CC BY
11
УДК 635.25(470.44/.47)
БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛУКА РЕПКИ,
ВЫРАЩИВАЕМОГО НА КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
МАТВЕЕВА НИ.,
кандидат педагогических наук, заведующая лабораторией инноваций и социального развития ФГБНУ «Прикаспийский аграрный федеральный научный центр РАН», e-mail: matni29@mail.ru.
ПЕТРОВ Н.Ю.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, старший научный сотрудник ФГБНУ «Прикаспийский аграрный федеральный научный центр РАН», e-mail: matni29@mail.ru.
ЗВОЛИНСКИЙ В.П.,
академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, научный руководитель ФГБНУ «Прикаспийский аграрный федеральный научный центр РАН», e-mail: vpzvol@mail.ru.
Реферат. Целесообразное освоение сельскохозяйственных территорий рационального орошения на каштановых почвах Нижнего Поволжья должно опираться на ведущие общенаучные основы: многомерная организация орошения агроландшафтов должна соответствовать их естественным изменениям; орошение следует проводить там, где оно экономически выгодно и содействует понижению оскудения орошаемых почв; в данных ограниченных водных ресурсах необходимо орошать высокорентабельные культуры, чувствительные к поливу; культуры, дающие довольно большие урожаи при естественном увлажнении, возможно выращивать без поливов, размещая их следом за орошаемыми. Целью представленного изучения является биоэнергетическая оценка, которая позволит более результативно, действенно и экономично использовать все ресурсы и получать значительный эффект. Объектом изучения являлось последующее улучшение технологии производства продукции с целью получения предельно высокого урожая с меньшими расходами энергоресурсов. Агротехнические способы, при выращивании сельскохозяйственных культур, на периодическом орошении могут быть ориентированы на увеличение производительности применения ирригационной воды и на сведение к минимальному количеству негативного воздействия неблагоприятных моментов, связанных с орошением. В конечном итоге разрешением данной задачи является использование комплекса специфичных агромелиоративных приемов обработки почвы - щелевание и глубокое безотвальное рыхление.
Ключевые слова: технологии, орошение, удобрения, энергозатраты, биоэнергетическая оценка, совокупная энергия, густота стояния растений, энергия живого труда, ресурсы, урожайность.
BIOENERGETIC ASSESSMENT OF THE ONION OF CUTTING, GROWN ON THE CHESTNUTS SOILS OF THE LOWER VOLGA REGION
MATVEEVA N.I.,
candidate of pedagogical sciences, head of the laboratory of innovation and social development «Caspian agricultural Federal research center RAS», e-mail: matni29@mail.ru.
PETROV N.Yu.,
doctor of agricultural sciences, professor, senior researcher «Caspian agricultural Federal research center RAS», e-mail: matni29@mail.ru.
ZVOLINSKY VP.,
academician of the Russian Academy of Sciences, doctor of agricultural sciences, professor, supervisor of FGBNU «Caspian the Federal agricultural research centre RAS», e-mail: vpzvol@mail.ru.
Essay. The expedient development of agricultural areas of intermittent irrigation on the chestnut soils of the Lower Volga region should be based on the leading general scientific foundations: the multidimensional organization of the periodic irrigation of agricultural landscapes should correspond to their natural
changes; periodic irrigation should be carried out where it is economically profitable and contributes to reducing the depletion of irrigated soils; in these limited water resources, highly profitable crops sensitive to irrigation should be irrigated; crops that give fairly high yields with natural moisture, it is possible to grow without irrigation, placing them behind the irrigated ones. The purpose of the presented study is a bioener-gy assessment, which will make more efficient, effective and economical use of all resources and get a significant effect. The object of study is the subsequent improvement of production technology in order to obtain an extremely high yield with lower energy consumption. Agrotechnical methods for growing crops with periodic irrigation can be focused on increasing the productivity of the use of irrigation water and on reducing to the minimum the negative impact of adverse moments associated with irrigation. In the end, the resolution of this problem is the use of a complex of specific agromeliorative methods of tillage - shedding and deep tiller loosening.
Key words: technologies, irrigation, fertilizer, energy consumption, bioenergy assessment, total energy, plant density, energy of living labor, resources, yield.
Введение. В настоящее время бытующие технологии возделывания лука обеспечивают довольно большой выход продукции во всех зонах возделывания. Впрочем, не каждый раз выполняется оценка стоимости использования той или другой технологии. Биоэнергетическая оценка позволит более действенно, эффективно и экономично применять все ресурсы и получать наибольший эффект [1]. Биоэнергетическая оценка выращивания лука-репки отличается от распространенной. Она предусматривает издержки общественного труда, заложенного на создание материально-технических средств, и выражается в единых энергетических показателях, как затраты, так и полученные результаты.
Инвестиции энергии в процессе получения полезного продукта делится по источнику их образования на естественные и вспомогательные. Помимо всего прочего, энергетические затраты при выращивании продукции, в том числе и лука, делятся на прямые и на косвенные. К прямым затратам относятся: расход горючесмазочных материалов, затраты электроэнергии для привода машин и т.д., используемых в процессе производства; к косвенным - изготовление средств производства - тракторов, сельхозмашин, удобрений и т.д. Вследствие этого биоэнергетический метод позволяет получить наиболее объективные данные по имеющимся технологиям [2].
Результаты исследования. Рассматриваемые элементы технологии выращивания лука-репки, в условиях орошения Астраханской области, состоят из ряда неравноценных между собой по производимым энергозатратам технологических операций. Как считает ряд исследователей (Ю.Н. Плескачев, В.И. Филин, В Н. Щедрин и др.), наиболее энергоёмкими элементами технологии возделывания лука следует считать применение удобрений и орошения. Применение удобрения и орошения, в условиях Астраханской области, приводит не только к
увеличению урожая, но и к увеличению энергозатрат при выращивании лука.
Энергетическая оценка определяет энергоёмкость составляющих энергетических процессов и выявляет направление снижения энергозатрат. Важнейшим показателем повышения эффективности является рост производительности общественного труда. На повышение производительности труда оказывает влияние такой фактор, как повышение фондоёмкости труда [3]. При повышении фондоёмкости труда увеличивается и производительность труда.
Одной из важнейших проблем выращивания лука в настоящее время является дальнейшее совершенствование технологии производства продукции с целью получения максимального урожая с наименьшими затратами энергоресурсов. Решение этой проблемы может стать наличие сортов и гибридов, приспособленных к местным условиям [4].
Энергетическую эффективность возделывания лука-репки определяли путём сравнения коэффициента энергетической эффективности элементов технологии возделывания лука [5]. Затраты совокупной энергии при возделывании лука-репки складывались из затрат энергии на орудия труда, горючее и труд механизаторов, водителей и рабочих. Количество энергии во всех случаях исчислялось в джоулях на 1 га.
Коэффициент энергетической эффективности является одним из основных показателей, характеризующих энергетическую оценку возделывания лука [6, 7]. Коэффициент энергетической эффективности определялся путём отношения энергии, накопленной хозяйственной частью урожая, к совокупной энергии, затраченной при возделывании сельскохозяйственной культуры [8].
Технология считается эффективной, если коэффициент энергетической эффективности больше или равен единице. С помощью энерге-
тического коэффициента рассчитывались энергозатраты на получение урожая.
Энергозатраты сельскохозяйственных агрегатов и транспорта рассчитывались по энергии израсходованного топлива, которую определяли по удельной теплоте сгорания. Для дизельного горючего она составляла 427 ' 105 Дж/кг, для бензина - 441 ' 105 Дж/кг.
Для человека, участвующего в возделывании и уборке лука, энергозатраты рассчитывались по степени их тяжести (в ккал/мин): очень лёгкая работа - 2,5, лёгкая - 2,5...5,0, средняя -5,0...7,5, тяжёлая - 7,5.10,0, очень тяжёлая -10,0.12,5; для управления трактором - 5,0, погрузка и разгрузка вручную - 2,5 ккал/мин.
Энергетический эквивалент для трактористов-машинистов - 60,8 МДж/ч, шоферов - 60,3, для полевых работ (ручной труд) - 33,9 МДж/ч.
Сорта и гибриды лука фирмы «Нуменс» обладают большими возможностями получения высокого урожая. За период проведения опытов, в зависимости от элементов технологии и сроков посева, урожайность составляла (в т/га): у гибридов: Пандеро - 120,0.180,0; Комета - 89,0.121,0; Валеро - 86,0.123,0; Утре-ро - 113,0.133,0; Солтис - 117,0.137,0; Куантач - 109,0.134,0; Катинка -93,0.109,0; Халцедон - 68,0.90,0 т/га. Совокупная энергия на производство лука, включая уборку, затаривание и вывоз с поля, составляла при посеве лука в варианте 1 - 4325,0 МДж/га, наибольшие её затраты (74,2 %) - это затраты на топливо и электроэнергию, наименьшими были затраты ручного труда (7,61 %). Повышение урожайности во втором варианте (2 срок посева - II декада апреля (контроль)) увеличило затраты живого труда на 73,22 МДж/га за счёт уборки урожая. Затраты совокупной энергии были
более низкими в третьем варианте (третий срок посева - III декада апреля) и составили 3959,54 МДж/га, по сравнению с первым (первый срок посева - I декада апреля) и вторым (второй срок - II декада апреля (контроль)) вариантами. Это объясняется тем, что в третьем варианте (третий срок посева - III декада апреля) была более низкая урожайность, чем в вариантах 1 и 2 (таблица 1).
При анализе данных, полученных при расчёте зависимости совокупной затраченной энергии от густоты стояния посевов, выяснилось, что она, как и при исследовании сроков посева, напрямую коррелировали с урожайностью. Варианты 1 и 2 по урожайности не на много отличались, поэтому разница по затраченной совокупной энергии была также небольшой и составляла 20,06 МДж/га (4456,56 и 4436,50 МДж/га) (таблица 2).
По отношению к другим вариантам снижение затрат совокупной энергии произошло из-за более низкой урожайности.
Гибриды лука, независимо от режима орошения, обладали высокой урожайностью. В изучаемый период, она варьировала в варианте 1 от 79,4 т/га (Халцедон) до 115,0 т/га (Пандеро Б1), при повышенном режиме полива урожайность составляла 94,1 и 187,0 т/га, соответственно. При дифференцированном поливе урожайность была ниже, чем при повышенном, но выше, чем при постоянном и колебалась от 92,6 до 164,0 т/га, при этом совокупная энергия варьировала от 3978,0 до 4447,8 МДж/га. Основные затраты совокупной энергии (затраты на топливо и электроэнергию) находились в пределах 2950,0 до 3340,1 МДж/га. Затраты живого труда колебались от 6,95 до 7,45 МДж/га (таблица 1).
Таблица 1 - Распределение затрат совокупной энергии при сроках посева в расчёте на 1 га
Вид энергии МДж/га Удельный вес, %
Вариант 1- 1 срок -1 декада апреля
Энергия, переносимая основными средствами производства 783,41 18,12
Энергия живого труда 329,22 7,61
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3212,41 74,27
Итого затрат на совокупную энергию 4325,04 100,00
Вариант 2- 2 срок - II декада апреля (контроль)
Энергия, переносимая основными средствами производства 826,10 318,20
Энергия живого труда 401,46 128,84
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3312,51 72,96
Итого затрат на совокупную энергию 4540,07 100,00
Вариант 3- 3 срок - III декада апреля
Энергия, переносимая основными средствами производства 621,21 15,69
Энергия живого труда 248,17 6,27
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3090,16 78,04
Итого затрат на совокупную энергию 3959,54 100,00
Таблица 2 - Распределение затрат совокупной энергии при разной густоте стояния растений
Вид энергии МДж/га Удельный вес, %
Вариант 1 - 1100000 шт. растений на 1 га
Энергия, переносимая основными средствами производства 801,3 17,98
Энергия живого труда 338,16 7,58
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3317,1 74,44
Итого затрат на совокупную энергию 4456,56 100,00
Вариант 2 - 900000 шт. растений на 1 га
Энергия, переносимая основными средствами производства 799,6 18,02
Энергия живого труда 329,7 7,43
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3307,2 74,55
Итого затрат на совокупную энергию 4436,5 100,00
Вариант 3 - 700000 шт. растений на 1 га
Энергия, переносимая основными средствами производства 761,4 17,86
Энергия живого труда 278,3 6,52
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3224,1 75,62
Итого затрат на совокупную энергию 4263,8 100,00
Таблица 3 - Распределение затрат совокупной энергии в зависимости от режима о рошения
Вид энергии МДж/га Удельный вес, %
60...65 %НВ
Энергия, переносимая основными средствами производства 731,6 18,39
Энергия живого труда 296,4 7,45
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 2950,0 74,16
Итого затрат на совокупную энергию 3978,0 100,00
80.85 % НВ
Энергия, переносимая основными средствами производства 786,3 17,68
Энергия живого труда 321,4 7,22
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3340,1 75,10
Итого затрат на совокупную энергию 4447,8 100,00
60 . 65 - 80. 85 % НВ
Энергия, переносимая основными средствами производства 754,2 17,32
Энергия живого труда 301,6 6,93
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3298,0 75,75
Итого затрат на совокупную энергию 4353,8 100,00
Таблица 4 - Распределение затрат совокупной энергии в зависимости от доз вносимых удобрений
Вид энергии МДж/га Удельный вес, %
Вариант 1 - аммофос (400 кг/га, осеннее внесение) - контроль (фон)
Энергия, переносимая основными средствами производства 763,00 17,90
Энергия живого труда 321,41 7,53
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3180,60 74,57
Итого затрат на совокупную энергию 4265,01 100,00
Вариант 2 - аммофос (400 кг/га, осеннее внесение) + сульфоаммофос (30 кг/га)
Энергия, переносимая основными средствами производства 774,34 17,90
Энергия живого труда 331,0 7,65
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3220,4 74,45
Итого затрат на совокупную энергию 4325,74 100,00
Вариант 3 - фон + сульфоаммофос (30 кг/га, предпосевное внесение) + М200Р200Кз00 (в период роста)
Энергия, переносимая основными средствами производства 842,44 18,04
Энергия живого труда 426,18 9,13
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 34001,00 72,83
Итого затрат на совокупную энергию 4669,62 100,00
Вариант 4 - фон + сульфоаммофос (30 кг/га, предпосевное внесение) + аммиачная селитра (300 кг/га в период роста)
Энергия, переносимая основными средствами производства 852,16 18,13
Энергия живого труда 428,41 9,12
Затраты энергии на топливо и электроэнергию 3418,16 72,75
Итого затрат на совокупную энергию 4698,73 100,00
Внесение удобрений в период вегетации К200Р200К300 и 300 кг/га аммиачной селитры (фон + сульфоаммофос (30 кг/га, предпосевное внесение) + аммиачная селитра (300 кг/га в период роста)) увеличили урожайность луковиц, по сравнению с другими вариантами на 27,0 и 70,0 т/га, соответственно увеличились затраты энергии живого труда на 107,0 МДж/га и составили 9,12 % (вариант 1, таблица 4). Кроме того, увеличились затраты энергии на топливо и электроэнергию.
Выводы. В результате исследований нами были отработаны агротехнические элементы технологии выращивания лука (сроки посева, густота стояния растений, дозы вносимых удобрений), повышающие урожайность и качество луковиц.
Лучшими сроками посева, независимо от сорта является II декада апреля. Общая урожайность лука варьировала в среднем за три года, в зависимости от сорта, от 90 до 180 т/га.
Оптимальной и экономически обоснованной густотой стояния растений является первый вариант - 1100000 шт/га. При этом у всех изучаемых сортов получены наибольшая урожайность и преимущественные экономические показатели.
Из форм удобрений и способов их внесения, наиболее эффективным оказалось рассматриваемое нами удобрение на варианте три: осеннее внесение аммофоса (400 кг/га) + 30 кг/га сульфо-аммофоса в предпосевное внесение + К200Р200К300 в период вегетации и осеннее внесение под вспашку 400 кг аммофоса + 30 кг/га сульфоам-мофоса в предпосевное внесение + 300 кг/га аммиачной селитры в период вегетации.
Список использованных источников
1. Перспективы использования лука репчатого в качестве источника биологически активных веществ / А.Ф. Агафонов, Х.Б. Камалев, П.Ф. Кононков и др. // Овощеводство и тепличное хозяйство. - 2006. -№ 10.- С. 2-4.
2. Агротехнологии и научное обеспечение интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе / Сост. А.А. Жилкин, В.П. Зволинский, А.Ф.Туманян и др. - М.: Современные тетради, 2005. - 506 с.
3. Безднина С.Я. О качестве оросительной воды // Мелиорация и водное хозяйство. - 1985. - № 3. -С.42-44.
4. Безбородов Ю.Г. Энергетическая, экологическая и экономическая эффективность водосберегаю-щей технологии орошения // Вестник РАСХН. - 2005. - № 6. - С. 65-67.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
6. Жученко А.А. Теория и практика адаптивной интенсификации растениеводства // Экономика сельского хозяйства. - 1985. - № 5. - С. 13-24.
7. Завхаткин Ю.А. Сельскохозяйственная экология: реальность нашего времени // Вестник сельскохозяйственной науки. - 1988. - № 1. - С. 32-38.
8. Затраты энергии человека в сельскохозяйственном производстве: методология и методика / В.В. Коринец, И.А. Нестеренко, В.А. Шляхов и др. - Астрахань, 2002. - 11 с.
9. Агрохимия / Под ред. Б. А. Ягодина. - М.: Агропромиздат, 1985. - 639 с.
10. Агроэнергетическая оценка технологии возделывания сельскохозяйственных культур / Сост. В.М. Иванов, H.A. Наумов, Г.А. Медведев и др. - Волгоград: ВГСХА, 2000. - 32 с.
List of used sources
1. Prospects for the use of onions as a source of biologically active substances / А.Б. Agafonov, H.B. Kamalev, P.F. Kononkov and others // Vegetable and greenhouse farming. - 2006. - № 10. - P. 2-4.
2. Agrotechnologies and scientific support of intensive agriculture of the Lower Volga at the modern stage / Comp. A.A. Zhilkin, V.P. Zvolinsky, A.F. Tumanyan and others - M .: Modern notebooks, 2005. - 506 p.
3. Bezdnina S.Ya. On the quality of irrigation water // Land improvement and water management. - 1985. -№ 3. - P. 42-44.
4. Bezborodov Yu.G. Energy, environmental and economic efficiency of water-saving irrigation technology // Vestnik of the Russian Academy of Agricultural Sciences. - 2005. - № 6. - P. 65-67.
5. Armor B.A. Methods of field experience (with the basics of statistical processing of research results). - M .: Agropromizdat, 1985. - 351 p.
6. Zhuchenko A.A. Theory and practice of adaptive intensification of crop production // Economics of Agriculture. - 1985. - № 5. - P. 13-24.
7. Zavkhatkin Yu.A. Agricultural ecology: the reality of our time // Bulletin of agricultural science. - 1988. -№ 1. - P. 32-38.
8. Costs of human energy in agricultural production: methodology and methodology / V.V. Korinets, I.A. Nesterenko, V.A. Shlyakhov et al. - Astrakhan, 2002. - 11 p.
9. Agrochemistry / Ed. B. A. Yagodina. - M.: Agropromizdat, 1985. - 639 p.
10. Agroenergy assessment technology of cultivation of crops / Comp. V.M. Ivanov, H.A. Naumov, G.A. Medvedev and others. - Volgograd: VGSHA, 2000. - 32 p.
