CC BY
28Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 4(04), 2011 г.
УДК 631.6:633.2/3:620.9.004.18
С. А. Селицкий, О. В. Егорова (ФГБНУ «РосНИИПМ»)
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КОРМОВ НА ОРОШЕНИИ
В статье рассмотрены основные приемы и элементы технологий возделывания кормовых культур, направленные на снижение энергетических затрат.
Ключевые слова: энергосбережение, кормовые культуры, обработка почвы, севообороты, ресурсосберегающие технологии.
S. A. Selitskiy, O. V. Egorova (FSBSE «RSRILIP»)
ENERGY SAVING IN FORAGE CROPS GROWING UNDER IRRIGATION
The paper considers the basic techniques and elements of forage crops growing technologies aimed at reducing the energy costs.
Keywords: energy saving, forage crops, tillage, crop rotation, energy saving technologies.
В связи с дальнейшим ростом цен на энергоносители, семена, химикаты, удобрения, сельскохозяйственную технику эффективность основных подотраслей сельского хозяйства - растениеводства, животноводства и кормопроизводства остается на низком уровне, намного отставая от показателей развитых экономик стран ЕС и Америки.
В животноводстве потребляется 18-22 % жидкого топлива и 19-20 % электрической энергии от всех энергоресурсов, используемых в сельскохозяйственном производстве. Энергоемкость производства продукции животноводства в России превосходит США и другие ведущие страны Запада в 2,0-3,5 раза. Одной из основных причин высокой энергоемкости отрасли является недостаточная обеспеченность кормами, их несбалансированность по белку и микроэлементам. При использовании таких кормов реализация генетического потенциала животных, по данным ВИЖа, не превышает 60 % [1].
Производство сельхозпродукции в России в 4,5 раза более энерго- и материалоемко, чем в США. Так, на производство 1 т зерна в нашей стране расходуется 178 кг условного топлива, в то время когда в США - 45. Об-
щие энергозатраты на 1 га сельхозугодий соответственно составляют 280 и 121 кг условного топлива. Затраты труда на производство 1 т зерна составляют в России 9 чел.-ч, в США - 2,6, свеклы - соответственно 7,5 и 1,1, картофеля - 26,5 и 2,2, молока - 85 и 4, говядины - 580 и 22, свинины -330 и 8 чел.-ч [2].
При опережающем росте тарифов и цен на топливо и электроэнергию по сравнению с ценами сельхозпродукции доля энергозатрат в ее себестоимости резко возросла с 3-8 до 10-20 %, а по некоторым видам -до 30-50 % и более. В среднем, в валовой продукции сельского хозяйства прямые энергозатраты в стоимостном выражении составляют 12-13 % [3].
Низкая эффективность производства продукции растениеводства обуславливается тем, что в основном используются устаревшие технологии выращивания сельхозкультур, применяется высокоэнергоемкая техника.
Пути экономии топливно-энергетических и материальных ресурсов в АПК можно разделить на три основных направления. Первое направление - техническое, второе направление - технологическое, третье направление - организационно-экономическое.
Первое направление предусматривает модернизацию и замену устаревшей техники, внедрение новых машин и механизмов с меньшими топливно-расходными показателями, увеличение доли сельскохозяйственной техники, работающей на газообразном топливе или биотопливе.
В рамках второго направления предусматривается внедрение современных технологий в растениеводстве и животноводстве, включающих малоэнергоемкие операции, сокращение и совмещение операций, производство обезвоженных, прессованных кормов из трав и соломы на базе вторичных энергоресурсов.
Своевременное обновление МТП является весьма важной составляющей в экономии энергоресурсов, так как выработавшая свой нормативный срок службы машина, как правило, в 1,2-1,3 раза больше расходует
топлива, чем новая, что повышает энергетические затраты на производство сельскохозяйственной продукции.
Таким образом, в структуре себестоимости растениеводческой продукции основная часть затрат имеет технологическое и техническое происхождение, поэтому совершенствование технологии, улучшение технических средств являются важнейшими факторами в сокращении этих затрат и повышение рентабельности животноводства.
При переходе на ресурсосберегающие технологии необходимо руководствоваться следующими принципами:
- использование севооборотов, включающих рентабельные культуры и улучшающие плодородие почв;
- внедрение безотвальной и мелкой обработок почвы с сохранением растительных остатков в верхнем слое почвы;
- использование высококачественных семян;
- интегрированный подход в борьбе с вредителями и болезнями.
Оптимальная система севооборотов обеспечит бездефицитный баланс гумуса, будет препятствовать ухудшению фитосанитарного состояния посевов и почвоутомлению на полях. Для этого необходимо оптимальное соотношение однолетних культур и многолетних трав. Избыточное превалирование отдельных культур ведет к ухудшению фитосанитарного состояния посевов и почвоутомлению. Севообороты - важнейшее средство борьбы с эрозией и дегумификацией почв, развитием других негативных процессов.
Для каждой сельскохозяйственной культуры рекомендуются предшественники в севооборотах, оптимально реагирующие на плодородие почвы и другие условия жизни растений.
Многолетние травы на пашне - важнейшее средство восстановления и поддержания плодородия почвы. Бобовые травы, такие, как люцерна, эс-
парцет, донник, клевер, улучшают структуру, агрофизические и агрохимические свойства почвы.
К хорошим предшественникам относятся зернобобовые культуры, такие как соя, горох, нут, вика, чечевица, которые обогащают почву азотом, улучшают фитосанитарное состояние почвы и посевов. Эти культуры позволяют увеличить поступление в почву органического вещества и существенно снизить дозы минеральных удобрений.
Для повышения плодородия почвы и борьбы с поздними сорняками можно использовать севообороты с выращиванием сидеральных культур (донник, люпин, сераделла, редька масличная и др.) на зеленое удобрение.
По влиянию на плодородие почвы и урожайность последующих культур в севооборотах одними из лучших предшественников являются озимые культуры. После них можно возделывать любые ценные технические и кормовые культуры.
Пропашные культуры (кукуруза, подсолнечник, сахарная свекла) относятся к хорошим предшественникам, так как в течение вегетационного периода проводится борьба с сорняками путем междурядной обработки почвы.
Современные интенсивные технологии не только энергозатратны, но и вызывают ряд негативных последствий.
Интенсивные механические обработки ускоряют процессы минерализации и утраты гумуса, разрушают почвенную структуру и микрофлору, усиливают эрозионные процессы, способствуют смыву почвы и питательных веществ, проявлению ветровой и водной эрозии почвы.
Наиболее энергоемким технологическим процессом является обработка почвы, на которую в среднем расходуется 30-40 % энергии. Для того, чтобы снизить энергетические затраты, при основной обработке почвы применяются ресурсосберегающие приемы обработки почвы (плоскорезная обработка почвы, мелкое лемешное лущение, дискование).
Все более широкое распространение получают нетрадиционные приемы, такие как минимальная и нулевая обработки почвы с использованием машин нового поколения, обеспечивающих сокращение затрат энергоресурсов и труда.
Применение минимальных и нулевых обработок способствует снижению испарения с поверхности почвы за счет уменьшения аэрации пахотного слоя и мульчирующего эффекта растительных остатков при достаточном их количестве. Благодаря мульче эффективнее используется конденсационная влага. Большим достоинством минимальных, особенно нулевых, обработок являются экономия горючего, сокращение затрат, проведение работ в сжатые сроки, высвобождение времени у товаропроизводителей.
Минимализация обработки почвы осуществляется в следующих основных направлениях: замена отвальной вспашки безотвальным глубоким рыхлением; замена сплошного глубокого рыхления полосным (чизельным) разуплотнением нижних слоев или ярусно-полосным, например, плоско-резно-щелевым или щелевым рыхлением мульчированного или стерневого агрофона; ограничение глубины безотвального рыхления верхним (менее 20 см) или поверхностным (на 8-10 см) слоем почвы; совмещение сплошной культивации или дискования необработанной почвы с посевом; полосное рыхление верхнего слоя в зоне высева семян, совмещенное с посевом; рядовой посев в необработанную почву (нулевая обработка) [4, 5].
Эффективными приемами минимальной обработки, сокращающими количество проходов агрегатов, также являются совмещение операций основной и дополнительной обработок (крошение глыб, уплотнение, выравнивание), основной и предпосевной обработок, совмещение операций предпосевной обработки почвы или тоже - с внесением химикатов, а также замена механических обработок химическими. Кроме того, приемом минимальной обработки является измельчение крупностебельных остатков пропашных культур и валков соломы (мульчирование) без рыхления или
совмещенное с рыхлением почвы и сохранением мульчи на поверхности поля, не разрыхленного под зябь [6].
Нулевая обработка почвы, при использовании технологий прямого посева, наиболее эффективно решает задачи энергосбережения в растениеводстве. Достижения аграрной науки, сельскохозяйственного машиностроения и химической промышленности, производящей удобрения и гербициды, создали необходимые предпосылки для внедрения технологий прямого посева. Их применяют при возделывании озимых и яровых зерновых, при посеве пропашных и подсеве трав, а также при подсеве зерновых в местах гибели озимых при перезимовке. В Бразилии и Аргентине прямой посев применяют на 60 % посевной площади, в США - на 23 %, в России -существенно меньше [7].
Важнейшим направлением минимизации почвообработки в том же аспекте является совмещение технологических операций, т.е. использование комбинированных агрегатов и машин, позволяющих за один проход выполнять несколько операций. Экономический эффект от их применения состоит в сглаживании так называемых пиков потребности в энергетических средствах и трудовых ресурсах, а это снижает затраты материальных и трудовых ресурсов на возделывание сельскохозяйственных культур. В засушливых районах применение комбинированных агрегатов важно для устранения разрыва во времени между отдельными видами полевых работ, благодаря чему удается более эффективно бороться с ранневесенней засухой и дефляцией почв.
Комбинированные посевные агрегаты в сравнении с раздельным применением приемов предпосевной обработки почвы обеспечивают сокращение энергетических затрат при посеве. Так, например, расход топлива в среднем при посеве комбинированным посевным агрегатом «Виктория» на стерневом фоне в ПСХК «Новосельский» Красноуфимского района сократился на 8,1 кг/га [8].
Применение гербицидов при освоении ресурсосберегающих технологий является обязательным приемом, который позволяет снизить засоренность полей. Одним из непременных условий применения минимальных и нулевых обработок почвы большинство отечественных и зарубежных специалистов считают применение гербицидов сплошного действия на основе глифосата (Раундап, Торнадо, Глисол, Глифос и др.) против многолетних сорняков. Затраты, связанные с их применением, доходят до 800-1000 руб./га. Вместе с тем, данные расчеты не учитывают того, что рост затрат на защиту растений в ресурсосберегающем земледелии наблюдается только на первом этапе внедрения таких систем, в дальнейшем потребность в пестицидах значительно падает [9].
Большие резервы снижения энергозатрат имеются при уборке и заготовке кормов.
Наиболее перспективными технологиями заготовки кормов с учетом хозяйственных и климатических особенностей являются [10]:
- заготовка сенажа из интенсивно провяленных трав;
- заготовка сена в измельченном и прессованном виде;
- заготовка зеленых кормов;
- заготовка силоса из кукурузы.
Заготовка травянистых кормов в оптимальные фенологические фазы (злаков - в фазу начала колошения (выметывания), бобовых - в фазу начала цветения, кукурузы - в фазу молочно-восковой и восковой спелости) обеспечивает максимальную концентрацию обменной энергии в сухом веществе корма, максимальный сбор обменной энергии с единицы площади при многоукосном ее использовании [11].
Подводя итоги, можно сделать вывод, что применение энергосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур является важным условием повышения эффективности полевого кормопроизводства.
Установлено, что выбор предшествующей культуры оказывает суще-
ственное влияние на повышение продуктивности звеньев севооборота и снижение совокупных затрат энергии за счет снижения количества сорной растительности и уменьшения заболеваний, сокращения доз внесения минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов.
Наиболее затратными являются агротехнические приемы, связанные с обработками почвы. В связи с этим переход на минимальную и нулевую обработки почвы, прямой посев, применение высокопроизводительной техники, совмещающей несколько операций, применение мульчирования существенно повышает энергетическую эффективность возделывания кормовых культур.
Список использованных источников
1 Состояние и основные параметры развития полевого кормопроизводства в Российской Федерации / Л. С. Орсик [и др.] // Кормопроизводство. - 2007. - № 11. - С. 2-6.
2 Федоренко, В. Ф. Ресурсосбережение в агропромышленном комплексе: инновации и опыт / В. Ф. Федоренко, В. С. Тихонравов. - М.: Ро-синформагротех, 2006. - 328 с.
3 Технология применения вариабельных норм потребности крупного рогатого скота в сухом веществе, обменной энергии, сыром и переваримом протеине при разных уровнях продуктивности и качестве кормов: практическое методическое руководство. - 2-е изд., перераб. и доп. / Н. Г. Григорьев, А. П. Гаганов, Н. И. Исаенков.- М.: РЦСК, 2002. - 89 с.
4 Спирин, А. П. Минимальная обработка почвы / А. П. Спирин. -М.: ВИМ, 2005. - 168 с.
5 Пыхтин, И. Минимальная обработка почвы: плюсы и минусы / И. Пыхтин, С. Мащенко // Сельский механизатор. - 2005. - № 7. - С. 26-28.
6 Клименко, В. И. Ресурсосберегающие приемы обработки почвы / В. И. Клименко // Защита и карантин растений. - 2005. - № 5. - С. 32-34.
7 Маслов, Г. Нулевая обработка - экономия затрат / Г. Маслов,
В. Небавский // Сельский механизатор. - 2004. - № 3. - С. 34.
8 Почвоохранная ресурсосберегающая технология обработки почвы, посева и уборки перспективными агрегатами / Н. К. Мазитов [и др.] // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2006. - № 12.
9 Внедрение ресурсосберегающих технологий в земледелии - путь к повышению рентабельности производства / Д. И. Файзрахманов [и др.]. -Режим доступа: http://www.kazgau.ru, 2011.
10 Этапы современного кормопроизводства // Сельскохозяйственные вести. - 2003. - № 1. - Режим доступа: http://www.agri-news.spb.ru, 2011.
11 Григорьев, Н. Г. Оценка качества кормов по обменной энергии / Н. Г. Григорьев, Н. Н. Скоробогатых, В. М. Косолапов // Кормопроизводство. - 2008. - № 9. - С. 21-22.
Селицкий Сергей Артурович - кандидат сельскохозяйственных наук, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский научноисследовательский институт проблем мелиорации», ведущий научный сотрудник отдела освоения и использования орошаемых земель.
Контактный телефон: 8-950-84-56-122. E-mail: [email protected]
Selitskiy Sergey Arturovich - Candidate of Agricultural Sciences, Federal state budget scientific establishment «The Russian scientific research institute of land improvement problems», Leading Researcher at the Department of development and use of irrigated lands. Contact telephone number: 8-950-84-56-122. E-mail: [email protected]
Егорова Ольга Владимировна - кандидат сельскохозяйственных наук, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский научноисследовательский институт проблем мелиорации», старший научный сотрудник отдела освоения и использования орошаемых земель.
Контактный телефон: 8-906-427-70-90. E-mail: [email protected]
Egorova Olga Vladimirovna - Candidate of Agricultural Sciences, Federal state budget scientific establishment «The Russian scientific research institute of land improvement problems», Senior Research Fellow.
Contact telephone number: 8-906-427-70-90. E-mail: [email protected]
