Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние проблемы, цель и задачи исследования 9
1.1. Факторы, влияющие на процесс возникновения эрозии склоновых земель 9
1.2. Последствия развития эрозионных процессов на склоновых землях 29
1.3. Защита почв от эрозии 32
1.4. Обзор основных методов борьбы с водной эрозией на склоновых землях и средств механизации для их реализации 38
1.5. Особенности обоснования технических средств для противоэрозионной обработки почв 45
Выводы по главе, цель и задачи исследования 55
ГЛАВА 2. Теоретические исследования процесса возникновения водной эрозии на склоновых землях 58
2.1. Требования к почвосбережению 58
2.2. Природно-климатические условия Кабардино-Балкарской республики 67
2.3. Общие положения по выбору концепции потери почв на склоновых землях при смыве 80
2.4. Моделирование процесса водной эрозии на склоновых землях 83
2.5. Минимальная скорость склонового стока, при которой начинается водная эрозия 85
2.6. Обоснование параметров искусственного дождя 92
2.7. Определение рациональных параметров мелиоративных дренажных систем на склоновых землях 99
2.8. Обоснование технологических параметров и режимов работы противоэрозионного агрегата 107
2.9. Особенности выбора эффективных технических средств для противоэрозионной обработки почв 115
Выводы по главе 122
ГЛАВА 3. Программа и методика проведения экспериментальных исследований 125
3.1. Программа экспериментальных исследований 125
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований 126
3.3. Методика обработки результатов экспериментальных исследований 146
3.4. Методика обоснования технических средств для противоэрозионной обработки почвы 148
Выводы по главе 158
ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных исследований 159
4.1. Влияние интенсивности дождя на сток и смыв почвы 159
4.2. Влияние исходной влажности почвы на сток и смыв 161
4.3. Влияние способов обработки почвы на сток и смыв 164
4.4. Оптимальные параметры дренажных систем для подпочвенного отвода сточных вод 172
Выводы по главе 178
5. Формирование технологии и состава средств для противоэрозионной обработки склоновых почв 180
5.1. Формирование комплекса мер по защите почв от эрозии 180
5.2. Система противоэрозионной обработки склоновых почв 186
5.3. Обоснование состава машинно-тракторных агрегатов 199
ГЛАВА 6. Эффективность использования результатов исследований 209
6.1. Агротехническая эффективность почвозащитных инженерно-мелиоративных мероприятий 209
6.2. Экономическая эффективность использования результатов исследований 213
Выводы по главе 218
Общие выводы 219
Список использованной литературы 223
Приложения 243
- Последствия развития эрозионных процессов на склоновых землях
- Природно-климатические условия Кабардино-Балкарской республики
- Методика проведения экспериментальных исследований
- Влияние исходной влажности почвы на сток и смыв
Введение к работе
Практическое решение различных производственных задач сельскохозяйственного производства в настоящее время базируется на широком использовании современных ресурсосберегающих технологий и технических средств при реализации как отдельных механизированных операций, так и целых комплексов мероприятий. При этом, чем более развита отрасль сельского хозяйства, тем разнообразнее используемые технические средства для механизации процессов. Такое положение справедливо для всех сельскохозяйственных производственных циклов.
Система земледелия в горных условиях длительное время базировалась на узком применении средств механизации. Комплекс машин для горного земледелия практически ограничен теми же средствами механизации, которые применяются и на равнине. Такое положение является сдерживающим фактором в интенсификации сельскохозяйственного производства на склоновых землях.
Исходя из условий рельефа местности, требований охраны почв и предупреждения их деградации, необходимости поддержания высокой продуктивности склоновых земель становится актуальной задача разработки инженерно-мелиоративных мероприятий почвозащитной направленности, механизмов и орудий, способных устойчиво работать в различных условиях рельефа, на почвах с небольшой мощностью (каковые преобладают на склоновых землях в горных местностях), повышать плодородие почв, главным образом их агрофизическое состояние.
Подобного рода задачи в их комплексной взаимосвязи в условиях горного земледелия на пахотных угодьях практически не ставятся.
Повышение потенциала склоновых земель горных территорий в настоящее время решается путем агрохимического обеспечения, в основном внесением минеральных и органических удобрений, причем применение отдельных средств механизации ограничивается условиями рельефа.
Исходя из изложенного понятно, сколь актуальна задача разработки таких инженерно-мелиоративных мероприятий и средств механизации, которые способствовали бы повышению противоэрозионной устойчивости и продуктивности склоновых земель горных территорий применительно к условиям Кабардино-Балкарской республики (КБР).
Основными причинами неудовлетворительного состояния горного земледелия, на наш взгляд, являются:
- отсутствие правовой защиты и экологическая неграмотность многих специалистов и руководителей хозяйств;
- неудовлетворительная организация государственного контроля за охраной и регулированием почвенного плодородия;
- отсутствие необходимой почвообрабатывающей и другой техники;
- отсутствие научных основ в горном земледелии по проведению почвозащитных мероприятий [11,12].
Следует отметить, что водная эрозия почвы, потеря влаги и водопроницаемости почвы, среди прочих проблем сельского хозяйства, являются самыми распространенными и наносят, пожалуй, самый значительный урон сельскому хозяйству. Снижение урожайности и падение плодородия почвы в связи с эрозией, потерей влаги и уменьшением водопроницаемости почвы, наиболее проявляются на склонах.
На наш взгляд, наиболее перспективным методом борьбы с эрозией почв, потерей влаги и уплотнением почвы является щелевание в сочетании с дренажированием при нулевой обработке почвы. Суть метода заключается в том, чтобы устранить элементы развития эрозии и потери влаги. Нулевая обработка почвы снижает степень уплотнения почвы в результате прохождения трактора.
Щелевание необходимо для того, чтобы разрыхлить почву на глубине промерзания, что предотвращает закупоривание пор земли и снижает уплот- v нение почвы в результате технологических проходов средств механизации. Таким образом, предотвращается овражная эрозия, которая оказывает разру шительное воздействие на почву и, с течением времени, серьезно подрывает возможность проведения сельскохозяйственных работ на пораженном участке.
Дренажирование — это один из главных способов сохранения почвенной влаги. Прокладывание дренажных каналов ускоряет оттаивание снежного покрова путем создания более благоприятных условий для теплообмена. Вода, которая будет накапливаться в дренажных каналах, постепенно просачивается в почву, обеспечивая постоянную увлажненность почвы в течение і всего вегетационного периода.
Использование указанных выше методов в комплексе позволит в значительной мере снизить уплотненность почвы, сток и смыв почвы, потерю влаги. Как следствие этого, продуктивность склоновых земель существенно повышается.
Решением Правительства России определены главные задачи и направления практической работы и научных исследований в области рационального использования склоновых земель на ближайшую перспективу:
— последовательное проведение работ по повышению (воспроизводству) плодородия земель, особенно за счет применения новейших методов выполнения агротехнических работ;
— разработка новых почвозащитных систем машин и технологий для горного земледелия;
— всестороннее агробиологическое, экологическое и экономическое обоснование использования склоновых земель по зонам страны.
Правительством России поручено РАН и другим научным центрам разработать долгосрочную государственную программу рационального использования земельных ресурсов до 2010 года. В ее реализации участвуют все региональные научные центры, отраслевые научные комплексы.
Настоящая работа выполнена как одна из составных частей программы повышения плодородия почв для Центральной зоны Северного Кавказа, Кабардино-Балкарской Республики.
Работа посвящена исследованию процесса возникновения и развития эрозионных процессов на склоновых землях, использованию полученных результатов для разработки инженерно-мелиоративных мероприятий по защите почв на склонах и совершенствования существующих почвозащитных средств механизации в условиях склоновых земель горных территорий КБР.
Новым и выносимым на защиту являются нижеследующие основные положения:
- классификация факторов, влияющих на процесс возникновения эрозии склоновых земель;
- результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса возникновения и развития эрозионных процессов на склоновых землях;
- оптимальные параметры дренажных систем для подпочвенного отвода сточных вод;
- параметры и режимы работы противоэрозионного агрегата;
- обоснование рациональных составов машинно-тракторных агрегатов и отдельных машин для производства механизированных работ на склоновых почвах;
- результаты расчета агротехнического и экономического эффекта от использования результатов исследований.
Последствия развития эрозионных процессов на склоновых землях
Касаясь последствий»; развития эрозионных процессов; следует отметить, что эти последствия имеют глобальный характер:
В США нарушение почвенного покрова зашло так далеко, что по свидетельству ВіЦ. Лоудермилка, уже в 1935 г. из 706 млн. га земельных угодий; было охвачено эрозией 476s млн. га [96]. Согласно данным. Х.Х. Беннетта; вследствие почвенной эрозии только в штате Индиана с 1900 по 1920 г. выбывало ежегодно по 11 тыс. га земли, а с 1920 по 1930 г. уже по?54 тыс. га в год; фермеры всегда стремились.вести хозяйство на лучших землях, так какг "там, где фермеру приходится хозяйничать на земле, лишенной плодородно-го пахотного слоя почвы, он» окажется - в положении фермера- ведущего; сельское хозяйство на - обанкротившейся»земле" [17].
По данным Г. Комке и А..Бертран [75], ежегодно в США становятся непригодными для дальнейшего использования, под сельскохозяйственные культуры около 200тыс. га земли: В настоящее время в США более 270 млн. га земельных угодий не пригодны для обработки и их "следовало бы засеять травами, отвести под леса, заповедники". Ежегодные потери почвы от эрозии в, США составляют 3 млрд. т, т.е. 40 млн. т азота, фосфора и калия, а ущерб от эрозии не менее 3 млрд. долларов [181]. Для широкого развития эрозионных процессов в России в прошлом имелись такие предпосылки, как условия землепользования царской России, от которой осталось земельное наследство, достаточно разрушенное эрозией: площадь районов со смытыми почвами равна почти 2 млн. км2 [11,12]. По примерному подсчету, ежегодный прирост площади эродированных почв составлял около 150 тыс. га, прирост оврагов - 45 тыс. га [33]. В результате общего повышения культуры земледелия после коллективизации в ряде районов разрушительная сила эрозии снизилась на 25-50 %. Однако эрозия в России еще имеет место, ею охвачены не только склоны значительной крутизны, но и мало заметные, начиная с 0,5-2,0 . И если смыв не бросается в глаза, то лишь благодаря большой мощности гумусовых горизонтов, и особенно черноземных почв [7, 157]. М.Н. Заславский [49] указывает, что непрерывное использование чер-ноземных почв, склонов, без соблюдения противоэрозионных и почвоокуль-туривающих мероприятий, сопровождается обеднением верхних горизонтов элементами питания, ухудшением водно-физических и микробиологических свойств. Ущерб, причиняемый сельскому хозяйству эрозией велик. Например, ежегодно овражная эрозия в нашей стране отнимает 45-90 тыс. га ценных земель. Вследствие эрозионных процессов ежегодно теряется плодородие поч-, вы. В КБР интенсивному развитию эрозионных процессов способствовали высокая степень распашки при чрезвычайно изрезанном рельефе, а также бессистемный выпас скота на крутых склонах. Площадь оврагов в среднем за год увеличивается на 2-4 тыс. га [161]. В Российской Федерации подвержены водной эрозии около 63 млн. га [101]. Существо современной проблемы земельных ресурсов планеты в том, что производство пищи должно ежегодно уменьшаться за счет потери и деградации почв, прежде всего в результате деятельности самого человека. Причин этого опасного явления много, и они различны в разных природных и социально-экономических условиях. Но конечный результат всегда и везде один и тот же: либо падение плодородия, либо потери самой почвы. Причины процесса деградации и потерь пахотных земель состоят прежде всего в том, что миллионы гектаров земли отчуждаются для нужд не сельскохозяйственного пользования, строительства водохранилищ, карьеров, городов, рудников, поселков, дорог, и т.д. Другой причиной деградации почв, также широко распространенной во всем мире, является большой комплекс различных неблагоприятных явлений в орошаемом земледелии, и прежде всего, вторичное засоление, осолонцева-ние, заболачивание. Тревогу вызывает и истощение почв, падение их плодородия в результате неправильного, несбалансированного использования. Вместе с урожаем с полей выносятся питательные вещества, которые природа копила многие сотни и тысячи лет. Эти потери должны компенсироваться органическими и минеральными удобрениями. Однако вынос питательных веществ превышает их внесение с удобрениями, и почвы не успевают восстановиться при интенсивном земледелии. Но все же самый большой ущерб сельскому хозяйству причиняет эрозия почв. Изложенное выше позволяет сделать вывод о том, что колоссальные потери, обусловленные водной эрозией, стали фактором, сдерживающим интенсификацию сельскохозяйственного производства, снижающим его экономическую эффективность. Объемы потерь настолько велики, что в случае их своевременного предотвращения можно было бы обеспечить всестороннее исследование эрози 32 онной проблемы, разработку, выбор и осуществление мер борьбы с ней. Структура потерь показывает, что основной удельный вес в них обусловлен смывом почв [97]. Поэтому проблема разработки мер по восстановлению плодородия смытых земель до уровня несмытых приобретает первостепенное значение. Таким образом, одним из определяющих направлений противоэрози-онной науки в настоящее время и в ближайшей перспективе должны стать исследования по разработке технологий восстановления плодородия эродированных земель и в первую очередь подверженных смыву. Экономический эффект от применения противоэрозионных мероприятий, на наш взгляд, может окупить исследовательские затраты. Центральной задачей земледелия остается обеспечение роста и повышения качества урожая сельскохозяйственных культур путем совершенствования агротехники их возделывания. На современном этапе ведения земледелия уровень интенсификации сельскохозяйственного производства определяется, прежде всего, рациональным использованием каждого гектара пашни сельхозугодий. Данные науки и передовой практики свидетельствуют о том, что наиболее успешно эти задачи решаются в системе почвозащитного земледелия. В стране известны масштабные разработки в области почвозащитного земледелия, позволившие на огромных площадях защитить почву от эрозии и получить дополнительные миллионы тонн зерна и другой продукции. Система обработки почвы должна разрабатываться с учетом местных условий, биологических особенностей, возделываемых культур, она должна быть почвозащитной, ресурсосберегающей, способствующей сохранению плодородия, уменьшению всех видов эрозии и, в то же время, повышающей урожайность сельскохозяйственных культур.
Природно-климатические условия Кабардино-Балкарской республики
Кабардино-Балкарская Республика (КБР) расположена на Северном Кавказе, который по своему географическому положению занимает обширную территорию Российской Федерации. Северная часть данной территории находится в пределах равнины, по которой проходит ряд холмов Средне-Русской равнины. По мере продвижения к югу высота низменности постепенно убывает, понижаясь у побережья Каспийского моря до 28 м.
Рельеф местности в Северных частях и у побережья Каспийского моря носит относительно плоский характер, а у предгорий - волнистый. К югу они переходят в предгорные равнины, которые отличаются холмистым рельефом.
Большой Кавказ, который пересекает рассматриваемую территорию в широтном направлении, включает в себя множество хребтов и возвышенностей длиной около 1500 км и площадью 145 тыс. км2. Далее к юго-востоку наблюдается повышение горной системы и ее расширение, достигающей в районе Эльбруса примерно 180 км.
Расчленение северного склона Большого Кавказа достаточно велико. Параллельно Главному Кавказскому Хребту на расстоянии 10-15 км от его осевой части находится Боковой Хребет, на котором располагаются горы Эльбрус, Дых-Тау и др. [164]. Территория КБР может быть разделена на три основные зоны: равнинно-степную на северо-востоке, предгорную в форме вытянутой полосы с северо-запада на юго-восток, и на горную в пределах территориальных границ. Равнинно-степная зона характеризуется сглаженным рельефом с высотами до 400 м над уровнем моря. В пределах горной зоны пояс холмов с абсолютными высотами порядка 400-600 м. К горной зоне относится территория, имеющая высотные отметки до 5000 м при сильно расчлененном рельефе. Равнинная зона сложена мощной толщей рыхлых осадочных пород -чередующимися слоями глины, песков, галечника и конгломератов. Породы сверху перекрыты почти сплошным плащем пролювиально-делювиальных суглинков, мощность которых на севере и востоке республики превышает 20 м, уменьшаясь в сторону предгорий [30]. Изменение климатических характеристик в горных районах в большой степени подчинено орографическим факторам, среди которых первостепенную роль отводится экспозиции микросклонов. С ней связана барьерно-экспозиционная зональность 1-го порядка в распределении тепла и влаги на северном и южном склонах Большого Кавказа. Влияние следующих по значимости факторов - высоты и удаленности от влагонесущих масс - обусловливает высотную и продольно-циркуляционную зональность в распределении климатических характеристик. Эти два типа зональности являются ведущими для каждого из микросклонов Большого Кавказа, однако они осложнены, в свою очередь, ориентировкой долин и хребтов, обусловливающих барьерно-экспозиционную зональность 2-го порядка. Кроме того, при исследовании климатических условий региона следует учитывать, что каждая метеостанция характеризует помимо локальных и фоновые черты климата региона. Поэтому данные метеостанций с определенной степенью точности могут характеризовать климатические условия не только какой-то локальной точки, но и некоторой прилегающей к ней области. Размеры этой области могут значительно варьировать в зависимости от условий рельефа. Почти все метеостанции горных районов Кавказа расположены в долинах рек на различных высотах над уровнем моря. Например, метеостанции по КБР расположены на высоте от 250 м (Терек) до 813 м (Каменномостское, Нижний Чегем). Климат КБР формируется под влиянием таких основных климатообра-зующих факторов, как географическая широта, рельеф местности, направление господствующих ветров, подстилающая поверхность и др. Взаимосвязь и взаимодействие этих факторов определяет существование в регионе большого разнообразия природы: от жарких сухих степей на северо-востоке и востоке до вечных снегов и ледников на западе и юго-западе в высокогорьях Большого Кавказа. Северный Кавказ находится в южной части умеренного климатического пояса. Расположенная в основном в относительно низких южных широтах, территория КБР получает значительные суммы солнечной радиации, что определяет обилие солнечного света и тепла. Однако рельеф местности и особенности циркуляции атмосферы вызывают существенные различия в суммах солнечной радиации, получаемых разными районами данного региона. Максимальные суммы радиации поступают в мае-июле при небольших высотах солнца и продолжительности дня. Запасы солнечной энергии, выражаемые величиной радиационного баланса, 5 0-55 ккал/см2 в год на равнинах, в горах (до высоты 2000-2500 м) го-довые значения меняются незначительно, а по мере поднятия вверх быстро уменьшаются до 25 ккал/см2 в год (на высоте 3000-3500 м). В зоне вечных снегов годовые суммы радиационного баланса близки к нулю или отрицательны. Продолжительность солнечного сияния в равнинной и невысокой предгорной части составляет около 2000-2400 часов в год.
Расположенные на границе умеренного и субтропического климатических поясов, Кавказские горы являются важным климаторазделом. Территория КБР открыта с севера и северо-запада для свободного вторжения холодных воздушных масс из Арктики, для которых очень трудно преодолеть горы Большого Кавказа. Сложный пересеченный рельеф — система продольных и поперечных хребтов Большого Кавказа, большое количество долин, ущелий, котловин - создает сложную циркуляцию воздуха в горной части региона. Рельеф также оказывает большое влияние на распределение осадков, усиливая их выпадение в горной части.
Горы Главного Кавказского хребта обостряют тепловые фронты, вызывая усиление осадков на наветренных склонах. При прохождении холодных фронтов также могут выпадать осадки: оттесняемый холодным воздухом теплый воздух быстро поднимается вверх, на горных склонах усиливается выпадение осадков.
Горный рельеф вызывает высотную зональность климата, особенно ярко выраженную в высокогорных областях КБР. На общее изменение температуры и влажности воздуха с высотой накладываются изменения циркуляции воздуха в высоких слоях атмосферы. В горах, начиная примерно с высоты 2000 м, ведущая роль принадлежит западному переносу воздуха.
Не менее важным в формировании климата являются направления господствующих ветров. Наличие горной преграды в виде Кавказских гор особенно ощутимо в зимнее время, когда территория КБР заполняется холодными массами воздуха, приходящими с севера и северо-востока. Также часто сюда доходит сравнительно влажный воздух с Атлантики.
Методика проведения экспериментальных исследований
Задачами экспериментальных исследований являлись: — проверка и уточнение результатов теоретических исследований; — оптимизация основных параметров дренажных систем для подпочвенного отвода сточных вод ; — проведение лабораторных исследований влияния интенсивности дождя и исходной влажности почвы на сток и смыв; — проведение полевых исследования влияния видов обработки на сток и смыв почвы. — проведение полевых исследований влияния щелевания с одновременным дренажированием на агрофизические свойства почвы и урожайность возделываемых культур. Для решения поставленных задач была принята следующая программа экспериментальных исследований: 1. Исследование в лабораторных условиях влияния интенсивности дождя на сток и смыв почвы. 2. Исследование в лабораторных условиях влияния исходной влажности почвы на сток и смыв 3. Исследование в полевых условиях влияния видов обработки почвы на сток и смыв. 4. Исследование в полевых условиях влияния щелевания и дренажирования на объемную массу верхнего корнеобитаемого слоя почвы, твердость почвы и влажность верхнего горизонта почвы. Лабораторные исследования были проведены во Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии РАСХН (г. Курск). Полевые исследования были проведены в условиях КСХП «Заря» и «Красная Кабарда» Баксанского района КБР. Начало целенаправленных исследований эрозионных процессов с применением дождевальных установок (ДУ) связывают с работой Цинга [141]. С тех пор применялись самые разнообразные дождевальные установки. Все создаваемые искусственные осадки можно условно разделить на два типа. К первому типу (наиболее распространенному) относятся осадки со спектральным составом дождевых капель: размеры капель (следовательно, и их скорости) имеют некоторое распределение, которое стремятся приблизить к распределению для естественных дождей. Такой тип дождей имеет три существенных недостатка. Первый - в силу многообразия естественных дождей такая цель практически не может быть достигнута. Второй - в процессе эксперимента необходимо контролировать (измерять) спектральный состав капель. Третий - точность расчета эрозионной характеристики дождя (или эрозионного индекса) по измеренному спектру ухудшается. Ко второму типу относятся монодисперные дожди, которые лишены указанных двух последних недостатков и существенно упрощают технику проведения экспериментов. Монодисперсные дожди лучше создавать с помощью стандартных капилляров. В этом случае размер капель определяется диаметром капилляра, частота образования капель регулируется давлением воды, скорость капель задается высотой их падения. На основе этих принципов во ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии разработана дождевальная установка [6], которая в эксплуатации показала высокую стабильность и точность параметров модельного дождя. Ниже приводятся характеристики этой установки. 1. Диаметр капель d = 4,2 ± 0,3 мм. 2. Устойчивая интенсивность дождя в интервале 1=1-7-3 мм/мин. Уменьшение или увеличение количества каплеобразователей может обеспечивать практически любую интенсивность дождя. 3. Стабильность интенсивности дождя (в течение 2,часов) 10 %. 4. Коэффициент вариации слоя осадков (измеренный по 300 осадко мерам Третьякова) 30 %. Стационарная дождевальная установка (СДУ) (рис. 3.1), на которой нами проведены экспериментальные исследования, изготовлена с площадью орошения 6x6 м2 и высотой падения капель 3,5 м и переменной высотой падения капель до 3,5 м. Подача воды осуществляется с помощью электронасоса. Интенсивность дождя регулируется давлением воды в трубопроводе по показаниям манометра.
Для обеспечения равномерности орошения почвы необходимы колебания каплеобразователей в горизонтальной плоскости с амплитудой большей, чем расстояния между капиллярами. Колебания каплеобразователей осуществляются производятся с помощью специального устройства, оснащенного электродвигателем. Сама СДУ может перемещаться вдоль гидрозала.
Экспериментальные исследования в полевых условиях проводили с использования опрыскивателя ОПУ-2000 (рис. 3.2). Для улавливания смываемых частиц почвы использовали полиэтиленовую пленку (рис. 3.3).
При исследовании ударного воздействия дождевых капель на поверхностный слой почвы площадь орошения может быть существенно меньшей, поскольку нет необходимости в формировании смыва почвы. Для решения таких задач использовалась дождевальная установка с площадью орошения 0,5 х 0,5 м (рис. 3.4). В качестве каплеобразователей применялись стандартные медицинские иглы, обеспечивающие капли одинакового размера (3,19 ± 0,06 мм). Скорость падения капель регулируется изменением высоты их падения, а интенсивность дождя - количеством каплеобразователей и слоем воды над ними.
Влияние исходной влажности почвы на сток и смыв
Выбор и; комплектование состава машинно-тракторного парка является одной из основных задачу от решения которых зависят производительность и качество; работ, издержки на их выполнение и-, конечные результаты работы сельских товаропроизводителей. Марочный состав І МТА определялся на ос новании оценки производственных и эксплуатационных затрат, по мини мальному значению которых устанавливалась целесообразность, использова ния определенных МТА: и марок машин. Для определения эксплуатационных и МТА ВІ работе; предложены; методики,! новизна которых заключается в способах определения: затрат на амортизацию машин. исходя из полного ресурса машины (по паспорту); норматива и затрат денежных средств на техническое обслуживание и ремонт машинно-тракторного парка на основании разработанной методики и компьютерной программы; затрат на топливно-смазочные материалы. Количественный состав парка машин хозяйств определялся на основании методики, позволяющей установить экономически целесообразные сроки проведения технологических, операций. Это позволяет оптимизировать количество машин и годовую их загрузку, существенно снижая потребности сельских товаропроизводителей в технике, и капиталовложениях. Для обоснования состава: МТА были использованы следующие исходные данные хозяйств: специализация хозяйств и размеры сельскохозяйственных угодий;; структура посевных площадей; зональные технологические карты возделывания и уборки культур; количественный и марочный состав МТП; численность механизаторов; нормативы годовой загрузки тракторов и сельскохозяйственных машин; нормы выработки и расхода топлива на механизированные полевые, тракторно-транспортные и погрузочные работы; расценки на выполнение механизированных работ; нормативы расхода материально-технических ресурсов и их цены; транспортные тарифы на перевозку машин и грузов; действующие оптовые и закупочные цены на сельскохозяйственную продукцию; фактическая себестоимость сельскохозяйственной продукции. Обоснование и выбор машинно-тракторных агрегатов осуществлены в следующей последовательности: на основании структуры посевных площадей и прогнозируемой урожайности культур выбираются технологические карты заданных культур; предусматривается возможность корректировки существующих зональных карт и формирования оригинальных технологий возделывания и уборки; для сводного плана заданных технологических операций составляется альтернативный список всех выполняющих их машин и агрегатов; рассчитываются затраты труда, расход топлива, максимальный объем работ, доступный выполнению данным агрегатом за агротехнический срок, определяются затраты на техобслуживание, ремонт и хранение; рассчитываются полные затраты на выполнение механизированных работ для каждой машины с учетом действующего уровня оплаты труда и цен на материально-технические ресурсы для различных вариантов технологий; специальная программная процедура формирует граф для всех альтернативных вариантов выбора технических средств; для сформированного графа определяются такие расстановкшмашин по: операциям, которые обеспечивают минимум затрат на механизированные работы; " " на: основании определенной выше, расстановки машин? по операциям рассчитываются графики работы механизаторов и загрузки основных энергосредств;, рассчитываются полные материальные затраты на выполнение технологических операций; строятся графики загрузки машин, разрабатываются маршруты и уточняются сроки и стоимость механизированных работ; 4 на основании выработки машине на планируемый период выбираются типы и; марки машин; использующиеся; в . конкретных хозяйствах; предусматривается корректировка нормативно-справочных;данных.
Количество машинно-тракторных агрегатов: (машин) зависит от объе-. мов механизированных работ -на- данной технологической операции (Qo), их производительности, продолжительности? выполнения) работ,, влияния? различных, природных и- производственно-экономических условий1;шфакторов; имеющих вероятностный характер, и для продолжительности в пределах оптимального агросрока [76] определяется по формуле:
Производительность машинно-тракторных агрегатов может быть определена: на основании: разработанных типовых норм выработки; Типовые нормы выработки; [143;, 177] для конкретных производственных, условий; хозяйств рассчитаны: на? рациональные: составы» ж режимы работьь машинно-тракторных- агрегатов? (машин); для; полей; правильной (квадратной? ж прямоугольной) конфигурации с.ровным рельефом, без;камней и препятствий; расположенных над уровнем моря на высотедо 500 метров; дляшочв со средней прочностью несущей поверхности, влажностью до 22 %. Конкретные производственные условия учитываются поправочными коэффициентами при изменении указанных выше факторов. Обобщенные поправочные коэффициенты (Кв) позволяют скорректировать типовые нормы на технологических операциях для любых конкретных условий и определяются по формулам: где Кв і - соответственно поправочные коэффициенты к нормам выработки и расхода топлива, учитывающие средние: многолетнюю влажность, длину гона, удельное сопротивление почвы, угол склона, наличие препятствий, каменистость, сложность конфигурации полей.
Продолжительность работ оказывает прямое влияние на количественный и марочный состав машинно-тракторного парка. Учитывая необоснованный рост цен на промышленную продукцию производственно-технического назначения для предприятий АПК представляется целесообразным при оптимизации машинно-тракторного парка исходить из экономически целесообразной продолжительности выполнения технологических операций. Но при превышении установленных для каждой природно-экономической зоны оптимальных агротехнических сроков выполнения технологических операций увеличиваются потери урожая с неубранной площади.
