§ 9. Агротехника выращивания и технико-экономические расчеты

Цель занятия: освоение общей методики агротехнических и технико-эко­номических расчетов, разработка расчетно-технологических карт (РТК) для хозяйственных отделений питомника.

Исходные данные: показатели проектного задания и расчетные размеры хозяйственных отделений проектируемого питомника.

Материалы, оборудование и пособия: счетно-решающая техника, формы РТК, справочные материалы и нормативы (см. приложения и список лите­ратуры [9, 18, 25]).

Разработка технологии выращивания посадочного материа­ла — наиболее сложный и трудоемкий этап проектирования. Для успешного решения целого комплекса задач учащемуся-проектировщику потребуются разносторонние теоретические знания и определенные практические навыки.

Прежде всего необходимо определить состав работ, связан­ных с первичным освоением участка и организацией территории. Он зависит от категории земель, выбранной для закладки пи­томника, и состояния участка. Работы, включенные в этот комплекс, называются единовременными, так как производятся только раз при организации нового питомника, и затраты на их производство — также единовременными. Они затем погашают­ся ежегодно равными долями в течение определенного срока (обычно в течение десяти лет по 10% за счет стоимости реали­зуемой продукции питомника — сеянцев, саженцев, черенков).

К единовременным работам относятся также закладка ма­точников, живых изгородей и защитных лесонасаждений, строительство оросительной сети, зданий и подсобных помеще­ний и некоторые другие. Они выполняются по специальным проектам, финансируются особо, а поэтому не учитываются при составлении курсового проекта.

Далее начинается разработка технологии выращивания по­садочного материала по хозяйственным отделениям питомника, в том числе технологии закладки и эксплуатации маточных плантаций тополей или ив для заготовки черенков. Частично технологические вопросы были решены при выборе схемы посевов и посадок и определении севооборотов. Теперь, основываясь на принятых решениях, разрабатывается полный комплекс агро­технических мероприятий: системы обработки почвы, удобре­ний, поливов (орошений), уходов за почвой и растениями в про­цессе выращивания, работы по заготовке и хранению посадоч­ного материала.

При проектировании агротехники выращивания сеянцев и са­женцев необходимо учитывать особенности экологии отдельных пород. Прежде всего, это касается посевного отделения, где на фоне общей агротехники применяют специфические приемы, характерные для выращивания сеянцев каких-либо пород (хвойных, дуба и др.).

Агротехника разрабатывается па нормальный операционный год, т. е. любой год деятельности питомника после освоения принятых севооборотов. Работы, включенные в комплекс агро­техники, распределяют по полям севооборота каждого отделе­ния. Эти работы называются операционными и повторяются ежегодно в течение всего срока деятельности питомника, затра­ты на их производство - операционными затратами. Они долж­ны полностью погашаться за счет ежегодной реализации про­дукции питомника. Особое внимание следует обратить на хими­зацию процессов выращивания посадочного материала — приме­нение удобрений и гербицидов как наиболее эффективное сред­ство повышения рентабельности проектируемого питомника.

Для обоснованного проектирования агротехники необходима детальная характеристика почв питомника на основании натур­ных исследований и последующих анализов (почвенная карта, картограммы). При разработке курсового проекта принимается следующая условная характеристика почв выбранного участка (модели): тип почв — дерново-подзолистые или серые лесные, механический состав — супеси или легкие суглинки, кислот­ность (солевая рН) — 4,6—5,2 (среднекислые), содержание гумуса в горизонте A₁ — 2—3%, обеспеченность основными эле­ментами питания — средняя (по пятичленной шкале).

На основании этой условно принятой агрохимической харак­теристики устанавливают нормы внесения органических и ми­неральных удобрений и их ежегодную потребность. При расчете потребности питомника в семенном и посадочном материале, удобрениях, гербицидах и других материалах, а также опреде­ление их стоимости можно пользоваться данными приложений и другой справочной литературой. Результаты расчетов заносят в специальную форму расчетной части и распределяют их по хозяйственным отделениям и видам материалов.

Наряду с использованием готовых усредненных табличных данных при проектировании необходимо овладеть методами агротехнических и техноэкономических расчетов, учитывающи­ми конкретные условия выполнения работы или свойства и ка­чество применяемых материалов.

Установить оптимальную норму высева семян с определен­ными посевными качествами можно, пользуясь эмпирической формулой

Н = ОВ10/ТкЧ, (9)

где Н — норма высева семян, г/м; О — оптимальное число всходов, шт/м; В — масса 1000 семян, г; Т — техническая всхо­жесть, %; к — поправочный коэффициент на грунтовую всхо­жесть; Ч — чистота семян, %. Формула (9) применима для семян хвойных пород — сосны, ели.

Потребность в минеральных удобрениях и известковых ма­териалах определяют по формуле

Q = q100/p, (10)

где Q — норма внесения данного удобрения, кг/га; q — доза действующего вещества для почв определенной группы обеспе­ченности, кг/га; р — содержание действующего вещества в дан­ном удобрении, %. Действующим веществом в азотных удоб­рениях считается N, в фосфорных — Р₂0₂, в калийных — К₂О, в известковых материалах — СаО (СаСОз).

Поливные нормы при дождевании посевов зависят от фенофазы развития растений, которая определяет глубину промачи­ваемого слоя почвы, ее механического состава и влажности. Расчет производится по формуле

W=100hρ(r_max-r₀), (11)

где W — норма однократного полива, м³/га; h — глубина увлаж­няемого слоя, м; ρ — объемная масса почвы, г/см³; r_max — пре­дельная полевая влагоемкость слоя, %; r₀ — исходная влаж­ность того же слоя, %.

Объемная масса почвы в пахотном горизонте, имеющем до­статочно рыхлое сложение, обычно равна 0,8—1,2 г/см³ и для практических расчетов может быть принята за единицу. Глуби­на увлажняемого слоя почвы в фазе набухания и прорастания семян (до появления массовых всходов) не должна превышать 10 см, в фазе укоренения всходов — 15—20 см и в фазе форми­рования сеянцев — 30 см. Значение предельной полевой влагоемкости, оптимальной влажности и влажности завядания для почв различного механического состава берется из справочных таблиц и графиков. Если исходная влажность почвы неизвест­на, расчет ведется по наименьшей влагоемкости (нижняя грани­ца оптимальной влажности). Для пород с очень мелкими семе­нами - березы, ивы, ольхи, тополя и др. — в первой фенофазе нормы полива снижаются на 40—50%. При поливе напуском по бороздам нормы повышаются на 25—30% (не менее 400 м³/га).

После разработки агротехники и проведения необходимых агротехнических расчетов начинается новый этап проектирова­ния — технологический. Для каждой операции агротехнического комплекса необходимо выбрать средства ее реализации. В дан­ном проекте агротехнические решения должны быть реализова­ны на базе комплексной механизации процессов выращивания посадочного материала. Таким образом, формируются техноло­гические операции, а в итоге их комплекс — технология выращи­вания. В целях ясного понимания задачи на этом этапе проек­тирования можно пользоваться условной формулой: техноло­гия — это агротехника плюс механизация.

В качестве энергетических средств на постоянных питомни­ках с удобной конфигурацией полей и достаточной длиной гона используются универсальные колесные тракторы, отличающие­ся быстроходностью и большой маневренностью. Это самоход­ное шасси Т-16М класса тяги 6 кН; тракторы Т-40М и Т-40АМ класса тяги 9 кН; тракторы семейства «Беларусь» — МТЗ-80, МТЗ-82 класса тяги 14 кН. Только наиболее энергоемкие тех­нологические операции — вспашка, полив, выкопка — выполня­ются гусеничными тракторами Т-70С класса тяги 20 кН; Т-74 и ДТ-75 класса тяги 30 кН.

Основной комплекс работ в питомнике проектируется на ба­зе самоходного шасси и колесного трактора «Беларусь» или Т-40М (Т-40АМ). В качестве дополнения применяется один из гусеничных тракторов класса 30 кН. Набор машин и орудий к этим тракторам приведен в приложении. При разработке тех­нологии, кроме принципов агрегатирования, необходимо учиты­вать агротехнические требования, а также параметры выбран­ных ранее схем посевов и посадок.

Расписанные для всех хозяйственных отделений по полям севооборотов технологические операции с указанием состава агрегатов являются основой для техноэкономических расчетов (РТК). Далее по каждой операции устанавливают объем рабо­ты и сменную выработку в соответствии с типовыми нормами.

Затраты на выполнение механизированных работ (без зар­платы) рассчитывают по формуле

P_m = V(p₁+p₂)/V_t, (12)

где V — объем работ (в соответствующих единицах измерения); V_t — сменная норма выработки (в тех же единицах измерения); p₁ — стоимость машино-смены трактора, р.; р₂ — стоимость машино-смены машины или орудия, р.

Стоимость машино-смен для самоходных шасси, тракторов, машин и орудий приведены в приложении 2. Производя расче­ты по формуле (12), необходимо предварительно вычислить стоимость чистой машино-смены, исключив из общей стоимости зарплату.

Затраты на оплату рабочих, обслуживающих тракторный агрегат или выполняющих ручные работы (зарплата), опреде­ляют по формуле

P_n=Vpn/V_t, (13)

где Р_n— оплата чел.-дней (зарплата), р.; р — дневная тариф­ная ставка, р. (см. приложение); n — количество рабочих, об­служивающих агрегат (на ручных работах n=1).

Если агрегат обслуживают тракторист и рабочие разных тарифных разрядов, зарплату можно рассчитать по средней для бригады или звена тарифной ставке, вычисленной предвари­тельно. Если для какой-либо новой машины или орудия нет ти­повой сменной нормы выработки, определяют техническую про­изводительность агрегата, которая вычисляется в гектарах по формуле

W_t=0,1BVtk_t, (14)

где В — ширина захвата агрегата, м; V — скорость движения, км/ч; t — продолжительность работы (смены), ч; k_t — коэффи­циент использования времени (равен 0,8—0,9).

Данные для расчета по формуле (14) берут из технических характеристик машин и орудий, имеющихся в справочной лите­ратуре. Дневные тарифные ставки, требующиеся для исчисления денежных затрат, даны в приложении.

В процессе заполнения формы РТК сначала подводят итоги по единовременным затратам (освоение и организация терри­тории), потом в рамках операционных затрат — по полям сево­оборота каждого хозяйственного отделения. В конце формы проставляют общий итог по операционным затратам за хозяй­ственный год. Пример заполнения РТК приведен в табл. 9.

Контрольные вопросы и задачи

1. Какие основные виды посадочного материала выращивают в постоянных лесных питомниках?

2. Как устанавливают ассортимент пород для различных хозяйственных отделений питомника?

3. Какие исходные данные необходимы для расчета площади постоян­ного лесного питомника? Какие требуются дополнительные показатели и нормативы?

4. Что такое продуцирующая полезная и вспомогательная площади? В каком соотношении они могут быть в постоянном лесном питомнике?

5. Какие виды посевов могут применяться в лесных питомниках и от чего зависит выбор рекомендуемых схем?

6. Каковы принципы построения современных схем посевов и основные параметры этих схем?

7. Какие виды древесных школ могут быть в лесных питомниках и от чего зависит их выбор при проектировании?

8. На каких принципах основаны современные схемы, рекомендуемые для уплотненных и комбинированных древесных школ?

9. Чем обусловлен выбор одной из рекомендуемых схем при закладке древесной или плодовой школы?

10. В каких случаях целесообразно применять простые схемы севообо­ротов (k=A+l) и в каких — более сложные, многопольные?

11. Чем определяется выбор вида пара в проектируемых схемах сево­оборотов?

12. Какими важнейшими положениями руководствуются при организа­ции территории питомника?

13. Какие требования предъявляют к форме и размерам полей на меха­низированных лесных питомниках?

14. Какие участки включают в состав вспомогательной площади питом­ника и как она распределяется между ними?

15. В чем выражается взаимосвязь между схемами севооборотов, систе­мами обработки почвы и удобрений в проектируемом питомнике?

16. В посевном отделении питомника выращивают двухлетние сеянцы лиственницы сибирской. Севооборот трехпольный общей площадью 3,6 га. Определить ежегодный объем продукции при плановом выходе сеянцев 40 шт/м и шестистрочном ленточном посеве с базой 1,5 м.

17. В посевном отделении питомника выращивают двухлетние сеянцы клена остролистного. Севооборот трехпольный общей площадью 2,4 га. Определить ежегодный объем продукции при трехстрочном ленточном посеве с базой 1,5 м и плановом выходе сеянцев 25 шт/м.

18. Определить соотношение ежегодного выпуска декоративных и лесокультурных саженцев из комбинированной школы питомника, если между кулисными рядами с шагом посадки 0,5 м размещаются пятирядные ленты с шагом посадки 0,1 м. Сроки выращивания соответственно 1 и 2 года. От­пад и нестандартность для обоих видов саженцев одинаковы.

19. Определить соотношение ежегодного выпуска декоративных и лесокультурных саженцев из комбинированной школы питомника, если между кулисными рядами с шагом посадки 0,4 м размещаются 3-рядные. ленты с шагом посадки 0,2 м. Сроки выращивания соответственно 4 и 2 года, а от­пад и нестандартность обоих видов саженцев одинаковы.

20. Какой должна быть продуцирующая площадь севооборота плодовой школы для ежегодного выпуска 27 тыс. шт. двухлетних культурных сажен­цев яблони? Поправочный коэффициент на отпад и нестандартность равен 0,9. Схема посадки 1,0X0,5 м.

21. Какой должна быть продуцирующая площадь севооборота плодовой школы для ежегодного выпуска 36 тыс. шт. двухлетних культурных сажен­цев груши? Поправочный коэффициент на отпад и нестандартность равен 0,9. Схема посадки 0,9X0,4 м.

22. Сколько двухлетних саженцев ели можно получить с 1 га уплотнен­ной школы, посаженной по ленточной трехрядной схеме 40—40—70, при шаге посадки 0,2 м? Поправочный коэффициент на отпад и нестандарт­ность — 0,95. Изобразить схему посадки.