CC BY
73
УДК 65.011.4:633.16.002.2
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОРТОВ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ НА РАЗНЫХ ФОНАХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
Ерешко Александр Сергеевич д.с.-х.н., профессор
Хронюк Василий Борисович к.с.-х.н., доцент
Т атаркин Семен Викторович аспирант
Азово-Черноморская государственная агроин-женерная академия, Зерноград, Россия
Изложены результаты оценки экономической и биоэнергетической эффективности использования удобрений у разных сортов озимого ячменя в условиях юга Ростовской области, определены оптимальные варианты их применения
Ключевые слова: ОЗИМЫЙ ЯЧМЕНЬ, СОРТ, УРОЖАЙНОСТЬ, ДОЗЫ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Ячмень является основной зернофуражной культурой в России, где площади посева его в отдельные годы достигают 10-13 млн га, в Ростовской области они колеблются от 0,4 до 0,8 млн га.
Однако урожайность этой культуры все еще не соответствует уровню плодородия почв, неустойчива по годам и в среднем за последние пять лет составила 2,2 т/га.
Повышение урожайности и ее стабильности по годам могут быть достигнуты при условии широкого использования достижений селекции и дальнейшего совершенствования технологий возделывания. При этом удельный вес удобрений в приросте урожая может достигать 40-50%.
Поэтому целью наших исследований было определение оптимальных доз удобрений, оказывающих существенно влияние на урожайность с учетом агрономической, экономической и биоэнергетической эффективности.
UDC 65.011.4:633.16.002.2
ECONOMICAL AND BIOENERGETICAL EFFICIENCY OF WINTER BARLEY SORTS ON VARIOUS IRATION MINERAL NUTRITION
Jereshko Alexandr Sergeevich Dr.Agr.Sci, professor
Hronjuk Vasili Borisovich Cand.Agri.Sci., associate professor
T atarkin Semen Victorovich postgraduate student
The Azov-Blacksea State Agroengineering Academy, Zernograd, Russia
The results of the economical and bioenergetics efficiency estimation of using fertilizers of various winter barley sorts in the conditions of the South part of Rostov region are given and optimal variants of their usage are determined
Keywords: WINTERBARLEY, SORT, YIELDING CAPACITY, DOSES OF MINERAL FERTILIZERS
Исследования проводились на полях научного севооборота учебноопытного фермерского хозяйства Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии в 2008-2010 гг.
С целью определения оптимальных доз минеральных удобрений был заложен двухфакторный опыт по схеме 4А х 4Б, где фактор А - сорта: Мастер, Добрыня 3, Федор и Романс; фактор Б - дозы удобрений: контроль (без удобрений), КпРпКп, К34?34К34, N5^5^51, КбвРбвКбв.
В опыте использовалась нитроаммофоска (К17Р17К17), которую вносили вносили вручную под предпосевную культивацию, в соответствии со схемой опыта. Учетная площадь делянки 50м2, повторность четырехкратная.
Оценка экономической и биоэнергетической эффективности изучаемых агроприемов проводилась в соответствии с методическими рекомендациями по определению эффективности сельскохозяйственного производства [1, 2].
Анализ экономической эффективности и фактической окупаемости при применении минеральных удобрений показывает, что наибольшая урожайность у сортов озимого ячменя Мастер (5,33 т/га) и Добрыня 3 (6,79 т/га) в среднем за годы исследований отмечалась в варианте внесения удобрений К34Р34К34. Прибавка урожайности при этом составила 0,40 и 1,15 т/га соответственно (табл. 1).
У сортов Федор и Романс с высокой устойчивостью к полеганию и толерантностью к болезням максимальная урожайность (6,06 и 7,52 т/га) и прибавки в урожайности отмечались при внесении более высоких доз удобрений - К51Р51К51.
В среднем за годы изучения прибавка урожая от удобрений по сорту Мастер составила 0,23-0,40 т/га по фонам минерального питания. Наибольшим этот показатель был получен при соотношении элементов пита-
ния К34Р34К34, где он составил 0,40 т/га при окупаемости зерном 3,9 кг/га д.в. и с прибавкой от удобрений 90 руб./га.
Таблица 1 - Экономическая оценка эффективности различных доз
минеральных удобрений у сортов озимого ячменя, среднее за 2008-2010 гг.
Вариант опыта Урожайность, т/га Прибавка от применения удобрений, руб./га Окупаемость 1 кг/ д.в. удобрения зерном, кг Эконо- миче- ская эффек- тив- ность, руб./га Рента- бель- ность, %
по вариантам опыта ± к контролю
Мастер (стандарт)
Контроль 4,93 - - - - 205
^7Р17К17 5,16 0,23 195 4,5 80 182
N34? 34К34 5,33 0,40 90 3,9 -110 161
N5^5^51 5,17 0,24 - 1,6 -1785 133
^8Р 68К68 4,91 -0,02 - - -3910 106
Добрыня 3
Контроль 5,64 - - - - 234
^7Р17К17 6,30 0,66 2345 12,9 2015 224
^4Р 34К34 6,79 1,15 3840 11,3 3265 211
N5^5^51 6,60 0,96 1935 6,3 1455 180
N68P 68К68 6,40 0,76 -20 3,7 -400 153
Федор
Контроль 5,02 - - - - 209
^^17Р17^^17 5,53 0,51 1595 10,0 1340 196
N34P 34К34 5,67 0,65 1340 6,4 1015 173
N5lP5lK5l 6,06 1,04 2335 6,8 1815 163
N68P 68К68 5,36 0,34 -2120 1,7 -2290 121
Романс
Контроль 5,72 - - - - 237
^7Р17К17 6,26 0,54 1745 10,6 1475 222
N34P 34К34 6,96 1,24 4290 12,2 3670 216
N5lP5lK5l 7,52 1,80 6135 11,8 5235 207
^8Р 68К68 6,88 1,16 1980 5,7 1400 167
Наибольшая окупаемость удобрений зерном получена на фоне минерального питания К17Р17К17, где этот показатель составил 4,5 кг/кг д.в., а прибавка от удобрений - 195 руб./га.
По сорту Добрыня 3 за годы изучения прибавки урожая составили 0,66-1,15 т/га с окупаемостью д.в. удобрений зерном - 12,9-3,7 кг.
Наиболее эффективным вариантом является внесение минеральных удобрений в дозе К17Р17К17, где окупаемость д.в. была на уровне 12,9 кг зерна с прибавкой в размере 2345 руб./га. Близкий по значению вариант был с дозой К34Р34К34, где показатель окупаемости составил 11,3 кг/кг д.в., а прибавка от удобрений отмечена наибольшей - 3840 руб./га.
Прибавка урожая по сорту Фёдор находилась на уровне 0,34-1,04 т/га по фонам минерального питания. Максимальным этот показатель получен по дозе минеральных удобрений К51Р51К51 - 1,04 т/га, где прибавка от удобрений составила 2335 руб./га, с окупаемостью 6,8 кг/кг.
Наибольшая окупаемость зерном - 10 кг, отмечена в варианте с внесением минерального удобрения в дозе К17Р17К17, где прибавка их применения составила 1595 руб./га.
Высокая отдача от минеральных удобрений получена по сорту Романс. Прибавка урожая по фонам минерального питания составила 0,54 -1,80 т/га, что способствовало получению прибавки от удобрений в размере 1745 - 6135 руб./га и окупаемости доз д.в. на уровне 10,6-5,7 кг/кг. Наиболее эффективной была доза минеральных удобрений при соотношении элементов питания К51Р51К51, где прибавка от удобрений составила 6135 руб./га с окупаемостью д.в. удобрений 11,8 кг зерна.
Оценка экономической эффективности возделывания сортов озимого ячменя в зависимости от фона минерального питания показала, что наилучшим по сорту Мастер этот показатель получен в варианте с использованием минеральных удобрений при соотношении элементов питания К17Р17К17. Экономический эффект в среднем за годы исследований здесь составил 80 руб./га с уровнем рентабельности 182% и себестоимостью продукции 1775 руб./т.
Наибольшая экономическая эффективность по сорту Добрыня 3 получена в вариантах с дозой К34Р34К34, где этот показатель составил 3265 руб./га с уровнем рентабельности 211%. Близкие по значению показатели экономической эффективности получены в вариантах минерального питания по дозам д.в. К17Р17К17 и К51Р51К51, где экономическая эффективность в сравнении с контролем составила 2015 и 1455 руб./га с уровнем рентабельности 224 и 180% соответственно.
Анализ экономической эффективности по сорту Фёдор показал, что наиболее перспективным вариантом использования удобрений является доза д.в. К51Р51К51, где получена максимальная урожайность этого сорта -6,06 т/га и экономическим эффектом в сравнении с контролем - 1815 руб./га, а уровень рентабельности - 163%.
Наиболее перспективным сортом озимого ячменя является изучаемый сорт Романс с урожайностью по фонам минерального питания 6,267,52 т/га и рентабельностью 167-222%. По всем изучаемым дозам удобрений получена экономическая эффективность в размере 1400-5235 руб./га. Этот сорт по всем вариантам удобрений обеспечил самый высокий в опыте между сортами условно-чистый доход и самую низкую себестоимость продукции.
Максимальная эффективность получена при внесении минеральных удобрений в дозе К51Р51К51, где урожайность была на уровне 7,52 т/га. Она обеспечила наибольшую стоимость валовой продукции в опыте и условночистый доход. Экономическую эффективность составила 5235 руб./га, рентабельность - 207%.
С учетом возросшего энергетического и биологического дефицита во всем мире остро возникает необходимость биоэнергетической оценки возделывания сельскохозяйственных культур. Критерием такого анализа может служить коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ), выра-
жающий отношение энергии, содержащейся в полученном урожае, к общим энергетическим затратам, вложенным в производство этого урожая.
Как показали наши исследования, содержание энергии в урожае у сорта-стандарта Мастер по вариантам минерального питания составило с 81,11 ГДж/га на контроле до 85,06 ГДж/га в варианте минерального питания К51Р51К51. Показатель энергоёмкости продукции по сорту Мастер находился в пределах 2,52 - 4,02 ГДж/т, то есть увеличивался по изучаемым вариантам с 10 до 60%, а урожайность с 4,7 до 12,0%, что повлияло на коэффициент энергетической эффективности, который был на контроле 6,5, а по фонам минерального питания 5,9 - 4,1 (табл. 2).
Энергетический анализ возделывания сорта Добрыня 3 показал, что энергосодержание урожая на контрольном варианте находилось на уровне 92,79 ГДж/га, варианты минерального питания по этому показателю находились в пределах 103,65 - 111,71 ГДж/га.
Высокое содержание энергии в урожае позволило получить величину чистого энергетического дохода на уровне 84,81 - 94,69 ГДж/га на вариантах минерального питания, что повлияло на энергоёмкость продукции, которая составила 2,37-3,20 ГДж/т, с коэффициентом энергетической эффективности 6,9 - 5,1.
Реакция сорта озимого ячменя Фёдор на фоны минерального питания была выражена повышением энергии в урожае на уровне 88,18 ГДж/га на фоне минерального питания К68Р68К68 до 99,70 ГДж/га на фоне К51Р51К51. Прибавка урожая от удобрений составила по вариантам минерального питания от 7,0% на фоне К68Р68К68 до 21,0 % К51Р51К51, а энергоёмкость продукции возрастала с 6,0% (К17Р17К17) до 50,0% (К68Р68К68), что отразилось на затратах энергии по вариантам минерального питания, которые составили 2,63 - 3,72 ГДж на тонну продукции. Все варианты этого сорта можно считать энергетически эффективными при показателе эффективности 6,2 - 4,4.
Таблица 2 - Биоэнергетическая оценка эффективности технологии возделывания сортов озимого ячменя в зависимости от фонов
минерального питания, среднее за 2008-2010 гг.
Вариант опыта Энергосо- держание урожая, ГДж/га Совокупные энергетические затраты, ГДж/га Чистый энергети- ческий доход, ГДж/га Энерго- ёмкость продук- ции, ГДж/т Коэффициент энергетической эффективности
Мастер (стандарт)
Контроль 81,11 12,42 68,69 2,52 6,5
N17P17K17 84,89 14,37 70,52 2,78 5,9
N34P 34K34 87,69 16,29 71,40 3,06 5,4
N51P51K51 85,06 18,04 67,02 3,49 4,7
N68P 68K68 80,78 19,74 61,04 4,02 4,1
Добрыня 3
Контроль 92,79 12,78 80,01 2,27 7,3
N17P17K17 103,65 14,94 88,71 2,37 6,9
N34P 34K34 111,71 17,02 94,69 2,51 6,6
N51P51K51 108,58 18,75 89,83 2,84 5,8
N68P 68K68 105,29 20,48 84,81 3,20 5,1
Федор
Контроль 82,59 12,47 70,12 2,48 6,6
N17P17K17 90,98 14,56 76,42 2,63 6,2
N34P 34K34 93,28 16,46 76,82 2,90 5,7
N51P51K51 99,70 18,48 81,22 3,05 5,4
N68P 68K68 88,18 19,96 68,22 3,72 4,4
Романс
Контроль 94,10 12,82 81,28 2,24 7,3
N17P17K17 102,99 14,92 88,07 2,38 6,9
N34P 34K34 114,50 17,10 97,40 2,46 6,7
N51P51K51 123,72 19,21 104,51 2,55 6,4
N68P 68K68 113,19 20,72 92,47 3,01 5,5
Максимальные показатели энергетической эффективности в опыте получены по сорту озимого ячменя Романс, где энергосодержание урожая по вариантам минерального питания составило 102,99 - 123,72 ГДж/га, и получена самая низкая энергоёмкость продукции - 2,24-3,01 ГДж/т. Высокий показатель чистого энергетического дохода 104,51 ГДж/га получен на
фоне минерального питания К51Р51К51, близким по значению был фон минерального питания К34Р34К34 с показателем чистого энергетического дохода 97,40 ГДж/га. Наименьшая энергоёмкость продукции получена по фону минерального питания К17Р17К17, где этот показатель находился на уровне 2,38 ГДж/т. Высокая концентрация энергии урожая, и самый низкий в опыте показатель энергоёмкости продукции позволили получить по сорту Романс коэффициент энергетической эффективности по фонам удобрений на уровне 6,9-5,5.
Энергетическая оценка эффективности применения минеральных удобрений, представленная в таблице 3, показывает, что повышение урожайности от применения удобрений энергетически выгодно. Прибавка урожая составляет от ,023 т/га (К17Р17К17) у сорта Мастер до 1,80 т/га С^51Р51К51) у сорта Романс.
Преимущество энергетического анализа как раз и состоит в том, что он позволяет выбрать для изучаемых сортов наиболее энергоэкономный приём, поскольку в одном случае одна тонна прибавки обходится в 32,7 МДж, а в другом - 234,2 МДж.
Оценка эффективности различных доз минеральных удобрений позволяет утверждать, что внесение минеральных удобрений повышает урожайность изучаемых сортов озимого ячменя от 0,23 до 1,80 т/га. Однако, необходимо учитывать, что с внесением удобрений резко возрастают затраты на технологию возделывания. Полученные данные свидетельствуют о резком колебании энергозатрат по изучаемым сортам и дозам действующего вещества удобрений.
Наименьшие прибавки урожайности от минеральных удобрений среди изучаемых сортов озимого ячменя получены по сорту Мастер 0,23-0,40 т/га, где энергетические затраты на одну тонну прибавки урожая составили
84,8 - 234,2 МДж, в зависимости от дозы действующего вещества удобрений.
Таблица 3 - Энергетическая оценка эффективности различных доз
минеральных удобрений, среднее за 2008-20 0 гг.
Вариант опыта Прибавка к контролю, т/га Энергетические затраты на 1 т прибавки, МДж Коэффициент энергетической эффективности
Мастер (стандарт)
Контроль - - 6,5
N17? 17К17 0,23 84,8 5,9
N34? 34К34 0,40 96,8 5,4
N5^5^51 0,24 234,2 4,7
^68Р 68К68 -0,02 - 4,1
Добрыня 3
Контроль - - 7,3
N^17?17К17 0,66 32,7 6,9
N34P 34К34 1,15 36,9 6,6
N5lP5lK5l 0,96 62,2 5,8
N68P 68К68 0,76 101,3 5,1
С )едор
Контроль - - 6,6
N^17? 17К17 0,51 41,0 6,2
N5lP5lK5l 0,65 61,4 5,7
N5lP5lK5l 1,04 57,8 5,4
N68P 68К68 0,34 220,3 4,4
Романс
Контроль - - 7,3
N^17? 17К17 0,54 38,9 6,9
N34P 34К34 1,24 34,5 6,7
N5lP5lK5l 1,80 35,5 6,4
^68Р 68К68 1,16 68,1 5,5
Максимальная прибавка урожайности 0,40 т/га получена в варианте удобрений К34Р34К34 с затратами энергии 968 МДж на единицу прибавки и коэффициентом энергетической эффективности 5,4. Наиболее рациональным является вариант удобрений К17Р17К17 с энергетическими затратами
84,8 МДж на единицу прибавки и коэффициентом энергетической эффективности 5,9.
Изучаемый сорт Мастер может быть использован в нормальных (базовых) технологиях при энергетических затратах 14 - 16 ГДж/га, при уро-
жайности до 5,0 - 5,3 т/га и соотношении элементов питания ^7Р17К17 и ^4Р34К34. Более высокие дозы действующего вещества удобрений при соотношении элементов питания ^^51К51 - ^8Р68К68, из-за высоких энергетических затрат на единицу прибавки не рациональны.
Прибавка урожая по сорту озимого ячменя Добрыня 3 в вариантах минеральных удобрений была на уровне 0,66-1,15 т/га, с энергетическими затратами на одну единицу прибавки урожая 32,7 - 101,3 МДж в зависимости от дозы действующего вещества удобрений. Наиболее энергоэкономным вариантом этого сорта является фон минерального питания ^7Р17К17, где при уровне прибавки 0,66 т/га энергетические затраты составили 32,7 МДж на единицу продукции, при коэффициенте энергетической эффективности 6,9. Этот сорт озимого ячменя может быть использован как в нормальных (базовых) технологиях с энергетическими затратами 13-15 ГДж/га и урожайностью 6,0 т/га и соотношением элементов питания ^7Р17К17, так и в интенсивных технологиях с энергетическими затратами 17-20 ГДж/га и соотношением элементов питания ^4Р34К34 и ^^51К51 с урожайностью до 6,8 т/га.
Прибавка урожайности по сорту озимого ячменя Фёдор по вариантам удобрений находилась на уровне 0,34 - 1,04 т/га с энергетическими затратами на одну тонну прибавки урожая на уровне 41,0 - 220,3 МДж в зависимости от дозы действующего вещества удобрений. Самый энергоэкономный вариант этого сорта на фоне минерального питания ^7Р17К17 с прибавкой урожая 0,51 ц/га и наименьшими затратами на единицу прибавки - 41,0 МДж и фон удобрений ^4Р34К34 с энергозатратами на единицу прибавки 61,4 МДж можно использовать в нормальных (базовых) технологиях с урожайностью 5,7 т/га и энергетическими затратами 14-16 ГДж/га при соотношении элементов питания ^7Р17К17 и ^4Р34К34, с коэффициентом энергетической эффективности 6,2 - 5,7.
Высокий потенциал использования удобрений обеспечил изучаемый сорт озимого ячменя Романс, где высокая урожайность и лучшее качество зерна позволяют использовать этот сорт в интенсивных технологиях с энергетическими затратами на уровне 15-21 ГДж/га, с урожайностью 6,57,5 т/га. Изучаемые дозы действующего вещества минеральных удобрений при соотношении элементов питания К17Р17К17, К34Р34К34, К51Р51К51 и К68Р68К68 с энергетическими затратами на единицу прибавки урожая 34,5 -68,1 МДж позволяют получить энергии с урожаем в 6,9 - 5,5 раза больше, чем затраты энергии на технологию возделывания этого урожая.
Таким образом, энергетический подход к выявлению эффективности минеральных удобрений при технологии возделывания сортов озимого ячменя указывает на то, что на единицу произведённой продукции затрачивается в несколько раз меньше энергии, чем возвращается с урожаем, а данные по изучаемой технологии возделывания озимого ячменя можно считать энергетически эффективными. Наиболее перспективным сортом озимого ячменя по результатам экономического и биоэнергетического анализа можно считать сорт Романс, так как на единицу энергозатрат технологии возделывания получено наибольшее количество энергии урожая, что решает проблему рационального использования энергетических ресурсов в земледелии, особенно с учетом нынешней дороговизны минеральных удобрений.
Литература
1. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники [Текст]. - Ч.1. - М.: Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации, 1998. - С.10-20.
2. Пупонин, А.И. Оценка энергетической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур [Текст]/В.А. Захаренко, Учебно-методическое пособие. - М.: Изд-во МСХА, 1998. - 42 с.
