Дипломная работа: Аналіз та удосконалення енергозберігаючих технологій заготівлі та зберігання кормів в СТОВ "Глуховецьке" Козятинського району Вінницької області
Так
як для деяких операцій продуктивність дана в тоннах і витрата матеріалу т/га то
Тоді
коефіцієнт енергетичної ефективності буде дорівнювати:
Так
як Ке≥2 то дана технологія вважається енергозберігаючою.
Важливим
показником сільськогосподарського виробництва є коефіцієнт екологічної
ефективності:
де
П=167364 МДж/га – екологічний поріг.
Так
як коефіцієнт Ке.е.=20,54≥5 то дану технологію можна вважати
екологічнобезпечною і можна її рекомендувати для впровадження в виробництво в
СТОВ «Глуховецьке» Козятинського району Вінницької області. Але для більш
детального дослідження необхідно досліди ще хоча б одну технологію. Данна
технологія наведена в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2 Енергетична
оцінка технології вирощування люцерни на сіно, урожайність 23,5 ц/га
Види робіт
Якісні та об’ємні показники
Склад агрегату
Витрати на 1 га
Енергоємність, МДж
Трактори, автомобілі, комбайни
Сільгоспмашини
Виробіток за 1 год
Палива кг, електроенергії, кВт/год
Праці люд/год
Тракторів, автомобілів
Сільгоспмашин
Палива, електроенергії
Праці, люд/год
Разом
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
13
Лущення стерні
Т-150К
ЛДГ-15
4,8 га
5,4 кг
0,2
26,67
95,13
230,58
0,252
352,632
Оранка
Т-74
ПЛН-4-35+2БЗСС-1,0
0,8 га
15,8 кг
1,250
163,75
45
674,66
1,575
884,985
Снігозатримання
-
-
-
-
-
2,91
-
-
-
2,881
2,881
Раннє весняне боронування в два сліди
Т-74
СГ-21+21БЗСС-1,0
12 га
1,8 кг
0,167
21,877
31,22
76,86
0,21
130,176
Передпосівна культивація з боронуванням
Т-74
СП-11+2КПС-4+8бЗСС-1,0
5 га
2,3 кг
0,200
26,2
41,6
98,21
0,252
166,262
Навантажування насіння в завантажувач
сівалок
Ел. двигун
ЗПС-100
7,5 т
0,03 кВт
0,03
-
0,792
0,108
0,027
0,927
Перевезення насіння, мінеральних добрив
та завантажування сівалок
ГАЗ-53А
УЗСА-40
3 т
0,7 кг
0,037
3,395
6,57
30,8
0,047
40,812
Сівба трав з внесенням мінеральних
добрив
ДТ-75
СП-11+СЗУ-3,6 (3)
3,2 га 4 люд
4,2 кг
0,313
37,873
144,6
179,34
1,238
4464,85
Коткування посівів
ДТ-75
СП-11+ЗККШ-6(2)
6 га
2,1 кг
0,17
20,57
57,8
89,67
0,214
168,254
Скошування сіна
ЮМЗ-6Л
КПРН-3
1,9
3,8
0,519
26,47
103,8
200,64
0,65
331,56
Згрібання сіна у валки
Т-25
ГВЦ-3
1,8
1,5
0,5
20,24
17,98
79,20
0,69
118,11
Ворушіння сіна у валках
Т-25
ГВК-6
3,6
1,2
0,28
10,36
9,16
63,36
0,35
83,23
Згрібання сіна
Т-25
ГВЦ-3
1,8
1,5
0,5
20,24
17,98
79,20
0,69
118,11
Транспортування сіна до місця
скиртування
МТЗ-80
2ПТС-4
4,6 Т
4,14
0,59
29,5
18,88
176,77
0,743
225,901
Скиртування сіна
МТЗ-80
ПФ-0,5
3лллюд, 4 т
4,75
2,036
101,8
12,21
202,82
2,077
318,918
Всього
7407.6
Основним
критерієм енергетичного аналізу є коефіцієнт енергетичної ефективності (Ке),
який розраховують як відношення енергії що міститься в урожаї (Еу)
до енергії (непоновлюваної), витраченого на його виробництво (Енп).
Технологію вважаємо енергозберігаючою, якщо:
де - енергоємність урожаю
МДж/га;
ек
– 21.83 МДж/кг – енергоємність 1кг сухої речовини люцерни па ссіно;
U- 2350кг/га
- урожай люцерни;
КСР
– 0.25 - середній вміст сухої речовини
Тоді
коефіцієнт енергетичної ефективності
Визначаємо
коефіцієнт енергетичної ефективності
де
П=167364 МДж/га – екологічний поріг.
Так
як Ке і Ке в другій технології менше за 2 то данну технологію можна
вважати не енергозберігаючою і рекомендувати господарству впроваджувати першу
енергозберігаючу технологію даже не зважаючи на те що коефіцієнт екологічної
ефективності в другій технології більший.
4.2
Розрахунок рекомендованих енергозберігаючих технологій заготівлі і зберігання
силосу
Кукурудза
– одна із найбільш цінних за кормовими і урожайними властивостями
сільськогосподарських культур, займає провідну позицію у світовому виробництві
зерна. За своїм біологічним потенціалом, рівнем продуктивності і якісними
показниками продукції вона переважає інші зернові культури, добре реагує на
оптимізацію умов життєдіяльності рослин, які створюються шляхом застосування
науково обґрунтованих сівозмін, обробітку ґрунту, добрив, агротехнічних і
хімічних засобів захисту урожаю від бур’янів, хвороб і шкідників
Разом
з тим технологія вирощування кукурудзи є енерго- і трудомісткою, виробничі
витрати в зональному розрізі можуть сягати 1,5-2,5 тис. грн./га залежно від
технологічних схем. Їх зменшення в перспективі пов’язано із застосуванням
зональних енергозбережних і ресурсоощадних технологій, які базуються на
новітніх досягненнях науки і техніки, застосуванні науково-обґрунтованих і
економічно-доцільних систем сівозмін, способів обробітку ґрунту, доз добрив.
На
даний час кукурудза на силос вирощується не ефективно не тільки в даному
господарстві ай в цілому по Україні. Ідея використання вузьких рядків існувала
вже давно. Однак тільки досліди останніх років показали доцільність
використання цього методу на практиці. Вузькорядне висівання кукурудзи на силос
є відносно легкий для застосування на практиці. Рівномірне розподілення рослин
сприяє кращому засвоєнню води, що позначається на збільшенні врожаїв. Потрібні
компоненти для переобладнання посівної техніки, як і культиватори зі змінною
шириною рядків, нині можна придбати у багатьох виробників. А збільшений урожай
кукурудзи на силос компенсує витрати на придбання техніки.
Для
вирощування кукурудзи на зерно оптимально придатні міжряддя в 50 см. Про це свідчать численні досліди, що проводилися з 1984 року в Північній Америці. Було
встановлено переваги такого вирощування порівняно з міжряддями в 38 см. Оскільки у разі останнього змикання рядків настає значно раніше, обмежується можливість
проведення культивації та обприскування. Фермери знайшли вихід — обробляти
посіви гербіцидом слід до змикання рядків та застосовувати вузькорядні
культиватори. Для обробки такого поля потрібно застосовувати вузькі шини, та й
обладнання для обробки такого посіву створює більший тиск на ґрунт унаслідок
більшої маси.
На
відміну від звичайного рядкового висіву, у разі звужених рядочків відстань між
рослинами майже однакова. Поле, засіяне таким чином, здається ніби вкритим
правильними трикутниками, що прилягають один до одного. У вершинах таких
трикутників перебувають рослини.
Усього
за два дослідних роки німецькими дослідниками було проведено п'ять тестів на
порівняння вузькорядного висіву зі звичайним. Результати показали більший вміст
сухої речовини в качанах із полів, де застосовувати вузькорядне висівання,
оскільки саме воно дає перевагу під час розвитку культури: темп фотосинтезу під
час вегетації був вищим, і сонячна енергія використовувалась ефективніше. Лише
одне це привело до більш раннього дозрівання качанів. Крім того, було
встановлено, що качани водночас були на 8% важчі, ніж за звичайного варіанта.
Вища концентрація білка також була відмічена саме на вузькорядних посівах.
Досліди,
проведені різними організаціями останніми роками, показують переваги
вузькорядного висіву кукурудзи на силос порівняно зі звичайним. Рівномірне
розподілення рослин на полі дає багато переваг. По-перше, раніше настає
змикання рядків, що приводить до сильнішого пригнічення бур'янів. Таким чином,
використання гербіцидів зменшується на 25%. Вузькорядний висів також сприяє
зменшенню ерозії ґрунтів. Волога випаровується набагато менше, ніж у разі
звичайного посіву. Рослини мають ліпші умови розвитку, адже меншою є
конкуренція за світло, воду та поживні речовини. Як наслідок, збільшується темп
фотосинтезу, а разом з цим збільшується вихід зеленої маси.
Для
того, щоб засіяти кукурудзу на зелену масу вузькорядним способом, техніка
потребує переобладнання. Висівання можна проводити сівалками типу Optima Accord, на якій можна
розмістити десять висівних агрегатів на 3-метровій рамі. Для того, щоб можна
було разом з серійним переміщенням трансмісії реалізувати більші відстані між
рослинами в рядку, потрібно розмістити спеціальні висівні диски з вісьмома
отворами замість одинадцяти. Якщо утвориться кут між отворами в 45°, треба в
кожний другий висівний диск вмонтувати байонет, зміщений на 22,5°. Таким чином
утворюється зміщення у схемі висіву.
Більшість
дослідників указує на те, що ефективність у разі вузькорядного висіву залежить
від сонячної інсоляції. Що більше годин денного світла під час вегетаційного
періоду, то більше сонця отримають рослини. Ось чому технологію вузькорядного
висівання доцільніше застосовувати у центральних і південних регіонах України.
Де і знаходиться СТОВ «Глуховецьке».
Перехід
на вужчі міжряддя потребує вкладення деяких коштів. Ключове значення має
переобладнання техніки, яка є в наявності в господарстві, або вибір нової. Це
найбільші вкладення на шляху до вузькорядного висіву, і до цього треба підійти
серйозно.
Розміри
господарства. Зміна методів вирощування потребує значних фінансових витрат, і
на малому полі ці зусилля можуть себе не виправдати. Продуктивність у разі
переходу до вузькорядного способу висівання буде відчутною, якщо кукурудзу в
господарстві вирощують на великій площі. Найбільше зростання прибутку таке
висівання дає на площі від 300 га.
Проаналізувавши
наведену вище інформацію я пропоную впроваджувати вузькорядний спосіб посіву
кукурудзи , адже це і піддержує наведене нище енергетичне порівняння двох
технологій. [18]
Таблиця 4.3 Технології
вирощування кукурудзи на силос при вузькорядному посіві. урожайність 434 ц/га.
Види робіт
Якісні та обє¢мні показники
Склад агрегату
Витрати на 1 га
Енергоємність, МДж
Трактори,автомобілі, комбайни
С-г машини
Виробіток за 1 год
Палива кг, електроенергії, кВт
Праці люд/год
Тракторів, автомобілів
Сільськогоспмашини
Палива, Електроенергії
Добрив,пестицидів
Праці, люд/год
Разом
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Лущіння стерні у двох напрямків
6-8 см
Т-150К
ЛДГ-15
9,5
5,40
0,211
26,737
63,411
269,779
0,265
360,191
Змішування і навантаження
0,95
МТЗ-80
СЗУ-20
9,3
3,05
0,103
7,876
22,869
152,472
0,222
183,439
Внесення з доставкою 5 км.
0,95
Т-150К
РУМ-8
5,0
7,95
0,200
25,4
47,0
397,064
0,252
469,716
Навантаження з кагатів
72
Т-74
ПБ-35
28,6
25,20
2,517
329,035
154,07
1258,967
3,172
1745,244
Внесення з доставкою 5 км
72
Т-150К
ПРТ-10
0,86
34,32
1,163
147,674
269,767
1714,593
1,465
2133,5
Витрачено добрив, кг
Органічних
72000
302 40,0
30240,0
Азотних
120
104 16,0
104 16,0
Фосфорних
80
1008,0
1008,0
Калійних
90
747,0
747,0
Оранка зябу плугом з передплужниками
25-27 см
Т-74
ПЛН-4-35+ 2БЗСС-1,0
0,8
15,8
1,250
163,375
41,000
789,352
1,575
995,302
Лущіння стерні у двох напрямках
6-8 см
Т-150К
ЛДГ-15
9,5
5,4
0,211
26,737
63,411
269,779
0,265
360,191
Внесення боронування у два сліди
Т-74
СГ-21+ 21БЗСС-1,0
12,0
1,8
0,1667
21,783
36,600
89,926
0,210
148,520
Вимірювання поверхні ґрунту
Т-74
7-ШБ-2,5
8,1
1,1
0,123
16,136
9,506
54,955
0,156
80,752
Транспортування води до 5 км
0,3
ЮМЗ-6Л
РЖТ-4
5,0
0,5
0,06
4.590
4.740
24,980
0,076
34,385
Транспортування гербіциду
0,007
Т-16М
0,9
0,1
0,008
0,303
4,996
0,010
5,308
Приготування робочої рідини
0,307
ЮМЗ-6Л
АПР “Темп”
5,7
0,6
0,054
4,0120
2.558
29,975
0,165
36,819
Внесення
0,307
ЮМЗ-6Л
ПОУ
2,4
1,75
0,417
31,875
61.500
87,428
0,525
181,328
Внесення в грунт
10-12 см
Т-150К
БДТ-7
4,3
4,40
0,233
29,535
65.116
219,820
0,293
314,764
Витрати ерадикану, кг
5,6
2352,0
2352,0
Передпосівна культивація з боронуванням
5-7 см
Т-74
СП-11+2КПС-4+8БЗСС-1,0
5,0
2,30
0,2
26,140
40.160
114,906
0,252
181,458
Навантаження
0,05
Ручне
0,7
0,073
0,136
0,136
Транспортування
0,05
Т-16М
0,9
0,21
0,057
2,217
10,248
0,072
12,536
Навантаження
0,025
Ручне
0,7
0,036
0,066
0,066
Транспортування
0,025
Т-16М
0,9
0,10
0,028
1,081
4,996
0,035
6,111
Сівба із внесенням мінеральних добрив
Т-70М
John Deere MaxEmerge
1,9
3,0
0,526
56,263
63,421
149,877
1,137
270,698
Витрати насіння кукурудзи, кг
25
478,75
478,75
Витрати мін. добрив, кг
10
126,0
126,0
Прикочування посівів
Т-70С
3КВГ-1,4
7,2
1,6
0,139
14,847
12,472
79,934
0,175
107,4229
Збирання кукурудзи на силос
1 га
КСК-100
2,5
17,50
0,4
596,0
874,283
0,864
1471,147
Транспортування силосу, т
33,4
ГАЗ-53А
3,5
35,68
9,543
443,743
1836,9087
12,024
2292,676
Розвантаження та ущільнення, т
33,4
Т-150К
42
13,28
0,795
317,3
663,307
1,002
981,609
Додаткове ущільнення
Т-150К
42
1,40
0,024
8,286
69,943
0,03
78,258
Укриття силосної маси
ЮМЗ-6Л
БН-100А
50
1,80
0,02
1,020
6,106
89,926
0,025
97,077
Разом
178,83
18,345
1679,335
1496,3
8988,634
4536 7,750
24,203
57556.22
Основним
критерієм енергетичного аналізу є коефіцієнт енергетичної ефективності (Ке),
який розраховують як відношення енергії що міститься в урожаї (Еу)
до енергії (непоновлюваної), витраченого на його виробництво (Енп).
Технологію вважаємо енергозберігаючою, якщо:
де - енергоємність урожаю
МДж/га;
ек
– 16.80 МДж/кг – енергоємність 1кг сухої речовини кукурудзи;
U-43400
кг/га - урожай люцерни;
КСР
– 0,25 - середній вміст сухої речовини
Тоді
коефіцієнт енергетичної ефективності буде дорівнювати:
Так
як Ке≥2 то дана технологія вважається енергозберігаючою.
Важливим
показником сільськогосподарського виробництва є коефіцієнт екологічної
ефективності:
де
П=167364 МДж/га – екологічний поріг.
Дана
технологія є енергозберігаючо але технологія є екологічнонебезпечна.
Таблиця 4.4 Енергозберігаюча
технологія вирощування кукурудзи на силос урожайність 322 ц/га
Види робіт
Склад агрегату
Витрати на 1 га
Енергоємність, МДж
Трактори, автомобілі, комбайни
Сільгоспмашини
Виробіток за 1 год
Палива кг, електроенергії, кВт/год
Праці люд/год
Тракторів, автомобілів
Сільгоспмашин
Палива, електроенергії
Добрив, пестицидів
Праці, люд/год
Раззом
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Обробіток ґрунту в 2 сліди після
збирання кукурудзи
Т-150К
ЛГД-15
4,1 га
3,0
0,244
30,988
110,532
213,5
-
0,307
355,3
Рихлення грунту
Т-150К
ППЛ-10-25+БЗСС-1,0(3)
2,5га
7,3кг
0,40
50,8
17,6
311,71
-
0,504
380,6
Завантаження мінеральних добрив в
подрібнювач
ЮМЗ-6Л
ПЭ-0,8Б
60 т
0,04 кг
0,005
0,255
0,21
1,708
-
0,006
2,179
Подрібнення мінеральних добрив
МТЗ-80
АИР-2,0+ ПЭ-0,8Б
14,3 т 3 люд.
0,96
0,06
3
15,72
40,99
-
0,061
59,77
Приготування суміші добрив і
завантаження в транспортні засоби
МТЗ-80
СЗУ-20
9,3 т 2 люд.
0,96
0,06
3
13,38
40,99
-
0,065
57,43
Транспортування і внесення мінеральних
добрив
Т-150К
РУМ-8
5 га
2,5 кг
0,2
25,4
18,8
106,7
1017
0,252
1168,
Оранка
Т-150К
ПЛП-6-35
1,1 га 16 кг
16 кг
0,91
115,5
40,95
683,2
-
1,147
840,8
Вирівнювання поверхні ґрунту після
оранки
ДТ-75
ВПН-5,6
2,8 га
2,2 кг
0,36
43,56
79,92
93,94
-
0,454
217,8
Ранньовесняне боронування в 2 сліди
Т-150К
СГ-21+БЗТС-1,0(21)
83 га
3,8 кг
0,12
15,24
24,96
162,2
-
0,151
202,6
Перша культивація зябу з боронування
Т-150К
СП-16+КПС-4(2)+БЗСС-1,0(8)
4,8 га
3,8 кг
0,20
25,4
49,2
162,2
-
0,252
237,1
Передпосівна культивація з боронування
Т-150К
СП-16+КПС-4(3)+БЗСС-1,0(12)
8,7 га
2,6 кг
0,10
12,7
32,9
111,0
-
0,126
156,7
Навантаження і розвантаження
-
вручну
1,1 т 2 люд.
-
0,05
-
-
-
-
0,09
0,09
Навантаження і розвантаження
ядохімікатів в тарі
-
вручну
1,1 т 2 люд.
-
0,15
-
-
-
-
0,27
0,27
Транспортування насіння, ядохімікатів
ГАЗ-53А
-
23т/км 2год
0,84 кг
0,08
3,76
-
36,96
-
0,086
40,80
Сівба
ДТ-75
John Deere MaxEmerge
4,1 га
1,4 кг
0,31
37,51
99,82
59,78
2830
0,391
3027,5
Коткування посівів
ДТ-75
СГ-21-ЗККШ-б(З)
84 га
2,4кг
0,12
14,52
63,48
102,4
-
0,151
180,6
До сходове боронування (два)
Т-150К
СГ-21+БЗСС-1,0(21)
12,6 га
2,8 кг
0,16
20,32
30,72
119,5
-
0,202
170,8
Перше після сходове боронування
ДТ-75
СП-16+БЗСС-1,0(18)
5,6 га
3,6 кг
0,18
21,78
30,6
153,7
-
0,227
205,9
Навантаження, транспортування і
розвантаження гербіцидів
Т-16
Навантаж. і розвантаж., вручну
0,9 т 2 люд,
0,94 кг
0,39
15,21
-
40,13
-
0,421
55,79
Транспортування води і заправка ВР-3М
ГАЗ-53А
АЦ-4,2-53А
25 т/км
0,96 кг
0,09
4,23
3,807
42,24
-
0,113
50,39
Приготування робочої рідини і заправка
обприскувача
ЮМЗ-6АЛ
ВР-ЗМ
7 т
0,18 кг
0,05
-
3
7,686
-
0,063
13,299
Обприскування посівів гербіцидами
ЮМЗ-6АЛ
ПОУ
4 га
3,00 кг
0,25
12,75
11
128,1
264
0,315
416,1
Друге після сходове боронування
ДТ-75
СП-16+БЗСС-1,0(18)
5,6 га
3,6 кг
0,18
21,78
30,6
153,7
-
0,227
206,3
Навантаження мінеральних добрив
ЮМЗ-6АЛ
ПЗ-0,8Б
60 т
0,01кг
0,001
0,051
0,042
0,427
-
0,001
0,521
Транспортування мінеральних добрив на
відстань 5 км
ГАЗ-53А
-
15 т
0,7 кг
0,07
3,29
-
30,8
-
0,088
34,178
Завантаження мінеральних добрив в
КРН-5,6
вручну
2,2т 2 люд
-
0,16
-
-
-
-
0,288
0,288
Перший міжрядний обробіток з внесенням
мінеральних добрив