Подбор сельскохозяйственной техники

Cоздание идеальной системы оборудования является непростым делом. Оборудование, которое хорошо работает один год, может плохо работать в следующем году в результате изменения погодных условий или методов сбора урожая. Конструктивные улучшения могут приводить к устареванию более старого оборудования. Кроме того, может меняться число гектар возделываемой земли или число работников.

Поскольку многие из этих переменных являются непредсказуемыми, задачей хорошего фермера должно быть создание системы, которая была бы достаточно гибкой для адаптации к ряду погодных условий и условий сбора урожая и в то же время позволяла бы сводить до минимума долгосрочные расходы и производственные риски. Для достижения этих целей необходимо дать ответы на несколько основных вопросов.

Производительность машинного оборудования

Во-первых, каждая единица техники должна надежно работать в ряде полевых условий, или она будет представлять собой плохое капиталовложение независимо от его стоимости.

Почвообрабатывающая техника должна подготавливать удовлетворительную почву и в то же время сохранять влажность, уничтожать ранние сорняки и сводить до минимума потенциальную эрозию. Сеялки должны обеспечивать упорядоченный и плотный высев семян, а также правильно вносить пестициды и удобрения. Уборочная техника должна собирать чистое, неповрежденное зерно при минимальных полевых потерях.

Зачастую производительность машины зависит от навыков оператора или от погодных условий и состояния почвы. Тем не менее, различия машин можно определять на полевых испытаниях, из отчетов об исследованиях и на личном опыте.

Затраты на машинное оборудование

После выбора конкретного типа почвообрабатывающей техники, посевной техники, машин для борьбы с сорняками или уборочной техники, нужно будет ответить на вопрос о том как свести до минимума затраты на машинное оборудование. В долгосрочной перспективе, применение слишком большой для данного фермерского хозяйства техники может приводить к неоправданному завышению затрат на оборудование; результатом применения слишком маленькой техники может быть снижение урожайности или понижение качества.

Стоимость владения

В число расходов на владение техникой входят отчисления на амортизацию, процент на инвестицию, налоги на недвижимость, страхование и склад для хранения сельскохозяйственных машин. Эти расходы увеличиваются прямо пропорционально капиталовложениям в машины и их размеру.

Эксплуатационные затраты

Эксплуатационные затраты включают горюче-смазочные материалы и ремонт. Увеличение или уменьшение размера техники очень мало влияет на эксплуатационные затраты на гектар. Техника большего размера расходует за час большее количество топлива и смазочных материалов, но в сущности, это компенсируется возможностью обработки большего количества гектар за то же время. Почти то же самое можно сказать о затратах на ремонт. Следовательно, эксплуатационные затраты не могут иметь большого значения во время определения размера техники, которая больше всего подходит для определенного фермерского хозяйства.

Трудозатраты

По мере увеличения производительности машинного оборудования, количество часов, требуемых для выполнения полевых работ в данном районе, естественно, уменьшается. Если машинами управляют почасовики или работники с неполным рабочим днем, в качестве трудозатрат лучше использовать ставку выплачиваемой заработной платы, плюс стоимость любых других выгод, которые могут обеспечиваться. Если машинами управляет фермер-владелец или наемный работник с фиксированной заработной платой, то лучше оценивать труд по его альтернативной стоимости, или предполагаемому доходу, который он мог бы заработать, если бы он использовался в другой области фермерского бизнеса, например в животноводческих хозяйствах.

Затраты на своевременность

Во многих случаях на выход и качество продукции влияет время посева и сбора. Это представляет собой “скрытую”, но тем не менее важную стоимость фермерской техники. Стоимость потерь урожая обычно называется “затратами на своевременность”.

Совокупные затраты на машинное оборудование

На Рис. 1 показано влияние изменения размера машин на затраты всех типов в типичной ситуации. В случае очень маленьких машин (относительно возделываемой площади), незначительное изменение размера техники позволяет значительно снижать затраты на своевременность и трудозатраты и этого бывает достаточно для компенсации более высоких фиксированных затрат. Однако по мере дальнейшего увеличения размера машин уменьшается экономия на затратах на своевременность и со временем начинают расти совокупные затраты.Следовательно, одна из задач подбора техники состоит в выборе техники таких размеров, которые позволяют сводить до минимума совокупные затраты на машинное оборудование.

Факторы, которые влияют на размер необходимой техники

Рекомендации по машинному оборудованию должны основываться на характеристиках каждого отдельно взятого фермерского хозяйства. Ниже приведены в порядке возрастания их важности факторы, которые влияют на подбор техники.

Число гектар посевных площадей

По мере увеличения посевных площадей для обеспечения своевременного завершения посева и сбора урожая становится необходимой техника все большего размера. В качестве альтернативы можно покупать по две машины одного типа, если есть дополнительный трактор с водителем.

Трудовые ресурсы

Количество гектар, которое может ежедневно обрабатываться, является самым важным критерием производительности машинного оборудования, более важным, чем ширина захвата машины или количество гектар, обрабатываемое за час. Относительно недорогим способом повышения производительности машин может быть увеличение трудовых ресурсов путем найма дополнительных операторов или увеличение продолжительности рабочего времени в критические периоды. Кроме того, средства на дополнительную рабочую силу нужно выделять только тогда, когда она действительно используется, в то время как затраты на инвестирование в машины большего размера становятся “фиксированными” сразу после инвестирования. С другой стороны, дополнительная рабочая сила может не всегда быть доступной в случае необходимости, а сверхурочная работа в течение нескольких дней подряд может представлять угрозу безопасности.

Приемы механической обработки почвы

Количество выходов в поле, необходимых для завершения посева отчасти зависит от числа отдельных операций, выполняемых на каждом гектаре. Сокращение числа выполняемых операций или выполнение более одной операции за один выход в поле существенно снижает величину производительности машинного оборудования, необходимой для своевременного завершения полевых работ. Конечно, экономия затрат на машинное оборудование путем сокращения работ по обработке почвы должна сравниваться с возможностью повышения затрат на химические удобрения и последствиями для урожайности.

Диверсификация культур

Как правило, диверсификация культур позволяет распределять по времени периоды, когда своевременное завершение полевых работ является важным. Например, снижение урожайности, обусловленное поздним посевом, для соевых бобов начинается позже, чем для злаковых. Уборка урожая может также выполняться в течение более длительного периода времени. Таким образом, выращивание более одной или двух культур уменьшает производительность машинного оборудования, необходимую для данной посевной площади. Однако это также может требовать покупки дополнительных типов техники, особенно для сбора урожая.

Погода

Погодные условия определяют количество дней пригодных для полевых работ в данное время года. Хотя реальные погодные условия нельзя предсказывать на срок достаточный для того чтобы данные прогноза можно было использовать для облегчения подбора техники, в качестве руководства можно использовать прошлые метеорологические данные. Как показывает опыт, погода подходит для полевых работ в течение примерно 60 % времени весной и в течение примерно 75 % времени осенью. Здесь не учитываются перерывы на праздники, воскресные дни и другие случаи. Подбор техники должен основываться на долгосрочных погодных прогнозах, даже если результатом этого может быть избыток техники в одни годы и ее недостаток в другие годы.

Управление рисками

Ежегодные изменения числа подходящих для выезда в поле дней вызывают изменения затрат на своевременность даже если набор машин, размер посевных площадей и трудовые ресурсы остаются без изменений. Капиталовложения в машины большего размера позволяет уменьшать переменность чистых затрат на машины путем обеспечения своевременного посева и сбора культур даже в годы с небольшим числом хороших рабочих дней. При использовании машин большего размера фиксированные затраты на машины будут более высокими, но они не будут колебаться, пока набор машин не будет меняться. Фермеры с высокими фиксированными денежными затратами, например, выплаты по рассрочке, могут быть готовыми платить больше (в фиксированных затратах на машины), чем другие операторы за “страховку” от существенных потерь урожая, обусловленных поздним посевом и сбором урожая в определенные годы.

Сроки посева и сбора урожая

Как показали результаты долгосрочных исследований, урожайность зерновых, как правило, начинает серьезно снижаться, если сев проходит не вовремя. Точные сроки могут меняться каждый год. Одной из причин снижения урожайности поздно посеянного зерна является меньшее количестве “тепловых единиц” во время посевного периода и это влияет на темпы созревания культур.

Сроки начала сева требуют серьезного рассмотрения. Идеальными условиями может быть температура почвы на глубине посева не ниже 10°C и благоприятный пятидневный прогноз погоды. Главным фактором должно быть состояние почвы.

Ранний сев несет с собой некоторый риск. Иногда может требоваться повторный сев, но долгосрочные выгоды намного перевешивают эти затраты. Дополнительным преимуществом раннего посева зерновых может быть более низкое содержание влаги при сборе урожая и сниженные затраты на сушку.

Связанные со своевременностью потери при сборе урожая обусловлены главным образом падением колосьев, осыпанием зерна и растрескиванием бобов. Эти потери должны сопоставляться с затратами на искусственную сушку зерна, если уровень содержания влаги является слишком высоким для надежного хранения зерна. Некоторые потери при сборе урожая происходят из-за слишком высокой скорости уборки или плохо отрегулированной машины.

Каким должен быть размер машин?

Одним из критериев определения производительности набора машин может быть количество рабочих дней, требуемых для завершения полевых работ. Это зависит от размера посевной площади, выполняемых машинами работ, размера используемых машин и наличия рабочей силы.

Для каждой совокупности условий определялась комбинация машин с самыми низкими совокупными затратами, включая потери урожайности, обусловленные несвоевременностью. В некоторых случаях несколько комбинаций машин давали почти идентичные минимальные затраты. Где-то в 80 % случаев комбинации машин с наименьшими затратами были способны завершать все работы по обработке почвы и севу примерно за 20 - 25 выездов в поле. Неплохим практическим правилом для фермеров, которые хотят располагать достаточной производительностью машин для снижения риска, а также удерживать совокупные затраты на низком уровне, может быть обеспечение возможности завершения обработки почвы и сева примерно за 20 выездов в поле.

Если машинами управляет один человек с полным рабочим днем, то в большинстве случаев завершение работ по севу и обработке почвы за 25 - 30 дней будет позволять сводить затраты до минимума. С другой стороны, фермы с 2 или 3 операторами, работающими на полной ставке, могли бы ставить себе цель завершения этой работы меньше чем за 20 дней.

Комбинации машин, которые минимизировали совокупные затраты на машины, в большинстве случаев были в состоянии завершать уборку зерновых и бобовых за 25 - 30 выездов в поле. Как и в случае весенних полевых работ, операторам, для которых важно снижение рисков, следует ставить себе целью использование нижнего предела этого диапазона, хотя потери урожайности из-за позднего сбора урожая обычно не такие серьезные как из-за позднего посева.

Много разных комбинаций машин могут позволять выполнение полевых работ за одно и то же количество дней. При подборе машин также важно правильно соотносить размеры машин и мощность трактора. Результатом использования тракторов с избыточной мощностью могут быть чрезмерные затраты на амортизацию и выплату процентов, в то время как использование тракторов со слишком маленькой мощностью может приводить к быстрому износу двигателя.

Некоторые фермы могут не располагать достаточным количеством гектар посевных площадей для того чтобы оправдать владение полным комплектом машин, в особенности для сбора урожая. Аренда машин для выполнения определенных полевых работ позволяет снижать совокупные затраты, а также обеспечивать большую гибкость в отношении количества машин.

Полевая производительность

Для прогнозирования необходимого числа выездов в поле нужно знать полевую производительность каждой машины. Как правило, полевая производительность измеряется в гектарах за час и зависит от трех переменных: ширины захвата, скорости и действительной полевой производительности.

Под шириной захвата подразумевается действительная рабочая ширина захвата машины, исключая перекрывания, измеряемая в метрах.

Под скоростью, которая измеряется в милях в час, подразумевается безопасная рабочая скорость при нормальных рабочих условиях. Здесь не учитывается снижение скорости для разворота в конце поля.

Действительной полевой производительностью машины называется фактическая полевая производительность, которая выражается в процентах к максимальной теоретической производительности, без учета перекрывания, снижения скорости при развороте или остановки для регулирования машины, наполнения контейнеров, опорожнения бункеров и устранения мелких поломок.

Ниже приведена формула расчета полевой производительности (в гектарах в час):

рабочая ширина*скорость в километрах в час*действительную производительность в процентах/на 10 = гектар в час

Например, возьмем двухследную дисковую борону размером 7 метров со скоростью 9 километров в час и действительной полевой производительностью 80 %.

Ее расчетная полевая производительность определяется следующим образом:

7 метров * 9 километров в час и действительной полевой производительностью 80 % = 5 га в час

Для расчета полевой производительности необходимой для выполнения определенной полевой работы за установленное число выездов в поле используется приведенная ниже формула:

общая площадь в гектарах/количнство дней уборки*количество рабочих часов в день=производительность гектар в час

Например, для уборки 360 гектаров зерновых за 20 дней, при работе 12 часов в день, может потребоваться следующая полевая производительность:

360 гектаров зерновых/20 дней*12 часов в день=1,5 га в час

В этом случае минимальную ширину захвата машины можно рассчитать, перевернув формулу расчета полевой производительности:

10*общая площадь в гектарах/скорость в км/час*действительную полевую производительность в процентах=ширина рабочей части

Например, если комбайн перемещается со скоростью 5 километров в час при действительной полевой производительности 70 %, то минимальная ширина захвата будет иметь следующее значение:

10*1,5 га в час/5 километров в час*70%=4,2 метра минимальная ширина захвата

Согласование мощности трактора и размера машины

В случае почвообрабатывающих и посевных машин размер машины, которая может использоваться, часто ограничивается размером трактора. Мощность в лошадиных силах необходимая для того чтобы тянуть определенные машины зависит от ширины захвата машины, скорости хода, тяги и состояния почвы. Ниже приведена общая формула для расчета требуемой мощности в лошадиных силах, измеренной на вале отбора мощности (ВОМ):

Ниже приведены почвенные факторы:

В Таблице 1 приведены расчетные значения тяги для разных машин. Например, 7 метровой дисковой бороне со скоростью хода 9,5 км в час по плотной почве и тяговым усилием 27 кг на метр ширины захвата будет нужна следующая ВМО-мощность в лошадиных силах:

7 метров*3 километра в час*27кг на метр*фактор почвы/7,4=115 лошадинных сил

В некоторых машинах ширина захвата и тяговое усилие измеряется из расчета на зубья, ножи или ряды, а не на метры.

Расчет числа необходимых выездов в поле

Следующую рабочую таблицу можно использовать для расчета числа выездов в поле, требуемых для культивации, сева и сбора урожая для отдельного фермерского хозяйства.

Колонка 1. Указание всех полевых работ, которые должны быть сделаны до сева. Сюда входят осенняя и весенняя обработка почвы, внесение химических удобрений и посев небольшого количества зерновых или кормовых культур. Не включаются работы, выполняемые по контракту.

Колонка 2. Указание общего числа гектар, которые должны охватываться каждым видом полевых работ. Помните, если на некоторых участках один и тот же вид полевых работ выполняется более одного раза, умножайте число гектар на число раз.

Колонка 3. Указание размеров машин, используемых во всех видах полевых работ.

Колонка 4. Указание полевой производительности каждой машины гектар / час. Рекомендуемые значения можно найти с помощью приведенной ниже формулы:

рабочая ширина*скорость в километрах в час*действительную производительность в процентах/на 10 = гектар в час

Удобнее сразу переходить к колонке 6 и вносить число гектар, возделываемых в день, если это известно.

Колонка 5. Вносите число рабочих часов в день доступных в поле для выполнения каждой операции по обработке почвы и подготовке к севу. Не считайте время, потраченное на ремонтные работы, транспортировку машин, животноводческие работы, и т.п. В случае сева и сбора урожая вносите число часов в день, в течение которых можно использовать сеялку или комбайн.

Колонка 6. Умножайте значение из колонки 4 на значение из колонки 5 для расчета числа гектар, охватываемых в день каждой операцией. Решайте, разумная ли это цифра, основанная на опыте.

Колонка 7. Рассчитывайте число выездов в поле, необходимых для выполнения каждой операции, с помощью деления значения из колонки 2 на значение из колонки 6. Затем рассчитайте суммарное значение для каждой группы полевых работ.

Используйте дополнительные строки для определения методов корректировки числа необходимых выездов в поле. Это можно делать с помощью изменения размера машин, числа полевых работ, числа возделываемых гектар, количества гектар на каждую культуру, часов доступных для работы в поле или же с помощью заключения контрактов на выполнение некоторых работ.

Эту рабочую таблицу также можно использовать для расчета числа выездов в поле, необходимых для сбора урожая кормовых культур. Полученные результаты можно сравнивать с предполагаемым числом выездов в поле доступным в соответствующий период.