CC BY
7
УДК: 634.11 574.2:631.541:631.172 DOI 10.24412/2311-6447-2022-4-212-217
Структура затрат энергии при производстве плодов яблони в средней зоне садоводства Российской Федерации
Structure of energy expenditure during the production of apple fruitin the middle gardening zone of the Russian Federation
Профессор Л.В. Бобрович (ORCID 0000-0002-6546-3036), профессор 3.H. Tapona (ORCID0000-0002-3277-8496), доцент И.Н. Мацнев (ORCID 0000-0002-4650-1391), доцент Е.В. Пальчиков (ORC1D 0000-0002-4992-703Х), доцент 1KB. Андреева,
Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра агрохимии, почвоведения и агроэкологии, тел. 89051223299, bobrovich63(«,mail.ru
доцент Н.В, Картечина (ORCID 0000-0001-6318-8395), доцент Л.И. Никонорова Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра математики, физики и информационных технологий, тел. 8-906-657-08-47, kartechnatali«,mail.ru
Professor L.V. Bobrovich, Professor Z.N. Tarova, Associate Professor I.N. Malsnev, Associate Professor Ye.V. Pal'chikov, Associate Professor N.V. Andreeva, Michurinskv State Agrarian University, chair of Agrochemistry, Soil Science and Agroecology, tel. 8-905-122-32-99, bobrovich63(«:mail.ru
Associate Professor N.V. Kartechiiia, Associate Professor L.I. Nikonorova Michurinsky State Agrarian University, chair of Mathematics, Physics and Information Technology, tel. 8-906-657-08-47, kartechnatalii^mail.ru
Аннотация. Показаны результаты энергетической оценки технологии ухода за плодоносящими насаждениями яблони на слаборослых клоновых подвоях и уборки урожая в промышленных агроцено-зах в условиях средней зоны садоводства Российской Федерации. Представлены данные но распределению энергетических затрат на основные, оборотные средства производства и трудовые ресурсы при производстве продукции, в энергетических единицах при помощи энергетических эквивалентов, измеряемых в мегаджоулях (МДж) по технологическим картам выращивания культуры.
Abstract. The results of the energy assessment of the technology of caring for fruit-bearing apple plantations on low-growing clonal rootstocks and harvesting in industrial agrocenoses in the middle zone of horticulture of the Russian Federation are shown. Data are presented on the distribution of energy costs for fixed, working capital and labor resources in the production of products, in energy units using energy equivalents measured in megajoules (MJ) according to technological maps of crop cultivation.
Ключевые адова: ябло1Ш, слаборослые клоповые подвои, производство плодов, энергетическая оценка, биоэнергетическая эффективность, энергосбережение
Keywords: apple tree, low-growing clonal rootstocks, fruit production, energy assessment, bioenergetic efficiency, energy saving
Производственная деятельность любого рода всегда связана с затратами энергии. Однако «производство», т.е. накопление энергии в результате человеческой деятельности возможно только в сельском хозяйстве, а точнее - в растениеводческих отраслях, так как животноводство лишь потребляет энергию растений, расходуя ее как и отрасли промышленности.
© Бобрович A.B., Тарова 3.11., Мацнев И.Н.,
Пальчиков Е.В., Андреева Н.В., Картечина II.В., Никонорова, Л.И., 2022
Поэтому проблемы обеспечения населении продовольствием являются, несомненно, энергетическими. Известно, что для производства каждой пищевой калории необходимо затратить от 1,5 до 4,5 калорий энергии средств производства.
Перспективы развития агропромышленного комплекса во многом определяются уровнем его энерго обеспеченности. Известная особенность интенсивного развития экономики - экспоненциальный рост потребления энергоресурсов, опережающий темпы их производства. В подобной ситуации уже в недалёком будущем может наступить такой момент, когда именно энергообеспеченность станет наиболее критичным фактором, тормозящим развитие производства и не позволяющим в полной мере удовлетворять непрерывно возрастающие потребности общества ¡1, 2, 3].
Энергосберегающая политика в АПК включает следующие важные этапы:
- анализ технологии производства продукции с целью выявления структуры энергопотребления и путей её оптимизации;
- проведение мероприятий по экономии энергоресурсов в рамках уже существующей технологии;
- совершенствование учёта и контроля, повышение ответственности за использование энергоресурсов;
- разработка и внедрение новых агротехнических приёмов, более эффективных как экономически, так и Энергетически;
- замена по мере возможности невозобновляемых видов энергии возобновляемыми.
Практические мероприятия должны быть экономически оправданными, последовательными для каждого технологического цикла и разработанными с учётом почвенно-климатических условий [3,4].
Следует заметить, что ресурсо- и энергосбережение отнюдь не подразумевает упрощение, откат к более примитивной технологии. Напротив, большая энергетическая эффективность и малая ресурс оёмкость требуют глубочайшей продуманности и высокого уровня организации производства, это - новый этап его развития. Лишь постоянное совершенствование эффективности технологий сельскохозяйственного производства может гарантировать его успешность, соответствие потребностям общества и конкурентоспособность в современных условиях глобализации экономики [4, 5].
Удивительно, но сельскохозяйственное производство в наше время, при всей его современной обеспеченности техникой и вооруженности новейшими технологиями во многом остается таким же традиционным, как и много веков назад. Основными элементами технологий, применяемых в растениеводстве по-прежнему остаются обработка почвы, посев/посадка, уходные и уборочные работы. В то же время энергетическая составляющая единицы получеемого с единицы площади урожая изменилась радикально вследствие всё возрастающей интенсификации производства, и прежде всего насыщения его техническими средствами.
В общем балансе прямого потребления энергетических ресурсов биосферы доля сельскохозяйственного производства относительно невелика - даже с учетом опосредованного ее использования в виде зданий, сооружений, маптин, материалов и прочего доля энергетических расходов на АПК достигает 25-40 % в среднем при разном уровне его развития в разных странах. Поскольку год от года индустриализация сельского хозяйства усиливается, соответственно увеличивается и потребление энергии, и - в итоге — растет энергетическая цена пищевой калории.
Рациональное использование энергоресурсов предполагает разработку методов количественной оценки, управления и оптимизации энергетических потоков в энергосистемах. При этом используется перерасчёт труда, расходуемых материалов, используемых механизмов на общий показатель - энергетический эквивалент, измеряемый в МДж [б].
В наших исследованиях [7,8,9,10,11], цель которых заключается в биоэнергети-
ческой оценке технологий, применяемых я плодоводстве для средней зоны садоводства Российской Федерации и прежде всего при выранщвании яблони как ведущей плодовой культуры, в числе прочих в 2020-2022 гг. была проведена оценка энергозатратности технологий возделывания яблони на слаборослых клоновых подвоях, применяемых на практике в НОЦ им. В, И. Будаговского и Учхоз-ТТлемзавод «Комсомолец» Мичуринского ГЛУ Мичуринского района Тамбовской области. Расчеты выполнялись на основании технологических карт этих хозяйств (таблица 1].
Совокупные затраты энергии в рамках технологического цикла складывались из:
- затрат энергии на основные средства производства;
- затрат энергии на оборотные средства производства;
- затрат энергии на трудовые ресурсы.
При расчете затрат энергии, приходящейся на основные средства производства, учитывались энергозатраты, вложенные в каждый вид и этап работы, выполняемый определенным видом сельскохозяйственной техники. Расчет проводился с учетом массы каждой машины и времени её работы.
Энергию, приходящуюся на оборотные средства производства, учитывали исходя из видов используемт,тх ресурсов (удобрения, пестициды, жидкое топливо, электроэнергия и пр.). Расход энергии для каждого вида ресурсов устанавливался с учетом энергетических эквивалентов в МДж.
Таблица 1
Среднегодовые затраты совокупной энергии (МДж) на уход за плодоносящим садом в расчёте на 1 га
Элементы затрат, МДж НОЦ им. В. И. Будаговского Учхоз - Пд е м з а в од «Комсомолец»
Основные средства производства 3518 4188
Оборотные средства производства 6702 5302
Трудовые ресурсы 23413 20250
Итого 33633 29740
Из данных табл. 1 видно, что наибольшие энергетические затраты приходятся на трудовые ресурсы, что свидетельствует о высокой трудоёмкости применяемых технологий. Более детально данная статья энергозатрат представлена в табл. 2 (по данным технологических карт).
Таблица 2
Среднегодовые затраты энергии (МДж) трудовыми ресурсами на уход за плодоносящим садом в расчёте на 1 га
Элементы затрат, МДж НОЦ им. В. И. Будаговского Учхоз - Племзавод «Комсомолец»
Трактористы-машинисты 1301 1513
Рабочие ручного труда 12760 10604
Ремонтные работы 4832 4146
Инженерно-технические работы 4520 3988
Итого 23413 20251
Из данных табл. 2 видно, что более всего энергия ручного труда расходуется сельскохозяйственными и ремонтными рабочими, наименьшее же количество энергии затрачивается трактористами-машинистами.
Это подтверждает вывод о высокой трудоёмкости хозяйственных технологий
выращивания яблони.
Следует отметить, что об энергетической эффективности технологии возделывания яблони в делом можно говорить лишь на основании такого показателя; как коэффициент биоэнергетической Эффективности, который представляет собой соотношение энергии, содержащейся в урожае за весь срок эксплуатации сада, и энергии, потраченной на его получение. При этом необходимо учитывать все затраты от закладки сада (включая получение посадочного материала) до его раскорчёвки включительно .
Фактически биоэнергетический коэффициент можно назвать коэффициентом полезного действия использования энергии в какой-либо конкретной растениеводческой технологии. Он позволяет оценить эффективность отрасли в целом через отношение энергии п получаемой продукции к совокупной энергии, затраченной на её производство.
Хотя значения КПД обычно меньше единицы (вследствие неизбежных потерь энергии внутри любой энергетической системы), в расчетах этой величины для АПК он вполне может и даже часто превышает единицу, поскольку учитывают не всю энергию, поступающую в систему (как правило, в таких расчетах в АПК не учитывается энергия Солнца и почвы), а лишь та её часть, для получения которой производятся реальные затраты.
При этом не следует забывать, что величина биоэнергетического коэффициента будет зависеть не только от энергоэффективности отдельных технологических приемов непосредственно при получении продукции растениеводства (плодоводства, ягодоводства, полеводства), но и от энергетической эффективности производства самих средств производства. Поэтому, как это ни парадоксально, собирательство и получение продуктов дикой природы с помощью примитивных орудий, отличалось от современного индустриального производства продукции сельского хозяйства значительно более высоким энергетическим К1Щ.
В результате постоянно растущей энергонасыщенности АПК и сохранения при Этом традиционных систем производства продукции снижается относительная величина её выхода на единицу израсходованной при её производстве энергии. И особенно это актуально именно для плодоводства. Это связано с тем, что до выхода энергии с продукцией - урожаем плодов - проходит не один год - ведь нужно получить посадочный материал, высадить его в сад, ухаживать за молодыми насаждениями, после чего лишь они вступят в период плодоношения, которое будет нарастать постепенно, и, выйдя на некоторый пик, со временем начнет затухать, и весь цикл придется начинать сначала.
Поэтому для отрасли так важен пересмотр традиционных технологий с точки зрения не только привычной нам экономической, но, прежде всего, с точки зрения их энергетической эффективности. Только в этом случае возможно будет не допустить нарастания энергетической цены единицы продукции, влекущей за собой увеличение энергетических потребностей общества в целом, и, как результат -нарастание масштабов энергетического кризиса как одной из глобальных современных экологических проблем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Оценка энергетической эффективности агротехнологий / Л. В. Вобрович, Н. В. Картечина, Р. Н. Абалуев, Н. Е. Макова // Инновационные проекты Мичуринского государственного аграрного университета : каталог инновационных проектов. -Мичуринск : Мичуринский государственный аграрный университет, 2021. - С. 81.— EON ZTETAQ.
2. Энергетика агросферы / М. А. Ефименко, Е. С. Кузнецова, И. Л. Баева, A.B. Вобрович (и др.| // Наука и Образование. - 2021. - Т. 4. - № 2. - EDN XYSRCG.
3. Мацнев, И. Н. Адаптивная система ведения сельскохозяйственного производства / И. Н. Мацнев // Наука и Образование. - 2021. - Т. 4. - № 1. - EDN FRKJNC.
4. Энергетика биосферы и энергетическая эффективность плодоводства / Е. Н. Курьянова, Л. В. Бобрович, Л. В. Григорьева [и др,1 // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета, - 2012. - № 2. - С, 12-15. - EDN PEOMGN.
5. Лебедева, Е, Н, Энергетика биосферы и энергетическая эффективность плодоводства / Е. Н. Лебедева, Л. В. Бобрович, Ю. В. Трунов // Научные труды СевероКавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства. - 2016. - Т. 10. - С. 18-21.-EDN WHBCYD.
6. Биоэнергетическая оценка технологий производства продукции растениеводства / Н.М. Афонин, Н.Н. Бабич, О.В. Степапцов, В.Ф. Томилин / Мичуринск: Изд-во «МГСХА», 1997. 56 с.
7. Энергетическая эффективность выращивания яблони в средней зоне садоводства Российской Федерации / Е. М. Осипович, Е. Н. Лебедева, С. В. Фролова [и др.] / / Почвы и их эффективное использование : Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения доктора сельскохозяйственных наук, заслуженного деятеля науки Российской Федерации, профессора В.В. Тюлина, Киров, 06-07 февраля 2018 года / Главный редактор В.Г. Мохнаткин; Зам. главного редактора И.Г. Конопельцсв; Ответственный за выпуск
A.В. Тюлькин. Том Часть 1. - Киров: Вятская государственная сельскохозяйственная академия, 2018. - С. 200-205. - EDN YOGCXA.
8. Качественная оценка сортов яблони в промышленных садовых агр о ценозах путем бонитировки / Л, В. Бобрович, 3. Н, Тарова, Е. В. Пальчиков [и др.] / / Инновационная деятельность в модернизации ЛГЖ : материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: в 3 частях, Курск, 07 декабря 2016 года - 09 2017 года. Том Часть 1. - Курск: Курская государственная сельскохозяйственная академия им. профессора И.И. Иванова, 2017. - С. 105-107. - EDN YJHXSN.
9. Analysis of taxation assessment results and development of a method for applying digital technologies in the assessment of garden agrocenoses stability / Z, N. Tarova, L. V. Bobrovich, I. P. Krivolapov [et al.] // Journal of Physics: Conference Series, Krasnoyarsk, Russian Federation, 25 сентября - 04 2020 года. Vol. 1679. - Krasnoyarsk, Russian Federation: Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2020. - P. 22101. -DOI 10.1088/1742-6596/1679/2/022101. - EDN NOBOMA.
10. Оценка устойчивости сорто-подвойных комбинаций яблони в промышленных садах путем бонитировки на основе таксации / Л. В. Бобрович, 3. Н. Тарова, А.
B. Под Марков, О. А. Борисова // Сборник научных трудов, посвященный 85-летию Мичуринского Государственного аграрного университета : Сборник научных трудов. В 4-х томах / Под редакцией В.А. Бабушкина. Том IV. - Мичуринск : Мичуринский государственный аграрный университет, 2016. - С. 172-178. - EDN ZETWPT.
11. Оптимизация исследований в садоводстве с применением математической статистики / Л. В. Бобрович, Н. В. Картечина, Р. Н. Абалуев [и др.] // Наука и Образование. - 2020. - Т. 3. - № 3. - С. 4. - EDN BSLYDL.
REFERENCES
1. Bobrovich L. V., Kartechina N. V., Abaluev R. N., Makova N. E. Evaluation of the energy efficiency of agricultural technologies / / Innovative projects of the Michurinsk State Agrarian University: a catalog of innovative projects. - Michurinsk: Michurinsk State Agrarian University, 2021. - P. 81. - EDN ZTETAQ.
2. Energy of the agrosphere / M. A. Efrmenko, E. S. Kuznetsova, I. A. Baeva, L. V.
Bobrovich |et al.] // Science and Education. - 2021. - V. 4. - No. 2. - EDN XYSRCG.
3. Matsnev, I. N. Adaptive system of agricultural production / I. N. Matsnev // Science and Education. - 2021. - T. 4. - No. 1. - EDN FRKJNC.
4. Energy of the biosphere and energy efficiency of fruit growing / E. N. Kuryanova, L. V. Bobrovich, L. V. Grigoryeva [et al.J // Bulletin of Michurinsky State Agrarian University. - 2012. - No. 2. - P. 12-15. - EDN PEOMGN.
5. Lebedeva, E. N. Energy of the biosphere and energy efficiency of fruit growing / E. N. Lebedeva, L. V. Bobrovich, Yu. V. Trunov // Scientific works of the North Caucasian Zonal Research Institute of Horticulture and Viticulture. - 2016. - T. 10. - S. 18-21. -EDN WHBCYD,
6. Afonin, N.M. Bioenergy assessment of crop production technologies / N.M. Afonin, N.N. Babich, O.V. Stepantsov, V.F. Tomilin / Michurinsk: Publishing House "MGSKhA", 1997 - 56 p.
7. Energy efficiency of apple cultivation in the middle zone of horticulture of the Russian Federation / E. M. Osipovich, E. N. Lebedeva, S. V. Frolova [ct al.] // Soils and their efficient use: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference sion dedicated to the 90th anniversary of the birth of Doctor of Agricultural Sciences, Honored Scientist of the Russian Federation, Professor V.V. Tyulina, Kirov, February 0607, 2018 / Chief Editor V,G. Mokhnatkin; Deputy editor-in-chief I.G. Hemp; Responsible for the release of A.V. Tyulkin. Volume Part 1. - Kirov: Vyatka State Agricultural Academy, 2018. - S. 200-205. - EDN YOGCXA.
8. Qualitative assessment of apple tree varieties in industrial garden agrocenoses by appraisal / L. V. Bobrovich, Z. N. Tarova, E. V. PaJchikov [et al.| lectures of students, graduate students and young scientists: in 3 parts, Kursk, December 07, 2016 - 09, 2017. Volume Part. 1. - Kursk: Kursk State Agricultural Academy, professor 1,1. Ivanova, 2017. - S. 105-107. - EDN YJHXSN.
9. Analysis of taxation assessment results and development of a method for applying digital technologies in the assessment of garden agrocenoses stability / Z. N. Tarova, L. V. Bobrovich, I. P. Krivolapov [et al.] // Journal of Physics: Conference Series, Krasnoyarsk, Russian Federation, 25 сентября - 04 2020 года. Vol. 1679. - Krasnoyarsk, Russian Federation: Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2020. - P. 22101. -DO I 10.1088/1742-6596/1679/2/022101.- EDN NOBOMA.
10. Bobrovich L. V., Tarova Z. N., Podmarkov A. V., Borisova O. A. Sustainability assessment of apple variety-rootstock combinations in industrial orchards by appraisal based on taxation // Collection of scientific papers dedicated to 85- anniversary of the Michurinsk State Agrarian University: Collection of scientific works, fn 4 volumes / Edited by V.A. Babushkin, Volume IV, - Michurinsk: Michurinsk State Agrarian University, 2016.-P. 172-178. - EDN ZETWPT.
11. Bobrovich L. V., Kartechina N. V., Abaluev R. N. Optimization of research in horticulture using mathematical statistics / / Science and Education. - 2020. - V. 3. -No. 3. - P. 4. - EDN BSLYDL,
