Внешний фактор: форма и содержание

В прошлых статьях мы рассмотрели влияние уклонов, количества разворотов и длины гона на экономику процесса обработки почвы. В этот раз наш интерес заключается во влиянии формы поля на производительность и удельный расход топлива, на те два столпа, две проблемы, вокруг которых вращается агробизнес в поисках золотой середины. Но в этот раз мы не ограничимся простым умо-зрительно-оценочным методом, а вспомним о существующих методах статистического анализа. Ну, и как всегда в сельском хозяйстве, без упрощений и допущений нам не обойтись, а в остальном нам поможет платформа КИРОВЕЦ-АГРОМОНИТОР.
Итак, сначала "подготовим" наши поля. В качестве оценочного варианта выбрана группа рядом расположенных полей, на которых работает один и тот же трактор с одним и тем же орудием. Мы не знаем, какое это орудие (с большой долей вероятности, судя по расходу топлива и скорости, это предпосевной культиватор), но для нас это несущественно, а важно то, что трактор работает с одной и той же скоростью, на одной и той же операции, на одних и тех же почвах, а весь процесс обработки занял сжатый трехдневный период. Поэтому мы можем пренебречь структурой и свойствами почвы, ее влажностью, и будем считать, что работа велась в однотипных условиях, продольным челночным ходом, преимущественно с круговыми разворотами в конце гона. Разница в этих полях заключается лишь в их различной площади и конфигурации, и сейчас для нас это важно.
Довольно показательная группа полей, в которой присутствуют вытянутые поля правильной формы, более прямоугольные, "компактные" поля и поля с формой, описать которую довольно сложно, только если не сказать, что "поле имеет неровные границы". Для удобства анализа поля пронумерованы.
Попытаемся как-то классифицировать эти поля, применяя нашего старого помощника, а именно "умо-зрительно-оценочный" метод:
- По количеству ровных сторон:
- 1 ровная сторона – поле № 10;
- 2 ровные стороны – поля № 1, 4, 9;
- 3 ровные стороны – поле № 5;
- 4 ровные стороны – поля № 2, 3, 6, 7, 8;
- По форме (вытянутое или компактное):
- Вытянутые поля – № 5, 6, 7, 8, 9;
- Компактные поля – 1, 2, 3, 4, 10, 11.
Теперь осталось собрать данные по каждому полю и свести все в таблицу:
| № поля | По форме | Кол-во ровных сторон | Площадь, га | Периметр, м | Кол-во разворотов | Ср. рабочая скорость, км/ч | Производи-
тельность, га/час | Уд. расх. топлива, л/га |
| 1 | Компакт. | 2 | 33 | 2766 | 67 | 12,6 | 11,4 | 4,6 |
| 2 | Компакт. | 4 | 40 | 2710 | 57 | 12,6 | 10,8 | 5,2 |
| 3 | Компакт. | 4 | 71 | 3480 | 94 | 12,4 | 12,2 | 4,7 |
| 4 | Компакт. | 2 | 17 | 2125 | 50 | 12,5 | 10,6 | 4,8 |
| 5 | Вытянут. | 3 | 32 | 4435 | 22 | 12,9 | 12,3 | 4,6 |
| 6 | Вытянут. | 4 | 81 | 4840 | 34 | 12,9 | 14 | 3,9 |
| 7 | Вытянут. | 4 | 64 | 4700 | 27 | 13 | 13,6 | 4,2 |
| 8 | Вытянут. | 4 | 59 | 4520 | 31 | 13,1 | 14,4 | 3,9 |
| 9 | Вытянут. | 2 | 24 | 3470 | 26 | 12,5 | 10,9 | 5,6 |
| 10 | Компакт. | 1 | 21 | 2340 | 28 | 11,8 | 10,5 | 5,1 |
| 11 | Компакт. | 2 | 32 | 2650 | 60 | 12 | 9,4 | 5,7 |
Уже визуально видно, что на вытянутых полях прямоугольной формы производительность комплекса наивысшая с минимальным расходом топлива (это поля № 6, 7, и 8). Но это было предсказуемо. Нам же интересно, насколько каждый параметр в таблице влияет на значения производительности и расхода топлива. Для этого проведем корреляционный анализ и рассмотрим влияние каждой переменной в графическом виде (построим диаграммы рассеяния) условившись, что они (переменные) подчиняются закону нормального распределения. С левой стороны будем располагать диаграммы производительности, с правой – удельного расхода топлива (далее – УРТ).


Диаграммы влияния количества ровных сторон поля на производительность и УРТ. Уровень корреляции можно оценить как средний. Увеличение производительности комплекса и снижение УРТ при увеличении количества ровных полей может достичь 55…60%.


Касательно вытянутости полей с ростом длины гона производительность может вырасти до 60% при среднем значении корреляции, примерно на столько же падает значение УРТ, при этом зависимость можно оценить как слабую (далее поймем, почему).


Зависимость производительности комплекса и УРТ от площади поля средняя,… и во многом похожа на предыдущую. Скорее, эти данные лучше не воспринимать как истину, так как в нашем случае поля с наибольшей площадью имеют большую длину гона.


Что касается зависимости от периметра поля, то здесь мы наблюдаем высокое значение корреляции в части производительности комплекса, и среднюю по УРТ. Объясняется это тем, что поле с большим периметром характеризуется большой вытянутостью фигуры, что, в свою очередь, "тянет" за собой увеличение длины гона.


А вот количество разворотов в нашем конкретном случае слабо влияет на производительность и УРТ (это подтверждается цифрами, указанными в предыдущей статье). Именно по этой причине вышеуказанные корреляции от длины гона и площади поля показали слабую зависимость.


Средняя рабочая скорость имеет высокое влияние на наши конечные показатели, и здесь мы не открыли Америку. Пусть вариативность скорости в нашем случае небольшая, в пределах 11,8…13,1 км/ч, но влияет на прирост производительности и снижение УРТ весьма значительно, "улучшая" их почти до 65%. Здесь следует отметить, что, судя по некоторым признакам, трактор с этим орудием имел некоторый запас по мощности, уверенно проходя тяжелые участки. Поэтому тут можно порекомендовать пользователю выбрать орудие с чуть большей рабочей шириной, тогда УРТ, вероятно, снизится еще сильнее, а производительность вырастет.
Итак, пора подвести итоги. Уточним, что приведенные результаты не являются абсолютной истиной, т.к. в статье рассматривался вполне конкретный случай. Вариативность форм и площадей полей в РФ весьма велика, и поэтому собрать значимую статистику невозможно. Но сделать некоторые выводы мы все-таки сможем:
- Экономика процесса почвообработки наиболее зависима от скорости (и, дополню – ширины захвата орудия). Необходимо выбирать орудие с запасом по мощности трактора для прохождения трудных участков. Это наиважнейший момент, от которого зависит производительность и УРТ, причем как мы видим, при правильном подборе орудия можно "улучшить" процесс до 60% по обоим показателям. В тракторах КИРОВЕЦ имеется возможность контроля загрузки двигателя, и в идеале, при нормальных условиях, она должна находиться в пределах 65…80%. Об этом мы писали, например, в этой статье.
- Количество разворотов оказывает слабое влияние на экономику процесса, хотя и этим параметром не стоит пренебрегать.
- Наиболее "экономичными" полями можно считать поля правильной, прямоугольной или трапецеидальной формы. Поля неправильной формы с тремя или двумя ровными сторонами идут следующими в ранге "экономичности", и замыкают список небольшие поля с одной ровной стороной или вообще сложной формы.
- Вытянутые в длину поля (даже поля сложной формы) с длинными гонами предпочтительнее небольших "компактных" полей.
В нашем же конкретном случае разница между наиболее правильным и наиболее неправильным полем составляет 24% по производительности и 19% по УРТ. Цифры достаточно большие.
Можно ли как-то изменить ситуацию в лучшую сторону? В некоторых случаях, да. Например, объединение полей с переносом грунтовых полевых дорог иногда возможна, это позволит увеличить длину гона. Возможно выведение сложносконфигурированных полей под сенокосы, или переход на этих полях к земледелию с минимальной или нулевой обработкой почвы. В любом случае подобные подходы окупятся, и, возможно, это станет тем золотым ключиком к усилению экономической устойчивости предприятия за счет снижения себестоимости растениеводства.
Трактор КИРОВЕЦ способен выполнять задачи на любых полях, но применяйте его правильно, получая максимальный экономический эффект.
Михайленко Павел
pavel.mihaylenko@sptz.kzgroup.ru

