Определение продолжительности проведения полевых сельскохозяйственных работ

Введение. Развитие сельского хозяйства тесно связано с повышением урожайности сельскохозяйственных культур, улучшением качества продукции и сохранением выращенного биологического урожая. Все это возможно обеспечить лишь при строгом соблюдении полевых сельскохозяйственных работ, так как их нарушение приводит к значительному недобору или потерям продукции. Поэтому основной резерв повышения урожайности сельскохозяйственных культур - это проведение всех полевых работ в лучшие сроки.

Определение продолжительности полевых механизированных работ, при которой потери или недобор урожая сводились бы практически к нулю, охватывает широкий круг вопросов, связанных с различными условиями сельскохозяйственного производства. К ним можно отнести: оптимальные сроки выполнения различных агротехнических операций, данные урожайности культур, средние показатели недобора продукции, смещение начала работ на разных полях.

Исходя из этого, целью данного исследования является разработка обоснованных прогнозов развития сельского хозяйства, правильное оперативное управление технологическими процессами в хозяйствах и получение стабильно высоких урожаев всех сельскохозяйственных культур.

Материалы и методы :

В связи с этим научная разработка показателей продолжительности проведения полевых сельскохозяйственных работ должна основываться на системном подходе и учитывать все факторы, влияющие на продолжительность проведения агротехнических операций. Научно-обоснованные показатели продолжительности проведения сельскохозяйственных работ являются главными исходными данными при определении оптимального состава технических средств, которые дадут возможность вырастить и собрать урожай с наименьшими потерями.

Продолжительность проведения полевых сельскохозяйственных работ представляет собой период проведения этих работ, соблюдение которого совместно с другими рекомендуемыми агроприемами позволяет максимально сохранить выращенный урожай и получить наибольший экономический эффект от возделывания сельскохозяйственных культур.

Периоды проведения полевых сельскохозяйственных работ представлены на рисунке 1.

Периоды проведения полевых сельскохозяйственных работ

I Агросрок

• 2.    Продолжительность проведения робот с учетом смещения начала их выпонения на разных участках

• 3.    Предельная продолжительность проведения полевых работ

Рисунок 1 – Периоды проведения полевых сельскохозяйственных работ

Агросрок – это период, при котором недобор (потери) урожая определенной культуры практически отсутствуют или находятся в пределах ошибки опыта. Указанный срок определяется на основе данных полевых и производственных опытов.

Продолжительность проведения работ с учетом смещения начала их выполнения определяется по фактическим данным типичных хозяйств в зонах, где в результате сложности рельефа местности, пестроты почвенных разностей, возделывания культур с различными сроками созревания и некоторых других условий одни и те же работы на отдельных участках выполняются в различные календарные сроки [1].

Предельная продолжительность проведения работ рассчитывается с учетом потерь (недобора) урожая и затрат на их устранение. Она устанавливается на основе продолжительности проведения работ с учетом смещения начала их выполнения, а также периода, при котором возможны допустимые потери (недобор) урожая. Оценка недобора (потерь) продукции бывает дифференциальной и среднеинтегральной.

Дифференциальная количественная оценка недобора (потерь) – оценка недобора на каждое определенное число. Например, урожайность зерна пшеницы при посеве на 5-й день составила 25, на 10-й - 20, на 15-й – 15 ц/га. Отсюда неправильно делать вывод о том, что на 10-й день недополучено 5, а на 15-ый – 10 ц/га. Такой подход приводит к увеличению потребности в технике и удорожанию продукции.

Поскольку посев, если позволяет погода, проводится ежедневно, недобор складывается среднеинтегрально за весь его период с учетом урожайности предыдущих дней, а не дифференциально. Хозяйствам необязательно знать, чему равен дифференцированный недобор, например, на 10-й день посева. Важно учесть среднеинтегральный недобор за 10-дневный посевной период. Это даст возможность рационально планировать продолжительность посева, количество посевных агрегатов и др., что повысит эффективность ведения сельского хозяйства [2].

В дальнейшем при анализе экспериментального материала будем сравнивать недобор урожая, подсчитанный двумя способами (дифференцированным и среднеинтегральным)

При построении кривых была принята следующая методика. Через каждый показатель недобора продукции проводили горизонтальные прямые, каждая из которых соединяла две ветви кривой. Расстояние между этими точками, выраженное в днях, было принято за период выполнения посева данных культур. Далее строили дифференцированные и среднеинтегральные кривые. Находят недобор продукции в центнерах от максимальной урожайности и наносят их по срокам проведения работ на график. На оси абсцисс откладывают сроки с интервалом 5 дней, на оси ординат - недобор урожая в центнерах от максимальной урожайности. Каждый срок проведения посева соответствует значению недобора урожая культур посева,

(дифференцированный) Предположив равномерность хода можно посчитать среднеинтегральный недобор продукции:

1 т

а = -J a1dt

Т — продолжительность посева

• а 1 — дифференцированный недобор урожая

Среднеинтегральный недобор урожая также наносится на график. В результате получен ряд дифференцированных и среднеинтегральных кривых по различным районам.

Агросрок определяется графическим способом на основе собранных данных. На оси абсцисс откладываются сроки проведения полевых работ, на оси ординат - урожайность определенной культуры. Полученные данные наносят на график и соединяют их кривой урожайности. Таким образом, с помощью графика получают данные по урожайности, соответствующие каждому дню проведения работы независимо от продолжительности периодов, через которые определялась урожайность в опытах. В результате на графике находится период (с округлением в 1 день), который соответствует максимальной урожайности с отклонением в пределах ошибки полевого опыта, т.е. агросрок (рисунок 2) [3]

Рисунок 2 – Определение агросрока проведения операций по

возделыванию и уборке сельскохозяйственных культур

В результате особенностей рельефа местности различных почвенных, погодных, биологических и некоторых других условий полевые работы на отдельных участках в хозяйствах нередко проводятся в различные календарные сроки.

Поэтому полученные показатели агросроков необходимо корректировать производственными данными о фактических смещениях (сдвигах) начала полевых работ на отдельных участках конкретных хозяйств.

Продолжительность выполнения работ с учетом сдвигов начала их проведения определяется графическим способом. На оси ординат откладывается среднесуточные объёмы проведения работ, в пределах ранее установленного агротехнического срока выполнения этих работ. На оси абсцисс – сроки выполнения работ.

Для удобства выполнения графических работ сначала строится график проведения работ отдельно по каждому участку. Затем графическим путем производится сначала совмещение, а затем перераспределение выполняемых в каждые сутки объёмов работ и определяется продолжительность выполнения работ с учетом совмещения сроков начала их проведения [4].

Задача может быть решена известными методами линейного программирования.

Определяется коэффициент сдвига начала проведения полевых работ ( K )

K = ° = ^^t

f^mm   ^Ymin

Q — суммарный объем работы на всех участках;

Ут/n - минимальный суточный объём работы, полученный в результате оптимального перераспределения;

А [ — объем работы, подлежащий выполнению на участках группы i

• т — агросроки проведения работы;

i — номер участка или группы участков.

Затем рассчитывается продолжительность проведения работ с учетом сдвигов начала их проведения.

T = К- т                              (4)

Поскольку коэффициент сдвига - относительная величина, то объем работы 4 / и у можно определять как в физических единицах, так и в процентах к суммарной площади участков.

Продолжительность проведения полевых работ с учетом сдвигов начала их выполнения в типичных хозяйствах обобщается и определяется показатель по агрозоне. В случае значительных расхождений агросрока по отдельным природным зонам определяется средневзвешенная величина по площади посева данной культуры [5]. Недобор (потери) продукции в зависимости от продолжительности проведения полевых сельскохозяйственных работ разделяются на некоторые виды (рисунок 3)

Рисунок 3 - Количественная оценка недобора (потерь) продукции

При нахождении дифференцированного недобора (потерь) сельскохозяйственной продукции в зависимости от вида работ выбираются определенные интервалы времени проведения полевых работ, по которым учитывается урожай сельскохозяйственных культур. Так же как и при закладке полевых опытов, интервалы должны быть 1 день при ожидаемых агротехнических сроках до 10 дней, а во всех других случаях - 3-5 дней.

На каждую дату определяют недобор урожая основной продукции сельскохозяйственных культур в сравнении с максимальным значением урожая.

Проставляются алгебраические отклонения продолжительности проведения посева в днях от нулевой точки с максимальным значением урожая (т.е. когда недобор равен нулю или не превышает ошибки опыта) .а также показатели отклонения урожаев на соответствующий срок от максимального урожая.

После этого для каждой величины отклонения сроков вычисляется относительный недобор урожая как отношение абсолютного недобора урожая к максимальному урожаю в процентах. В собранных исходных материалах изучение влияния продолжительности проведения полевых работ могло проводиться через различные интервалы времени. Поэтому интервалы продолжительности проведения работ могут не совпадать. Поэтому необходимо, исходя из вида работы имеющихся данных для каждой культуры, определить единый интервал. В тех случаях, когда интервал в исходных данных не совпадает с установленными интервалами, соответствующие показатели недобора определяются методом экстраполяции [6].

Для расчета усредненных показателей величины урожая определяют следующие показатели:

• -    резко отличные группы сортов по реакции на продолжительность проведения полевых работ;

• -    среднеарифметическую величину недобора в каждой группе сортов;

• -    средневзвешенные показатели недобора в целом по культуре

• -    среднеарифметическую величину недобора урожая по годам в каждой зоне

• -    средневзвешенные показатели недобора урожая в целом по культуре с учетом площади распространения ее в каждой природной зоне.

Таким образом, в результате проведения расчетов получают средневзвешенный дифференцированный (т.е. рассчитанный на определенный день) недобор (потери) урожая.

Числовые данные дифференцированного недобора (потерь) наносят на график. На оси абсцисс откладывают сроки (алгебраические отклонения сроков в днях от нулевой точки) с установленным интервалом, на оси ординат – значения недобора (потерь) продукции в процентах.Ветви кривой следует соединить горизонтальными прямыми, интервал между которыми должен соответствовать определенному недобору (потерям) продукции. Расстояние между точками пересечения кривой с горизонтальными линиями принимается за период выполнения агротехнических и технологических операций [5-6].

При решении задачи по определению продолжительности проведения полевых работ также необходимо учитывать среднеинтегральный недобор (потери) продукции за весь период проведения агротехнических или технологических операций.

Среднеинтегральный недобор (потери) продукции определяется путем сложения значений дифференцированного недобора (потерь) продукции и деления суммы на необходимое число работы, включая одни день, когда потери (недобор) равны нулю.

Результаты расчетов наносятся на график. Таким образом, получают две односторонние кривые (дифференцированную и среднеинтегральную), значения которых являются частью исходного материала для определения предельных сроков проведения полевых работ.

Результаты исследования и их обсуждения

Для того, чтобы определить предельную продолжительность проведения сельскохозяйственных работ в качестве исходного материала используются данные о среднеинтегральных потерях (недобора) урожая, представленные в виде графической или аналитической зависимости, а также технико-экономические показатели машин, используемых для выполнения определенной операции.

Возрастание продолжительности выполнения работы увеличивает потери (недобор) продукции, но требует меньшего количества техники, что снижает отчисления на реновацию и капитальные вложения. Поэтому при проведении той или иной работы потери продукции будут экономически оправданы в том случае, когда сумма стоимости этих потерь (недобора) продукции и затрат на их устранение будет наименьшая. Отклонение (в рабочих днях) от агросроков проведения работ с учетом сдвигов начала проведения, которому соответствует минимальное значение суммы стоимости возможных потерь продукции и затрат на их устранение, представляет собой предельную продолжительность проведения полевых работ, связанную с экономически оправданными потерями (недобором) урожая [7-8].

Стоимость потерь (недобора) урожая определяется по действующим закупочным ценам с учетом 50% доплаты на сверхплановую сдачу продукции, качественных показателей, а также сезонности реализации продукции, учитываемых в закупочных ценах.

Суммарные затраты на проведение работ З_t в рублях на 1 га

рассчитывается по формуле (5):

З t =

Zi (Ен + д;) • Б гКп + П Wtj ■ ti ■ Ксм ■ Ким ' Ti      у

^ min,

Е_н — нормативный

коэффициент

эффективности

капиталовложений;

d_l — норматив годовых отчислений на реновацию l машины и трактора;

Б₁ — балансовая стоимость l машины и трактора;

W[j — производительность j-агрегата за час эксплуатационного времени;

t [ — продолжительность смены на i работы;

К см — сменность I работы;

Т — продолжительность выполнения i работы (количество календарных дней);

К п — коэффициент использования машины, трактора на работе относительно его годовой загрузки на всех работах;

К им — коэффициент использования календарного времени по метеоусловия при выполнении i работы;

П у — стоимость потерь (недобора) урожая, соответствующая определённой продолжительности проведения полевых работ.

Минимальное значение суммы показателей стоимости возможных потерь (недобора) урожая и затрат на проведение работы соответствуют периоду, при котором возможны экономически допустимые потери урожая.

Предельная продолжительность проведения полевых работ рассчитывается путем суммирования показателей продолжительности проведения работ с учетом сдвига начала их выполнения с периодом, соответствующим допустимым потерям (недобору) продукции. При определении предельной продолжительности проведения различных операций необходимо учитывать не только количественную часть урожая, но и качественную. Например, предельный срок уборки яровой пшеницы равен 12 дней, а по данным полученных учреждений после 10 дней резко ухудшается качество зерна. Следовательно, предельным сроком надо считать не 12, а 10 дней

Выводы:

Методика определения продолжительности проведения полевых сельскохозяйственных работ позволила выявить дифференциальную количественную оценку недобора (потерь) - оценку недобора продукции на каждый определенный день и среднеинтегральную - за весь период с учетом урожайности предыдущих дней соответственно. Для рационального планирования продолжительности посева и количества посевных агрегатов учитывается среднеинтегральный недобор за 10-дневный посевной период, что повысит эффективность формирования тракторного парка. Хозяйствам необязательно знать, чему равен дифференцированный недобор, например, на 10-й день посева. Но важно учесть среднеинтегральный недобор за 10-дневный посевной период. Это даст возможность рационально планировать продолжительность посева, количество посевных агрегатов и др., что повысит эффективность ведения сельского хозяйства.

Zubina V.A. - Junior Researcher, Russia, Moscow, FSBSI "Federal research center of agricultural engineering VIM"