CC BY
111
УДК 633.413:631.172
БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
С.И. Полевщиков
Кафедра земледелия и мелиорации,
Мичуринский государственный аграрный университет
Представлена членом редколлегии профессором В.И. Коноваловым
Ключевые слова и фразы: гумус; пар; продуктивность; сахарная свекла; энергия.
Аннотация: На производство любой продукции расходуются материальные, энергетические и трудовые ресурсы. Критерием является коэффициент энергетической эффективности, т.е. отношение выхода энергии всей биомассы к общим затратам совокупной антропогенной энергии на возделывание сельскохозяйственной культуры. Установлен уровень коэффициента средний и выше среднего при выращивании сахарной свеклы в звеньях с сидеральным и черным парами.
На современном этапе развития общественного производства, реализация научно-технического прогресса связана с большими затратами материальных, энергетических и трудовых ресурсов, поэтому научное прогнозирование наиболее эффективных путей развития приобретает исключительную актуальность.
Сельскохозяйственное производство является крупнейшим потребителем энергоресурсов. Непосредственно в сельском хозяйстве расходуется 40...45 % дизельного топлива, 30.35 % бензина, 7 % электроэнергии от общего потребления их в народном хозяйстве. Велики также затраты на производство удобрений, пестицидов и т.д. При этом, однако, сельское хозяйство всегда было единственной отраслью народного хозяйства, работающей с положительным балансом энергозатрат. Это значит, что выпускаемая продукция содержит больше энергии, чем затрачивается на ее производство [3, 4].
Растениеводство является единственной отраслью сельского хозяйства, где происходит накопление полезной энергии в результате фотосинтеза. Во всех остальных отраслях - животноводстве, перерабатывающей промышленности -энергия только преобразуется в различные формы.
Эквивалентом трудовых и стоимостных измерителей, свободных от ценового фактора, является энергия, расчет затрат которой можно сделать с помощью энергоресурсного или биоэнергетического методов исследований. Достаточно широко практикуемый мировой и отечественной наукой в агробиологических, технических и проектно-технологических исследованиях, он незаслуженно редко используется в экономических. Вместе с тем разрешающая способность этого метода очень высока, что позволяет применять его в аналитических, балансовых, расчетно-конструктивных и других исследованиях организационно-хозяйственных и экономических процессов [1].
На производство любой продукции, в данном случае растениеводства, расходуются материальные, энергетические и трудовые ресурсы.
При расчете затрат совокупной энергии на основные и оборотные средства производства учитывается энергия, затраченная на добычу сырья, его технологи-
ческую переработку, изготовление и транспортировку сельскохозяйственных машин, оборудования, инвентаря, удобрений, пестицидов, а также энергия, израсходованная на изготовление запчастей и ремонт техники.
Анализ энергообмена предполагает сопоставление двух основных потоков: первый - энергозатраты на производство сельскохозяйственной продукции (совокупные затраты) и, второй, - результаты производства (потенциальная энергия органического вещества) севооборотов.
Расчет совокупных затрат энергии по каждой культуре производят по следующим статьям
0зс = 01 + 02 + 03 + 04 + 05 + 06 + 07,
где 0зс - затраты совокупной энергии; 01 - затраты энергии, вложенной трудовыми ресурсами; 02 - затраты энергии на все виды ГСМ; 03 - затраты энергии на производство минеральных удобрений; 04 - затраты энергии на производство пестицидов; 05 - затраты электроэнергии; 06 - затраты энергии на производство тракторов, сельскохозяйственных машин, автотранспорта; 07 - затраты энергии на различные виды связи.
Первоначально определяются совокупные энергозатраты по отдельным возделываемым сельскохозяйственным культурам, а затем они суммируются и дают величину энергозатрат по звену или в целом по севообороту.
Критерием биоэнергетической оценки изучаемых приемов является коэффициент энергетической эффективности, то есть отношение выхода энергии всей фитомассы к общим затратам совокупной антропогенной энергии на возделывание сельскохозяйственных культур в звене севооборота. Расчет проводится по
формуле £(севооборота) = ^ 0р , где 8 - энергетическая эффективность звена сево-
0зс
оборота, МДж; ^0р - сумма энергии, накопленной в урожае сельскохозяйственных растений в севообороте, МДж; Х0зс - сумма совокупных затрат энергоресурсов в севообороте, МДж.
Считается, что если коэффициент энергетической эффективности меньше 1,0, то энергетическая эффективность отсутствует; 1 - 3 - энергетическая эффективность низкая; 3 - 5 - средняя; 5 - 10 - высокая [3].
Т аблица
Эффективность затрат энергии на возделывание сахарной свеклы в различных севооборотных звеньях
Затраты технической энергии, ГДж/га Выход энергии, ГДж/га Баланс гумуса, т/га Затраты техногенной энергии для бездефицитного баланса гумуса, ГДж/га Коэффициент энергетической эффективности
Варианты К1 К2
Чистый пар 2З,4 19З,2 -1,47 24,9 8,З 4,0
Сидеральный пар 2б,2 199,5 -1,1З 19,1 7,б 4,4
Сидеральный пар + + ^5Р 35К50 29,8 20З,8 -1,11 18,7 б,8 4,2
Черный пар + 30 т навоза 41,б 20б,7 -1,14 19,2 4,9 З,4
Черный пар + 60 т навоза б2,б 210,б -1,074 12,б З,4 2,8
К1 - при дефиците гумуса; К2 - при бездефицитном балансе гумуса.
Наши расчеты показали (табл.), что эффективность затрат техногенной энергии и продуктивность сахарной свеклы зависела от вида пара и внесенных удобрений.
В результате анализа установлено, что целесообразнее всего размещать сахарную свеклу в звене севооборота с сидеральным паром, где коэффициент энергетической эффективности, при бездефицитном балансе гумуса (7,5 т/га органических удобрений и 3,9 ц/га стандартных туков минеральных удобрений) равен 4,4 и превышает на 10 % контрольное звено. В звеньях удобренного сидерального пара с внесением минеральных удобрений и черного не удобренного пара энергетические коэффициенты составили 4,2 и 4,0. Наименьший коэффициент энергетической эффективности был в звене черного пара с внесением 60 т/га навоза.
В соответствии с указанными критериями можно сказать, что в нашем опыте, при бездефицитном балансе гумуса, уровень энергетической эффективности средний и выше среднего отмечается в вариантах с сидеральным, неудобренным и черным паром, удобренным 30 т/га навоза. В звене севооборота с черным паром , удобренным 60 т/га навоза, энергетическая эффективность крайне низкая.
Список литературы
1 Афонин, Н.М. Биоэнергетическая оценка технологий производства продукции растениеводства: учеб. пособие / Н.М. Афонин, Н.Н. Бабич, В.О. Степан-цов, В.Ф. Томилин. - Мичуринск, 1997. - 56 с.
2 Булаткин, Г.А. Эколого-энергетические аспекты продуктивности агроценозов / Г. А. Булаткин // Пущино, 1986.
3 Володин, В. М. Агробиоэнергетика - новое научное направление. / В.М. Володин // Земледелие. - 1992. - № 9-10. - С. 2-4; № 11-12 - С. 2-5.
4 Ковда, В. А. Энергетические затраты в земледелии / В. А. Ковда, Г. А. Бу-латкин, В.Н. Ватолин //Докл. ВАСХНИЛ, 1980, № 4. - С. 2-4.
Bio-Energetic Efficiency of Sugar Beet Growing S.I. Polevshchikov
Michurinsk State Agricultural University
Key words and phrases: humus; fallow; productivity; sugar beet; energy.
Abstract: Material, energy and labor resources are used in manufacturing of any product. The criterion is coefficient of energy efficiency, i.e ratio between energy output of total biomass and over-all expenditures of cumulative anthropogenic energy spend on growing crops. The average and above-average level of the coefficient of growing sugar beet in parts with green manure and black bare fallow is determined.
Bioenergetische Effektivitat des ZuckerrObebaues
Zusammenfassung: Fur Erzeugung des jeden Produktes werden die Materiell-, Energetisch- und Arbeitsressourcen verbraucht. Als Kriterium dient der Koeffizient der energetischen Effektivitat, d.h. das Verhaltnis des Energieausganges aller Biomasse
zum gesamten Aufwand der Anthropohenenergie auf den Bau der Landwirtschaftskultur. Es ist der mittlere Koeffizient fur den Anbau der Zuckerrube in den Ketten mit den Si-deral- und Schwarzbrachen festgelegt.
Efficacite bioenergetique de la cultivation de la betrave a sucre
Resume: La cultivation de n’importe quel produit demande des ressources materiels, energetiques et ceux de travail. Le critere est le coefficient de l’efficacite energetique, c’est a dire le rapport du rendement de l’energie de toute la biomasse envers les depenses totales de l’energie commune anthropogene pour la cultivation de cette culture agricole. Est etabli le niveau du coefficient, moyen et plus haut que ce niveau moyen, lors de la cultivation de la betrave a sucre dans les groupes des terres siderales et noires en jacheres.
