Содержание к диссертации
Введение
1.Состояние проблемы и задачи исследований
1.1.Почвенно-климатическая характеристика территорий Забайкалья 11
1.2. Технология возделывания зерновых культур 14
1.2.1. Влияние технологических операций на урожайность культуры 14
1.2.2. Влияние приемов обработки почвы на урожайность и ресурсосбережение в технологии 20
1.3. Структура и объекты вариантной технологии возделывания зерновых культур и условия ее функционирования 28
1.4. Анализ технологий и технических средств по возделыванию зерновых культур 32
1.5.Выбор критерия эффективности оптимального решения 54
1.6. Выводы и задачи исследований
2. Теоретические основы системно-структурного анализа технологического процесса .
2.1.Системный характер сложных объектов
и технологических процессов 64
2.2.Связи системных объектов и процессов с окружающей средой и их функция 70
2.3. Структура сложных систем и их функциональные свойства 73
2.4.Методологические основы системно-структурного анализа технологических процессов 82
2.4.1. Принципы моделирования сложных технологических процессов и технических средств 82
2.4.2 Принцип целостности при многоуровневой декомпозиции технологических процессов 90
2.5. Оптимизация комплекса машин для возделывания зерновых культур
1 3. Применение методов моделирования и подобия для оценки, определения параметров и прогнозирования развития технических средств
3.1. Системный анализ при определении показателей эффективности 104
3.2. Система моделей для оценки эффективности технических средств 108
3.3. Условия применения моделей различного уровня и назначения 115
3.4. Математическое моделирование при определении рациональных параметров технических средств 118
3.5. Определение технического уровня технического средства и его прогнозирование
1 4. Методика экспериментальных исследований и обработки опытных данных
4.1. Общая методика экспериментальных исследований 133
4.2. Методика планирования эксперимента 135
4.2.1. Априорное ранжирование факторов 137
4.2.2. Крутое восхождение по поверхности отклика 139
4.2.3. Ротатабельное планирование второго порядка 144
4.3. Методика экспериментальных исследований 146
4.3.1. Лабораторная установка для исследований рабочих органов при разбросном посеве 148
4.3.2. Лабораторная установка для исследования гидропневматического посевного устройства 150
4.3.3. Определение удельного расхода жидкости в зависимости от напора и диаметра выходного отверстия насадка 152
4.3.4.Определение конструкции распределительного устройства 152
4.3.5. Определение глубины заделки семян в лабораторных условиях 154
4.4. Методика полевых исследований 155
4.4.1. Определение равномерности глубины заделки семян 155
4.4.2. Определение равномерности распределения растений по площади и полевой всхожести семян 156
4.4.3. Определение урожайности 156
4.4.4. Обработки данных лабораторно-полевых опытов и экспериментальных исследований 157
4.5. Методика сравнительных испытаний 158
4.6. Приборы и оборудование 1
5. Результаты экспериментальных исследований и анализ данных
5.1. Результаты планирования эксперимента при разработке узкорядного дискового сошника для безрядкового посева зерновых культур 161
5.1.1. Результаты и анализ априорного ранжирования факторов 161
5.1.2. Результаты и анализ полного факторного эксперимента и метода крутого восхождения 163
5.1.3. Результаты и анализ центрального композиционного ротатабельного униформ - планирования второго порядка 165
5.1.4. Канонический анализ математической модели 167
5.1.5. Совершенствование безрядкового посева зерновых культур дисковым сошником 172
5.2. Результаты планирования эксперимента при разработке сошника для подпочвенно - разбросного посева зерновых культур 175
5.2.1. Результаты и анализ априорного ранжирования факторов 175
5.2.2. Результаты и анализ полного факторного эксперимента и метода крутого восхождения 177
5.2.3. Результаты и анализ центрального композиционного ротатабельного униформ - планирования второго порядка 179
5.2.4. Канонический анализ математической модели 181
5.2.5. Разработка почвообрабатывающей посевной машины 187
5.3. Результаты экспериментальных исследований при разработке гидропневматического посевного устройства 194
5.3.1. Определение расхода жидкости в зависимости от давления и диаметра насадка 194
5.3.2. Определение параметров струи жидкости в зависимости от скорости движения рабочего органа 195
5.3.3. Определение рациональной конструкции распределительного устройства жидкости 202
5.4. Результаты планирования эксперимента при разработке гидропневматического посевного устройства 205
5.4.1. Результаты и анализ априорного ранжирования факторов 205
5.4.2. Результаты и анализ полного факторного эксперимента и метода крутого восхождения 206
5.4.3. Результаты и анализ центрального композиционного ротатабельного униформ - планирования второго порядка 209
5.4.4. Канонический анализ математической модели 211
5.4.5.Разработка конструкций гидропневматического посевного устройства и экспериментальной сеялки 221
5.5. Агротехническая оценка посевных агрегатов 226
5.6. Агротехнические результаты исследований почвообрабатывающей посевной машины 229
5.7. Результаты оптимизации комплекса машин при возделывании зерновых культур 234
5.7.1. Подготовка исходной информации 234
5.7.2. Построение экономико-математической модели с учетом конкретных условий производства 2
6. Технико-экономическая оценка результатов исследований
6.1. Расчет годового экономического эффекта 245
6.2 Показатели экономической эффективности 251
Общие выводы и рекомендации 259
Литература
- Влияние приемов обработки почвы на урожайность и ресурсосбережение в технологии
- Структура сложных систем и их функциональные свойства
- Лабораторная установка для исследований рабочих органов при разбросном посеве
- Совершенствование безрядкового посева зерновых культур дисковым сошником
Введение к работе
Актуальность исследования. Мероприятия по модернизации здравоохранения предусматривают целевое совершенствование ресурсного обеспечения организаций здравоохранения и, в первую очередь, его кадровой инфраструктуры, являющейся основным фактором в улучшении доступности, результативности и качества оказываемой медицинской помощи.
Кадровые ресурсы являются основным фактором организации и реформирования системы здравоохранения. Именно кадры в конечном итоге обеспечивают результативность и эффективность всей отрасли здравоохранения (Перфильева Г.М.. 2000; Котельников Г.П., 2003; Манерова О.А., 2004; Стародубов В.И. и др., 2003-2010; Тахтарова Ю.Н., 2007; Купеева И.А., 2011; Двойников С.И., 2012; Скворцова В.И., 2012).
Сегодня учреждения здравоохранения сталкиваются с дисбалансом кадровых ресурсов, усиливающимся под воздействием демографических, политических, социально-экономических, технологических, эпидемиологических изменений. Наиболее проблемными в кадровой сфере здравоохранения являются вопросы правильного планирования кадровых ресурсов, их численности, устранения диспропорций в структуре распределения квалифицированных работников (Котельников Г.П., 2003; Каспрук Л.И., 2008; Вагина Е.В., 2009; Камынина Н.Н., 2011; Скворцова В.И., 2012; Двойников С.И., 2012).
Совершенствование деятельности среднего медицинского персонала и эффективное использование его профессионального потенциала невозможно без осуществления системного анализа условий и факторов, влияющих на данный процесс (Манерова О.А., 2004; Ходакова О.В., 2005; Стародубов В.И., 2010; Шляфер С.И., 2011).
В современных условиях информация о состоянии рынка труда среднего медицинского персонала весьма ограничена. Информация о потребности в специалистах среднего звена, качественной оценке кадрового потенциала и подготовке кадровых ресурсов остается разрозненной. (Смирнов В.П.и др., 2007).
В настоящее время комплексная оценка кадрового потенциала становится важнейшим элементом управления персоналом, конечной целью которой является развитие трудовых ресурсов организации в соответствии с потребностями модернизации здравоохранения (Щепин В.О., Купеева И.А., 2007; Михайлова Ю.В., 2008; Карпова И.П., 2008; Ронжина Л.Г., 2009; Каспрук Л.И., 2009; Марчук Н.П, 2009; Чикинева А.В., 2011).
Медико-социальной характеристике среднего медицинского персонала, условиям их труда, быта, состоянию здоровья, социальной защите медицинских кадров посвящены исследования ряда авторов (Сафина О.Г., 2007; Перепелица Д.И., 2007; Щепанская Л.В., 2007; Касимовская Н.А., 2008; Стаценко Н.Н., 2008; Карасева Л.А., 2009; Злобина Г.М., 2009, Камынина Н.Н., 2011).
При проведении анализа состояния кадрового потенциала среднего медицинского персонала необходимо учитывать не только структурные хахарактеристики системы здравоохранения, такие как количество учреждений здравоохранения, коечного фонда, штатных должностей и т.д., но и внешние факторы - демографические, социально-экономические, политические, так как кадровый потенциал системы здравоохранения является открытой системой и динамика его развития зависит от изменения последних (Стародубов В.И., 2010; Егоров В.А., 2012).
Научно-исследовательских работ по оценке ресурсообразующих факторов, участвующих в формировании кадрового потенциала среднего медицинского персонала недостаточно. Отсутствуют работы по структурно-функциональному содержанию профессиональной деятельности руководителей среднего медицинского персонала, изучению качества трудовой жизни данной категории специалистов, что и обусловило необходимость проведения настоящего исследования, определило его цель и задачи.
Цель исследования: научно обосновать и разработать комплекс мероприятий, направленных на развитие кадрового потенциала среднего медицинского персонала учреждений здравоохранения в современных условиях влияния ресурсообразующих факторов.
Задачи исследования:
-
Провести анализ кадрового обеспечения средним медицинским персоналом учреждений здравоохранения Оренбургской области за период с 2002 по 2012 гг.
-
Определить ресурсообразующие факторы, участвующие в формировании кадрового потенциала среднего медицинского персонала учреждений здравоохранения.
-
Составить социально-профессиональный портрет и оценить качество трудовой жизни руководителей среднего медицинского персонала учреждений здравоохранения.
-
Дать социально-профессиональную характеристику специалистов с высшим сестринским образованием, провести анализ их трудоустройства и динамику карьерного роста за период с 1997 по 2013 гг.
-
Разработать комплекс мероприятий по развитию кадрового потенциала среднего медицинского персонала учреждений здравоохранения.
Научная новизна. Впервые выявлены закономерности динамики численности и укомплектованности учреждений здравоохранения Оренбургской области средним медицинским персоналом. Установлены ведущие демографические и социально-экономические факторы, влияющие на формирование кадрового потенциала среднего медицинского персонала.
Впервые при изучении динамики уровня заработной платы средних медицинских работников учреждений здравоохранения Оренбургской области за период с 2002 по 2011 гг. установлен феномен субоптимизации, проявившийся в кратковременном улучшении укомплектованности учреждений здравоохранения средним медицинским персоналом, обусловленный денежными выплатами в рамках реализации национальных проектов в сфере здравоохранения.
Впервые установлены факторы, характеризующие качество трудовой жизни руководителей среднего медицинского персонала и определены основные направления по его улучшению.
Впервые доказано преобладание организационных функций в деятельности старших медицинских сестер учреждений здравоохранения и обоснована необходимость разработки квалификационных требований для данной категории специалистов по специальности «Организация сестринского дела».
Впервые выявлены закономерности трудоустройства и карьерного роста выпускников факультета высшего сестринского образования, что позволило доказать перспективность данной категории специалистов в качестве важнейшего ресурса развития кадрового потенциала среднего медицинского персонала системы здравоохранения.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Прогрессирующее снижение показателей укомплектованности должностей среднего медицинского персонала в учреждениях здравоохранения обусловлено комплексом факторов: снижением численности женского населения трудоспособного и младше трудоспособного возраста, уменьшением количества абитуриентов, поступающих в средние медицинские образовательные учреждения, оттоком молодых специалистов из системы здравоохранения в связи с низким престижем профессии и заработной платы.
2. Мероприятия по реализации приоритетных национальных проек -тов в сфере здравоохранения привели к незначительному и временному улучшению кадровой ситуации со средними медицинскими работниками в учреждениях здравоохранения.
3. Низкий уровень удовлетворенности качеством трудовой жизни руководителей среднего медицинского персонала обусловлен уровнем заработной платы, нерациональной организацией рабочего времени, жилищными условиями, техническим оснащением рабочего места, отсутствием социальных гарантий и условий сохранения здоровья.
4. Приоритетными направлениями развития кадрового потенциала среднего медицинского персонала являются: улучшение материального благосостояния данной категории специалистов, проведение комплекса мероприятий, направленных на повышение престижа профессии, привлечение абитуриентов в средние медицинские образовательные учреждения, нормативное закрепление в статусе руководителей сестринским персоналом старших медицинских сестер подразделений учреждений здравоохранения, организация и расширение подготовки медицинских работников по специальности 060500 «Сестринское дело» по 2-х уровневой системе бакалавр-магистр.
Теоретическая и практическая значимость работы. На основании проведенного комплексного исследования, анализа выявленных закономерностей и факторов, влияющих на развитие кадрового потенциала среднего медицинского персонала, научно обоснован комплекс мероприятий, направленных на увеличение численности среднего медицинского персонала и укомплектованности данной категорией специалистов учреждений здравоохранения Оренбургской области. Полученные в результате проведенной работы сведения могут быть использованы для формирования государственного заказа подготовки специалистов среднего звена по отдельным специальностям.
Научно обоснована необходимость разработки для старших медицинских сестер квалификационных требований и организации их непрерывной подготовки по специальности «Организация сестринского дела» для последующей аккредитации данной категории специалистов на соответствующую должность.
Полученные результаты мониторинга трудоустройства специалистов с высшим сестринским образованием позволили научно обосновать необходимость подготовки данной категории специалистов по 2-х уровневой системе бакалавриат-магистратура, совершенствования процедуры их учета, рационального использования и перспективного планирования циклов повышения квалификации данной категории специалистов на факультетах последипломного образования.
Внедрение результатов работы в практику. Материалы диссертации использованы при разработке проекта приказа министерства здравоохранения Оренбургской области №1354 от 14.11.2007 г. «О повышении квалификации и аттестации руководящего состава сестринского персонала лечебно-профилактических учреждений Оренбургской области», письма министерства здравоохранения Оренбургской области №11-К-54-1 от 25.10.2007 г. «О планировании последипломной подготовки специалистов сестринского дела на 2009 год», информационного письма министерства здравоохранения Оренбургской области №11-СА-14.130 от 21.04.2008 г. (акт внедрения от 19.03.2013 г.).
Материалы диссертации используются в процессе обучения студентов, медицинских сестер и руководителей среднего медицинского персонала учреждений здравоохранения на кафедре сестринского дела (акт внедрения от 09.04.2013 г.) и кафедре общественного здоровья и здравоохранения №2 (акт внедрения от 10.04.2013 г.) ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия», ГАОУ СПО «Оренбургский областной медицинский колледж» (акт внедрения от 13.03.2013 г.), Оренбургского медицинского колледжа Оренбургского института путей и сообщений – филиала Самарского государственного университета путей и сообщений (акт внедрения от 11.03.2013 г.).
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены, доложены и обсуждены на региональных научно-практических конференциях специалистов сестринского дела Оренбургской области (Оренбург, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012); учебно-методической конференции «Внутривузовская система контроля качества образовательного процесса: опыт и перспективы» (Оренбург, 2006); VI межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы военной и практической медицины» (Оренбург, 2006); III международной научно-практической конференции «Сестринское образование в XXI веке. Медико-социальное значение развития сестринского дела. Проблемы и перспективы» (Санкт-Петербург, 2006); региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области (Оренбург, 2011); межрегиональной научно-практической конференции организаторов сестринского дела Приволжского федерального округа (Нижний Новгород, 2007); совещании профильной комиссии Экспертного совета в сфере здравоохранения Минздравсоцразвития России по специальности «Управление сестринской деятельностью» (Уфа, 2012).
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 17 печатных работ, в том числе 4 работы в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Основное содержание работы изложено на 183 страницах машинописного текста, диссертация иллюстрирована 59 таблицами, 5 рисунками. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, приложений.
Влияние приемов обработки почвы на урожайность и ресурсосбережение в технологии
Большая протяженность территорий Забайкалья, расположенность ее в центре Евроазиатского материка, значительная удаленность от морей и океанов и горный рельеф местности обуславливает неоднородность, своеобразие и ее выраженную континентальность[25, 254].
В качестве характеристики климата необходимо отметить, что среднегодо-вая температура воздуха составляет -0,50С...-2,8 0С. Январь месяц самый холод-ный, со средней температурой от -25 до -35 0С, при абсолютном минимуме, достигающем -40...-58 0С. Это приводит к глубокому примерзанию почвы – до 3...3,5 м. Зима продолжительная, морозная, с большим количеством солнечных дней. Лето жаркое, короткое. В июле среднемесячная температура достигает до +15...+25 0С, а средняя минимальная – до +34...+39 0С.
Весной из-за прогревания монгольских степей снижается атмосферное давление, и на территорию Забайкалья устремляются потоки холодного и сухо-го воздуха из северных районов. Поэтому весна и первая половина лета уста-навливаются холодными, ветреными, сухими. В течение апреля и мая выпадает 90 до 15% от годового количества осадков.
До конца первой декады июля отчетливо выражено умеренно теплое лето, а со второй половины июля в течение месяца продолжается период устойчивого лета. На всей территории преобладает западный перенос теплых воздушных масс, но нередки заходы холодного воздуха с севера и теплого влажного – с юга и юго-востока. Общее количество осадков невелико и подвержено значитель-ным колебаниям во времени. Таким образом, климат Забайкалья своеобразный. Он формируется под влиянием резко континентальных компонентов, а именно сухого и холодного климата северных областей Сибири и Якутии, жаркого и сухого – монгольских пустынь и теплого, влажного - тихоокеанского. Горный рельеф местности трансформирует влияние этих факторов и способствует формированию очень контрастных видов ландшафтов, например, сухой степи и тайги.
Главная сумма атмосферных осадков на территории степи Забайкалья не-велика -250...340 мм. Из них в течение вегетационного периода выпадает 50...70%. Зимние осадки составляют не более 10% от годового количества, что определяет маломощность снежного покрова (7...10 см). Поэтому, твердые осадки в увлажнении почв и создании в них весной влагозапаса принимают крайне незначительное участие. В степных районах Забайкалья основная часть некоторых земель подвер-жена ветровой эрозии. Разрушающая сила ветра в небольшой степи проявляет-ся в засушливые периоды и поэтому количество и характер распределения осадков имеют значение при интенсивности проявления ветровой эрозии. Наибольший удельный вес в старопахотных землях имеют каштановые почвы, которые встречаются по степным и межгорным понижениям, южным склонам хребтов и предгорьям. Они формируются в условиях сухого климата, где за год выпадает не более 240-250 мм осадков. Эти почвы составляют 60...66% земельного фонда Забайкалья и около 42% обрабатываемой пашни. Генетические, морфологические и агрономические характеристики их доста-точно изучены в работах Бохиева В.Б., Батудаева А.П., Урбазаева Н.Н., Лапу-хина Т.П., Цыбикова Б.Б. [13, 14, 15, 16, 24, 26].
Выше перечисленные исследователи отмечают, что каштановые почвы За-байкалья имеют существенные отличия от аналогов европейской части России и особенно от мощности гумусового горизонта, содержания гумуса. Каштано-вые почвы в Забайкалье формируются на легких почвообразующих породах (пески, суглинки, щебенистые пролювиально-делювиальные отложения) в ус-ловиях сухой степи. По механическому составу они относятся к почвам сугли-нистым, супесчаным, песчаным. Содержание физической глины во всем поч-венном профиле составляет не более 30%, фракции мелкого песка – 38...53%, крупной пыли – 10…21% и ила – 3...12% .
В отличие от аналогичных почв европейской части России, каштановые почвы Забайкалья имеют легкий гранулометрический состав. Эта особенность определяет их основные водно-физические свойства: высокую общую пороз-ность, большую влагопроницаемость, малую водоудерживающую способность, малый диапазон активной влаги. Для повышения урожайности каштановых почв, прежде всего, необходимы мероприятия по сбережению и накоплению влаги. Из-за недостатка в весенние и раннелетние периоды культурные расте-ния значительно снижают свою продуктивность. Бонитет почв – 13-15 баллов, что почти в 2 раза ниже, чем в Западной Сибири, агроклиматический потенциал составляет 0,46-0,48 (средний по России -1) [254].
Так, за последние годы нерациональное использование земель привело к значительному ухудшению почвенного плодородия. Длительное применение короткоротационных севооборотов, насыщение пашни зерновыми и чистым паром при сокращении средств химизации и объемов поступления органиче-ского вещества, повсеместное применение отвальной обработки явилось основ-ной причиной снижения плодородия, ухудшения фитосанитарного состояния посевов и низкой эффективности земледелия. В степной зоне Забайкалья возделывание зерновых, особенно пшеницы, сопряжено с большой долей чистого пара, которая приводит к эрозии почв и снижению содержания гумуса. В лесостепной зоне, учитывая крайне ограни-ченные возможности повышения урожайности пшеницы, следует совершенст-вовать структуру зернового клина с расширением посевов зернофуражных и кормовых культур, приспособленных к наиболее рациональному использова-нию летних атмосферных осадков и солнечной радиации.
Поэтому в настоящее время весьма актуальной остается проблема рацио-нального размещения культур. Назрела необходимость пересмотра зерновой специализации в пользу животноводства, что позволит расширить применение новых ресурсосберегающих технологий, позволяющих более эффективно ис-пользовать природно-климатические ресурсы, защитить почву от ветровой эро-зии, повысить ее плодородие, придать земледелию более высокую эффектив-ность.
Структура сложных систем и их функциональные свойства
По сообщению И.И. Хорошилова, здесь в среднем за 7 лет урожай пшени-цы по чистым парам оказался на 52%, а в самой засушливой провинции Саска-чеван на 61% выше, чем по стерне, а в наиболее засушливом году превышение урожая по парам было до 2,3 раза [14]. Поэтому на полях, где годовое количе-ство осадков не превышает 300 – 350 мм, доля чистых паров на пашне состав-ляет от 30 до 50 %. Как отмечает автор, фермеры Канады считают, что лучше получать на каждом поле надежный урожай, чем ежегодно рисковать посева-ми, проведение которых и уборка урожая требует дорогостоящих машин и за-трат. Здесь по рекомендациям научно-исследовательских учреждений, осно-ванным на многолетних наблюдениях, фермеры довольно гибко и разумно от-носятся к севооборотам. Так, в годы с малыми запасами влаги в почве весной они расширяют площади под чистыми парами, а при хороших же запасах влаги некоторую часть пашни, предназначенную под чистые пары, занимают посева-ми.
Таким образом, пары для земледельцев Забайкалья являются фундаментом всех севооборотов, и в условиях рыночных отношений лишь на них, возможно, вырастить качественный, устойчивый и относительно высокий и рентабельный урожай яровой пшеницы. В условиях Забайкалья главным критериям оценки и применимости той или иной системы обработки почвы является степень защи-ты ее от эрозионных процессов: водной - летом, ветровой - весной и зимой. В этом отношении паровое поле является наиболее эрозионноопасным участком пашни, где в результате обработки поверхность почвы лишается растительных остатков. При существующих системах обработки она до весны находится в неветроустойчивом состоянии.
Поэтому в выборе сроков и способов обработки пара необходимо, прежде всего, придерживаться принципа снижения эрозионноопасного периода на па-ровом поле, то есть к началу весенней обработки чистого пара, если она прово-дится орудиями, лишающими поверхность почвы растительных остатков (плу-ги, лущильники и т.д.), нужно приступать в сроки максимального снижения на-пряженности ветрового режима. Следовательно, чтобы сохранить почву от вет-ровой эрозии, не снижая урожайность сельскохозяйственных культур, необхо-димо обработать почву с оборотом пахотного слоя и оставить на поверхности поля растительные остатки. Однако существующими орудиями эти два взаимно исключающих условия выполнить невозможно. В условиях Забайкалья, в отличие от других земледельческих регионов России, самый короткий вегетационный период, площади паров составляют до 30 и более процентов от пашни в обработке. Поэтому для соблюдения соответ-ствующих агротехнических требований (накопление питательных веществ, за-пасов воды и уничтожения сорняков) в условиях ограниченного снабжения ма-териально-техническими ресурсами следует стремиться к возможно раннему сроку первой обработки пара с наименьшими прямыми затратами средств и труда. Поэтому актуальным считается соблюдение сроков основной обработки пара, особенно глубокой обработки, так как анализ обработки паров свидетель-ствует, что период подъема чистых паров все еще остается весьма растянутым.
А для Бурятии этот период начинается с середины июня до середины ав-густа, то есть, ограничен двумя месяцами, что обязывает земледельцев к серь-езной подготовке и организации работ на парах.
В этих условиях решающим является выбор и применение наиболее деше-вых, малозатратных и эффективных сроков и приемов обработки почвы.
Но, в это время, выбирая в каждом отдельном случае сроки и способы об-работки пара, нужно предусмотреть возможности в обеспечении горюче-смазочными материалами и запасными частями МТП на весь период парова-ния. Иначе, затратив ресурсы на основную обработку (вспашку) пара и не обес-печив своевременные культивации и зарастив его сорными растениями, воз-можно не только не вернуть затраты, но и остаться в колоссальных убытках. Поэтому нужно исходить из того расчета, что если имеется, к примеру, лишь 30 тонн дизельного топлива при свободных площадях пашни, то лучше его затра-тить на трехкратную культивацию пара тяжелыми культиваторами КПЭ-3,8 на площади 1442 гектара и получить урожай пшеницы по 16,9 центнеров с 1 гек-тара. С другой стороны, однократная вспашка пара с двумя культивациями КПЭ-3,8 при этом же количестве дизтоплива на площади 880 гектаров позволит получить урожай пшеницы 20,2 центнеров с 1 гектара. Так, в первом случае валовой сбор составил 24369 ц, а во втором 17776,9 ц, то есть за счет увеличе-ния площади паров, используя то же количество ГСМ, дополнительно собира-ется 6593 центнера зерна пшеницы. Такая обработка и посев существенно сни-жают эродируемость поверхности почвы по сравнению с отвальной обработ-кой.
Для того чтобы на парах не развивались сорные растения, за лето необхо-димо провести не менее 4 – 5-кратную обработку культиваторами, при этом полностью смешивается с почвой оставшаяся на поверхности стерня, и поверх-ность почвы становится оголенной. Низкая комковатость почвы связана с не-достаточной связанностью их, величина последней не превышает 25-40%. Это обусловлено малым содержанием илистой фракции (4-8%) и гумуса в почвах. Поэтому в условиях Забайкалья не представляется возможным решение вопро-сов ветроустойчивости почвы за счет улучшения комковатости ее поверхности.
В задачу паровой обработки входит также уменьшение потенциальной за-соренности полей путем систематического уничтожения всходов однолетних и вегетативных органов многолетних сорных растений за летний период. И эф-фективность паровой обработки в борьбе с сорной растительностью зависит во многом от способов основной обработки и правильно выбранной системы по-верхностной обработки почвы, то есть выбора различных орудий в зависимости от преобладающего видового состава сорных растений.
Лабораторная установка для исследований рабочих органов при разбросном посеве
Мобильная тележка состоит из несущей рамы, на которой крепится ем-кость для жидкости, шестеренчатый насос НШ-32 с электродвигателем (N=2,5 кВт, n=1420 об./мин.), секция высевающего аппарата с бункером для семян, ра-бочий орган для посева. Тележка имеет четыре колеса, одно из которых враща-ет высевающий аппарат при помощи цепной передачи. Имеется приводная станция, под действием которой приводится в движение тележка. Приводная станция заключает в себе электродвигатель постоянного тока с шунтовым воз-буждением, червячный редуктор с передаточным отношением i=40 и барабан диаметром 195 мм, установленный на валу редуктора. Имеется компрессор для подвода воздуха (N=0,6 кВт, n=1400 об./мин.). Напорная арматура для жидко-сти и воздуха с регулятором давления ДР-70 контролируется манометром.
Для этого изготовлена стационарная лабораторная установка (рис. 4.5 и рис. 4.7). Жидкость из емкости поступает на шестеренчатый насос НШ-32, от-куда под напором заполняет распределитель, где устанавливаются сменные на-садки диаметром 1…6 мм. Давление жидкости регулируется при помощи дрос-селя – расходометра ДР-70 и контролируется манометром. На выходе жидкость наполняет мерный сосуд с ценой деления 2,5 мл. Повторность трехкратная, для расчета берется среднеарифметическое значение замеров.
Практически очень трудно достичь абсолютной равномерности распреде-ления жидкости. Для выбора оптимальной конструкции распределительного устройства необходимо провести исследования двух видов распределителей (рис. 4.6 а и б). Для этого используется вышеназванная установка с дополнительными де-талями: - лотки для установки мерных сосудов; - мерные сосуды с ценой деления 2,5 мл.
Длина труб и шлангов должна быть одинаковой для всех насадок. Ввод и вывод мерных сосудов осуществляется при помощи рейки с горизонтальным перемещением. Большое значение имеет равномерность распределения жидко-сти как по отдельным рабочим органам, так и по площади. От этого зависит правильное обеспечение питанием растений. Повторность трехкратная. Обра-ботка результатов ведется методом математической статистики.
При воздействии жидкости под давлением на почву в ней происходят сложные процессы. Нами был использован следующий метод определения глу-бины заделки семян. Предварительно почву в равной части перемешивали с алебастром, а затем уплотняли до необходимой плотности. Потом проводили эксперимент с необходимыми параметрами. После слегка застывшую почву вынимали из почвенного канала, разламывали вдоль и, отметив хорошо закреп-ленные семена в почве, замеряли глубину заделки. За один проход определяли глубину заделки семян в трех рядках, обработка велась методом математиче-ской статистики.
Экспериментальные и лабораторно-полевые исследования проводились по частным и стандартным методикам ОСТ 105.1-2000 «Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей» [22, 33,54, 138]. Вследствие значительного объема и повышения достоверности опытных данных работа проводилась в течение 1997 … 2009 г.г. На протяжении всего периода лабораторно-полевых исследований в качестве контроля в опыты включали посев с производственной сеялкой С3-3,6. Опыты проводились на посеве пшеницы “Бурятская-34” на полях ОПХ-ГПЗ «Иволгинское» Бурятского НИИСХ СО РАСХН в поселке Иволгинск и ФГУП «Байкал» учебного хозяйст-ва ФГБОУ ВПО Бурятская госсельхозакадемия им. В.Р.Филиппова». При про-ведении лабораторно-посевных исследований определялись следующие качест-венные показатели работы экспериментальных сеялок: Определение равномерности глубины заделки семян Равномерность глубины заделки семян для сеялок с сошниками культива-торного типа и дисковыми определяется для каждого ряда сошников (переднего и заднего) по двум рядкам в двух смежных проходах сеялки одного опыта по этилированной части растения, после появления 3 … 4 листков.
Расстояние от зерна до места среза является показателем глубины заделки дан-ного зерна. Для каждого ряда с двух смежных проходов сеялки определяется глубина заделки семян не менее чем у 200 растений.
Определения равномерности распределения растений по площади и полевой всхожести семян Математической сущностью критерия равномерности распределения се-мян по площади при безрядковом посеве является среднее значение кратчай-ших расстояний между соседними где уi – i-тое значение кратчайшего расстояния между двумя растениями; n –количество растений на данной площади.
В наилучшем случае при размещении 400 растений на одном квадратном метре одно растение имеет площадь питания в 25 см2, то есть расстояние между двумя растениями равно 5 см.
В качестве основного критерия при определении эффективности сравни-ваемых способов при возделывании яровой пшеницы в условиях засушливой зоны Забайкалья нами взяты количество и качество урожая. Для определения урожая за один-два дня до начала уборки с каждой делянки отбирают сноповые образцы. Для анализа сноповых образцов зерновых культур подсчитывают чис-ло растений, включая и стебли непродуктивные. Для определения остальных показателей структуры урожая из пробного снопа отбирают 25 типичных для варианта стеблей и учитывают среднюю длину колоса, среднее число колосков в колосе и среднее число зерен в колосе. Их берут с пробных площадок, выде-ленных для учета густоты стояния растений. Биологический урожай зерна определяют следующим образом. У расте-ний снопового образца вымолачивают и взвешивают зерно. Зная вес зерна с 1 кв.м. рассчитывают урожай с 1 га [1, 25]. 1 вариант: а) посев серийной сеялкой СЗУ – 3,6; 2) посев сеялкой СЗУ – 3,6 с экспериментальным узкорядным сошником. 2 вариант: а) посев серийным сошником культиваторного типа для рядко-вого способа посева; б) посев экспериментальным сошником культиваторного типа для безрядкового полосового способа посева. 3 вариант: а) посев серийной сеялкой СЗ – 3,6; б) посев сеялкой СЗ – 3,6 с экспериментальным гидропневматическим посевным устройством.
Совершенствование безрядкового посева зерновых культур дисковым сошником
Из таблиц 6.4, 6.5 и 6.6 видно, что применение экспериментальных об-разцов рабочих органов приводит к повышению урожайности на 18,4 – 34,7%. Во всех случаях наблюдается эмерджентность системы, то есть творчество при разработке рабочих органов посева за счет создания благоприятных условий для развития семян. В двух первых случаях – за счет размещения семян по площади, близкой, к оптимальной, в третьем – за счет использования струи жидкости как рабочего органа для создания бороздки на поверхности поля.
В 2008 году ООО «СПК Колхоз Искра» Мухоршибирского района Рес-публики Бурятия приобрел два посевных комплекса ПК-8,5 «Кузбасс». Досто-инством данного комплекса является проведение предпосевной обработки, по-сева, внесения удобрений и прикатывания за один проход. На базе данного хо-зяйства были проведены сравнительные испытания (табл.6.7).
Из таблицы 6.7 видно, что по ресурсосберегающей технологии экономия прямых затрат на 1га составляет 233,8 руб, или 44,3% по сравнению с традици-онной. Кроме этого, следует учесть такие важные факторы, как уменьшение уплотнения почвы, вероятности возникновения ветровой эрозии за счет умень-шения количества воздействий на почву. Учитывая то, что возможность проведения предпосевной обработки, посева и прикатывания за один проход - это сбережение влаги и питательных веществ в поч-ве, которые позволяют существенно снизить зависимость урожайности зерновых от погодных условий. Этот прием особенно актуален для зон рискованного земледе-лия, к которым относится Забайкалье. При проведении экспериментальных исследо-ваний нами выявлено, что при проведении предпосевной культивации и посева с разрывом не более 2 часов, всходы растений появляются на 3...4 дня раньше, чем при разрыве этих операций на 1...2 суток, ибо при малом времени разрыва между операциями семена попадают непосредственно во влажную почву. При увеличе-нии разрыва между этими операциями происходит излишнее испарение влаги, нежелательное в засушливых условиях. Такая технология подготовки пара и посева состоит из следующих опера-ций: 1) обработка культиваторами-плоскорезами (в апреле-мае) на глубину 10-12 и 12-14см глубокорыхлителями. На полях, не подверженных ветровой эро-зии, проводится отвальная вспашка на глубину 20-22 см; 2) по мере появления сорняков культивация на глубину до 18 см (июнь); 3) культивация или химиче-ская обработка гербицидами (август); 4) предпосевная обработка на глубину 8-10 см (май); 5) посев с внесением минеральных удобрений; 6) послепосевное прикатывание.
Автором исследована эффективность использования посевных агрегатов на полях различных размеров. На рисунке 6.1 приведены графики изменения удель-ных показателей работы посевных агрегатов; типа ПК-8,5 «Кузбасс» и состоящих из сеялок СКП-2,1 с тракторами класса 1,4; 3 и 5 на полях различной длины гонов. Видно, что на малых полях с длиной гона до 400 м целесообразно использовать агрегаты с шириной захвата до 2,1- 4,2 м. При этом приведенные затраты в среднем составляют 600 – 800 руб./га (рис. 6.1 а и б). Наибольшая производи-тельность посевных агрегатов наблюдается при ширине захвата 8,4 – 10,5 м на полях с длиной гона 800 - 1000 м. В данном случае, удельные приведенные затраты состав-ляют 450 – 500 руб./га (рис. 6.1 в и г). Эти данные показывают, что для условий Забайкалья, с учетом характерных размеров полей наиболее выгодно применять со-временные посевные комплексы типа ПК-8,5 «Кузбасс», а на базе существующей техники – 3...5 сеялочные посевные агрегаты.
Изменение основных технико-эксплуатационных показателей при работе агрегатов разной ширины захвата на полях с различной длиной гонов: а) S=25га, L =200м; б) S=4га, L=400м; в) S=75га, L=800м; г) S=100га, L =1000м.
Применение посевных комплексов, подобных ПК-8,5 "Кузбасс", обеспечи-вает сокращение удельных затрат труда на 1 га посева почти в 4 раза, а удельные прямые затраты средств уменьшаются до 1,5 раз по сравнению с серийными агре-гатами из 4 сеялок СКП-2,1. Увеличение производительности в 1,7...2,2 раза позволя-ет сократить общую продолжительность посева, что в конечном итоге положитель-но отражается на урожайности культур. Сокращение затрат труда при качественном выполнении работ служит определяющим условием внедрения широкозахватных почвообрабатывающих посевных агрегатов.
Сегодня в Забайкалье накоплен определенный опыт внедрения в произ-водство зональной почвозащитной системы земледелия. Полученные знания необходимо использовать при разработке ресурсосберегающих технологий в зависимости от условий применения. Техническое перевооружение сельскохо-зяйственного производства необходимо не только из-за морального, физическо-го старения имеющейся техники, но и несоответствия современным агротехни-ческим требованиям.
Для оценки экономической эффективности предполагаемой ресурсосбере-гающей технологии в условиях Забайкалья нами произведено сравнение затрат по трем вариантам (табл. 6.8).
Агрегат почвообрабатывающий дисковый (АПД-7,2) «Ермак» предназна-чен для основной и предпосевной обработки почвы взамен вспашке. Расположение и назначение рабочих органов следующее: 1. В первом ряду установленные вырезные сферические диски на индивидуаль-ной стойке предназначены для измельчения, заделки пожнивных остатков; 2. Во втором ряду установленные стрельчатые лапы – для следующего послой-ного рыхления почвы и подрезания сорняков; 3. В третьем ряду расположены двухрядные полосовые катки для крошения ком-ков уплотнение и выравнивания поверхности поля.
За один проход это орудие проводит безотвальное рыхление, вычесывание сорня-ков, выравнивает, прикатывает и уплотняет верхний слой почвы. При этом следует отметить положительные моменты: не извлекает влажную почву с нижних слоев; ис-ключается забиваемость рабочих органов сорной растительностью; хорошая заделка сорной растительности выравнивающими дисками; стабильность глубины обработки за счет регулируемого положения катков.
