Биоэнергетическая эффективность агроприемов возделывания кукурузы на зерно для получения экологически безопасной продукции предприятими Центрально-Черноземной зоны России

УДК 631.58

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ПРОДУКЦИИ ПРЕДПРИЯТИМИ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

А.М. Хлопяников, В.Н. Наумкин, Г.В. Хлопяникова, А.Н. Крюков

Расчеты биоэнергетической эффективности позволяют наиболее эффективно оценить изучаемые агротехнические приемы возделывания кукурузы на зерно и определить возможность сокращения энергетических затрат.

Ключевые слова: кукуруза, биомасса, зерно, продуктивность, урожайность, биоэнергетическая эффективность, предприятия.

Сравнение урожайности зерна кукурузы, полученного с единицы площади, не обеспечивает полного и четкого представления о преимуществе взятых на изучение одних агротехнических приемов возделывания над другими. Поэтому для внедрения в производство новых агроприемов возделывания кукурузы необходимо проводить не только экономическую, но и биоэнергетическую оценку. Так, как применяемые методы оценки производства полевых культур, в том числе и кукурузы по экономическим показателям: производственным затратам, себестоимости, прибыли, имеют существенные колебания и ее всегда объективно оценивают эффективность существующих и новых агроприемов внедряемых в современное производства в сельскохозяйственных предприятиях. [1]

Важным показателем, позволяющим более эффективно определить эффективность взятых на изучение приемов возделывания кукурузы - оценка их по биоэнергетическим показателям, которые являются объективными и не зависят от коньюктуры рынка. Биоэнергетическая оценка наряду с экономической и агротехнической позволяют обосновать потребности в трудо-энергоресурсах, применении эффективных агроприемов и современной высокопроизводительной техники, высокопродуктивных и практичных сортов и гибридов, выявить резервы экономии минеральных удобрений, средств защиты растений, топлива и энергии.

Получение высоких урожаев зерна кукурузы при минимальных производственных затратах, на единицу площади - важнейшая задача современного аграрного производства. Увеличение выхода продукции, повышение ее качества связано с дополнительными вложениями энергии, труда и средств, поэтому при внедрении новых агротехнических приемов возделывания кукурузы выбор наиболее оптимальных, малозатратных вариантов обеспечивает значительный экономический эффект. [2]

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что возделывание кукурузы на зерно с применением повышенной дозы минеральных удобрений N120P120K120 приводит к значительному увеличению производственных затрат. В среднем за три года исследований они составили 27337,2 руб./га по вспашке и 25959,7 руб./га по безотвальному рыхлению или в 2,7 и 2,5 раз превысила контрольный вариант. В сложившихся производственных и экономических условиях основная доля более 68% общих затрат на производство зерна кукурузы приходилась на минеральные удобрения, горюче-смазочные материалы, что и повышало значительный рост затрат. Остальная доля 32% производственных затрат приходилась на приемы обработки почвы и регуляторы роста растений (табл. 1).

Применение минеральных удобрений и их сочетание с регуляторами роста приводило к значительному увеличению урожайности зерна кукурузы и улучшило качество зерна, что способствовало повышению стоимости валовой продукции, как по традиционной вспашке, так и по безотвальному рыхлению. Полученные расчеты показали, что на этих вариантах стоимость валовой продукции превышала темпы увеличения производственных затрат, что в итоге приводило к получению более высокой прибыли. Она составила на контроле 16042,8 руб./га по вспашке и 17342,3 руб./га по безотвальному рыхлению, тогда как на вариантах с применением минеральных удобрений и их сочетании с регуляторами роста растений до 22218,2 и 29020,5 руб./га по вспашке и 24408,3 и 28531,5 руб./га по безотвальному рыхлению.

Наибольшая прибыль 28756,6-29020,5 руб./га получена на вариантах по вспашке и 28100,5 и 28531,5 руб./га по безотвальному рыхлению

Таблица 1

Экономическая эффективность возделывания кукурузы в зависимости от приемов основной обра_ботки почвы, минеральных удобрений и регуляторов роста (2006-2012 гг.)_

Регу Вспашка 25-27 см Безотвальная обработка 25-27 см

Доза удоб Рений гуля лято торы роста рас-тений урожай-ност ь зерна т/га сто имо сть про дук ции с 1 га руб. произ-вод-ствен-ные затраты на 1 га руб. пр иб ыл ь на 1 га руб себе-стоимость 1 т зерна руб. рента-табель- ность % урожай-ност ь зерна т/га сто имо сть про дук ции с 1 га руб. произ-вод-ствен-ные затраты на 1 га руб. пр иб ыл ь на 1 га руб себе-стоимость 1 т зерна руб. рента-табель- ность %

кон-трол ь 4,48 268 80,0 10837,2 160 42, 8 2419, 0 148,0 4,47 268 02,0 9459,7 173 42, 3 2117, 7 183,3

Кон трол ь (без Аг-ро-стим У 4,69 281 21,0 10937,2 171 83, 8 2333, 6 157,1 4,68 281 05,7 9559,7 185 46, 0 2040, 8 194,0

удоб Рений) Гу- мат К 4,74 284 46,0 11287,2 171 58, 8 2380, 8 152,0 4,73 283 91,3 9909,7 184 81, 6 2094, 2 186,5

Био- сил 4,77 286 33,9 10937,2 176 96, 7 2291, 8 161,8 4,76 285 71,6 9559,7 190 11, 9 2007, 5 198,9

кон-трол ь 6,38 383 06,0 16087,2 222 18, 8 2519, 8 138,1 6,52 391 18,0 14709,7 244 08, 3 2256, 2 165,9

^сР 60К60 Аг-р°- стим У 6,73 403 96,6 16097,2 242 99, 3 2390, 9 151,0 6,88 412 54,8 14719,7 265 35, 1 2140, 8 180,3

Гу- мат К 6,94 416 44,1 16132,2 255 11, 8 2324, 3 158,1 7,10 426 03,5 14754,7 278 48, 8 2078, 0 188,7

Био-сил 6,99 419 26,5 16097,2 258 29, 3 2303, 6 160,5 7,13 428 01,1 14719,7 280 81, 3 2063, 5 190,8

кон-трол ь 7,64 458 38,0 21712,2 241 25, 8 2842, 0 111,1 7,39 443 14,0 20334,7 239 79, 3 2753, 3 117,9

N9сP 90К90 Аг-р°- стим У 8,06 483 84,5 21722,2 266 62, 3 2693, 7 122,7 7,79 467 42,8 20344,7 263 98, 1 2611, 5 129,8

Гу- мат К 8,42 505 13,9 21757,2 287 56, 6 2584, 3 132,2 8,08 484 80,2 20379,7 281 00, 5 2522, 2 137,9

Био-сил 8,46 507 42,7 21722,2 290 20, 5 2568, 5 133,6 8,15 488 76,2 20344,7 285 31, 5 2497, 5 140,2

кон-трол ь 7,67 459 98,0 27337,2 186 60, 8 3565, 9 68,3 7,64 458 20,0 25959,7 198 60, 3 3399, 4 76,5

N¡20 Р120 К120 Аг-р°- стим У 8,12 487 13,8 27347,2 213 66, 5 3368, 3 78,1 8,08 484 67,6 25969,7 224 97, 9 3214, 9 86,6

Гу- мат К 8,49 509 55,4 27382,2 235 73, 2 3224, 3 86,1 8,45 506 87,4 26004,7 246 82, 7 3078, 2 94,9

Био-сил 8,57 514 27,8 27347,2 240 80, 3190, 6 88,1 8,51 510 70,1 25969,7 251 00, 3051, 1 96,7

5

4

получена на вариантах с внесением минеральных удобрений ^0Р90К90 и регуляторов роста Гумата К и Биосила. На вариантах с применением минеральных удобрений в дозе ^20Р120К120 и регуляторов роста Гумат К и Биосил урожайность зерна 8,12-8,57 т/га оставалась на том же уровне, но значительно увеличивались затраты на производство единицы продукции и себестоимость, что в итоге приводило к снижению полученной прибыли и особенно рентабельности производства которая составила 137,5-150,7% по вспашке и 148,8-162,2% по безотвальному рыхлению, что в 1,4 и 1,3 раза ниже, чем с применением минеральных удобрений в дозе ^0Р90К90 и регуляторов роста растений.

Таким образом в результате проведенного экономического анализа результатов полевых опытов можно констатировать, что замена вспашки безотвальным рыхлением почвы, несколько снижало производственные затраты но существенно не приводила к снижению урожайности и качества зерна кукурузы, показаниям стоимости и прибыли валовой продукции.

Высокие дозы минеральных удобрений ^20РшК120 приводили к снижению этих показателей на обоих приемах основной обработки почвы. Самая высокая прибыль на 1 рубль затрат получена на вариантах с внесением минеральных удобрений ^0Р90К90 в чистом виде и их совместном применении с регуляторами роста растений Гуматом К и Биосилом, как по вспашке так и по безотвальному рыхлению.

В развитии современного растениеводства ЦЧР в условиях дефицита финансовых и материальных ресурсов предстоит решать важнейшие проблемы повышение урожайности и качества продукции, снижение затрат на ее производство, экономии расходных материалов, а также обеспечение восстановления и сохранения почвенного плодородия, и окружающей природной среды.

Важная роль в решении этих проблем отводится совершенствованию всех необходимых технологических процессов в направлении ресурсосбережения. При этом основная ориентация должна быть направлена на эфективное применение и минеральных удобрений и средств защиты растений, что способствует снижению энергозатрат на продукцию, стабилизации экологической среды.

Энергетические затраты на производство продукции являются наиболее объективным биоэнергетическим показателем агротехнологических приемов и агротехнологий в целом. Знание его структуры позволяет находить пути снижения затрат ресурсов, в том числе и на производство удобрений, их транспортировку, создание машин и оборудования для внесения их в почву и ее обработку, поэтому важно разработать энергосберегающие агротехнические приемы, при которых меньше затрачивается энергии на производство продукции. Все это требует объективной оценки биоэнергетической эффективности агроприемов в агротехнологиях возделывания кукурузы на зерно.

Поэтому с целью изучения сравнительной биоэнергетической эффективности применения минеральных удобрений и регуляторов роста растений, на различных приемах основной обработки почвы при возделывании кукурузы на зерно нами проведен анализ энергетической оценки их применения. Расчет энергозатрат и выход энергии с урожаем проводили по методике Волгоградского СХИ [3].

Известно, что на производство продукции расходуется не только энергия солнечной радиации, потребляемая растениями в процессе фотосинтеза, но и антропогенная энергия, затраченная на возделывание кукурузы, включая совокупные энергозатраты на выращивание урожая и его уборку. Сопоставление перечисленных показателей дает возможность судить об энергетических затратах на единицу получаемой продукции.

Наши расчеты показали, что изучаемые дозы удобрений в сочетании с регуляторами роста растений при разных приемах основной обработки почвы под кукурузу существенно различались по энергетической ценности урожая зерна и затратам энергетических ресурсов на его производство.

Наиболее высокая ценность урожая зерна кукурузы по обменной энергии получена на вариантах полевого опыта включающих внесение удобрений с нормами Р90 К90 и ^20Р120К120 в сочетании с регуляторами роста на обоих фонах основной обработки почвы, которая составила по вспашке 112,7-118,3 ГДж/га и 113,5-119,8 ГДж/га, 108,9-113,9 ГДж/га и по безотвальному рыхлению 113,0-119,0 ГДж/га

Накопленная в урожае зерна кукуруза энергия существенно снижалась на обоих приемах основной обработки почвы при уменьшении дозы внесения минеральных удобрений до ^0Р60К60 и составила на контрольном варианте по вспашке 89,2 ГДж/га, безотвальной обработке 91,1

ГДж/га. Еще ниже она была на контрольных вариантах без внесения минеральных удобрений и регуляторов роста по вспашке 62,6 ГДж/га и по безотвальному рыхлению 62,3 ГДж/га.

Полученные данные по затратам энергии на производство зерна кукурузы свидетельствует о том, что за счет внесения минеральных удобрений и регуляторов роста, увеличение количества операций возрастали и затраты энергии по вспашке до 35,4-44,1 ГДж/га и по безотвальной обработке 34,0-42,7 ГДж/га.

Наименее энергоемкими были варианты без внесения минеральных удобрений (контрольные варианты) - по вспашке 21,5 ГДж/га и по безотвальной обработке 20,9 ГДж/га.

Оценивая эффективность вариантов, возделывания кукурузы на зерно по энергетическим коэффициентам следует отметить, что они наиболее высокими были на вариантах с внесением ^0Р90К90 в сочетании с регуляторами роста и составили по вспашке 2,83-2,96 и по безотвальному рыхлению 2,84-2,97.

Внесение минеральных удобрений в дозах ^гоРшКш и ^0Р90К90 и без регуляторов роста снижало энергетический коэффициент по вспашке до 2,45 и 2,70 и по безотвальному рыхлению до 2,52 и 2,70

Таблица2

Биоэнергетическая эффективность применения минеральных удобрений и регуляторов роста расте-

ний при разных приемах основной обработки почвы ,

Вспашка 25-27 см Безотвальная обработка 25-27 см

Доза удобрений Регуляторы роста растений Урожай-ность зерна, т/га Полу лучено энер гии с ур°- жа-ем, ГДж/ га Затрачено энергии на произ-вод-ство урожая, ГДж/га "Не тто" энер гия, ГД ж/га Биоэнер-гетиче-ский ко-эффици-ент Урожай-ность зерна т/га Полу лучено энер гии с уро- жа-ем, ГДж/ га Затрачено энергии на произ-вод-ство урожая, ГДж/га "Не тто" энер гия, ГД ж/га Биоэнер-гетиче-ский ко-эффици-ент

контроль 4,48 62,6 21,5 41,1 2,91 4,47 62,3 20,9 41,4 2,98

Контроль (без удоб- Агро-ро- стим У 4,69 65,5 21,7 43,9 3,02 4,68 65,4 21,1 44,3 3,09

рений) Гумат К 4,74 66,3 22,0 44,3 3,01 4,73 66,0 21,4 44,6 3,08

Био-сил 4,77 66,7 21,6 45,1 3,09 4,76 66,5 21,0 45,5 3,17

контроль 6,38 89,2 35,4 53,8 2,52 6,52 91,1 34,0 57,1 2,68

НюР60 К60 Агро-ро- стим У 6,73 94,1 35,6 58,5 2,64 6,88 96,2 34,2 62,0 2,81

Гумат К 6,94 97,0 35,9 61,1 2,07 7,10 99,3 34,5 64,8 2,88

Био-сил 6,99 97,7 35,5 62,2 2,75 7,13 99,7 34,1 65,6 2,92

контроль 7,64 106,8 39,6 67,2 2,70 7,39 103,3 38,2 65,1 2,70

N90^0 К90 Агро-ро- стим У 8,06 112,7 39,8 72,9 2,83 7,79 108,9 38,4 70,5 2,84

Гумат К 8,42 117,7 40,0 77,7 2,94 8,08 113,0 38,7 74,3 2,92

Био-сил 8,46 118,3 39,7 78,6 2,96 8,15 113,9 38,3 75,6 2,97

N120^ кон- 7,67 107,2 43,7 63,5 2,45 7,64 108,8 42,3 64,5 2,52

20K120 троль

Агро-р°- стим У 8,12 113,5 43,9 69,6 2,59 8,08 113,0 42,5 70,5 2,66

Гумат К 8,49 118,7 44,1 74,6 2,69 8,45 118,1 42,7 75,4 2,76

Био-сил 8,57 119,8 43,8 76,0 2,74 8,51 119,0 42,4 76,6 2,81

Высокий биоэнергетический коэффициент обеспечивали варианты опыта без внесения минеральных удобрений с использование регуляторов роста 3,01-3,09 единиц.

В структуре затрат в технологиях с внесением минеральных удобрений и регуляторов роста наибольшую долю занимали минеральные удобрения, топливо, машины и оборудования, а наименьшую регуляторы роста, живой труд и семена. В технологиях без внесения минеральных удобрений наибольшую долю занимали топливо, машины и оборудования, а наименьшую регуляторы роста, живой труд и семена.

Таким образом, по биоэнергетической эффективности в наших опытах выделились варианты с внесением минеральных удобрений в дозе N90P90K90 совместно с опрыскиванием растений Гуматом К и Биосилом. Они позволили получить чистую энергетическую прибыль по вспашке в размере 77,7 и 78,6 ГДж/га и по безотвальной обработке 74,3 и 75,6 ГДж/га при довольно высоких биоэнергетических коэффициентах 2,94-2,96 и 2,92-2,97. При этом на единицу затраченной энергии по вспашке 40,0 и 39,7 ГДж/га и по безотвальной обработке 38,7 и 38,3 ГДж/га производится наибольшее количество энергии в урожае 117,7 и 118,3 ГДж/га и 113,0 и 113,9 ГДж/га соответственно.

Расчеты биоэнергетической эффективности, так же позволяют наиболее эффективно оценить изучаемые агротехнические приемы возделывания кукурузы на зерно и определить возможность сокращения энергетических затрат. Энерго и ресурсосберегающие приемы возделывания кукурузы на зерно могут быть разработаны на основе экономии горючего, минеральных удобрений, снижение расходов на обработку почвы и в борьбе с сорными растениями.

The calculations ofbioenergetic efficiency allow to evaluate the examinedagronomic practicesof cultivating maize

into grain more useful and to define a possibility of cutting energetic expenses.

The key words: maize, biomass, grain, productivity, crop yield, bioenergetic efficiency, enterprise.

Список литературы

1. Наумкин В.Н. Направление биологизации земледелия в Центральном регионе / В.Н. Наумкин, А.М. Хлопяников, А.В. Наумкин // Земледелие. 2010. № 4. С. 5-7.

2. Эколого-биологичексие аспекты адаптивности ресурсосберегающих технологий возделывания полевых культур в условиях /ЦЧР В.Н. Наумкин, В.А. Стебаков ,А.М. Хлопяников, А.В. Наумкин // Вестник Курской сельскохозяйственной академии. 2011.№4. С. 42-43.

3. Коринец В.В., Козловцев А.Ф. Энергетическая эффктивность возделывания сельскохозяйственных культур. Волгоград:ВСХИ. 1985-32 с.

Об авторах

Хлопяников А.М. - доктор сельско-хозяйственных наук, профессор Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, khlopyanikov@mail.ru

Наумкин В.Н.- доктор сельско-хозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА им. В.Я. Горина», info@bsaa.edu.ru

Хлопяникова Г.В. - кандидат экономических наук, доцент кафедры таможенного дела и маркетинга Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, khlopyanikovа@mail .ru

А.Н. Крюков - ассистент, ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА им. В.Я. Горина», in-fo@bsaa.edu.ru

Annotation

A.M. Khlopyanikov, V.N. Naumkin, G.V. Khlopyanikova, A.N.Krukov

Bioenergetic efficiency of agronomic practicesof cultivating maize into grain for getting ecolog-

ically pure production by the enteprises of the Russian central-chernozemic zone.

A.M. Khlopyanikov - Doctor of Agricultural Sciences, Bryansk State University named after academician I.G. Petrovskiy.

V.N. Naymrin- Doctor of Agricultural Sciences. Belgorod State Agricultural Academy named after V.Y. Gorin

G.V. Khlopyanikova - Candidate of Economic Sciences, Bryansk State University named after academician I.G. Petrovskiy

A.N. Krukov, assistent, Belgorod State Agricultural Academy named after V.Y. Gorin