Техническое обеспечение защиты растений

1.

Блок дисциплин «Введение в профессиональную деятельность»
Дисциплина «Техническое обеспечение АПК»
Курс «Техническое обеспечение растениеводства» (1 семестр)
Кейс 4
Техническое обеспечение защиты растений
Разработчик: к.т.н., доцент кафедры агроинженерии КузГСХА Быков Сергей Николаевич

2.

Кейс 4. Техническое обеспечение защиты растений
Теоретический материал
План работы
1. Методы защиты растений
2. Способы химической защиты растений
3. Виды опрыскивания
4. Рабочие органы опрыскивателей
5. Примеры современных опрыскивателей

3.

Кейс 4. Теоретический материал
1. Методы защиты растений
Агротехнические методы включают комплекс агротехнических приемов (научно обоснованные
севообороты, системы обработки почвы, оптимальные сроки сева, подбор сортов растений,
устойчивых к вредителям и болезням, и т. п.), создающих благоприятные условия для роста и
развития полезных растений и неблагоприятные для вредителей, возбудителей болезней и
сорняков.
Химические методы заключаются в уничтожении вредителей, возбудителей болезней и сорняков с
помощью различных химических препаратов-ядохимикатов.
Механические методы заключаются в использовании различных заграждений (канав,
выкапываемых вокруг защищаемых полей, ловчих поясов - липких колец, устраиваемых на стволах
деревьев, и т. п.), препятствующих расселению вредных организмов, или устройств,
непосредственно их уничтожающих (капканов, ловушек и т. п.)
Физические методы включают различные приемы воздействия на вредные организмы и растения
лучистой энергией (ультрафиолетовым и инфракрасным светом, рентгеновскими лучами и т. п.),
теплотой, ультразвуком, различными электрическими полями (электростатическими, УВЧ, СВЧ и т.
п.), радиоактивными препаратами, радиоволнами микроволнового диапазона и т. п.
Биологические методы основаны на использовании против вредителей растений, сорняков,
болезнетворных микробов и бактерий их естественных врагов (паразитов, хищников,
микроорганизмов).

4.

Кейс 4. Теоретический материал
2. Способы химической защиты растений
Опрыскивание. Этот способ заключается в том, что химический препарат в капельно-жидком
состоянии наносят на объекты обработки (растения, почву, насекомых и т. п.)
Обработка аэрозолями. Данный прием существенно улучшает равномерность покрытия поверхностей
ядохимикатами, снижает их расход, значительно увеличивает производительность процесса. Аэрозоли
- мельчайшие частицы твердого (дымы) или жидкого (туманы) ядохимиката, взвешенные в воздухе.
Туманы и дымы, легко проникая в крону деревьев, более равномерно распределяются по
обрабатываемой поверхности.
Фумигация. Этот способ заключается в насыщении ограниченного пространства ядохимикатом,
находящимся в парообразном или газообразном состоянии. Способность паров и газов расширяться и
проникать в труднодоступные места позволяет использовать этот метод для уничтожения вредных
организмов, расположенных в щелях стен складов, в почве и т. п. Однако, расширяясь, пары и газы не
могут сохранять постоянный объем, поэтому фумигацию применяют лишь в ограниченных
пространствах: в складских помещениях, в оранжереях, теплицах и т. п.
Протравливание. Данный способ обработки ядохимикатами посевного и посадочного материала
проводят с целью уничтожения возбудителей болезней грибного и бактериального происхождения,
находящихся на поверхности или внутри тканей зерен, клубней. Применяют сухое, полусухое (с
увлажнением) и мокрое (влажное) протравливание. Сухое проводят, как правило, за два-шесть
месяцев до посева, полусухое - за несколько дней, мокрое - перед посевом.

5.

Кейс 4. Теоретический материал
3. Виды опрыскивания
Наиболее распространенным способом химической защиты является опрыскивание.
Различают сплошное, дискретное и ленточное опрыскивание.
Сплошное опрыскивание используют при обработке зерновых культур.
Дискретное опрыскивание обычно применяют при обработке кустарников и деревьев.
Ленточное опрыскивание используют при обработке пропашных культур.
В зависимости от доз расхода рабочей жидкости различают высокообъемное, малообъемное и
ультрамалообъемное опрыскивание. Ядохимикат при всех методах обычно смешивают с водой.
Высокообъемное опрыскивание выполняется с расходом 400...2000 л воды на 1 га.
Для лучшего прилипания к растениям к раствору обычно добавляют минеральные масла, мыло и т.п.
Малообъемное опрыскивание применяют с той же дозой ядохимиката, что при высокообъемном
опрыскивании, но растворенного в 50-100 л воды на 1 га. Капли жидкости при распылении должны
иметь меньший размер.
Ультрамалообъемное опрыскивание сохраняет дозу ядохимиката, но растворяют его в 5-20 л на 1 га.
Размеры капель должны быть еще меньше, чем предыдущем случае.

6.

Кейс 4. Теоретический материал
4. Рабочие органы опрыскивателей
Машины для опрыскивания жидкими ядохимикатами оснащаются штанговыми или
вентиляторными рабочими органами.
Штанговые опрыскиватели используются для обработки полей.
Вентиляторные опрыскиватели применяют для обработки кустарников и деревьев.
Штанговый рабочий орган:
1 и 2 – средняя и боковая секции;
3 - распылитель; 4 - растяжка.
Вентиляторный рабочий орган:
1 - лопасть вентилятора; 2 - диффузор;
3 - цилиндр; 4 - колпак; 5 - наконечник

7.

Кейс 4. Теоретический материал
5. Примеры современных опрыскивателей
Пример штангового опрыскивателя
Прицепной опрыскиватель UX Super производства Amazone (Германия)
Прицепной опрыскиватель UX Super с объёмом бака 4.200 л, 5.200 л, 6.200 л и 11.200 л отличается очень
комфортным управлением. Штанга Super-L2 и Super-L3 имеет ширину захвата от 21 до 40 м.
Благодаря опциям оснащения данный опрыскиватель гарантирует максимальную производительность.
Высокопроизводительный, самовсасывающий
мембранно-поршневой насос с минимальным
техническим обслуживанием с
производительностью 520 л/мин обеспечивает
высокую норму внесения ядохимиката.
Система активного ведения штанги ContourControl
предназначена для оптимального ведения штанги
по вертикали - SwingStop для активного гашения
горизонтальных колебаний
Системы циркуляции давления DUS или DUS pro
предназначены для непрерывной циркуляции
раствора.

8.

Кейс 4. Теоретический материал
5. Примеры современных опрыскивателей
Пример вентиляторного опрыскивателя
Навесные опрыскиватели «Инвар» производства «БДМ-Агро» (Краснодар)
Опрыскиватели «Инвар» предназначены для химической обработки кустарников и
садовых деревьев
Марка
машины
Объем
бака, л
Вентилятор,
об /мин
Инвар 200 С
200
620
Инвар 400 С
400
620
Инвар 600 С
600
720

9.

Кейс 4. Техническое обеспечение защиты растений
Практическая часть
План работы (по подгруппам)
1. Описание проблемной ситуации
2. Выбор машины для защиты растений
3. Выбор трактора
4. Выбор цифрового оборудования
5. Экономические расчеты для машин и оборудования для защиты растений
6. Создание презентации по кейсу 4
7. Доклад представителя подгруппы о результатах работы по кейсу 4
8. Обсуждение результатов работы по кейсу 4

10.

Кейс 4. Практическая часть
1. Описание проблемной ситуации
Одно их сельскохозяйственных предприятий Кузбасса запланировало произвести
яровую пшеницу на площади, рассчитанной в кейсе 1.
Необходимо:
Шаг 1. Выбрать оптимальную марку машины для защиты растений и рассчитать
требуемое количество машин с учетом агротехнических сроков (7 дней)
Шаг 2. Выбрать оптимальную марку трактора, агрегатируемого с выбранной
машиной для защиты растений
Шаг 3. Выбрать цифровое оборудование для установки на трактор и машину
Шаг 4. Выполнить экономические расчеты для выбранного технического обеспечения

11.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 1.1. Выбор оптимальной марки
машины для защиты растений
Главными критериям выбора машины для защиты растений являются:
1. Основные технические характеристики (производительность и др.)
2. Цена приобретения
3. Эксплуатационные расходы (ремонт, техобслуживание и т.п.)
4. Развитость дилерской сети

12.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 1.1. Выбор оптимальной марки
машины для защиты растений
Для принятой технологии возделывания зерновых культур с учетом внедрения технологий
точного земледелия с дифференцированным опрыскиванием выбираем современную
марку штангового опрыскивателя.
Для выбора оптимальной марки штангового опрыскивателя студентам необходимо
посетить сайты основных производителей данных машин:
1. Компания AMAZONE (Германия) www.amazone.ru
2. Компания KVERNELAND Group (международный концерн) https://ru.kverneland.com
3. Компания JOHN DEERE (США) https://www.deere.ru/ru
4. Компания KUHN (Франция) www.kuhn.ru
5. Компания HORSCH (Германия) https://www.horsch.com/ru
6. «Лидагропроммаш» (Беларусь) https://lidagro.by/
7. Ростсельмаш (Ростов-на-Дону) https://rostselmash.com

13.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 1.1. Выбор оптимальной марки
машины для защиты растений
На основе информации сайтов студенту необходимо оценить развитость дилерской сети
производителей (количество дилеров по областям Сибири) и заполнить сравнительную таблицу.
Следует отметить, что только у шести компаний есть дилеры в Сибирском регионе.
Поэтому выбираем машину только от этих компаний.
Пример заполненной сравнительной таблицы по дилерской сети
№
Производитель
1
Кverneland
2
JOHN DEERE
3
KUHN
4
HORSCH
5
«Лидагропроммаш»
Ростсельмаш
6
Кемеровская
область
Новосибирская
область
3
1
1
Томская
область
Омская
область
1
Алтайский
край
1
Красноярский
край
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

14.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 1.1. Выбор оптимальной марки
машины для защиты растений
На основе информации сайтов необходимо заполнить сравнительную таблицу
технико-экономических характеристик (ТЭХ).
Пример заполненной сравнительной таблицы ТЭХ
№
1
2
3
4
5
6
Марка
машины
Производитель
Производительность, га/ч
Ширина штанги, м
Объем бака, л
Трактор, л.с.
Цена машины
(условная), тыс.руб.
R740i
iXtrack T6
Leeb GS
JOHN DEERE
Kverneland
Group
33
33
6400
220
12000
HORSCH
RSM
TS-6200
Ростсельмаш
32
32
6000
270
13000
36
36
6200
250
8000
30
30
4000
200
11000
Вывод: выбираем штанговый прицепной опрыскиватель RSM ТS-6200
производства «Ростсельмаш»

15.

Кейс 4. Практическая часть
Штанговый прицепной опрыскиватель RSM ТS-6200
(выбран для проекта)
Опрыскиватель одинаково эффективен при
применении в технологиях как сплошного, так и
ленточного покрытия.
Возможный диапазон нормы внесения от 60 до
500 литров на гектар при скорости от 5 до 18
км/ч. Норма задается механизатором и
автоматически поддерживается на указанном
уровне вне зависимости от изменения скорости
движения.
Система автоматического контроля высоты
штанги позволяет максимально точно и
равномерно распределить рабочий раствор по
всей ширине захвата, дополнительно повышая
качество обработки растений.
Компьютер управления с GPS/ГЛОНАСС позволяет осуществлять автоматическое отключение/включение поливных
секций и 4 крайних форсунок слева и справа в случае перекрытия обработанных площадей, дополнительно повышая
качество обработки, с существенной экономией затрат.
Колея, регулируемая в диапазоне 1,8-2,25 м, дает возможность использовать опрыскиватель на любых культурах с
различными междурядьями (45/70/75/90 см).

16.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 1.2. Расчет требуемого количества машин
с учетом агротехнических сроков (7 дней)
Требуемое количество сеялок определяем по формуле
Кмаш = Sпол / (Пмаш ∙ Тсм ∙ Ксм), ед.
где Sпол – площадь полей, га (в нашем примере Sпол =1200 га)
Пмаш – производительность выбранной сельскохозяйственной машины, га/час
Тсм – длительность рабочей смены, час (принимаем Тсм = 10 час)
Ксм – количество смен, ед (принимаем Ксм = 4 ед)
Например, для заданных условий кейса расчет следующий:
Кмаш = 1200 га / (36 га/час ∙ 10 час ∙ 4 ед) = 0,83 ед.
Вывод: принимаем количество машин Кмаш = 1 ед.

17.

Кейс 3. Практическая часть
Шаг 2. Выбор оптимальной марки трактора
Главными критериям выбора трактора являются:
1. Основные технические характеристики (мощность и др.)
2. Цена приобретения
3. Эксплуатационные расходы (топливо, ремонт, техобслуживание и т.п.)
4. Развитость дилерской сети

18.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 2. Выбор оптимальной марки трактора
Для выбора оптимальной марки трактора, агрегатируемого с выбранным
опрыскивателем, студентам необходимо посетить сайты основных производителей
тракторов:
1. John Deere (США) https://www.deere.ru/ru
2. CLAAS (Германия)
https://www.claas.ru/
3. FENDT (компания AGCO)
https://www.agco-rm.ru/products/fendt/
4. CASE IH (компания CNH Industrial) https://www.caseih.com/apac/ru-mo/products/tractors
5. Петербургский тракторный завод https://kirovets-ptz.com
6. Ростсельмаш (Ростов-на-Дону) https://rostselmash.com
7. Минский тракторный завод http://www.belarus-tractor.com

19.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 2. Выбор оптимальной марки трактора
На основе информации сайтов студенту необходимо оценить развитость дилерской сети
производителей (количество дилеров по областям Сибири) и заполнить сравнительную
таблицу.
Пример заполненной сравнительной таблицы по дилерской сети
№ Производитель
1
JOHN DEERE
Кемеровска
я область
1
2
CLAAS
1
3
FENDT
4
CASE IH
5
Петербургский
тракторный з-д
Ростсельмаш
2
1
1
Минский
тракторный з-д
1
1
6
7
Новосибирская
область
1
1
Томская
область
1
Омская
область
1
Алтайский
край
1
Красноярский
край
1
2
3
5
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
3

20.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 2. Выбор оптимальной марки трактора
На основе информации сайтов необходимо заполнить сравнительную таблицу техникоэкономических характеристик (ТЭХ).
Пример заполненной сравнительной таблицы ТЭХ
№
1
Марка
трактора
Производитель
2
Мощность, л.с.
3
Расход топлива,
кг/час
Цена машины
(условная), тыс.руб.
4
8R 250
AXION 850
К-525
RSM 370
BELARUS-3022
John Deere
(США)
250
CLAAS
(Германия)
233
Петербургский
тракторный з-д
250
Ростсельмаш
345
Минский
тракторный з-д
303
50
46
42
54
55
14 000
14 000
7 000
10 000
9 000
Вывод: выбираем трактор К-525 производства Петербургского тракторного завода
Трактор можно приобрести через официального дилера – компанию «БизнесТрак»
( г. Кемерово, пр. Кузнецкий, 127/6. Сайт https://www.kmpk.ru )

21.

Кейс 4. Практическая часть
Трактор К-525 производства Петербургского тракторного завода
(выбран для проекта)
Трактор КИРОВЕЦ К-525 оснащен системами работы на основной и предпосевной обработке почвы, посеве, защите
растений, вспомогательных и транспортных работах. Современный российский экономичный дизель с электронным
впрыском (экологический стандарт STAGE IIIa). Мощная гидравлика рабочего оборудования, маятниковое
прицепное устройство, тягово-сцепное устройство, регулируемое по высоте (мультилифт), задняя и передняя
сельхознавеска, задний двухскоростной ВОМ обеспечивают агрегатирование с современными орудиями
Традиционная для КИРОВЦЕВ шарнирная рама обеспечивает наилучшую развесовку, тягу, высокую проходимость и
маневренность в самых сложных дорожных условиях. Имеет комплект сдваивания колес
Кабина имеет встроенный защитный каркас, двухместная, герметичная, с отоплением, вентиляцией и кондиционером.
Переключение передач с помощью джойстика. Рулевое управление через гидронасос.
Система управления нового поколения "КОМАНДПОСТ 2": джойстик управления КПП, кнопки управления EHR, навеской
и 4-я гидролиниями расположены на подлокотнике подрессоренного кресла.

22.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 3. Выбор цифрового оборудования
для установки на трактор и машину
Для выбора цифрового оборудования, устанавливаемого на трактор и машину,
студентам необходимо посетить сайты основных производителей оборудования и дилеров:
1. Trimble (США) https://agriculture.trimble.ru/
2. Amazone (Германия) https://amazone.ru/ru-ru/
3. Claas (Германия) https://www.claas.ru/produktsiya/easy-2018
4. John Deere (США) https://www.deere.ru/ru
5. Topcon (Япония) https://www.topcon.co.jp/positioning/products/product/agri/
6. TeeJet (США) https://www.teejet.com/ru/index.aspx
7. Raven Industries (США) https://ravenind.com/
8. Fendt (AGCO) https://www.fendt.com/ru/smart-farming/upravlenie-oborudovaniem
9. Агроман (Кемерово) https://agroman.org/
10. StavTrack (Кемерово) https://kemerovo.stavtrack.ru/

23.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 3. Выбор цифрового оборудования
для установки на трактор и машину
На трактор устанавливаем систему автоматического вождения
Trimble EZ-Pilot Pro, рассмотренную в кейсе 1.
Для дифференцированной обработки
жидкими ядохимикатами предлагаем
использовать Систему контроля
внесения материалов FieldIQ
от компании Trimble (США)
Данное оборудование может быть
приобретено через компанию
Агроман (Кемерово)

24.

Кейс 4. Практическая часть
Характеристика системы контроля внесения материалов
FieldIQ от компании Trimble
Система Trimble FieldIQ осуществляет одновременное управление нормами внесения
различных материалов, включая семена, гранулированные удобрения, жидкости и безводный
аммиак в различных комбинациях.
Экран TMX-2050 контролирует до 6 материалов, GFX-750 - до 4-х, GFX-350 - до 2-х.
Система способна работать по протоколу ISOBUS.
Управление дифференцированным внесением материалов может осуществляться при
помощи карт-предписаний или в режиме реального времени с использованием системы
GreenSeeker для более эффективного использования ядохимикатов.
Регистрация и картирование расхода жидковтои в режиме реального времени.
Регулирование дозы опрыскивания вручную или автоматически реализуется с помощью картпредписаний, созданных в программном обеспечении Farm Works Software или TABS.
Преобразование рекомендаций по внесению доз ядохимикатов в рабочие карты
дифференциального опрыскивания выполняется с помощью Connected FarmTM Advisor

25.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для
выбранного технического обеспечения
Общие затраты на опрыскивание:
Зопр = Зтр + Зтоп + Змаш + Зопл + Змат, руб/га
где
затраты на трактор (амортизация, техобслуживание и ремонт)
Зтр = Цтр / (Ттр ∙ Пмаш) , руб/га
затраты на топливо
Зтоп = Ртоп ∙ Цтоп / Пмаш , руб/га
затраты на сельскохозяйственную машину (опрыскиватель)
Змаш = Цмаш / (Тмаш ∙ Пмаш) , руб/га
затраты на оплату труда персонала (тракториста)
Зопл = Pчас / Пмаш , руб/га
затраты на вносимые материалы (жидкий ядохимикат)
Змат = Нмат ∙ Цмат , руб/га

26.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для
выбранного технического обеспечения
Исходные данные для укрупненного расчета затрат на посев
Цтр – цена трактора
Ттр – нормативный срок службы трактора, час
Пмаш – производительность сельскохозяйственной машины, га/час.
Ртоп – расход топлива, кг/час
Цтоп – цена топлива, руб/кг
Цмаш – цена машины (опрыскиватель), руб
Тмаш – нормативный срок службы машины, час
Рчас – суммарные расходы на оплату труда персонала, руб/час
Нмат – средняя норма расхода материалов (жидкий ядохимикат), кг/га
Цмат – цена жидкого ядохимиката, руб/кг

27.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для выбранного
технического обеспечения
Для заданных условий расчет затрат на опрыскивание:
затраты на трактор (амортизация, техобслуживание и ремонт)
Зтр = Цтр / (Ттр ∙ Пмаш) , руб/га
Зтр = 7 000 000 руб / (20 000 час ∙ 36 га/час) = 10 руб/га
затраты на топливо
Зтоп = Ртоп ∙ Цтоп / Пмаш , руб/га
Зтоп = 42 кг/час ∙ 58 руб/кг / 36 га/час = 68 руб/га
затраты на сельскохозяйственную машину (опрыскиватель)
Змаш = Цмаш / (Тмаш ∙ Пмаш) , руб/га
Змаш = 8 000 000 руб / (10 000 ∙ 36 га/час) = 22 руб/га

28.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для
выбранного технического обеспечения
Продолжение расчета затрат на опрыскивание:
затраты на оплату труда персонала (тракториста)
Зопл = Pчас / Пмаш , руб/га
Зопл = 300 руб/час / 36 га/час = 8 руб/га
затраты на материалы (жидкий ядохимикат)
Змат = Нмат ∙ Цмат , руб/га
Змат = 50 кг/га ∙ 8 руб/кг = 400 руб/га
Общие затраты на опрыскивание:
Зопр = Зтр + Зтоп + Змаш + Зопл + Змат, руб/га
Зопр = 10 + 68 + 22 + 8 + 400 = 508 руб/га

29.

Кейс 4. Практическая часть
Шаг 4. Экономические расчеты для
выбранного технического обеспечения
Экономический эффект от использования выбранного цифрового
оборудования (системы автоматического вождения и системы
дифференцированного внесения материалов) при опрыскивании
Эопр = Цмат ∙ (Но - Нмат) + Зпос ∙ (Sо - Sсав) / Sмаш , руб/га
где
Но – средняя норма расхода материала (жидкого ядохимиката) без
использования системы дифференцированного внесения ядохимикатов, кг/га
Sо – ширина зоны перекрытия при движении трактора без САВ, м
Sсав – ширина зоны перекрытия при движении трактора с САВ, м
Sмаш – ширина захвата опрыскивателя, м
Для заданных условий кейса расчет следующий:
Эопр = 8 руб/кг ∙ (65 кг/га – 50 кг/га) + 408 руб/га ∙ (0,4 м – 0,1 м) / 36 м =
= 120 руб/га + 4 руб/га = 124 руб/га

30.

Кейс 4.
Техническое обеспечение защиты растений
По результатам выполнения данного кейса подгруппе студентов необходимо
создать презентацию и представитель подгруппы должен сделать доклад.
После доклада проводится обсуждение результатов работы и даются
предложения по возможной доработке.
Кейс завершен