CC BY
0
УДК 633.15+631.811.93 DOI 10.36461/NP.2023.68.4.010
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ ПРЕПАРАТОВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КУКУРУЗЫ
Е.В. Никулина, канд. с.-х. наук, преподаватель; С.А. Семина, доктор с.-х. наук, профессор; Е.А. Зуева, канд. с.-х. наук, доцент; Е.Н. Варламова, канд. с.-х. наук, доцент
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия, email: nikuLina.e.v@pgau.ru
В современном сельскохозяйственном производстве актуальным является поиск путей повышения продуктивности. При этом большое значение уделяется различным приемам обработки растений экологически безопасными препаратами, которые стимулируют рост и развитие растений, повышают их продуктивность, устойчивость к стрессам. В последние годы ведется работа по разработке новых, более экономичных и технологичных видов микроудобрений, нанопрепаратов и рациональных способов их применения. В международном опыте для оценки эффективности технологий возделывания сельскохозяйственных культур применяется метод, учитывающий накопленную в сельскохозяйственной продукции энергию и энергию, затраченную на ее производство. Экспериментальную работу по оценке приемов выращивания кукурузы с точки зрения энергетической эффективности проводили в 2018-2020 гг. на базе ЗАО «Константиново» Пензенского района Пензенской области. Изучали влияние некорневой обработки посевов кремнийсодержащими препаратами на продуктивность кукурузы при выращивании на зерно и зеленую массу. Все наблюдения, анализы, учеты проводились по общепринятым методикам. Метеорологические условия оценивались на основании данных Пензенского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. В 2018 году отмечалась недостаточная влагообеспеченность. Осадки в 2019 году выпадали неравномерно, но большая их часть пришлась на период активного роста и развития кукурузы. Погодные условия 2020 г. были благоприятными для роста и развития кукурузы. Наиболее энергетически эффективным было выращивание кукурузы на зерно с применением для некорневой обработки препарата Микровит-6 Кремний во все сроки использования, но особенно в фазу пяти листьев кукурузы. КПД 3,18-3,41 ед. Наиболее эффективным при возделывании кукурузы на зеленую массу было двукратное опрыскивание в фазу 5 и 7-8 листьев кукурузы препаратом НаноКремний. На этом варианте отмечены самые низкие энергозатраты на производство 1 т кормовых единиц 1,83 ГДж и самый высокий биоэнергетический коэффициент полезного действия 6,12 ед. Наибольший чистый энергетический доход 159,37 ГДж/га.
Ключевые слова: кукуруза, зеленая масса, зерно, приемы возделывания, энергетическая эффективность, кремниевые препараты.
Для цитирования: Никулина Е.В., Семина С.А., Зуева Е.А., Варламова Е.Н. Энергетическая эффективность применения кремниевых препаратов при возделывании кукурузы. Нива Поволжья, 2023, 4 (68), с. 1009. DOI10.36461/NP.2023.68.4.010
Введение
Экономический фактор возделывания любой культуры направлен на сокращение затрат и повышение рентабельности производства. В современных экономических условиях производства сельскохозяйственной продукции для оценки его эффективности, наряду с экономическими показателями, используются показатели энергетические. Это дает возможность более эффективно и достоверно проанализировать результативность приемов возделывания сельскохозяйственных культур. Энергетическая оценка позволяет произвести количественное определе-
ние эффективности применяемой технологии возделывания культуры и накопленной энергии в полученной продукции. Применение энергетического метода позволяет количественно определить энергетические затраты и процент рентабельности производства продукции растениеводства [12, 16].
Метод определения энергетической эффективности ведения сельскохозяйственного производства в целом и конкретных видов продукции предполагает учет всего потока энергии (космической и земной), используемой в производственном процессе, ее прямые и косвенные
затраты на создание продукции. В сельском хозяйстве более надежной является оценка агротехнических мероприятий в единых энергетических показателях. Большое значение при энергетической оценке различных приемов возделывания сельскохозяйственных культур имеет полнота учета затрат на всех этапах производства [1, 11].
В современных агроценозах, кроме солнечной энергии, используется значительное количество антропогенной энергии. На всех этапах возделывания сельскохозяйственной культуры применяется дополнительная энергия для нивелирования неблагоприятных, ограничивающих факторов. Защита растений, внесение минеральных удобрений, орошение и осушение, обработка почвы и другие мероприятия проводятся с использованием большого количества механической энергии [2, 3].
Концепция проведения энергетического анализа эффективности агроценозов приобрела популярность. Количественная оценка пищевых связей, определение доли использования питательных элементов на рост и развитие растений, определение показателей, влияющих на функционирование и продуктивность агроценоза, возможна только на энергетической основе. Агроце-ноз как целостная система может существовать и функционировать лишь за счет переноса энергии и вещества внутри системы и между внешней средой и системой. В современных экономических условиях, требующих тщательного соотношения энергетических затрат с получаемой энергией при увеличении урожая, особенно важно ответить на этот вопрос [18-20].
Важным показателем эффективного применения ресурсов, продуктивного выращивания сельскохозяйственных культур служит детальная энергетическая оценка. В настоящее время энергетическая и экономическая оценки могут не совпадать, но в приоритете должна быть первая. Тем не менее экономические показатели не должны сдерживаться в интересах энергетических. Следует искать оптимальное взаимоотношение факторов, соответствующих условиям рациональных затрат труда и средств на производство [13].
Оценка эффективности производства сельскохозяйственных культур с применением универсального энергетического показателя дает возможность сравнить и оценить различные технологии в отношении использования основного вида ресурсов - энергии, выявить способы ее сбережения. Рост продуктивности земледелия сопровождается увеличением затрат не возобновляемой энергии. Резюмирующим служит коэффициент энергетической эффективности. Применяемая технология считается эффективной при показателе энергетической эффективности превышающем единицу [6, 14, 15].
Особо важна оценка энергетической эффективности на фоне увеличивающейся стоимости энергетических носителей и неравенства цен на сельскохозяйственную продукцию. В то же время, в денежном выражении произведенные затраты теряют в течение года свою актуальность. Исходя из этого, для получения объективной оценки изучаемых приемов применяется расчет энергетической эффективности. Это позволяет точно и правильно учитывать, выражать в сопоставимых единицах энергетические затраты труда на технологические операции и энергию, полученную с выращенной продукцией. Также полученные данные экспериментов оцениваются при помощи коэффициента биоэнергетической эффективности, который определяется как отношение накопленной в товарной части урожая энергии, к энергии, затраченной на производство и уборку урожая сельскохозяйственных культур [4, 5, 7, 8].
Методы и материалы
Исследования проводились в 2018-2020 гг. на базе ЗАО «Константиново» Пензенского района Пензенской области. Для решения поставленных задач было заложено два двухфакторных опыта. Опыты были заложены методом расщепленных делянок в четырехкратной повторности.
Опыт 1. Влияние некорневой обработки посевов кремнийсодержащими препаратами на продуктивность кукурузы при возделывании на зеленую массу.
Опыт 2. Влияние некорневой обработки посевов кремнийсодержащими препаратами на продуктивность кукурузы при возделывании на зерно.
Фактор А - вид препарата: 1 - Без препарата (обработка водой); 2 - Келик Калий + Кремний (1,5 л/га); 3 - НаноКремний - (150 г/га); 4 - Мик-ровит-6 Кремний (1 л/га).
Фактор В - срок некорневой обработки: 1 -в фазу 5 листьев кукурузы; 2 - в фазу 7-8 листьев кукурузы; 3 - двукратная обработка в фазу 5 и 78 листьев кукурузы.
Дозы применения препаратов взяты из рекомендаций производителя. Площадь делянок первого порядка 336 м2. Площадь делянок второго порядка 28 м2. Размещение вариантов рен-домизированное. Под первую предпосевную культивацию внесены минеральные удобрения в дозе ЫздРбоК4о. Объект исследований - раннеспелый гибрид кукурузы Ладожский 191 МВ (ФАО 190). Посев проводился с междурядьями 70 см. Густота стояния растений (70 тыс. шт./га) формировалась в фазе полных всходов. Агротехника возделывания общепринятая для черноземных почв Пензенской области. Предшественник озимая пшеница. Посев гибрида кукурузы Ладожский 191 МВ (ФАО 190) в 2018 году проведен 18 мая, в 2019 году 26 апреля и в 2020 году 5 мая.
Некорневую обработку растворами препаратов проводили с помощью ранцевого опрыскивателя. Уборка кукурузы на силос проводилась с 20 августа по 10 сентября, на зерно - 10-29 сентября.
Объект исследований: раннеспелый (ФАО 190) двойной межлинейный гибрид кукурузы Ладожский 191 МВ селекции НПО «Семеноводство Кубани». В Поволжском регионе районирован в 2012 году. Период вегетации от 113 до 118 дней. Высота растений 270 см. Высота прикрепления початка - 95 см. Масса 1000 зерен - 312 г. Гибрид устойчив к основным болезням кукурузы, колебаниям температуры воздуха, засухе.
Метеорологические условия оценивались на основании данных Пензенского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. За время проведения исследований, в течение вегетационного периода, погодные условия различались и по количеству выпавших осадков, и по температурному режиму.
Анализ погодных условий 2018 г. показал, что во второй декаде мая, в период посева, температура воздуха была выше среднемноголет-ней, а осадков выпало на треть меньше средне-многолетнего значения. В мае ГТК - 0,61, В июне - 0,38. В конце июня температура воздуха превышала среднемноголетние значения на 4,7 оС. В июле температура воздуха на 2,1-2,7 оС была выше средних значений, ГТК - 1,08. Август был теплым, ГТК составил 0,26. Первая и вторая декады сентября отличались полным отсутствием осадков на фоне повышенных температур.
В 2019 г. посев кукурузы проводился в условиях повышенных температур, но ранние сроки сева и хорошие запасы продуктивной влаги в почве способствовали получению быстрых и дружных всходов. В начале мая температура воздуха была выше среднемноголетней на 2,9 оС, а осадков выпало в количестве, близком к норме. Во второй декаде мая температура на 4,2 оС выше среднемноголетних значений, осадков выпало в 3 раза меньше нормы. ГТК за май 0,52. В июне температура воздуха была выше средне-многолетней, а осадки выпадали только в третьей декаде месяца, ГТК составил 0,35. В июле температура воздуха находилась в пределах средне-многолетних значений. ГТК за июль - 0,79. В первой декаде августа температура воздуха была ниже среднемноголетней на 4,4 оС, а осадков выпало в 3,5 раза больше нормы. Затем осадки выпадали в незначительных количествах, а температура была в пределах среднемноголетних значений. Сентябрь по температуре воздуха был близок к норме, а ГТК составил 1,10.
В первой декаде мая 2020 года, в период сева кукурузы, температура воздуха была на 2,5 оС выше среднемноголетних значений, а во второй и третьей декаде месяца она немного
понизилась. Осадков в мае выпало в 3,5 раза больше среднемноголетнего количества. ГТК за май - 3,15. В июне температура воздуха была в пределах среднемноголетней, а осадки равномерно распределились по декадам и ГТК составил 1,34. ГТК за июль составил 0,55. В августе температура воздуха находилась в пределах нормы. ГТК за август составил 0,64. Первая декада сентября была теплой, но осадков выпало вдвое меньше среднемноголетнего количества. Вторая и третья декады по температуре и поступлению влаги были на уровне среднемноголетних значений.
Все наблюдения, анализы и учеты проводились по общепринятым методикам [9, 10].
Биоэнергетическая оценка проведена в соответствии с методическими рекомендациями, разработанными Г.А. Булаткиным [2].Биоэнерге-тический метод оценки заключается в сопоставлении затрат всех видов средств и труда, переведенных с помощью нормативных эквивалентов в МДж, с выращенной продукцией, переведенной в МДж. Энергетический подход позволяет количественно оценивать энергетическую стоимость полученной сельскохозяйственной продукции и сравнить агроценозы по расходу энергии, требующейся на производство единицы продукции при применении различных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
Результаты и их обсуждение
В наших исследованиях расчёт энергетической эффективности проводился сопоставлением двух величин: затрат антропогенной энергии на возделывание с применением кремнийсодержа-щих препаратов и количества энергии, накопленной в урожае зерна и зеленой массы кукурузы.
Питательная ценность корма характеризуется количеством содержащейся в ней валовой энергии. Оптимальным способом оценки кормопроизводства служит биоэнергетическая оценка, основанная на использовании универсального энергетического показателя - отношение накопленной в кормах энергии к энергии, затраченной на их производство [17].
Расчеты энергетической эффективности показали, что при выращивании кукурузы на зеленую массу затраты энергии составили от 30,71 до 31,18 ГДж/га (табл. 1).
При выращивании кукурузы на зеленую массу без использования кремнийсодержащих препаратов энергетические затраты составили 30,71 ГДж/га. Применение кремниевых препаратов для некорневой обработки не приводило к значительному увеличению энергетических затрат. Они были в пределах 30,91-31,18 ГДж/га, что лишь на 0,20-0,47 ГДж/га превышало варианты, обработанные водой. Но выход энергии на вариантах с обработкой кремнийсодержащими препаратами составил 151,07-190,49 ГДж/га, что
на 13,2-52,41 ГДж/га превышает варианты без препарата. Чистый энергетический доход увеличился на 12,98-52,00 ГДж/га. Затраты энергии на каждую тонну кормовых единиц при применении кремнийсодержащих препаратов снижались
до 2,24-1,83 ГДж относительно вариантов без обработки, где энергозатраты составили 2,50-2,56 ГДж. Это объясняется увеличением урожайности зеленой массы кукурузы при применении препаратов с кремнием.
Таблица 1
Энергетическая оценка эффективности приемов возделывания кукурузы на зеленую массу
(среднее за 2018-2020 гг.)
Вид препарата (фактор А) Срок некорневой обработки (фактор В) Урожайность, т/га Энергия, накопленная в урожае, ГДж/га Затраты энергии, ГДж/га Чистый энергетический доход, ГДж/га Биоэнергетический КПД Энергозатраты на 1 т кормовых единиц, ГДж
Без препарата (обрабока водой) 5 листьев 38,8 137,87 30,71 107,16 4,49 2,50
7-8 листьев 38,7 134,15 30,71 103,44 4,37 2,56
5 + 7-8 листьев 38,9 138,08 30,71 107,37 4,52 2,50
Келик Калий + Кремний 5 листьев 44,9 151,98 30,94 121,04 4,91 2,23
7-8 листьев 44,5 155,32 30,94 124,38 5,02 2,24
5 + 7-8 листьев 45,3 165,99 31,18 134,81 5,32 2,06
Нано Кремний 5 листьев 46,1 161,00 30,91 130,09 5,21 2,13
7-8листьев 44,7 156,93 30,91 126,02 5,08 2,21
5 + 7-8 листьев 47,4 190,49 31,12 159,37 6,12 1,83
Микровит-6 Кремний 5 листьев 43,9 151,07 30,93 120,14 4,88 2,31
7-8листьев 45,5 154,98 30,93 124,05 5,01 2,24
5 + 7-8 листьев 48,0 161,28 31,15 130,13 5,18 2,13
Отношение энергии, накопленной в урожае, к энергии, затраченной на его получение, - это биоэнергетический коэффициент полезного действия. Он является обобщенной характеристикой. Применение для некорневой обработки растений кукурузы кремнийсодержащих препаратов сопровождалось повышением биоэнергетической эффективности. КПД на вариантах с обработкой водой составил 4,34-4,52 ед., а на вариантах с применением кремнийсодержащих препаратов составил 4,88-6,12 ед., что на 0,39-1,60 ед. больше.
Все применяемые препараты во все сроки обработки были эффективны с точки зрения
соотношения энергозатрат и выхода энергии с полученным урожаем. Но следует отметить, что наиболее эффективной была двукратная обработка в фазу 5 и 7-8 листьев кукурузы препаратом НаноКремний. На этом варианте отмечены самые низкие энергозатраты на производство 1 т кормовых единиц 1,83 ГДж и самый высокий биоэнергетический коэффициент полезного действия 6,12 ед.
Наибольший чистый энергетический доход 159,37 ГДж/га, что на 52,00 ГДж/га больше, чем на обработанных водой, получен также на этом варианте.
Таблица 2
Энергетическая оценка эффективности приемов возделывания кукурузы на зерно
(среднее за 2018-2020 гг.)
Вид препарата (фактор А) Срок некорневой обработки (фактор В) Урожайность, т/га Энергия, накопленная в урожае, ГДж/га Затраты энергии, ГДж/га Чистый энергетический доход, ГДж/га Биоэнергетический КПД
Без препарата (обрабока водой) 5 листьев 5,4 68,80 30,24 38,56 2,28
7-8 листьев 5,3 67,54 30,24 37,30 2,23
5 + 7-8 листьев 5,5 69,64 30,24 39,40 2,30
Келик Калий + Кремний 5 листьев 7,5 96,09 30,47 65,62 3,15
7-8 листьев 6,7 85,56 30,47 55,09 2,81
5 + 7-8 листьев 7,4 94,98 30,71 64,27 3,09
Нано Кремний 5 листьев 6,8 88,39 30,44 57,95 2,90
7-8 листьев 6,9 88,70 30,44 58,26 2,91
5 + 7-8 листьев 8,1 104,03 30,65 73,38 3,39
Микровит-6 Кремний 5 листьев 8,1 103,93 30,46 73,47 3,41
7-8 листьев 7,6 97,81 30,46 67,35 3,21
5 + 7-8 листьев 7,7 97,59 30,69 66,90 3,18
При возделывании кукурузы на зерно все варианты применения кремнийсодержащих препаратов были энергетически эффективными. Чистый энергетический доход на них превышал варианты с обработкой водой на 17,79-30,05 ГДж/га. Наибольший чистый энергетический доход получен при однократном применении в фазу пяти листьев кукурузы препарата Микро-вит-6 Кремний - 73,47 ГДж/га и двукратном применении препарата НаноКремний - 73,38 ГДж/га. Прибавка составила 34,91 и 33,98 ГДж/га (табл. 2). Биоэнергетическая эффективность при применении препаратов с кремнием повысилась и составила 2,81-3,41 ед. по сравнению с 2,232,30 ед. на необработанных вариантах.
При возделывании кукурузы на зерно наиболее энергетически эффективно применение для некорневой обработки препарата Микровит-6 Кремний во все сроки использования, но особенно в фазу пяти листьев кукурузы (КПД
составил 3,18-3,41 ед.), а также двукратное применение препарата НаноКремний.
Заключение.
При выращивании кукурузы на зеленую массу чистый энергетический доход на вариантах с обработкой кремниевыми препаратами увеличился на 12,98-52,00 ГДж/га, выход обменной энергии составил 151,07-190,49 ГДж/га при одновременном увеличении биоэнергетического КПД.
При возделывании кукурузы на зерно биоэнергетическая эффективность при применении кремниевых препаратов повышалась и составила 2,81-3,41 ед. по сравнению с 2,23-2,30 ед. на вариантах с обработкой водой. Наибольший чистый энергетический доход получен при двукратном применении препарата НаноКремний и однократном применении в фазу пяти листьев кукурузы препарата Микровит-6 Кремний -73,38-73,47 ГДж/га.
Литература.
1. Акмаров П.Б., Князева О.П., Антропова Э.К. Энергетическая оценка эффективности использования ресурсов сельского хозяйства. Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии, 2011, № 2, с. 47-50. - EDN NMZSDX.
2. Булаткиин Г.А. Эколого-энергетические аспекты продуктивности агроценозов. Пущино: ОНТИ НЦ БИ АН СССР, 1986, 209 с.
3. Булаткин Г.А. Эколого-энергетическая проблема оптимизации продуктивности агроэкосистем. Пущино, 1991, 41 с.
4. Горяинов И.А., Ерешко А.С., Бельтюков Л.П., Бершанский Р.Г. Биоэнергетическая эффективность возделывания сортов ярового ячменя в зависимости от технологии возделывания. Рисоводство, 2018, № 1 (38), с. 61-65. - EDN YXSICL.
5. Девтерова Н. И. Эффективность различных приемов обработки почвы и удобрений при возделывании клевера в севообороте в условиях южно-предгорной зоны Адыгеи. Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки, 2016, № 3 (186), с. 92-96. - EDN WZZIFT.
6. Ермошкина И. В. Энергетическая и экономическая эффективность приемов возделывания озимой тритикале. Экология и безопасность жизнедеятельности: сборник статей XVI Международной научно-практической конференции, Пенза, 26-27 декабря 2016 года. Под редакцией В.А. Селезнева, И.А. Луш-кина. Пенза: Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, 2016, с. 28-31. - EDN XRVAUD.
7. Жеряков Е.В., Лыкова А.С. Экономическая и энергетическая эффективность технологических приемов возделывания ярового рапса. Молодой ученый, 2011, № 10-2, с. 211-213. - EDN OOJTAD.
8. Кшникаткина А.Н., Воронова И.А. Биоэнергетическая эффективность применения средств химизации и регуляторов роста в технологии возделывания расторопши пятнистой. Нива Поволжья, 2016. -№ 4 (41), с. 30-35. - EDN YPSNEF.
9. Новоселов Ю.К. [и др.]. Методические рекомендации по биоэнергетической оценке севооборотов и технологий выращивания кормовых культур. Москва: ВАСХНИИЛ, 1989, 72 с.
10. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой. Днепропетровск. 1980, 54 с.
11. Надежкина Е.В., Толочек Н.Н., Надежкин С.М. Эколого-экономическая и энергетическая оценка агроэкосистем. Пенза: РИО ПГСХА, 2002, 159 с.
12. Нестерова М.Н. Экономическая и энергетическая оценка возделывания проса на зерно в зависимости от сроков сева в условиях Северо-восточной части Беларуси. Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 2020, № 4, с. 56-59.
13. Раваева Е.Л., Еремкина О.В. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания агроценозов в зависимости от технологических приемов на южных черноземах Оренбургской области. Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2007, № 3 (15), с. 193-194. - EDN MGWHTX.
14. Сыромятникова Е.В., Уваров Г.И. Оценка приемов возделывания сахарной свеклы по затратам энергии. Научно-исследовательские публикации, 2015, № 2 (22), с. 20-23. - EDN TONPXP.
15. Сыромятникова Е. В., Карабутов А. П., Уваров Г. И., Жильцов В.В. Энергетическая целесообразность интенсификации агроприемов. Российская наука в современном мире: сборник статей международной научно-практической конференции, Москва, 21 марта 2015 года. Ответственный редактор Соловьев В.Б. Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Актуальность. РФ", 2015, с. 139-142. - EDN TXFIMH.
16. Ткачук О. А., Павликова Е. В. Сравнительная оценка энергетической эффективности агротехнических приемов в полевых севооборотах лесостепи среднего Поволжья. Современные проблемы науки и образования, 2015, № 1-1, с. 1690. - EDN VIFDCF.
17. Фарниев А.Т., Алборова П.В., Козырев А.Х. Энергетическая оценка приемов возделывания донника желтого. Известия Горского государственного аграрного университета, 2013, т. 50, № 3, с. 50-53. -EDN RCDGDX.
18. Чемерис М.С., Зубко И.А., Кусакина Н.А. Биоэнергетические аспекты применения нетрадиционных удобрений. Russian Agricultural Science Review, 2015, т. 6, № 6-1, с. 25-28. - EDN UBYTCN.
19. Чемерис М. С. Биоэнергетическая и эколого-экономическая оценка применения осадков сточных вод. Современные проблемы науки и образования, 2015, № 2-1, с. 537. - EDN UHXEPF.
20. Чемерис М.С., Зубко И.А. Экологическая и биоэнергетическая эффективность применения нетрадиционных удобрений. Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет), 2012, № 1-2 (22), с. 23-27. - EDN PAJJUL.
UDC 633.15+631.811.93 DOI 10.36461/N P.2023.68.4.010
ENERGY EFFICIENCY OF SILICON PREPARATIONS IN CORN CULTIVATION
E.V. Nikulina, Candidate of Agricultural Sciences, teacher; S.A. Semina, Doctor of Agricultural Sciences, Professor; E.A. Zueva, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor; E.N. Varlamova, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University",
Penza, Russia, email: nikulina.e.v@pgau.ru
In modern agricultural production it is urgent to find ways to increase productivity. At the same time, great importance is paid to various techniques of treating plants with environmentally friendly preparations that stimulate the growth and development of plants, increase their productivity and resistance to stress. In recent years, work has been underway to develop new, more economical and technologically advanced types of micronutri-ents, nanopreparations and rational ways of using them. In international experience, to assess the efficiency of crop cultivation technologies, a method is used that takes into account the energy accumulated in agricultural products and the energy spent on its production. Experimental work was carried out to assess corn cultivation techniques from the point in terms of energy efficiency in 2018-2020 on the basis of ZAO Konstantinovo in Penza region. The effect of non-root treatment of crops with silicon-containing preparations on the productivity of corn when grown for grain and green mass was studied. All observations, analyses, and records were carried out according to generally accepted methods. Meteorological conditions were assessed based on data from the Penza Center for Hydrometeorology and Environmental Monitoring. In 2018, there was insufficient moisture supply. Precipitation in 2019 fell unevenly, but most of it occurred during the period of active growth and development of corn. The weather conditions in 2020 were favorable for the growth and development of corn. The most energy efficient was the cultivation of corn for grain with the use of the preparation Microvit-6 Silicon for non-root treatment during all periods of use, but especially in the stage of five leaves. Efficiency factor was 3.183.41 units. The most effective method for cultivating corn for green mass was double spraying with nanosilicon preparation in the stage of 5 and 7-8 leaves. This variant has the lowest energy consumption of 1.83 GJ for the production of 1 ton of feed units and the highest bioenergetic efficiency of 6.12 units. The largest net energy income is 159.37 GJ/ha.
Keywords: corn, green mass, grain, cultivation techniques, energy efficiency, silicon preparations.
Reference.
1. Akmarov P.B., Knyazeva O.P., Antropova E.K. Energy assessment of the efficiency of agricultural resources. Proceedings of the Samara State Agricultural Academy, 2011, No. 2, pp. 47-50. - EDN NMZSDX.
2. Bulatkin G.A. Ecological and energy aspects of the productivity of agrocenoses. Pushchino: ONTI NC BI of the USSR Academy of Sciences, 1986, 209 p.
3. Bulatkin G.A. The ecological and energy problem of optimizing the productivity of agroecosystems. Pushchino, 1991, 41 p.
4. Goryainov I.A., Ereshko A.S., Beltyukov L.P., Bershansky R.G. Bioenergetic efficiency of cultivation of spring barley varieties depending on the cultivation technology. Rice Farming, 2018, No. 1 (38), pp. 61-65. -EDN YXSICL.
5. Devterova N. I. The effectiveness of various methods of tillage and fertilizers in the cultivation of clover in crop rotation in the conditions of the southern foothill zone of Adygea. Bulletin of the Adygea State University. Series 4: Natural, Mathematical and Technical Sciences, 2016, No. 3 (186), pp. 92-96. - EDN WZZIFT.
6. Yermoshkina I. V. Energy and economic efficiency of winter triticale cultivation techniques. Ecology and life safety: collection of articles of the XVI International Scientific and Practical Conference, Penza, December 26-27, 2016. Edited by V.A. Selezneva, I.A. Lushkina. Penza: Penza State Agricultural Academy, 2016, pp. 28-31. - EDN XRVAUD.
7. Zheryakov E.V., Lykova A.S. Economic and energy efficiency of technological methods of cultivation of spring rape. Young Scientist, 2011, No. 10-2, pp. 211-213. - EDN OOJTAD.
8. Kshnikatkina A.N., Voronova I.A. Bioenergetic efficiency of the use of chemicals and growth regulators in the technology of cultivation of milk thistle. Volga Region Farmland, 2016. - № 4 (41), pp. 30-35. - EDN YPSNEF.
9. Novoselov Yu.K. [et al.]. Methodological recommendations on bioenergetic assessment of crop rotations and methods for growing forage crops. Moscow: VASHNIL, 1989, 72 p.
10. Methodological recommendations for conducting field experiments with corn. Dnepropetrovsk. 1980,
54 p.
11. Reliable E.V., Tolochek N.N., Reliable S.M. Ecological, economic and energy assessment of agroeco-systems. Penza: PPD PSAA, 2002, 159 p.
12. Nesterova M.N. Economic and energy assessment of millet cultivation for grain depending on the timing of sowing in the conditions of the North-Eastern part of Belarus. Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy, 2020, No. 4, pp. 56-59.
13. Ravaeva E.L., Eremkina O.V. Economic and energy efficiency of agrocenosis cultivation depending on technological techniques in the southern chernozems of the Orenburg region. Proceedings of the Orenburg State Agrarian University, 2007, No. 3 (15), pp. 193-194. - EDN MGWHTX.
14. Syromyatnikova E.V., Uvarov G.I. Evaluation of sugar beet cultivation practices by energy inputs. Scientific Research Publications, 2015, No. 2 (22), pp. 20-23. - EDN TONPXP.
15. Syromyatnikova E. V., Karabutov A. P., Uvarov G. I., Zhiltsov V.V. Energy expediency of intensification of agricultural practices. Russian science in the modern world: a collection of articles of the international scientific and practical conference, Moscow, March 21, 2015. Publishing editor Solovyov V.B. Moscow: Limited Liability Company "Relevance. RF", 2015, pp. 139-142. - EDN TXFIMH.
16. Tkachuk O. A., Pavlikova E. V. Comparative assessment of energy efficiency of agrotechnical techniques in field crop rotations of the forest-steppe of the Middle Volga region. Modern Problems of Science and Education, 2015, No. 1-1, p. 1690. - EDN VIFDCF.
17. Farniev A.T., Alborova P.V., Kozyrev A.H. Energy assessment of yellow melilot cultivation techniques. Proceedings of the Gorsk State Agrarian University, 2013, vol. 50, No. 3, pp. 50-53. - EDN RCDGDX.
18. Chemeris M.S., Zubko I.A., Kusakina N.A. Bioenergetic aspects of the use of non-traditional fertilizers. Russian Agricultural Science Review, 2015, vol. 6, No. 6-1, pp. 25-28. - EDN UBYTCN.
19. Chemeris M. S. Bioenergetic and ecological-economic assessment of the use of sewage sludge. Modern Problems of Science and Education, 2015, No. 2-1, p. 537. - EDN UHXEPF.
20. Chemeris M.S., Zubko I.A. Ecological and bioenergetic efficiency of the use of non-traditional fertilizers. Bulletin of the NSAU (Novosibirsk State Agrarian University), 2012, № 1-2 (22), pp. 23-27. - EDN PAJJUL.
