46. Влияние механического состава почв на величину удельного сопротивления, кг/см2

Тип почв

Удельное сопротивление плугов

Среднее удельное сопро­тивление

Песчаные 0,25-0,30 0,28

Супесчаные 0,30-0,45 0,37

Легкосуглинистые 0,45—0,55 0,50

Суглинистые 0,55-0,65 0,60

Тяжелосуглинистые 0,65—0,80 0,72

Глинистые 0,80-0,95 0,88

Так, выработка тракторов К-700, К-701 на пахоте с плугом ПН-8-35 со стандартными корпусами при длине гона свыше 1000 м составляет при глубине вспашки 20—22 см на легкосугли­нистых почвах 11,7 га в смену при рабочей скорости 6,73 км/ч и коэффициенте загрузки трактора по тяговой мощности 0,74. На тяжелосуглинистых почвах производительность падает до 8,9 га в смену, рабочая скорость —до 5,82 км/ч, а коэффициент загрузки трактора по тяговой мощности увеличивается до 0,93, что приво­дит к повышению расхода топлива с 15,4 кг на 1 га в первом слу­чае до 21,6 кг на 1 га во втором. Кроме того, из-за роста тягового усилия число стандартных корпусов плуга на тяжелых почвах со­кращается с 8 до 7.

По данным В. Я. Заплетина, включение в одно поле (обраба­тываемый участок) почв с различным механическим составом (а следовательно, и с различным удельным сопротивлением) созда­ет неодинаковые условия для работы тракторных агрегатов на отдельных его частях. Поскольку обычно обработка ведется по всему полю в целом, комплектование агрегата производится с учетом возможности его работы на почвах с более высоким удельным сопротивлением, что, естественно, снижает произво­дительность на той части поля, где удельное сопротивление почв меньше. Возможное маневрирование передачами трактора дает некоторый эффект, однако не компенсирует общее снижение производительности. Поэтому повышение коэффициента ис-

240

пользования тягового усилия трактора в агрегате (отношение тя­гового сопротивления агрегата к тяговому усилию трактора) мо­жет быть осуществлено путем правильного размещения полей и отдельно обрабатываемых участков, а также путем наиболее ра­ционального расположения загонок.

С этой целью поля севооборота следует проектировать из аг­ротехнически однородных участков с мало отличающимися ди­намическими свойствами почв. Если другие условия не позволя­ют это сделать, необходимо в пределах полей выделять рабочие участки с таким расчетом, чтобы тракторные агрегаты могли об­рабатывать эти земли с минимальными потерями отдельно от ос­тальной части поля. Такое решение, как правило, хорошо увязы-иается с возможностью проведения дифференцированной обра­ботки в соответствии с механическим составом и другими при­родными особенностями почв данного поля.

Исследовав данный вопрос, В. Я. Заплетин предложил ис­пользовать для оценки влияния удельного сопротивления почв па производительность тракторных агрегатов производственную функцию степенного вида

ще у — снижение производительности тракторных агрегатов на пахоте по сравне­нию с эталонными условиями, %; х — удельное сопротивление почв сверх норма­тивного уровня (30 кг/см²).

Обработав имевшиеся данные, В. Я. Заплетин получил следу­ющую производственную функцию:

у = 0,027х² при 10<х<40.

Например, при х= 10 (удельное сопротивление почвы 0,40 кг/см²), расчетное значение снижения производительности гоставит: у = 2,7%. При плотности тракторных работ «2 = 4 га ус-ионной пахоты и нормативной стоимости 1 усл. га ^= 4,5 руб. уве-пимение стоимости вспашки полей, состоящих из почв с разными динамическими свойствами, в расчете на 1 га пашни составит:

у = 0,027[(100х! - 30)² - (100х₂ - 30)²] 08,

,\ на всю площадь с наиболее низким удельным сопротивлени­ем (Р):

у = 0,027[(100х, - 30)² - (100х₂ - 30)²] 08Р.

Скажем, если общая площадь поля составляет 100 га, земли ц|'| кого механического состава занимают 80 га (х = 0,1), а земли оомее тяжелого механического состава — 20 га (х = 0,2), то общий

241

рост затрат (связанный с тем, что агрегат будет комплектоваться с учетом обработки более тяжелых по механическому составу почв) на землях с легким механическим составом будет равен:

у = 0,027 • 4 • 4,5 • 80[(20)² - (10)²] = 11 664 - 12 тыс. руб.

13.4. ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ПОЛЕЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС

Создание системы защитных лесополос предусматривается во многих проектах землеустройства с целью снижения ущерба от засухи, водной и ветровой эрозии, повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Учитываются также прирост дре­весины, возможность сбора плодов, ягод, грибов, заготовки се­мян для новых лесопосадок.

Экономическая эффективность лесных полос зависит от мно­гих факторов, основные из которых — их высота, конструкция, размер межполосного пространства, расположение относительно вредоносных суховейных ветров, пыльных бурь и склонов. Дей­ствие указанных факторов изменяется в зависимости от почвен-но-климатических условий, а также уровня агротехники. Воз­можны также отрицательные последствия — теневое угнетение посевов на землях, непосредственно примыкающих к лесополо­сам, недобор сельскохозяйственной продукции из-за отвода пло­щадей под них, большие затраты на их выращивание, дополни­тельные потери на холостые повороты тракторных агрегатов, производственные затраты на сбор, обработку и транспортиров­ку дополнительной продукции и некоторые другие.

Экономическая эффективность лесополос определяется сро­ком окупаемости капиталовложений, затрачиваемых на их созда­ние. Проще всего рассчитать его путем деления капитальных зат­рат на ежегодный прирост чистого дохода, определенный с уче­том положительного и отрицательного влияния лесополос.

При этом в первые годы обычно неизбежны убытки, а поло­жительное влияние лесополос ощутимо сказывается лишь впос­ледствии. В конечном счете прибыль начинает расти, приближа­ясь к некоторому постоянному значению, и затем фиксируется на этом уровне.

Скорость роста прибыли пропорциональна разности между текущим ее значением и асимптотой (предельным значением). Сначала прибыль возрастает быстро, так как утраченный доход с площади, занятой лесополосой, необходимой для защиты 1 га, быстро уменьшается в связи с ее ростом в высоту, но, по мере того как достигается расчетная высота лесополосы, уменьшается и скорость роста чистого дохода.

Специальное исследование показало, что такая закономер-

242

пость может быть описана дифференциальным уравнением

-~-=а₂(а₀-у), ах

где у — чистый доход от агроклиматического воздействия полезащитных лесопо­лос; х — высота или возраст лесополосы (что равнозначно, так как эти показатели находятся между собой в функциональной связи); а₀ — максимальное значение чи­стого дохода, получаемого за счет агроклиматического воздействия лесополос в расчете на 1 га защищаемой площади (данное значение выступает в виде асимпто­ты — ограничивающей линии, к которой стремится величина х); а₂ — расчетный коэффициент уравнения, определяющий темп изменения чистого дохода.

Приведенное уравнение показывает, что скорость роста чис­того дохода пропорциональна разности между его максимальным и текущим значением. Интегрируя его, получим:

\ -\а₂ах; -\п(а$-у)=а₂х+а1,

а₀-у

где й| — постоянная величина, характеризующая сумму прироста чистого дохода в шиисимости от высоты и возраста лесополосы.

Переходя к десятичным логарифмам, получим окончательное уравнение для чистого дохода:

у=о₀-о_г10~^й2Х.

В землеустроительной литературе данное выражение назы­вается уравнением асимптотического роста (В. Я. Заплетин, I?. П. Подтележников. Производственные функции и их приме­нение в землеустройстве / Учебное пособие. — Воронежский СХИ, 1981.-С. 54).

Рассмотрим конкретный пример. Предел, к которому стре­мится у, для условий центрально-черноземных областей может пить принят равным (по данным В. Я. Заплетина) 30 усл. ед. ("0 = 30). Значение а_х представляет собой потерянный чистый до­ход при х = 0 (то есть при отсутствии лесополосы). Очевидно, что потерянный чистый доход стремится в этом случае к предельной

пеличине, то есть -30=30-^-10""⁰²'⁰, откуда а_х = 60.

Значение коэффициента а₂ рассчитывается по формулам

_/1ео₀-1е</

а₂=—± '-; с1=а₀-у,

п

где и — число рядов или количество значений х.

243

Для вычисления значений коэффициента а₂ строится вспомо­гательная таблица (табл. 47).