Дощувальні машини в Україні

Багатовіковий досвід землеробства в різних країнах засвідчує, що зрошення є вирішальною умовою стабільного й гарантованого виробництва сільгосппродукції. Зрошення має важливе значення в інтенсифікації сільгоспвиробництва, особливо в південних областях, де достатня кількість тепла та світла, але недостатня природна вологозабезпеченість.

Побудовані в Україні в 1975-1990 рр. зрошувальні системи на площі 2,6 млн га з використанням широкозахватних дощувальних машин "Фрегат", ДДА-100 МА, "Дніпро", "Кубань" були призначені здебільшого для забезпечення сталого виробництва зернових, кормових і технічних культур. Нині вирощування цих культур має важливе значення для нарощення експортного потенціалу зерна й технічних культур, збільшення його споживання й переробки в Україні та відновлення вітчизняного тваринництва.
Станом на 2008 рік площа зрошуваних земель зменшилася й становила 2,17 млн га, кількість дієздатних дощувальних машин зменшилася з 32 тис. шт. до 4 тис., внаслідок чого фактична площа поливання останніми роками не перевищувала 600-700 тис. гектарів.
Зміна власників і розпаювання зрошуваних земель без відповідної законодавчої та нормативної бази призвели до порушення технологічної цілісності оптимального типового модуля зрошувальної системи площею 800-1000 га, який складається з електрифікованої насосної станції, внутрішньогосподарської мережі й дощувальних машин. При цьому насосні станції було залишено на балансі Держводгоспу України, внутрішньогосподарську мережу передано в комунальну власність, дощувальна техніка дісталася власникам та орендарям землі.
Практика господарювання на зрошуваних землях свідчить, що лише технологічна й економічна цілісність у використанні зрошувальних систем дають змогу дотримуватися науково обгрунтованих сівозмін із максимальною віддачею і мінімальними витратами коштів.
Аналіз використовуваних зрошуваних земель в Україні свідчить, що в середньому на одного землекористувача, яких понад 86 тис., припадає 25 га зрошуваних земель; сільгосппідприємства мають загальну площу близько 2 млн га і середню на одне підприємство - 660 га. На фермерські господарства, ділянки сільгоспвиробників та приватні двори, яких понад 47 тис. одиниць, припадає близько 190 тис. га, або 4 га на одне господарство.
Як бачимо, середні площі зрошення - 25 і 4 га - незначні в переважній більшості господарств. Відтак вони можуть використовувати тільки дощувальні установки барабанного типу й краплинне зрошення, які мають високі питомі витрати енергетичних і матеріальних ресурсів, але із зрошуванням овочевих культур швидко окуповуються.
Перспективними є великі сільськогосподарські підприємства, які можуть використовувати високопродуктивні та рентабельні модулі зрошення площею понад 800 га. У цьому разі найефективнішим є використання високопродуктивних широкозахватних дощувальних машин.
Враховуючи світовий досвід розвитку зрошення та його проблеми в Україні, головними критеріями, які визначають доцільність використання різних способів і техніки зрошення, можуть бути величина капітальних витрат, екологічна безпека зрошення та експлуатаційні витрати, основною складовою яких є витрати енергії на зрошення.
У табл. 1 наведено основні витрати в разі застосування різних способів зрошення, звідки видно, що найменшу питому вартість машин і зрошувального обладнання, витрати на технічне обслуговування, витрати електроенергії та палива мають системи дощування з широкозахватними дощувальними машинами.
Як бачимо з табл. 1, лише для вітчизняних низьконапірних модифікацій машин "Фрегат" під час дощування не застосовують дизельного палива, вони працюють від енергії зрошувальної води. Машина "Фрегат" має найменшу питому вартість, високу надійність і економічність. Її недоліками є значна глибина колії від металевих коліс, неможливість зрошувати культури заввишки понад 2,2 м, металомістка вантова конструкція трубопроводу, яка допускає відстань між самохідними візками не більше 30 м, для переїзду на іншу позицію потрібний трактор класу 3-5 тонн.
Тому останнім часом в Україні деякі великі господарства почали застосовувати сучасніші широкозахватні дощувальні машини, які постачають відомі зарубіжні фірми Valmont, Bauer, Lindsay, AMACO.
 Ці машини мають конструкцію водопровідного трубопроводу у вигляді ферм, що опираються на самохідні візки з пневматичними колесами, розміщеними на відстані близько 60 м. Вони комплектуються за модульним принципом, тому мають широкий діапазон параметрів, які можуть забезпечити сезонну площу зрошення на одну машину від 12 до 200 га за високої рівномірності поливання в автоматичному режимі. Дощувальні машини цих фірм мають незначні конструктивні відмінності, тому їх узагальнені оптимальні параметри наведено в табл. 2.
Як видно з табл. 2, широкозахватні дощувальні машини мають значні площі зрошення й витрати води за невеликого робочого тиску.
Недоліком зарубіжних машин є потреба у використанні палива дизель-електричним приводом, призначеним для переміщення машин під час зрошення. У середньому на одну машину за поливний сезон за напрацювання 1000-1200 годин потрібно 3-3,5 т дизельного палива.
Для вирощування гарантованих урожаїв зернових, технічних і кормових культур в Україні на площі щонайменше 1,5 млн га слід впровадити майже 15 тис. сучасних широкозахватних дощувальних машин. Такі машини в Україні не виготовляють, а середня вартість машини зарубіжного виробництва становить близько 1 млн грн. Для забезпечення зрошувальних систем такою великою кількістю дощувальних машин потрібна державна програма розвитку зрошення, яка має стимулювати вітчизняне виробництво широкозахватних та інших типів дощувальних машин і зрошувального обладнання, яке використовує мінімальну кількість дизельного палива.
В Україні працює ВАТ "Завод "Фрегат", який раніше виготовляв за рік 3,5 тис. широкозахватних дощувальних машин і повністю забезпечував потребу країн СНД. Нині виробничі потужності заводу збережено на 75 відсотків.
За фінансової підтримки держави ВАТ "Завод "Фрегат" може не лише відновити виробництво вітчизняних дощувальних машин "Фрегат", а й за один-два роки освоїти виробництво сучасних електрифікованих дощувальних машин фронтальної і кругової дії з фермовою конструкцією водопровідного трубопроводу.
Для вітчизняного виробництва дощувальних машин потрібно налагодити виробництво тонкостінних сталевих труб діаметром 130-220 мм, які не виготовляють у країнах СНД, але потреба в них значна не лише в галузі зрошення. Створення ліній з виробництва тонкостінних сталевих труб і застосування їх під час виробництва зрошувального та іншого устаткування дасть змогу створити додаткові робочі місця в Україні, підвищити конкурентоспроможність нашої держави на світовому ринку зрошувальної техніки та промислового обладнання.
Доцільне також залучення іноземних інвестицій під час налагодження виробництва сучасної дощувальної техніки, на яку є попит в Україні. Перспективне й вітчизняне виробництво модернізованих широкозахватних дощувальних машин кругової дії, які не потребують дизельного палива. Оптимальна робота таких дощувальних машин може бути забезпечена наявними електрифікованими низьконапірними підкачувальними насосними станціями, які подають воду на зрошення й можуть постачати електричну енергію для приводу візків машини кабелем, прокладеним під землею. Така схема подавання води та електроенергії для роботи дощувальних машин найефективніша, але потребує додаткових капітальних витрат на прокладання електричного силового кабелю, тому її доцільно застосовувати, коли насосна станція й дощувальні машини кругової дії розміщені компактно, на невеликих відстанях. При цьому експлуатаційні витрати найменші, а додаткові капітальні витрати швидко окуповуються, значно спрощується електро- і водооблік, який можна здійснювати централізовано на насосній станції.
Більшість зрошувальних систем в Україні має розгалужену мережу зі значними відстанями між підкачувальною електрифікованою насосною станцією і дощувальними машинами, тому для роботи дощувальних машин доцільно використовувати тільки енергію води, тобто, замість дизель-електричного, розробити турбоелектричний привод.
Ефективне використання сучасних дощувальних машин можна забезпечити за умови проектування зрошувальної системи на площі 800-1000 га в груповій роботі дощувальних машин і подаванні води на зрошення від електрифікованої насосної станції. Схема роботи однієї-двох дощувальних машин з подаванням води дизельним насосним агрегатом нераціональна й потребує додаткових витрат на дизельне паливо, середня вартість якого становить 6 грн/л, вартість електроенергії - 0,3-0,5 грн/кВт·год. Наприклад, вартість подавання 1000 м3 води електрифікованою насосною станцією становитиме 36-60, а дизельним насосним агрегатом - 180-252 гривні.
Отже, для забезпечення гарантованих урожаїв зернових, технічних і кормових культур потрібне впровадження екологічно безпечних широкозахватних дощувальних машин, які мають найменші питомі капітальні та експлуатаційні витрати порівняно з іншими способами зрошення.
Україна не може повністю залежати від постачання зарубіжної дощувальної техніки, тож треба налагоджувати вітчизняне виробництво широкозахватних дощувальних машин, які мають відповідати сучасним вимогам світового рівня, бути дешевшими і враховувати особливості експлуатації наявних в Україні зрошувальних систем.

Ю. Гринь,
д-р техн. наук,
зав. лаб. Інституту гідротехніки
і меліорації