Biološki proizvodni sustavi pokazuju karakteristične posebnosti
Agrotehnički postupci u sustavu proizvodnih postupaka nemaju vlastitog područja. Unutar tog sustava oni ne čine samostalni razred proizvodnih postupaka, jer – kao što je pokazano na nekim primjerima – sva područja životinjske i biljne proizvodnje koja se ostvaruju s pomoću tehničkih sustava mogu se u načelu pridružiti jednom od devet razreda sustava tehničkih postupka (tablica 1).
Tablica 1 Sustav tehničkih postupaka
|
|
Vrsta mijene |
||
Vrsta radnog objekta |
Promjena oblika |
Mijena strukture |
Promjena položaja |
Tvar (masa) |
Oblikovanje tvari |
Mijena tvari |
Prijenos tvari |
Energija |
Pretvorba energije |
Mijena energije |
Prijenos energije |
Informacija |
Preoblikovanje informacije |
Mijena informacije |
Prijenos informacije |
|
|
Postupak |
Proces |
Operacija |
Razlog što je proizvodnim postupcima u agrarnoj proizvodnji, preciznije uzgoju biljaka i životinja u projektu posvećeno posebno poglavlje je u tome što se uzgoj, nasuprot industrijskoj proizvodnji ili preciznije postupcima koji rezultiraju željenim neživim proizvodom, odlikuje nizom proizvodnih posebnosti.
BIOLOŠKI SUSTAVI KAO RADNA SREDSTVA KOJA ODREĐUJU BIT AGRARNE PROIZVODNJE
Biološke sustave moguće je smatrati radnim sredstvima ili sredstvima djelovanja u proizvodnim postupcima prirodne tehnike, ali sve češće i umjetne tehnike živoga, biotehnike.
Karakteristika koja određuje bit agrarne proizvodnje je u planskom korištenju reprodukcijskih procesa organizama za proizvodnju namirnica i industrijskih sirovina (ulaz u proces). Drugačije izraženo: proizvodna sredstva koja određuju bit agrarne proizvodnje su biološki sustavi (biljke i životinje). Karakteristični postupci pomoću kojih se stvara željeni proizvod biološke su prirode (uglavnom procesi izmjene tvari). Agrarna proizvodnja je prema tome biološka proizvodnja.
Valja to oprimjeriti. Proizvodnja jaja, temeljni proces poljoprivredne proizvodnje namirnica, može se s opće tehničkog gledišta promatrati kao pretvorba hrane za perad (radnog predmeta) u željeni proizvod (jaja) pomoću biološkog sustava (kokoši). Ova se pretvorba tvari za razliku od kemijsko-proizvodnih procesa ne odvija u nekom tehničkom sustavu (reaktoru) već u biološkom sustavu. Postupci koji karakteriziraju proces nisu ni kemijske ni fizičke već biološke prirode. Takvo promatranje vrijedi onda, ako biološki sustav sam ulazi u proizvod, kao kod proizvodnje životinja za klanje, gdje se biljke razvijene iz sjemena (ili njihovi dijelovi) ubiru kao proizvod.
Biološki proizvodni sustavi koje agrarna proizvodnja koristi u obliku biljaka i životinja, pokazuju u usporedbi s tehničkim proizvodnim sustavima (strojevima, aparatima) karakteristične posebnosti (tablica 2).
Tablica 2 Usporedba tehničkih i bioloških proizvodnih sustava (H. Wolffgramm)
Tehnički sustav |
Sastavnice proizvodnih procesa |
Biološki sustav |
Prolaz materijalaTok radne energijeTok upravljačkih informacija |
Tok tvari¬otvoren * otvoren ®Tok energije¬otvoren * otvoren ®Tok informacija¬otvoren * relativno zatvoren ® |
Izmjena tvariIzmjena energije i tvariSamoregulacija procesa izmjena tvari (genetski kod) |
Tehnički sustavisu tvarni, energijski i informacijski otvoreni sustavi. Radni predmeti, energija potrebna za provođenje proizvodnih postupaka i upravljačke informacije dovode se sustavu izvana i ponovno ga napuštaju.
Biološki sustavisu suprotno tome samo tvarni i energijski otvoreni sustavi. Biljni proizvodni sustavi uzimaju hranjive tvari i vodu iz tla te ugljični dioksid i kisik iz atmosfere koja ih okružuje. Proizvodi izmjene tvari ponovno se izlučuju ukoliko ne služe izgradnji tvari nastalih u vlastitom tijelu. S pomoći sunčevog zračenja uzimaju nužnu procesnu energiju koja se kod fotosinteze kemijski veže. Daljnji dio svoje izmjene energije i tvari ostvaruju disimilacijskim procesima, pri kojima se energijski bogate tvari koje stvaraju stanice razgrađuju u energijski siromašnije. Životinjski proizvodni sustavi uzimaju iz hrane sve tvari i energije nužne za njihovu izmjenu tvari koja je potrebna za gradnju i obnovu stanica i njihovu izmjenu energije i tvari te ih oslobađaju ponovno prema van, ukoliko ne prelaze u tvari nastale u vlastitom tijelu.
S obzirom na upravljačke informacije za procese izmjene tvari koji se odvijaju u organizmu biološki su sustavi relativno zatvoreni sustavi. Upravljačke su informacije određene u genetskom kodu na koji čovjek unutar proizvodnog procesa ne može utjecati. To znači da biološki proizvodni sustav može proizvesti samo određene proizvode, naime takve koji su utvrđeni genetskim informacijama.
Informacijska zatvorenost bioloških proizvodnih sustava posjeduje određeni stupanj relativnosti i utoliko se na biološki tijek procesa može utjecati u ograničenoj mjeri upravljajući izvana.
Uz genetske informacije koje utječu na procese izmjene tvari i upravljaju njima u ovom zbivanju ulogu igraju i informacije koje utječu na biološke sustave kao podražaji iz okoline. Razvoj organizama odvija se samo u međusobnom djelovanju s određenim vanjskim uvjetima. Oni potiču procese izmjene tvari koji su bitni za stvaranje proizvoda, mogu ih ubrzati ili sprječavati ili ih čak tek pokrenuti. Za čitav niz bioloških procesa u organizmu takvi podražaji iz okoline čine nužne uvjete za razvoj. Tako je npr. poznato da je kod biljaka uvođenje određenih faza njihovog razvojnog procesa vezano uz tipične podražaje iz okoline. Mnoge dvogodišnje biljke cvjetaju samo nakon šoka hladnoće njihove vegetacijske točke. Ozime žitarice podražajem hladnoće na početku razvoja postižu razvojno ubrzanje od 2 do 3 tjedna. Biljke čije sjeme za klijanje uz uobičajene uvjete treba i svjetlost kliju samo onda ako su u nabubrenom stanju određeno vrijeme izložene svijetlu.
Taj utjecaj vanjskih podražaja može se primijetiti i kod životinja. Općenito je poznata izmjena između ljetnog i zimskog krzna kod krznaša pod utjecajem temperature. Dnevno trajanje svijetla bitno utječe na ponašanje pri parenju životinja.
Podražaji koji iz okoline utječu na biološke sustave ipak nemaju utjecaj na promjenu genetskog koda. Oni imaju stimulirajuću, usporavajući ili pokretačku funkciju. Poznavanje tih veza sve više omogućava da se tehničkim sredstvima utječe na odvijanje ovih uzgojnih procesa u organizmu. To se zbiva između ostaloga korištenjem sredstava za stimulaciju rasta i kod sinkronizacije procesa parenja.
Od bitne je važnosti za utjecaj na biološke proizvodne procese činjenica da genetski program ne djeluje kruto i da organizam pokazuje određenu varijabilnost. Ona mu omogućuje aktivno reagiranje na stalne ometajuće utjecaje iz okoline, prilagođavanje promjenjivim uvjetima okoline i time održavanje tekuće ravnoteže koja odlikuje živuće sustave.
Ovdje počinju zadaće agrotehnike. Uporaba strojeva i uređaja za provođenje proizvodnih postupaka u agrarnoj proizvodnji je u osnovi uvijek usmjerena na optimiranje uvjeta za odvijanje bioloških procesa u organizmima kako bi se u znatnoj mjeri postiglo približavanje graničnim vrijednostima procesa izmjene tvari koje su determinirane prirodnim zakonima i razvojnim procesima biljnih i životinjskih proizvodnih sustava.
Tehničko oblikovanje agrarnih proizvodnih procesa usmjerava se na:
• optimalnu opskrbu hranjivim tvarima s obzirom na količinu, kakvoću i vrijeme davanja
• osiguranje povoljnih uvjeta staništa u skladu s različitim zahtjevima pojedinih organizama (tlo, prostori za držanje).
• optimiranje klimatskih čimbenika okoline
• njega organizama (uklanjanje korova i štetočina, higijena životinja)
• dobivanje, pripravljanje i skladištenje proizvoda po mogućnosti bez gubitaka.
Sažeto se može zaključiti:
Agrarna proizvodnja upotrebljava biljne i životinjske organizme kao temeljna radna sredstva. Proizvodi nastaju kao rezultat procesa izmjene tvari u biološkim proizvodnim sustavima. Ovim se procesima izmjene tvari upravlja samoregulacijom (autoregulacijom) organizama na temelju genetskog koda. Podražaji iz okoline u obliku različitih podražaja djeluju stimulirajuće na njih. Svoje materijalno osiguranje nalaze u izmjeni tvari i energije između organizama i okoline.
Agrotehnički proizvodni postupci osu prije svega usmjereni na optimiranje uvjeta u okolini i razvojnih uvjeta bioloških sustava i trebaju osiguravati visoku količinu i kakvoću proizvoda.
TLO KAO GLAVNO PROIZVODNO SREDSTVO
Uz biljke i životinje nužan čimbenik agrarne proizvodnje je tlo. Bez njega ne bi bilo biljne proizvodnje, temelja životinjske prehrane i proizvodnje hrane. Biološki sustavi i tlo zajedno čine temeljni sustav proizvodnih sredstava agrarne proizvodnje. Može se pridodati, sada postoji i hidroponski uzgoj gdje je tlo nepotrebno.
Kao tlo označava se gornji sloj zemlje koji se sastoji od mineralnih i organskih tvari, koji je u mogućnosti proizvesti biljno raslinje za poljoprivredno i šumarsko korištenje. To se svojstvo općenito opisuje kao plodnost tla. Plodnost tla je rezultat zajedničkog djelovanja prirodnih čimbenika i društvenog rada. Određuje ju sadržaj hranjivih tvari kojima raspolažu biljke, količina vode i mikroba kao i tehnološka pogodnost tla za obradu.
Upravo proizvodna svojstva tla u svezi s rastućim tehniciranjem poljoprivrednih proizvodnih postupaka dobivaju brzo na važnosti jer karakteristike kao što su pokrov tla, prisutnost kamenja, sklonost zgušnjavanju i stvaranju grudica znatno utječu na uporabu modernih sustava strojeva.
Tlo je u agrarnoj proizvodnji kao i u drugim proizvodnim granama ponajprije lokacija. Istodobno je međutim i glavno proizvodno sredstvo jer sa svojim specifičnim osobinama omogućava proizvodnju kultiviranih biljaka. Spada u najvažnije prirodne resurse koji su uključeni u kružni tok između čovjeka i prirode. Poljoprivredno korišteno tlo spada u najvažnije izvore uzgojenih proizvoda namijenjenih daljnjoj izravnoj uporabi ili proizvodnji novih proizvoda (ulaz u proizvodni sustav) svakoga nacionalnog gospodarstva.
Tlo je na osnovi svog sastava također i izrazito osjetljiv ekološki sustav. Komplicirana i kompleksna tekuća ravnoteža između pojedinih anorganskih i organskih sastavnica tla daje mu doduše visoku stabilnost, ali ako se ta ravnoteža proizvodnim zahvatima nepovratno ometa, dolazi do osjetljivih ekoloških šteta.
Kao proizvodno sredstvo, tlo pokazuje posebnosti koje ga djelomično znatno razlikuju od ostalih proizvodnih sredstava. To se odnosi prije svega na ponašanje tla u proizvodnom procesu. Dok tehnička sredstva kao proizvodna sredstva i pri najboljoj njezi i održavanju podliježu stalnom fizičkom i moralnom trošenju, tlo se pri ispravnom korištenju i obradi može stalno poboljšavati a time i njegova plodnost. Ta posebnost tla je temelj za njegovo sve intenzivnije korištenje.
U posebnosti tla nadalje spada i to da tlo kao proizvodno sredstvo može biti učinkovito tek istodobnim korištenjem drugih proizvodnih sredstava, i to zajedničkim djelovanjem produktivnih biosustava i tehničkih sustava koji mijenjaju tlo.
Od bitne je važnosti činjenica da se tlo što se tiče površine ne može povećati. Ne može se u svom opsegu proširiti. U stvarnosti se događa suprotno, naime porastom područja na kojima se gradi i širenjem prometne mreže površine koje ostaju na raspolaganju za poljoprivredno korištenje se stalno smanjuju. Stupanj iskorištenja tla je stoga važan kriterij za razinu razvoja agrarne proizvodnje.
Prostorno širenje tla i njegova nepokretljivost u znatnoj mjeri određuju proizvodni proces agrarne proizvodnje i zahtijevaju uporabu mobilnih sustava za obradu i transport odgovarajućim pogonskim agregatima.
DVOSTRUKA FUNKCIJA TEMELJNO RADNOG SREDSTVA
Posebnost agrarne proizvodnje je da se temeljna radna sredstva, u koje se uz industrijske biljke i domaće životinje ubraja i tlo, u procesu proizvodnje mogu pojaviti i kao radna sredstva i kao radni predmeti (tablica3.).
Tablica 3 Dvostruka funkcija temeljnog radnog sredstva1
Sustav |
Funkcija |
|
|
|
Radni predmet Radno sredstvo |
|
Tlo |
obrada tlagnojenje |
lokacijaizvor hranjivih tvari |
Biljka |
mjere njegežetva |
stvaranje proizvoda |
Životinja |
mjere njegedobivanje proizvoda |
stvaranje proizvoda |
