Technicko-ekonomické hodnocení pracovních postupů aplikace kejdy Ing. Pavel Kovaříček, Ing. Ludmila Zelená, VÚZT Praha 6 -Řepy P.O.BOX 54 Drnovská 507, 161 01 P r a h a 6 - Ruzyně telefon: 33022236, *33022111, fax: 33312507 E-mail: vuzt@bohem-net.cz, kovaricek.hula@bon.cz Specializace na stroje a pracovní postupy hnojení a ochrany rostlin, sběr a zpracování dat v technologiích rostlinné zemědělské produkce Autoři porovnávají ekonomické náklady u 6 linek pro aplikaci kejdy. Dvě linky s aplikátory na kejdu napájené sploštitelnou vlečenou hadicí, linka s aplikátorem na nosiči nářadí Farm Track a dvě linky se speciálními samojízdnými kejdovači jsou srovnávány s klasickým traktorovým návěsným kejdovačem. Jednotkové náklady jsou na stejné cenové úrovni celkových nákladů s traktorovou verzí, rozlišují se však v dosažitelné roční výkonnosti. Popis pracovních postupů Pro ekonomické hodnocení pracovních postupů aplikace kejdy byly zvoleny strojní linky umožňující podpovrchové zapravení, které odpovídá ekologickému požadavku na snížení emisí NH 3. Pokud zvolená linka neumožňuje podpovrchovou aplikaci kejdy, počítá se s okamžitým zapravením následnou operací. Je srovnáváno 6 strojních linek s progresívními postupy aplikace kejdy. Ceny odpovídají hladině v roce 1996, relace mezi jednotlivými linkami a operacemi v lince jsou však dosud platné. Pro vysoké investiční náklady strojů v linkách a nutné vysoké roční využití strojů počítáme s uplatněním linek v nadpodnikové sféře, jen následné zapravení je prováděno prostředky uživatele hnojeného pozemku. Všechny linky jsou zásobovány automobilními přepravníky CAS 11 na pole. Mimo postupů s klasickou fekální traktorovou cisternou s hadicovým aplikačním rámem, která je na poli plněna přímo z automobilních přepravníků pomocí nízkého plnícího ramene, je ve všech linkách vřazen meziskladovací zásobník. Všechny aplikační stroje jsou vybaveny regulační jednotkou, čidly a ovládacím ventilem nutnými pro regulaci dávkování podle pracovní rychlosti. Výkonnosti a roční využití linek jsou navrženy na zastoupení plodin v osevním postupu v řepařsko-obilnářské výrobní oblasti. Použité měrné směnové časy operací jsou určeny z časových snímků při sledování aplikačních linek v MAVE Jičín (Terra Gator, meziskladovací zásobník, ACT 021), Agropodnik Dynín (Farm Track, CAS 11), Družstvo pro živočišnou výrobu Rychnov n. Kn. (traktor F 140, Vakuumat 10 m 3 + 9 metrový hadicový aplikační rám, CAS 11) a Agropodnik Milotice (linka s napájecí hadicí, meziskladovací zásobník, podzemní rozvod kejdy). V linkách I a II se uplatňuje pracovní postup s napájecí sploštitelnou hadicí. Oproti ostatním linkám zde lze aplikovat separovanou kejdu a neseparovanou do obsahu sušiny 4 %. Seperace kejdy není do hodnocení přímých provozních nákladů
započítána. Pro objektivní posouzení pracovních postupů včetně skladování, které je nutné pro komplexní posouzení zahrnující případnou separaci kejdy, jsme bohužel dosud neměli dostatek podkladů. V lince II se oproti lince I neuvažuje s přímým podpovrchovým zapravování kejdy, ale s okamžitou kultivací radličkovým kypřičem v následné operaci. V lince III počítáme s traktorovou fekální cisternou o objemu 10 m 3 vybavenou hadicovým aplikačním rámem s pracovním záběrem 9 m. Tato cisterna je agregována s traktorem F140, který byl vybrán na základě zkušeností v Rychnově n. Kn. Oproti traktoru Z16345 umožňuje příhodnější průběh kroutícího momentu motoru dynamickou práci agregátu i ve ztížených podmínkách. Linka IV je zastoupena nástavbou pro aplikaci kejdy s nádrží o užitečném objemu 8 m 3 na universálním nosiči nářadí Farm Track s motorem 120 k. I když je možné vybavit tento stroj všemi druhy nářadí pro přihnojování kejdou i podpovrchové zapravení, je zde uvažováno pouze s povrchovou aplikací. Po zkušenostech z poměrně krátkodobého provozu v letošním roce v Dyníně a Sedmihorkách se domníváme, že motorická síla tohoto podvozku je pro těžší podmínky při podpovrchovém zapravení nedostačující (uvažujeme-li s plošnou kultivací s šípovými radlicemi pro náhradu podmítky). Objem zásobníku v této lince neodpovídá objemu nádrží zásobujících prostředků CAS11, meziskladovací zásobník zde je nutný. Výhodou je možnost využití podvozku i pro jiné práce v zemědělském podniku, při rozsahu hnojení kejdou v použitém modelu a možných agrotechnických lhůtách není tato přednost využita. V linkách V a VI je zařazen samojízdný aplikátor kejdy Terra Gator 2204 s nádrží 10 m 3 se zařízením pro aplikaci podpovrchovou i povrchovou hadicovým aplikačním rámem a se zásobováním automobilními přepravníky CAS 11 přes meziskladovací zásobník. Aplikátor v lince V je vybaven vakuokompresorem, v lince VI čerpadlem s rotačními písty o průtoku 5 m 3.min -1. Při použití čerpadla je samozřejmostí vřazení odlučovače kamenů a drtiče kejdy. U obou linek, hlavně však u VI., je předpoklad pro zvýšení ročního využití až o 10 tis. t kejdy ročně. Neuvažovali jsme však s touto variantou, linka bez stěhování na vzdálené pracoviště, kde by se využívala i pro další producenty kejdy, nebude mít potřebný objem kejdy k dispozici.
Modelový osevní postup pro zájmovou oblast Zastoupení plodin pro návrh modelu osevního postupu je převzato ze struktury osevních ploch v družstevním vlastnictví pro okres Jičín dle Českého statistického úřadu (Tab.1). Pro tuto skladbu plodin byly navrženy v jednotlivých měsících hnojené plochy pro přepokládané dny aplikace a dávky kejdy (Tab. 2). Struktura osevních ploch v řepařsko obilnářské výrobní oblasti Tabulka I Plodina Zvolené zastoupení osevní plochy pro model % ha Obiloviny 49 1470 Kukuřice 1 30 Luskoviny 2 60 Okopaniny 9 270 Technické plodiny 8 240 Jednoleté pícniny 15 450 Víceleté pícniny 16 480
Modelová struktura hnojení kejdou pro hodnocené linky v průběhu roku Tabulka II Měsíc Počet dnů Plodina Technika zapravení Dávka Plocha Objem kejdy t.ha -1 ha t III. 12 řepka povrchově 40 120 4800 III. 6 obiloviny podpovrchově 40 60 2400 IV. 6 obiloviny povrchově 20 60 2400 IV. 16 kukuřice podpovrchově 60 118 7090 V. 10 jetelotrávy a TTP povrchově 20 200 4000 VI. 10 jetelotrávy a TTP povrchově 20 200 4000 VII. 6 předosevní hnojení podpovrchově 30 71 2130 po obilovinách VII 10 předosevní hnojení 30 132 3950 po obilovinách VIII 6 řepka 20 98 1945 VIII 10 obiloviny 20 146 2916 IX. 20 obiloviny 20 292 5832 X. 8 řepka povrchově 20 142 2840 Celkem 120 1639 44303
Metodika výpočtu přímých provozních nákladů a) Fixní náklady Odpisy - základem pro výpočet nákladů na odpisy je rozdíl mezi pořizovací a zůstatkovou cenou stroje. Tato hodnota se rozpočítává rovnoměrně na plánovanou dobu životnosti stroje. Náklady na zúročení - rovnají se přínosu odpovídajícímu běžné úrokové sazbě peněžního ústavu z průměrné ceny stroje v průběhu životnosti. Ostatní náklady - v našem případě zahrnují pouze náklady na uskladnění stroje. b) Variabilní náklady Náklady na pohonné hmoty - dané měrnou spotřebou paliva, výkonem motoru, koeficientem průměrného využití motoru a cenou nafty. Náklady na mazadla se na základě sledování strojů v provozu uvažují ve výši 20 % nákladů na palivo. Náklady na opravy pro stroje s vlastním motorem jsou určeny z průměrné hodinové spotřeby paliva, měrných nákladů na opravy na 1 l paliva a koeficientu oprav. U ostatních mechanizačních prostředků se vychází z měrných nákladů na opravy stanovených na 1 h provozu stroje. Osobní náklady obsluhy jsou stanoveny na 70 Kč.h -1 (zahrnují vlastní mzdu, zdravotní a sociální pojištění). c) Náklady na traktory Pro traktory agregované s aplikátory jsou náklady stanoveny hodinovou sazbou pro odhadnuté roční využití v modelových linkách. d) Náklady na automobilové fekální cisterny CAS 11 Jsou vypočítány z hodinové sazby pro předpokládané celoroční využití 1200 h.rok -1.
Přehled investičních nákladů podle počtu strojů a podílu jejich celkového ročního využití Tabulka III Stroj Pořizovací cena Linka I - s napájecí hadicí Linka II - s napájecí hadicí Linka III - traktorový návěs Počet Využití IN Počet Využití IN Počet Využití IN 10 3 Kč ks % 10 3 Kč ks % 10 3 Kč ks % 10 3 Kč Hadicový aplikátor 12 m 590 1 100 590 1 100 590 Zapravovací zařízení 4 m 480 1 100 480 Aplikační hadice napájecí 370 500 m 100 370 500 m 100 370 DN90, DN75 Dopravní hadice DN90 156 300 m 100 156 300 m 100 156 Naviják hadic 125 1 100 125 1 100 125 Meziskladovací zásobník 325 1 100 325 1 100 325 Čerpací agregát 506 1 100 506 1 100 415 Traktor Z 163 45 930 1 100 930 1 100 930 Traktor Z 123 45 860 1 100 860 1 100 860 Farm Track + had. aplikátor 4500 9 m Traktor Fiat 140 2 560,8 1 100 2 227,2 Trakt. cisterna 10 m 3 + had. 1 550 1 100 1 550 aplikátor 9 m Terra Gator + plošný 6 026 kultivátor 3 m Terra Gator + plošný 8 400 kultivátor 3 m Aut. cisterna CAS 11 1 875 2 75 2 812,5 2 75 2 812,5 3 87 4 893,75 Radličkový kypřič 4 m 130 2 62 161,2 2 49 127,4 Traktor Z163 45 930 2 17 316,2 2 13 241,8 Had. aplikátor 9 m 420 IN celkem (10 3 Kč) 7 154,5 7 151,9 9 040,15 Porovnání IN (%) 79,1 % 79,1 % 100 %
Přehled investičních nákladů podle počtu strojů a podílu jejich celkového ročního využití Tabulka III - pokračování Stroj Pořizovací cena Linka IV - Farm Track Linka V - Terra Gator Linka VI - Terra Gator Počet Využití IN Počet Využití IN Počet Využití IN 10 3 Kč ks % 10 3 Kč ks % 10 3 Kč ks % 10 3 Kč Hadicový aplikátor 12 m 590 Zapravovací zařízení 4 m 480 Aplikační hadice napájecí 370 DN90, DN75 Dopravní hadice DN90 156 Naviják hadic 125 Meziskladovací zásobník 325 1 100 325 1 100 325 1 100 325 Čerpací agregát 506 Traktor Z 163 45 930 Traktor Z 123 45 860 1 100 860 1 100 860 1 100 860 Farm Track + had. aplikátor 4 500 1 100 4 500 9 m Traktor Fiat 140 2 560,8 Trakt. cisterna 10 m 3 s 1 550 hadic. aplikátorem 9 m Terra Gator + plošný 6 026,22 1 100 6 026,2 kultivátor 3 m Terra Gator + plošný 8 400 1 100 8 400 kultivátor 3 m Aut. cisterna CAS 11 1 875 2 85 3 187,75 3 85 4 781,25 3 84 4 725,5 Radličkový kypřič 4 m 130 2 39 101,4 Traktor Z 163 45 930 2 11 204,6 Had. aplikátor 9 m 420 1 100 420 1 100 420 IN celkem (10 3 Kč) 9 178,75 12 412,45 14 730,5 Porovnání IN (%) 101,5 % 137,3 % 162,9 %
Rozsah aplikace kejdy v linkách Tabulka IV Linka I II III IV V VI Roční využití den 120 Rozsah aplikace ha 1 360 1 411 1 118 899 1 217 1 561 t 35 780 37 194 29 460 23 686 32 764 42 238 Způsob aplikace povrchová ha 548 1 411 1 118 899 522 687 t 13 689 37 194 29 460 23 686 13 042 17 154 se současným ha 8 812 - - - 695 874 zapravením t 22 091 - - - 19 722 25 084 s následným ha - 866 685 550 - - zapravením t - 23 580 18 642 14 966 - - Spotřeba času na aplikaci h.rok -1 1 224 1 224 1 224 1 224 1 224 1 224 z toho: na povrchovou h.rok -1 452 1 224 1 224 1 224 452 452 podpovrchovou h.rok -1 772 - - - 772 772 Výkonnost W 08 u povrchové aplikace ha.h -1 1,212 1,153 0,913 0,734 1,155 1,520 m 3.h -1 30,28 30,28 24,06 19,35 28,85 37,95 K 08 0,606 0,608 0,281 0,249 0,288 0,316 Výkonnost W 08 při podpovrchové aplikaci ha.h -1 1,052 - - - 0,900 1,132 m 3.h -1 28,62 - - - 25,54 32,49 K 08 0,572 - - - 0,360 0,402
Aplikace kejdy - exploatační ukazatele Tabulka V Linka I II III IV V VI Povrchová Rozsah ha.rok -1 548 1 411 1 118 899 522 687 aplikace t.rok -1 13 689 37 194 29 460 23 686 13 042 17 154 Průměrná dávka t.ha -1 25,0 26,4 26,4 26,7 25,0 25,0 Měrná spotřeba h..ha -1 0,825 0,867 1,095 1,362 0,866 0,658 času h.t -1 0,033 0,033 0,042 0,052 0,035 0,026 Měrná spotřeba h..ha -1 1,650 1,734 1,095 1,362 0,866 0,658 práce h.t -1 0,066 0,066 0,042 0,052 0,035 0,026 Podpovrchová Rozsah ha.ha -1 812 - - - 695 874 aplikace t.rok -1 22 091 - - - 19 722 25 084 Průměrná dávka t.ha -1 27,2 - - - 28,4 28,7 Měrná spotřeba h..ha -1 0,951 - - - 1,111 0,883 času h.t -1 0,035 - - - 0,039 0,031 Měrná spotřeba h..ha -1 1,902 - - - 1,111 0,883 práce h.t -1 0,070 - - - 0,039 0,031
Doprava kejdy - exploatační ukazatele Tabulka VI Linka I II III IV V VI Způsob zásobování meziskladovací zásobník meziskladovací zásobník přímé meziskladovací zásobník meziskladovací zásobník meziskladovací zásobník Prostředky na 2 ks CAS 11 2 ks CAS 11 3 ks CAS 11 2 ks CAS 11 3 ks CAS 11 3 ks CAS 11 dopravu Spotřeba času h.rok -1 1 051 1 045 1 224 1 194 1 183 1 172 na dopravu Rozsah ha.rok -1 1 360 1 411 1 118 899 1 217 1 172 zásobování t. rok -1 35 780 37 194 29 460 23 686 32 764 42 238 Měrná spotřeba h.ha -1 0,773 0,741 1,095 1,328 0,972 0,751 času h.t -1 0,029 0,028 0,038 0,050 0,036 0,028 Měrná spotřeba h.ha -1 1,546 1,482 3,285 2,656 2,916 2,253 práce h.t -1 1,058 0,056 0,076 0,100 0,108 0,084 Následné zapravení kejdy soupravou Z 163 45 + plošný kultivátor Bp=4 m Tabulka VII Linka II III IV Rozsah zapravení ha.rok -1 866 685 550 t. rok -1 23 580 18 642 1 224 Výkonnost W 08 ha.h -1 2,2 2,2 2,2 Měrná spotřeba práce h.ha -1 0,455 0,455 0,455
Přímé provozní náklady linek pro aplikaci kejdy Tabulka VIII Nákladová Rozměr Linka I Linka II Linka III Linka IV Linka V Linka VI položka Přímé náklady Kč.ha -1 1 551 1 612 1 294 1 984 1 855 1 708 na aplikaci % 120 125 100 153 143 132 Kč.m -3 59 61 49 75 69 63 % 120 125 100 153 141 129 Přímé náklady Kč.ha -1 1 341 1 285 2 861 2 305 2 530 1 954 na zásobování % 47 45 100 80 88 68 Kč.m -3 51 49 109 87 94 72 % 47 45 100 80 86 66 Přímé provozní Kč.ha -1 2 892 2 897 4 155 4 289 4 385 3 662 náklady celkem % 70 70 100 103 105 88 Kč.m -3 110 110 158 162 163 135 % 70 70 100 103 103 86 Rozsah práce ha 1 360 1 411 1 118 899 1 217 1 561 t 35 780 37 194 29 460 23 686 32 764 42 238
Diskuse a ekonomické hodnocení linek pro aplikaci kejdy Ekonomické hodnocení je provedeno modelově na úrovni přímých provozních nákladů, presentované náklady slouží k určení relací mezi linkami tohoto modelu. Doprava kejdy na pole je navržena pro průměrnou přepravní vzdálenost 10 až 12 km, nepočítáme, že se aplikace provádí v souvislé zájmové oblasti. Linky I a II s vlečenou napájecí hadicí jsou určeny na aplikaci separované kejdy nebo kejdy o sušině do 4 %, u nich je nutné připočítat vícenáklad na separaci. Ten se bude podle předběžných šetření pravděpodobně pohybovat v rozmezí 50 až 60 Kč.t -1. V souběžně sledovaném a hodnoceném experimentálním provozu linky s vlečenou napájecí hadicí pro hnojení separovanou kejdou v Agropodniku Hodonín se objevuje výhodnost podzemního rozvodu kejdy na pole polypropylenovým potrubím. Silniční doprava kejdy na pole je velice nákladná (min. 60 % celkových nákladů na aplikaci), ve srovnání s ní vychází návratnost investic podzemního rozvodu na 3 až 4 roky. Výhodnost této technologie je dokladována i ve zprávách z NSR a to pro roční objemy 10-15 tis. t. Toto je dalším důvodem, proč považujeme za nutné posoudit náklady na separaci kejdy a výsledky zahrnout do hodnocení celých systémů manipulace s kejdou. Linka IV s Farm Trackem je zřejmě mírně nadhodnocena, její roční využití se pohybuje na horní hranici oproti linkám se samojízdným aplikátorem Terra Gator. Je u ní však možnost využití i pro nižší ročně aplikované objemy kejdy (15 až 20 tis. t ročně) za podmínky, že se uplatní používání univerzálního nosiče pro další práce v zemědělských závodech zájmového území. U linek I, II a IV nelze počítat s plošným rozšířením zájmového území. Výkonnost prostředků pro dopravu kejdy na pole je na hranici své výkonnosti již pro v modelu uvažovanou přepravní vzdálenost. U linek s Terra Gatorem, u kterého vyšší výkonnost vyžaduje již v popsaných podmínkách zásobování 3 cisternami CAS 11, by bylo toto případné rozšíření možné. U linky III se může přímá vazba dopravy na aplikační stroj negativně projevit na výkonnosti linky. Tento organizační faktor si uvědomujeme, možná však není v modelu dostatečně zohledněn. Příznivě se projevila při kompletaci linek nezávislost mezi meziskladovacím zásobníkem a aplikačním strojem u linek s vlečenou napájecí hadicí. U těchto linek předpokládáme s předzásobením kejdou v době rozvinování hadic. Tyto linky oproti ostatním mohou pracovat i v případě dočasného snížení zásoby kejdy pod 10 t (respetivě 8 t). V modelech se počítá se stěhováním linek po aplikaci kejdy na 20 ha. Snížením této plochy pod 10 ha se nejvíce projeví u linek s vlečenou napájecí hadicí. U nich je směnový čas na přípravu práce na pozemku vyšší o svinování a rozvinování hadic (cca 3 h). U aplikace hovězí kejdy lze předpokládat vyšší technologickou poruchovost. Mimo linky VI nejsou v pořizovacích investicích na aplikační stroje zahrnuty
odlučovače pevných příměsí a drtiče kejdy, je pravděpodobné snížení výkonnosti z důvodu čištění ucpávaných rozdělovačů, popřípadě i hadicových vývodů na aplikačních rámech. U linek II, III a IV se počítá se zapravením na volné půdě nejpozději do 2 h po aplikaci kejdy. Lze jen velmi přibližně vyčíslit ztrátu N způsobenou vyšší emisí NH 3. Měrná ztráta N emisí NH 3 v prvních 2 h se pohybuje od 0,5 kg.ha -1.h -1 po pásové aplikaci kejdy v podzimním chladnu na strniště do 6 kg.ha -1.h -1 za letního slunečního teplého počasí. Vezmeme-li za průměrnou hodnotu ztráty dusíku 3 kg.ha -1.h -1, je to na 917 ha podpovrchové aplikace v modelu osevního postupu 5 502 kg N - při ceně živiny v hnojivu 12 Kč.kg -1 ztráta pouhých 2,51 Kč.t -1 kejdy (72 Kč.ha -1 ). Za základ pro porovnání nákladů jsme vzali postup s traktorovou fekální cisternou (linka III). U ní jsou nejnižší náklady na aplikaci a nejvyšší náklady na dopravu kejdy (způsobené přímou vazbou na dopravní prostředky). Celkové provozní náklady jsou na stejné úrovni se samojízdnými aplikátory v linkách IV a V. Důležité při srovnávání těchto 3 linek je rozsah práce v roce. Tu mají linky III a V na stejné úrovni (30 000 t.rok -1 ), linka IV s Farm Trackem je za stejných podmínek schopna aplikovat za rok o 20 % méně kejdy. U linky V nelze opomenout výhodu přímého podpovrchového zapravování kejdy s nizšími emisemi NH 3 do ovzduší. Linka VI s Terra Gatorem má nejvyšší investiční náklady, v přímých provozních nákladech se řadí na 3 místo za oba postupy využívající vlečené napájecí hadice. Oproti linkám I a II je operativnější i mobilnější a může pracovat v širším zájmovém území. Linky I a II mají příznivé exploatační i nákladové ukazatele. Jejich širší uplatnění zatím nemůžeme doporučovat, nemáme u nich dosud zjištěny podmínky pro aplikaci neupravené kejdy o vyšší sušině. Jediná linka, která je v ČR v provozu (Milotice) pracuje se separovanou kejdou o sušině kolem 1 %.