Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания сортов озимого ячменя на разных фонах минерального питания

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОРТОВ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ НА РАЗНЫХ ФОНАХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Ерешко Александр Сергеевич

Ячмень является основной зернофуражной культурой в России, где площади посева его в отдельные годы достигают 10-13 млн га, в Ростовской области они колеблются от 0, 4 до 0, 8 млн га.

Однако урожайность этой культуры все еще не соответствует уровню плодородия почв, неустойчива по годам и в среднем за последние пять лет составила 2, 2 т/га.

Повышение урожайности и ее стабильности по годам могут быть достигнуты при условии широкого использования достижений селекции и дальнейшего совершенствования технологий возделывания. При этом удельный вес удобрений в приросте урожая может достигать 40-50%.

Поэтому целью наших исследований было определение оптимальных доз удобрений, оказывающих существенно влияние на урожайность с учетом агрономической, экономической и биоэнергетической эффективности.

Исследования проводились на полях научного севооборота учебно-опытного фермерского хозяйства Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии в 2008-2010 гг.

С целью определения оптимальных доз минеральных удобрений был заложен двухфакторный опыт по схеме 4А х 4Б, где фактор А - сорта: Мастер, Добрыня 3, Федор и Романс; фактор Б - дозы удобрений: контроль (без удобрений), N₁₇P₁₇K₁₇, N₃₄P₃₄K₃₄, N₅₁P₅₁K₅₁, N₆₈P₆₈K₆₈.

В опыте использовалась нитроаммофоска (N₁₇P₁₇K₁₇), которую вносили вносили вручную под предпосевную культивацию, в соответствии со схемой опыта. Учетная площадь делянки 50мІ, повторность четырехкратная.

Оценка экономической и биоэнергетической эффективности изучаемых агроприемов проводилась в соответствии с методическими рекомендациями по определению эффективности сельскохозяйственного производства [1, 2].

Анализ экономической эффективности и фактической окупаемости при применении минеральных удобрений показывает, что наибольшая урожайность у сортов озимого ячменя Мастер (5, 33 т/га) и Добрыня 3 (6, 79 т/га) в среднем за годы исследований отмечалась в варианте внесения удобрений N₃₄P₃₄K₃₄. Прибавка урожайности при этом составила 0, 40 и 1, 15 т/га соответственно (табл. 1).

У сортов Федор и Романс с высокой устойчивостью к полеганию и толерантностью к болезням максимальная урожайность (6, 06 и 7, 52 т/га) и прибавки в урожайности отмечались при внесении более высоких доз удобрений - N₅₁P₅₁K₅₁.

В среднем за годы изучения прибавка урожая от удобрений по сорту Мастер составила 0, 23-0, 40 т/га по фонам минерального питания. Наибольшим этот показатель был получен при соотношении элементов питания N₃₄P₃₄K₃₄, где он составил 0, 40 т/га при окупаемости зерном 3, 9 кг/га д.в. и с прибавкой от удобрений 90 руб./га.

экономический биоэнергетический удобрение ячмень

Таблица 1 - Экономическая оценка эффективности различных доз минеральных удобрений у сортов озимого ячменя, среднее за 2008-2010 гг.

Наибольшая окупаемость удобрений зерном получена на фоне минерального питания N₁₇P₁₇K₁₇, где этот показатель составил 4, 5 кг/кг д.в., а прибавка от удобрений - 195 руб./га.

По сорту Добрыня 3 за годы изучения прибавки урожая составили 0, 66-1, 15 т/га с окупаемостью д.в. удобрений зерном - 12, 9-3, 7 кг.

Наиболее эффективным вариантом является внесение минеральных удобрений в дозе N₁₇P₁₇K₁₇, где окупаемость д.в. была на уровне 12, 9 кг зерна с прибавкой в размере 2345 руб./га. Близкий по значению вариант был с дозой N₃₄P₃₄K₃₄, где показатель окупаемости составил 11, 3 кг/кг д.в., а прибавка от удобрений отмечена наибольшей - 3840 руб./га.

Прибавка урожая по сорту Фёдор находилась на уровне 0, 34-1, 04 т/га по фонам минерального питания. Максимальным этот показатель получен по дозе минеральных удобрений N₅₁P₅₁K₅₁ - 1, 04 т/га, где прибавка от удобрений составила 2335 руб./га, с окупаемостью 6, 8 кг/кг.

Наибольшая окупаемость зерном - 10 кг, отмечена в варианте с внесением минерального удобрения в дозе N₁₇P₁₇K₁₇, где прибавка их применения составила 1595 руб./га.

Высокая отдача от минеральных удобрений получена по сорту Романс. Прибавка урожая по фонам минерального питания составила 0, 54 - 1, 80 т/га, что способствовало получению прибавки от удобрений в размере 1745 - 6135 руб./га и окупаемости доз д.в. на уровне 10, 6-5, 7 кг/кг. Наиболее эффективной была доза минеральных удобрений при соотношении элементов питания N₅₁P₅₁K₅₁, где прибавка от удобрений составила 6135 руб./га с окупаемостью д.в. удобрений 11, 8 кг зерна.

Оценка экономической эффективности возделывания сортов озимого ячменя в зависимости от фона минерального питания показала, что наилучшим по сорту Мастер этот показатель получен в варианте с использованием минеральных удобрений при соотношении элементов питания N₁₇P₁₇K₁₇. Экономический эффект в среднем за годы исследований здесь составил 80 руб./га с уровнем рентабельности 182% и себестоимостью продукции 1775 руб./т.

Наибольшая экономическая эффективность по сорту Добрыня 3 получена в вариантах с дозой N₃₄P₃₄K₃₄, где этот показатель составил 3265 руб./га с уровнем рентабельности 211%. Близкие по значению показатели экономической эффективности получены в вариантах минерального питания по дозам д.в. N₁₇P₁₇K₁₇ и N₅₁P₅₁K₅₁, где экономическая эффективность в сравнении с контролем составила 2015 и 1455 руб./га с уровнем рентабельности 224 и 180% соответственно.

Анализ экономической эффективности по сорту Фёдор показал, что наиболее перспективным вариантом использования удобрений является доза д.в. N₅₁P₅₁K₅₁, где получена максимальная урожайность этого сорта - 6, 06 т/га и экономическим эффектом в сравнении с контролем - 1815 руб./га, а уровень рентабельности - 163%.

Наиболее перспективным сортом озимого ячменя является изучаемый сорт Романс с урожайностью по фонам минерального питания 6, 26-7, 52 т/га и рентабельностью 167-222%. По всем изучаемым дозам удобрений получена экономическая эффективность в размере 1400-5235 руб./га. Этот сорт по всем вариантам удобрений обеспечил самый высокий в опыте между сортами условно-чистый доход и самую низкую себестоимость продукции.

Максимальная эффективность получена при внесении минеральных удобрений в дозе N₅₁P₅₁K₅₁, где урожайность была на уровне 7, 52 т/га. Она обеспечила наибольшую стоимость валовой продукции в опыте и условно-чистый доход. Экономическую эффективность составила 5235 руб./га, рентабельность - 207%.

С учетом возросшего энергетического и биологического дефицита во всем мире остро возникает необходимость биоэнергетической оценки возделывания сельскохозяйственных культур. Критерием такого анализа может служить коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ), выражающий отношение энергии, содержащейся в полученном урожае, к общим энергетическим затратам, вложенным в производство этого урожая.

Как показали наши исследования, содержание энергии в урожае у сорта-стандарта Мастер по вариантам минерального питания составило с 81, 11 ГДж/га на контроле до 85, 06 ГДж/га в варианте минерального питания N₅₁P₅₁K₅₁. Показатель энергоёмкости продукции по сорту Мастер находился в пределах 2, 52 - 4, 02 ГДж/т, то есть увеличивался по изучаемым вариантам с 10 до 60%, а урожайность с 4, 7 до 12, 0%, что повлияло на коэффициент энергетической эффективности, который был на контроле 6, 5, а по фонам минерального питания 5, 9 - 4, 1 (табл. 2).

Энергетический анализ возделывания сорта Добрыня 3 показал, что энергосодержание урожая на контрольном варианте находилось на уровне 92, 79 ГДж/га, варианты минерального питания по этому показателю находились в пределах 103, 65 - 111, 71 ГДж/га.

Высокое содержание энергии в урожае позволило получить величину чистого энергетического дохода на уровне 84, 81 - 94, 69 ГДж/га на вариантах минерального питания, что повлияло на энергоёмкость продукции, которая составила 2, 37-3, 20 ГДж/т, с коэффициентом энергетической эффективности 6, 9 - 5, 1.

Реакция сорта озимого ячменя Фёдор на фоны минерального питания была выражена повышением энергии в урожае на уровне 88, 18 ГДж/га на фоне минерального питания N₆₈P₆₈K₆₈ до 99, 70 ГДж/га на фоне N₅₁P₅₁K₅₁. Прибавка урожая от удобрений составила по вариантам минерального питания от 7, 0% на фоне N₆₈P₆₈K₆₈ до 21, 0 % N₅₁P₅₁K₅₁, а энергоёмкость продукции возрастала с 6, 0% (N₁₇P₁₇K₁₇) до 50, 0% (N₆₈P₆₈K₆₈), что отразилось на затратах энергии по вариантам минерального питания, которые составили 2, 63 - 3, 72 ГДж на тонну продукции. Все варианты этого сорта можно считать энергетически эффективными при показателе эффективности 6, 2 - 4, 4.

Таблица 2 - Биоэнергетическая оценка эффективности технологии возделывания сортов озимого ячменя в зависимости от фонов минерального питания, среднее за 2008-2010 гг.

Максимальные показатели энергетической эффективности в опыте получены по сорту озимого ячменя Романс, где энергосодержание урожая по вариантам минерального питания составило 102, 99 - 123, 72 ГДж/га, и получена самая низкая энергоёмкость продукции - 2, 24-3, 01 ГДж/т. Высокий показатель чистого энергетического дохода 104, 51 ГДж/га получен на фоне минерального питания N₅₁P₅₁K₅₁, близким по значению был фон минерального питания N₃₄P₃₄K₃₄ с показателем чистого энергетического дохода 97, 40 ГДж/га. Наименьшая энергоёмкость продукции получена по фону минерального питания N₁₇P₁₇K₁₇, где этот показатель находился на уровне 2, 38 ГДж/т. Высокая концентрация энергии урожая, и самый низкий в опыте показатель энергоёмкости продукции позволили получить по сорту Романс коэффициент энергетической эффективности по фонам удобрений на уровне 6, 9-5, 5.

Энергетическая оценка эффективности применения минеральных удобрений, представленная в таблице 3, показывает, что повышение урожайности от применения удобрений энергетически выгодно. Прибавка урожая составляет от, 023 т/га (N₁₇P₁₇K₁₇) у сорта Мастер до 1, 80 т/га (N₅₁P₅₁K₅₁) у сорта Романс.

Преимущество энергетического анализа как раз и состоит в том, что он позволяет выбрать для изучаемых сортов наиболее энергоэкономный приём, поскольку в одном случае одна тонна прибавки обходится в 32, 7 МДж, а в другом - 234, 2 МДж.

Оценка эффективности различных доз минеральных удобрений позволяет утверждать, что внесение минеральных удобрений повышает урожайность изучаемых сортов озимого ячменя от 0, 23 до 1, 80 т/га. Однако, необходимо учитывать, что с внесением удобрений резко возрастают затраты на технологию возделывания. Полученные данные свидетельствуют о резком колебании энергозатрат по изучаемым сортам и дозам действующего вещества удобрений.

Наименьшие прибавки урожайности от минеральных удобрений среди изучаемых сортов озимого ячменя получены по сорту Мастер 0, 23-0, 40 т/га, где энергетические затраты на одну тонну прибавки урожая составили 84, 8 - 234, 2 МДж, в зависимости от дозы действующего вещества удобрений.

Таблица 3 - Энергетическая оценка эффективности различных доз минеральных удобрений, среднее за 2008-2010 гг.

Максимальная прибавка урожайности 0, 40 т/га получена в варианте удобрений N₃₄P₃₄K₃₄ с затратами энергии 968 МДж на единицу прибавки и коэффициентом энергетической эффективности 5, 4. Наиболее рациональным является вариант удобрений N₁₇P₁₇K₁₇ с энергетическими затратами 84, 8 МДж на единицу прибавки и коэффициентом энергетической эффективности 5, 9.

Изучаемый сорт Мастер может быть использован в нормальных (базовых) технологиях при энергетических затратах 14 - 16 ГДж/га, при урожайности до 5, 0 - 5, 3 т/га и соотношении элементов питания N₁₇P₁₇K₁₇ и N₃₄P₃₄K₃₄. Более высокие дозы действующего вещества удобрений при соотношении элементов питания N₅₁P₅₁K₅₁ - N₆₈P₆₈K₆₈, из-за высоких энергетических затрат на единицу прибавки не рациональны.

Прибавка урожая по сорту озимого ячменя Добрыня 3 в вариантах минеральных удобрений была на уровне 0, 66-1, 15 т/га, с энергетическими затратами на одну единицу прибавки урожая 32, 7 - 101, 3 МДж в зависимости от дозы действующего вещества удобрений. Наиболее энергоэкономным вариантом этого сорта является фон минерального питания N₁₇P₁₇K₁₇, где при уровне прибавки 0, 66 т/га энергетические затраты составили 32, 7 МДж на единицу продукции, при коэффициенте энергетической эффективности 6, 9. Этот сорт озимого ячменя может быть использован как в нормальных (базовых) технологиях с энергетическими затратами 13-15 ГДж/га и урожайностью 6, 0 т/га и соотношением элементов питания N₁₇P₁₇K₁₇, так и в интенсивных технологиях с энергетическими затратами 17-20 ГДж/га и соотношением элементов питания N₃₄P₃₄K₃₄ и N₅₁P₅₁K₅₁ с урожайностью до 6, 8 т/га.

Прибавка урожайности по сорту озимого ячменя Фёдор по вариантам удобрений находилась на уровне 0, 34 - 1, 04 т/га с энергетическими затратами на одну тонну прибавки урожая на уровне 41, 0 - 220, 3 МДж в зависимости от дозы действующего вещества удобрений. Самый энергоэкономный вариант этого сорта на фоне минерального питания N₁₇P₁₇K₁₇ с прибавкой урожая 0, 51 ц/га и наименьшими затратами на единицу прибавки - 41, 0 МДж и фон удобрений N₃₄P₃₄K₃₄ с энергозатратами на единицу прибавки 61, 4 МДж можно использовать в нормальных (базовых) технологиях с урожайностью 5, 7 т/га и энергетическими затратами 14-16 ГДж/га при соотношении элементов питания N₁₇P₁₇K₁₇ и N₃₄P₃₄K₃₄, с коэффициентом энергетической эффективности 6, 2 - 5, 7.

Высокий потенциал использования удобрений обеспечил изучаемый сорт озимого ячменя Романс, где высокая урожайность и лучшее качество зерна позволяют использовать этот сорт в интенсивных технологиях с энергетическими затратами на уровне 15-21 ГДж/га, с урожайностью 6, 5-7, 5 т/га. Изучаемые дозы действующего вещества минеральных удобрений при соотношении элементов питания N₁₇P₁₇K₁₇, N₃₄P₃₄K₃₄, N₅₁P₅₁K₅₁ и N₆₈P₆₈K₆₈ с энергетическими затратами на единицу прибавки урожая 34, 5 - 68, 1 МДж позволяют получить энергии с урожаем в 6, 9 - 5, 5 раза больше, чем затраты энергии на технологию возделывания этого урожая.

Таким образом, энергетический подход к выявлению эффективности минеральных удобрений при технологии возделывания сортов озимого ячменя указывает на то, что на единицу произведённой продукции затрачивается в несколько раз меньше энергии, чем возвращается с урожаем, а данные по изучаемой технологии возделывания озимого ячменя можно считать энергетически эффективными. Наиболее перспективным сортом озимого ячменя по результатам экономического и биоэнергетического анализа можно считать сорт Романс, так как на единицу энергозатрат технологии возделывания получено наибольшее количество энергии урожая, что решает проблему рационального использования энергетических ресурсов в земледелии, особенно с учетом нынешней дороговизны минеральных удобрений.

Литература

1. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники [Текст]. - Ч.1. - М.: Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации, 1998. - С.10-20.

2. Пупонин, А.И. Оценка энергетической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур [Текст]/В.А. Захаренко, Учебно-методическое пособие. - М.: Изд-во МСХА, 1998. - 42 с.

Размещено на Allbest.ru