В структуре посевных площадей России доля зерновых культур составляет примерно 40 %. Каждый четвертый рубль в затратах на производство продукции растениеводства приходится на зерновые.
Организация и эффективность производства зерновых культур во многом определяются зональными условиями, назначением зерна — продовольственное, фуражное и техническое (для переработки), соотношением между озимыми и яровыми, применяемой технологией, обеспеченностью средствами (трудовыми и материальными).
Основными продовольственными культурами являются пшеница и рожь, занимающие в структуре производства зерна примерно 58,4%, ячмень и овес — главные фуражные культуры — 34,1, просо, гречиха —2,1, зернобобовые — 2 %. При этом 23% зерновых производится на сельскохозяйственных предприятиях и только 6,2 % — в крестьянских (фермерских) хозяйствах. На структуру зернового клина по отдельным регионам России оказывает влияние качество почв. Озимая рожь наиболее урожайна на легких почвах, ячмень — на связанных суглинках.
Устойчивость валового сбора достигается правильно определенным соотношением между площадью яровых и озимых культур. Для условий Нечерноземной зоны это соотношение может быть 2:1, так как урожайность яровых примерно в 2 раза выше, чем озимых.
В технологии производства зерна выделяют два основных периода работ:
- подготовка почвы и посев;
- комплекс работ по уборке урожая (60—70 % трудовых затрат).
Подготовка почвы и посев зерновых культур почти полностью механизированы. От качественного и своевременного проведения этих работ зависят конечные результаты производства. Выполнение их связано с большими энергетическими затратами: только на вспашку приходится 1/3 всех затрат в полеводстве.
Подготовка почвы включает основную обработку — лущение стерни, вспашку или безотвальную обработку и предпосевную обработку.
Лущение стерни обычно проводят дисковыми (на глубину 4— 8 см) или лемешными (на глубину 8—14 см) лущильниками. Последние применяют на полях, засоренных корневищными сорняками. Агрегатирование и способ движения машин по полю определяются конкретными условиями хозяйства, размерами и кон-турностью полей. Во всех случаях необходимы максимальная загрузка мощности трактора и выбор наиболее подходящих способов движения агрегатов. Эффективна групповая работа двух агрегатов, но в самостоятельных загонах. Размер загона должен обеспечивать работу агрегата, как минимум, в течение смены. Важно также организовать работу агрегатов в две смены, в ночное время оборудовать их надежным и достаточным освещением.
Вспашка и безотвальная обработка предназначены для того, чтобы создать благоприятные условия для накопления влаги, питательных веществ в почве, развития корневой системы растений. На этих процессах также рекомендуется применять групповую работу агрегатов, но каждый из них должен находиться на своем загоне.
Ширина загона (Ш3) определяется по формуле, м:
Шз = 2· Ö(Дг + За + 4R2)
где Дг — длина загона, м; Зa— ширина захвата агрегата, м; R2 — радиус поворота агрегата.
Решающее значение в борьбе за урожайность в степных засушливых районах имеет применение противоэрозионного комплекса мероприятий и соответствующего ему противоэрозионного комплекса машин. Использование последнего широко практикуется не только в восточных, но и в степных районах Северного Кавказа.
Для основной безотвальной обработки на глубину до 30 см используют плоскорезы-глубокорыхлители КПГ-250А в агрегате с трактором класса 3 т и КПГ-2-150 в агрегате с тракторами классов 4 и 5т. Применяется глубокорыхлитель с унифицированными органами и приспособлениями для одновременного внесения минеральных удобрений и выравнивания поверхности поля. Для обработки почвы на глубину до 16 см служат культиваторы прицепные, гидрофицированные и штанговые плоскорезы. Во всех случаях рекомендуются групповая работа агрегатов, как правило, в самостоятельных загонах и двусменная организация труда.
Предпосевную обработку почвы (боронование, шлейфование, культивацию, дискование, прикатывание) организуют так, чтобы она была выполнена в возможно короткий промежуток времени. На этих работах используют игольчатую борону БИГ-ЗА (на стерневых фонах), агрегатируемую с тракторами классов 3 и 5 т (3—5 борон) с помощью сцепок. На культивации применяют как гусеничные, так и колесные тракторы с культиваторами КТС-10-01, КПЭ-3,8А, КПС-4, КПШ-9, КПШ-5, КШУ-12.
Широко применяют комбинированные агрегаты РВК-3, РВК-3,6, ВИП-5,6. За один проход они осуществляют культивацию, выравнивание, прикатывание и дают высокий экономический эффект. Используют групповой способ работы агрегатов на одном поле в две смены.
Посев занимает в общих затратах труда 10—15 %, но его важно проводить особенно качественно и в самые сжатые сроки. Опыт показывает большие преимущества поточно-групповой организации использования машин. В общей технологической цепи выделяют ведущее звено. Оно определяет ритм работы других звеньев. В данном случае таким звеном является непосредственно сев. Ритму посевных агрегатов подчиняют такие операции, как подготовка, погрузка и транспортировка семян, предпосевная обработка почвы.
Ритм выражается объемом работы в единицу времени. Например, если за 5 дней (при двусменной организации труда по 20 ч в день, всего за 100 ч) надо засеять 1000 га, то часовой ритм составит 10 га, а суточный — 200 га. Если при этом на каждый гектар высевают по 2 ц, на всю площадь должно быть подготовлено 2000 ц семян. Ежечасно на поле должно доставляться 20 ц семян, а в течение суток — 400 ц. Аналогично устанавливают ритм предпосевной подготовки почвы.
Сев зерновых культур проводят преимущественно на гусеничных тракторах в агрегате с сеялками СЗ-3,6, СЗП-3,6. Хорошо себя зарекомендовали стерневые сеялки СЗС-2,1К, СЗС-2,1М.
В степных районах применяют агрегаты из 3—4 сеялок и более. В Нечерноземной зоне России при длине гона до 150 м рекомендуется использовать односеялочные агрегаты, до 400 м —двух-, реже трехсеялочные. Для работы на повышенных скоростях (9—15км в 1 ч) с трактором Т-150 агрегатируют 3—4 сеялки СЗ-3,6, а с МТЗ-80—1—2.
Перед севом, как и перед вспашкой, поле разбивают на загоны, ширина которых должна быть кратна ширине захвата посевного агрегата. Кроме того, определяют место заправки сеялки семенами. Это можно сделать по формуле:
L = (Q · f · 10000) / (Н·Шз)
где L — расстояние до следующей загрузки, м; Q — вместимость семенного ящика, ц; f— коэффициент использования запаса семян в семенномящике сеялки; Н — норма высева на 1 га, ц; Ш3 — ширина захвата агрегата, м.
Загрузку сеялок семенами наиболее рационально осуществлять с использованием автопогрузчиков. Заправку семенами и удобрениями ведут обычно на одной из поворотных полос. Продолжительность заправки автопогрузчиком односеялочного агрегата до 3 мин. При транспортировке на расстояние до 5—6 км автопогрузчик обслуживает два трехсеялочных агрегата, а при большей удаленности полей от складов семян его приходится закреплять за одним-двумя трехсеялочными агрегатами.
Уборка урожая без потерь и в лучшие сроки — наиболее трудоемкий и ответственный процесс в производстве зерна. При этом во всех зонах страны применяют раздельный способ и прямое ком-байнирование, но зональные условия, климатические особенности года и состояние культур влияют на соотношение объемов работ.
Для подбора и обмолота валков хлебной массы или прямого комбайнирования используют комбайны СК-5А «Нива», СКД-6 «Сибиряк», «Дон-1500» (РСМ-10), «Дон-1200» (РСМ-8).
За 5—10 дней до начала уборки специальная комиссия, возглавляемая главным агрономом хозяйства, обследует каждое поле и определяет сроки уборки, способ и высоту среза растений.
При раздельном способе уборки сокращаются сроки и улучшается качество зерна. Он широко применяется в степных районах, в Центральной Черноземной зоне, а также при уборке неравномерно созревающих культур и хлебов, засоренных и склонных к полеганию.
В Нечерноземной зоне России и других районах с повышенным увлажнением отдается предпочтение прямому комбайнированию. Оно применяется во всех зонах при уборке низкорослых изрежен-ных хлебов.
Уборка урожая начинается с подготовки поля: удаляют или обозначают на картах-схемах препятствия, мешающие работе машин, разбивают поле на загоны и прокашивают их, подготавливают поворотные полосы, транспортные магистрали, проводят противопожарные распашки между загонами.
Раздельная уборка начинается со скашивания хлебов в валки. Движение жаток должно совпадать с направлением пахоты и осуществляться поперек направления посева. Потери зерна после прохода жатки не должны превышать 0,5 % при уборке прямостоячих стеблей и 1,5 % — полеглых хлебов. Оптимальный размер загонов должен обеспечивать наиболее производительную работу при подборе и обмолоте. Рекомендуется групповая работа агрегатов. Для скашивания хлебов применяют преимущественно следующие жатки: ЖНС-6-12, ЖВН-6А, ЖВС-6.
Подбор и обмолот валков начинают по мере подсыхания, обычно через 3—5 дней после скашивания. На подборе и обмолоте также рекомендуется групповая работа агрегатов. Минимальное число комбайнов в группе должно соответствовать числу бункеров, которые выгружаются в одну транспортную единицу. Важно, чтобы группа состояла из однотипных комбайнов и однотипных транспортных средств.
В крупных сельскохозяйственных предприятиях на уборке зерновых культур при наличии средств и техники целесообразно организовывать временные уборочно-транспортные комплексы, включающие следующие звенья:
по подготовке полей к уборке;
ü комбайно-транспортное;
ü по уборке незерновой части урожая;
ü по первичной обработке почвы;
ü по техническому обслуживанию;
ü по культурно-бытовому обслуживанию.
Размеры уборочно-транспортного комплекса и его звеньев в каждом хозяйстве определяются в зависимости от конкретных условий производства: уборочной площади, расстояния транспортировки зерна, наличия тракторов, комбайнов, транспортных средств и другой сельскохозяйственной техники.
К прямому комбайнированию приступают, когда основная масса зерна (95 %) находится в фазе полной спелости. Чтобы потери были минимальные, его проводят в сжатые сроки (5—7 дней). Как и при подборе и обмолоте валков, прямое комбайнирование целесообразно организовывать поточно-групповым методом при том же составе комбайно-транспортных групп.
Продолжительность работы уборочных агрегатов в течение суток в Нечерноземной зоне России, на Среднем Урале составляет 10—12ч, на юге Омской области и в Алтайском крае— 14—15, в Центральной Черноземной зоне и в Поволжье — 15—18, на Северном Кавказе — 20 ч и более. В зависимости от этого решают вопрос о сменности в уборочный период. В одном случае, например в Нечерноземной зоне России, можно применять односменный режим с продолжительностью не менее 10 ч, в другом —двусменный по 8 ч, в третьем — также двусменный, но по 10 ч в смену. Для высокопроизводительного использования комбайна на каждой машине должны быть заняты комбайнер и его помощник. Они работают, отдыхают и обедают поочередно.
Высокая выработка на комбайновой уборке достигается за счет выгрузки зерна на ходу, точной согласованности работы комбайнов и транспортных средств.
Транспортировку зерна следует организовать так, чтобы обеспечивалась ритмичная работа комбайнов и зернообрабатывающих комплексов. Иными словами, уборка урожая в целом должна проводиться на основе поточной технологии. Транспортировку зерна от комбайнов осуществляют преимущественно на автомобилях ГАЗ-САЗ-53Б, ЗИЛ-130, ЗИЛ-ММЗ-555 и др. На коротких расстояниях более эффективными оказываются автомобили-самосвалы (за счет сокращения времени на разгрузку сокращается потребность в транспорте), на дальних — автомобили типа ЗИЛ-150 грузоподъемностью 4т и более, КамАЗ-5410 с прицепом ЗПТС-12+ 12.
Число автомобилей для обслуживания звена комбайнов (Ка) можно установить по формуле:
Ка = [У·(Пк· n)·Тр] / (Га·60)
где У — урожайность, ц с 1 га; Пк — производительность комбайна за 1 ч работы, га; п — число комбайнов в звене; Тр — продолжительность рейса, мин; Га — грузоподъемность автомобиля, ц.
При этом продолжительность рейса определяют так:
Тр = (У·tв)/Е + tр + (60·2·L) / Vср
где Е — емкость бункера, ц; tв — время выгрузки одного бункера, мин; tр грузки автомобиля на току, мин; L — расстояние до тока, км; Vср — сред движения автомобиля, км/ч.
В хозяйствах Западной Сибири, Северного Кавказа и других зерновых районов страны применяют промежуточные мобильные резервные емкости — бункеры-накопители. Такой бункер емкостью 5—7 т закрепляют обычно за группой комбайнов, которые при задержке автомобилей выгружают в него зерно. Наличие бункеров способствует более ритмичной работе комбайнов и транспортных средств.
При организации уборки зерновых уборочно-транспортными комплексами транспортные средства, увозящие зерно, закрепляются не за отдельными комбайнами, а за всеми комбайнами звена. Это дает возможность лучше использовать и транспортные средства, и сами комбайны, сокращает простои тех и других.
Одним из наиболее трудоемких процессов в зерновом производстве, особенно в хозяйствах Нечерноземной зоны, Западной Сибири и т. д., остается послеуборочная обработка зерна. Для рациональной ее организации требуются выбор эффективной технологии и технических средств, определение оптимальных размеров и территориального размещения зернообрабатывающих комплексов, организация их работы в системе уборочного конвейера.
На току послеуборочную доработку зерна выполняют на зерноочистительных сушильных комплексах КЗС-10, КЗС-20, КЗС-40 и др. Влажность зерна одной партии, загружаемой для сушки, не должна отклоняться более чем на 4 %.
Производительность тока зависит от пропускной способности оборудования, объема поступающего зерна и сроков уборки. Часовую пропускную способность оборудования (Пт) можно определить по формуле, ц:
Пт = УS / (Тсм·Ксм·Д)
где S — площадь, с которой зерно поступает на ток, га; Тсм — продолжительность смены, ч; Ксм — число смен в сутки; Д — продолжительность уборки, дней.
Уборка соломы и половы — один из наиболее трудоемких процессов при возделывании зерновых культур. В различных зонах страны применяют три основных способа уборки соломы: в цельном, измельченном и прессованном виде.
Выбор технологической схемы уборки соломы зависит от хозяйственного назначения. Солому, предназначенную к использованию на подстилку, заготавливают путем сволакивания тросовыми волокушами. Рабочий процесс организуется следующим образом. Тракторист, занятый на сволакивании соломы, подъезжает к копнам так, чтобы задние стойки волокуши подошли вплотную к первой копне. Рабочие подводят волокушу под копну и подают сигнал к движению. После доставки к месту скирдования они снимают кольца с тракторных крюков и набрасывают кольца волокуши на крюк одного из тракторов. Тракторист, занятый на скирдовании, подает солому, а двое рабочих разравнивают ее и формируют скирду.
При заготовке соломы на корм используют схемы, предусматривающие укладку цельной или измельченной соломы в валок, погрузку в прицепы и вывозку на края поля для последующего скирдования.
Для уборки незерновой части урожая целесообразно сформировать специализированное звено. Его состав определяют с учетом объема предстоящей работы, сроков ее выполнения, наличия соломоуборочных машин, способов уборки и других факторов. Наиболее эффективна двусменная организация труда.
Эффективность организации уборочных работ оценивается обычно по показателям, характеризующим использование рабочей силы и средств производства.
В полеводстве применяют разные формы организации труда: бригады, звенья, рабочие группы, специализированные отряды и т. д. Каждая из них занимает свое место и выполняет определенные функции в системе общественного разделения и кооперации труда.
Так как процесс производства продукции в полеводстве состоит из нескольких разнородных циклов и имеет ярко выраженный сезонный характер, а работы производятся в строго определенные периоды, отдельные исполнители и их группы не могут специализироваться на выполнении только одних операций. В разное время они выполняют разнообразные работы по возделыванию сельскохозяйственных культур.
С тока зерно поступает на склады. Способыхранения зерна в зависимости от его назначения различные. Так, фуражное зерно засыпают на хранение в закрома в отдельном складе и расходуют в течение зимы до следующего урожая; семенное - элита и суперэлита — хранят в сухих помещениях в мешках на деревянных решетках. Для доступа воздуха укладывают по 7—8 мешков штабелем крест-накрест. Семена других репродукций обычно хранят в закромах и бункерах при активном вентилировании. Продовольственное зерно целесообразно сразу реализовывать, если оно доведено до соответствующих кондиции. Отдельно засыпают и хранят зерно, предназначенное для внутрихозяйственной переработки.
Уровень оплаты труда при производстве зерна зависит от экономического положения предприятия, установленной системы оплаты труда, сочетающей основной и дополнительный виды оплаты и премии. Особенности ее — в установлении расценок за 1 га убранной площади и 1 т намолоченного зерна, специальных премиях и натуральной оплате.