6 Пути экономии энергоресурсов при выполнении механизированных работ
Система энергосберегающих технологий — наиболее разумный подход к растениеводству, взвешенный с точки зрения экологии и экономики. При этом исключается механическое воздействие на почву. Производится прямой посев по пожнивным остаткам с минимальным нарушением структуры почвы.
Энергосберегающая технология:
Эта технология базируется на новой экономической модели растениеводства, которая предусматривает:
- уменьшение прямых затрат, в том числе снижение расходов ГСМ более, чем в 3 раза;
- предотвращение эрозии почв;
- планомерное повышение плодородности почв;
- сбережение почвенной влаги.
Суть этой системы сводится к минимизации или полному исключению из технологии операций по основной и предпосевной обработке почвы, как наиболее затратных и энергоемких, то есть исключается вспашка, занимающая 34%о расходов при производстве зерновых культур. В итоге оптимизируются производственные процессы. Растениеводство становится управляемым, прогнозируемым и эффективным.
Сегодня в мире по нулевой технологии обрабатывается более 260 млн. га и этот объем неуклонно растет.
Организация сельского хозяйства на 80% зависит от природы. При энергосберегающей технологии влияние погоды и климата сведено к минимуму. Остальное приходятся на технологию и управление в сельском хозяйстве.
Переход на технологию минимальной, а затем и нулевой обработки почвы начинается с уборочной кампании, в ходе которой измельченные пожнивные остатки равномерно распределяются по полю. В результате формируется почвозащитное покрытие, которое противостоит ветровой и водной эрозии, обеспечивает сохранение влаги, препятствует произрастанию сорной растительности, способствует активизации почвенной микрофлоры, является базисом для возобновления плодородного слоя и повышения урожайности культур.
Нулевая технология может быть рекомендована только для полей чистых от сорняков. Иначе расходы на гербициды могут превысить общие расходы даже по традиционной технологии.
Нулевая обработка почвы предусматривает прямой посев семян в почву, предварительно обработанную гербицидами. Прямой сев озимой пшеницы по-
сле сахарной свеклы, рапса или кукурузы является одним из лучших примеров того, какие успехи могут быть достигнуты уже в первый год без изменения системы удобрений и защиты растений. В последующие годы могут появляться сорняки, которые могут быть уничтожены посредством севооборота или средств защиты растений.
Минимальная технология нужна для борьбы с сорняками агротехническими воздействиями, что одновременно улучшит экологическое состояние кукурузы и окружающей среды при существенном снижении расхода топлива (7- 9 против 42—45 кг/га) и себестоимости конечной продукции при лучшем ее качестве. Поэтому она наиболее целесообразна.
Минимальная обработка позволяет обеспечить уменьшение механических воздействий почвообрабатывающих машин на почву и уплотняющего действия их ходовых систем на нее, сокращение проходов агрегатов по полю. После неглубокой обработки почвы, а также после обработки прорастающих сорняков и падалицы зерновых культур гербицидами сплошного действия, предпочтителен прямой сев.
На основе накопленного опыта показано, что минимальная обработка почвы в соответствующих условиях обеспечивает практически равный урожай кукурузных культур в сопоставлении с традиционной вспашкой на 20 - 22см, в 2 раза менее энергоемка и на 12 - 17 кг снижают расход ГСМ на гектар обрабатываемой площади. Характерной особенностью их применения под озимые культуры является устойчивое повышение урожайности в засушливые годы в пределах 1,3 - 5,4 ц/га, а в среднем на 3,2 ц/га по сравнению со вспашкой на 20 - 22см и, наоборот, незначительной прибавкой по сравнению с традиционной технологией в годы достаточного увлажнения
Длительное
(25 лет) применение минимальной обработки
на глубину 8-10см под зерновые и 14-16 см
под картофель, создает гетерогенное
строение с резким улучшением
агрофизических, агрохимических и
биологических показателей плодородия
верхнего слоя 0-10 см. Содержание гумуса
в нем увеличилось с 1,71 до 2,60%, плотность
почвы снизилась с 1,41 до 1,20 г/ смЗ,
а содержание водопрочных агрегатов
возросло с 27 до 40%. Следует отметать, что
внесенные с удобрениями питательные
вещества при минимальных обработках
почвы в севообороте локализуются в
поверхностном слое. При этом возрастает
доля минеральных фосфатов и, прежде
всего фосфатов алюминия. Внесенные
удобрения и известь при поверхностных
обработках позволяют обеспечить в
посевном слое высокий
уровень питания и хорошие стартовые условия для роста растений, особенно зерновых культур. Этому способствует и накопление растительных и корневых остатков.
Результаты исследований свидетельствуют, что длительное применение минимализации обработки не приводит к резкому токсикозу почвы продуктами распада растительных остатков. Проявление его в отдельные годы не снижало урожайности зерновых культур и продуктивности травяного. Выход основной продукции увеличился на 0,2 т к.ед. с 1 га как зернопропашного, так и зернотравяного севооборота. При этом расход дизельного топлива снизился на 0,5-0,7кг на 1 ц к.ед. и значительно уменьшилась энергоемкость продукции.
Следует отметить повышение эффективности минеральных удобрений на 7,9-10,1 % в зернотравяном севообороте при минимализации обработки почвы по сравнению с технологией, основанной на отвальной обработке.
Для увеличения органического вещества в почве, стимулирования выработки почвенного азота и микробиологической активности, подавления роста сорняков, улучшения структуры почвы, снижения выщелачивания питательных веществ и эрозии, для снего- и водозадержания высевают сидеральные культуры.
Сидераты — эффективный инструмент влияния в ресурсосберегающем земледелии при условии правильной интеграции в севооборот.
В первую очередь данные меры применяются для увеличения содержания органических веществ в почве, уменьшения затрат на удобрения, накапливания азота, увеличения инфильтрации воды, обеспечения здорового состояния почвы, повышения жизнеустойчивости с/х культур, а значит, и урожайности, обеспечения контроля над ростом сорных трав, сокращения использования гербицидов.
Основных преимуществ энергосберегающих технологий:
- экономия ресурсов (горючего, удобрений, трудозатрат, времени, снижение амортизационных расходов);
- повышение рентабельности сельского хозяйства;
- сохранение и восстановление плодородного слоя почвы (улучшение его химических, физических и биологических качеств, увеличение содержания органического вещества в почве);
- снижение или устранение эрозии почв;
- накопление и задержание влаги в почве;
-
повышение урожайности.
Переход на сберегающее, почвозащитное земледелие начинается с
уборочной кампании. Именно в этот период формируется основа нулевой технологии обработки почвы — слой из пожнивных остатков. Три критерия успеха: высота среза (на уровне 10-20см) с учетом культур, и сроков посева последующих культур, оптимальная величина измельчения нетоварной доли урожая (менее 5 см) и равномерное распределение по полю.
Культивация:
Только в переходный период от традиционного земледелия к No-Till. Специалисты советуют применять поэтапный переход к нулевой технологии через минимальную обработку почвы, которая исключает отвальную вспашку, но еще использует культивацию. Последняя необходима для выравнивания поверхности посевной площади при сохранении естественной структуры почвы и механической борьбы с сорняками в период формирования слоя из пожнивных остатков.
Посев:
Прямой посев по пожнивным остаткам, который минимально нарушает -структуру почвы, предотвращает эрозию, снижает потерю влаги.
Защита:
При обработке сельскохозяйственных культур рабочим раствором от болезней, вредителей и сорняков, необходимо максимально покрывать листовую поверхность растений и равномерно распределять пестициды. Своевременное выполнение работы с учетом температуры воздуха, скорости ветра и т.д.
Одним из путей минимальной предпосевной обработки почвы как ресурсосберегающей технологии является использование комбинированных агрегатов и машин, позволяющих за один проход выполнять несколько технологических операций и приемов. Это эффективно как в агротехническом так и в экономическом плане. Агротехническое значение совмещения заключается в ускорении производства полевых работ, улучшении их качества, благодаря чему возможно повышение урожайности сельскохозяйственных культур, а экономическое значение – а экономии трудовых, энергетических и материально-энергетических ресурсов. Вышеуказанным требованиям отвечают широкозахватные агрегаты АКШ-7,2 и АКШ-6. За один проход по полю, они готовят почву лучше, чем 2-3 простых культивации и прикатывание. Благодаря этому обеспечивается экономия топлива до 3,8 кг/га и повышение зерновых на 2,5-4,4 ц/га.
С целью снижения топливно-энергетических затрат в АПК необходимо применять энергосберегающие технологии и мероприятия, снижающие энергоемкость процесса:
-
совершенствовать организационные,
эксплуатационные, конструктивные и
технологические мероприятия, направленные
на топливную экономичность;
- увеличить энергетический и условный КПД агрегата (трактора) благодаря лучшему использованию времени смены, мощности двигателя и другим мерам, повышающим производительность и экономичность МТА;
- своевременно регулировать топливную аппаратуру и поддерживать ее в технически исправном состоянии, при котором часовой и удельный расход топлива оптимальные;
- правильно составлять агрегаты, маневрировать скоростным режимом ра-
боты двигателя и трактора в зависимости от условий работы;
- устранять неоправданные потери топлива при его транспортировке, хранении и заправке.
Важным резервом экономии топлива является поддержание сельскохозяйственных машин в технически исправном состоянии, своевременное и качественное проведение технического обслуживания.
Например, износ лезвий ножей, лап или лемехов сказывается на росте тягового сопротивления машин, на увеличение потребной мощности, а также на качестве выполняемых работ. Если толщина лезвия лемеха увеличилась с 1 до 2 мм, то сопротивление плуга возрастет на 15-25 %. Это равнозначно присоединению к 5-корпуснуму плугу дополнительного корпуса; при толщине лезвия 3,5 мм сопротивление плуга возрастет на 40-60 %, что приводит к снижению производительности и повышению расходу топлива на 25-30 %.
Использование неисправных МТА может привести к перерасходу топлива в 2,5 раза.
Отличительной особенностью агрегата лугового комбинированного АЛК-2,1 является особое конструктивное исполнение рабочих органов, обеспечивающих основную деформацию растяжения и сдвига и разрушение пласта почвы в плоскости, поперечной направлению движения, что обеспечивает снижение энергоёмкости процесса но 15-20 % по сравнению с традиционными рабочими органами, разрушающими пласт в продольно-вертикальной плоскости под действием деформации сжатия и сдвига. В конструкции агрегата АЛК-2,1 предусмотрена установка лемехов различной ширины (для работы на разных типах почв); для поверхностной аэрации дернины агрегат может снабжаться игольчатым катком; для предотвращения поломок рыхлительные рабочие органы, дисковые ножи и прикатывающий каток снабжены пружинными предохранительными механизмами. Агрофизическое улучшение структуры почвы на глубину до 40 см и поверхностная аэрация дернины агрегатом АЛК-2,1 обеспечивают повышение продуктивности лугов и пастбищ на 10-20 % при сокращении расхода топлива на 15-20%. Система параллельного вождения машинно-тракторного агрегата на базе технологии GPS позволяет отказаться от маркеров и повысить производительность машин. В основе – единый
принцип:
в начале работы трактором или машиной
проводится и фиксируется в системе
базовая (первоначальная) колея. Затем
система обеспечивает прохождение
соседней колеи ( с учётом ширины захвата
МТА) параллельно с установленной с
отклонениями от 1-2 см до 5-10 см для
различных видов и производителей систем
вождения).
По техническому исполнению системы параллельного вождения подразделяются на две группы:
- ручные – только показывают отклонение от рассчитанной колеи, которое является ориентиром для тракториста;
- частичного автоматизирования – могут автоматически удерживать агре-
гат на колее, если водитель после разворота направил трактор в правильную колею.
Практические испытания систем параллельного вождения в Германии показали, что можно сэкономить до 8% горючего. Кроме того, сокращается время простоев техники из-за усталости или ошибок механизатора, что даёт экономию 1-5 евро на час работы агрегата.
Основными путями снижения расхода топлива при проведении механизированных работ являются правильные регулировки топливной аппаратуры и поддержание машинно-тракторных агрегатов в технически исправном состоянии, рациональное комплектование агрегатов и поддержание оптимальных скоростных и загрузочных режимов их работы, сокращение холостых переездов агрегатов, выбор рациональных способов движения и видов поворотов, уменьшение простоев с работающим двигателемВ республике накоплен большой опыт работы механизированных межхозяйственных отрядов, организуемых, как правило, на базе «Райагросервисов». Наиболее широкое распространение механизированные отряды нашли на заготовке кормов, уборке зерновых культур, пахоте и других работах. Изучение опыта работы межхозяйственных механизированных отрядов позволяет выделить следующие преимущества:
- годовая выработка машин в 2,5-3 раза выше , поэтому себестоимость механизированных работ снижается;
-стоимость выполнения работ и удельных расход топлива ниже, чем в хозяйствах (без учёта налогов);
- в напряжённые периоды техника используется в 2-3 смены;
- обеспечивается возможность соблюдения агротехнических сроков и внедрение прогрессивных технологий выполнения работ, повышения качества продукции.
Использование транспорта
Объем грузоперевозок в сельском хозяйстве около 50 т на 1 го пашни и имеет тенденцию к увеличению. Расходы на транспорт составляют 15-40%
себестоимости сельскохозяйственной продукции, поэтому очень важно
рационально использовать транспортные средства, с целью экономии
топливо-сазочных
материалов и денежных затрат на
производство продукции. Износ и нарушение
регулировок трансмиссии и ходовой части
тракторов, автомобилей и самоходных
машин приводят к повышенному расходу
топлива. Правильная регулировка
механизмов силовой передачи, применение
соответствующих сортов масел с учётом
условий эксплуатации, поддержание
пользования техники в комплексных
отрядах позволяет значительно снизить
затраты средств на выполнение
механизированных работ. Как показал
опыт, например, на выполнении пахотных
работ, экономия топлива составляет
1,5-2 кг/га, ежедневная экономия топлива
на каждый посевной агрегат – 2-3 кг. На
заготовке сенажа одно звено экономит за сезон 350-550 кг дизельного топлива и 250 кг бензина. На уборке зерновых культур за сезон по среднему хозяйству экономия топлива составляет 1,2-1,5 т, а на уборке картофеля – 600-800 кг дизтоплива и 300 кг бензина.