити можливі простої через неправильне планування завантаженості МТА. Технологічні карти охоплюють період вирощування сільськогосподарських культур протягом двох років:
- перший рік — літньо-осінній період першого року (основна підготовка ґрунту для сільськогосподарських культур, сівба озимих тощо);
- другий рік — весняно-літній період другого року (весняне боронування, сівба ранніх зернових, технічних культур, догляд за посівами всіх культур та їх збирання).
Побудова графіків у MSExcel дає можливість кольорового кодування, тобто кожний прямокутник має свій колір, а цифровий шифр цієї операції з позначенням відповідного кольору розташовано в правій частині графіка. Авторами прийнято чотиризначне кодування операцій, яке включає кількість полів у сівозміні, номер сівозміни (1 або 2), номер поля у сівозміні (1…10) та номер операції у технологічній карті цього поля. Наприклад, 7.1.1.1: 7 — семипільна сівозміна; 1 — перша сівозміна; 1 — перше поле в сівозміні; 1 — перша операція у технологічній карті цього поля.
Оскільки технологічні карти будь-якої першої сівозміни аналогічні другій, то для спрощення розрахунків відповідні поля об’єднані в одне з сумуванням обсягів робіт. Переїзди між об’єднаними полями не враховані в робочий час зміни під час розрахунків. При цьому також об’єднуються кольорові і цифрові шифри відповідних операцій. Такий підхід дає можливість зменшити кількість розрахункових технологічних операцій вдвічі за незмінного кінцевого результату, тому що загальний обсяг робіт при цьому не змінюється.
Висновки
Загальні результати виконаної роботи наступні:
1. Для своєчасного виконання усіх технологічних операцій у рослинництві для традиційної технології вирощування сільгоспкультур умовному господарству з площею ріллі 5000 га потрібно мати такі марки тракторів вітчизняного виробництва: ХТЗ-181 (3 шт.), ХТЗ-16131 (7 шт.), ХТЗ-17221 (6 шт.), ЮМЗ-8040.2М (12 шт.).
2. Авторами розроблено алгоритм побудови графіків завантаження тракторів на базі MSExcel, який дає можливість у режимі «експрес» корегувати графіки шляхом зміни таких параметрів, як дата виконання операції, тривалість робочого дня, кількість робочих днів, ступінь завантаження МТА.
3. Розроблений алгоритм також дозволяє розраховувати основні експлуатаційні показники використання тракторів: витрату палива на одиницю роботи, виконану роботу в умовних еталонних гектарах, витрати палива на один умовний еталонний гектар тощо.
4. Найвищий коефіцієнт використання має трактор ХТЗ-17221. Це пояснюється тим, що він застосовується як на основному обробітку ґрунту в перший рік, так у весняно-літній період другого року. Найнижчий коефіцієнт використання має трактор ЮМЗ-8040.2М.
5. Найвищу витрату палива на 1 ум. ет. га має ХТЗ-17221. Його пояснення наступне: він досить завантажений на оранці, і витрата палива на 1 га оранки у колісного трактора вища через більше буксування, ніж
у гусеничного.
О. І. АНІКЄЄВ, канд. техн. наук, доцент
О. О. КУПІН, магістрант,
Харківський НТУ сільського господарства ім. П. Василенка
