CC BY
27СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ AGRICULTURAL SCIENCES
Экономическое обоснование применения нанопорошков металлов и микроэлементов в кормопроизводстве и семеноводстве клевера в Нечерноземной
зоне России
Ь Л МОСКОВСКИЙ Ж Р ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
УДК 633.321;631.81.095.337
Ю.О. Пономарёв,
аспирант кафедры агрономии и экологии СГСХА А.Г. Прудникова,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.Д. Прудников,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУВПО «Смоленская ГСХА», г.Смоленск С.В. Семченкова,
кандидат экономических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА», г.Смоленск Y.O. Ponomarev, [email protected] A.G. Prudnikova, [email protected] A.D. Prudnikov, [email protected] S.V.Semchenkova, [email protected]
Economic feasibility of application of nanopowders of metals and trace elements in fodder production and seed clovers in the non-Chernozem zone of Russia
Аннотация
Применение микроэлементов и УДЧ металлов (железа, оксида цинка, кобальта) и гуминовых кислот для замачивания семян клевера пред посевом и последующее опрыскивание микроэлементами (бор, молибден, смесь бора с молибденом), является экономически выгодными технологическими приемами повышения урожайности, чистой прибыли, рентабельности производства и снижения себестоимости продукции. Так от замачивания в 0,05% растворе нанопорошка железа семян клевера и повторном опрыскивании в фазу бутонизации микроэлементами, урожайность возрастает на 1,43 (Мо), 1,79 (В), 2,78 (В+Мо). Прибыль увеличивается соответственно на 14-27 тыс./га.
Себестоимость одного центнера семян снижается на 627-1070руб., а рентабельность производства достигает 200-248%.
Summary
The use of trace elements and powders of metals (iron, zinc oxide, cobalt) and humic acids for soaking seeds before sowing the clover and subsequent spraying with microelements (boron, molybdenum, a mixture of boron with molybdenum), is a cost-effective technological methods of increase of productivity, net profit, profitability of production and reduce the cost of production. So soaking in a 0.05% solution of the iron nanopowder of clover seeds and re-spraying in the budding phase trace elements, yield increases of 1.43 (Mo), 1,79 (В), 2,78 (В+Mo). Profit increases, respectively, at 14-27 thousand/hectares cost per quintal of seeds decreases by 6271070руб., while profitability reaches 200-248%.
Ключевые слова: семенная продуктивность, клевер луговой, нанопорошки, микроэлементы, предпосевная обработка, экономическая эффективность.
Keywords: seed productivity, meadow clover, nanopowders, microelements, presowing treatment, economic efficiency.
Одной из наиболее важных показателей, демонстрирующих результативность сельскохозяйственного производства, является экономическая эффективность. Повышение эффективность кормопроизводства в условиях Нечерноземной зоны России, является одной из наиболее актуальных задач.
Основным показателем эффективности является уровень рентабельности, который показывает общую оценку деятельности производства, приняв во внимание соотношение прибыли с основными производственными затратами [2].
Наилучшим путем повышения уровня рентабельности является внедрение в сельскохозяйственное производство инновационных технологий, например таких, как применение ультрадисперсных порошков металлов в качестве предпосевной обработки семян.
В своей работе, Чурилов Г.И., Амплеева Л.Е (2010) утверждает, что в современном сельском хозяйстве особое внимание следует уделять новым технологиям возделывания сельскохозяйственных культур, приоритетами которых является использование экологически безопасных и рентабельных материалов, активно воздействующие на рост и развитие растений.
В настоящее время больший интерес в развитии научно технического прогресса представляет нано-направление. К нему относятся частицы, материалы, технологии, средний размер которых составляет 20-100 нм и отличающиеся от макро частиц своими физико-химическими свойствами
(Зорин Е.В., Полякова О.П., 2000; Паничкин Л.А., Райкова А.П., 2009; Полякова, О.П., Селиванов В.Н., Зорин Е.В,2000; Прудникова А.Г., Прудников А.Д., Коржов А.Ю.,2014; Прудникова А.Г., Смирнов А.Б., 2007; Сармосова A.H., 2002; Федоренко В.Ф, 2008).
Ультрадисперсные порошки металлов используют в сельскохозяйственной отрасли уже около 10 лет. Они эффективно применяются в растениеводстве, животноводстве и кормопроизводстве. Результаты исследований показывают, что использование ультрадисперсных порошков металлов позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур в среднем на 25%.
Применяемые нанопорошки металлов (УДЧ металлов) для повышения качества и урожайности различных сельскохозяйственных культур имеют высокую стоимость. Однако, их применение в малых дозах (для замачивания в 0,05% растворах), а значит и низкий расход на гектарную норму высева семян показывает, что их доля в общей сумме затрат составляет всего 2% , а гуминовые кислоты - 0,2%.
Тем не менее, применение ультрадисперсных нанопорошков металлов значительно повышает урожайность и качество продукции, а, следовательно, и экономические показатели производства.
Целью нашего исследования, было изучение действия нанопорошков металлов и микроэлементов на продуктивности семян и сена клевера лугового.
В задачи исследований входило:
1.Изучить действие УДЧ металлов ZnО, Fe) и ГК на продуктивность сена и семян клевера.
2.Выявить влияние микроэлементов В, Мо, В+ Мо с последующим опрыскиванием микроэлементами в фазу бутонизации на продуктивность семян клевера.
З.Обосновать экономическую эффективность указанных приемов при возделывании клевера на корм и семена.
Схема опыта №1 включала изучение следующих вариантов:
1.Без обработки (контроль)
2.^
3.ZnO 4^
5.Гуминовые кислоты
6.Гуминовые кислоты + нанопорошки
Опыт заложен на опытном поле Смоленской ГСХА в четырехкратной повторности, размещение вариантов рендомизированное. Общая площадь делянки 10м2 (2 х 5). Семена клевера лугового сорта «Тайлен» предварительно замачивали перед посевом в 0,05% растворе нанопорошков металлов.
Посев клевера провели 17 мая обычным рядовым способом узкорядной ручной сеялкой с нормой высева 18 кг/га беспокровно.
Схема опыта №2 включала изучение следующих вариантов:
Фактор-А предпосевная обработка семян клевера УДЧ металлов
Р40К60-фон
Фон + Fe
Фон + ZnО Фон + Со Фон + ГК
Фактор - В опрыскивание в фазу бутонизации Без обработки (контроль) Мо В
Мо + В
Схема опыта №3 включала изучение следующих вариантов:
Фактор-А предпосевная обработка семян клевера микроэлементами
Р40К60-фон
Фон + Мо
Фон + В
Фон +Мо + В
Фактор - В опрыскивание в фазу бутонизации Без обработки (контроль) Мо В
Мо + В
Опыт №2 и №3 заложен в четырехкратной повторности, размещение вариантов рендомизированное. Площадь делянки 1 порядка 30м2 (1,5х20), второго порядка - 7,5 м2 Для изучения был взят сорт клевера лугового «Топаз», районированный в условиях Смоленской области.
Семена клевера предварительно замачивали перед посевом в 0,05% растворе ультрадисперсных порошков металлов (УДИМ) железа Fe, цинка ZnO, кобальта Со, гуминовой кислоты и микроэлементов - молибден( Мо), бор( В) и Мо +В. Семена выдерживали в растворах 12 часов. Перед посевом подсушивали.
Высевали 17 мая 2014г обычным рядовым способом с нормой высева 18 кг/га. Подкашивание зеленной массы провели 6 сентября 2014 года.
Опрыскивание микроэлементами в фазу бутонизации провели 8 июня 2015 года в дозах: В-250г/га, Мо-200г/га. Уборку урожая семян провели 12 августа 2015 года.
В 2016 году проведена подкормка аммиачной селитрой в дозе 100 кг/га туков (34 кг/га д.в.) при отрастании весной. Опрыскивание микроэлементами проведено в фазу бутонизации 22 июня. Уборка урожая на семена проведена 20 августа.
Результаты исследований: Предпосевная обработка семян клевера позволяет повысить прибыль от реализации сена по сравнению с контролем с 8015 руб./га в варианте с обработкой нанопорошком железа (Fe) до 16695 руб./га при замачивании в растворе гуминовых кислот с нанопорошками металлов (ГК + УДЧ металлов). В других вариантах
выручка возросла по сравнению с контролем на 11550 руб./га (ГК), 13195 руб./га (Со), 14455 руб./га (2п0) (таблица 1).
Таблица 1 - Экономические показатели производства сена клевера с использованием ультрадисперсных порошков металлов, 2014-2015гг.
Варианты Получено сена за 2014-2015гт.= т/га Выручка,. руб./га Затраты, руб./га Прибыль, руб./га Себестоимость 1т, руб. Рентабельность, %
Дополнительные Всего
Фон (контроль) 1531 55335 0 25471 29864 1611 117
Со 19,5 & 68530 550 26021 42509 1329 163
2пО 19г94 69790 550 26021 43769 1305 163
Бе 1&Д 63350 550 26021 37329 143 & 143
Гумнновые кислоты 19Д1 66885 53 25524 41361 1336 162
Гумнновые кислоты +УДЧ 20,58 72030 426 25897 46133 125 & 178
Увеличение выручки от использования нанопорошков металлов и гуминовых кислот способствует повышению прибыли производства. В вариантах опыта прибыль варьирует от 7465 руб./га (Бе), до 16269 руб./га (ГК + УДЧ металлов). В других вариантах её величина изменялась от 11497 руб./га (ГК), 12645 руб./га (Со) и 13905 руб./га (2п0) по сравнению с контролем.
Себестоимость одной тонны сена снижалась по сравнению с контролем (1611 руб./т) - на 174 руб./т (Бе) до 353 руб./т (ГК + УДЧ металлов). В остальных вариантах на 276-307 руб./т.
Уровень рентабельности производства сена изменялся от 117% до 178 %. Наиболее высокие показатели рентабельности получены в вариантах с использованием в технологии производства сена клевера нанопорошков кобальта (163%), оксида цинка (168%), и гуминовых кислот с нонопорошками металлов (178%).
С экономической точки зрения большой интерес представляет применение микроэлементов и нанопорошков металлов в семеноводстве клевера. В наших исследованиях отмечена роль изучаемых факторов в повышении урожайности семян и обоснован механизм их действия. При незначительных затратах на обработку микроэлементами (300-400 руб./га), нанопорошками (550 руб./га), нанопорошками и микроэлементами (800-900 руб./га), прибыль в первый год возделывания клевера на семена составила по сравнению с контролем: от замачивания семян перед посевом в 0,05% растворе бора (В) - 30448 руб./га, молибдена (Мо) - 4244 руб./га, бора с молибденом (В+Мо) - 24942 руб./га (таблица 2).
Таблица 2 - Экономическая эффективность применения микроэлементов в технологии
возделывания клевера на семена, 2015 г.
А-замачивание семян В- опрыскнва-нне в фазу бутонизации Урожай семян за 2015 г.. ц/га Выручка, руб. Затраты, руб./га Себестоимость 1ц. руб. Рентаб< ностъ,
Дополнительные Всего Прибыль, руб./га
Фон (контроль) 4,64 46400 0 27598 18802 5948 68
В 0 7,69 76900 52 27650 49250 3596 178
(Мо) 6,92 69200 318 27916 41284 4034 148
(В) 8,71 87100 192 27790 59310 3191 213
(В + Мо) 8,21 £2100 Ш 2 £006 54094 3411 193
Мо 0 5,07 50700 56 27654 23046 5454 83
(Мо) 8,08 80800 322 27920 52880 3455 189
(В) 8,08 80800 196 27794 53006 3440 191
(В + Мо) 7,64 76400 412 28010 48390 3666 173
В + Мо 0 7,14 71400 58 27656 43744 3873 158
(Мо) 5,71 57100 324 27922 29178 4890 104
(В) 9,06 90600 198 27796 62804 3068 226
(В+Мо) 9,97 99700 414 28012 71688 2810 256
Повторная обработка микроэлементами путем опрыскивания в фазу бутонизации позволила значительно повысить урожайность семян и увеличить прибыль по сравнению с контрольным вариантом: от опрыскивания бором по бору - до 40508 руб./га, бором по молибдену - до 34204 руб./га, бором по смеси бора с молибденом (В + Мо) - до 44002 руб./га.
Меньшей оказалась прибыль от обработки молибденом: по бору - 22482 руб./га, по молибдену - 34075 руб./га, по смеси микроэлементов (В + Мо) - 10376 руб./га.
От опрыскивания смесью микроэлементов (В +Мо) по сравнению с контролем прибыль составила: по бору - 35292 руб./га, по молибдену - 29588 руб./га, по бору с молибденом (В + Мо) - 52886 руб./га.
Себестоимость одного центнера семян снижалась по сравнению с контролем в 1,5-2 раза - с 5948 руб./ц. до 2810 руб./ц. (предпосевная обработка В + Мо с последующей обработкой в фазу бутонизации (В +Мо)).
Уровень рентабельности возрастал с 68% (контроль)) до 256% (предпосевная обработка В + Мо с последующей обработкой в фазу бутонизации (В +Мо)).
Таким образом, повторная обработка клевера лугового в фазу бутонизации значительно повышает урожайность семян и увеличивает прибыль. Наиболее эффективно замачивание семян перед посевом в 0,05% растворе бора с молибденом и дополнительное опрыскивание в фазу бутонизации смесью этих же микроэлементов из расчета на гектар бора - 250г/га, молибдена - 200г/га.
На ряду с микроэлементами важное значение в семеноводстве клевера имеет использование для предпосевного замачивание семян ультрадисперсных частиц металлов (нанопорошков) железа оксида цинка (ZnO), кобальта (Со). По своему влиянию на урожайность семян они мало отличаются от микроэлементов. Однако дополнительная обработка микроэлементами путем опрыскивания в фазу бутонизации существенно повышает урожайность семян и улучшает экономические показатели.
Так от замачивания в 0,05% растворе нанопорошка железа семян клевера и повторном опрыскивании в фазу бутонизации микроэлементами, урожайность возрастает на 1,43 (Мо), 1,79 (В), 2,78 (В+Мо). Прибыль увеличивается соответственно на 14-27 тыс./га. Себестоимость одного центнера семян снижается на 627-1070руб., а рентабельность производства достигает 200-248%.
Аналогичная картина наблюдается и в варианте с замачиванием семян перед посевом в 0,05% растворе ультрадисперсного оксида цинка с повторным опрыскиванием микроэлементами в фазу бутонизации клевера (таблица 3).
Таблица 3 - Экономическая эффективность применения ультрадисперсных порошков
металлов в технологии возделывания клевера на семена, 2015г
А-заыачива-ние семян В- опрыскивание б фазу бутонизации Урожай семян за 2015 год, ц/га Выручка, руб. Затраты, эуб./га Себестоимость 1ц, руб. Рентабельность, %
Дополнительные Всего Прибыль руб.,'га
Фон (контроль) 4.64 46400 0 27598 18802 5948 68
Бе 0 7=14 71400 550 28148 43252 3942 154
(Мо) 8:57 S5700 816 28414 57286 3316 202
(В) 8,93 89300 690 28288 61012 3168 216
(В + Мо) 9,92 99200 906 28504 70696 2873 248
гпо 0 7,29 72900 550 28148 44752 3861 159
(Мо) 8,57 85700 816 28414 57286 3316 202
(В) 9 90000 690 28288 61712 3143 218
(В + Мо) 9,92 99200 906 28504 70696 2873 248
Со 0 5=71 57100 550 28148 28952 4930 103
(Мо) 7,31 73100 816 28414 44686 3887 157
(В) 7,5 75000 690 28288 46712 3772 165
(В + Мо) 7,69 76900 906 28504 48396 3707 170
ПС 0 5=79 57900 53 27651 30249 4776 109
(Мо) 6,31 63100 319 27917 35183 4424 126
(В) 7,5 75000 193 27791 47209 3705 170
(В + Мо) 7,308 73 0S0 409 28007 45073 3832 161
В других вариантах опыта с использованием УДЧ кобальта и гуминовых кислот для замачивания семян пред посевом и опрыскиванием указанными микроэлементами в фазу бутонизации результаты скромнее: существенный рост урожайности отмечен лишь в
вариантах с опрыскиванием бором(1,6 - 1,7ц/га) и бором с молибденом (1,5 - 1,98 ц/га). Соответственно величина прибыли составила 16-19тыс. руб./га(Со), 5-16тыс. руб./га (ГК). В этих вариантах отмечена самая высокая себестоимость 1ц семян - 4775-4929 руб.
Опрыскивание микроэлементами и получение дополнительного урожая семян способствует снижению себестоимости на 1-1,2 тыс. руб. в варианте с кобальтом и на 0,351,07 тыс. руб. в варианте с гуминовыми кислотами.
Следовательно, применение УДЧ металлов (Fe, ZnO, Со) и гуминовых кислот для замачивания семян клевера пред посевом и последующее опрыскивание микроэлементами (В, Мо, В + Мо) - весьма экономически выгодные технологические приемы повышения урожайности семян, чистой прибыли, рентабельности производства и снижения себестоимости продукции в первый год использования клевера.
Во второй год использования клевера лугового урожайность семян резко снижается, что отражается так же на экономических показателях.
Затраты достигают более 11 тыс. руб./га, в основном на удобрения и обработку микроэлементами, прибыль отмечается только в вариантах с использованием микроэлементов (6 - 8 тыс. руб.) и от последецствия УДЧ железа для замачивания семян, а в 2016 году - опрыскивание бором и бором совместно с молибденом 9,8 - 15 тыс. руб./га (таблица 4).
Таблица 4 - Экономическая эффективность применения микроэлементов в технологии
возделывания клевера на семена, 2016г.
А- замачиванне семян В- опрыскнва-нне в фазу бутонизации Урожай семян за 2016 год. ц/га Выручка, руб. Затраты, эуб./га Прибыль руб./га Себестоимость 1ц, руб. Рентабел] ность, °Л
Дополнительные Всего
Фон (контроль) 0Г79 7900 0 11438 -3538 14478 -31
В 0 0,85 8500 0 11438 -2938 13456 -26
(Мо) 1,69 16900 266 11704 5196 6925 44
(В) 1,6 16000 140 11578 4422 7236 38
(В + Мо) 1,86 18600 356 11794 6806 6341 58
Мо 0 0,86 8600 0 11438 -2838 13300 -25
(Мо) 2 20000 266 11704 8296 5852 71
(В) 1,38 13800 140 11578 ТТЛ АААА 8390 19
(В + Мо) 1,71 17100 356 11794 5306 6897 45
В-Мо 0 0,64 6400 0 11438 -5038 17872 -44
(Мо) 1,36 13600 266 11704 1896 8606 16
(В) 1,29 12900 140 11578 1322 8975 11
(В + Мо) 1,85 18500 356 11794 6706 6375 57
Себестоимость продукции высока и достигает 13 - 17 тыс. руб./ц в контрольных вариантах, 6 - 8 тыс. руб./ц - в вариантах с опрыскиванием микроэлементами. Наиболее высокий уровень рентабельности 128% отмечен только в варианте с использованием ультрадисперсных частиц железа (2015 г.) и опрыскиванием микроэлементами В + Мо (2016г.) (таблица 5).
Таблица 5 - Экономическая эффективность применения ультрадисперсных порошков металлов в технологии возделывания клевера на семена, 2016г
А- замачивание семян В- опрыскнва-нне в фазу бутонизации Урожай семян за 2016 год. ц/га Выручка, руб. Затраты, эуб./га Прибыль руб./га Себестоимость 1ц, руб. Рентабел) ность, °А
Дополнительные Всего
Фон (контроль) 0,79 7900 0 11438 -3538 14478 -31
Бе 0 1,45 14300 0 11438 2862 7999 25
(Мо) 1,95 19300 266 11704 7596 6064 65
(В) 2,14 21400 140 11578 9822 5410 85
СВ + Мо) 2,69 26900 356 11794 15106 4384 128
2пО 0 1,43 14300 0 11438 2862 7999 25
(Мо) 121 12100 266 11704 396 9673 3
(В) 1,43 14300 140 11578 1 ¿.¿. 8096 24
(В + Мо) 1,15 11500 356 11794 -294 10256 _2
Со 0 0,47 4700 0 11438 -6738 24336 -59
(Мо) 1 10000 266 11704 -1704 11704 -15
(В) 0,64 6400 140 11578 -5178 18090 -45
(В + Мо) 1,15 11500 356 11794 -294 10256
ПС 0 0,93 9300 0 11438 -2138 12299 -19
(Мо) 1,85 18500 266 11704 6796 6326 58
(В) 1,29 12900 140 11578 1322 8975 11
(В + Мо) 1,69 16900 356 11794 5106 6979 43
Тем не менее, в связи с низкой урожайностью клевера во второй год использования целесообразно получать семена только с урожая первого года пользования.
Литература
1. Зорин Е.В., Полякова О.П., Селиванов В.Н., Фолманис Г.Э. Ультрадисперсные порошки микроэлементов на картофеле // Картофель и овощи, 2000. № 6. - С. 8.
2. Макин Г.И. Выявление эффективности управления в аграрном секторе. //Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. -1999, №1, - с. 20-22
3. Паничкин Л.А., Райкова А.П. Использование нанопорошков металлов для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур // Известия ТСХА, 2009.- № 1. С. 59-65.
4. Полякова, О.П., Селиванов В.Н., Зорин Е.В. и др. Предпосадочная обработка клубней картофеля нанокристаллическими микроэлементами. // Достижения науки и техники АПК. 2000. № 8. С. 18
5. Прудникова А.Г., Прудников А.Д., Коржов А.Ю., Продуктивность и качество корма клевера лугового при обработке семян нанопорошкамиметаллов//Сборник международной научно-практической конференции, посвященной 40-летию ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА» Приоритеты развития АПК в современных условиях, 2014.
6. Прудникова А.Г., Смирнов А.Б. Продуктивность клевера и баланс органического вещества в плодосменном севообороте при внесении удобрений// Кормопроизводство №11, 2007, С.15-16
7. Сармосова A.H. Влияние ультрадисперсных порошков металлов и биологически активных веществ на урожайность капусты белокочанной и устойчивость растений к болезням: Автореф.дисс. к. с/х. наук. Москва, 2002. 26 с.
8. Федоренко В.Ф. Нанотехнологии и наноматериалы в агропромышленном комплексе. Науч. изд. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. 148 с
9. Чурилов Г.И., Амплеева Л.Е.. Биологическое действие наноразмерных металлов на различные группы растений. /Монография/ Рязань: Издательство РГАТУ, 2010. 8-13 с
