Содержание к диссертации
Введение
1. CLASS Обзор литератур CLASS ы 7
1.1. Распространение и значение кормовых бобов как средства биологизации сельскохозяйственного производства 7
1.2. Требования кормовых бобов к почвенно -климатическим условиям среды и предшественникам в севооборотах 13
1.3. Азотофиксация и удобрение зернобобовых культур 18
1.4. Формирование оптимальной структуры посевов кормовых бобов 28
1.5. Роль зернобобовых культур в улучшении питательного режима серых лесных почв 33
2. Место, условия, программа и методика проведения исследований 42
2.1. Место проведения исследований 42
2.2. Агрохимические параметры почв опытного участка 42
2.3. Метеорологические условия в период проведения исследований 45
2.4. Программа и методика исследований с кормовыми бобами на стационарном полевом опыте 51
3. Влияние технологий возделывания на урожайность и качество семян кормовых бобов 56
3.1. Структура посевов кормовых бобов при разных технологиях возделывания 56
3.2. Фотосинтетическая деятельность посевов кормовых бобов в зависимости от уровня применения средств химизации 63
3.3. Засоренность посевов кормовых бобов 78
3.4. Структура урожая кормовых бобов в зависимости от уровня использования средств химизации 83
3.5. Урожайность кормовых бобов в условиях биологизации земледелия 86
3.6. Влияние технологий возделывания на качество семян кормовых бобов 89
3.7. Сравнительный биохимический анализ кормовых бобов и других зернобобовых культур 91
3.8. Минеральный состав семян кормовых бобов в связи с технологиями возделывания 95
3.9. Изменения минерального состава почвы в условиях длительного опыта 97
4. Энергетическая, экономическая оценка технологий возделывания кормовых бобов 100
4.1. Энергетическая оценка технологий возделывания кормовых бобов при разных уровнях применения средств химизации 100
4.2. Экономическая эффективность возделывания кормовыхбобов в зависимости от уровня применения средств химизации и различной обработкой почвы 106
Выводы 109
Предложения производству 112
Список используемой литературы 113
Приложения 130
- Требования кормовых бобов к почвенно -климатическим условиям среды и предшественникам в севооборотах
- Программа и методика исследований с кормовыми бобами на стационарном полевом опыте
- Сравнительный биохимический анализ кормовых бобов и других зернобобовых культур
- Энергетическая оценка технологий возделывания кормовых бобов при разных уровнях применения средств химизации
Введение к работе
Анализ состояния сырьевой базы производства кормов в России и вариантов ее развития на перспективу свидетельствует о необходимости расширения посевов и увеличения валовых сборов высокобелкового зерна бобовых культур. Расчеты И. А. Гришина, А. Л. Котляковой (1996) подтверждают, что дефицит 1,4 - 1,6 млн. тонн переваримого протеина и 80 - 90 тыс. тонн лизина в фуражном зерне злаковых культур, составляющем основу концентрированных кормов, может быть восполнен за счет зернобобовых на 25 и 37 % соответственно. В создании устойчивой кормовой базы основной проблемой является устранение дефицита кормового белка. По причине его недостатка в юго-западной части Центрального региона России отмечается перерасход кормов в кормовых единицах на единицу получаемой продукции в 1 кг: молока - в 1,5, мяса говядины и свинины - почти в 2,0 раза в сравнении с нормами. Этот фактор становится ограничивающим в дальнейшем росте продуктивности сельскохозяйственных животных.
Кормовые бобы в этом отношении являются зернобобовой культурой, которая в определенной степени могла бы разрешить проблему дефицита белка как за счет производства высокобелковой массы растений, так и семян для кормовых целей.
Интерес к этой культуре в Брянской области проявлялся еще в 60-е годы прошлого столетия в связи с освоением пропашной системы земледелия и уже тогда получали по 350 - 400 ц/га зеленой массы, но не было скороспелых сортов для производства семян. В настоящее время они имеются и даже могут быть прекрасной парозанимающей культурой для посева озимых зерновых. Кормовые бобы незаслуженно забыты, хотя они обладают целым рядом преимуществ: не полегают, так как имеют прочный стебель, обладают высоким потенциалом продуктивности, бобы при созревании не растрескиваются, могут давать тонну и более сырого протеина с гектара. Обладая повышенной концентрацией белка в семенах, кормовые бобы представляют собой один из главных источников сырья для получения натуральных белковых добавок к зерну ячменя, овса, кукурузы и других фуражных культур с невысоким содержанием белка (Кутузова А. А., Новоселов Ю. К., Гарист А. В., 1984).
Для создания прочной кормовой базы следует выращивать скороспелые сорта универсального зернофуражного типа использования, технология возделывания которых в условиях Брянской области пока не разработана. В связи с отмеченным предложенная для изучения тема несомненно актуальна.
Объектом исследований избран сорт кормовых бобов Мария селекции Московской государственной селекционной станции Всероссийского НИИ кормов имени В. Р. Вильямса.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований - разработка технологии возделывания кормовых бобов в юго - западной части Центрального региона России с разным уровнем применения средств химизации.
В процессе выполнения исследований с учетом биологии кормовых бобов, воздействия их на почву решались следующие задачи:
- определение степени влияния технологий на почвенное плодородие;
- изучение показателей структуры посевов и урожая;
- исследование параметров фотосинтетической деятельности посевов;
- определение засоренности посевов на различных технологиях возделывания;
- определение степени влияния технологий на урожайность семян;
- влияние технологий возделывания на биохимический состав семян;
- энергетическая и экономическая оценка технологий возделывания кормовых бобов.
Научная новизна и практическая значимость работы заключается в том, что впервые в юго-западной части Центрального региона РФ проведены исследования в условиях длительного полевого опыта по разработке вариантов технологий возделывания кормовых бобов на основе системного подхода.
Результаты исследований способствуют оздоровлению экологической обстановки в регионе, так как предлагаются варианты технологий выращивания кормовых бобов с умеренным применением средств химизации и без них, снижению энергозатрат, росту урожайности и оптимизации экономических показателей по этой культуре.
В результате проведенных полевых экспериментов с кормовыми бобами, полученных данных биохимического состава семян и почвы на защиту выносятся следующие основные положения:
1. Основные оптимальные параметры структуры посевов и урожая;
2. Модель фотосинтетической деятельности посевов кормовых бобов;
3. Технологии возделывания кормовых бобов с умеренным применением средств химизации и без их использования;
4. Качественные показатели семян кормовых бобов;
5. Параметры энергетической и экономической эффективности возделывания кормовых бобов.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международных конференциях молодых ученых в Брянской ГСХА (2004).
Публикации результатов исследований. По материалам исследований опубликовано 5 научных работ, в том числе одна из них в изданиях по списку ВАК РФ.
Структура диссертации. Работа изложена на 149 страницах компьютерного текста, включая 31 таблицу и 13 рисунков. Состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений сельскохозяйственному производству, списка используемой литературы включающего 187 источников, в том числе 25 иностранных авторов.
Требования кормовых бобов к почвенно -климатическим условиям среды и предшественникам в севооборотах
Научные разработки в области возделывания зернобобовых культур свидетельствуют о том, что существующие сорта при правильном размещении их по природно-климатическим зонам страны, соблюдении необходимых технологических условий и широком внедрении прогрессивных приемов возделывания и уборки могут давать урожаи в 1,5 - 2 раза выше современного уровня (Бондар Г. В., Лавриненко Г. Т., 1977).
Немаловажным фактором, определяющим урожай кормовых бобов, являются почвенные условия. Под бобы пригодны участки со связной почвой, способной удерживать влагу, с достаточным количествам органического вещества и с глубоким пахотным горизонтом. Застоя воды бобы не любят, подпочва должна быть проницаема для воды. Легкие почвы для бобов непригодны из-за плохой водоудерживающей способности. Хорошо произрастают кормовые бобы на почвах богатых известью (Мартынов С. М., 1953; Елсуков М. П., Тютюрнников А. И., Митрофанов А. С, Шишкин А. И., 1967; Бадина Г. В., 1974). На кислых почвах растут плохо, критической является рН - 4,1, при рН - 6,5 уже необходимо проводить известкование по мнению Г. А. Дебелого, Л. В. Калининой, Л. И. Дупляка (1985).
Неудачный выбор участка - один из распространенных агротехнических просчетов, оказывающих иногда решающее влияние на конечный результат. Лучшим, для этой культуры ровные, очищенные от сорняков, защищенные от суховеев и хорошо освещаемые солнцем участки. Пониженная кислотность и достаточное содержание гумуса в почве (не менее 2,0 - 2,5 %) относятся к числу основных требований к условиям возделывания бобов.
Лучше всего в качестве предшественников кормовым бобам подходят зерновые и пропашные культуры, оставляющие после себя рыхлую и сравнительно чистую от сорняков почву. Конкуренция со стороны сорняков за элементы питания и, в особенности за влагу, как правило, усугубляет негативное воздействие засухи.
Сами же кормовые бобы являются отличными предшественниками. Сочетание их значительной азотофиксирующей способности с преимуществами пропашной культуры обеспечивает получение высоких урожаев последующих культур севооборота, таких как кукурузы, картофеля, сахарной свеклы, зерновых. Результаты Приекульской опытной селекционной станции (Латвия), свидетельствуют о повышении урожая последующих культур после кормовых бобов на 32%.
По данным С. И. Бебина запахивание отавы кормовых бобов соответствуют внесению 20 - 35 кг азота или 0,5 - 1,0 ц аммиачной селитры. В корневых остатках содержится ещё не менее 30 - 40 кг азота на гектар, что повышает ценность этой культуры как предшественника.
Бобы отличаются высоким специфическим потреблением воды особенно при прорастании, в фазах цветения и закладки бобов и резко реагируют на водный стресс (Шпаар Д., Эллмер Ф., Постников А., Таранухо Г. и др 2000). Кормовые бобы влаголюбивое растение. Прорастание бобов происходит медленнее, чем у гороха и фасоли. Это связано с наличием толстой кожуры у семян, медленно пропускающей воду. Необходимое количество влаги составляет, по мнению разных авторов, ПО - 120 % от массы семян (Прянишников Д. Н., 1931; Мартынов С. М., 1953; Еслсуков М. П., Тютюнников А. И., Митрофонова А. С, 1967). По данным Н. И. Калинина (1967), наиболее оптимальной для прорастания семян является наличие в почве 15 мм влаги в слое 0-10 см, при содержании ее менее 5 мм бобы не всходят.
Кормовые бобы при выращивании требуют, в зависимости от почвенных условий, от 600 - 700 мм годичных осадков (Шпаар Д., Эллмер Ф., Постников А., Таранухо Г. и др. 2000).
Растения кормовых бобов требовательны к влаге на протяжении всего периода вегетации от посева и до созревания. Наибольшее количество влаги необходимо в самый критический период - в фазу цветения. По данным нидерландского кооператива «Себеко», полив в эту фазу, при дефиците влаги и повышенной температуре, увеличивает урожай зерна в 1,6 раза (с 42,3 до 69,8 ц/га). При неблагоприятных погодных условиях у бобов увеличивается осыпаемость бутонов, цветков и завязей (Летуновский В. И., 1991).
Относительно высокие требования кормовых бобов к почве. Она должна иметь хороший водный режим, не быть склонной к переувлажнению и к высушиванию. Почва должна быть пригодна к ранней весенней обработке и раннему посеву кормовых бобов. Лучше всего пригодны для выращивания кормовых бобов богатые коллоидами почвы с мощным пахотным горизонтом и хорошим водным режимом, которые своей способностью к накоплению влаги во время вегетации могут обеспечить кормовые бобы влагой. Бобы хорошо растут на богатых известью и гумусом хорошо структурированных суглинках и илистых почвах. Оптимальный показатель рН для их возделывания - 6,5 - 7,0 (Шпаар Д., Эллмер Ф., Постников А., Таранухо Г. и др. 2000).
Кормовые бобы плохо переносят почвенную засуху и на двух, трех недельный перерыв в осадках при высокой температуре воздуха и сильном прогревании почвы, ведущей к ее иссушению, они могут отреагировать сбрасыванием листьев (Вериго С. А., 1963; Иванова О. А., 1966; Калинин Н. И., 1967). Даже в увлажненных районах, из-за своей влаголюбивости, кормовые бобы не всегда дают высокий урожай зерна (Козьмина К. А., 1975).
Многие ученые отмечают, что при слишком большой влажности почвы и воздуха снижается доля оплодотворенности цветков, заболеваемость растений увеличивается, в результате это приводит к снижению урожая зерна и зеленой массы.
Основные причины нестабильности урожаев зерна кормовых бобов -продолжительность вегетационного периода, большая потребность во влаге, которая не всегда удовлетворяет при возделывании культуры, а также неустойчивость к осыпанию (Тошкин А. Г., 2002).
Длина вегетационного периода кормовых бобов на прямую зависит от погодных условий. По данным И. А. Холм (1967), период вегетации в зависимости от сорта и погодных условий колебался в пределах от 98 до 152 дней. В прохладное лето и при избытке влаги вегетационный период может затянуться на 20-30 дней. Порог среднесуточной оптимальной температуры, необходимой для нормального развития кормовых бобов, составляет + 14 С. Бобы растения длинного дня, а на коротком дне цветение и плодоношение их затягивается. При продвижении на север кормовые бобы укорачивают свой вегетационный период.
Продолжительность вегетационного периода резко колеблется в зависимости от условий произрастания. У раннеспелых форм она составляет в среднем 90-105 дней, у среднеспелых - 110 -125 и позднеспелых 130-145 дней (Бондарь Г. В., Лавриненко Г. Т., 1977).
От продолжительности вегетационного периода в значительной степени зависит урожайность зеленой массы бобов. В исследованиях Московского отделения ВИР (1962) период вегетации всех сортов был сильно растянут и у большинства из них дружного (75 %) созревания не было. Влияние погодных условий в фазы цветения, созревания и относительно длинный период генеративного развития - основные причины нестабильности урожаев кормовых бобов. Урожай зерна большинства сортов кормовых бобов находится в прямой зависимости от продолжительности сроков цветения. Опыты Добиша (1978) показывают, что сумма температур в период всходы - начало цветения тесно коррелирует с его продолжительностью. Удлинение этого срока на день соответствует повышению термической константы на 12,1 С (Благовещенская 3. К., 1984). Кормовые бобы предъявляют высокие требования к месту выращивания. Они хорошо растут в местностях с умеренными летними температурами и равномерным распределением осадков, но очень чувствительны к экстремальным условиям температуры и влажности.
Растения кормовых бобов мало требовательны к теплу и холодостойки. Прорастание семян начинается при температуре 3-4 С, при температуре +8 С всходы появляются на 16-17 день после посева, при +20 С через 7 дней. Всходы кормовых бобов могут переносить заморозки до -4-5 С. Оптимальная температура в фазе налива семян + 15 С (Мартынов С. М, 1953; Елсуков С. М., Тютюнников А. И., Митрофанов А. С, Шишкин А. И., 1967).
Требования к температуре выполняются и в более северных и восточных регионах. В регионах с умеренным, прохладным и влажным климатом кормовые бобы являются самой урожайной зернобобовой культурой. Это связано с их относительно продолжительным вегетационным периодом. По сравнению с горохом он длиннее почти на 20 - 30 дней (Шпаар Д., Эллмер Ф., Постников А., Таранухо Г. и др 2000).
Программа и методика исследований с кормовыми бобами на стационарном полевом опыте
Многолетний полевой стационарный опыт заложен на основе системного подхода, так как при проведении исследований в растениеводстве мы имеем дело со сложными динамическими системами: почва -растения - окружающая среда. В этом опыте проводится совершенствование и обоснование путей совершенствования технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе кормовых бобов. Схема опыта представлена в таблице 5.
Исследования проводились с кормовыми бобами сорта Мария. Патентообладатель ГНУ ВНИИ Кормов имени В, Р, Вильямса Московская селекционная станция. Сорт включен в Госреестр по Российской Федерации. Получен с использованием химического мутагенеза. Разновидность equina. Растение средней высоты, полудетерминантного типа развития, универсального направления использования.
У всходов светло-зеленая окраска стебелька и черешка листочков, синевато-зеленая - листовой пластинки и зеленая - пазухи листа. Лист у первого соцветия состоит из 1,5-2,5 пар листочков сине-зеленой окраски. Листочки широкие, средней длины и эллиптической формы. Прилистники средней величины, сине-зеленые, с антоциановым пятном. Стебель зеленый, без антоциановой окраски, высотой 66-76 см в засушливых условиях и 140-150 см при умеренной и высокой обеспеченности влагой. Число междоузлий до первого боба -6-8, общее - 22-28.
Соцветие с 5-Ю цветками. Цветонос зеленый, иногда слабо пигментированный, длинной 15-30 см. Цветки крупные, длинной 31-32 мм. Парус белый с фиолетовой нервацией, крылья белые с крупным мелани-новым пятном, лодочка белая. Чашечка светло-зеленая, со слабой фиолетовой пигментацией, в основании и на зубчиках зеленая.
Бобы прямые, в фазу полной спелости черные, с асимметрично за 52 остренной верхушкой, длинной в среднем 61,5 и шириной 13,8 мм. Среднее их число на растении 22, максимальное - свыше 40. Число семян в бобе: среднее 4, максимальное 5 штук.
Окраска семенной кожуры бежевая, без рисунка, овальной формы, длинной 11,3, шириной 8,7 мм. Масса 1000 семян от 365,2 до 597,4 грамм. Окраска семядолей желтая. Рубчик черный, длиной 4-5 мм, выражен четко. Отличается высокой повышенностью к полеганию и осыпанию семян.
По результатам сортоиспытания, урожайность зерна в среднем составила 31,1 ц/га, сухого вещества - 54,6 ц/га, что выше урожайности стандартного сорта Альфред соответственно на 3,7 и 4,8 ц/га. По содержанию белка в зерне и сухом веществе также превышает стандарт. Вегетационный период от всходов до уборки на зерно 91-104 дня.
По исследуемой культуре сравнивались и объективно оценивались двенадцать технологий с разной насыщенностью средствами химизации и без их применения. Повторность в опыте трехкратная.
Полевые опыты проводились на делянках размером (22 х 10,8 м) 237,6 м2 (учетная площадь 200 м2).
Минеральные удобрения применялись в форме диамофоски соотношением N : Р : К - 10 : 24 : 24.
Норма высева семян на всех вариантах технологий составляла 800 тыс. всхожих семян/га высеянных черезрядным способом посева с междурядьями 30 см. В опытах имела место общепринятая для зоны основная и предпосевная обработка почвы, посев кормовых бобов проводился сеялкой СН-16.
Уборка урожая выполнялась после обработки посевов десикантом реглон-супер 3 л/га, путем прямого комбайнирования «Сампо-500».
В наших исследованиях применительно к культуре кормовых бобов мы изучали следующие вопросы:
1. Агрохимический анализ почвы в опытах проводился по методи кам, принятым в агрохимической службе. Величина рН (КС1) определялась ионометрическим методом (ГОСТ - 24483-84), содержание Р205 и К20 - по Кирсанову (ГОСТ - 26207-84), содержание гумуса - по Тюрину (ГОСТ - 26212-83), сумма поглощенных оснований - по Каппену и Гиль ковицу (ГОСТ -27034-85).
2. Фенологические наблюдения и показатели, характеризующие структуру посевов, определялись по методике ГСУ.
- подсчет густоты стояния растений проводили в фазу всходов кормовых бобов и перед уборкой, определялись также показатели полевой всхожести семян, полноты всходов, выживаемости растений, расчет сохранности растений;
3. Изучение фотосинтетической деятельности посевов:
- определение площади листьев по фазам: всходы, бутонизация, цветение, созревание (молочная спелость);
- определение накопления сырого и сухого вещества по выше указанным фазам. Растительные образцы брали в 4-кратной повторности с площадок 0,25 м2, сухое вещество определяли термостатно-весовым методом (Доспехов Б. А., 1979);
- рассчитывали следующие фитометрические показатели по севов: площадь листьев, чистая продуктивность фотосинтеза, фотосин тетический потенциал, выход семян на 1000 ед. ФПП (Шатилов И. С, Каюмов М. К. 1979; Каюмов М. К. 1989);
- определяли содержание хлорофилла в листьях и соответст вующий потенциал посевов.
4. В период вегетации учет засоренности посевов проводился два раза: в фазу всходов кормовых бобов и перед уборкой урожая. На площадках 0,25 м2 определялся видовой состав и подсчитывалось количество сорняков (Фисюнов А. Б. 1984; Воробьев С. А. 1971). В сорных растениях определяли содержание N, Р2 05, К2 О и вынос их сопоставляли с выносом кормовых бобов.
5. Исследование структуры урожая:
- измерение высоты растений, подсчет количества бобов, семян на одном растении, определение массы семян в одном бобе и растении, массы 1000 семян (по методикам Доспехова Б. А., 1979);
- биологическую урожайность кормовых бобов определяли на постоянных площадках (0,25м ) в 4-кратной повторности;
- уборку урожая проводили прямым комбайнированием комбайном «Сампо-500» поделяночно.
6. Исследование качественных показателей семян:
- посевные качества семян (всхожесть, энергия прорастания, сила роста);
- кормовые достоинства семян кормовых бобов (содержание в семенах протеина, крахмала, макро- и микроэлементов);
- биохимический состав и семян изучался с применением следующих методов: общий азот - фотометрический индофенольный метод (ГОСТ - 13496.4-84), протеин - пересчетом по коэффициенту 6,25, минеральный состав семян определялся во Всероссийском НИИ минерально го сырья имени Н. М Федоровского (аналитический сертификационный испытательный центр) с использованием масс-спектрального и атомно эмиссионного с индуктивно связанной плазмой методами.
Сравнительный биохимический анализ кормовых бобов и других зернобобовых культур
Нами также проведены сравнительные анализы кормовых достоинств зернобобовых культур на образцах, отобранных на Выгоничском сортоиспытательном участке (табл. 22). Кормовые бобы на фоне других распространенных кормовых бобовых культур выглядят неплохо. Они существенно превосходят по питательной ценности семена гороха Мультик: - содержание протеина - на 1,57 %, Сахаров - на 2,87, золы - на 0,42 % в семенах кормовых бобов больше.Однако кормовые бобы по основным показателям существенно уступают узколистному люпину Кристалл - содержание протеина в семенах люпина более чем на 10 % выше, чем в семенах кормовых бобов. Однако, когда мы сравниваем эти две культуры по сбору протеина, то получаем близкие данные за счет более высокой урожайности кормовых бобов.
В наших исследованиях также выполнены лабораторные анализы по содержанию в семенах зернобобовых культур минеральных элементов с применением ультрасовременных инструментальных методов в АСИЦ Всероссийского НИИ минеральных ресурсов имени Н. М. Федоровского (табл. 23).
В науках о питании и кормлении животных минеральные вещества классифицируются на основные (макроэлементы) и микроэлементы. К основным относят те элементы, обязательная суточная доза потребления которых превышает 100 мг. Основными минералами являются: калий, кальций, магний, натрий, сера и фосфор.
Примечание: для сравнения за 100 % принято содержание макроэлементов в зерне яровой пшеницы.
Результаты анализов дают основание считать, что в целом эта биологическая группа культур наиболее богата минералами. В частности, они по содержанию фосфора превышают зерно пшеницы на 13,9-41,8 %, калия - на 116,6-133,3 %, кальция - на 179,3-486,2 %, натрия - на 40-600 % и серы - на 18,2-109,1 %. Наиболее богаты семена кормовых бобов фосфором и калием, однако в них мало магния. Это необходимо учитывать при включении семян данной культуры в состав комбикормов.
Примечание: для сравнения также используется зерно яровой пшеницы.
Аналогичная картина отмечается и по целому ряду микроэлементов. В семенах зернобобовых содержится больше, чем в пшенице молибдена, меди, бора, кобальта и никеля. Семена кормовых бобов богаты медью, бором, кобальтом, литием и никелем. Однако по некоторым из элементов содержание их приближается к величинам ПДК.
. Минеральный состав семян кормовых бобов в связи с технологиями возделывания
Влияние технологий на минеральный состав растений устанавливалось путем сравнения данных по двум вариантам технологий - интенсивной и биологической. Образцы отбирались в 2004 - 2005 гг. и в эти же годы анализировались. Культуры по этим технологиям выращивались более 20 лет.
Энергетическая оценка технологий возделывания кормовых бобов при разных уровнях применения средств химизации
Основная цель сельскохозяйственного производства заключается в обеспечении страны необходимым количеством продукции высокого качества при минимальных затратах средств и труда. Промышленное производство сельскохозяйственных продуктов, интенсификация механизированного труда требуют больших затрат энергетических ресурсов, в то время как удовлетворение потребности в них при хозяйственной самостоятельности субъектов существенно усложняется.
Большая доля в себестоимости производства продукции приходится на энергозатраты - электрическую, тепловую и энергию для привода мобильного транспорта. Расход энергоресурсов в современном сельскохозяйственном производстве зависит от множества изменяющихся факторов и их разнообразного сочетания.
Сельское хозяйство всегда было отраслью народного хозяйства, работающей с положительным балансом энергозатрат но, в последние годы этот баланс имеет критические значения. Так, еще в 1980 году, по данным академика А. А. Никонова, на производство 100 калорий продукции затрачивалось 86 калорий совокупной энергии. Рост энергозатрат в основном связан с возрастающим потреблением на производство продуктов средств химии, обладающих высокой энергоемкостью и малой их отдачей в виде этой продукции вследствие неэффективного их использования.
Разработка оптимальных технологий возделывания кормовых бобов требует всесторонней их оценки, в том числе и по затратам энергии на выполнение отдельных агротехнических приемов, производство сельскохозяй 101 ственной техники, средств химизации, горюче-смазочных материалов и т.д. Новые технологические приемы, используемые в конкретных условиях, требуют объективной оценки их преимуществ или недостатков. Такой оценкой может стать определение энергетической эффективности возделывания кормовых бобов по различным технологиям.
Для оценки используемых технологий в наших исследованиях расчет энергозатрат и выход энергии с урожаем проводили по методике ВАСХНИЛ (Базаров Е. И., 1987) и Волгоградского ГАУ (Коринец В. В., 1986). Для определения эффективности затрат энергии рассчитывался расход ее по статьям: затраты энергии, вложенной трудовыми ресурсами, затраты энергии по всем видам ГСМ, затраты энергии на производство минеральных удобрений, затраты энергии на производство пестицидов, затраты электроэнергии, затраты энергии на производство тракторов, сельхозмашин и автотранспорта, затраты энергии на семена. Пересчет велся по соответствующим энергетическим эквивалентам. В хозяйственной части урожая кормовых бобов (семенах) накопленная энергия определялась путем перемножения количества энергии в 1 кг продукции на урожайность.
При анализе энергетической эффективности, технология рассматривается как комплекс агротехнологических операций и каждая из них по-разному влияет на энергетический коэффициент. Одни технологические операции могут увеличивать энергетическую эффективность, а другие наоборот, уменьшают. Технологические операции можно объединить в звенья технологии выращивания. Энергозатраты на проведение технологических звеньев считаются компонентами структуры энергозатрат в технологии. Для анализа структуры энергозатрат нами выделяются затраты на применение органических удобрений, минеральных удобрений, обработку почвы, семена и посев, механический уход за посевами, химический уход за посевами, уборку и послеуборочную обработку получаемой продукции.
При анализе структуры энергозатрат (таблицы 28, 29; рис. 12, 13.) видно, что наибольшую долю в вариантах с интенсивным выращиванием кормовых бобов занимают затраты на минеральные удобрения и составляют 50,1%, следующей статьей расхода являются семена, на долю которых приходится 28,1%.
Структура затрат энергии по отдельным статьям баланса дает ясное представление о том, что в варианте с интенсивным выращиванием при широком использовании минеральных удобрений затраты энергии на трактора и сельхозмашины - 11,4%, на ГСМ приходится - 9,5%, на пестициды - 0,8%, и самые низкая величина затрат энергии приходится на живой труд -0,03%.
По структуре энергозатрат в варианте с биологической технологией складывается следующие результаты. В ней основные статьи затрат энергии представлены следующим образом: семена - 57,9%, тракторы и сельхозмашин - 21 ,87%, ГСМ - 20,1 %, живой труд - 0,06%.
Структура энергозатрат в технологиях только косвенно позволяет сравнить важность отдельных звеньев технологии. Для более точного сравнения технологий необходимо использовать показатели энергетической эффективности технологий - накопление энергии в урожае, затраты энергии и энергетический коэффициент.
Экспериментальные данные приведенные в таблице 30 свидетельствуют, что наименее энергоемкими являются технологии без применения средств химизации, независимо от способа обработки почвы - 11,1 ГДж/га, что примерно в 1,3 раза ниже, чем при использовании средств химизации. Следовательно, здесь имеются резервы по экономии затрат энергии и, прежде всего, путем частичного или полного исключения из технологий минеральных удобрений.
Самым значительным накопление энергии в урожае было в биологических технологиях, где отмечалась наибольшая урожайность (62,3 - 66,4 ГДж/га) при низких затратах энергии.
Это обусловило получение в этих вариантах технологий более высокого энергетического дохода по сравнению с интенсивными вариантами технологий.
Величина коэффициента энергетической эффективности при переходе от наиболее интенсивной к биологической технологии заметно возрастает 2,8 - 2,9 в интенсивных технологиях до 4,6-5,0 в биологических. Аналогичная тенденция увеличения прослеживается с биологическим коэффициентом (КПД посева).
Энергетическая себестоимость снижается с переходом от технологий с полным применением доз минеральных удобрений до полного их исключения. Так, если на интенсивных вариантах отмечена энергетическая себестоимость 0,41 - 0,43 ГДж/га, то на биологических она составляет 0,27-0,29 ГДж/га.
