CC BY
12Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 2(18), 2015 г., [177-187] УДК 631.86:631.15 А. М. Бондаренко
Азово-Черноморский инженерный институт Донского государственного аграрного университета, Зерноград, Российская Федерация
Л. С. Качанова
Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, Москва, Российская Федерация
УРОВЕНЬ ОРГАНООБЕСПЕЧЕННОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПЛОЩАДЕЙ КАК ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КРИТЕРИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ
В результате исследований разработан новый технико-экономический критерий эффективности технологических процессов применения органических удобрений -уровень органообеспеченности сельскохозяйственных площадей, который характеризует уровень обеспечения органическими удобрениями сельскохозяйственной площади региона относительно расчетной дозы внесения и изменяется в диапазоне от 0 до 1. Выявлены качественные и количественные факторы, влияющие на уровень органообеспеченности: виды ресурсов и количество навоза, используемые при производстве органического удобрения; виды технологий переработки навоза; виды производимого органического удобрения; площадь посева сельскохозяйственной культуры; доза внесения органического вещества. Разработана номограмма зависимости урожайности, валового сбора и рентабельности возделывания сельскохозяйственных культур от уровня органообеспеченности в структуре существующих севооборотов. С использованием номограммы определено, что с увеличением уровня органообеспеченности от 0 до 1 урожайность озимой пшеницы возрастает от 3,80 до 4,95 т/га. Установлено, что при возделывании озимой пшеницы на зерно без применения органических удобрений рентабельность составляет 52,6 %; с ростом доз внесения удобрений до 4 т/га рентабельность возрастает до 68,3 %, то есть увеличивается на 23,4 %. При уровне органообеспе-ченности менее единицы наблюдается недобор урожая озимой пшеницы, пропорциональный недовнесению органических удобрений до требуемой нормы. При уровне ор-ганообеспеченности, равном 0,5, недобор урожая составляет 0,7 т/га, рентабельность составляет 60,5 %. Технико-экономический критерий «уровень органообеспеченности сельскохозяйственных площадей» позволяет сгенерировать тесную взаимозависимость урожайности сельскохозяйственных культур с рентабельностью производства, а также проанализировать и оценить убытки от недополучения их валового сбора.
Ключевые слова: технико-экономический критерий, органическое удобрение, уровень органообеспеченности, урожайность, рентабельность, номограмма, валовый сбор.
A. M. Bondarenko
Azov-Black Sea Engineering Institute of Don State Agricultural University, Zernograd, Russian Federation
L. S. Kachanova
Russian State Agricultural University named after K. A. Timiryazev, Moscow, Russian Federation
LEVEL OF ORGANIC PROVISION FOR AGRICULTURAL
LANDS AS A TECHNOLOGICAL AND ECONOMIC CRITERION OF ORGANIC FERTILIZERS EFFICIENCY
As a result of the research a new criterion for assessing the efficiency of technological processes for organic fertilizers applying was developed. This criterion was termed as the level of organic provision for agricultural lands which characterizes the level of providing by organic fertilizers the agricultural lands of a territory relative to the calculated applying dose; it varies from 0 to 1. The qualitative and quantitative factors which have an impact on the level of organic provision were revealed: type of resource and the quantity of manure for producing organic fertilizer; type of technology for manure processing; type of produced organic fertilizer; area of crop growing; applying dose of organic matter. The nomogram of dependence for yield, gross harvest, and profitability of crop growing in existing rotations from the level of organic provision was developed. Using the nomagram, it was determined that while the level of organic provision was increasing from 0 to 1, winter wheat yield increased from 3.80 to 4.95 t/ha. It is established that profitability of winter wheat growing for grain without organic fertilizers is 52.6 %; with increasing of applying fertilizer dose up to 4 t/ha profitability increases to 68.3 % that is by 23,4 %. When the level of profitability is less than one, the loss of winter wheat yield is observed. This loss is proportional to the under-applying of organic fertilizers to the required norm. When the level of organic provision is equal to 0.5, the loss of the yield is 0.7 t/ha, profitability is 60.5 %. The technological and economic criterion "level of organic provision for agricultural lands" enables to generate close interdependence of crop yield to production profitability as well as to analyze and estimate the losses from their gross harvest shortfall.
Keywords: technological and economic criterion, organic fertilizer, level of organic provision, crop yield, profitability, nomogram, gross harvest.
Многовековой опыт применения органических удобрений для выращивания сельскохозяйственных культур показывает, что эффективность отдачи их через положительное воздействие на почвенное плодородие зависит от технологий их производства и применения [1]. На эффективность применения органических удобрений оказывает влияние качество управления технологическими процессами их внесения в почву, под которыми понимается взаимоувязывание состава почвы по содержанию азота, фосфора и калия с аналогичным составом вносимых органических удобрений, определяющим дозы их внесения.
В указанном контексте важная роль отводится технико-экономическим критериям эффективности технологических процессов применения органических удобрений. Наряду с существующими критериями, имеющими свои достоинства и недостатки, возникает необходимость их уточнения и создания новых с учетом, например, конкретных особенностей природно-сельскохозяйственных зон Ростовской области [2].
С целью оценки технологических процессов применения органических удобрений в рамках повышения плодородия почв и увеличения рен-
табельности растениеводства вводим критерий «уровень органообеспечен-ности сельскохозяйственных площадей» (УОО). Критерий характеризует уровень обеспечения органическими удобрениями сельскохозяйственной площади региона относительно расчетной дозы внесения и определяется по формуле:
£ воу
УОО = Ц--,
- Д
1=1
где ВОУ1 - количество вносимых органических удобрений под 1 -ю сельскохозяйственную культуру, т;
- площадь посева 1 -й сельскохозяйственной культуры, га; - расчетная доза внесения органических удобрений под 1 -ю сельскохозяйственную культуру, т/га.
Уровень органообеспеченности зависит от следующих качественных и количественных факторов: ¥ - виды ресурсов (сырье и материалы), используемые при переработке навоза в органические удобрения; Vj - количество ] -го вида навоза, используемого при производстве органического удобрения; N - виды технологий переработки навоза в органические удобрения; I - виды производимого органического удобрения; Бк - площадь посева к -й сельскохозяйственной культуры; - доза внесения органического вещества [3].
Таким образом, органообеспеченность можно представить как функцию:
УОО=/ (¥, VJ, N, I, ^, Д).
Нормативная урожайность определяется по формуле [4]:
АП
Ун=33,2-1,4---К, • К2 • К3 • К4, (1)
10,0 1 2 3 4
где Ун - нормативная урожайность зерновых культур, ц/га;
33,2 - нормативная урожайность (ц/га) зерновых культур на эталонной
почве, соответствующая нормам нормальных зональных технологий при базовом значении АП = 10,0;
1,4 - коэффициент пересчета в уровень урожайности при интенсивной технологии возделывания;
АП - величина местного агроэкологического потенциала для зерновых культур (по данным И. И. Карманова);
10,0 - базовое значение величины АП;
К1 - поправочный коэффициент на содержание гумуса в пахотном слое;
К2 - поправочный коэффициент на мощность гумусового горизонта;
К3 - поправочный коэффициент на содержание физической глины
в пахотном слое;
К4 - поправочный коэффициент на негативные свойства почв.
Расчетный уровень урожайности установлен по урожайности колосовых (всего зерновых), соответствующей нормам и структуре затрат по интенсивным зональным технологиям с коэффициентом эффективности 0,7-0,8 (по материалам государственной сортоиспытательной сети) [4].
Интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, как правило, предполагают использование минеральных удобрений. Однако многочисленными теоретическими изысканиями и практическими примерами доказано, что эффективность минеральных удобрений повышается на фоне совместного использования их с органическими удобрениями и урожайность сельскохозяйственных культур повышается при применении последних. Таким образом, необходимо на фоне использования интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур в эмпирическом выражении расчета нормативной урожайности предусмотреть ее рост при использовании органических удобрений. Практические опыты позволили установить, что при применении концентрированных органических удобрений в полном объеме заданной дозы, то есть при уровне органообеспеченности сельскохозяйственных площа-
дей, равном 1,0 (или 100 %), урожайность повышается на 30 % [5, 6].
На основе результатов практических исследований профессора Л. П. Бельтюкова [5] вводим новый поправочный коэффициент К5 на использование органических удобрений в технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Определив эмпирически связь между коэффициентом и уровнем органообеспеченности, выявили:
К5 =1+У000,3.
После преобразований выражение (1) выглядит следующим образом:
АП
Ун=33,2-1,4---К -К2 -К3 -К4 -К5 =
10,0 1 2 3 4 5
(2)
АП
=33,2-1,4---К -К2 -К3 -К4 -(1+УОО-0,3).
10,0 1 2 3 4 4 7
Уровень органообеспеченности применительно к конкретной площади пашни должен находиться в интервале от 0 до 1. В случае превышения уровнем органообеспеченности единицы (данное превышение наблюдается в рамках севооборотов хозяйства или района, зоны) этот показатель указывает на то, что количество органического удобрения выше У00=1 должно использоваться на других площадях. Это связано с тем, что установленные дозы органического удобрения удовлетворяют агротехнологическим требованиям по К, Р, К в почве и превышение их не будет способствовать повышению урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур. Однако при этом повышается себестоимость возделывания сельскохозяйственной культуры и, соответственно, понижается рентабельность ее производства.
В рамках технико-экономических показателей применения органических удобрений следует отметить общепринятые взаимоувязанные критерии.
В первую очередь это выход валовой продукции сельскохозяйственных культур, то есть общее количество выращенного урожая в натуральных единицах измерения (килограммах, центнерах, тоннах).
Разность в урожайности сельскохозяйственных культур, возделы-
ваемых без применения удобрений (У) и с использованием удобрений (УМУ ), проявится в виде прироста, ц/га:
ДУ=У - У.
МУ ОУ
Следует отметить, что данный критерий наиболее часто применяется для обоснования технико-экономической эффективности использования органических удобрений.
Умножив значение прироста урожайности ДУ на цену реализации сельскохозяйственной продукции Цр, определим доход от реализации дополнительного урожая Д ДУ, который трактуется как стоимостной критерий технико-экономической оценки обоснования эффективности технологических процессов применения удобрений, руб.:
Д ДУ =ДУ • Цр.
Рентабельность возделывания сельскохозяйственных культур определяется по зависимости:
р=Пр .100%=ВПЦ-Ск .100%=Ун^Ц-Ск .100% (3)
Ск Ск Ск и
где Пр - прибыль от реализации сельскохозяйственных культур, руб.;
Ск - себестоимость коммерческая, руб.;
ВП - выход валового продукта, т;
Ц - цена реализации продукции растениеводства, руб./т;
Ун - нормативная урожайность сельскохозяйственной культуры, т/га;
5 - площадь посева, га.
При обосновании технико-экономической эффективности технологических процессов применения удобрений целесообразно определить причинно-следственную связь между рентабельностью возделывания сельскохозяйственных культур и основным критерием, характеризующим применение органических удобрений, - уровнем органообеспеченности сельскохозяйственных площадей. Для этого подставим полученную формулу урожайности (2) в выражение для рентабельности (3) и получим:
АП
33,2 -1,4---К1 - К2 - К3 - К4 - (1 + УОО - 0,3) - 5 - Ц - Ск
10 0 1 2 3 4 Р =-100--100 %
Ск
или
Р = ун- <1 + У00 - 0,3)- 5. Ц - Ск ю0%. (4)
Ск
Таким образом, выражение (4) указывает на прямо пропорциональную зависимость рентабельности возделывания сельскохозяйственных культур от уровня органообеспеченности сельскохозяйственных площадей. Однако следует помнить, что в структуре себестоимости возделывания сельскохозяйственных культур весомую долю занимают затраты на транспортировку и внесение органических удобрений. То есть, с одной стороны, необходимо соблюсти технологию возделывания сельскохозяйственной культуры и обеспечить при заданной дозе внесения органических удобрений посевные площади требуемыми питательными веществами для выращивания культур и восстановления почвенного плодородия, с другой стороны, необходимо контролировать процессы транспортировки и внесения органических удобрений с тем, чтобы их затратность не превысила доходность дополнительно получаемого прироста урожая от применения удобрений, в противном случае технология возделывания сельскохозяйственной культуры будет нерентабельной. Снижение затрат при использовании органических удобрений направлено на совершенствование технологии производства и применения удобрений, увеличения концентрации элементов питания в удобрениях.
На рисунке 1 представлена номограмма зависимости урожайности и рентабельности возделывания сельскохозяйственных культур от уровня органообеспеченности в структуре существующих севооборотов. Номограмма построена с учетом выражения (4). Из рисунка 1 видно, что урожайность озимой пшеницы без применения органических удобрений составила 38 ц/га (при УОО = 0). С увеличением УОО до 1 урожайность озимой пшеницы достигает 49,5 ц/га (I квадрант).
00
Рисунок 1 - Номограмма зависимости урожайности и рентабельности возделывания
озимой пшеницы от уровня органообеспеченности
Ж
рэ
у
Л X
Е »
ж
у
43 X
рэ Й
Р
о о о
к
КС о я о ч о
я
43
о
Й о
о Й к о
43 РЭ
с
к
№ 2
ю о
г
Линейная зависимость, представленная во II квадранте, позволяет определить валовый сбор озимой пшеницы на площадях в пределах от 100 до 1000 га (III квадрант) и недополучение валового сбора зерна при недостаточном внесении органических удобрений (V квадрант).
Уровень органообеспеченности напрямую влияет на рентабельность выращивания озимой пшеницы (IV квадрант). При возделывании озимой пшеницы на зерно без применения органических удобрений в суммарных эксплуатационных затратах отсутствуют затраты на их производство и внесение, поэтому рентабельность составила 52,6 %. С ростом уровня ор-ганообеспеченности (увеличением объемов вносимых органических удобрений) возрастают объемы производства зерна, которые при дозах внесения концентрированных органических удобрений до 4 т/га значительно перекрывают эксплуатационные расходы, и рентабельность выращивания озимой пшеницы возрастает до 68,3 %, то есть увеличивается на 23,4 %.
Из рисунка 1 также видно, что при УОО = 1 урожайность озимой пшеницы достигает 49,5 ц/га. Тогда, в зависимости от площади ее посева, полученный валовый сбор изменяется от 520 (для 100 га) до 5200 т (для 1000 га). В указанном варианте недобора урожая не наблюдается. При УОО < 1 наблюдается недобор урожая озимой пшеницы, пропорциональный недовнесению органических удобрений до требуемой нормы. Например, при УОО = 0,5 урожайность озимой пшеницы составила 43,8 ц/га, что позволяет получить ее валовый сбор в размере 450 т с 100 га. При этом недобор урожая составляет 70 т с 100 га. Объемы недополученного урожая сказались на рентабельности производства озимой пшеницы, которая повысилась от начального значения лишь на 14 % и составила 60,5 %.
По данным, представленным в номограмме, можно прогнозировать урожайность озимой пшеницы и ожидаемую рентабельность ее производства. Например, для получения запланированной урожайности 48 ц/га (рисунок 1) необходимо обеспечить УОО = 0,88, при котором рентабель-
ность производства озимой пшеницы составит 66,8 %. При этом валовый сбор озимой пшеницы на площадях от 100 до 1000 га составит от 500 до 5000 т. Запланированный недобор урожая с указанных площадей составит от 21 до 210 т.
Обеспечение уровня органообеспеченности полей, близкого к единице, возможно при внесении концентрированных органических удобрений с дозами от 1 до 4 т/га.
Следовательно, предложенный технико-экономический критерий «уровень органообеспеченности сельскохозяйственных площадей» позволяет сгенерировать его тесную взаимозависимость с урожайностью выращиваемых сельскохозяйственных культур (на примере возделывания озимой пшеницы) и рентабельностью производства, а также проанализировать и оценить убытки от недополучения их валового сбора.
Список литературы
1 Липкович, Э. И. Органическая система земледелия / Э. И. Липкович, Л. П. Бель-тюков, А. М. Бондаренко // Техника и оборудование для села: науч.-практ. журн. -2014. - Вып. 8(206) - С. 2-7.
2 Зональные системы земледелия Ростовской области на 2013-2020 гг. Ч. 1. / А. П. Авдеенко [и др.]; под общ. ред. В. Н. Василенко. - Ростов н/Д.: Донской издательский дом, 2013. - 240 с.
3 Kachanova, L. S. Organizational economic justification of development and applications of resource-saving production technologies of high-quality organic fertilizers / L. S. Kachanova, A. M. Bondarenko // European Science and Technology: 7th International scientific conference. - Munich, 2014. - Vol. 1. - P. 237-247.
4 Волков, С. Н. Землеустройство / С. Н. Волков. - М.: ГУЗ, 2013. - 992 с.
5 Бельтюков, Л. П. Сорт, технология, урожай / Л. П. Бельтюков. - Ростов н/Д. : Терра Принт, 2007. - 160 с.
6 Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета: РД-АПК 1.10.15.02-08: утв. М-вом сельского хозяйства Рос. Федерации 29.04.08: введ. в действие с 01.10.08. - М., 2008. - 93 с._
Бондаренко Анатолий Михайлович
Ученая степень: доктор технических наук Ученое звание: профессор
Должность: заместитель директора по связям с общественностью, заведующий кафедрой «Землеустройство и кадастры», профессор
Место работы: Азово-Черноморский инженерный институт Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Донской государственный аграрный университет»
Адрес организации: ул. Ленина, 21, г. Зерноград, Ростовская область, Российская Федерация, 347740
E-mail: [email protected]
Bondarenko Anatoliy Mikhaylovich
Degree: Doctor of Technical Sciences Title: Professor
Position: Deputy Director of Public Relations, Head of the Chair of Land Management and Cadastre, Professor
Affiliation: Azov-Black Sea Engineering Institute of Don State Agricultural University Affiliation address: st. Lenin, 21, Zernograd, Rostov Region, Russian Federation, 347740 E-mail: [email protected]
Качанова Людмила Сергеевна
Ученая степень: кандидат технических наук Ученое звание: доцент
Должность: доцент кафедры «Инжиниринг бизнес-процессов»
Место работы: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева»
Адрес организации: ул. Тимирязевская, 49, г. Москва, Российская Федерация, 127550 E-mail: [email protected]
Kachanova Lyudmila Sergeyevna
Degree: Candidate of Technical Sciences Title: Associate Professor
Position: Associate Professor Chair of Business Process Engineering Affiliation: Russian State Agricultural University named after K. A. Timiryazev Affiliation address: str. Timiryazevskaya, 49, Moscow, Russian Federation, 127550 E-mail: [email protected]
