Тенденции развития инженерного обеспечения в сельском хозяйстве: Учебник для вузов

Description

Большое внимание уделено машинно технологической модернизации сельскохозяйственного производства, применению информационных технологий и роботизации технологических процессов в агропромышленном комплексе, вопросам инженерно технического обеспечения и экологическим проблемам. Учебник предназначен для бакалавров и магистров, обучающихся по направлению «Агроинженерия», а также преподавателей, аспирантов и работников сельскохозяйственных предприятий. ВВЕДЕНИЕ Глава I. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ АПК РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 1.1. Агропромышленный комплекс России в глобальном рынке 1.1.1. Производственный потенциал АПК 1.1.2. Структура производства АПК 1.1.3. Природные факторы развития АПК 1.1.4. Материально-техническая база АПК 1.1.5. Химизация сельского хозяйства 1.1.6. Рынок труда в АПК 1.2. Вызовы и риски в аграрном бизнесе России 1.2.1. Технологические вызовы 1.2.2. Экономические вызовы 1.2.3. Экологические вызовы 1.2.4. Социальные вызовы 1.3. Основные направления научно-технологического развития агропромышленного комплекса России 1.3.1. Сценарии развития АПК России 1.3.2. Прогноз научно-технологического развития АПК Контрольные вопросы Список использованной литературы Глава II. ПРОБЛЕМЫ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И СОЗДАНИЯ МАШИН, ОБОРУДОВАНИЯ И АГРЕГАТОВ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 2.1. Машинно-технологическое обеспечение сельскохозяйственного производства в Российской Федерации 2.2. Состояние и направление развития тракторного и сельскохозяйственного машиностроения 2.3. Приоритеты машинно-технологического развития АПК России 2.3.1. Повышение производительности труда 2.3.2. Развитие ресурсо- и энергоэффективности 2.3.3. Модернизация машинно-технологического обеспечения АПК 2.3.4. Обеспечение экологической безопасности и создание комфортных условий труда 2.3.5. Состояние и применение информационных технологий 2.3.6. Особенности машинно-технологического обеспечения органического сельскохозяйственного производства 2.4. Тенденции развития технического сервиса 2.5. Приоритетные направления развития технологий и техники Контрольные вопросы Список использованной литературы Глава III. МАШИННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА 3.1. Требования к сельскохозяйственной технике 3.1.1. Технические требования к сельскохозяйственной технике 3.1.2. Показатели надежности сельскохозяйственной техники 3.1.3. Технологические требования к сельскохозяйственной технике 3.1.4. Экологические требования к сельскохозяйственной технике 3.1.5. Критерии экономической эффективности сельскохозяйственной техники 3.1.6. Коммерческие требования к сельскохозяйственной технике 3.2. Ресурсо- и энергосбережение в растениеводстве 3.2.1. Технологическая и техническая модернизация 3.3. Почвозащитные, ресурсо-, энергосберегающие технологии обработки почвы 3.3.1. Система нулевой обработки почвы, или No-till технология 3.3.2. Особенности технологии Mini-till 3.3.3. Технология обработки почвы Strip-till 3.3.4. Различия между технологиями Strip-till, No-till и Mini-till 3.4. Ресурсо- и энергосберегающие технологии возделывания зерновых культур 3.4.1. Структура посевных площадей 3.4.2. Обработка почвы 3.4.3. Посев с использованием современных сортов и гибридовзерновых культур 3.4.4. Использование удобрений и мелиорантов 3.4.5. Внесение средств защиты растений 3.4.6. Применение современной сельскохозяйственной техники 3.4.7. Современные технологии уборки соломы 3.5. Инновационные технологии производства картофеля 3.5.1. Грядовая технология возделывания картофеля 3.5.2. Ресурсосберегающие, высокоточные технологии возделывания картофеля 3.5.3. Уборка урожая 3.5.4. Транспортировка и послеуборочная доработка картофеля 3.6. Интенсивные технологии производства сахарной свеклы 3.6.1. Анализ существующих технологий возделывания сахарной свеклы 3.6.2. Выращивание сахарной свеклы на орошаемых землях 3.6.3. Технология возделывания сахарной свеклы с использованием направляющих щелей 3.6.4. Возделывание сахарной свеклы с использованием мульчи 3.6.5. Свеклоуборочные комбайны фирмы ROPA 3.6.6. Свеклоуборочные комбайны фирмы Grimme 3.6.7. Свеклопогрузчики 3.6.8. Перспективы дальнейшего совершенствования технических средств для возделывания и уборки сахарной свеклы 3.7. Ресурсо- и энергосберегающие технологии заготовки и переработки кормов 3.7.1. Посев, уход за посевами 3.7.2. Технология производства сена 3.7.3. Технологии производства силоса 3.7.4. Технологии производства сенажа 3.7.5. Техника силосования и сенажирования трав 3.7.6. Выемка силоса и сенажа 3.7.7. Кормоуборочные комбайны Контрольные вопросы Список использованной литературы Глава IV. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА 4.1. Состояние отрасли животноводства 4.2. Машинно-технологическая модернизация молочного скотоводства 4.2.1. Менеджмент в молочном скотоводстве 4.2.2. Технологии и техника приготовления и раздачи кормов в молочном скотоводстве 4.2.3. Технологии и техника для доения коров 4.3. Инновационное оборудование для содержания и кормления свиней 4.3.1. Системы и технологии содержания свиней 4.3.2. Стандартное оборудование свиноводческих ферм 4.3.3. Технологии и оборудование для кормления свиней 4.3.4. Инновационные технологии в свиноводстве 4.4. Тенденции развития оборудования для птицеводства 4.4.1. Системы контроля и управления в птицеводстве 4.5. Современное оборудование для микроклимата в животноводстве 4.5.1. Автоматизация контроля режимов работы оборудования и освещения 4.6. Уборка, утилизация и использование навоза 4.6.1. Технические средства уборки навоза 4.6.2. Технологии переработки навоза Контрольные вопросы Список использованной литературы Глава V. МАШИННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ 5.1. Переработка и хранение продукции растениеводства 5.1.1. Основные задачи и инновационные технологии хранения и переработки зерна 5.1.2. Производство муки. Виды помолов, ассортимент и выход муки 5.1.3. Производство круп 5.1.4. Инновационные технологии производства растительного масла 5.1.5. Состояние и перспективы глубокой переработки зерна 5.1.6. Хранение плодов и овощей 5.1.7. Переработка плодов и овощей 5.2. Переработка продукции животноводства 5.2.1. Инновационные технологии переработки мяса 5.2.2. Современные разработки продуктов питания на основе мясного сырья 5.2.3. Технологии переработки вторичных продуктов мясокомбинатов 5.2.4. Современные технологии переработки и хранения молока и молочных продуктов 5.2.5. Перспективные направления переработки молока и получения молочных продуктов 5.3. Технологии утилизации и переработки сельскохозяйственных отходов 5.3.1. Значение отходов сельскохозяйственного производства в народном хозяйстве 5.3.2. Технологии утилизации отходов при возделывании и переработке зерновых и крупяных культур 5.3.3. Технологии утилизации отходов при возделывании и переработке масличных, овощных и плодовых культур 5.3.4. Технологии утилизации навоза и помета Контрольные вопросы Список использованной литературы Глава VI. ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА 6.1. Техническое состояние машинно-тракторного парка и проблемы инженерно-технической службы АПК 6.1.1. Система поддержания машин в работоспособном состоянии 6.1.2. Технический сервис в агропромышленном комплексе 6.1.3. Роль и место диагностирования машин при поддержании их работоспособности в процессе производства продукции 6.1.4. Технический сервис зарубежной техники 6.1.5. Ресурсосберегающие технологии технического сервиса 6.1.6. Организация фирменного технического сервиса машин в АПК 6.1.7. Управление техническим состоянием машин 6.1.8. Информационные технологии в обеспечении запасными частями 6.1.9. Цифровые технологии мониторинга сельскохозяйственной техники 6.1.10. Цифровые технологии диагностирования мобильной техники 6.2. Структура инженерно-технической службы АПК 6.2.1. Инженерно-техническая служба по эксплуатации машинно-тракторного парка 6.2.2. Прогрессивные методы оперативного управления работой и техническим обслуживанием МТП 6.3. Использование подержанной техники сельхозпроизводителями 6.4. Стратегия развития ремонта сельскохозяйственной техники и технологии оборудования 6.4.1. Использование компьютерной техники в ремонтно-технологическом оборудовании 6.4.2. Опыт восстановления деталей за рубежом 6.4.3. Порядок модернизации машин 6.4.4. Способы восстановления и упрочнения деталей 6.4.5. Перспективы применения аддитивных технологий 6.5. Утилизация сельскохозяйственной техники: проблемы и решения 6.5.1. Отходы и проблема их утилизации Контрольные вопросы Список использованной литературы Глава VII. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УПРАВЛЕНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ 7.1. Цифровая экономика сельского хозяйства Российской Федерации 7.1.1. Основные понятия и терминология 7.1.2. Цели и задачи цифровой трансформации отрасли 7.1.3. Базовые направления цифровизации АПК 7.2. IoT в сельском хозяйстве 7.3. Точное (прецизионное) производство в АПК 7.3.1. Глобальные системы спутникового позиционирования 7.3.2. Геоинформационные системы 7.3.3. Беспилотные летательные аппараты 7.4. Робототехнические системы и устройства в сельскохозяйственном производстве 7.4.1. Системы параллельного вождения сельскохозяйственной техники 7.4.2. Системы сбора информации о составе и плодородии почвы 7.4.3. Робототехнические устройства в растениеводстве 7.4.4. Робототехнические устройства в животноводстве 7.5. Применение информационных технологий в управлении предприятием Контрольные вопросы Список использованной литературы Глава VIII. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ 8.1. Энергетика в развитии человеческого общества 8.2. Энергосбережение — инновационный путь развития человечества 8.3. Энергообеспечение сельского хозяйства 8.4. Возобновляемые источники энергии 8.5. Биоэнергетика в энергообеспечении сельского хозяйства 8.6. Энергетический анализ деятельности предприятий 8.7. Энергоемкость производства продукции 8.8. Особенности определения энергоемкости продукции сельского хозяйства 8.8.1. Энергетический анализ производства продукции растениеводства 8.8.2. Энергетический анализ производства продукции животноводства 8.8.3. Энергоемкость средств механизации производственных процессов 8.9. Сбережение электрической энергии 8.10. Энергетический анализ зданий и сооружений 8.10.1. Энергетический анализ зданий 8.10.2. Энергетический анализ хранилищ и теплиц 8.10.3. Энергосбережение зданий и сооружений 8.11. Энергетический аудит предприятий и технологий Контрольные вопросы Список использованной литературы Глава IX. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 9.1. Агроэкосистемы и их особенности 9.1.1. Понятие агроэкосистем 9.1.2. Отличительные особенности функционирования агроэкосистем 9.2. Экологические проблемы сельского хозяйства 9.2.1. Воздействие сельскохозяйственных технологий на окружающую среду 9.2.2. Воздействие сельскохозяйственной техники на окружающую среду 9.2.3. Охрана окружающей среды при повышении эффективности растениеводства 9.3. Экологизация сельскохозяйственного производства 9.3.1. Органическое сельское хозяйство 9.3.2. Точное земледелие 9.3.3. Утилизация отходов 9.3.4. Основные механизмы осуществления экологизации сельского хозяйства 9.4. Экологические аспекты ресурсо- и энергосбережения 9.5. Мониторинг загрязнения окружающей среды и агроэкологический мониторинг 9.6. Экологическая оценка технологий и проектов в сельскохозяйственном производстве Контрольные вопросы Список использованной литературы