Энерго-экономическая оценка новых моделей севооборотов в адаптивно-ландшафтном земледелии Cеверо-Западного региона Российской Федерации

Размещено на http://www.allbest.ru/

6

Энерго-экономическая оценка новых моделей севооборотов в адаптивно-ландшафтном земледелии Северо-Западного региона Российской Федерации

Тиранова Людмила Васильевна,

Тиранов Александр Борисович

ГНУ Новгородский НИПТИСХ Россельхозакадемии,

г. Великий Новгород

В Новгородском НИПТИСХ с 1998 года проводились полевые эксперименты на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой и супесчаной почве.

Для рационального использования почвенного покрова агроценозов, расположенных на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых и супесчаных почвах, и повышения энергетической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур разработали 9 научно обоснованных короткоротационных севооборотов (зернотравяные, льняные и пропашные) для хозяйств различной специализации. В севообороты включались культуры и сорта наиболее адаптированные к природно-климатическим условиям Новгородской области. Изучались технологии возделывания сельскохозяйственных культур, учитывалась экономия топлива, удобрений, гербицидов и других материальных ресурсов. Эффективность использования этих ресурсов определялась путём биоэнергетической оценки технологий возделывания растениеводческой продукции. Плодородие дерново-подзолистой почвы повышалось путем использования традиционного органического удобрения - торфонавозного компоста (ТНК) и альтернативных (биологических) источников органического вещества - сидератов и соломы зерновых культур. Под сельскохозяйственные культуры вносили умеренные дозы минеральных удобрений.

Ввели дополнительно для сравнения севооборот № 0 традиционный, применяемый в большинстве хозяйств Новгородской области до 90-х годов 20 века. Пополнение органического вещества в нем осуществляется за счет внесения ТНК в чистом пару (40 т/га) и под силосные культуры (20 т/га).

Для всесторонней оценки севооборотов осуществлен расчет баланса гумуса почвы с использованием методических указаний ЦИНАО [1] и данных полевых исследований Новгородского НИПТИСХ (таблица 1).

Таблица 1 - Расчет баланса гумуса почвы короткоротационных севооборотов

запахивание соломы

В севооборотах (№ 1-3), расположенных на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве с насыщенностью бобовыми и бобово-злаковыми травами на 20-40 %, при использовании альтернативных источников органического вещества (зеленые удобрения, солома зерновых), баланс гумуса почвы за ротацию составил 1,1-2,6 т/га.

Баланс гумуса почвы в льняных севооборотах № 5-6 равен 0,22 и 2,07 т/га, в севообороте № 4 без заделки соломы зерновых отрицательный и составил -1,28 т/га.

В четырехпольных пропашных севооборотах № 7-9, разработанных для почв легкого гранулометрического состава, положительный баланс гумуса за ротацию обеспечили севообороты: № 7 при внесении под картофель 50 т/га ТНК и заделке второго укоса клевера I г. п., № 9 при использовании клевера I г. п. только на сидерат.

Как показали расчеты, бездефицитный баланс гумуса дерново-подзолистой тяжело- и легкосуглинистой почвы формируется при насыщении севооборотов многолетними бобовыми и бобово-злаковыми культурами на 20-40 % и использовании соломы зерновых и сидератов на удобрение.

Ресурсно-экономическая оценка энерго-экономических показателей короткоротационных севооборотов за ротацию проводилась по методике ВНИИЗ и ЗПЭ [2] и по методическим указаниям НовГУ им. Ярослава Мудрого [3].

Сравнительный анализ энерго-экономических показателей (табл. 2) оптимальных схем короткоротационных севооборотов провели в сравнении с традиционным севооборотом (№ 0).

Таблица 3 - Энерго-экономические показатели короткоротационных севооборотов (за первую ротацию).

^*- условно-чистая прибыль рассчитана в ценах 2006 года.

Сравнительный анализ показал, что в зернотравяном севообороте № 1 с сидеральным паром затраты совокупной антропогенной энергии сократились в 2 раза, энергоёмкость основной продукции снизилась на 0,8 ГДж/т з. ед., увеличился выход основной продукции с гектара на 0,3 т з. ед., переваримого протеина на 0,05 т. Повысился коэффициент энергетической эффективности основной продукции в 1,2 раза, рентабельность возросла в 2,7 раза. Показатель направленности воспроизводства почвенного плодородия составил 0,3 единицы. Условно-чистая прибыль - 2,6 тыс. руб./га.

В севооборотах с занятыми парами клеверным (№ 2) и клеверотимофеечной смесью (№ 3) затраты совокупной энергии сократились в 2,4-2,9 раза, энергоёмкость основной продукции понизилась в 1,5-1,8 раз. Увеличилась продуктивность с гектара основной продукции на 1,0-1,3 т з. ед., переваримого протеина на 0,21-0,25 тонн. Энергетическая эффективность основной продукции и рентабельность возросли в 1,6-1,9 и 3,6-4,6 раз, показатель направленности почвенного плодородия составил 0,34 и 0,65 единиц, условно-чистая прибыль - 3,8 тыс. руб./га и 6,1 тыс. руб./га соответственно.

В льняных короткоротационных севооборотах № 4-5, с насыщенностью бобовыми на 20 %, энерго-экономические показатели практически одинаковые. Исключение составил показатель направленности воспроизводства почвенного плодородия. Заделка соломы (озимой ржи и ячменя) в севообороте № 5 способствовала тому, что энергопотенциал почвы за ротацию не изменился, показатель направленности воспроизводства почвенного плодородия равен нулю. В севообороте № 4, без заделки соломы зерновых, плодородие почвы падает - показатель почвенного плодородия отрицательный и составил -0,26 единиц.

Насыщение севооборота № 6 многолетними бобовыми травами на 40 % и заделка соломы озимой ржи способствовали получению высоких энерго-экономических показателей с гектара за ротацию:

- продуктивность -3,2 т з. ед.;

- энергозатраты на тонну зерновых единиц снизились до 3,5 ГДж;

- энергетическая эффективность - 5,2 единицы;

- показатель направленности воспроизводства почвенного плодородия - 0,56 единицы;

- рентабельность - 33%

- условно-чистая прибыль - 6,6 тыс. руб.

Энерго-экономический анализ технологий возделывания сельскохозяйственных культур показал, что на почвах тяжелого гранулометрического состава рационально возделывать многолетние бобовые и бобово-злаковые травы. Затрата совокупной антропогенной энергии на их возделывание минимальны и составляют - 6-12 ГДж/га, энергоёмкость тонны зерновых единиц очень низкая - 0,6-1,0 ГДж, коэффициент энергетической эффективности тонны зерновых единиц высокий - 12-20 единиц.

Короткоротационные пропашные севообороты № 7-9 изучались в агроценозах на почвах легкого гранулометрического состава. В короткоротационном пропашном четырехпольном севообороте № 7 с внесением под картофель 50 т/га ТНК и заделкой второго укоса клевера лугового I г. п., насыщенность органическими удобрениями (в пересчете на стандартный навоз КРС) составила 15,4 т/га. Затраты совокупной антропогенной энергии в среднем за ротацию высокие - 46 ГДж/га. Выход основной продукции с гектара - 5,7 т з. ед., переваримого протеина 0,6 т, показатель направленности воспроизводства почвенного плодородия - 0,14 единиц, энергетическая эффективность - 5,3 единицы, рентабельность 96 %.

В аналогичных севооборотах № 8-9 в качестве органического вещества использовали зеленую массу и пожнивно-корневые остатки клевера лугового I г. п. Затраты совокупной антропогенной энергии сократились в 1,6 раза.

В севообороте № 8 запахали второй укос клевера лугового I г. п. За ротацию насыщенность органическим веществом (в пересчете на стандартный навоз КРС) составила 5,5 т/га, показатель направленности воспроизводства почвенного плодородия отрицательный - -0,23 единицы. Все остальные показатели равноценны показателям севооборота № 7.

В севообороте № 9 (пар сидеральный) запахали клевер луговой 1 г. п. Насыщенность органическим веществом за ротацию составила 12,5 т/га, баланс гумуса бездефицитный. В сравнении с севооборотом № 7 понизились следующие показатели: выход основной продукции с гектара на 1,8 т з. ед., переваримого протеина на 0,3 т, коэффициент энергетической эффективности на 1,6 единицы. Энергоёмкость основной продукции повысилась на 0,6 ГДж/т з. ед. Условно-чистая прибыль составила 44 тыс. руб./га.

Расчетные данные энерго-экономических показателей технологий возделывания картофеля показали, что энергоёмкость возделывания одной тонны картофеля низкая - 1-1,35 ГДж, рентабельность 130-170 %, условно-чистая прибыль 70-100 тыс. руб./га (в ценах 2006 года).

Для сохранения биоразнообразия в агроландшафтах в условиях Новгородской области для дерново-подзолистой тяжело- и легкосуглинистой почвы рекомендуем для хозяйств различной специализации новые схемы короткоротационных севооборотов:

1. Зернотравяные с занятыми парами клеверным 1 г. п. и клеверотимофеечным 2 г. п. с заделкой соломы зерновых на удобрение. За ротацию продуктивность севооборотов составила 2,3-3,3 т з. ед./га и повысилась по сравнению с традиционным на 15-65 %, условно-чистая прибыль 2,6-6,1 тыс. руб./га.

2. Льняные с занятыми парами многолетних бобовых и бобово-злаковых трав одного и двух лет пользования с использованием соломы зерновых культур в качестве органического удобрения. За ротацию продуктивность севооборотов составила 2,6-3,2 т з. ед./га и повысилась на 30-60 %, условно-чистая прибыль 3,6-6,6 тыс. руб./га.

3. Пропашные, с применением в качестве источников пополнения органического вещества зелёной массы клевера лугового 1 г. п. и пожнивно-корневых остатков. Продуктивность пашни агроценозов составила 5,1 и 3,9 т з. ед./га и повысилась более чем на 15 %, условно-чистая прибыль более 43 тыс. руб./га.

Рекомендуемые севообороты представляют практический интерес для сельхозтоваропроизводителей всех форм собственности Северо-Западного региона РФ.

почвенный агроценоз севооборот сельскохозяйственный

ЛИТЕРАТУРА

1. Методические указания по определению баланса питательных веществ азота, фосфора, калия, гумуса, кальция. М.: Изд-во ЦИНАО, 2000. - 40 с.

2. Методика ресурсно-экологической оценки эффективности земледелия на биоэнергетической основе. Курск: Изд. Центр "Юмэкс", 1999. - 48с.

3. Методика расчета ресурсно-экономической оценки оптимальных севооборотов: Метод. указания. / Сост.: Л.В. Тиранова, А.Б. Тиранов; НовГУ им. Ярослава Мудрого. - Великий Новгород, 2005. - 48 с.

Размещено на Allbest.ru