Энергетическая эффективность применения удобрений

Разработанная система применения удобрений в севообороте должна быть агрономически и экономически обоснована.

Агрономическая эффективность выражается прибавкой урожайности. Выражают ее в зерновых или кормовых единицах.

Экономическая эффективность применения удобрений определяется тремя показателями: условно чистый доход (стоимость прибавки продукции за вычетом дополнительных затрат, связанных с применением удобрений и уборкой), уровень рентабельности (отношение чистого дохода от удобрений к затратам на их применение в процентах) и доход на один затраченный рубль (окупаемость).

Учитывая нестабильность и диспаритет цен на удобрения и сельскохозяйственную продукцию, расчет экономической эффективности затруднен и поэтому предлагается рассчитать энергетическую эффективность применения удобрений.

Энергетическая эффективность определяется отношением энергии, накопленной в продукции, полученной за счет применения удобрений, к энергетическим затратам на производство и применение вносимых удобрений.

 

Таблица 11 - Энергетическая эффективность применения удобрений в севообороте ЗАО «Кубань» Каневского района

№ поля	Культура	Прибавка урожая от удобрений (Yn), ц/га	Энергия накопления в с.-х. продукции (Vfo), МДж/га	Энегрозатраты на применение удобрений (А0), МДж/га	Энергетическая эффективность (n)
1	Эспарцет	16	5127	3231	1,6
2	Оз. пш.	10	16451,8	9934	1,66
3	Оз.ячм.	11	18096,98	7582	2,39
4	Сах.св.	60	27390	33816	0,8
5	Оз. пш	9	14806,62	10352	1,43
6	Кук.зерн	12	18163,2	7164	2,54
7	Оз.пш.	9	14806,62	9768	1,52
8	Подсолнечн.	5	8914,8	17050	0,52
9	Оз.пш	9	14806,62	10186	1,45
10	Я.ячм+эспарц	6	9871,08	6462	1,53
В среднем по севообороту					1,57

 

Рассмотрим на примере эспарцета:

Для определения энергетической эффективности системы удобрения полевого севооборота необходимо рассчитать энергию, накопленную в с/х продукции, которая оценивается миллионах джоулей (МДж). Она рассчитывается по формуле

 

V_fo = Y_n · R_i · l · 100,

 

где: V_fo - содержание энергии в прибавке урожая, МДж/га;

Y_n - прибавка урожая основной продукции от удобрений, ц/га;

R_i - коэффициент перевода единицы урожая в сухое вещество;

l - содержание общей энергии в 1 кг сухого вещества основной продукции, МДж;

- коэффициент перевода ц в кг.

После этого определяются затраты энергии на производство и применение минеральных и органических удобрений и в зависимости от вносимых доз рассчитываются энергетические затраты на их применение по формуле:

 

A_O = (H_N · a_N)+(H_P · a_P)+(H_K · a_K)+(H_O · a_O),

 

где: A_O - энергетические затраты на применение удобрений, МДж;

H_N, H_P, H_K, H_O - соответственно фактические дозы внесения азотных, фосфорных, калийных (кг/га д.в) и органических(кг/га) удобрений;

a_N, a_P, a_K, a_O - энергетические затраты в расчёте на 1 кг д.в. азотных, фосфорных, калийных и на 1 кг органических удобрений.

Расчёт энергетической эффективности (энергоотдача или биоэнергетический КПД) применения удобрений (n, ед.) производится по формуле:

 

 

Все расчёты записываются в таблицу 11. Полученные данные анализируются.

Для начала берём из таблицы 4 прибавку урожайности для эспарцета 17 ц/га. Умножая содержание общей энергии в 1 кг урожая на прибавку, накопленную в прибавке урожая, полученной за счёт внесения минеральных и органических удобрений.

V_fo = 14 · 0,2 · 18,31 · 100 = 5127 МДж/га

Количество внесённых под культуру удобрений берём из таблицы 6. Это N₃₀ P₃₀ K_30.

Энергозатраты на производство и применение удобрений рассчитывается умножением доз удобрений по д.в. и навоза в килограммах на энергозатраты на 1 единицу.

А_О = (30 · 36,8)+(30 · 12,6)+(30 · 8,3) = 3231МДж.

Энергетическая эффективность применения удобрения равна:

Так как средняя энергетическая эффективность по севообороту больше единицы (1,57 > 1), то применение удобрений эффективно и обосновано.

 

ВЫВОДЫ

1. Район расположения хозяйства ЗАО «Кубань» хорошо обеспечен теплом для выращивания большинства сельскохозяйственных культур. К неблагоприятным факторам относятся такие как сильные ветры, суховеи, недостаток влаги, что указывает на необходимость применения мероприятий по сохранению и накоплению влаги в почве, разработке и внедрению мероприятий по защите почв от ветровой эрозии.

2. На черноземах обыкновенных в первом минимуме находится фосфор. Поэтому предпочтение следует отдавать фосфорным удобрениям.

3. Система удобрений разрабатывается с учетом целого ряда условий, влияющих на эффективность удобрений: биологических особенностей питания растений, почвенно-климатических ресурсов, агрохимических свойств удобрений, совместного внесения органических и минеральных удобрений, агротехнических условий, влияния севооборота на эффективность удобрений, материально-технических и экономических условий. В севообороте используются органические и минеральные удобрения в соотношении N:Р:К=1:1:0,7.

4. Вносятся удобрения под основную, припосевную обработку и подкормки. Поэтому предпочтение следует отдавать фосфорным удобрениям. В среднем на 1 га пашни севооборота планируется: N-71 кг/га; Р₂О₅-61кг/га; К₂О-49 кг/га, навоза 10т.

5. Из таблицы 9 видно, что отрицательный баланс складывается по азоту(-15кг/га) и по калию(-239кг/га), соответственно 88% и 72%, но учитывая, что чернозем обыкновенный содержит достаточное количество калия, то на данном этапе снижение калия в почве можно допустить. По фосфору наблюдается положительный баланс веществ, что составляет 181%.

6. Для повышения плодородия почв необходимы мероприятия:

правильная агротехника в зависимости от с.-х. культуры;

внесение органического удобрений в дозе 8-10 т/га и минеральных удобрений в зависимости от с.-х. культуры;

сохранение и сбережение влаги путем почвозащитного севооборота и снегозадержание.

7. Так как средняя энергетическая эффективность по севообороту больше единицы (1,57 > 1), то применение удобрений эффективно и обосновано.