Характеристика основних джерел економії енергоносіїв в рослинництві (стр. 2 из 5)

За рахунок впровадження шестирядних картоплесаджалок КСМ-6 замість чотирьохрядних КСМ-4 економиться 0,9…1,2 кг/га палива, а шестирядних культиваторів для міжрядного обробітку — 3,6…3,8 кг/га в порівнянні з чотирьохрядними (при виконанні робіт по догляду за посадками).

Значні резерви зменшення енергомісткості досягаються при використанні сучасної високоефективної техніки та технологій для збирання урожаю.

На витрати палива при збиранні врожаю має значення відповідність класу комбайна умовам його роботи. При завантаженні молотарки зернозбирального комбайна на 30…40% паливна економічність зменшується в 1,3…1,4 рази.

Отже, при роботі зернозбирального комбайна слід якомога повніше завантажувати його молотильно-сепаруючу систему.

В країнах Західної Європи хлібна маса, яка поступає в комбайн, становить 14…35 т/год. (4…10 кг/с). Цей показник є базовим при створенні молотильно-сепаруючих систем комбайна і розрахунках потужності двигуна відповідними закордонними фірмами. Вони випускають десятки моделей і модифікацій зернозбиральних комбайнів з двигунами потужністю 55…184 кВт (75…250 к.с.).

Отже, споживач може вибрати той чи інший комбайн в залежності від виробничих умов з тим, щоб якомога економічніше його використовувати.

На віддалених полях солому, що подрібнюється зернозбиральними комбайнами, доцільно розкидати. Енергетичний ефект цього заходу досягається завдяки усуненню енерговитрат на транспортування й скирдування соломи, навантаження, транспортування й розкидання гною: 1 т соломи та 8...10 кг діючої речовини азотних добрив рівноцінні 5 т гною.

Важливе значення має пошук резервів зменшення вантажообороту.

Наприклад, у Лісостеповій зоні, з урахуванням повторних перевезень, на 1 гектар ріллі припадає 30,1…30,3 т вантажів. Між тим через підвищену забрудненість на 1 млн. т коренів цукрових буряків з полів вивозиться 90…120 тис. т землі, пожнивних залишків та ін., що зумовлює непродуктивне використання транспортних засобів, праці людей, енергоносіїв.

У середньому бурякосіючому районі необхідно щорічно перевозити 200…250 тис. т коренів, а по Україні до цукрових заводів — 50…55 млн. т. При зберіганні буряків з домішкою ґрунту кагати розігріваються, внаслідок цього посилюються процеси гниття й утрат маси буряків і цукру.

Використання перевалочного способу збирання призводить не тільки до втрат у період тимчасового зберігання коренеплодів, але й до значних втрат під час наступного зберігання через погіршення якості сировини. При потоковому способі збирання, без тимчасового польового зберігання, коренеплоди безпосередньо від комбайнів вивозять на завод.

2. Система раціонального землекористування

З усіх відомих способів економії енергоресурсів найбільший ефект дає перехід на нетрадиційні системи обробітку ґрунту, зокрема, безплужні ґрунтозахисні.

Системи раціонального землекористування охоплюють широкий спектр способів обробітку ґрунту, основним призначенням яких є збереження й перерозподіл рослинних залишків культури для скорочення процесів ерозії ґрунту.

У минулому 30% покриття поля рослинними залишками вважалося достатнім для забезпечення боротьби з ерозією, ця цифра була еталоном. Однак досвід і накопичені дані показали, що ефективна боротьба з ерозією залежить від конкретної ситуації і детально розробленого конкретним виробником плану заходів на місцях. Безплужний обробіток ґрунту — це єдина система, що зберігає, щонайменше, 30% рослинного покриття.

В таблиці 1 видно, що впровадження безплужного обробітку під деякі культури (цукрові буряки, озима пшениця після гороху і кукурудзи на силос) зменшує витрату палива у два рази. Це підтверджується результатами досліджень проф. Шикули М.К. В цілому за 1985 рік економія палива по Полтавській області дорівнювала 12950 т, а за період проведення полтавського експерименту — майже 92,2 тис.т.

Аналізуючи праці вчених-аграріїв із проблем обробітку ґрунту, перш за все можна зробити висновок про те, що сучасне землеробство функціонує при від’ємному балансі гумусу, основних поживних речовин. Такий процес матиме довготривалі наслідки.

Наприклад, для підвищення вмісту гумусу на 0,1% при проведенні всіх найпрогресивніших агротехнічних прийомів потрібно як мінімум 15…20 років. Як відомо, за останні 30 років вміст гумусу в ґрунтах знизився з 3,5 до 3,2%.

У багатьох країнах світу в останній час апробуються нові концепції розвитку систем землеробства.

Більше десяти років тривають дослідження елементів систем точного землеробства (СТЗ) у розвинутих країнах світу. В Україні роботи з СТЗ розпочалися з середини 90-х років. Концепція СТЗ припускає найбільш повний облік умов проведення технологічних операцій, у тому числі обробітку ґрунту.

Таблиця 1. Витрата палива при плужній і безплужній системах обробітку ґрунту, кг/га

Культура у сівозміні	При плужному обробітку	При безплужному обробітку	Зменшення витрати при безплужному обробітку
Зайнятий пар (зернова суміш)	19,0	12,4	6,6
Озима пшениця	21,5	18,5	3,0
Цукрові буряки	49,4	25,4	24,0
Горох	20,0	7,6	12,4
Озима пшениця	21,5	17,5	4,0
Кукурудза на зерно	25,3	21,0	4,3
Кукурудза на силос	27,3	20,9	6,4
Озима пшениця	27,0	14,8	12,2
Цукрові буряки	49,4	25,4	24,0
Ярий ячмінь	20,0	11,1	8,9
Середнє по сівозміні	28,0	17,5	10,5
Всього %	100	62	38

Відомо, що розвиток систем обробітку ґрунту визначається грунтово-кліматичними й соціально-економічними факторами. Актуальним залишається впровадження нових комплексів машин та технічних засобів. На основі аналізу й синтезу визначено місце обробітку ґрунту в загальній системі землеробства (рис. 1).

У країнах з розвинутим аграрним сектором впроваджуються нові механізовані технологічні процеси основного обробітку – ґрунтозахисні, мінімальні, диференційовані, альтернативні й інші. За даними ряду досліджень, проведеними провідними науковими установами України, ґрунтозахисна система землеробства в найбільшій мірі відповідає екологічній ситуації, що склалася.

Ґрунтозахисні технології спочатку застосовували для зниження вітрової й водної ерозії. У даний час вважається, що будь-яка сучасна технологія землеробства повинна бути ґрунтозахисною — забезпечувати ефективне використання землі, а також відновлення й підвищення її родючості.

Сучасні технологічні процеси обробітку ґрунту можуть змінюватись від полицевої оранки з наступним передпосівним обробітком (традиційний обробіток) до прямого посіву в необроблений ґрунт (нульовий обробіток). Технологічні процеси, які займають проміжне положення, зазвичай називають мінімальним обробітком.

Рис. 1. Місце, ієрархія та зв’язки механічного обробітку ґрунту в системі землеробства

Фактичні межі між зазначеними трьома видами обробітку розмиті й частково носять умовний характер.

Технологічний процес механічного обробітку ґрунту, при якому видалена одна або декілька технологічних операцій у порівнянні з традиційною схемою, або декілька з них об’єднанні й проводяться за один прохід машинного агрегату, вважають мінімальним.

Технологічний процес проведення прямого посіву в оброблені стрічки, якщо площа останніх не перевищує 25% від загальної площі земельного виділу, відносять до нульового обробітку.

Під мінімальним та нульовим механічним обробітком розуміють такий, при якому забезпечується найменша механічна дія на ґрунт, створюються оптимальні умови для росту і розвитку рослин.

Застосування визначених технологічних процесів механічного обробітку ґрунту, а саме — традиційного, мінімального та нульового — не обмежується природно-кліматичними умовами, типом ґрунтоутворення або повнотою ресурсозабезпечення. Вони можуть бути застосовані будь-де, а проблема вибору вирішується як системна задача.

Розв’язання цієї проблеми є одним із кроків в алгоритмі обґрунтування раціональних комплексів машин для обробітку ґрунту.

На підставі проведеного аналізу досліджень технологічних процесів основного обробітку ґрунту пропонується диференціювати їх за повнотою обробітку земельного виділу та повнотою загортання рослинних решток (табл. 2).

Таблиця 2.

Класифікація технологічних процесів основного обробітку ґрунту

Назва технологічного процесу механічного обробітку ґрунту	Повнота обробітку земельного виділу, %	Повнота загортання рослинних решток, %
Традиційний обробіток ґрунту: – оранка загального призначення;	100	80...98
– ярусна оранка.	100	98...100
Мінімальний обробіток ґрунту:
– дискування;	100	50...75
– розпушення (плоскорізальний або чизельний обробіток).	100	25...50
Нульовий:
– устаткування для прямого висіву	до 25	10...25

У більшості країн із розвинутим сільським господарством у даний час застосовують традиційну, мінімальну та нульову технології. Відповідно обраним технологічним процесам та наявним технічним засобам визначаються у системах та прийомах обробітку ґрунту (рис. 3.).

Аналіз способів обробітку ґрунту показав, що в найближчі 15…20 років головним залишиться механічний обробіток із використанням тракторної тяги. Зберігається тенденція до збільшення одиничної потужності тракторів і ширини захвату агрегатів, зв’язана із прагненням підвищити продуктивність праці, знизити затрати. Із переходом на нові форми ведення господарства (фермерські, орендні) великим попитом будуть користуватися трактори малої й середньої потужності.