Хозяйственная эффективность внесения удобрений

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; Э_п – количество энергии, полученной в прибавке основной продукции от удобрений, МДж; Э_о – 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 Э_п – 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

Энергозатраты на минеральные удобрения под культуры, связанные с их производством, рассчитываются по формуле

где Д_N, Д_Р, Д_К – фактическая доза внесения соответственно азотных, фосфорных и калийных удобрений по д. в. кг/га;

Э_N, Э_Р, Э_К – 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)

Затраты, связанные с подготовкой, погрузкой, транспортировкой и внесением минеральных удобрений, рассчитываются по следующей формуле:

где Э_В – 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

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:

1. связанные с производством минеральных удобрений:
2. на доставку удобрений в хозяйство с базы:

Таблица 4. Энергетические затраты на погрузку, транспортировку и внесение твердых органических удобрений, МДж/т

Таблица 5. Примерные энергозатраты на уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая за счет удобрений

Источник