Автореферат (1151664), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Р
ис. 7. Диаграмма распределения приходной части аккумулированной энергии по вариантам опыта с дозами внесения навоза КРС (1-6) на разных фонах обработки почвы: - вспашка на 0,18…0,22 м; - вспашка и глубокое рыхление на глубину 0,5 м; - вспашка. глубокое рыхление, внесение птичьего помета;
- вспашка, глубокое рыхление с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков
Расходная часть антропогенной энергии на проведение комплексных мелиораций включала: затраты энергии живого труда; прямые затраты энергии топлива; затраты энергии на средства механизации с учетом потребностей на их реновацию, ремонт и техническое обслуживание; затраты энергии на производство органических удобрений; затраты энергии на транспортировку увеличившихся объемов растениеводческой продукции. Анализ затрат энергии осуществлен по удельным показателям на гектар мелиорированной площади в соответствии с Методическими рекомендациями по оценке топливно-энергетических затрат на выполнение механизированных процессов в растениеводстве (В.А. Токарев с соавт., 1985):
Эз = (Эж + Эт + Эм + Эу + Эп ) * Тэ, (23)
где Эж - затраты энергии живого труда, ГДж/га; Эт - прямые затраты энергии топлива, ГДж/га; Эм - затраты энергии на реновацию, ремонт и техническое обслуживание средств механизации, ГДж/га; Эу - затраты энергии на производство удобрений (в данном случае на производство органических удобрений), ГДж/га; Эп - затраты энергии на транспортировку дополнительной продукции с поля, ГДж/га; Тэ - затраты времени на обработку единицы площади (га), ч.
Для комплексных мелиораций, проводимых дополнительно к районированной технологии, потребовалось использовать четыре технологических комплекса, оценка которых по затратам энергии произведена раздельно: внесение твердых органических удобрений (навоза); глубокое рыхление без оборота пласта; глубокое рыхление с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков; уборка и транспортировка дополнительных объемов продукции с мелиорируемого поля. Суммарные затраты энергии на производство дополнительной продукции приведены в таблице 4.
Таблица 4. Суммарные затраты энергии (ГДж/га) на проведение агромелиоративных мероприятий
Вариант | Статья затрат | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
П | Эж | 0 | 1,959 | 2,659 | 3,481 | 4,227 | 4,957 |
Эм | 0 | 7,769 | 11,113 | 14,693 | 18,128 | 21,528 | |
Эт | 0 | 20,190 | 28,094 | 36,972 | 45,120 | 53,024 | |
Эу | 0 | 16,800 | 25,20 | 33,600 | 42,000 | 50,400 | |
Итого | 0 | 46,718 | 67,066 | 88,746 | 109,475 | 129,909 | |
ПР | Эж | 0,329 | 1,903 | 2,754 | 3,824 | 4,432 | 5,243 |
Эм | 1,027 | 8,054 | 11,690 | 15,750 | 18,917 | 22,475 | |
Эт | 7,114 | 23,897 | 33,018 | 43,843 | 50,774 | 59,408 | |
Эу | 0 | 16,800 | 25,200 | 33,600 | 42,000 | 50,400 | |
Итого | 8,470 | 50,654 | 72,662 | 97,017 | 116,123 | 137,526 | |
ПРС | Эж | 0,980 | 2,695 | 3,681 | 4,371 | 5,248 | 6,059 |
Эм | 7,125 | 14,423 | 18,321 | 21,646 | 25,332 | 28,890 | |
Эт | 26,224 | 44,710 | 55,048 | 62,953 | 72,074 | 80,709 | |
Эу | 0 | 16,800 | 25,200 | 33,600 | 42,000 | 50,400 | |
Итого | 34,329 | 78,628 | 102,250 | 122,570 | 144,654 | 166,058 | |
ПРПП | Эж | 0,799 | 2,439 | 3,239 | 4,108 | 4,753 | 5,560 |
Эм | 2,931 | 10,086 | 13,624 | 17,295 | 20,532 | 24,084 | |
Эт | 11,675 | 29,430 | 37,822 | 47,800 | 54,360 | 62,995 | |
Эу | 0 | 16,800 | 25,200 | 33,600 | 42,000 | 50,400 | |
Эуп* | 4,200 | 4,200 | 4,200 | 4,200 | 4,200 | 4,200 | |
Итого | 19,605 | 62,955 | 84,085 | 106,389 | 125,845 | 147,239 |
*Примечание: Эуп - затраты энергии на производство органических удобрений на основе птичьего помета.
Наибольшие суммарные затраты энергии (до 166 ГДж/га) были при реализации технологии глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков. В структуре этих затрат прямые затраты по топливу составили больше половины - 51,4 %. Существенны и затраты энергии, связанные с внесением навоза, они достигают 27,4…38,0 %. В этих затратах наибольшая величина характерна для районированной технологии обработки почвы (вариант П), наименьшая – для варианта глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков (вариант ПРС). А затраты энергии живого труда не превышают 3,6…3,9 %, что свидетельствует о высоком уровне механизации технологических процессов.
Эффективность затрат антропогенной энергии оценивалась по коэффициенту энергетической эффективности (Кэ), рассчитываемому в соответствии с методическим положением энергетической оценки эффективности проводимых мероприятий и нормативным документом «Инструкция и нормативы по определению экономической и энергетической эффективности применения удобрений» (1987).
Потенциальные возможности традиционной системы земледелия, ориентированного на использование органического удобрения и обработку почвы с оборотом пласта на глубину 0,18…0,22 м, ограничиваются коэффициентом энергетической эффективности 3,2…3,9 ГДж/ГДж, что согласуется с данными, полученными для рекомендуемых севооборотов с бобовой культурой. Глубокое рыхление почвы на глубину 0,5 м при тех же мероприятиях позволяет интенсифицировать процесс восстановления плодородия почв и довести эффективность затрат антропогенной энергии по коэффициенту энергетической эффективности до 7,3…8,8. Внутрипочвенное внесение животноводческих стоков при глубоком рыхлении позволяет увеличить коэффициент энергетической эффективности до 9,5…12,6, что выше по сравнению с традиционными технологиями в 3…3,2 раза.
Необходимо отметить, что эффективность антропогенных затрат энергии снижается с увеличением дозы органических удобрений на всех фонах обработки почвы. Анализ полученных данных, с учетом мелиорирующего действия органических удобрений на глубокоразрыхленных почвах, показал, что дозу ежегодного их внесения в этом случае можно сократить до 20 т/га. Тогда коэффициент энергетической эффективности составит: при районированной технологии обработки почвы (П) - 3,8; при глубоком рыхлении (ПР) – 8,4; при глубоком рыхлении с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков (ПРС) – 12,2 и при глубоком рыхлении с внесением птичьего помета (ПРПП) – 9,1 ГДж/ГДж.
В дальнейшем эффективное использование аккумулированной энергии другими сельскохозяйственными культурами может быть обеспечено последующими разноглубинными обработками мелиорированного при глубоком рыхлении слоя почвы. Такой подход позволит постепенно извлекать из более глубоких слоев почвы, как из запасников, необходимые для сельскохозяйственной культуры элементы минерального питания и биофильные вещества. Для этого нами разработан способ поддержания плодородия почв, предусматривающий разноглубинную обработку почвы между глубокими ее рыхлениями (Патент РФ № 2229780, 2002).
Экономическая оценка предлагаемого комплекса мелиоративных мероприятий, направленных на интенсивное восстановление деградированных почв на орошаемых землях, осуществлена по стоимости дополнительно аккумулированной электроэнергии за вычетом затраченной при проведении работ. В качестве цены продукции (энергии) принята стоимость электроэнергии, реализуемой сельскохозяйственным предприятиям. Расчетами установлено, что чистый ежегодный доход на участках отвальной вспашки составил – 25589…53127 руб./га; на участках глубокого рыхления – 37564…162395 руб./га; на участках глубокого рыхления и внесения птичьего помета – 84369…187646 руб./га и на участках глубокого рыхления с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков – 133445…266239 руб./га. Таким образом, затраты антропогенной энергии при реализации комплекса мероприятий интенсивного восстановления плодородия деградированных уплотненных почв на орошаемых землях, включающих глубокое рыхление с внутрипочвенным внесением животноводческих стоков, по сравнению с традиционными технологиями поддержания их плодородия, эффективнее в 5…6,7 раза.