Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований 10
1.1. Климатические и почвенные условия Таджикистана 10
1.2. Анализ исследований по механизации возделывания картофеля в различных почвенно-рельефных и климатических условиях 14
1.3. Анализ исследований по топливно-энергетической оценке производства сельскохозяйственной продукции 24
1.4. Контроль качества технологических операций 31
1.5. Формулировка цели и задачи исследований 38
2. Теоретические основы повышения энергетической эффективности технологии производства картофеля на поливных и обеспеченных осадками богарных землях Таджикистана 41
2.1. Определения показателей эксплуатационно-технологической оценки работы сельскохозяйственных агрегатов 41
2.2. Методика определения топливно-энергетических затрат на выполнение технологических процессов 46
2.3. Определение топливно-энергетических затрат на выполнение технологических процессов с учетом случайного характера внешних воздействий 51
2.3.1. Средние значения вероятностных оценок топливно-энергетических затрат на выполнение технологических процессов... 57
2.3.2. Оптимальные значения вероятностных оценок топливно-энергетических затрат на выполнение технологических процессов... 61
2.4. Устойчивость сельскохозяйственных агрегатов при работе на склонах 66
2.4.1. Поперечная устойчивость 66
2.4.2. Устойчивость направления движения сельскохозяйственных агрегатов при выполнении технологического процесса на склоне 75
Выводы 82
3. Методика проведения экспериментальных исследований 84
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований 84
3.2. Программа исследований 85
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований 85
3.3.1. Методика определения координат центра тяжести навесного сельскохозяйственного агрегата 90
3.4. Измерительная аппаратура 92
3.5. Методика обработки опытных данных 94
3.6. Оценка пофешностей измерений и точности экспериментальных данных 101
4. Результаты экспериментальных исследований 105
4.1. Современный технический уровень производства картофеля в Республике Таджикистан 105
4.2. Эксплуатационно-технологические показатели работы сельскохозяйственных агрегатов 108
4.3. Оптимальные значения вероятностных оценок энергоемкости технологических процессов 119
4.4. Показатели устойчивости работы сельскохозяйственных агрегатов на склоне 125
4.4.1. Влияние крутизны склона на силу опрокидывания сельскохозяйственного агрегата 125
4.4.2. Влияние крутизны склона на скорость движения сельскохозяйственного агрегата 126
4.4.3. Влияние крутизны склона на устойчивость направления движения сельскохозяйственного агрегата 128
4.5. Сравнительная оценка типовой и интенсивной технологий производства картофеля на основе энергетического анализа 129
4.6. Энергетические модели производства картофеля 140
4.7. Топливно-энергетическая оценка технологий производства картофеля в условиях Республики Таджикистан 146
Выводы и предложенрїя 155
Литература 159
Приложения
- Климатические и почвенные условия Таджикистана
- Определения показателей эксплуатационно-технологической оценки работы сельскохозяйственных агрегатов
- Методика определения координат центра тяжести навесного сельскохозяйственного агрегата
- Современный технический уровень производства картофеля в Республике Таджикистан
Введение к работе
Картофель, как и овощи, занимает важное место в рационе питания человека. Объемы производства этой продукции в настоящее время не обеспечивают потребность населения республики. Это при том, что Таджикистан находится в весьма благоприятных природно-климатических условиях с обилием тепла, воды для орошения и получения энергии, наличия трудовых ресурсов. Большая продолжительность безморозного периода, плодородие почв позволяет получать два урожая картофеля в год.
В последние годы Правительством Республики Таджикистан приняты ряд Постановлений, направленных на развитие экономики страны и агропромышленного комплекса в том числе. Президент Республики Таджикистан в своем выступлении на совещании работников агропромышленного комплекса 12 февраля 2000 года поставил задачу дальнейшей интенсификации отрасли, повышение роли науки и техники в развитии общественного производства, увеличении валового производства сельскохозяйственной продукции.
Коллегия Министерства сельского хозяйства республики своим постановлением от 19 декабря 1996 года поручила Республиканскому научно-техническому центру по сельскохозяйственному машиностроению и механизации АПК Таджикской АСХН заниматься проблемой топливно-энергетической оценки и прогнозирования эффективности технологий возделывания всех сельскохозяйственных культур, в том числе и картофеля.
Успешное решение проставленных задач может быть достигнуто путем широкого и грамотного использования имеющихся технических средств, внедрения энергосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур, основанных на современных научно-технических достижениях и передовой практики как нашей республики, так и развитых зарубежных стран.
Энергетический кризис в западных странах, прошедший за последнее время, повысили остроту топливно-энергетической проблемы, что вынудило пересмотреть существующие подходы к рациональному использованию энергоресурсов. В связи с этим ученые различных стран разрабатывают новые методы, технические средства и технологии, которые позволяют снизить затраты труда и энергии на производство сельскохозяйственной продукции.
Вопросами повышения эффективности использования сельскохозяйственных агрегатов в различных почвенно-рельефных и климатических условиях посвящены работы Л.Е. Агеева, Ю.К. Киртбая, С.А. Иофинова, В.И. Фортуны, B.C. Шкрабака, Н.И. Джабборова, Э.С. Кароматуллоева, А.К. Кимсанова и других ученых [1, 4, 5, 29, 40, 46, 48].
Вопросы топливно-энергетической оценки технологий возделывания сельскохозяйственных культур, технологических процессов и мобильных сельскохозяйственных агрегатов и рационального использования энергоресурсов в агропромышленном комплексе изложены в трудах Е.И. Базарова, В.Н. Братушкова, В.А. Борзенкова, Ю.И. Вантюсова, Л.И. Волкова, Н.М. Марченко, А.Н. Никифорова, А.В. Николаенко, М.М. Северова, В.А. Паршина, В.А. Токарева и других ученых [9, 15, 70, 74, 82, 84, 91].
Теория топливно-энергетического анализа технологий и технических средств с учетом вероятностного характера изменения внешних условий их функционирования получила свое дальнейшее развитие в трудах Л.Е. Агеева, Н.И. Джабборова и их учеников [1,6, 27, 28, 29, 32].
Вопросы повышения эффективности использования сельскохозяйственной техники в почвенно-рельефных и климатических условиях Республики Таджикистан подробно изложены в трудах Ш.В. Саидова, Т.И. Акунова, Н.И. Джабборова, Г.Я. Яхияева, СИ. Исаева, СТ. Тешаева, СХ. Бахриева, А.К. Кимсанова, Э.С Кароматуллоева, А.Б. Ризоева, А.С. Насрединова, Д.С Саъдуллобекова, И.Б. Ризоева, Р.С Асророва, Н.С Турсунова, М.А. Сафарова и других ученых [6, 27-32, 35,48, 112, 121]. Н.И. Джабборовым, Г.Д. Мирзоевым, Р.С. Асроровым [71] установлено, что для возделывания хлопчатника в условиях Таджикистана расходуется 72740 ... 121956 МДж энергии на 1 га. При этом на долю минеральных удобрений приходится 38,5 • - 46,8%, а на прямые затраты энергии — 16, 7 - - 21,4%. Ими составлена структура топливно-энергетических затрат и энергетической модели производства хлопка-сырца в условиях Республики Таджикистан.
Вопросы топливно-энергетической оценки технологий возделывания картофеля с учетом зональных особенностей Республики Таджикистан не были специально исследованы.
Целью данной работы является повышение эффективности технологии производства картофеля путем рационального использования топливно-энергетических ресурсов в условиях республики Таджикистан.
На защиту по специальности 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства выносятся следующие основные научные положения:
1. Математическая модель для определения предельного угла склона, где агрегат может поворачиваться без опасения опрокидывания.
2. Математическая модель для определения угла отклонения агрегата от заданного направления его движения.
3. Усовершенствованная методика определения энергоемкости техноло гических процессов с учетом вероятностного характера внешних возмущающих факторов на ровной местности и на склоне.
4. Структура топливно-энергетических затрат на производство картофеля на орошаемых землях долинных и горных зон, а также на обеспеченных осадками богаре.
Энергетические модели производства картофеля по типовой и энерго сберегающей технологиям.
6. Результаты исследований по энергетической оценке производства картофеля в условиях Таджикистана.
Климатические и почвенные условия Таджикистана
Таджикистан расположен на юго-восточной части Центральной Азии и занимает в основном горные системы Памира и Тянь-Шаня. Это типичная горная страна, изрезанная многочисленными долинами и ущельями. По общей приподнятости над уровнем моря Таджикистан представляет наиболее возвышенную часть Центральной Азии, отдельные пики гор поднимаются здесь больше, чем на 7000 метров.
В связи с горным характером рельефа в Таджикистане отчетливо выражена вертикальная климатическая и почвенная зональность. Для характеристики почвенно-климатических условий районов орошаемого земледелия и обеспеченной влагой богары Таджикистана использовались результаты исследований И.Н. Антипова-Каратаева, В.Я. Кутеминского, P.O. Леонтьевой, А.Н. Максумова и других ученых.
Орошаемые земли, где сосредоточена наиболее продуктивная их часть и на которых основано производство таких ценных культур, как хлопчатник, рис, овощи, бахча, виноград, фрукты, цитрусовые и др., расположены в юго-западной части республики, а также долинах Гиссарской, Вахшской, Куляб-ской, Нижнее-Кафирниганской, Кызылсуйской и Ферганской. Для этих рай онов орошаемого земледелия характерна ясная, сухая погода летом, и неустойчивая в холодный период года. В летний период в долинах, окруженных горами, создаются условия для сильного нагрева воздуха и почвы. Средняя температура воздуха летом доходит до 30 С, а максимальная (июль месяц) достигает 40 - 46 С. Минимальная относительная влажность воздуха приходится на июль месяц, а ее среднемесячное значение равно 25 - 30%. В весен-не-осенние месяцы влажность воздуха несколько выше. На поверхности почвы летом температура достигает до 65 — 69 С. В зимнее время средняя температура составляет 4 - 8 С мороза (в среднем по республике). Первые осенние заморозки наступают во второй половине октября, а последние весенние заморозки прекращаются в конце марта.
Безморозный период длится 210-235 дней. Осадков в долинах выпадает крайне мало - 200 — 600 мм в год. В течение года осадки распределяются неравномерно: максимум их приходится на март - апрель. В летний период, в продолжении 3-4 месяца, осадки почти отсутствуют.
Основными типами почв в зоне орошаемого земледелия Таджикистана являются сероземы (светлые, типичные, темные), сероземно-луговые и другие типы почв. Сероземные почвы большей частью лессового происхождения. Они образовались на поверхности лессовых пород в условиях сухого и жаркого климата. Эти почвы содержат значительное количество пылеватых, но мало илистых и коллоидных частиц, что обуславливает их слабую структуру, вследствие чего они легко разрушаются от действия воды и атмосферы. Серо земно-луговые почвы формировались в условиях постоянного увлажнения. Они отличаются комковатой структурой, но часто заболочены и засолены. Эти почвы распространены по берегам рек и в районах с близким залеганием грунтовых вод.
По механическому составу почвы орошаемой зоны республики делятся на тяжелые (глинистые), средние (среднесуглинистые) и легкие (легкосуглинистые, супесчаные, песчаные), при этом первые две группы преобладают. В глинистых и суглинистых почвах много мелких пылеватых частиц (размером менее 0,01 мм). Эти почвы считаются наиболее плодородными, содержат значительное количество питательных веществ. Они хорошо сохраняют влагу, но склонны к заплыванию и коркообразованию после увлажнения. Супесчаные и песчаные почвы состоят из более крупных частиц (от 0,01 до 1,0 мм), бедны питательными веществами, так как содержат большое количество бесплодного кварца. Эти почвы хорошо пропускают воду, также быстро ее теряют. Все виды почв орошаемой зоны республики бедны гумусом. Так, серозем светлый содержит всего 0,4 - 0,6% гумуса, серозем типичный - 1,0 - - 1,6%, серозем темный - 3,0 - - 6,0%.
Богарные земли Таджикистана в основном характеризуются двум типами сероземов и коричневыми почвами. Сероземы распространены в нижней части богарной зоны и занимают подгорные равнины, холмистые предгорья и низкие горы. Среднегодовая температура воздуха здесь составляет 12,5 - - 16,0 С. Среднегодовое количество атмосферных осадков колеблется по отдель ным зонам в пределах 400 - 700 мм. Сероземы характеризуются малым содержанием гумуса (1-Ї- 2,5%) и бедностью коллоидами, вследствие чего эти почвы слабоструктурные.
Коричные почвы расположены по горным склонам выше сероземов и характерны для средневысотного пояса гор, отличающегося от сероземного пояса большей гумидностью. В Таджикистане этот пояс с коричневыми карбонатными слабо выщелоченными почвами используется под богарные посевы.
Коричневые карбонатные (слабо выщелоченные) почвы отличаются от сероземов большим вымыванием карбонатов из верхней части профиля, большей мощностью и более темной окраской гумусового горизонта, обладающего комковато-зернистой сравнительно прочной структурой. Определяющим моментом в богарном земледелии является характер режима почвенной влаги. Водный режим сероземов богарной зоны по своему типу является непромывным.
Определения показателей эксплуатационно-технологической оценки работы сельскохозяйственных агрегатов
Установление фактических показателей эксплуатационно технологической оценки является начальным этапом разработки технических мероприятий по улучшению эксплуатации сельскохозяйственных агрегатов. При эксплуатационно-технологической оценке агрегатов определяют следующие основные показатели [23]: 1. Производительность агрегата за 1 час эксплуатационного и сменного времени. 2. Удельный расход топлива на единицу выполненной работы. 3. Качество выполнения технологического процесса согласно Правилам производства механизированных работ. 4. Количество обслуживающего персонала.
Дополнительными показателями эксплуатационно-технологической оценки работы агрегатов являются [23]: 1. Производительность агрегата за 1 час основного и технологического времени. 2. Коэффициенты (характеризующие затраты времени машиной): - рабочих ходов; - технологического обслуживания; - надежности технологического процесса; - использования сменного времени; - использования эксплуатационного времени; - использования технологического времени.
Производительность агрегата за 1 час эксплуатационного времени определяется по формуле [23]: W43K = WK3K, (2.1) где W4 - производительность агрегата за 1 час основного времени, га/ч; Кэк - коэффициент использования эксплуатационного времени. Производительность за 1 час сменного времени устанавливается из равенства [23]: W4CM=W4KCM, (2.2) где Ксм - коэффициент использования сменного времени. Производительность агрегата за 1 час основного времени определяется из равенства [23]: W4= /Q, (2.3) где F - выработка агрегата, га; Т0 - время основной работы, в течение которого все основные рабочие агрегаты машины находятся под нагрузкой, включая и время работы агрегата одновременно с поворотов или при выгрузке (загрузке) технологического материала на ходу. Производительность за 1 час технологического времени определяется по формуле [23]: W = W4KTex, (2.4) где Ктех - коэффициент использования технологического времени. Коэффициент использования сменного времени определяется по формуле [23]: КСм =ТСм /Т, (2.5) где Т - общее сенное время, ч; Тсм - сменное время (Тсм = Т0 + Ті + Т2 + Т3 + Т4,і + Т4,2 + Т4,3 + Т5 + Т6 + Т7); Т0 - время основной работы, ч; Tj - время на повороты, ч; Т2 - время технического обслуживания, ч; Т3 - время на устранение технологических отказов, ч; Т4,і - время технологических переездов, ч; Т4,2 - время переездов с поля на поле, ч; Т4,з - время переезда из бригады до поля и обратно, ч; Т5 - время подготовки агрегата к работе, ч; Тб - суммарное время на отдых и личные надобности, ч; Т7 - время ЕТО, ч. Коэффициент использования эксплуатационного времени определяется по формуле [23]: КЭК=ТЭК/Т, (2.6) где Т - общее сенное время, ч; Тэк - эксплуатационное время работы агрегата (Тэк = Тсм + Tg + Tg + Тю), ч; Tg - время на переоборудование и комплектование агрегатов в связи с переходом с одной технологической схемы на другую, или с одного вида работ на другой, ч; Т9 — время на проведение периодического ТО, ч; Тю - время на устранение технологических отказов, ч; Коэффициент надежности технологического процесса [23]: Ю» = ( T3V1 1+ J (2.7) / где Тз - время на устранение технологических отказов, ч. Коэффициент рабочих ходов вычисляется из выражения [23]: Ki =10(10+11)-1. (2.8) Удельный расход топлива на единицу выполняемой работы о определяется по формуле [23]: „ _QoTo+QxTx+QBTB+QnTn nQ, g га - . (2.9) VVCM где Qo, Qx, QB Qn - часовой расход топлива (кг/ч): под нагрузкой, при холостой работе двигателя, выгрузка технологического материала, переездах агрегата; Т0, Тх, Тв, Тп - продолжительность элементов времени за нормативную смену (ч): основной работы, холостой работе двигателя, выгрузки или загрузки технологического материала и переездов. Качество выполнения технологических процессов определяется согласно Правилам производства механизированных работ, которые изложены в первой главе диссертации.
В нынешних условиях дефицита и дороговизны энергетических ресурсов топливно-энергетический анализ стал основным методом оценки технологий возделывания сельскохозяйственных культур и использования техники в целом [70]. В качестве основного критерия энергетической оценки предложен показатель энергетической эффективности технологий [70]: R = n/E, (2.10) где П - энергия, содержащаяся в конечном сельскохозяйственном продукте; Е - энергия, затраченная на производство сельскохозяйственной продукции. Энергию, затраченную на производство сельскохозяйственной продукции можно определить по формуле [70]: Е=ІЕІ, (2.11) і=1 где Е; - топливно-энергетические затраты на проведение і-й технологической операции; п - число технологических операций (или процессов) в технологии производства в сельскохозяйственной продукции.
Особенностью функционирования сельскохозяйственных агрегатов при выполнении технологических процессов является случайных характер внешних воздействий, обусловленный многочисленными и разнообразными факторами, непрерывно изменяющимися во времени и в пространстве. К таким факторам относятся рельеф поля, физико-механические свойства почвы и т.д. [1, 29].
Влияние переменных факторов при работе сельскохозяйственных агрегатов отражается на неравномерность изменения эксплуатационных параметров, а также на топливно-энергетические затраты на выполнение технологических процессов.
В связи с этим учет случайного характера внешних факторов позволит достоверно прогнозировать величину топливно-энергетических затрат на проведение технологических процессов, и в целом, на технологию производства сельскохозяйственной продукции.
Аналитические модели, приведенные в разделе 2.2 в целом не учитывают вероятностный характер многочисленных факторов, функционально связанных с топливно-энергетическими затратами, специфику и динамику работы мобильных сельскохозяйственных агрегатов. Составляющие выражения (2.12) являются случайными величинами, формирующимися под воздействием внешних факторов и не дают представления о степени их влияния на величину топливно-энергетических затрат (или энергоемкости) технологических процессов.
Методика определения координат центра тяжести навесного сельскохозяйственного агрегата
Анализ полученных уравнений 2.53 и 2.65 показывает, что существенное влияние на статическую и динамическую устойчивость сельскохозяйственного агрегата при работе на склонах, маневренность, а также на устойчивость направления его движения оказывает расположение центра тяжести агрегата. Существуют различные способы определения координат центра тяжести тракторов и сельскохозяйственных машин: аналитический и опытный, т.е. с помощью весов или динамометров. При определении координат центра тяжести отдельного трактора или сельскохозяйственной машины более точным считают опытный метод. Так, например, чтобы найти продольную координату центра тяжести, трактор или сельскохозяйственную машину устанавливают поочередно передними и задними колесами (осями) на платформу весов, а колесами другой оси - на твердую поверхность, расположенную на одном уровне с платформой. По показаниям весов последовательно замеряют вес Qn, приходящийся на передние колеса, и вес Q3, приходящийся на задние колеса (оси). По их сумме, используя известные уравнения статики определяют продольную координату центра тяжести трактора (с/х машины). Для определения вертикальной координаты центра тяжести переднюю ось трактора (или с/х машины) поднимают и опирают на площадку, размещенной на некоторой высоте h. При этом задние колеса устанавливают на платформу весов, которые показывают значение вертикальной нагрузки передаваемой задними колесами (осями) при данном наклонном положении машины. Составив уравнение моментов относительно точки проекции оси задних колес на их опорную поверхность, можно определить вертикальную координату центра тяжести трактора (или с/х машины).
В процессе исследования работы сельскохозяйственных агрегатов определялось и оценивалось качество технологической операции измерением глубины обработки почвы, профиля поверхности поля и т.д.
При фотографии рабочего времени работы агрегатов, при выполнении технологических процессов, агротехнический срок которых менее 5 календарных дней, эксплуатационно-технологические показатели устанавливались контрольными опытами, продолжительность которых равна одному технологическому циклу.
Определение средних и оптимальных значений эксплуатационных показателей сельскохозяйственных агрегатов и энергоемкости технологических процессов связаны с громоздкими расчетами. Эта проблема решалась созданием специальных программ для ЭВМ.
В качестве примера ниже приводим определение оптимального значения топливно-энергетических затрат на технологический процесс, связанный с внесением технологического материала (например, междурядная обработка картофеля с внесением удобрений сельскохозяйственным агрегатом МТЗ - 80 + КОН - 2,8 ПМ). а) Математическая модель поиска оптимума топливно-энергетических затрат описывается выражением: 3i = CvwA1(aT+fT) + gy+gyn]w(Sl+B1(aT+fT)-»min (3.3) б) Алгоритм модели. Поставленная задача решается в следующей после довательности. 1). Определение математического ожидания крутящего момента на коленчатом валу двигателя: МК=МН-А.П, где М„ - базовое (или номинальное) значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя; "м уровень загрузки двигателя. 2) Вычисление аргумента tH функции Лапласа: tH=(MH-MK)/(MKvM), где vM = о м I Мк - коэффициент вариации (или мера рассеяния) параметра Мк. 3). Вычисление функции Лапласа Ф (tH) по известному аргументу tH. 4). Вычисление функции ф (tH) по известному аргументу tH. 5) Вычисление функции Уі (tH) при фиксированном значении vM коэффициента вариации нагрузки: У, (tH) = 0,5 a + 2b Мк (l + v2)-[aj+2bi Мк (l + VJ )] ф (tH), где a , aj ,b ,b - постоянные величины и угловые коэффициенты, определяемые по типовым характеристикам двигателей. 6). Вычисление функции У2 (tH) при фиксированном значении vM: У і (t„) = - ЬЇ(МН -2MK)p(tH)vM. 7). Определение экстремального значения аргумента tH . Здесь при сравнении значения функций У і (tH) и У 2 (t„) должны совпадать в определенном значении аргумента tH. Эта точка является пересечением функций Уі (t„) и Уг (tH), соответствующая экстремальным значениям аргументов t„ и Мк. 8). Определение максимального (или экстремального) значения сменной производительности агрегата: W M=CC2 ,5[a M K+b 2M K2{l + vi)\--[a;M +b;M 2(l + v2)}D(t ) + + b (tH)M/vM) 9). Вычисление среднего квадратического отклонения производительности агрегата: w =C2oMR(tHJ; R(t„)=«-B)2Q(4)+(B2-A2)O(t H)+0,5(B2 + A2); afc зЬ эк sic sic 4с Q(tH )=0,5 tH+[1НФ (tH)+9(tH)]-функции, зависящие от аргумента tH; В и Д - угловые коэффициенты. 10). Вычисление экстремального значения коэффициента вариации vw производительности агрегата: Vw= w/W M. 11). Вычисление поправочного коэффициента (или функции) Cvw: Cvw = 1 + v +3v + 15vt + .... 12). Вычисление постоянной величины Ai и углового коэффициента В\: Ai = gT0; В! = (gra - gT0) W н. 13). Вычисление условной части gy энергозатрат: 8 у = ОЧа см ог 14). Вычисление условно-постоянной величины gyn . gyn =аж пч+а жп ч+атМт+амМм+асМс,. где пч,Пц - число основных и вспомогательных рабочих, чел; аж,а ж —энергетические эквиваленты затрат живого труда, МДж/ч; От, ам, ас - соответственно энергетические эквиваленты энергетического средства (трактора), машины и сцепки, МДж/ч; Мт, Мм, Мс - масса энергетического средства, машины и сцепки, кг. 15).
Современный технический уровень производства картофеля в Республике Таджикистан
Картофель, как и овощи, занимает важное место в рационе питания человека. Объемы производства этой продукции в настоящее время не обеспечивает потребность населения республики. Это при том, что Таджикистан находится в весьма благоприятных природо-климатических условиях с обилием тепла, воды для орошения и получения энергии, наличия трудовых ресурсов.
По урожайности картофеля, Таджикистан не уступает многим странам СНГ и дальнего зарубежья. Анализ показывает, что объемы производства и урожайность картофеля на отвечают современным требованиям. Это объясняется следующими факторами.
Недостаточно высок уровень культуры земледелия. В специализированных картофелеводческих хозяйствах не внедрены севообороты и, следователь но, не соблюдается культурооборот. Нарушается система обработки почвы, внесения органических и минеральных удобрений, что ведет к снижению плодородия почвы, падению урожайности и повышению себестоимости продукции. Особой проблемой является вопрос снижения потерь выращенного урожая при ее уборке и на пути «поле - рынок» или «поле — склад». Потери выращенной продукции картофеля при уборке и транспортировке составляют 25-30% [ИЗ].
Не на должном уровне семеноводства. Из-за низкого качества завозного семенного материал урожайность картофеля снижается на 20-30 ц/га [113]. Картофель до сих пор остается одной из самых трудоемких культур. При этом на долю ручного труда в картофелеводстве приходится 60% от общих затрат.
Несмотря на сравнительно низкий технический уровень и обеспеченности хозяйств современной высокопроизводительной техникой, минеральными и органическими удобрениями, отдельные дехканские и фермерские хозяйства республики получают высокий урожай картофеля (300 - 400 ц/га). Они применяют рациональную систему обработки почвы, оптимальные режимы питания и орошения.
Эксплуатационно-технологические показатели работы сельскохозяйственных агрегатов, методика расчета которых приведены во второй главе, позволяют оценивать эффективность использования техники при выполнении механизированных работ. Эксплуатационно-технологические показатели работы некоторых сельскохозяйственных агрегатов, которые используются при производстве картофеля, приведены в табл. 4.3 - 4.9.
Производительность агрегата, как основной показатель эксплуатационно-технологической оценки, прямо пропорциональна ширине захвата, рабочей скорости, времени работы, мощности двигателя (или трактора). Она имеет тесную связь также с почвенно-рельефными и климатическими факорами (например, удельное сопротивление почвы, рельеф местности, тип и влажность почвы, конфигурации поля, агрофон и т.д.).
Основная цель подготовки почвы - это обеспечение рыхлого слоя для создания необходимого водно-воздушного и теплового режима, заделка пожнивных остатков и уничтожение сорняков. Если на поле внесены органические и минеральные удобрения, то они заделываются также при подготовке почвы, как известно, на плотной почве клубни не находят нормальные условия для роста и развития, и кроме того, уплотненная мелко вспаханная почвы неравномерно увлажняется при поливе. Поэтому важность этой технологической операции для создания благоприятных условий развития растений, накопления урожая, а также возможности применения средств механизации при уборке трудного переоценить. Технология подготовки почвы под картофель в полной мере зависит от зональных условий: типа почвы, глубины плодородного пахотного слоя, механического состава почвы, климатических условий. В целом система технологий подготовки почвы под посев (посадки) картофеля включает вспашку (осенняя или весенняя), сплошную культивацию, боронование с мало-ванием в два следа. При необходимости после вспашки проводят местную планировку поля, а на тяжелых почвах также дискование. Обычно для вспашки под картофель (при агрофоне - старопахотные, стерневые, травянистые пласты) применяют семейство унифицированных плугов общего назначения со сменными корпусами с винтовыми, полувинтовыми культурными, двухярусными, безотвалными). В зависимости от зон, условий агротехнических требований поле под картофель пашут на глубину 25 — 30 см, а если плодородие почвы позволяет, глубину пахоты увеличивают до 35 см.
В долинной зоне обычно применяется плуг прицепной марки ПЯ - 3 — 35, а на богарных склоновых землях — плуги навесные марки ППН — 4—35 или ППН - 5 -35 (табл. 4.3. - 4.4.).
В условиях неорошаемого земледелия (в основном на обеспеченной влагой богаре) в целях противоэрозионной боровы, а также накопления влаги в качестве основной обработки почвы приводят глубокое рыхление.
В Республиканском научно-техническом центре по сельскохозяйственному машиностроению и механизации АПК Таджикской АСХН разработана, изготовлена и успешно прошла государственные испытания оригинальная конструкция глубокорыхлителя ГУ — 2,1. Эта машина в агрегате с трактором тягового класса 4,0 (Т - 4А) может обрабатывать почву на глубину до 60 см. применение этой машины при возделывании картофеля в богарных условиях позволит накопить достаточное количество влаги, которой хватит до конца вегетации.
