Научно-технологические приёмы ликвидации продовольственной и кормовой зависимости России

УДК 631.3

Научно-технологические приёмы ликвидации продовольственной и кормовой зависимости России

Мазитов Н. К., член-корреспондент РАН

Казанский ГАУ

420015, Россия, г.Казань, ул. Карла Маркса, д.65

E-mail: mazitov.nazib@yandex.ru

Сахапов Р. Л., доктор технических наук

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

420043, Россия, г.Казань, ул.Зелёная, д.1

Рахимов И. Р., кандидат технических наук

Башкирский ГАУ

450001, Россия, г. Уфа, ул. 50-летия Октября. д. 34

Бычков Г. Н., кандидат сельскохозяйственных наук

Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства

115598, Россия, г. Москва, ул. Загорьевская, д. 4

E-mail: vstisp@vstisp.org

С переходом АПК России на рыночные отношения на поля вышло большое количество техники из США, Канады, Франции, Германии, Италии, Украины без предварительных сравнительных испытаний с отечественной техникой, основываясь только на рекламных показателях, сулящих высокую производительность и снижение затрат. В итоге более чем за два десятилетия использования оказалось, что импортная техника далеко не отвечает обещаниям, а наоборот, её использование ведёт к потере имеющейся влаги из почвы, резкому увеличению амортизационных расходов, себестоимости продукции, снижению качества продукции, рентабельности производства и банкротству хозяйств. Отечественная техника, применявшаяся ранее при производстве зерна и кормов, под предлогом отсталости была уничтожена. Группа агроинженеров создала конкурентоспособную технологию и технику для производства зерна и кормов в соответствии с учением Т. С. Мальцева и С. П. Смелова. Отечественные образцы прошли по ГОСТам сравнительные государственные испытания с лучшими зарубежными аналогами Horsch 9.35, Flexi-Coil 9.8, Solitair 12, Sunflover 5, Terminator, выигрывая в любых погодных условиях по производительности, урожайности и рентабельности до 2 раз, расходу топлива и мощности — до 3 раз, металлоёмкости — до 4 раз. Так, в 1997 влажном году в Нурлатском районе Республики Татарстан урожай получен 5,4 т/га (против 3,2 т/га по РТ), и район с последнего 52-го места за 1 год поднялся на 1-е место в республике. В хозяйстве «Дусым» Атнинского района РТ в острозасушливом 2010 году получен урожай 2,4 т/га против 0,98 т/га по РТ, что в 2,5 раза выше. В 2006‒2016 годах в АО «Восток Зернопродукт» на площади 250 тыс. га работало 33 культиватора КБМ, обеспечивших урожай 3‒3,5 т/га в любой по климатическим условиям год. В 2004 году в Усть-Лабинском районе Краснодарского края работало семь культиваторов КБМ, обеспечивших повышение комплексной технологической производительности и снижение затрат в 10,8 раза. Теперь там работают более 250 культиваторов КБМ и более 1000 комплексов производства флагмана отечественного сельхозмашиностроения Ярославского ПКФ «Сельхозмаш», а также ООО «Варнаагромаш», Чистопольского и Буинского машзаводов. Главный фактор успеха — накопление и сохранение влаги, основы реализации потенциала сортов и действия удобрений, кратное снижение энергозатрат и амортизационных отчислений. Техника испытана на Поволжской, Северо-Кавказской, Северо-Восточной, Сибирской, Центральной, Западной и Прибалтийской машинно-испытательных станциях.

Ключевые слова: продовольственная зависимость, импортозамещение, импортоопережение, экологичность, себестоимость, рентабельность.

Массовое применение в России зарубежных посевных комплексов Horsch ATD 9.35, Flexi-Coil 11,3, Solitair 12, Terminator 12 и других не дало ожидаемых результатов из-за больших амортизационных отчислений и резкого снижения урожайности, приведших к существенному повышению себестоимости зерна и нерентабельности его производства.

Многолетнее (15‒20 лет) внедрение зарубежных технологий и комплекса техники привело к кризису в АПК, особенно в острозасушливом 2010 году, вызванному массовым применением так называемой «энергосберегающей технологии», что исключало влагонакопительные и влагосохраняющие операции в земледелии и привело к отсутствию влаги в почве даже на глубине до 2 м (Лачуга, Измайлов, Лобачевский, Мазитов, 2017; Мазитов, 2017; Мазитов, Сорокин, Хрипин, Макушев, Шарафиев, 2017; Мазитов, Сорокин, Шарафиев, Багманов, Макушев, Дмитриев, 2017).

Цель работы — предложить АПК РФ технологии и комплекс техники для производства зерновых и кормовых культур, способных полностью исключить продовольственную и кормовую зависимость России.

Методика исследований. Причины появления продовольственной зависимости имеют организационный, технологический и политический характер.

Факторы возникновения продовольственной зависимости России:

1. исключение из технологии обработки почвы осенних приёмов влагопоглощения (щелевания, кротования, плоскорезной обработки);

2. отказ от севооборотов и приёмов накопления гумуса;

3. переуплотнение полей тяжёлой техникой, в результате которого почва не поглощает влагу;

4. неэффективная в России агротехника: из-за высокой гребнистости пашни испаряется влага, до половины дорогих семян не заделываются, в результате появляются недружные, слабые всходы, происходит неравномерное созревание урожая;

5. высокая себестоимость продукции из-за низкой урожайности, высоких амортизационных отчислений (до половины себестоимости), высокой цены на запчасти, больших затрат на химию из-за минимальной обработки почвы;

6. банкротство фермеров, недостаток отечественной продукции растениеводства и животноводства.

Очевидно, что необходимо решать эти проблемы, и начинать нужно, прежде всего, с разработки методов накопления влаги, резкого снижения затрат на технологию производства на основе создания принципиально нового унифицированного блочно-модульного многофункционального комплекса российской техники, далеко превосходящего по технико-экономическим, агроэкологическим показателям зарубежные аналоги (рис. 1, 2, 3, 4).

Рис. 1. Научные основы влагоаккумулирования в почве: условия испарения и сохранения почвенной влаги по закону Жюрена о капиллярном испарении почвенной влаги (1718 г.) и конструкции семенного ложа по теории Т. С. Мальцева (1944 г.)

Рис. 2. Условия накопления влаги в посевном слое при лущении стерни

Рис. 3. Условия накопления влаги на посевах многолетних трав:

а — основная часть корневой системы трав находится на глубине до 10 см; б — перекрещивающиеся микрощели после зубьев конической дискозубовой бороны; в — разрез щели: 1 — жидкость, 2 — поверхностный слой поля; 3 — микрощель, 4 — боковые микрощели в результате конусности бороны, 5 — давление воды

а

б

Рис. 4. Широкозахватный блочно-модульный почвообрабатывающий агрегат:

а — вид сверху в рабочем положении; б — вид сверху в транспортном положении

Унифицированный блочно-модульный комплекс рассчитан на применение в любых почвенно-климатических условиях России, чего нет ни у одного зарубежного комплекса. Машины по качеству не уступают любым зарубежным, а сервис гарантирован.

Результаты исследований. Полевые эксперименты показали недостатки использования импортной техники и технологии при обработке почвы и высеве семян, которые обусловили снижение урожайности (рис. 5а, 5б, 5в, 5г).

Рис. 5а. Не заделанные в почву семена при посеве Solitair 12

Рис. 5б. Не заделанные в почву семена после посева сеялкой Horsch ATD 9,35 не дали всходов, на этом месте вырастут сорняки

Рис. 5в. Культиватор КБМ (справа) обеспечивает стопроцентное выравнивание поверхности поля. Общепринятый во всей России культиватор КПС-4 + 4БЗСС-1 не обеспечивает условий сохранения влаги, равномерной заделки семян, их дружной всхожести, образования вторичных корней и кущения (слева); такими же недостатками обладает зарубежный аналог, культиватор Horsch

Рис. 5г. Культиватор Horsch оставляет за собой глыбистую, гребнистую (до 11 см) поверхность, что приводит к повышенному испарению влаги

Результаты полевых испытаний агротехники, основанной на импортных технологиях, показаны в демонстрационных опытах (рис. 6а, 6б) на Международной конференции по энергоресурсосберегающим технологиям фирмы «Агро-Союз» в Республике Татарстан в 2008 году.

Рис. 6а. Сравнение всходов:

слева — сев произведён сеялкой Horsch-9.35 по нулевой технологии;

справа — сеялкой СЗ-3,6 с сошниками Х. Х. Шайдуллина и ВИМ по минимальной технологии ТатНИИСХ

Рис. 6б. Снопы, взятые с делянок, посеянных сеялками Horsch-9,35 (слева), СЗ-3,6 с сошниками, Виктория, СПУ-6

Характеристика опытов представлена в табл. 1 и 2.

1. Стоимость сравниваемых агрегатов

2. Структура урожая при четырёх технологиях посева, выполненных с участием фирмы «Агро-Союз» в Лаишевском районе на международной выставке в ТатНИИСХ (2008 г.)

Кратные преимущества КБМ по сравнению с КПС-4 получили в результате опыта в Усть-Лабинского районе Краснодарского края (рис. 7):

1. ширина захвата больше в 1,8 раза (7,2 и 4,0 м соответственно), производительность больше в 1,8 раза;
2. рабочая скорость больше в 1,5 раза (15 и 10 км/ч соответственно), производительность больше в 1,5 раза;
3. число проходов меньше в 4 раза, значит, производительность больше в 4 раза;
4. экономия топлива в 2,3 раза за один проход (4,1 и 1,8 кг/га соответственно);
5. общее технологическое повышение производительности в 10,8 раза (1,8×1,5×4);
6. общее снижение расхода топлива в 9,2 раза (4×2,3).

Рис. 7. Сравнение качества работы двух культиваторов в Усть-Лабинском районе Краснодарского края (2004 г):

слева — блочно-модульный культиватор КБМ-7,2П, изготовленный в ЗАО «ПК «Ярославич» (выравненность — 100%, гребнистость отсутствует); справа — серийный культиватор КПС-4 с боронами БЗСС-1 (гребнистость — 8 см, выравненность — 69%) за 1 проход агрегата

Выявлены причины негативного опыта использования импортной техники и технологии:

1) неадаптированность к нашим почвенно-климатическим условиям;

2) высокие энергозатраты;

3) массовое засорение полей;

4) массовое размножение грызунов, угрожающих здоровью населения;

5) необходимость увеличения расхода гербицидов и пестицидов;

6) экологическое неравновесие в агроландшафте (на глубине 2 м не стало влаги, подтопления из-за отсутствия влагопоглощения);

7) высокая себестоимость аграрной продукции (из-за высоких амортизационных отчислений и потери урожая);

8) сокращение промышленного и аграрного производств России.

Структура функциональных параметров ликвидации продовольственной зависимости представлена на рис. 10.

Экологическая конкурентоспособная структура гарантированного здорового жизнеобеспечения

Здравоохранение

Природоохрана

Агротехника

Эргономика

Конструкция

Энергосбережение

Организация

Экономика

Рис.10. Структура функциональных параметров ликвидации продовольственной и кормовой зависимости России путём использования нашей технологии и техники

Природоохрана

1. Ограничение расхода воды путем экономного полива.
2. Исключение водной и ветровой эрозии путём прогрессивной агротехники, препятствующей разрушению структуры почвы, уничтожению плодородия и смыву удобрений.
3. Исключение паводков, заиления и заражения водоёмов.
4. Снижение уровня заражения воздуха отработанными газами и парникового эффекта.

Агротехника

1. Применение севооборотов и районированных сортов отечественной селекции.
2. Отсутствие глыбистости и гребнистости при обработке почвы, использование приёмов сохранения влаги в почве.
3. Выравнивание и подповерхностное уплотнение почвы, заделывание семян, сохранение влаги, обеспечивающие дружные всходы и их развитие; исключение гербицидов.
4. Сокращение периода весенних полевых работ на 7‒30 дней позволит полностью реализовать генетический потенциал районированных сортов по качеству и урожайности.
5. Равномерное созревание урожая, исключение раздельной уборки, удваивающей расходы на неё, прямое комбайнирование сухого зерна, исключающее затратную сушку.
6. Полностью перейти на органическое земледелие на основе учений Жюрена, Т. С. Мальцева, Д. Прянишникова.

Конструкция агрегатов

1. Блочно-модульное унифицированное конструирование.
2. Применять тяговые средства класса 1,5‒3 т (не более 5 т), полностью исключив переуплотнение почв.
3. Рабочие органы машин только с наименьшим тяговым сопротивлением, увеличением способности крошить и самоочищаться методом вибрации и скольжения.
4. Высокая манёвренность и транспортабельность по автодорогам.
5. Технологическая и эксплуатационная надёжность.
6. Простота и доступность, многократное снижение удельной металлоёмкости.

Энергосбережение

1. Повышение производительности агрегатов в 2‒4 раза при снижении потребной мощности и расхода топлива по функциональным операциям от 2 до 3 раз, по общей технологии возделывания — в 10‒12 раз.
2. Уменьшение удельной металлоёмкости агрегата на 1 м ширины захвата в 3‒4 раза.
3. Восстановление производства для сельхозмашиностроения России отечественного высококачественного металла по доступной цене.

Организация

1. Полностью исключить применение на полях зарубежной широкозахватной техники и энергонасыщенных тяжёлых тракторов, вызывающих резкое увеличение амортизационной составляющей в себестоимости конечной аграрной продукции.
2. Семена и породы должны быть только отечественные региональные.
3. Продавать не зерно, а продукты его переработки.

Учитывая все группы функциональных показателей, первоочередными приёмами ликвидации продовольственной и кормовой зависимости являются следующие:

1. Производство экологически чистой и дешёвой продукции растениеводства и животноводства.
2. Уменьшение амортизационной составляющей в себестоимости конечной продукции путём создания и внедрения отечественной техники.
3. Ограничение применения при производстве продукции растениеводства любых химикатов за счёт высокой сортовой агротехники и органического земледелия.
4. Исключение применения импортных семян любых растений, чтобы избежать использования ГМО.
5. В системе «Росагролизинг» обеспечить создание, реализацию, эксплуатацию, техническое обслуживание отечественной техники по региональным условиям.
6. Пересмотреть учебные программы аграрных и финансово-экономических учебных заведений всех уровней с целью ориентирования их на разработку и внедрение отечественных эколого-энергосберегающих технологий и техники.

Заключение.

1. Доказано, что импортные почвообрабатывающие и посевные комплексы не адаптированы к российским условиям и не оправдали своих рекламных показателей.

2. Агроинженерная наука РАН в состоянии создать, а региональное сельхозмашиностроение производить надёжные, высококачественные, высокоэкономичные, высокопроизводительные, конкурентоспособные, полностью импортозамещающие и импортоопережающие почвообрабатывающие и посевные машины.

3. Разработана и испытана в Республиках Татарстан, Башкортостан и Чувашия, в Ярославской, Ивановской и Кировской областях, на Южном Урале и в Краснодарском крае конкурентоспособная ресурсосберегающая технология производства продукции растениеводства на основе применения только отечественного импортозамещающего комплекса техники по плану НИР РАН.

4. Доказано, что предложенная технология с комплексом отечественной техники рентабельна и опережает импортную технику по всем энергетическим и экономическим показателям.

5. Наша техника на различных этапах создания прошла официальные сравнительные государственные испытания на Поволжской (г. Кинель, г. Альметьевск), Северо-Кавказской (г. Зерноград), Северо-Восточной (г. Киров), Сибирской (г. Омск), Центральной (г. Солнечногорск), Западной (г. Минск), Прибалтийской (г. Каунас) машинно-испытательных станциях, подтвердив явную целесообразность.

Литература

1. Почвообрабатывающая техника: пути импортозамещения / Ю. Ф. Лачуга, А. Ю. Измайлов, Я. П. Лобачевский, Н. К. Мазитов // Сельскохозяйственные машины и технологии. — 2017. — № 2. — С.37‒41.

2 Мазитов Н. К. Неоспоримые и неотрицаемые резервы производства конкурентоспособных зерна и кормов / Н. К. Мазитов // Сельская жизнь. — 2017. — № 22 (24034). — С.6.

3. Научная основа и практическая гарантия обеспечения продовольственной безопасности России за один год / Н. К. Мазитов, Н. Т. Сорокин, В. А. Хрипин, А. Е. Макушев, Л. З. Шарафиев // Инновации в АПК: стимулы и барьеры: сборник статей международной научно-практической конференции (21 июня 2017 г., г. Рязань). — М.: Издательство «Научный консультант», 2017. — С.187‒191.

4. Экологические пути повышения продуктивности сенокосов и пастбищ в засушливых условиях / Н. К. Мазитов, Н. Т. Сорокин, Л. З. Шарафиев, Р. С. Багманов, А. Е. Макушев, С. Ю. Дмитриев // Международная агроинженерия. — 2017.

5. Мазитов Н. К. Сельское хозяйство как драйвер роста российской экономики / Н. К. Мазитов, Р. Л. Сахапов // Достижения науки и техники АПК. — 2017. — № 10.

Research and technology as methods of food and fodder dependency liquidating in Russia

Mazitov N. K., corresponding member of the Russian Academy of Science

Kazan State Agrarian University

420015, Russia, Kazan, K. Marx str., 65

E-mail: mazitov.nazib@yandex.ru

Sakhapov R. L., Dr. Techn. Sc.

Kazan State University of Architecture and Engineering

420043, Russia, Kazan, Zelenaya str., 1

Rakhimov I. R., PhD Techn. Sc.

Bashkiria State Agrarian University

450001, Russia, Ufa, 50-letiya Oktyabrya str., 34

Bychkov G. N., PhD Agr. Sc.

The All-Russian Selection and Technology Institute of Horticulture and Nursery

115598, Russia, Moscow, Zagorevskaya str., 4

E-mail: vstisp@vstisp.org

Transition to market economy in Russia brought a huge number of equipment from the USA, Canada, France, Germany, Italy and Ukraine, promising high effectiveness and low costs. It turned out that foreign equipment was far from initial expectations and its application led to significant losses. Since domestic equipment was destroyed, a crew of engineers developed competitive technology and equipment to produce grain and fodder according to Maltsev T. S. and Smelov S. P. Domestic models got through State Competitive trials with the best foreign machines, exceeding them in efficacy, productive ability, economic efficiency, fuel consumption, power capacity and specific quantity of metal under different weather conditions. In 1997 the Nurlat region obtained yield of 5.4 t ha^-1, bringing the region from the 52^nd to 1^st position in the republic of Tatarstan. Farm “Dusym” harvested 2.4 t yield ha^-1 in extremely dry 2010 versus 0.98 t ha^-1 in the republic. In 2006‒2016 in AO “Vostok Zernoprodukt” 33 cultivators “KBM” provided yield of 3‒3.5 t ha^-1 in different years on the area of 250 thousand ha. In 2004 in the Krasnodar region 7 cultivators showed improvement in complex capacity and cost reduction by 10.8 times.

Keywords: food dependency, import substitution, proactive import substitution, environmental friendliness, production cost, economic efficiency.

References

1. Pochvoobrabatyvayushchaya tekhnika: puti importozameshcheniya / Yu. F. Lachuga, A. Yu. Izmaylov, Ya. P. Lobachevskiy, N. K. Mazitov // Selskokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. — 2017. — No. 2. — P.37‒41.

2 Mazitov N. K. Neosporimye i neotritsaemye rezervy proizvodstva konkurentosposobnykh zerna i kormov / N. K. Mazitov // Selskaya zhizn. — 2017. — No. 22 (24034). — P.6.

3. Nauchnaya osnova i prakticheskaya garantiya obespecheniya prodovolstvennoy bezopasnosti Rossii za odin god / N. K. Mazitov, N. T. Sorokin, V. A. Khripin, A. E. Makushev, L. Z. Sharafiev // Innovatsii v APK: stimuly i barery: sbornik statey mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (21 iyunya 2017 g., g. Ryazan). — Moscow: Izdatelstvo “Nauchnyy konsultant”, 2017. — P.187‒191.

4. Ekologicheskie puti povysheniya produktivnosti senokosov i pastbishch v zasushlivykh usloviyakh / N. K. Mazitov, N. T. Sorokin, L. Z. Sharafiev, R. S. Bagmanov, A. E. Makushev, S. Yu. Dmitriev // Mezhdunarodnaya agroinzheneriya. — 2017.

5. Mazitov N. K. Selskoe khozyaystvo kak drayver rosta rossiyskoy ekonomiki / N. K. Mazitov, R. L. Sakhapov // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2017. — No. 10.