Úvod / Informácie / Stroje a zariadenia / Rôzne

Technologické systémy pestovania poľných plodín (1. časť)

18-07-2017
doc. Ing. Jozef Ďuďák, CSc. | jozef.dudak@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Slovenské poľnohospodárstvo bolo pri svojom doterajšom vývoji vždy výrazne ovplyvňované vedecko-technickým pokrokom. Na začiatku 20. storočia bolo Slovensko ešte typickou agrárnou krajinou s výrazným podielom pracujúcich v poľnohospodárstve. Také procesy, ako intenzifikácia, špecializácia, chemizácia a hlavne mechanizácia začali výraznejšie prenikať do poľnohospodárstva až po roku 1945, čo malo za následok tak zvýšené úrody poľnohospodárskych plodín, ako aj vyššiu produkciu živočíšnych produktov. Tieto procesy sa stali hybnou silou poľnohospodárstva za posledných 70 rokov.

Podľa názoru väčšiny odborníkov, ďalšia intenzifikácia poľnohospodárskej výroby v súčasnom období závisí od viacerých faktorov. V prvom rade k ním patrí ďalší rozvoj jednotlivých vedných odborov, výsledky ktorých je a bude možné v poľnohospodárstve využiť a schopnosť ostatných odvetví národného hospodárstva zabezpečiť pre poľnohospodárstvo prostriedky a služby na primeranej úrovni a za prijateľných cenových relácií. V samotnom poľnohospodárstve je to predovšetkým kvalita vyrábaných produktov najmä biologického charakteru a úroveň využitia výrobných prostriedkov v poľnohospodárstve.

Základným predpokladom intenzifikačného procesu v poľnohospodárskej výrobe je zvyšovanie úrodnosti pôdy a výkonnosti rastlinnej výroby. V rastlinnej výrobe je jedným z faktorov jej intenzifikácie používanie vysoko výkonných odrôd osív a sadív. O účinnosti využitia väčšiny intenzifikačných faktorov však nezastupiteľným spôsobom rozhoduje efektívne využívanie výkonnej a modernej poľnohospodárskej techniky predovšetkým v spojení s kvalifikovanými pracovníkmi, ktorí ju obsluhujú.

Bez techniky to už nepôjde

Modernú poľnohospodársku výrobu si dnes ťažko dokážeme predstaviť bez výkonnej poľnohospodárskej techniky. Táto technika vo vzťahu k výrobnému procesu by mala zabezpečovať minimálne dve funkcie:

  • mala by byť prvkom, ktorý nahradí úbytok pracovných síl v poľnohospodárstve,
  • racionálnym spôsobom by mala vplývať na zvyšovanie produktivity práce a efektívnosti realizovaného výrobného procesu.

Na základe vývoja cien techniky, jej početného stavu, vekovej štruktúry a rýchlosti obmeny techniky v posledných rokoch, nemožno úplne jednoznačne konštatovať, že sa tieto dve základné funkcie techniky darí v plnom rozsahu zabezpečovať.

V prípade substitúcie živej práce prácou strojovou možno s uspokojením konštatovať, že hlavne po roku 1990 sa výrazne otvoril prístup pre progresívnu zahraničnú techniku na náš trh, čo sa pozitívnym spôsobom odrazilo v jej používaní a v celkovom znížení prácnosti jednotlivých pracovných procesov.

Z ponuky strojov na trhu je možné pozorovať, že sa jednotlivé firmy zameriavajú na výrobu strojov s väčším pracovným záberom, stroje sú konštruované pre vyššie pracovné rýchlosti a priechodnosti, čo je jedným z predpokladov pre dosahovanie vyššej výkonnosti. Ďalšou skutočnosťou, ktorú možno pozorovať je to, že stroje sa stávajú zložitejšími, väčšinou sú konštruované na vykonávanie viacerých pracovných operácií v pracovnom procese.

Inou skutočnosťou je fakt, že firmy majú snahu svoju techniku vybavovať rôznymi elektronickými zariadeniami, či už sú to zariadenia na uľahčenie práce obsluhy preberaním niektorých kontrolných a riadiacich činností, alebo zlepšenie jej pracovných podmienok. Vo vzťahu k substitúcii živej práce je to fakt, ktorý budeme musieť rešpektovať - cena ľudskej pracovnej sily narastá a je potrebné ju nahradiť prácou strojovou.

Na druhej strane ale, z dôvodu cenovej liberalizácie, ale aj z dôvodu, že sa zdokonaľovaním techniky zvyšuje aj jej úžitková hodnota, obstarávacie náklady techniky vzrástli natoľko, že sa pre mnohých podnikateľov v poľnohospodárstve stali stroje cenovo ťažko dostupnými. V týchto súvislostiach je potrebné uvažovať nielen nad novými efektívnymi formami vlastníctva strojovej techniky, ale aj formami jej organizačného začlenenia a prevádzkovania na podnikovej úrovni.

Je známou skutočnosťou, že rozvoj vedy a techniky predstavuje v trhovej ekonomike jeden zo základných faktorov efektívneho rozvoja. Takáto ekonomika však kladie špecifické požiadavky aj na poľnohospodársku techniku - na jej vhodnú exploatáciu a vysokú spoľahlivosť. V tejto oblasti sú značné rezervy, ktoré je možné vhodnou racionalizáciou využiť a aj takýmto spôsobom v konečnom dôsledku znížiť náklady na výrobu.

Poznanie „technologických nákladov“ je dôležité

Podľa vyjadrení väčšiny odborníkov ďalšia intenzifikácia výroby v poľnohospodárstve musí byť nevyhnutne spojená s racionalizáciou výrobných nákladov a dôslednou ochranou životného prostredia. Preto nemožno pristupovať k využívaniu intenzifikačných faktorov (najmä priemyselných hnojív a pesticídov) extenzívne, ale dôkladne treba každý výrobný vstup pred jeho uplatnením zvážiť.

Nielen vzhľadom na významný podiel vstupov materiálnej a energetickej spotreby na nákladoch v poľnohospodárstve, ale aj na skutočnosť, že zmeny cien týchto vstupov ovplyvňujú vývoj efektívnosti výrobných procesov a vývoj dôchodkovosti podnikov, bude mať čím ďalej tým väčší význam poznanie materiálovo-hodnotových vzťahov. Poznanie technologických nákladov poľnohospodárskych činností, ako aj spotreby materiálových vstupov pri pestovaní poľných plodín umožňuje efektívnejšie riadiť výrobu a je nenahraditeľným pomocníkom pri určovaní správnej stratégie výroby i pri organizovaní práce. Aj z uvedeného dôvodu je potrebné metódam hodnotenia efektívnosti výroby venovať neustálu pozornosť.

V pripravovanej sérii príspevkov o problematike pestovania vybraných plodín sa postupne pokúsime o vysvetlenie systému tvorby technologických kariet a o analýzu nákladov na jednotlivé pracovné operácie s poukázaním na možnosti hľadania a využívania určitých nákladových rezerv. V úvodnej časti príspevku sa však budeme najskôr venovať niektorým teoretickým otázkam systémového prístupu k problematike prípravy a hodnotenia efektívnosti výrobných procesov v poľnohospodárstve.

Teoretické základy systémového prístupu

Dôležitú súčasť pracovných procesov v poľnohospodárskych výrobných technológiách predstavuje strojová technika. Budeme ju preto považovať na určitej rozlišovacej úrovni za prvok výrobného systému. Pri skúmaní pôsobenia takéhoto prvku v pracovnom procese budeme venovať pozornosť predovšetkým tým vlastnostiam strojovej techniky, ktoré rozhodujú o jej efektívnom využívaní.

Z hľadiska zvoleného systémového prístupu budeme pod pojmom „technologický systém“ chápať ucelenú technológiu výroby jednotlivých plodín alebo chovu hospodárskych zvierat, pri ktorej sa využívajú najnovšie poznatky vedy a predovšetkým skúsenosti popredných poľnohospodárskych podnikov. Predstavuje kvalitatívne vyššiu technicko-ekonomickú úroveň výroby nielen v oblasti technizácie, biologizácie a mechanizácie, ale aj v oblasti organizácie výrobného procesu. Technologický systém uvádza do súladu biologické výrobné procesy s progresívnymi technickými prvkami výrobných síl, súčasne však kladie vysoké nároky na kvalifikáciu riadiacich aj ostatných pracovníkov. V rastlinnej výrobe ide o technologické systémy pestovania plodín, v živočíšnej výrobe o technologické systémy chovu zvierat.

Za prvky technologického systému na určitej rozlišovacej úrovni možno potom považovať technologickú linku, strojovú linku a strojovú súpravu.

Pojmom technologická linka označuje súbor poľnohospodárskych mechanizačných prostriedkov, ktoré sa používajú v rámci určitého technologického systému. Súbor strojov tvoria špeciálne aj univerzálne mechanizačné prostriedky. Technologická linka sa zostavuje na určitú výmeru pestovanej plodiny (100 ha, 500 ha a pod.), alebo na určitý počet kusov chovaných zvierat. Pri jej zostavovaní sa vychádza z výkonnosti rozhodujúceho mechanizačného prostriedku. Počet ostatných mechanizačných prostriedkov v technologickej linke sa určí podľa sezónnej výkonnosti rozhodujúceho mechanizačného prostriedku.

Strojová linka je účelné zoskupenie niekoľkých poľnohospodárskych mechanizačných prostriedkov, ktoré vykonávajú niekoľko po sebe nasledujúcich operácií určitého pracovného postupu. Mechanizačné prostriedky zaradené do strojovej linky na seba nadväzujú funkčne, technicky, technologicky aj výkonnosťou. Predpokladá sa, že prerušenie práce medzi dvoma ľubovoľnými operáciami pracovného postupu zabezpečovaného strojovou linkou neprekročí dĺžku jednej pracovnej zmeny.

Základnú jednotku, z ktorej sa zostavujú strojové linky, nazývame prvkom. Prvok tvorí napr. súprava, t.j. spojenie energetického prostriedku a pracovného stroja, alebo samohybný stroj, alebo iný technický prostriedok vždy spoločne s obsluhujúcim pracovníkom.

Význam systémového prístupu nazerania na problémy a na ich riešenie spočíva v tom, že pri ňom sa okrem určitého javu skúma aj vzťah k javom ďalším a spätné väzby medzi nimi pôsobiace. Podľa naznačeného postupu je nutné pri skúmaní poľnohospodárskych výrobných procesov v plnej miere brať do úvahy ich zvláštnosti, ktorými sa líšia od výrobných procesov známych z ostatných odvetví národného hospodárstva.

Charakteristika výrobného procesu v rastlinnej výrobe a jeho zvláštnosti

Poľnohospodárska výroba sa líši od výroby priemyselnej predovšetkým svojou dlhodobosťou, prerušovanosťou a územnou rozptýlenosťou. Výrobný proces závisí na pôde, ktorá je plošne rozmiestnená, je nepremiestniteľná a nerozmnožiteľná. Pôda má veľmi rôznorodé vlastnosti, ktorých ukazovatele kolíšu v značnom rozpätí vplyvom poveternostných činiteľov.

Výrobný proces rastlinných produktov sa vyznačuje tým, že väčšina pracovných predmetov, pôda, rastliny sú nepohyb­livé, umiestnené v prírode. Pracovný prostriedok a pracovná sila spracovávajú tieto pracovné predmety v danom prírodnom prostredí. Niektoré pracovné predmety sú schopné pohybu cez niektorý úsek výrobného procesu. Na týchto úsekoch prechádzajú pracovné predmety v priebehu svojho spracovania postup­ne cez pracovné prostriedky.

Výrobný proces závisí na poveternostných podmienkach a slnečnom žiarení. Termíny začiatku a konca rovnakých operácií v pracovných postupoch sú rôzne v jednotlivých rokoch. Závislosť na prírodných podmienkach znemožňuje často jednoznačné stanovenie technologického a najmä pracovného postupu a vyžaduje prípadnú zmenu aj v priebehu ich vykonávania. Vplyvom poveternostných podmienok vzniká nesúlad medzi okamžitými technologickými vlastnosťami spracovávaného materiálu a agrotechnickými požiadavkami kladenými na vykonávanú operáciu (napr. značná vlhkosť pôdy znemožňuje plečkovanie, zber....).

Väčšina operácií v rastlinnej výrobe sú operácie mobilné (prebiehajú vždy priamo na poli). Súpravy sú premiestňované k pracovnému predmetu, ktorý spracovávajú za pohybu. Vzhľadom k plošnému rozmiestneniu pracovných predmetov (pôdy, rastlín) je potrebné vynaložiť značnú energiu na pohyb súprav. Z mobilného charakteru súprav plynú zvláštne požiadavky na konštrukciu energetických a mechanizačných prostriedkov a na zabezpečenie ich spoľahlivosti.

Vzhľadom k rozsiahlosti a rozmanitosti výrobného programu v poľnohospodárstve je potrebný veľký počet špecializovaných mechanizačných prostriedkov (takmer pre každú operáciu je nevyhnutný špecifický stroj). Niektoré z nich sú v priebehu roka nasadzované len krátku dobu (60 až 250 hodín, len výnimočne viac). Energetické prostriedky majú relatívne nižší výkon motora než v priemysle a ich účinnosť je taktiež menšia.

Pracovné postupy majú pomerne málo stálych a opakujúcich sa operácií. Rôznorodé operácie v poľnej výrobe sa striedajú po krátkych časových úsekoch. Priebeh rovnakých operácií sa musí prispôsobovať konkrétnym pracovným podmienkam i v priebehu toho istého vegetačného obdobia alebo agrotechnického termínu. Len málo pracovných procesov je možné rozdeliť na špecializované operácie a úkony vykonávané trvalo stálymi pracovníkmi. Neustála zmena operácií sťažuje dosiahnutie vysokej špecializácie pracujúcich v rastlinnej výrobe.

Pre poľnohospodársky výrobný proces je charakteristický veľký objem dopravy rôznorodých materiálov s rôznou objemovou hmotnosťou. Materiály je potrebné dopravovať na rôzne miesta a rôzne vzdialenosti, často v nepriaznivých terénnych podmienkach.

Poľnohospodársky výrobný proces najmä v období nástupu vedecko-technickej revolúcie má priamy a významný vplyv na životné prostredie. Tento vplyv pri jednostrannom posudzovaní okamžitých výhod môže na dlhú dobu nepriaznivo poznamenať prostredie, niekedy dokonca nenávratne.

Poľnohospodárska produkcia je do značnej miery závislá na danom genetickom fonde pestovaných plodín a chovaných zvierat a jeho využití. Dosiahnuté výsledky v rastlinnej a živočíšnej výrobe sú potom (okrem vplyvov počasia v rastlinnej výrobe) prevažne závislé na tom, do akej miery zabezpečia zvolené výrobné, prípadne technologické postupy, optimálne podmienky pre rast a zrenie poľnohospodárskych plodín a pre životné pochody hospodárskych zvierat.

V súvislosti s biologickým charakterom poľnohospodárskej výroby má mimoriadny význam organizačná stránka zabezpečenia pracovných postupov. Každá operácia v pracovnom postupe má svoju nadväznosť a časovú lehotu (agrotechnický termín), ktorej začiatok a koniec sú presne stanovené prevažne podľa biologických hľadísk a ktorých termín je prípustné len nepatrne meniť. Denný časový fond pre vykonávanie operácií je väčšinou obmedzený a v niektorých prípadoch je využiteľný čas v priebehu agrotechnického termínu ďalej skrátený nepriaznivými poveternostnými podmienkami.

Vyššie uvedené (a ešte aj niektoré ďalšie) zvláštnosti poľnohospodárskej výroby je potrebné zohľadňovať pri projektovaní jednotlivých prvkov poľnohospodárskych technologických systémov, ako aj pri výbere metód hodnotenie ich efektívnosti v prevádzke. S ohľadom na zvláštnosti poľnohospodárskeho výrobného procesu a postupov, ktorými môže byť uskutočňovaný, je vo vlastnej výrobe nevyhnutné vedieť stanoviť správne požiadavky (agrotechnické, zootechnické) na jeho priebeh a vyjadriť ich parametre.

Technologické parametre výrobného procesu

Agrotechnické a zootechnické parametre sa niekedy označujú ako parametre technologické. Technologický parameter je potom číselné vyjadrenie agrotechnickej alebo zootechnickej požiadavky na kvalitu práce súpravy alebo strojovej linky.

Podľa charakteru sa delia na:

  • parametre termínu a dĺžky trvania práce (agrotechnické a zootechnické termíny),
  • parametre technologickej zmeny materiálu (charakterizujú bezprostredne technologický proces - hĺbku spracovania pôdy, stupeň drobenia pôdy, výšku strniska, čistotu rezu, stupeň znečistenia prímesami, dĺžku rezanky, atď.),
  • parametre spotreby, príp. odmerania materiálu a jeho strát (výsevok, dávka hnojiva, stupeň poškodenia zrna, straty pri zbere, dávka kŕmnej zmesi a pod.).

Pri stanovení technologických parametrov sa vychádza predovšetkým z požiadavky dosiahnutia maximálnej úrody, príp. maximálnej produkcie. Ak nemá uvažovaný parameter výrazný a preukazný vplyv na úrodu a produkciu, stanoví sa jeho hodnota v súlade s požiadavkami na nasledujúcu operáciu, kde je zrejmý výrazný vplyv na úrodu alebo produkciu (napr. hĺbka predsejbového kyprenia vyplýva z požadovanej hĺbky sejby), alebo s ohľadom na technologické možnosti použitého stroja (napr. úroda pri zbere krmovín závisí na výške strniska, minimálna výška strniska je obmedzená možnosťou zriadenia žacieho ústrojenstva).

Rôznorodosť požiadaviek a variabilita činiteľov ovplyvňujúcich akosť práce (okamžité vlastnosti spracovávaného materiálu, technický stav mechanizačných prostriedkov, spôsob ich použitia) vyžadujú určité tolerancie technologických parametrov.

Záver

Okrem vyššie naznačených má poľnohospodárska výroba ešte celý rad ďalších významných špecifických znakov, ktoré je potrebné zohľadňovať pri projektovaní vybraných prvkov technologického systému a hodnotení ich efektívnosti. Ich voľbe a využitiu pri projektovaní sa budeme venovať v nasledujúcich pokračovaniach príspevku k zvolenej téme.