Снижение энергоемкости сельскохозяйственной продукции на торфяных почвах Западного Полесья Украины

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 631.147.37

Снижение энергоемкости сельскохозяйственной продукции на торфяных почвах Западного Полесья Украины

О.А. Стахив - канд. эконом. наук, доцент

Национальный университет водного хозяйства и природопользования, г. Ровно, Украина

Приводятся результаты научных исследований по изучению эффективности аграрного природопользования на осушенных землях Западного Полесья Украины с использованием энергетического подхода

In the research that is described the author uses the energetic appreciation that takes into account the expenditure of energy connected with the cultivation of agricultural crops on the drained peat lands and accumulated energy in the agricultural production.

Использование осушенных земель для потребностей сельского хозяйства является составной и неотъемлемой частью народнохозяйственного природопользования. Рациональное природопользование на осушенных землях основано на использовании не только земли, но и материально-технических и трудовых ресурсов, повышение эффективности которых требует экономии как живого, так и овеществленного труда. Ведь рациональное аграрное природопользование осушенных земель - одна из важных проблем науки и практики, от успешного решения которой зависит не только уровень материального благосостояния населения, но и обеспечение условий для нормальной здоровой жизни и деятельности человека.

Эффективность использования осушенных земель определяется с помощью экономических (стоимостных) показателей, величина которых колеблется в значительных пределах, и таким образом не дает возможность объективно оценить эффективность использования осушенных земель, особенно за длительный период. Это обусловлено тем, что на экономическую эффективность использования этих земель влияют факторы, которые во многих случаях занижают или завышают эти показатели. Поэтому необходимо применять другие методические подходы к определению эффективности экологически безопасного сельскохозяйственного использования осушенных земель, то есть аграрного природопользования на осушенных землях. Раньше в мировой практике, а позже и в отечественной, для определения эффективности производства использовался энергетический подход, в основе которого лежит энергетический анализ под названием «in put - out put», то есть «входа - выхода» энергии. Впервые энергетический подход к оценке эффективности производства был применен украинским ученым С.А. Подолинским (1880 г.). В дальнейшем ему уделяли много внимания В.И. Вернадский, О.О. Созинов, О.К. Медведовский, В.В. Коринец.

Энергетический анализ предусматривает определение расходов всех видов ресурсов и первичной продукции сельского хозяйства (продукции растениеводства) в энергетических единицах (калориях, джоулях), что позволяет достоверно оценить энергетическую эффективность аграрного природопользования на осушенных землях. На величину этого показателя не влияют другие факторы как внутреннего, так и внешнего влияния, и таким образом можно осуществлять достоверный анализ эффективности использования осушенных земель и предусмотреть мероприятия по повышению эффективности аграрного природопользования, учитывая затраты энергии и полученный энергетический потенциал на осушенных землях. Следует отметить, что отсутствуют научные исследования по энергетической оценке аграрного природопользования на осушенных землях, в частности на торфяных почвах, которые имеют определенные особенности. На энергетическую эффективность влияют не только энергетические затраты, связанные с выращиванием урожая сельскохозяйственных культур (по аналогии на богарных землях), но и энергетические затраты, связанные с функционированием осушительной системы и ее технической эксплуатацией, что в конечном итоге влияет на эффективность аграрного природопользования на торфяных почвах.

На производство сельскохозяйственной продукции используются значительные материально-технические и трудовые ресурсы, величина которых с каждым годом увеличивается. Общим для этих всех видов ресурсов, используемых в аграрном производстве, есть то, что они имеют единую энергетическую основу [1].

Поэтому эффективность использования энергетических ресурсов зависит, в первую очередь, от грунтово-климатических условий производства и носит региональный характер, то есть, в разных грунтово-климатических зонах для поддержания жизнедеятельности растений и получения готовой продукции нужно разное количество энергии. Это обстоятельство необходимо учитывать при решении проблемы аграрного природопользования в разных грунтово-климатических зонах Украины. Единство движения материи во всех ее формах, регулируемое законом сохранения энергии, обусловливает необходимость интегрирования знаний разных областей науки в рамках единственной методологии исследования процессов и явлений, которые происходят в обществе, и его связи с окружающей средой. аграрный природопользование энергетический

На основе общей концепции природопользования должны формироваться отдельные концепции (методы) по отношению к отдельным элементам природопользования. В качестве частичной концепции рассмотрим метод энергетической оценки аграрного природопользования. В своих исследованиях мы исходим из того, что энергия - это общая мера разных форм материи. Предпосылкой указанного метода может служить то положение, что агроэкосистема представляет собой динамический комплекс биологических и абиотических компонентов, связанных между собой циклическими процессами обмена веществ в условиях одностороннего прихода и рассеивания энергии [2].

Сельское хозяйство является уникальной отраслью человеческой деятельности. В нем опосредствованно через труд происходит накопление энергии. Но в последнее время все больше появляется факторов, которые свидетельствуют о том, что сельское хозяйство из энергонакапливающей отрасли все больше превращается в энергопотребляющую, что требует систематического определения величины расходов всех видов энергии[3, 4].

Снижение энергетических затрат представляет собой экономию материально-техни-ческих и трудовых ресурсов на единицу полученной хозяйственно-полезной продукции, что в результате обеспечивает повышение эффективности аграрного природопользования на торфяных почвах.

Научными исследованиями установлено, что энергоемкость продукции зависит от производительности торфяных почв (урожайность сельскохозяйственных культур) и величины энергетических затрат на единицу площади, как показателя антропогенной нагрузки на торфяные почвы. Исходя из этого, для обеспечения энергосбережения в аграрном природопользовании необходимо внедрять комплекс мероприятий по повышению урожайности сельскохозяйственных культур и снижения энергетических затрат на единицу площади. Снижение энергетических затрат создает условия для последующего увеличения производства сельскохозяйственной продукции на торфяных почвах и свидетельствует о рациональном использовании этих ресурсов.

Регулирование водного режима на торфяных почвах обеспечивает создание оптимальных условий увлажнения на этих почвах в соответствии с требованиями сельскохозяйственных культур и поддержанием экологического равновесия. Важным направлением повышения урожайности сельскохозяйственных культур является регуляция водного режима, особенно в засушливые и острозасушливые годы. В эти периоды проводится дополнительное увлажнение торфяных почв, которое обеспечит оптимальные условия увлажнения для роста и развития сельскохозяйственных культур и повышения их урожайности.

По данным исследований [5] прирост урожайности сельскохозяйственных культур на торфяных почвах Западного Полесья Украины характеризуется такими данными:

озимая рожь (зерно) - 1,2…6,3 ц/га;

ячмень (зерно) - 2,2…6,4 ц/га;

картофель (клубень) - 15…30 ц/га;

кормовая свекла (корнеплоды) - 20…45 ц/га;

кукуруза (зеленая масса) - 15…50 ц/га;

многолетние травы (сено) - 2…3 ц/га;

многолетние травы (зеленая масса) - 25…65 ц/га.

Величина прироста урожайности сельскохозяйственных культур зависит от вида торфяных почв (мелкие, средние, глубокие торфяники), обеспеченности года осадками (влажные, средние, засушливые и острозасушливые годы). Нами для исследований взяты средние торфяники (глубина торфа 1,0…1,5 м) и засушливые годы, повторяемость которых для Западного Полесья Украины составляет 0,23.

Дополнительное увлажнение торфяных почв путем шлюзирования каналов проводится при снижении грунтовых вод ниже 1,1…1,2 м поверхности и нуждается в дополнительных затратах материально-технических и трудовых ресурсов, энергетическая оценка которых проведена в табл. 1.

Таблица 1. Расчет энергетических затрат на регуляцию водного режима на 100 га земель

Приведенные данные (табл. 1) показывают, что для осуществления мероприятий по регуляции водного режима на торфяных почвах используется 25,44 Гдж энергетических затрат на 100 га, или 0,25 Гдж/га. В расчете на 1 м3 поданной воды для увлажнения энергетические затраты составляют 0,53 Мдж/м3. Исходя из этих данных, можно определить энергетические затраты на регуляцию водного режима на торфяных почвах при разных нормах увлажнения. При условии, когда вода подается в насосную станцию из водохранилища в структуре энергетических расходов около 80 % (0,23 Гдж/га) составляют затраты, связанные с использованием насосной станции. Лишь 0,02…0,03 Гдж/га составляют прочие энергетические затраты. Таким образом, при условии самоточной подачи воды увлажнение не нуждается в значительных энергетических затратах.

По данным научных исследований и производственной практики, применение дополнительного увлажнения торфяных почв в засушливые и острозасушливые годы обеспечивает прирост урожайности сельскохозяйственных культур. Исходя из прироста урожайности сельскохозяйственных культур за счет регуляции водного режима в засушливые и остро засушливые годы и энергетических затрат на его осуществление, определили энергетическую эффективность этого мероприятия и снижение энергоемкости продукции (табл. 2).

Таблица 2 Снижение энергоемкости сельскохозяйственной продукции на торфяных почвах за счет регуляции водного режима

Данные таблицы 2 показывают, что за счет регуляции водного режима на торфяных почвах обеспечивается повышение урожайности сельскохозяйственных культур в пределах 10…12 %, что требует увеличения энергетических затрат в расчете на единицу площади на 5…7 %. Дополнительные энергетические затраты возникают за счет дополнительных затрат на регуляцию водного режима на торфяных почвах (0,25 Гдж/га) и дополнительных расходов на выращивание прироста урожая сельскохозяйственных культур.

Таким образом, повышение урожайности сельскохозяйственных культур проходит высшими темпами (10…12 %) чем рост энергетических расходов (5…7 процентов), что в конечном итоге приводит к снижению энергоемкости сельскохозяйственной продукции. Снижение энергоемкости продукции составляло от 224,48 до 4,40 Мдж/ц или от 2,2 до 10,3 процентов. Внедрение регуляции водного режима можно рассматривать как техническую основу устойчивого развития мелиорируемого земледелия на торфяных почвах.

С помощью энергетического анализа можна исследовать процесы, имеющие биологическую природу, что позволяет сделать выводы об изменениях и определении потоков энергии в агроэкосистемах, которые могут привести к желаемому хозяйственному эффекту. Энергетический подход мобилизирует на экономию энергетических затрат, на поиск энергосохраняющих технологий, повышение их энергетической эффективности.

Библиографический список

1.Вернадский В.И. Очерки геохимии.- М: Наука,1983.--С.252-256.

2. Одум Ю. Экология.--М.: Мысль,1986.

3.Костыльков И.Г. Эксергия почвы - мера ее плодородия // Земледелие.--1989.--№2.--С.37-43.

4 Янтовский Е.И. Потоки энергии и экссергии.--М.: Наука, 1988.--С.18-19

5.Гордійчук А.С., Рижий А.С. Сівозміни на осушених землях-Львів: Каменяр, 1977.

Размещено на Allbest.ru