Problemy Inżynierii Rolniczej Nr 4/2005 Jan Pawlak Instytut Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa w Warszawie Katedra Elektrotechniki i Energetyki Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie WYKORZYSTANIE CIĄGNIKÓW I MASZYN SAMOJEZDNYCH W ROLNICTWIE POLSKIM Streszczenie Przedstawiono metodę szacowania przeciętnego wykorzystania środków mechanizacji rolnictwa w skali kraju. Przy jej zastosowaniu wyznaczono roczne wykorzystanie wybranych samojezdnych maszyn rolniczych w Polsce. Słowa kluczowe: wykorzystanie, maszyna rolnicza, ocena, metoda Wprowadzenie Wyniki Powszechnego Spisu Rolnego z 2002 r. wykazały, że w porównaniu ze stanem z 1996 r. wyposażenie gospodarstw rolniczych w ciągniki zwiększyło się o 4,7%, w samojezdne kombajny zbożowe o 42,7%. Natomiast liczba silosokombajnów samojezdnych zmniejszyła się o 13,2% [GUS 2003]. W tym samym czasie zmieniły się obszary upraw, przy których prowadzeniu poszczególne maszyny są stosowane [GUS 2003a]. W konsekwencji nastąpiły zmiany przeciętnej powierzchni odpowiednich upraw, przypadającej na jedną maszynę. To z kolei miało wpływ na potencjalne możliwości wykorzystania środków mechanizacji rolnictwa. Celem niniejszego artykułu jest próba oszacowania przeciętnego rocznego wykorzystania ciągników i maszyn rolniczych wyposażonych w silniki z zapłonem samoczynnym. Znajomość wykorzystania tych maszyn jest niezbędna do oszacowania zużycia oleju napędowego w rolnictwie polskim. Założenia metodyczne i dane wejściowe Przeciętne roczne wykorzystanie środka mechanizacji rolnictwa zależy od: powierzchni odpowiedniej uprawy lub kategorii gruntów, przypadającej średnio na jedną maszynę, udziału procentowego danej maszyny w wykonywaniu pracy, do której jest przeznaczona, 51
Jan Pawlak krotności wykonywania w ciągu roku czynności przy udziale danej maszyny, wydajności eksploatacyjnej maszyny. Przeciętne (w skali kraju) wykorzystanie c-tego ciągnika Wr c obliczono posługując się wzorem: k Sr Cgr ac r = 1 Wr = c t (1) 100 Nc gdzie: S r - powierzchnia uprawy r-tej rośliny w skali kraju, ha, Cg r - jednostkowe nakłady ciągnikogodzin przy r-tym rodzaju produkcji, cg/ha, Nc - liczba ciągników użytkowanych w rolnictwie kraju, sztuk, a c - udział procentowy parku ciągnikowego w wykonaniu prac przy r-tym rodzaju produkcji, %, t - współczynnik uwzględniający wykonanie ciągnikami prac w transporcie (poza technologicznym) oraz w produkcji zwierzęcej. Jednostkowe nakłady ciągnikogodzin przy poszczególnych rodzajach produkcji przyjęto na podstawie kart technologicznych. Założono, że średnio w kraju 90% prac wymagających zastosowania siły pociągowej wykonuje się ciągnikami. Przeciętne wykorzystanie m-tej maszyny samojezdnej można oszacować na podstawie wzoru: Wr m Sm = am (2) 100 Nm W07 gdzie: Wr m - roczne wykorzystanie m-tej maszyny, h S m - powierzchnia odpowiedniej (do danej maszyny) uprawy lub kategorii gruntów w skali kraju, ha a m - udział m-tej maszyny w wykonywaniu pracy, do której jest przeznaczona, % N m - liczba m-tych maszyn, użytkowanych w rolnictwie kraju, sztuk, W 07 - wydajność eksploatacyjna, ha/h. Wartość S m w przypadku kombajnów zbożowych wyznaczono sumując powierzchnię pod zasiewami zbóż, mieszanek zbożowych, kukurydzy na ziarno, roślin oleistych, strączkowych na ziarno, prosa, gryki, a także nasion innych roślin, np. traw. 52
Wykorzystanie ciągników i maszyn... Kombajny zbożowe nie pracują na całym obszarze zajętym pod uprawę zbóż i roślin technologicznie podobnych. Szacunkowy udział poszczególnych maszyn w wykonaniu odpowiedniej dla nich pracy wyraża się za pomocą wskaźnika procentowego a m. W przypadku silosokombajnów sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana. Przyjęto, że całość kukurydzy przeznaczonej na kiszonkę jest zbierana tymi maszynami. Jednak tylko część z nich stanowią silosokombajny samojezdne. Pozostałe są agregowane z ciągnikami. Analiza wyników Powszechnego Spisu Rolnego z 2002 r. wykazała, że większość silosokombajnów samojezdnych jest zlokalizowana w gospodarstwach o dużym areale. Aż 64% tych maszyn znajduje się w gospodarstwach o powierzchni powyżej 30 ha UR. Natomiast 72% silosokombajnów współpracujących z ciągnikami pozostaje w posiadaniu gospodarstw o powierzchni do 30 ha UR (rys. 1). Biorąc to pod uwagę i uwzględniając fakt, że w dużych gospodarstwach większa jest też powierzchnia gruntów ornych przeznaczonych pod zasiew kukurydzy na kiszonkę przyjęto, że w przeliczeniu na jedną maszynę w przypadku silosokombajnów samojezdnych przypada czterokrokrotnie większa powierzchnia do zbioru niż w przypadku silosokombajnów pozostałych. Założono też, że w 1996 r. zbiór kukurydzy na kiszonkę pochłaniał 23%, a w 2004 r. 33% ogólnego czasu pracy silosokombajnów samojezdnych, które ponadto były stosowane do zbioru zielonek niskołodygowych, do rozdrabniania słomy rzepakowej po zbiorze kombajnami zbożowymi itp. W miarę zwiększania powierzchni uprawy kukurydzy na kiszonkę kosztem innych upraw udział zbioru tej rośliny w strukturze prac wykonywanych samojezdnymi silosokombajnami rośnie. 3000 2500 2000 sztuk 1500 1000 500 0 <1 1_5 5_10 10_20 20_30 30_50 50_100 100_500 > 500 ha UR silosokombajny samojezdne silosokombajny pozostałe Rys. 1. Silosokombajny samojezdne i pozostałe wg grup obszarowych gospodarstw Fig. 1. Self-propelled and other forage harvesters according to farm acreage groups Wydajności eksploatacyjne kombajnów zbożowych i silosokombajnów samojezdnych przyjęto wg danych z opracowań IBMER. 53
Jan Pawlak Wyniki badań i ich analiza Zmniejszanie się powierzchni użytków rolnych oraz powierzchni zasiewów większości roślin uprawnych w Polsce przy jednoczesnym wzroście liczby użytkowanych w rolnictwie ciągników i kombajnów zbożowych powoduje spadek liczby hektarów przypadających na jedna maszynę (tab. 1). To z kolei rzutuje na zmiany średniego wykorzystania środków mechanizacji rolnictwa. W okresie ośmioletnim (lata 1996-2004) średnie wykorzystanie ciągników zmniejszyło się o 20,8%, kombajnów zbożowych o 20,2%, wzrosło natomiast (o 15,4%) wykorzystanie silosokombajnów samojezdnych. Spadek rocznego wykorzystania maszyn (tab. 2) ma na ogół mniejszą dynamikę niż zmniejszanie powierzchni upraw przypadającej na jedną maszynę. Przyczyną tego jest fakt, że wraz ze wzrostem liczby maszyn w rolnictwie polskim rośnie także udział procentowy powierzchni obrabianej przy ich zastosowaniu w stosunku do powierzchni ogólnej. Tabela 1. Przeciętna powierzchnia upraw przypadająca na jedną maszynę Table 1. Average acreage (ha) of crops per one machine (tractors, combine harvesters, forage harvesters) arable land, cereals and crops of similar cultivation technology, maize for silage Wyszczególnienie Rodzaj uprawy ha na maszynę w latach 1996 2004 Ciągniki użytki rolne 14 12 Kombajny zbożowe zboża i rośliny technologicznie podobne 95 65 Silosokombajny samojezdne kukurydza na kiszonkę 27 46 Źródło: obliczenia własne na podstawie danych GUS [2003] Tabela 2. Szacunkowe przeciętne roczne wykorzystanie wybranych maszyn rolniczych Table 2. Estimated average usage (work-hours) of selected farm machines within year (tractors, combine harvesters, self-propelled forage harvesters) Wyszczególnienie Średnio godzin pracy w latach 1996 2004 Ciągniki 360 285 Kombajny zbożowe 109 87 Silosokombajny samojezdne 65 75 Źródło: obliczenia własne Duży udział zbóż w strukturze zasiewów powoduje, że mają one, wraz z roślinami technologicznie podobnymi, dominujący udział w strukturze prac wykonywanych ciągnikami (rys. 2). Maleje natomiast rola ciągników w wykonywaniu prac przy produkcji roślin okopowych, co jest spowodowane kurczeniem się powierzchni uprawy tych roślin. W ciągu lat 1996-2004 areał przeznaczony pod uprawę ziemniaków zmniejszył się o 48%, a buraków o 46%. 54
Wykorzystanie ciągników i maszyn... Zmniejsza się też zaangażowanie ciągników w wykonywanie prac transportowych (poza transportem technologicznym). W transporcie zewnętrznym ciągniki są w coraz większym stopniu zastępowane samochodami, których liczba w gospodarstwach rolniczych sukcesywnie rośnie. W latach 1996-2002 liczba samochodów ciężarowych w rolnictwie polskim wzrosła o 67%, a liczba gospodarstw posiadających samochody ciężarowe o 73%. 17% 9% Zboża i rośliny technologicznie podobne Okopowe 58% Pastewne 16% Pozostałe Rys. 2. Struktura czasu pracy przeciętnego ciągnika wg rodzajów działalności Fig. 2. Working time structure (%) for average tractor according to kind of crops: - cereals and crops of similar cultivation technology, - root crops, - forage rops, - other Większość prac ciągnikowych związanych z produkcją zwierzęcą (zbiór, transport i magazynowanie roślin pastewnych, wywóz obornika) została uwzględniona w produkcji roślinnej. Wszystko to tłumaczy mały udział pozostałych prac wykonywanych ciągnikami (rys. 2). Niskie wykorzystanie środków mechanizacji rolnictwa wiąże się z wysokimi kosztami utrzymania (kosztami stałymi). Trzeba jednak pamiętać o tym, że większość zakupionych w ostatnim okresie przez gospodarstwa indywidualne maszyn rolniczych to maszyny używane. Są to więc obiekty nabyte po relatywnie niskich cenach i w znacznym stopniu zużyte. Dlatego koszty utrzymania, w tym koszt amortyzacji, nie mają tu decydującego znaczenia. W przypadku maszyn o znacznym stopniu zużycia o wiele większe znaczenie mają koszty napraw [Pawlak 1993]. Dlatego rola rocznego wykorzystania w tworzeniu kosztów eksploatacji znacznej części środków mechanizacji rolnictwa nie jest tak duża, jak w przypadku maszyn nowych. Dane zawarte w tabeli 2 są wartościami średnimi. W praktyce wykorzystanie środków mechanizacji rolnictwa w poszczególnych gospodarstwach jest silnie zróżnicowane. Niskie wykorzystanie maszyn występuje na ogół w gospodarstwach drobnych. Użytkowany tam sprzęt jest w znacznym stopniu zużyty fizy- 55
Jan Pawlak cznie, a jeszcze bardziej moralnie. W gospodarstwach rozwojowych, o dużej skali produkcji, wykorzystanie jest znacznie większe od przeciętnego w kraju. Podsumowanie W latach 1996-2004 zwiększył się stan wyposażenia gospodarstw w środki mechanizacji. Jednocześnie zmalał obszar użytków rolnych oraz zbóż i roślin technologicznie podobnych. W konsekwencji nastąpił spadek przeciętnej powierzchni odpowiednich upraw przypadającej na jedną maszynę, który w przypadku kombajnów zbożowych wyniósł ok. 32%, a w przypadku ciągników 14%. Następstwem tego było zmniejszenie rocznego wykorzystania maszyn, które ma jednak na ogół mniejszą dynamikę niż spadek powierzchni upraw przypadającej na jedną maszynę. Spadek liczby silosokombajnów samojezdnych przy jednoczesnym zwiększeniu powierzchni uprawy kukurydzy przeznaczonej na kiszonkę spowodował wzrost wykorzystania tych maszyn średnio o 15%. Wraz ze wzrostem liczby maszyn w rolnictwie polskim rośnie udział procentowy powierzchni obrabianej przy ich zastosowaniu w stosunku do powierzchni ogólnej, co częściowo hamuje spadek wykorzystania środków mechanizacji rolnictwa. Bibliografia GUS 2003. Ciągniki, maszyny i inne środki transportu w gospodarstwach rolnych. Powszechny Spis Rolny 2002 GUS 2003a. Użytkowanie gruntów, powierzchnia zasiewów i pogłowie zwierząt gospodarskich. Powszechny Spis Rolny 2002 Pawlak J. 1993. Używane maszyny z importu - szansa czy pułapka? Przegląd Techniki Rolniczej i Leśnej, 5: 4-5 56