Полимерные решения в сельском хозяйстве

К 2030 году российский агропромышленный комплекс (АПК) планирует увеличить производство продукции не менее чем на 25% по сравнению с 2021 годом. Выполнение такой задачи требует тщательного изучения мировой практики, внедрения нестандартных технологических решений и совместной работы сельхозпроизводителей с другими участниками рынка.

Агропластик: перспективы развития

Международный опыт доказывает, что полимерные материалы необходимы для повышения эффективности всех отраслей АПК. Для высокотехнологичных продуктов переработки нефтехимии, применяемых в сельском хозяйстве, появился даже свой термин – агропластики. Это современные материалы, повсеместно используемые в строительстве и оснащении животноводческих ферм, в растениеводстве, мелиорации, разведении рыб и водных культур.

Популярность применения полимеров в сельском хозяйстве обуславливается их практичностью. Они прочны, долговечны, легко очищаются, стойки к химическим и климатическим агрессивным воздействиям и в большинстве своем подлежат вторичной переработке. Также существенным плюсом становится возможность подбора рецептур для регулирования всего комплекса необходимых потребительских свойств: себестоимости производства, удельного веса, эластичности, стойкости к УФ-излучению, светопроницаемости и т. д. Ни дерево, ни стекло, ни металл не обладают такой высокой адаптивностью к условиям эксплуатации.

Тепличные условия

Тепличные комплексы зачастую полностью состоят из продуктов нефтехимической отрасли: от каркасов для парников и малых теплиц, вытесняющих деревянные и металлические аналоги, до твердых и гибких покрытий, превосходящих по прочности стекло. А для поддержания комфортного климата в грунтовой части теплиц часто используются системы подогрева, основу которых составляют пластиковые трубы.

● Пленки. Для сохранения тепла и создания благоприятного климата внутри теплиц и парников повсеместно применяются полиэтиленовые пленки: односезонные и многосезонные, со сроком службы от 5 лет. Современные технологии позволяют выпускать полотнища пленки шириной до 16 м, что дает возможность строить пленочные теплицы с шириной основания 7,5 м и длиной до 200 м.

Требования потребителей к пленочным материалам едины: они должны быть прочными, эластичными, прозрачными, стойкими к УФ-излучению и запотеванию. Армирование и добавление в рецептуры светостабилизаторов, термостабилизаторов и антифогов значительно усиливает соответствующие потребительские свойства конечного продукта.

Еще недавно большой популярностью в российских растениеводческих хозяйствах пользовалась пленки иностранного производства, но теперь аналогичные пленки, не уступающие импортным аналогам по светопропускаемости и долговечности, выпускаются и в России, в том числе партнерами СИБУРа.

В тепличном бизнесе гибкие полимерные решения играют все более важную роль, предлагая ряд неоспоримых преимуществ:

• полиэтиленовая пленка обеспечивает высокую светопроницаемость, защиту от УФ-излучения, атмосферных осадков и ветра;
• мульчирующая пленка ускоряет прогревание почвы, сохраняет тепло в холодное время, эффективно подавляет рост сорняков, сохраняет влагу и улучшает структуру почвы, благоприятствуя росту растений. Мульчирующие пленки могут быть прозрачными или окрашенными, например черными или двухцветными.

● Поликарбонат. Этот материал более 40 лет используется по всему миру для строительства крупных теплиц, в том числе в большинстве регионов России. Поликарбонатные теплицы выгоднее, так как стекло – слишком хрупкий, травмоопасный и тяжелый материал. Для сооружения стеклянных теплиц требуются прочные дорогие фундаменты и каркасы, а расположенные на большой высоте стеклянные листы крыши создают постоянную опасность для людей, особенно в периоды снеговой нагрузки. Кроме того, стекло на солнце «работает» как линза, что чревато перегревом растений и животных.

Успешно заменяющий стекло поликарбонат обладает практически такой же светопропускной способностью, но при этом на 90% легче, значительно прочнее при равной толщине слоя и равных теплоизоляционных свойствах, устойчивее к механическим повреждениям и резким перепадам температур (от –40° до +120°). Специализированные добавки (УФ-стабилизаторы, антиадгезионные компоненты, красители) помогают по требованию заказчика адаптировать материал к конкретным условиям эксплуатации. Одна из самых прогрессивных разработок СИБУРа – УФ-концентрат PC UV2 5% ТЗ №2, применяемый производителями поликарбонатных листов для защиты от ультрафиолетового излучения и многолетнего сохранения физико-механических свойств.

● Агроспанбонд. Все большую популярность в растениеводстве завоевывают нетканые «дышащие» укрывные материалы на основе полипропилена – агроспанбонды. Они служат для защиты культур и почв, ощутимо способствуют увеличению урожайности (до 30%) и ускорению созревания (до 14 дней). И все это – при снижении объемов использования агрохимии и экономии рабочих ресурсов на обслуживании угодий.

Здесь будет город-сад

Важнейшим условием для повышения урожайности, особенно на открытом грунте, является уход за почвенным слоем. В полях и садах хорошо зарекомендовали себя системы полива и дренажа, основу которых составляют эластичные трубки и ленты из полимеров. Они гораздо эффективнее, чем альтернативные методы полива. Один из весомых аргументов в пользу этих экономичных и эффективных решений – прогнозируемые Минсельхозом РФ проблемы с водоснабжением для полива.

● Трубы и ленты для капельного орошения. В последние годы широкое распространение в поливе и удобрении растений получают системы капельного орошения. Они позволяют оптимизировать питание растений в различных климатических условиях и на любых ландшафтах, снижают расход воды и удобрений, обеспечивают подачу влаги и питательных веществ непосредственно к корням растений.

В сравнении с дождеванием, основанном на разбрызгивании воды в ограниченном радиусе, капельная система помогает без снижения качества полива уменьшить водопотребление до 70%, а расход удобрений – до 50%. При этом минимизируется негативное влияние на листья растений, а объем урожая во многих регионах увеличивается.

Готовое изделие представляет собой эластичный полимерный шланг с системой отверстий. Он стоек к растрескиванию, трению, механическим повреждениям, воздействию высоких температур, влаги и химических элементов удобрений. Показательно, что к изучению вопросов эффективности, совершенствованию методов и инструментов капельного полива, помимо ведущих российских НИИ и Минсельхоза РФ, привлекаются производители продукции и сырьевых материалов. Недавно научные подразделения СИБУРa предложили новое марочное решение, гарантирующее повышенную долговечность.

Изготовление комплектующих для систем капельного орошения – перспективное направление для партнеров СИБУРа, выпускающих пластиковые изделия, так как интенсивное развитие спроса на такие системы наблюдается не только на российском рынке, но и в аграрном секторе потенциальных импортеров, включая Казахстан, Беларусь и Узбекистан.

● Антиградовая сетка. Увеличение площадей виноградников и фруктовых садов требует дополнительных мер для сохранности саженцев, а также урожая в период созревания плодов. Наиболее эффективное средство защиты растений от птиц и неблагоприятных атмосферных явлений – антиградовая сетка. До недавнего времени российские аграрии предпочитали импортные сетки – легкие, прочные и долговечные. Основными их экспортерами были Германия, Италия и Испания. Учитывая высокий спрос на этот вид продукции, СИБУР совместно с партнерами разрабатывает рецептуры спецмарок сырья, которые гарантируют качество сетки, превосходящее импортные аналоги. На сегодняшний день хорошо зарекомендовала себя российская сетка из нитей полиэтилена высокой плотности. Она показывает высокую прочность на разрыв, обеспечивает оптимальную воздухопроницаемость и сохраняет свои физико-механические свойства при воздействии УФ-излучения. Немаловажный плюс этих изделий – возможность их вторичной переработки.

● Тара: горшки, контейнеры и ящики. До недавнего времени в российском АПК отсутствовали предложения отечественных компаний по производству сельскохозяйственной тары. Сегодня производители литьевой полимерной продукции активно продвигают решения для сбора, транспортировки и хранения сельхозпродукции, в том числе складные емкости и универсальные ящики, адаптированные для различных систем временного хранения, конвейеров и погрузчиков.

Полимерные горшки и контейнеры легки, прочны и доступны в различных размерах. Они создают оптимальные условия для выращивания многих видов растений и для хранения сельскохозяйственной продукции. СИБУР предлагает широкий ассортимент марок полиэтилена и полипропилена для данного применения. Высокую ударную прочность, стойкость к растрескиванию и устойчивость к действию УФ-излучения демонстрируют марки полиэтилена высокой плотности.

Пластиковые ящики широко используются для хранения овощей и фруктов, обеспечивая долгий срок службы и высокую прочность. Они устойчивы к температурному воздействию и к влажности в сравнении с традиционным материалом – деревом. Уже около 30% от валового сбора яблок хранится и транспортируется в новых полимерных литых контейнерах российского производства. В таких контейнерах заинтересованы не менее 300 сельскохозяйственных компаний страны.

Комфорт для курочки Рябы

В России в 2023 году насчитывалось около 5 тысяч птицефабрик. Однако передовым оборудованием располагают не более 30% из них. До сих пор примерно 40% куриных яиц производится на птицефабриках с уровнем износа основных фондов и оборудования от 40 до 60%, и еще 30% – с уровнем износа свыше 60%. Недорогие и эффективные полимерные решения могут стать драйвером развития отечественного птицеводства. Полимеры уже используются для производства решетчатых полов, яйцесборных лент, поилок и кормушек, а также ящиков для перевозки птиц.

● Ящики. Ящик для перевозки птиц – это, как правило, сборная конструкция, намного более безопасная, чем деревянные аналоги с их заусенцами, скобами и гвоздями. Пластиковые ящики не впитывают жидкости и запахи, долговечны, устойчивы к воздействию ультрафиолета и максимально гигиеничны: легко очищаются и препятствуют распространению инфекций. Они отличаются от деревянных небольшим весом, стойкостью к износу и высокой прочностью. Кроме того, стандартизированные ящики легко штабелируются или могут устанавливаться на сборные кронштейны, а также позволяют контролировать состояние птицы и упрощают кормление.

● Решетки и ленты для яйцесбора. Для конвейерных автоматических линий по сбору и очистке яиц производители полимерной продукции предложили использовать оптимизированные для этих целей ленты и решетки. Полимерная лента для яйцесбора используется для перемещения яиц от кур-несушек до места их дальнейшей обработки, упаковки или хранения. Жесткая ячеистая решетка предназначена для мелких яиц, а прочная и эластичная тканая лента из полипропиленовых нитей – для крупных. В отличие от металлических конвейерных систем, оба эти продукта более выгодны по цене, не подвержены коррозии, за счет монолитности меньше склонны к поломкам, а главное — не повреждают тонкую яичную скорлупу.

● Ячеистые напольные покрытия. Ужесточение требований к защите животных и новые экологические стандарты увеличили процент напольного содержания птицы в птицеводческих хозяйствах. Бетонный пол, как и сплошные напольные подстилки, оказались неудачными решениями из-за низкой гигиеничности. Настоящим открытием для птицеводов стали легкие, гигиеничные и нетравмоопасные ячеистые полы. Такой пол позволяет птице жить без контакта с продуктами своей жизнедеятельности, тем самым сокращая риски инфекционных заболеваний, и облегчает уход за помещением.

Надои повысить, поголовье увеличить

По данным Росстата, к концу января 2024 года поголовье скота в России снизилось на 2,4% по сравнению с тем же расчетным периодом прошлого года. Чтобы сохранить численность коров, свиней, коз и овец, а также увеличить производительность фермерских хозяйств, необходимо ускорить модернизацию животноводческих объектов. Существенно облегчить эту задачу могут передовые полимерные решения для АПК, созданные СИБУРом в кооперации с партнерскими перерабатывающими производствами. Поле деятельности в этой сфере очень велико. Так, например, сегодня около половины молока вырабатывается на фермах, износ которых составляет более 60%.

● Напольные покрытия и перегородки для станков. Напольные покрытия (маты, матрасы) – продукты, актуальные для любой животноводческой фермы. Они служат для соблюдения гигиенических параметров, для утепления полов помещений, а также для снижения травматизма и уменьшения нагрузки на двигательный аппарат животных. Такие полы эластичны, долговечны, водонепроницаемы, устойчивы к перепадам температур и гигиенической обработке. Основным сырьем для их производства являются специализированные изопреновые и бутадиеновые каучуки, которые производятся на заводах «Нижнекамскнефтехим» и «Воронежсинтезкаучук». Для производства прочных и непритязательных в уходе перегородок загонов и стойл давно используются поливинилхлориды с рецептурными доработками.

● Домики для телят и логова для поросят. Индивидуальные домики для молодого поголовья крупного рогатого скота, а также логова для молочных поросят и гигиеничные кормушки изготавливаются из экологически чистых полиэтиленов и полипропиленов. Эти материалы абсолютно безопасны для здоровья молодняка и обладают отличными характеристиками, такими как легкость, хорошая теплоизоляция, прочность, стойкость к коррозии, долговечность и гигиеничность. Полимерные домики для телят имеют большое значение для выживаемости молодняка, помогая животным расти в безопасных и комфортных условиях.

Логова для поросят – относительно сложные сооружения. Полимерные решения позволили создать на современных фермах специализированные обогреваемые зоны для защиты детенышей от переохлаждения. Навес логова изготавливается из литьевого полипропилена и обладает хорошим запасом жесткости и ударопрочности. Кроме того, инфракрасные лампы в замкнутом пространстве такого укрытия уменьшают затраты электроэнергии на излишний обогрев помещений на 20–40%.

● Сосковая (доильная) резина. СИБУР вместе с партнерами дорабатывает рецептуру производства сосковой резины из высококачественных каучуков, предназначенной для доильных аппаратов. Использование сосковой резины помогает ускорить процесс доения и сделать его безболезненным для животного. Российские молочные фермы уже ждут этот современный продукт, подходящий ко всем видам доильных аппаратов и не уступающий по качеству импортным аналогам. Сосковая резина – единственный компонент доильного аппарата, который вступает в тесный контакт с нежным выменем животного. Она должна обладать оптимальным сочетанием прочности, эластичности и химико-биологической инертности. От качества сосковой резины зависят показатели молокоотдачи, продолжительность доения и здоровье дойных коров.

Идеи на будущее – далекие и близкие

Спрос на новые полимерные решения в АПК неуклонно растет. Взамен импортной продукции, объем поставок которой существенно снизился за последние годы, российские аграрии ждут налаживания отечественного производства бирок для животных на основе альтернативных полимерных материалов взамен термопластичного полиуретана, рукавов для хранения зерна, биоразлагаемых капсул для семян и для внесения удобрений, а также многих других актуальных пластиковых изделий.

СИБУР рассматривает эти запросы как постановку целевых задач для тщательных научных исследований, совершенствования марочного ассортимента и расширения сотрудничества с производителями готовой продукции. При этом компания предлагает партнерам эффективные финансовые и организационные инструменты взаимодействия, в том числе программы форсажей, стимулирующие развитие российских предприятий и продвижение импортозамещающих технологий.

В проектных вариантах уже представлены отечественные решения, направленные на увеличение и сохранение урожая: рукава для хранения зерна, тара для овощей «борщевого набора», силосные пленки, агростретч, биоразлагаемые укрывные и посадочные материалы.

Так, в этом году на предприятии «Лава» при поддержке СИБУРа стартовало производство агростретча – полимерной пленки для хранения сенажа. Это многослойная прочная пленка, которая, выдерживая растяжение в 2 раза, позволяет плотно обматывать скомплектованный рулон сена прямо в поле. Устойчивость этой пленки к перепадам температур и механическим повреждениям позволяет хранить сенаж до 3 лет.

Также сельхозпроизводители заинтересованы в развитии отечественного производства рукавов для зерна, которые помогут снизить стоимость хранения до 10 раз. Зерно в таком рукаве потребляет кислород и консервируется в углекислом газе, что исключает размножение вредоносных насекомых. Принципиальное продуктовое решение для этого изделия уже найдено, теперь дело только за тиражированием.

Упомянем и кажущиеся фантастическими тренды развития отрасли. Они уже начали обрастать конкретными проектами, планами и даже расчетными цифрами, а это значит, что настала пора задуматься над перспективами реального воплощения «нереальных» идей. Так, например, в России семимильными шагами начинает развиваться городское фермерство. По прогнозам, которые СИБУР считает наиболее вероятными, к 2030 году до 20 тысяч тонн культур будут выращиваться в России вертикальным способом. Это новшество совсем скоро потребует прогрессивных полимерных решений. В более отдаленной и пока что призрачной перспективе – освоение проектов ферм на воде, в которых большинство конструктивных и функциональных решений выполнены на основе композитных материалов и пластика.