Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Харченко Оксана Владимировна

Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области
<
Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Харченко Оксана Владимировна. Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.09 / Харченко Оксана Владимировна; [Место защиты: Волгогр. гос. с.-х. акад.]. - Волгоград, 2008. - 230 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-6/165

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературы 8

1.1. Физико-химические методы регулирования всхожести семян, роста и развития сельскохозяйственных культур 8

1.2. Развитие представлений об электрохимической активации 14

1.2.1. Электрохимическая активация воды и водных растворов 14

1.2.2. Сведения о сущности, механизме и теоретических представлениях электрохимической активации воды 23

1.2.3. Использование электрохимически активированной воды в сельском хозяйстве 34

2. Материалы и методика исследований 48

2.1. Методика выполнения исследований 48

2.2. Условия проведения полевых опытов 53

3. Результаты исследований 70

3.1 Изучение параметров электрохимической активации воды Влияние ее на показатели предпосевной обработки семян 70

3.1.1. Изучение параметров процесса электрохимической активации воды , 74

3.1.2. Влияние электрохимически активированной воды на на показатели энергии прорастания и всхожести семян и морфологические показатели сельскохозяйственных культур в лабораторных опытах 77

3.2. Влияние электрохимически активированной воды на рост и развитие ярового ячменя 84

3.2.1. Полнота всходов и выживаемость растений ячменя к уборке 84

3.2.2. Влажность почвы 88

3.2.3. Вегетационный период 96

3.2.4. Высота растений 101

3.2.5. Засоренность посевов 107

3.2.6. Коэффициент суммарного водопотребления 110

3.3. Особенности фотосинтетической деятельности растений в посевах ярового ячменя при использовании электрохимически активированной воды 113

3.3.1. Формирование листовой поверхности 113

3.3.2. Фотосинтетический потенциал посевов 120

3.3.3. Нарастание абсолютно сухой биомассы 123

3.3.4. Чистая продуктивность фотосинтеза 128

3.4. Структура урожая. Урожайность и качество зерна ярового ячменя при использовании электрохимически активированной воды 134

3.4.1. Структура урожая 134

3.4.2. Урожайность 137

3.4.3. Качество зерна ярового ячменя 138

3.5. Агроэнергетическая и экономическая эффективность возделывания ярового ячменя 143

3.5.1. Агроэнергетическая оценка возделывания ярового ячменя 144

3.5.2. Экономическая эффективность 147

Выводы 149

Предложения производству 152

Список литературы 176

Введение к работе

Актуальность проблемы. В настоящее время важнейшей проблемой земледелия является повышение урожайности сельскохозяйственных культур. В связи с этим закономерен переход на интенсивные и экологически чистые технологии. В последние десятилетия уделяется значительное внимание методам интенсификации возделывания сельскохозяйственных культур. Использование различных физических и химических методов воздействия создает благоприятные условия для прорастания семян, повышение их всхожести. К примеру, установлены факты о воздействии света на всхожесть семян, открывающие возможность для более глубокого изучения механизма действия этого фактора на прорастание семян и переход проростков на автотрофный тип питания.

Техмпературные воздействия оказались мощным фактором, влияющим на всхожесть семян. Метод стратификации стал неотъемлемым приемом предпосевной подготовки семян многих сельскохозяйственных культур.

К сожалению, физиологическая сущность воздействия температур на семена до конца не выяснена.

Большое внимание исследователями уделялось изучению ответной реакции семян на воздействие ионизирующих излучений, ультрафиолетовых лучей, ультразвука, и других источников энергии. Полученные данные указывают на возможность улучшения всхожести семян и повышения продуктивности растений при помощи этих факторов воздействия. Однако до сих пор предпосевная обработка семян ультрафиолетовыми лучами, электрическим полем переменного тока и ультразвуком не нашла широкого практического использования либо в связи с незначительным эффектом, либо из-за сложности выполнения такой обработки.

Нередко обогащение семян теми или иными веществами повышает их полевую всхожесть, способствует усилению жизнедеятельности молодых растений. Следует отметить, что, вероятно, ни в одной области предпосевного

5 воздействия на семена не встречалось столько противоречий разных авторов, как при обработке семян макро- и микроудобрениями. Получены ценные данные, объясняющие причины разной отзывчивости семян на указанные воздействия и способствующие более глубокому познанию физиологии семян, что расширило сферу практического использования предпосевной обработки семян удобрениями.

Предпосевная обработка семян химическими соединениями не только стимулирует прорастание семян, но и ускоряет рост и развитие растений, повышает их продуктивность.

При изучении тех или иных воздействий на семена, рассматривались изменения в обмене углеводов, жиров, соединений азота и фосфора, активности пероксидазы, каталазы, и других ферментов. Хотя эти данные и говорят о направленности обмена веществ, но они не вскрывают сущность явления, так как обмен аминокислот, Сахаров, азотистых и других соединений зависит от состояния нуклеиновых кислот, белков и других макромолекул в семенах.

Однако, нужны новые, более совершенные способы обработки.

Обработка семян активированной водой и водными растворами заслуживает особого внимания.

Продукты, образующиеся после электрохимической стимуляции воды и водных растворов (анолит и католит) могут найти применение при замачивании семян сельскохозяйственных растений в активированной воде, что приводит к ускорению их роста и развития, особенно семян старых, потерявших всхожесть; полив растений такой водой ускоряет их рост, сокращает период вегетации, повышает устойчивость к неблагоприятным природным факторам; культивация микроводорослей в активированной воде повышает продуктивность культуры, снижает расход химических реагентов и добавок при приготовлении питательных растворов и т.д.

Исследованиями процессов предпосевной обработки семян, роста и развития растений с использованием электрохимически активированной воды занимался ряд ученых (А.В. Филоненко, 1997, В.И. Пындак и др., 2005).

Однако, результаты указанной обработки в ряде случаев резко отличаются у различных исследователей, особенно в разных географических и климатических зонах. Кроме того, нередко не указаны конкретные условия получения электрохимически активированной воды и растворов, качество исходного сырья и условий применения.

В связи с этим актуально изучение влияния условий электролиза на показатели качества католита и анолита - фракций электрохимически активированной воды и их использование для повышения эффективности возделывания сельскохозяйственных культур.

Целью исследований является изучение влияния электрохимически активированной воды на посевные качества семян и продуктивность ярового ячменя на светло- каштановых почвах Волгоградской области.

В связи с этим решались следующие задачи:

изучить параметры электролиза на качество электроактивированной воды и выбор оптимальных условий;

определить влияние фракций электрохимически активированной воды на показатели энергии прорастания и всхожести предпосевной обработки семян зерновых и бобовых культур;

- провести выбор более эффективной фракции электрохимически
активированной воды;

- оценить влияние анолита на рост и развитие ярового ячменя в полевых
опытах;

- определить агроэнергетическую и экономическую эффективность
возделывания ярового ячменя при использовании анолита.

Научная новизна работы. Показана более высокая эффективность использования анолита при предпосевной обработке семян зерновых и бобовых культур по всхожести, по росту и развитию, урожайности при возделывании ярового ячменя.

Впервые определены оптимальные условия получения фракций электроактивированной воды на основе электролиза водопроводной воды в проточном диафрагменном электролизере - активаторе.

Практическая значимость работы. Разработана технология получения и использования фракций электрохимически активированной воды для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур, что позволяет повысить энергию прорастания и всхожесть семян.

На основе использования анолита для предпосевной обработки семян ярового ячменя урожайность зерна возрастает на 0,38...0,56 т/га, повышается питательность зерна за счет повышения содержания протеина и жира.

Значимость работы подтверждена тремя патентами по способам электроактивации и предпосевной обработке семян зерновых и бобовых культур.

Положения диссертации, выносимые на защиту:

использование фракций электрохимически активированной воды при предпосевной обработке семян зерновых и бобовых культур;

оценка влияния анолита на рост, развитие ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области;

- экономическая и агроэнергетичекая целесообразность использования анолита
для совершенствования технологии возделывания ярового ячменя.

. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на Всероссийской научно-практической конференции «Производство пищевых продуктов в соответствии с требованиями концепции здорового питания и др. вопросы; ( ГУ ВНИТИММС и ПГТЖ), г. Волгоград, 2004 г. (два доклада); на научно - практической конференции по экологии Волгоградском отделении Российской экологической академии, г. Волгоград, 2004 г.; на XII Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (ВГСХА, 2007 г.); в годовом отчете 2007 г. ГУ ВНИТИММС и ППЖ РАСХН.

8 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Сведения о сущности, механизме и теоретических представлениях электрохимической активации воды

Вода — простейшее устойчивое соединение водорода с кислородом. При обычных условиях чистая вода - жидкость без цвета, запаха, вкуса.

Три ядра в молекуле воды образуют равнобедренный треугольник с двумя протонами в основании и кислородом в вершине. Из имеющихся десяти электронов (пять пар), одна пара электронов (внутренних) расположена вблизи ядра кислорода, а из остальных четырех пар электронов (внешних) - по одной паре обобществлено между каждым из протонов и ядром кислорода, тогда как две пары остаются не поделенными и направлены в противоположные от протонов вершины тетраэдра. Таким образом, в молекулах воды имеются четыре полюса зарядов - в вершинах тетраэдра, два отрицательных и два положительных. Дипольный момент 1,86 Д. По ряду физических свойств в воде обнаружены некоторые аномалии. Так, летучее соединение водорода с элементами подгруппы кислорода возрастает по мере перехода от тяжелых элементов к легким, тогда как у воды летучесть не наибольшая, а наименьшая по сравнению с гидридами других членов ряда Те - Se - S, что объясняется наличием в жидкой воде структур с водородными связями.

Теплота образования Н2 + х/г 02 = Н20 для жидкой воды составляет -68,3174 ккал/моль. Степень диссоциации при 1 атм. - 0,034. Электролитическая диссоциация жидкой воды идет по уравнению: Н20 = К1" + ОН . Ионное произведение воды: Кр = [НҐ] + [ОН"] = 10 14, при 22 С.

Вода является весьма реакционно-способным соединением, что объясняется наличием в ее молекуле двух не поделенных пар электронов. Вода окисляется атмосферным кислородом: Н20 + О = Н202 . Показателем чистоты служит ее электропроводность. Удельная электропроводность 5-Ю"8 ом -см"1 наиболее чистая. Для лабораторных целей приготавливают дистилированную воду с удельной электропроводностью 10"6 ом см"1 (И.Л. Кнунянц, 1965).

Электролиз водных растворов

Из основ прикладной электрохимии (А.Л. Ротинян, 1974) известно, что в промышленности получение водорода и кислорода производят электролизом кислот и щелочей. На катоде в щелочных растворах выделение водорода происходит по уравнению основной реакции: 2Н20+2е" - Н2 + 2 ОН" (97-98 % с учетом утечек тока). Побочная реакция - восстановление растворенного кислорода: 02+ 2 Н20+4е - 4 ОН".

Основная анодная реакция: 40Н -4е"- 02+2Н20. Побочная реакция, обусловленная побочным окислением растворенного в электролите водорода, практически не отражается на выходе по току кислорода, который близок к 100%.

Применяют 16...18 % раствора гидроксида натрия, 25...29 % раствора гидроксида калия с добавлением бихромата калия из расчета 2 г/л, как пассиватора коррозии.

При конструировании электролизеров, создают условия, обеспечивающие величину газонаполнения не более 15-20 %. Величина коэффициента повышения сопротивления 1,2...1,3, при 30 % газонаполнении, он равен 1,8. Смесь Н2 и 02 взрывоопасна, если в кислороде содержится более 5 % водорода или в водороде - более 5,7 % кислорода. Суммарно реакция на катоде и аноде: 2Н20+2е" - Н2+20Н" 20Н"-2е" Н20+1/202 Н2О Н2+1/202 Теоретически на 1 м3 водорода и 0,5 м3 кислорода требуется 804 г воды, на практике расход воды достигает 900... 1000 г на 1 м водорода. На основании практических данных, расход КОН составляет 2...3 г, а NaOH - 1,3...1,8 на 1 нм3 водорода. / Изменение свободной энергии реакции образования воды из газообразных водорода и кислорода в стандартных условиях (25 С, и Р 1 атм.) Изменение свободной энергии реакции из газообразных водорода и кислорода в стандартных условях (25 С и Р 1 атм.) равно AG 056690 кал/г-мол. Следовательно в этих условиях напряжение разложения воды будет: ,=-- Я— = 1.23В. 0 2-23060 Равновесные потенциалы водородного и кислородного электродов в соответствии с формулой Нернста выражаются следующим образом: для водородного электрода: о 2,ЗДГ, D 2,ШТ. 2,3RT. Для кислородного электрода: о 2,ЗД7\ _ 2,ЗД7\ 2,ЗЛ7\ ЫРг +— Ы иа — 4F 2 2F 2 F 0/ Рог = Рог -——lgPo2 + -—lgaHi0 —lgeOT. Следовательно, э.д.с. кислородно-водородной цепи при 80 С будет: Е = Рог - Р„г = U8 + 0,0351gppWj -0,0351gaH2O. Если концентрация КОН в электролите составляет 30 % (активность воды в этом растворе около 0,6) и давление газов в электролизере, например, 10 атм. (при 80 С), то Е = 1,18 + 0,035 lg 103 2-0,035 lg 0,6 = 1,18 + 0,05 + 0,01 = 1,24Б.

Изучение параметров процесса электрохимической активации воды

В сосуд для исходной воды заливают водопроводную воду, насадку шланга, подающего воду в реактор, соединяют с краном водопроводной сети и постепенно его открывают, выходные шланги опускают в сосуды для католита и анолита. Включают источник постоянного тока и замеряют ток (0,5...0,6 А) и скорость протока католита и анолита (от 3 до 10 л/ч).

Вода с помощью водоструйного насоса подается из сосуда исходной воды, разделяется на два потока и поступает снизу вверх в реакторе соответственно в катодное и анодное пространства; вверху выходит католит и анолит, которые собирают в отдельные сосуды. Скорость протока регулируют краном водопроводной воды и зажимом подачи воды в катодную камеру, замеряют с помощью мерных цилиндров. Фиксируют параметры процесса: силу тока, температуру, скорость протока.

Исходную воду, католит и анолит анализируют по основным показателям качества, в том числе реакцию среды — рН, с помощью рН-метра, содержание неорганических электропроводящих веществ (мг/л = частей на миллион) суммарно - с помощью TDS-метра Швейцарской фирмы «Zepter» (кондуктометра); суммарное содержание оксидантов в анолите -йодометрическим методом. 3.1.1. Изучение параметров процесса электрохимической активации воды

Проведен цикл экспериментов по изучению влияния параметров электролиза на качество воды.

Показатели качества воды представлены в таблице 6. Результаты электрохимической активации воды представлены в таблице 7.

По данным таблицы 6 видно, что по содержанию компонентов водопроводная вода соответствует требованиям СанПиН. Основные ионы: катионы натрия, кальция, магния; анионы: хлориды, сульфаты. В анолитах обнаружено наличие оксидантов в количестве 10...40 мг/л в расчете на активный хлор.

В результате исследований установлены следующие обобщенные показатели качества: католита - рН 10,0...11,5, ОВП -400...-850 мВ; анолита -рН 2,6...5,3, ОВП +900...+1150 мВ; исходная вода рН 7,0...8,0, ОВП+250...+300 мВ.

При снижении скорости протока католита и анолита повышается рН католита и снижается рН анолита, что согласуется с теорией, т. к. при этом повышается удельный расход количества электричества и соответственно перенос катионов металлов и водорода в катодное пространство и анионов в анодное пространство; образуются щелочной католит и кислый анолит; содержание электропроводящих неорганических веществ (суммарно) возрастает в католите и понижается в анолите по сравнению с их содержанием в исходной воде, что объясняется более высокой подвижностью катионов водорода; влияние температуры в пределах 13—24 С и силы тока в пределах 0,5—0,6 А незначительно; при хранении католита и анолита в течение 30 суток при температуре +5—8 С, рН мало изменяется, то есть процессы релаксации на холоде протекают с малой скоростью.

Таким образом, впервые приведены данные по ЭХА питьевой воды конкретного качества с различным протоком католита и анолита, а также данные по содержанию в них электропроводящих неорганических веществ (суммарно).

Всхожесть семян - один из важнейших показателей посевных качеств. Проблема повышения всхожести семян всегда привлекала внимание многих исследователей (Л. Бартон, 1964, А. с. 1207412 СССР, 1986, В. Крокер, Л.Бартон, 1955).

В лабораторных условиях был проведен ряд экспериментов по использованию активированной водопроводной воды вышеуказанного качества для определения всхожести и энергии прорастания зерновых и бобовых культур.

Нами проведены исследования по определению энергии прорастания семян козлятника восточного, который отличается высоким содержанием твердых семян. Испытывали воду следующего качества: исходная вода рН 7,3, ОВП +282 мВ; католит - рН 11,5, ОВП -797 мВ; анолит кислый- рН 3,5, ОВП +942 мВ; анолит нейтральный- рН 6,2; ОВП +784 мВ; смесь анолита и католита- рН 10,8, ОВП -87 мВ.

Как видно из таблицы 8, наибольшей активностью, по сравнению с контролем, имеет: по энергии прорастания - анолит - увеличение на 37,7 %; по всхожести- анолит- увеличение на 70 %; по другим вариантам - католит на 53 %, католит + анолит 1:1 - на 42,5 %, католит +анолит 1:4 -на 39,2 %, анолит нейтральный - на 14,9 %.

Это согласуется с данными, приведенными учеными фирмы ЭСПЕРО: электрохимически активированная (ЭХА) вода положительно влияет на всхожесть семян бобовых культур, при рН 5,5...10,2 всхожесть возрастает на 52...85 %. Предполагается, что использование фракций ЭХА воды — католита и анолита способствует изменению проницаемости семенной оболочки и притоку эндогенных стимуляторов роста.

Особенности фотосинтетической деятельности растений в посевах ярового ячменя при использовании электрохимически активированной воды

Фотосинтез - первооснова биологической продуктивности растений, основной процесс питания самих растений, и именно этот процесс определяет возможности получения высоких урожаев. Наивысшая, продуктивность растительных сообществ может быть достигнута при условии: формирования оптимального по размерам и длительности работы фотосинтетического аппарата; обеспечения наилучшей интенсивности его работы на разных фазах роста и развития растений; наилучшего использования продуктов фотосиїїтеза с наименьшими их потерями на процессы общего метаболизма и роста; поддержания этих процессов оптимальными условиями среды - свет, тепло, влага, углекислый газ, кислород, элементы минерального питания и др. (А.А. Ничипорович, 1972).

Фотосинтез определяют как процесс преобразования электромагнитной энергии света в потенциальную энергию химических связей сложных органических веществ.

Решающая роль фотосинтеза в формировании урожая подтверждается тем, что на долю органического вещества, образующегося в ходе фотосинтетических процессов, приходится около 95 % массы сухого вещества растений. В органических веществах заключен, по существу, весь запас химической энергии, накопленной в тканях растений (В.В. Полевой, 1986).

Преобразования, происходящие при фотосинтезе состоят в том, что электроны атомов водорода, углерода и кислорода, входящие в состав воды, углекислого газа и других соединений в процессе преобразования энергии света переходят с низкого на более высокий энергетический уровень, соответствующий положению электронов в структуре восстановленного никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ Н2), аденозинтрифосфата (АТФ), углеводов и других органических веществ. Реакция идет против термодинамического потенциала и, следовательно, требует затрат энергии. Движущей силой в этих процессах переноса электронов служит энергия света. Таким образом, сущность фотосинтеза можно определить как индуцируемый светом ток электронов против термохимического градиента. Для получения высоких урожаев необходимо образование в посевах оптимального по размерам фотосинтетического аппарата - площади листьев. Связано это с тем, что поглощение фотосинтетической радиации (ФАР) посевами находится в прямой зависимости от размеров их ассимилирующей поверхности (А.Ф. Иванов, В.Н. Чурзин, В.И. Филин, 1996).

Установлено, что в годы исследований листовая поверхность с начала вегетации возрастала, достигая максимума в фазе начала колошения, а затем снижалась из-за старения растений (рис. 19, 20, 21, приложение 17, 18, 19). Это согласуется с данными А.И. Попова и Н.М. Майдебуры (1990).

Максимальная площадь листьев в 2004 г. в варианте анолит + N17Pi7K17 увеличивалась с 12,7 до 39,02 тыс. м /га, а в 2006 г. - с 10,27 до 23,77 тыс. м /га, что по отношению к контролю на удобренном фоне: в фазу начала колошения больше на 1,93 и 1,79 тыс. м /га или на 5,2 и 8,1 % по годам исследований, соответственно (таблица 21).

В вариантах, обработанных анолитом площадь листовой поверхности, в фазу начала колошения по годам исследований составила 36,89 и 20,93 тыс. м /га, что больше по сравнению с контролем на 0,99 и 1,59 тыс. м /га, т.е. на 2,8 и 8,2 %.

Таким образом, можно сделать вывод, что в 2004 и 2006 гг. при применении фракции электрохимически активированной воды - анолита, растения ярового ячменя формируют большую площадь листьев, как на фоне естественного плодородия, так и на фоне минерального питания.

Неблагоприятный по метеорологическим условиям 2007 г. характеризовался наименьшей площадью листьев. Максимальная площадь листьев зафиксирована в фазу начала колошения и составила у варианта анолит 6,96 тыс. м /га, а у анолита на удобренном фоне — 7,42 тыс. м /га.

А. А. Ничипорович (1973) отмечает, что основным следствием недостаточной обеспеченности фитоценозов водой и элементами минерального питания является образование в них меньшей, чем оптимальная площадь листьев, сниженная их активность, и как следствие - сниженные урожаи. Через систему фотосинтеза свет регулирует усвоение элементов минерального питания. В свою очередь, элементы минерального питания (азот, фосфор, калий) - активнейшие реагенты и участники формирования и работы фотосинтетического аппарата. Кроме того, они не менее активные, специфичные и важные участники и регуляторы процессов передвижения веществ, метаболизма, роста, развития. Таким образом, оптимизация водного режима и минерального питания в соответствии со световым режимом является основной задачей земледелия и главным средством повышения урожая.

Агроэнергетическая и экономическая эффективность возделывания ярового ячменя

В условиях рыночных отношений проблема ресурсосбережения, точнее -необходимость максимально эффективного использования ресурсов всех видов в товарном производстве аграрной сферы, приобрела реальное и очень важное значение.

По мнению президента РАСХН Г.А. Романенко (1999), показатель соотношения затрат всех составляющих процесса товарного производства с его результатами является основой для правильной оценки различных альтернативных решений (необходимых ресурсов, спектра технологических решений и проч.).

Метод энергетической оценки ведения сельскохозяйственного производства в целом и производства конкретных видов продукции, например, растениеводства, предполагает учет всего потока энергии, используемой в производственном процессе, прямые и косвенные затраты ее на создание продукции, а так же затраты различных ресурсов, необходимых для получения конкретного целевого продукта. В сложившихся в последние годы условиях наиболее приемлемым методом является агроэкономическая оценка, где используется универсальный энергетический показатель - отношение аккумулированной в продукции к затраченной на ее получение энергии (А.А. Жученко, 1988.

Это дает возможность в любых экономических ситуациях наиболее полно учесть и единообразно выразить не только прямые затраты энергии на технологию, но и энергию, которая воплощена в средства производства и в произведенной продукции.

Затраты совокупной энергии на возделывание ярового ячменя в наших опытах определяли на основании технологических карт, типовых норм выработки, затрат горючего, энергетических эквивалентов использования сельскохозяйственной техники, минеральных удобрений и трудовых ресурсов.

Основным показателем агроэнергетической оценки технологических приемов возделывания ярового ячменя является коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ).

Коэффициент энергетической эффективности по вариантам изменялся от 1,91 до 2,34.

Наиболее выигрышное соотношение аккумулированной в урожае энергии к затраченной на его получение, отмечено в вариантах анолит, где составил 2,34 и в варианте анолит + NnPnKn - 2,30, это на 16,2 % больше по сравнению с вариантом контроль + N17P17K17.

146 Чтобы выяснить, какой удельный вес занимает тот или иной вид работ в технологии возделывания ярового ячменя, необходимо рассчитать структуру затрат совокупной энергии по видам и циклам работ ( таблица 31).

Следует отметить, что основные затраты совокупной энергии ложатся на уборку урожая - от 45 до 52,3 % - по вариантам опыта. На посевные работы было затрачено 15,1...17,6 %, на уход за посевами - 4,1...4,8 % затрат. Совокупность затрат энергии на основную и предпосевную обработку почвы составили 25,3...35,7 %.

Приведенные расчеты свидетельствуют о высокой энергетической эффективности разработанных элементов и технологии возделывания ярового ячменя. Наиболее эффективным в наших исследованиях оказался вариант анолит + N17P17K17, здесь отмечен максимальный коэффициент энергетической эффективности (2,34) и минимальная энергоемкость одной тонны зерна (7033,23 МДж).

Для расчетов экономической эффективности возделывания ярового ячменя нами определялись производственные расходы на гектар посевов.

Все затраты, в том числе стоимость удобрений и работ, связанных с их внесением, а так же стоимость семян подсчитывались по каждому варианту по технологической карте. Все расчеты приведены в ценах 2006 года.

Похожие диссертации на Влияние электрохимически активированной воды на посевные качества семян зерновых и бобовых культур и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области