Samenvattende formule voor het vaststellen van kantverliezen op onregelmatig gevormde akkerbouwpercelen en de optimale perceelsvorm in het Noordelijk Kleimozaiekgebied

f

NOTA 558 27 mei 1970

I n s t i t u u t voor Cultuurtechniek en Waterhuishouding

NN31545,0558

Samenvattende formule voor hét vaststellen van kantverliezen op onregelmatig gevormde akkerbouwpercelen en de optimale per«

ceelsvorm in het Noordelijk Kleimozaïekgebied

J.B. Sprik

BIBLIOTHEEK

STARINGGEBOUW

Nota's van het I n s t i t u u t z i j n i n p r i n c i p e i n t e r n e communicatiemiddelen,

dus geen o f f i c i ë l e p u b l i k a t i e s .

Hun inhoud v a r i e e r t s t e r k en kan zowel betrekking hebben op een

een-voudige weergave van c i j f e r r e e k s e n , a l s op een concluderende d i s c u s s i e

van onderzoeksresultaten. In de meeste gevallen zullen de conclusies

echter van voorlopige aard z i j n omdat het onderzoek nog n i e t i s

afge-s l o t e n .

Bepaalde n o t a ' s komen n i e t voor verspreiding b u i t e n het I n s t i t u u t i n

aanmerking.

I N H O U D

b i z .

1. INLEIDING 1

2. UITGANGSPUNTEN 1

3. KANTVERLIEZEN OP ONREGELMATIG GEVORMDE

PERCELEN

k

k.

OPTIMALE PERCEELSVORM 12

5- SAMENVATTING 15

.1. INLEIDING

De veelal onregelmatig gevormde percelen in het kleimozaïek-gebied hebben een zeer nadelige invloed op de exploitatiekosten van de landbouwbedrijven. Door SPRIK en KESTER (1968) zijn onder-deel beschrijvende formules opgesteld waarmee de bewerkelijkheids-en de opbrbewerkelijkheids-engstverliezbewerkelijkheids-en op onregelmatig gevormde akkerbouwperce-len zijn te berekenen. De bewerkelijkheidsverliezen moeten echter per werkzaamheid per gewas worden bepaald, hetgeen zeer arbeids-intensief is. Zelfs bij gebruik van een computer vraagt het vast-stellen van de benodigde perceelskenmerken vrij veel tijd. Om voor een eerste indruk van een verkavelingstype enig inzicht in de ex-ploitatieverliezen op de perceelskanten te hebben is getracht een samenvattende formule te vinden waarmee de opbrengstverliezen en de bewerkelijkheidsverliezen kunnen worden berekend., Verder is met behulp van reeds eerder verzamelde gegevens de optimale perceels-vorm voor akkerbouwpercelen in het kleimozaïekgebied bepaald.

2. UITGANGSPUNTEN

De factoren die een rol spelen bij de kantVerliezen op akker-bouwpercelen zijn de volgende:

Opbrengstverliezen -Landverliezen

Bewerkelijkheidsverliezen Onderhoudskosten.

Door meting van de lagere opbrengsten op de begroeide kant heb-ben SPRIK en KESTER de o p b r e n g s t v e r 1 i e z e n op

per-ceelskanten van de belangrijkste gewassen vastgesteld. De onbegroei-de kant, tussen onbegroei-de sloot en het gewas, en onbegroei-de halve slootbreedte wor-den gerekend tot de 1 a h d v e r 1 i e z e n.

In tabel 1 zijn de opbrengstverliezen en de landverli©zen gege-ven zoals ze zijn gemeten in West- en Oostdongeradeel.

Tabel 1. Opbrengstverliezen op beteelde kant - uitgedrukt in een strookbreedte met een depressie van 100$ - en de breedte van de onbegroeide kant

Aard- Suiker- Winter- Zomer-appelen bieten graan graan Wendakker

Opbrengstdepressie beteelde kant (aèq.m)

Breedte niet beteelde

wend-Opbfêngstdepressie beteelde kant taèq.ïn)

• • ', , ? : j' • ' • ' " • '. ' » «

Breedte onbegroeide kant (m) Halve slootbreedte (m)

0,65 0,80 0,65 0,95

akker (m)

Breedte onbegroeide kant (m) Halve slootbreedte (m) Perceelsrand 2,U0 0,95 1,75 .. -0,90 1,75 -0,85 1,75 -0,90 1,75 0,35 0,65 0,55 0,50 0,85 0,70 0,70 0,70 1,75 1,75 1,75 1,75

Ter voorkoming van beschadigde planten op de wendakker laat men een strook van + 2,U0 m onbeteeld, waarop men kan wenden bij verzorgings-werkzaamheden. Dit geldt met name voor pootaardappèl.en.

Voor het vaststellen van de b e w e r k e 1 ij k h e i d s

--v enr 1 i ë'zè n zijn door SPRÏK en RESTER gedurende, e e.n.d??iet $1

jaren tijdwaarnemingen van machinale werkzaamheden op rechthoekige akkerbouwpercelen in de Friese kleibouwstreek verricht^ daarnaast zijn de extra tijdsbestedingen voor het in handkracht uitvoeren van werkzaamheden ontleend aan P0STMA en VAN ELDEREN (1963). Rekening houdend met de frequentie van de diverse werkzaamheden zijn de vol-gende bewerkelijkhéidsverliezen op de perceelskanten per gewas be-rekend (tabel 2 ) .

'"•''•-•Omdat voor enkele werkzaamheden de lengte van de werkgang (Lg) enige invloed heeft op de wendtijd, zijn de wendtijden bij twee werk-ganglengten bepaald.Hetzelfde geldt voor de maximale perceels-breedte (Bm), die van invloed is op de wendtijd bij suikerbieten^ rooien.

Tabel 2. Bewerkelijkheidsverliezen op.perceelskanten van rechthoekige percelen voor personen en tractie

W e n d a k k e r

Perceelsrand ; Hoeken GEWASi ; r I£=1i5 hm,Bm=i hm Lg= 5hm, Bm= 3 , 5 hm

Aardappelen

Suikerbieten

Wintergraan

Zomergraan

22,27

7,77

1.57

1,75

2,82

l»TT

1,57

1,75

m.u./hm t.u./hm m.u./hm t.u./hm m.u./hm t.u./hm m.u./hoek t.u./hoek

22,55 3,10 1,73 0,0U 0,21 0,16

9,28 3,28 5,92 -0,08 0,66 0,12

1,78 1,78 0,06 0,06 0,11 0,11

2,03 2,03 0,06 0,06 0,12 0,12

De o n d e r h o u d s k o s t e n z i j n ontleend aan een i n 1966

v e r r i c h t e t i j d s b e s t e d i n g - e n q u ê t e . Gemiddeld verd toen per hm slootkant

1 manuur en 0,2 trekkeruur besteed aan onderhoud.

Voor een sommatie van a l l e k a n t v e r 1 i e z e n z i j n deze

v e r l i e z e n omgerekend i n g e l d e l i j k e v e r l i e z e n . Hiertoe zijn voor de

opbrengstverliezen de volgende bruto-opbrengsten (VAN DEN BERG, 1968)

i n rekening gebracht: aardappelen (2/3 pootaardappelen, 1/3

consump-t i e - a a r d a p p e l e n ) ƒ U5U0 per h a , s u i k e r b i e consump-t e n ƒ 29^0, winconsump-tergraan

ƒ 1830 en zomergraan ƒ 1600. Voor de n i e t - b e t e e l d e strook b i j

aard-appelen i s de bruto-opbrengst verminderd met de d i r e c t e kosten t o t

ƒ 2660 per ha. In verband met de wisselende verbouw van de diverse

gewassen op een perceel ï s de g e l d e l i j k e waardering van de

landverl i e z e n voor a landverl landverl e gewassen g e landverl i j k g e s t e landverl d . VAN DEN BERG vond met b e

-hulp van l i n e a i r e programmering f 1200.per ha.

Voor de bewerkelijkheidsverliezen i s voor een manuur ƒ 8 , - en voor

een trekkeruur ƒ 5 , aangehouden. De t o t a l e kantverliezen z i j n v e r

-meld in t a b e l 3 .

Tabel 3. Kantverliezen op rechthoekige akkerbouwpercelen (gld.per hm) -:. ' : : > . . • • , , - • -• • - • • * " * Wendakker. .--Opbrengst-verliezen Landverliezèn Bewerkelijkheidsverliezen (Lg = 1,5; Bm = 1,0) (Lg = 5,0; Bm = 3,5) Onderhouds verli ez en Perceelsrand 'Opbrengst'verliezen •• Lahdvërliezen Bewerkelijkheidsverliezen 1 Onderhoudsverliezen inÄärd- ~-; . appelen-• appelen-•• - ' • 93,^0" 32,1*0 192,30 195,90 9,00 ,.. 1 5»90 31,20 1U,00 9 ,00 Suiker-bieten 23,50 31,80 -71,00 90,60 9,00 19,10 29,1+0 1*7,00 9,00 Winter-graan 11,90 31,20 2Q,U0 23,10 9,00 10,10 29,1+0 0,80 9,00 Zomer-graan 15,20 31,80 22,80 26,1+0 9,00 8,00 29,1+0 0,80 9,00 Hoeken l Bewerkelijkheidsverliezen (gld./hoek) 2,50 5,90 1,Uo 1,60 3. KANTVÉRÏ.IÉZÈNOPONREGËIMATIGGEVORMDE PERCELEN

Door SPRIK en RESTER (1968) zijn voor'de meest voorkomende werk-zaamheden' per onderdeel beschrijvende formules ontwikkeld waarmee de bewerkelijkheidsvériiezen en de opbrengstvèrliezen op onregelmatig gevormde percelen kunnen worden berekend. Voor een eerste informatie omtrent de besparing op de kantverliezen bij kavelinrichtingsplannen in gebieden met onregelmatig gevormde percelen, zijn deze formules zeer arbeidsintensief en zelfs bij verwerking met een computer vraagt het vaststellen van de diverse perceelskenmerken nog veel tijd. Om hieraan tegemoet te komen is getracht een samenvattende formule op te stellen waarmee de te verwachten verliezen met voldoende nauwkeurig-heid kunnen worden bepaald. Hierbij is er van uitgegaan dat de rand-verliezen (r) (kantrand-verliezen op perceelsranden) ook op de wendakker

T

i

J-/N

B

Fig. 1. Rechthoekig perceel

zouden zijn indien deze laatste niet gebruikt zou worden om op te venden. Het verschil tussen de vendakkerverliezen (w) en de rand-verliezen zou dan veroorzaakt worden door de gevolgen van het wen-den en de daarmee samenhangende werkzaamhewen-den. De kantverliezen op een rechthoekig perceel (fig. l) zijn

2 (B.w + L.r) + H.h

waarin: w « wendakkerverliezen op een wendakker van een rechthoekig perceel (gld./hm).

r » randverliezen op een lengtekant van een rechthoekig per-ceel (gld./hm).

h * hoekverliezen (gld./hoek). B » perceelsbreedte (hm). L » perceelslengte (hm).

H * aantal hoeken op een perceel.

Voor onregelmatig gevormde percelen (fig. 2) is deze formule niet toereikend. Op een gerende perceelskant is evenals op een wend-akker en een perceelsrand randverlies. Daarnaast zal tengevolge van de wendingen op de gerende perceelskant wendakkerverliezen optreden. Het aantal wendingen is afhankelijk van de loodrecht op de

bewer-kingsrichting geprojecteerde lengte (k) van de betreffende gerende per-ceelskant. Voor onregelmatig gevormde percelen zoals aangegeven in fig. 2a worden de totale vendakkerverliezen dan:

K. 1 -** r i _^, --/ ^ o* m < • H ' O c+ (H \lr S V r V Ps

M

\ \ _{\ \} \ \ \ \ \ „ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \

La

t

K„

B

"-. -*< K.

- 4 - "

1 a*

! * 1 H'

r °

i f 1 c+ H-1 en

1

>f ~v r

fi

/ / *

\ f ."*

x

\ 5

\ Y

\ \ \ \ \ \

t r~

4- '

m

-^ <r K,

r-—n

t l

5

_IJ

B

m

-* 2 B » Ek. m

Fig. 2a. Onregelmatig gevormd perceel

2(B + b) * Ek. m

Fig. 2b. Onregelmatig gevormd perceel met een holle perceelskant

De randverliezen vorden dan: (EK - Ek) r

De totale kantverliezen voor het hele perceel vorden: Ek.v + (EK - Ek) r + H.h

Voor percelen die geen holle perceelskant hebben is Ek « 2 Bm. De formule wordt dan:

Vertoont het perceel een holle perceelskant (fig. 2b) den is Ek = 2 Bm + 2b en wordt de formule

EK.r + 2 (Bm + b) (v - r) + H.h

waarin: EK = totale kantlengte van de "betreffende percelen (hm) Bm = maximale perceelsbreedte, gerieten loodrecht op de

bewerkingsrichting (hm)

b = extra op te voeren perceelsbreedte bij percelen met een holle perceelskant (hm)

Dit betekent dat van onregelmatig gevormde percelen slechts de totale kantlengte, de maximale perceelsbreedte, het aantal hoeken en indien aanwezig de extra perceelsbreedte moeten worden opgenomen.

De wendakker- en de randverliezen kunnen per gebied verschillen en zullen daarom voor de diverse genassen ter plaatse gemeten moeten worden.

Om enig inzicht te krijgen in de betrouwbaarheid van de samen-vattende formule zijn van vijftig overwegend onregelmatig gevormde percelen in enkele proefcomplexen in de ruilverkaveling 'De Marne* de kantverliezen met deze samenvattende formule berekend. Daarnaast zijn van deze percelen de kantverliezen berekend met behulp van de per onderdeel beschrijvende formules van SPRIK en KESTER. De uit-komsten van beide berekeningen zijn voor de onderdelen bewerkelijk-heidsverliezen, opbrengstverliezen en beide factoren samen voor drie gewassen tegen elkaar uitgezet (fig. 3 t/m 6 ) .

De grootste afwijking treedt op bij aardappelen. De opbrengst-verliezen blijken met de samenvattende formule te laag bepaald te worden evenals de bewerkelijkheidsverliezen van tractie. De bewerke-lijkheidsverliezen van personen worden daarentegen met de samenvat-tende formule te hoog bepaald. De opbrengstverliezen en bewerkelijk-heidsverliezen samengevoegd geeft slechts een geringe spreiding. De vrij grote en éénzijdige afwijking die bij aardappelen per onderdeel optreedt wordt veroorzaakt door de niet-beteelde strook op een wend-akker en een gerende perceelskant. Met de per onderdeel beschrijvende formules wordt per perceelskant de breedte van de niet-beteelde strook berekend. Deze wordt dan afhankelijk gesteld van de hoek tussen deze perceelskant en de bewerkingsrichting. De niet-beteelde strook"breedt9 varieert van 2,U0 meter op een wendakker, via 2,85 meter bij een hoek

F i g . 3. A a r d a p p ç l e : u r e n p e r ha v o l g e n s de

n a m e n vuttende f o r m u l e ui-on p e r lia

90 Ba 70 fcO 50 40 30 20 10

-y

a , B e w e r k e l i j k h e i d s v e r l i c a e n p e r o o n e n /

'•"•'•' X

. / •

'

:

X

y/

'y

\$y .

1 1 1 1 1 ! 1 1 1 20 30 ' 40 %Q 100 200 300 400 500 600 700 8CO »00 gld p e r ha 200 400 600 800 iOOO. . 1200 1400 1600 1800 gld" per h« volgens d e p e r o n d e r d e e l b e s c h r i j v e n d e ioi-mules

uren per h* volgens de samenvattende formule Fig. 4, Suikerbieten uren per ha 8 ? 6 5 4 3 2 1 •'

b. Bewerkelijkheid s verliezen tractie X

, y • / • / -• . 's * * i i i i i i i i i uren per ha 900 800 700 600 500 400 300 ZOO 100 -d. B ewe rk el i jkhe id s jfi l I Verliesen n i n opbrengatverliezen f • / i i i i i 140 160 180 gW per ha 100 200 300 400 -500 600 700 800 900 gld per ha volgen« de per onderdeel beschrijvende formule»

u r e n p e r ha volgens de s a m e n v a t t e n d e f o r m u l e 140 i60 180 3I1Î p e r ha gld p e r ha 180 160 140 120 100 8 0 60 40 20 -c. B e w i r k e l I ijkheidnverliej&en en o p b r e n g s t v e r l i e Ben f • / Kt 'J. 1 1 1 1 1 1 1 20 40 60 80 100 i 2 0 140 i(>0 i 6 ' gld p e r ha v o l g e n s d e p e r o n d e r d e e l b e s c h r i j v e n d e f o r m u l e s 10

Fig. b. Normatief bouwplan (20% aardappelen, J 5% suikerbieten en 65% granen) uren per ha volgens

de • amen vattend e formule

450 400 350 300 250 200 150 100 50 -d. BewerkelijkheidaverlicKen + opbreogttverlleaen /• y\ y jjr > 1 1 1 1 1 ... 1 . 1 1 140 160 180 gld per ha 50 .-.. '%Q& £ :..;i50 200 250 300 350 400 450 gld. per ha volgen« de per onderdeel be»chrijvende formule*

breedte van de niet-beteelde strook altijd 2,Uo meter over een lengte gelijk aan die van de projectie van de betreffende perceelskant lood-recht op de bewerkingsrichting. Duidelijk is dan ook dat de met de

samenvattende formule berekende niet-beteelde oppervlakte langs ge-rende perceelskanten kleiner is dan de oppervlakte die berekend wordt met de per onderdeel beschrijvende formules. Hierdoor worden de op-brengstverliezen en de bewerkelijkheidsverliezen van tractie met de

samenvattende formule te laag berekend en worden de bewerkelijkheids-verliezen van personen te hoog berekend. De opbrengstbewerkelijkheids-verliezen en de bewerkelijkheidsverliezen samen geven slechts een geringe spreiding.

Tot slot is nog gekeken naar de afwijking voor een

genormali-seerd bouwplan van 20$ aardappelen, 15$ suikerbieten en 65% granen.

De afwijkingen die bij aardappelen optraden werken per onderdeel door bij het normatief bouwplan. De afwijking is echter aanzienlijk kleiner geworden.

Als ook de landverliezen (onbegroeide strook en de halve sloot-breedte) in de beschouwing worden betrokken, wordt de relatieve af-wijking nog kleiner.

Geconcludeerd kan worden dat deze samenvattende formule voldoen-de nauwkeurig is om, voor een meer algemene informatie, hiermee voldoen-de

totale kantverliezen per gewas, en dus ook voor een bepaald bouwplan te berekenen.

U. OPTIMALE PERCEELSVORM

Voor het opstellen van alternatieve kavelinrichtingsplannen is enig inzicht in de optimale perceelsvorm gewenst. Een rechthoekig perceel met een optimale lengte / breedte verhouding heeft de laagste kantverliezen. Volgens VAN DUIN (196l) is deze optimale lengte / breed-te verhouding w/r; waarin w de verliezen op een wendakker aangeeft en r de verliezen op een perceelsrand. Voor een genormaliseerd bouwplan

(20$ aardappelen, 15% suikerbieten en 65% granen) zijn de

kantver-liezen per perceelskant gegeven in tabel h.

Tabel k. Kantverliezen op een rechthoekig perceel bij een genormali-seerd bouwplan Omschrijving Opbrengstverliezen Landverliezen Bewerkelijkheidsverliezen Onderhoudsverliezen Totaal Wendakker Lg=1,5ï ân*1 hm gld/hm 31 32

63

9

135 Lg=5; Ete=3,5 hm gld/hm 31 32

69

9

1U1 Perceels-rand gld/hm 12 30 10 9 61 Hoeken gld/hoek -2 2

Bij een verkganglengte van 1,5 hm en een perceelsbreedte van 1,0 hm wordt de optimale lengte / breedte verhouding 135/61 « 2,21 en bij een verkganglengte van 5»0 hm en een perceelsbreedte van 3,5 hm wordt dit 1U1/61 = 2,31. Hieruit blijkt dat de invloed van de verkganglengte op de optimale lengte / breedte verhouding zeer klein is.

In fig. 7 zijn voor diverse perceelsgrootten de kantverliezen uit-gezet tegen de lengte / breedte verhouding. Duidelijk blijkt dat bij rechthoekige percelen de perceelsgrootte een grotere invloed heeft op de kantverliezen dan de lengte / breedte verhouding.

o o (M O O O O O 00 o o o o o •^ o o 04 ö r - ( <D O U <ö (X <D b O O 4-1 ,£ Ü CU u ü o N <D u > Ö d X <a •ö d. o Ö O 0) <D 0) *•< -O tt> +-> 00 ö o» 1—1 <D Tl Ö > <U O i—t > Ö •Hl bC • Hl 14

5- SAMENVATTING

Omdat bij het opstellen en beoordelen van kavelinrichtings-plannen enig inzicht in de exploitatieverliezen op de perceelskanten gewenst is, is getracht een samenvattende formule te vinden, waarmee de kantverliezen op onregelmatig gevormde percelen berekend kunnen worden. Hierbij is er van uitgegaan dat de kantverliezen op

perceels-randen (r) ook op de wendakker zouden zijn indien deze laatste niet gebruikt zou worden om te wenden. Het verschil tussen de wendakker-verliezen (w) en de randwendakker-verliezen (r) zouden dan veroorzaakt worden door de gevolgen van het wenden en de daarmee samenhangende werkzaam-heden. Het aantal wendingen is afhankelijk van de maximale breedte

(Bm). Bij onregelmatig gevormde percelen met een holle perceelskant (fig. 2b), moet tevens rekening worden gehouden met een extra toe te voegen breedte (b). De kantverliezen op de perceelsranden worden toe-gerekend aan de totale perceelskantlengte (^K), zodat de samenvatten-de formule wordt:

EK.r + 2 (Bm + b) (w - r) + H.h.

De met deze samenvattende formule berekende waarden zijn per gewas en voor een normatief bouwplan uitgezet tegen de kantverliezen die met de per onderdeel beschrijvende formules van SPRIK en RESTER zijn berekend (fig. 3 t/m 6). Alleen bij het gewas aardappelen geeft de benaderingsformule een afwijking per onderdeel. Voor de totale kantverliezen bij aardappelen blijken de met de samenvattende formule berekende waarden ook voldoende nauwkeurig te zijn.

Tot slot is nog de invloed van de optimale lengte / breedte ver-houding en de oppervlakte van een rechthoekig perceel op de kantver-liezen bepaald (fig. 7 ) . De oppervlakte blijkt een groter invloed te hebben op de kantverliezen dan de vorm van een rechthoekig perceel. De optimale lengte / breedte verhouding blijkt voor het kleimozaïek-gebied te liggen bij 2,3.

6. LITERATUUR

BERG, J.J.A.VAN DEN, 1968 - Basisgegevens en verdere uitgangspunten

voor programmeringen i n het Noordelijk

KLeimozaxekge-"

i

i>ied. Nota I.C.W. 45f^

PÖSTMA,Gl en E. VAN ÈSJÉÉÈN, l ^ ë s " - Arbeidsbëgroting met behulp van

i a a k t i j d e n . P u b l i c a t i e Ï.L.R. no. 70.

SPftlK, J.B'. en J.A. KESTER, 1^68

::r

E x p l o i t a t i e v e r l i e z e n op p é r e e e l s

-kanteh op akkerboüwbedrijven i n de F r i e s e kleibötBfëtreek.

V! •'iiJ::'--' N o t a I . C . W . U 9 2 .

SPRIK, J.B. en JiA. KESTER, 1970 - Bateriberékeningen van enkele

al-ternatieve kävelinricntingspiahnen voor een proefcomplex in de Friese klëibouwstreek. Nöta I.C.W. 555.