Экономическая эффективность применения минеральных удобрений
Экономическая эффективность применения минеральных удобрений
Данная статья посвящена анализу вопроса по эффективности применения минеральных удобрений. А именно эффективности с экономической точки зрения, а не по прибавке в урожайности.
Для примера приведены расчёты по аммиачной селитре, аммофосу и калию хлористому. Рассмотрим содержание в них действующих веществ (Д.В), стоимость удобрений на тонну, стоимость 1кг Д.В в каждом удобрении. Установим дозу удобрения с учётом выноса и коэффициента потребления его культурой, чтобы рассчитать возможную прибавку от каждого удобрения. Затем сравним затраты и рассмотрим эффективность применения одного Д.В и в совокупности, именно с точки зрения экономики.
Итак, нам известно содержание Д.В в предлагаемых удобрениях:
Аммофос ‒ 64% (совокупно азота и фосфора, но большая часть именно фосфора ‒52%)
Калий хлористый ‒ 60%
Стоимость каждого из удобрений может отличаться в разных регионах или у разных производителей, поэтому здесь приводятся цифры таким образом, чтобы удобно было считать. Они примерно следующие:
Аммиачная селитра ‒ 15тыс. рублей
Аммофос ‒ 30тыс. рублей
Калий хлористый ‒ 20тыс. рублей
Стоимость 1кг Д.В можно рассчитать, исходя из его количества, содержащегося в каждом удобрении:
Аммиачная селитра ‒ 44 рубля
Аммофос ‒ 47 рублей
Калий хлористый ‒ 33 рубля
Выходит, что стоимость в первых двух удобрениях примерно одинаковая. А калий хлористый самый дешёвый.
Для расчёта дозы удобрения возьмём за эталон расход в 100кг/га аммиачной селитры. Соответственно, по соотношению Д.В и дозы, получаем такие показатели:
Аммиачная селитра ‒ 100кг/га
Калий хлористый ‒ 50кг/га
И теперь можно вычислить денежные затраты на 1га по этим же удобрениям:
Аммиачная селитра ‒ 1500 рублей
Аммофос ‒ 1500 рублей
Калий хлористый ‒ 1000 рублей
Средние показатели по выносу возьмём на примере пшеницы:
Аммиачная селитра ‒ 35кг/т
Калий хлористый ‒ 20кг/т
Коэффициент использования из удобрения (КИУ) это тот процент удобрений, который теоретически может потребить культура в первый год использования удобрений.
Аммиачная селитра ‒ 0,7 (возьмём идеальный коэффициент 70%)
Аммофос ‒ 0,3 (смотрим только на Д.В фосфор, 30%)
Калий хлористый ‒ 0,5 (50%)
Что касается такого показателя, как прибавка к урожайности от данных доз удобрений. Рассчитать её несложно. Берём 34% Д.В, то есть 34кг, которые содержатся в 100кг аммиачной селитры, умножаем на КИУ 0,7 и делим на показатель выноса 35. И получаем результат 0,68т/га ‒ это прибавка от 100 килограмм аммиачной селитры при хороших условиях.
Так как доза аммофоса составляет не 100, а 50кг/га, то берём 52% Д.В фосфора и делим пополам, то есть 26кг умножаем на КИУ 0,3 и делим на вынос 12. Получается порядка 0,65т/га.
И по калию получим цифру 0,75т/га, по той же формуле:
Д.В ÷ 100 × Д.У × КИУ ÷ В = П
Д.В ‒ содержание действующего вещества, %
Д.У ‒ доза удобрения, кг/га
КИУ ‒ коэффициент использования удобрения
В ‒ вынос ЭМП, кг/т
П ‒ прибавка к урожайности, т/га
60 ÷ 100 × 50 × 0,5 ÷ 20 = 0,75
Вот на такую прибавку при грамотном применении удобрений можно рассчитывать:
Аммиачная селитра ‒ 0,68т/га
Калий хлористый ‒ 0,75т/га
Аммиачная селитра | Аммофос | Калий хлористый | |
Содержание Д.В, % | 34 | 64 (фосфор – 52) | 60 |
Стоимость удобрения, руб./т | 15000 | 30000 | 20000 |
Стоимость Д.В, руб./кг | 44 | 47 | 33 |
Доза удобрения, кг/га | 100 | 50 | 50 |
Вынос ЭМП, кг/т | 35 | 12 | 20 |
КИУ | 0,7 | 0,3 | 0,5 |
Прибавка к урожайности, т/га | 0,68 | 0,65 | 0,75 |
Затраты, руб./га | 1500 | 1500 | 1000 |
Затраты, руб./т | 2200 | 2300 | 1500 |
Переходим к самой важной части данного анализирования эффективности применения удобрений. И можно сделать следующие выводы.
По мнению, опыту и рекомендациям многих агрономов самый эффективный способ, с экономической точки зрения по внесению удобрений, ‒ вносить одно действующее вещество, чтобы восполнить баланс, так называемую «бочку Либиха», закон минимума и так далее.
Каждый год в каждом поле, по севообороту, по предшественникам, этот дисбаланс всегда меняется.
Соответственно, если применить одну селитру, она даст прибавку порядка 7ц/га (0,68т/га по таблице). Так на 1т урожая закладывается около 2200 руб. затрат на удобрение.
Если отдельно компенсировать фосфор за счёт внесения аммофоса, то на 1т уже закладывается 2300 руб. Это очень такое «хитрое» удобрение, многим оно больше всего нравится. Соотношение затрат и прибавки получается примерно одинаковое. И вы получите около 7ц в идеальных условиях, применив одно из этих удобрений.
При внесении калия хлористого затраты на 1т урожая составят порядка 1500 руб. на прибавке до 8ц. Если для сравнения пересчитать на 7ц, то получаем около 1300-1200 руб.
В итоге суть вышеизложенного анализа в следующем. Если эффективно работать на баланс одного элемента (используя только аммиачную селитру, к примеру), то по затратам получаем максимальную эффективность на тонне зерновых (2200 руб.). Если при выровненном балансе начать применять комплексные удобрения или смешивать их, чтобы дать комплексное питание, то затраты на тонну соответственно увеличиваются (к примеру, селитра+аммофос ‒ затраты уже 4500 руб.). И если применить в совокупности ещё и третий элемент, то затраты уже выходят в 6000 руб/т. Да, прибавку вы увидите. Но по экономике выйдет большой минус и неэффективное использование удобрений по балансу питания культуры.
Если у вас нет уверенности, что вы сможете реализовать продукцию на пике цен, такие затраты не оправдаются. Если вы приобрели удобрения за кредитные средства, вырастили продукцию и вам по минимальной цене сразу после уборки необходимо сдавать урожай ‒ это не ваш вариант. Оптимальным будет вариант ‒ компенсировать одно действующее вещество.
Если же сбыт хорошо налажен, и в вашем регионе есть возможность получать высокую цену, то комплексное удобрение абсолютно оправданно. При затратах в 6000 руб. продать тонну урожая за 12000 руб., стопроцентная рентабельность на применении удобрений ‒ это достаточно хорошо.
Все приведённые здесь цифры относительно реальные. И если отобразить выводы более понятно, то уравнения будут выглядеть так:
Внесение селитры 100кг = 7ц прибавки
Внесение аммофоса 50кг = 7ц прибавки
Внесение селитра+аммофос (150кг) ≠ 14ц прибавки
Внесение селитра+аммофос (150кг) = 7ц прибавки
Вот такая логика относительно экономической эффективности применения удобрений.
И если сформулировать выводы более упрощённо, то они будут звучать следующим образом.
При внесении 100кг/га аммиачной селитры вы получите 7ц прибавки к урожайности. При внесении 50кг/га аммофоса ‒ тоже 7ц. Но если внесёте эти удобрения совместно, то получите всё равно 7ц прибавки, а не 14ц. Получается, что увеличивать расходы внесением нескольких действующих веществ из удобрений экономически неэффективно.
Источник
Оценка эффективности применения удобрений
Производство продукции растениеводства в земледелии связано с затратами невозобновляемой энергии, в том числе и за счет применения удобрений. Поэтому важно разрабатывать и использовать энергосберегающие технологии, при которых меньше затрачивается энергии на производство растениеводческой продукции. Это требует знаний по основам расчета энергетической эффективности применения удобрений в прогрессивных технологиях.
Расчеты энергетической эффективности дают более объективное и долгосрочное представление об эффективности удобрений, чем экономическая оценка эффективности удобрений. Это связано с тем, что стоимостные показатели ценности меняются в зависимости от рыночной конъюнктуры, поэтому их можно использовать только для краткосрочного планирования.
Суть энергетического анализа состоит в том, что все количественные показатели – фактическая прибавка урожая сельскохозяйственных культур от удобрений и затраты на применение удобрений – выражаются в энергетическом эквиваленте – джоулях. Джоуль (Дж) – это единица энергии, работы и количества теплоты в Международной системе единиц, 1 Дж = 0,2388 кал. Более крупные единицы измерения энергии: 1 килоджоуль (КДж) = 10 3 джоулей, 1 гигаджоуль (ГДж) = 10 9 джоулей.
Основными показателями энергетической эффективности применения удобрений являются коэффициент энергетической эффективности и удельные энергетические затраты. Энергетический коэффициент (энергоотдача) – это отношение энергии, содержащейся в прибавке урожая от удобрений, к количеству энергии, затраченной на их применение. Его расчет производится по следующей формуле:
где q – коэффициент энергетической эффективности; Эп – количество энергии, полученной в прибавке основной продукции от удобрений, МДж; Эо – общие энергетические затраты на производство, доставку, хранение, подготовку, транспортировку и внесение минеральных и органических удобрений, уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая за счет удобрений, МДж.
Коэффициент энергетической эффективности больше единицы указывает на то, что удобрения используются эффективно. Для расчета энергетической эффективности применения удобрений в Республике Беларусь используется методика, разработанная в Институте почвоведения и агрохимии НАН Республики Беларусь (И. М. Богдевич и др.).
Накапливаемая в основной и побочной продукции растениеводства энергия оценивается в джоулях. Содержание энергии в основной (хозяйственно ценной) продукции растениеводства с учетом побочной рассчитывается по формуле:
где Эп – содержание энергии в основной продукции растениеводства, МДж/га; П – прибавка урожая от удобрений, ц/га; К – количество энергии в 1 кг основной продукции в натуре (табл. 1), МДж; 100 – коэффициент пересчета ц в кг.
Таблица 1. Содержание энергии в 1 кг растениеводческой продукции в натуре (по принятой условной стандартной влажности), МДж
Культура | Энергия |
Зерно | |
Озимая: пшеница | 16,76 16,46 |
Яровая пшеница | 16,61 |
Ячмень | 16,45 |
Овес | 16,17 |
Гречиха | 16,67 |
Люпин | 18,04 |
Фасоль | 16,37 |
Горох | 17,69 |
Вика | 16,34 |
Кукуруза | 15,14 |
Солома | |
Озимая пшеница | 14,40 |
Озимая рожь | 14,32 |
Ячмень | 13,76 |
Овес | 14,21 |
Горох | 12,69 |
Люпин | 15,84 |
Лен-долгунец: семена | 18,01 21,27 |
Сахарная свекла (корнеплоды) | 4,39 |
Кормовые корнеплоды | 2,09 |
Картофель (клубни) | 3,80 |
Кукуруза (зеленая масса) | 4,10 |
Многолетние травы (зеленая масса) | 3,67 |
Однолетние травы (зеленая масса) | 2,76 |
Многолетние травы (сено) | 15,46 |
Однолетние травы | 15,50 |
Энергозатраты на минеральные удобрения под культуры, связанные с их производством, рассчитываются по формуле
где ДN, ДР, ДК – фактическая доза внесения соответственно азотных, фосфорных и калийных удобрений по д. в. кг/га;
ЭN, ЭР, ЭК – энергетические затраты на производство 1 кг д. в. азотных, фосфорных и калийных удобрений (табл. 2), МДж/га.
Таблица 2. Энергозатраты на производство удобрений (минеральные – на 1 кг д. в., органические и известковые – на 1 кг физической массы)
Виды и формы удобрений | Содержание д. в., % | Энергетический эквивалент, МДж | |
действующего вещества | физической массы | ||
Азотные | – | 80,0 | – |
Фосфорные | – | 13,8 | – |
Калийные | – | 8,8 | – |
Органические (в среднем) | – | 0,42 | – |
Торфонавозные компосты | – | 1,70 | – |
Известковые удобрения (в среднем) | – | 3,8 | – |
Доломитовая мука | – | 3,6 | – |
Азотные | |||
Азот в сложных удобрениях | – | 152,7 | – |
Сульфат аммония | 20,5 | 80 | 16,4 |
Аммиачная селитра | 34,5 | 80 | 27,6 |
Натриевая селитра | 16,0 | 80 | 12,8 |
Кальциевая селитра | 17,0 | 80 | 13,6 |
Мочевина | 46,0 | 80 | 26,8 |
КАС | 28,0 | 80 | 22,4 |
Аммиачная вода | 20,5 | 80 | 16,4 |
Аммиак жидкий | 82,0 | 80 | 65,0 |
Фосфорные | |||
Фосфор в сложных удобрениях | – | 27,3 | – |
Суперфосфат простой гранулированный | 20,0 | 13,8 | 2,8 |
Суперфосфат двойной | 46,0 | 13,8 | 6,3 |
Суперфосфат аммонизированный | N8P33 | 51,5 | 21,1 |
Калийные | |||
Калий в сложных удобрениях | – | 29,4 | – |
Хлористый калий | 60 | 8,8 | 5,3 |
Калийная соль | 40 | 8,8 | 3,5 |
Сульфат калия | 48 | 8,8 | 4,2 |
Комплексные | |||
Нитрофоска | NPK по 12 % | 51,5 | 18,5 |
Нитроаммофоска | NPK по 17 % | 51,5 | 26,2 |
Азофоска | NPK по 16 % | 51,5 | 24,7 |
Аммофосфат | N7P47 | 51,5 | 27,8 |
Аммофос | N12P50 | 51,5 | 31,9 |
АФК | N10P20K20 | 51,5 | 25,8 |
АФК | N5P16K35 | 51,5 | 28,8 |
ЖКУ | N10P34 | 51,5 | 22,7 |
Кристаллин | N20P16K20 | 51,5 | 28,8 |
Микроудобрения | |||
Борные | 12,5 | 18,8 | |
Цинковые | 2,5 | 6,9 |
Затраты, связанные с подготовкой, погрузкой, транспортировкой и внесением минеральных удобрений, рассчитываются по следующей формуле:
где ЭВ – общие энергозатраты на подготовку, погрузку, транспортировку и внесение удобрений, МДж/га;
Д – доза удобрений в физической массе, ц;
Р – расстояние перевозки удобрений от склада хозяйства до поля, км.
Затраты на доставку удобрений от прирельсовой базы в хозяйство в среднем в Республике Беларусь составляют 22 МДж на 1 т/км, на хранение в складах хозяйства – 38,8 МДж/т. Средние энергозатраты на хранение, транспортировку и внесение 1 ц минеральных удобрений в зависимости от дальности перевозки приведены в табл. 3.
Таблица 3. Средние энергозатраты на хранение, транспортировку и внесение 1 ц минеральных удобрений в зависимости от дальности перевозки, МДж
Транспортировка от рельсового склада до хозяйственного, км | Транспортировка от хозяйственного склада до поля, км | |||||||
Прямоточная технология | Перегрузочная технология | |||||||
1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 5 | 10 | 15 | |
0 | 53,4 | 59,9 | 69,3 | 83,9 | 129,9 | 60,9 | 70,0 | 82,7 |
10 | 65,1 | 71,6 | 81,5 | 96,0 | 139,0 | 73,1 | 82,1 | 94,8 |
20 | 82,4 | 89,9 | 98,7 | 113,2 | 156,2 | 90,3 | 99,8 | 112,0 |
40 | 118,1 | 124,6 | 134,1 | 147,9 | 191,6 | 125,7 | 134,7 | 147,4 |
Энергозатраты на погрузку, транспортировку и внесение органических удобрений приводятся в табл. 4, а на уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая за счет удобрений – в табл. 5. Общие затраты энергии при применении удобрений слагаются из энергозатрат на производство удобрений, их транспортировку, погрузку и внесение, а также на уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая.
Например, требуется рассчитать энергетическую эффективность применения удобрений под озимую рожь. От хозяйства до базы 15 км. Под озимую рожь внесены минеральные удобрения в дозе N80Р50К60 (аммиачной селитры – 2 ц/га, аммофоса – 1, хлористого калия – 1 ц/га) в физической массе.
У нас под озимую рожь внесено 190 кг NРК. В табл. 6 находим, что окупаемость 1 кг NРК у озимой ржи составляет 6,1 кг зерна. Следовательно, прибавка урожая зерна этой культуры от применения удобрений составит 9,7 ц (190 · 5,1 = 969 кг).
Зная сколько содержится энергии в кг продукции в натуре (см. табл. 1), находим количество энергии, накопленной в прибавке урожая:
Рассчитываем по вышеприведенной формуле энергозатраты:
- связанные с производством минеральных удобрений:
- на доставку удобрений в хозяйство с базы:
Таблица 4. Энергетические затраты на погрузку, транспортировку и внесение твердых органических удобрений, МДж/т
Расстояние, км | Доза внесения, т/га | |||||
Прямоточная технология | Перевалочная технология | |||||
20 | 40 | 60 | 20 | 40 | 60 | |
0,5 | 93 | 86 | 80 | – | – | – |
1,0 | 109 | 102 | 96 | – | – | – |
1,5 | 125 | 118 | 112 | – | – | – |
2,0 | 140 | 134 | 128 | 220 | 209 | 198 |
2,5 | 157 | 151 | 144 | 233 | 222 | 210 |
3,0 | 172 | 165 | 159 | 246 | 234 | 223 |
3,5 | 188 | 180 | 174 | 259 | 245 | 236 |
4,0 | 204 | 195 | 190 | 272 | 258 | 249 |
4,5 | 220 | 211 | 204 | 285 | 272 | 261 |
5,0 | 235 | 227 | 221 | 298 | 285 | 274 |
5,5 | 250 | 243 | 237 | 310 | 298 | 287 |
6,0 | 266 | 260 | 253 | 323 | 312 | 300 |
6,5 | 283 | 270 | 269 | 337 | 326 | 314 |
7,0 | 298 | 292 | 284 | 350 | 338 | 326 |
7,5 | 313 | 307 | 300 | 361 | 351 | 339 |
8,0 | 328 | 324 | 315 | 374 | 364 | 351 |
8,5 | 343 | 340 | 329 | 387 | 378 | 364 |
9,0 | 359 | 355 | 346 | 400 | 390 | 377 |
9,5 | 374 | 370 | 362 | 412 | 403 | 390 |
10,0 | 394 | 385 | 379 | 425 | 417 | 402 |
11,0 | 425 | 416 | 411 | 449 | 440 | 425 |
Таблица 5. Примерные энергозатраты на уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая за счет удобрений
Источник