Упорядкування території польових сівозмін

Безпосереднє вирішення питань впорядкування території сівозмін доцільно починати з визначення кiлькостi полів, якi можна розмістити на кожному окремому масиві ріллі сiвозмiни з урахуванням того, що частина площі цього масиву буде зайнята польовими шляхами і лісосмугами. При цьому слід керуватися валовим середнім розміром поля сівозміни (з урахуванням площ лісосмуг, шляхів й інших вкраплених контурів), який орієнтовно був визначений при організації сівозмін. Однак вирішуючи це питання, не слід допускати надмірного подрібнення полів за рахунок невеликих за площею прирізок і відрізок з метою забезпечення абсолютної рівновеликості полів, відхилення чистої площі конкретного поля від середнього його розміру цілком виправдане і навіть доцільне, про що більш детальніше буде сказано нижче.

З урахуванням рельєфу, напряму шкідливих вітрів, існуючих елементів ситуації, змін у положенні яких проектом не передбачається, а також інших факторів, що впливають на характер проектних рішень, намічається загальна схема розміщення полів, найвигідніша з екологічної й економічної точок зору. На основі такої схеми уточнюється і деталізується розміщення усіх взаємозалежних елементів з урахуванням вiдповiдних вимог. Уточнення проектних рішень полягає в їх послідовному поліпшенні й остаточному визначенні положення меж взаємозалежних елементів проекту. При деталізації проектних рішень встановлюють найбільш доцільнi в даних умовах технічні показники всіх елементів проекту (ширина лісосмуг i доріг, їх площі; нумерація, попередні i чисті площі полів і робочих ділянок тощо).

При розміщенні полів сівозмін слiд дотримуватися виконання вимог щодо екологічної й економічної доцільності, форми, компактності, розмiрiв і співвідношення сторін полiв, їх орієнтування вiдносно напряму шкідливих вітрів, рельєфу, існуючих елементів ситуації, рівноякісності грунтiв тощо.

Форма полів повинна бути зручною для їх механізованого обробітку, що забезпечується проектуванням їх у формі прямокутників або трапецій з паралельними довгими сторонами. Менш бажаною формою полів є паралелограм і косокутна трапеція. Просторові й інші умови конкретного орного масиву можуть обумовити необхідність в проектуванні складних і тому незручних для механізованого обробiтку полiв у формi трикутників, многокутників і складних фігур з криволінійними межами. Однак завжди слiд прагнути до мінімуму таких полів і окремо оброблюваних ділянок в них.

З метою дотримання вимог щодо компактності, поля сівозмін, коли це можливо, проектуються у вигляді однієї ділянки. Якщо ж конкретні умови масиву, де проектуються поля, не дозволяють запроектувати їх у виглядi однієї ділянки, у цьому випадку окремі ділянки поля необхідно розмiщувати суміжно, по відношенню один до одного на мінімальній відстані, що буде забезпечувати бiльшу компактність поля.

Розмiри і співвідношення сторін полів, що визначають довжини гонів машинно-тракторних агрегатів при роботі їх на полях сівозмін, варто забезпечувати оптимальними або в максимальнiй ступені наближеними до оптимальних.

Рівноякісність полів забезпечується проектуванням їх однорідними за ґрунтовим покривом, розташуванням на однакових елементах рельєфу і схилах однієї експозиції.

Якщо поля проектуються у вигляді декількох ділянок, то наведені вище вимоги щодо форми, розмірів і співвідношення сторін, рівноякісності за ґрунтовим покривом відносяться не до поля в цілому, а до кожної його ділянки окремо. У цьому випадку саме ділянка, а не поле в цілому, є конкретним робочим місцем машинно-тракторних агрегатiв.

Вимоги щодо рівновеликості полів обумовленi необхідністю забезпечення щорічної сталості площ посiву сiльськогосподарських культур, рiвномiрного виходу валової продукцiї окремих культур за роками ротації сiвозмiни, однакового обсягу польових i транспортних робiт тощо. Однак запроектувати абсолютно рівновеликi за площею поля можливо лише в тому випадку, коли орні землі сівозміни являють собою цільний масив. При великій розчленованості орних земель балками, ярами, дорогами, лісосмугами тощо запроектувати рівновеликі поля без прирізок або відрізок не завжди можливо. Щоб уникнути дрiбних i незручних за площею дорiзувань до полiв і забезпечити тим самим кращі просторовi умови полів (робочих ділянок) у виглядi цільних і компактних масивів, допускаться деякi обґрунтовані вiдхилення у величинi їх площ.

Відхилення окремих площ полів від середнього розміру поля сiвозмiни можливе в межах до 10 %, а за більш складних умов – до 12-15 %. В розрiзi окремих сівозмін ці вiдхилення складають: польовi – 10-15%; спецiальнi – 5%; кормовi – 15%; грунтозахиснi - 20%.

Зважаючи на усі вище перелічені вимоги до розміщення робочих ділянок полів сівозміни, на території ФГ «Мрія» були запроектовані робочі ділянки польової сівозміни. Виходячи із розрахунків проведених у 4 розділі курсового проекту, середній розмір поля (валовий) польової сівозміни становить 153,01 га, враховуючи розмір допустимого відхилення , розмір запроектованих полів може коливатися від 130,06 га до 175,96 га. Обробка полів проводитиметься поперек схилу, довгі сторони полів запроектовано паралельно горизонталям. Переважне співвідношення сторін – 1:4, 1:5. Більшість полів мають прямокутну форму, зустрічається трапецієвидна форма робочих ділянок, але в цілому поля не мають дрібних дорізок, а робочі ділянки розташовані близько одна до одної, що сприятиме зменшенню транспортних затрат та полегшенню процесу обробки.

Наступним етапом після остаточного уточнення розміщення робочих ділянок полів польової сівозміни є розміщення полезахисних лісосмуг та польових шляхів.

Розміщення лісосмуг виконується у відповідності з діючими нормативними вказівками по проектуванню захисних лісових насаджень.

В умовах рівнинної місцевості (ухил 1°-3°), полезахисні лісосмуги проектуються по межам полів та робочих ділянок. Уся територія ФГ «Мрія» розміщена в зоні крутості 0-1⁰, тому наступним етапом проектування є вирішення питання правильного розміщення лісосмуг по межам полів та робочих ділянок.

Поздовжні (основні) лісосмуги, що розміщуються вздовж довгих сторін поля, проектуються перпендикулярно напрямку сумарного (результуючого) вектору, який графічно характеризує сукупний напрямок шкідливих вітрів.

За даними повторюваності шкідливих вітрів (таблиця 28) послідовно будуються вектори, які графічно характеризують повторюваність вітрів протилежних напрямків (Пн+Пд, ПнС+ПдЗ, С+З, ПнЗ+ПдС).

Таблиця 28

Повторюваність суховійних вітрів різних напрямів, %

Рис.1. Оптимальний напрям проектних лісосмуг.

Аналізуючи рисунокбачимо, що відповідно до напрямку суховійних вітрів на території господарства, для досягнення максимального ефекту у захисті полів від вітрової ерозії та інших несприятливих екологічних факторів, полезахисні лісосмуги доцільно проектувати у напрямку північ-південь або з незначним відхилення у північно-західному – південно-східному напрямку. Проте, слід пам’ятати, що залежно від напряму меж масивів орних земель, розташування профільованих шляхів, іноді допускається відхилення у розміщенні лісосмуг від оптимального напряму на 30⁰, щоб забезпечити правильну форму полів і ділянок, що проектуються. При проектуванні на території ФГ «Мрія» полезахисних лісосмуг оптимальний напрям витримано.

Розміщення лісосмуг і польових шляхів слід погоджувати не тільки з межами полів (робочих ділянок), а також i між собою. Розміщення лісосмуг проводиться відповідно до чинних інструктивних і нормативних вказівок з проектування і вирощування захисних лісових насаджень.

В умовах рівнинної місцевості (ухили до 1^о-2^о), залежно від ступеня прояву водної ерозії, механічного складу ґрунтів) полезахисні лісосмуги проектують по межах полів і посеред них, якщо площі полів великі, а розміщених по межах полів лісосмуг недостатньо для захисту всієї площі поля. Поздовжні лісосмуги, які розміщені уздовж довгих сторін поля, проектують перпендикулярно сумарному (результуючому) вектору, що графічно характеризує сукупний напрям суховійних i інших шкідливих вітрів.

Відстань між поздовжніми лiсосмугами має забезпечувати захист усієї площі поля. Оскiльки цілком задовiльний захист прилеглої до лiсосмуги площi забезпечується на вiдстанi, що дорiвнює приблизно 25 – 30 – разовiй висотi дерев, то такi вiдстанi i рекомендують дотримуватися при розміщенні поздовжніх лiсосмуг. Однак з метою узгодженого розміщення лiсосмуг i полів сівозмін iнодi допускають значне збільшення цієї вiдстанi (до 40-разової висоти насаджень i навiть бiльше).

Кращими захисними властивостями вiдзначаються вiтропрониклi лiсосмуги, дерева яких мають ажурнi крони i якi добре продуваються знизу. Для лiсостепових районiв рекомендуються 2-3-рядні смуги шириною вiд 5-6 до 7,5-9 м залежно вiд ширини мiжрядь (2,5 або 3 м). Для степових районів, де й розміщене дане господарство, рекомендується проектувати 4-5-рядкові лісосмуги, шириною 10,0-12,5 м з відстанню між деревами в рядках 2,5-3,0 м, тому для захисту полів від ерозії на території сівозмін запроектовано 12 м полезахисні лісосмуги, при оцінці варіантів розміщення лісосмуг, ширина прийнята – 9 м.

В умовах складного рельєфу лісосмуги (привододiльнi і водорегулюючі) служать для затримки поверхневого стоку, кращого зволоження схилів і запобігання водній ерозії ґрунтів. Тому на еродованих схилах крутістю більш 1^о (на північних схилах більш 2^о) лісосмуги слiд розміщувати поперек схилів. Відстані між водорегулюючими лісосмугами не повинні перевищувати: на вилужених, типових, звичайних і південних чорноземах – 400 м; на сірих лісових ґрунтах і опідзолених чорноземах – 350 м; на темно-каштанових ґрунтах – 300м.

На більшій частині території України має місце одночасний прояв як шкідливих вітрів (суховіїв, пилових бур, заметiльних вiтрiв), так і процесiв водної ерозії грунтiв. Оскiльки панiвний напрям шкідливих вітрів, як правило, різко не виражений, а водна ерозія проявляється і на пологих (особливо довгих) схилах, основним фактором, що ураховується при розміщенні лісосмуг, є рельєф.

Різноманітність факторів, які доводиться ураховувати при впорядкуванні території сівозмін, викликає необхідність розгляду й оцінки варіантів проектних рішень для вибору кращого з них, тому з цією метою, у процесі виконання курсового проекту на виділеному масиві ріллі було запроектовано два різні варіанти проектного рішення розміщення лісосмуг та виконана їх оцінка. Можливі проектні рішення (варіанти) наочно ілюструє додаток 13, аналізуючи який бачимо, що у першому варіанті розміщення лісосмуг витримано рекомендації щодо їх оптимального напрямку розміщення, у другому випадку одна лісосмуга відповідає рекомендаціям, інша ж – ні, але, як варіант, має право на життя і може бути розкритикована лише після детального, науково-обгрунтованого аналізу обох варіантів.

Тобто, для вибору кращого проектного рішення необхідно визначити узагальнюючий економічний ефект за єдиним критерієм на основі оцінки позитивних і негативних сторін кожного з розглянутих варіантів, що характеризуються конкретними економічними показниками. Економічні показники, використані для сукупного аналізу проектних рішень, можна звести в наступні групи: капітальні витрати, щорічні витрати, вартість додаткової продукції.

Капітальні витрати на створення лісосмуг (К_І, К_ІІ) обчислюються як добуток площі запроектованих лісосмуг за варіантами (Р_ІЛ, Р_ІІЛ,) на вартість створення 1 га лісосмуги:

Щорічні витрати в розглянутих варіантах будуть включати:

§ втрати доходу з площі, зайнятої лісосмугами і дорогами;

§ втрати на холості заїзди і повороти машинно-тракторних агрегатiв при роботі їх у межах конкретних робочих ділянок;

§ витрати на перевезення додаткової продукції;

§ амортизаційні відрахування від капітальних витрат на створення лісосмуг.

Розглянемо детально визначення кожного з показників цієї групи за варіантами проектних рішень:

1) Втрати доходу (d_І, d_ІІ), з площі зайнятої лісосмугами (Р_ІЛ, P_ІІЛ), польовими шляхами (P_ІД, P_ІІД) за варіантами визначаються за формулою:

де а – кількість продукції зернових культур, яка могла б бути отримана з площі до проектування лісосмуг і польових шляхів;

N – вартість одиниці продукції рослинництва (зернових культур), грн;

Е – вартість насіння і інших корисних робіт, які були б виконані на площі ріллі до проектування лісосмуг і шляхів, грн.

Для різних варіантів нашого проекту ці витрати становитимуть відповідно:

2) Втрати на холості заїзди і повороти (Х_І, Х_ІІ, Х_ІІІ….Х_n) визначаються за допомогою спеціальних графікiв по кожній робочій ділянці з наступним обчисленням загальних втрат за варіантами:

де Р₁, Р₂ – площі робочих ділянок (га), Х₁, Х₂ – відповідні коефіцієнти за графіком. За варіантами проекту величина втрат становитиме:

3) Витрати на перевезення додаткової продукції, одержаної з захищеної площі ріллі (С_І, С_ІІ), визначаються як добуток обсягу продукцiї (Q_І, Q_ІІ) на вартiсть перевезення 1 тонни вантажу з урахуванням середньої відстанi. У наведених розрахунках середня відстань перевезення вантажів становить 4,4 км за першим і 2,2 км – за другим варіантами.

4) Значення щорічних витрат (амортизаційні відрахування А_І, А_ІІ) визначаються за відповідними нормативами відрахувань від капітальних витрат К_І і К_ІІ (у нашому випадку вони складають 6%):

Для отримання вартості додаткової продукції необхідно визначити площу ріллі, що захищається лісосмугами в кожному з варiантiв проектних рiшень, ураховуючи при цьому коефіцієнти захисного впливу лісосмуг. У розрахунках використовуються дані про повторюваність шкідливих вітрів різних напрямів, наведені у табл.28. Ураховуючи кути підходу до лісосмуги вітрів протилежних напрямів, що визначаються шляхом безпосереднього вимірювання, формується таблиця 29.

Таблиця 29

Розрахунок середньозважених коефіцієнтів захисного впливу лісосмуг

№ п/п	Напрям вітрів	Повторюваність V0, %	Номери лісосмуг
(І) Пн-Пд	(ІІ) Сх-Зх	(ІІI)ПдСх-ПнЗх
	Пн+Пд (5+15)			0,2	4,2		0,2	4,2		0,98	20,58
	ПнСх+ПдЗх (10+5)			0,87	20,01		0,87	20,01		0,6	13,80
	Сх+Зх (25+5)			0,98	27,44		0,98	27,44		0,2	5,60
	ПдСх+ПнЗх (30+5)			0,5			0,5			0,82	22,98
	Разом				65,65			65,65			62,94
	Середньозважений коефіцієнт,				0,65			0,65			0,63

У дану таблицю заносяться значення кутів підходу і коефіцієнтів захисного впливу лісосмуг, що вiдповiдають їм. Перемноживши сумарні відсотки повторюваності вітрів протилежних напрямів на відповідні коефіцієнти захисного впливу конкретної лісосмуги, знаходять добуток (ѴКα) відносно вітрів даного напряму. Підсумувавши ці добутки за чотирма напрямами і розділивши отриману суму на 100, одержують середньозважене значення коефіцієнта захисного впливу у кожному з напрямів лісосмуг.

Як зазначалося вище, ширина захисного впливу лісосмуги на рiвниннiй місцевості дорівнює приблизно 25-30 - разовій висоті дерев. Тоді з урахуванням середньозваженого коефіцієнта ця відстань буде складати (25-30)НК. Висота дерев Н у розрахунках приймається, виходячи з лісорослинних умов конкретної природної зони, порід дерев у лісосмузі тощо (у нашому випадку висота лісосмуг становить 15м). Ширина захищеного простору (С) за варіантами розміщення лісосмуг становить

Перемноживши довжини лісосмуг на відповідну ширину впливу лiсосмуг за кожним з варiантiв, одержують загальну площу, що захищається. Використовуючи вихідні дані варіантів проектних рiшень з розміщення лiсосмуг i результати наведених вище обчислень, площа простору, що захищається лiсосмугами (S_І, S_ІІ), становитиме:

Якщо вважати, що на захищеній площі буде отримано додатково по 3 ц зерна з 1 га, то загальний додатковий збір у вартісному обчисленні (при закупівельній ціні 43грн/ц за варіантами проекту складе:

Чистий дохід обчислюється як різниця між загальною вартістю додаткової продукції і щорічними витратами, за рахунок яких цей дохід отриманий (ЧП_І, ЧП_ІІ):

Тобто, результати розрахунку показали, що другий варіант розміщення полезахисних лісових смуг є економічно недоцільним і не принесе прибутку у майбутньому, на відміну від першого, де чистий прибуток для господарства становитиме 1236,26 грн.

Важливим економічним показником, що характеризує ефективність капітальних витрат на створення лісосмуг, є термін їх окупності, який обчислюється за формулою:

де: Т – термiнокупностi капітальних витрат, грн; К - капітальні витрати на створення лісосмуг, грн; Д - чистий прибуток, грн..

За першим варіантом проектних рiшень строк окупності капітальних витрат складе 10 років: , для другого варіанту розраховувати цей показник дорівнює:

Для сукупної характеристики ефективності капітальних i щорічних витрат обчислюють показник зведених витрат:

де: П – зведені витрати, грн; К - капітальні витрати на створення лісосмуг, грн; С_н - нормативний коефіцієнт ефективності витрат (0,08 – 0,20); Е - щорічні витрати, грн.

За варіантами проектних рішень зведені витрати дорівнюватимуть:

Отримані значення приведених витрат вкотре доводять, що перший варіант розміщення лісосмуг є економічно вигідним і доцільним з екологічної точки зору, тому він і буде використаний як базовий при проектуванні полезахисних лісосмуг по межах полів та робочих ділянок.

Для зручності аналізу обчислені показники зведені в таблиці 30.

Таблиця 30

Результати розрахунків з аналізу варіантів розміщення робочих ділянок, лісосмуг і польових шляхів

Аналізуючи узагальнені показники економічної ефективності, можна зробити висновок, що більш вигідним для господарства буде перший варіант розміщення лісосмуг. Одним із головних вартісних показників ефективності проектних заходів, що характеризує здатність підприємства створювати необхідний прибуток у процесі своєї господарської діяльності є рівень рентабельності, який становить 63% (для першого варіанту). Розрахунок терміну окупності та рівня рентабельності для другого варіанту дорівнює лише 12%.

Тому, по межах робочих ділянок та полів польової сівозміни, ураховуючи рельєф та існуючі елементи організації території, відповідно до оптимального напрямку розміщення були запроектовані 9 м лісосмуги. Трансформації, що відбулися за рахунок даних проектних рішень, відображені у додатку 2

Наступним етапом після вирішення питання розміщення полезахисних лісових смуг є розміщення польових шляхів, для формування зручної транспортної мережі, з метою сприяння доступності усіх масивів сівозміни для проїзду сільськогосподарської техніки та зменшенню транспортних витрат.

Польовi шляхи проектуються узгоджено з розміщенням меж полів (робочих ділянок) і лісосмуг. Їх розміщують біля тих меж полів (ділянок), де вони найбільш необхідні і зручні для виконання виробничих процесів. Польові дороги мають забезпечувати під'їзд до кожного поля і робочої ділянки. Крiм того, вони повинні зв'язувати поля (робочі ділянки) з господарськими центрами по найкоротшій відстані. Тому польові дороги слiд проектувати з мінімальною кількістю поворотів і розміщувати їх з боку поля або робочої ділянки, найближчої до населеного пункту (виробничого центру).

При проектуванні польової дорожньої мережі необхiдно ураховувати рельєф місцевості, наявність ерозійних процесів, прохідність доріг у період весняних робіт і збирання урожаю, а також витрати на спорудження мостів та інших водопропускних споруд. Проектнi рішення мають забезпечити максимальну прямолінійність доріг, неприпустимість розчленовування дорогами полів і окремих орних масивів на частини, незручні для механізованого обробiтку.

У районах прояву водяної ерозії ґрунтів дороги варто розміщувати, по можливості, на вододілах і уздовж горизонталей (поперек схилу).

Допустиме також розміщення доріг перпендикулярно до горизонталей, але із застосуванням розпилювачів стоку у нижній частині схилу. При ухилах більш 3⁰ варто уникати проектування доріг уздовж схилу.

При вирішенні питання щодо розміщення доріг вiдносно лісосмуг, їх необхідно розміщувати з південного і південно-східного боку лісосмуги, вище за рельєфом і з навітряного боку відносно панiвнихвітрiв. Ширина польових доріг проектується залежно від їх призначення, типу сівозмін тощо (від 5 до 8 м - основнi дороги і 3-4 м – допоміжнi).

Густота дорожньої мережі багато в чому залежить від типу і виду сівозміни. Так, у сівозмінах, що включають посіви цукрового буряка, картоплі й овочів, де обсяг транспортних робіт з перевезення продукції значний, мережа доріг повинна бути густішою. Якщо відстані між допоміжними польовими дорогами не перевищують 300 – 1000 м, то умови для виконання транспортних робіт вважаються сприятливими.

Рекомендованi вiдстанi мiж повздовжнiми польовими дорогами в полях польових сiвозмiн для Лiсостепу – 650-800 м, Полісся – 550-600м, Степу (зоні розташування нашого господарства) – 700-800 м.

Зважаючи на усі вище викладені вимоги, на території ФГ «Мрія» Кіровоградського району була запроектована система польових шляхів, шириною 4 м. Вирішуючи питання розміщення даного елементу упорядкування території сівозмін намагалися максимально зберегти організацію території, що уже склалася. Узагальнена інформація щодо змін у площах та структурі земельних угідь, за рахунок проектування польових шляхів, приведена у додатку 13.

Польові стани проектуються на віддалених від населених пунктів орних землях. Вони призначені для проживання працівників в період польових робіт, проведення поточного і профілактичного ремонту сільськогосподарської техніки, зберігання інвентаря й інших засобів виробництва.

Розміщення польового стану слід передбачати, по можливості, у центрі орного масиву, що обслуговується ним, а також біля доріг, які зв'язують його з сівозмінами, населеними пунктами i господарськими центрами. Майданчик, вибраний під польовий стан, повинен відповідати будівельно-планувальним, санітарно-гігієнічним й іншим вимогам. Згідно з типовими проектами планування площа польового стану складає 1,0-1,5 га.

При виникненні варіантів проектних рішень, щодо видів і кількості польових станів ураховують капітальні витрати на будівництво, щорічні амортизаційні й експлуатаційні витрати, а також економію, яку отримують у результаті зниження транспортних витрат.

При проектуванні водних джерел вирішується питання про кількість, тип водних джерел і їх територіальне розміщення.

Пункти польового водопостачання розміщують біля польових станів,у центрі земельних масивів, що обслуговуються цими пунктами, а також поблизу доріг, по яких воду доставляють споживачам. Польове водопостачання базується звичайно на використанні ґрунтових і безнапірних між пластових вод та джерел. При відсутності підземних джерел використовують поверхневі водні джерела (річки, ставки тощо), воду яких очищують за допомогою найпростішого пересувного устаткування. В окремих випадках польове водопостачання здійснюють за рахунок привізної води.

Зважаючи на розміри господарства, а головне – необхідні фінансові затрати на будівництво водних споруд для польового водопостачання та будівництво польових станів, на території господарства вони не проектуватимуться, а питання водопостачання буде вирішуватися за рахунок привізної води.