Расчет энергетической эффективности применения удобрений в севообороте

Завершающим этапом в оценке действия удобрений является расчет их экономической и энергетической эффективности. Целесообразность энергетического подхода в оценке эффективности сельскохозяйственного производства приобретает особую актуальность в настоящее время, когда в период становления рыночных отношений применяемые стоимостные показатели, из-за крайней нестабильности цен, теряют прежний смысл.

Энергетическая эффективность не зависит от цен и представляет собой отношение энергии накопленной в прибавке урожая к энергозатратам на внесение удобрений, включая затраты на их производство.

,

где R – энергетическая эффективность или биоэнергетический КПД применения удобрений;

Е_n – энергия, накопленная в прибавке урожая основной продукции с учетом побочной, МДж;

Е_з – энергозатраты на применение удобрений, МДж.

Затраты на удобрения (Е_з) определяются как сумма энергозатрат на применение всех видов удобрений: азотных, фосфорных, калийных, комплексных, навоза, мелиорантов, применяемых в системе севооборота

Затраты на каждый вид удобрения определяют однотипно на основе данных табл. 26 по формуле:

,

где N – норма внесения азотных удобрений, кг д.в. на га севооборот ной площади (табл. 15 «Курсовой работы…»);

Е_1N – энергозатраты на применение 1 кг д.в. азотных удобрений.

Таблица 26 – Совокупные затраты на применение удобрений, МДж / кг д.в.

Удобрения	Энергозатраты
Азотные Фосфорные Калийные Комплексные Навоз (80 % влаги) Компосты (60 % влаги) Известковые Местные минеральные	86,6 12,6 8,3 51,5 0,42 1,7 3,8 2,9

При расчете энергозатрат на органические удобрения их физическую массу предварительно переводят в общее количество содержащихся в них питательных веществ (N + P₂O₅ + K₂O), кг/га.

При определении прибавки урожая основной продукции (У_п) культур севооборота (таблица 22 курсовой работы) необходимо использовать нормативы прибавок урожая с/х культур, приведенных в таблице 27 «Методических указаний...»

Таблица 27- Нормативы прибавок урожая при оптимальных нормах удобрений для ЦЧР

Культура	Кг на 1 кг питательных веществ	Кг на 1 т навоза в первый год действия
минеральных удобрений	без минеральных удобрений	с минеральными удобрениями
Озимая пшеница Озимая рожь Яровая пшеница Ячмень Овес Кукуруза на зерно Горох Зернобобовые (вика с овсом) Просо Гречиха Сахарная свекла Кормовая свекла Столовая свекла Подсолнечник Кориандр Картофель Овощные Кукуруза на силос Однолетние травы (сено) Многолетние травы (сено)	4,8 4,0 4,4 3,95 4,6 4,0 3,3   5,6 3,0 3,2 29,7 67,7 55,2 2,35 1,2 19,5 38,7 25,8   7,4   10,1	-   - - - - - - - -   -   -	-   - - - - - - - -   -   -

Содержание энергии в 1 кг основной продукции (Еу) приведено в таблице 28. Количество энергии накопленной а прибавке урожая определяют по формуле:

, МДж/га

 

Таблица 28 - Содержание энергии в 1 кг урожая различных культур, Мдж/кг

Пшеница: озимая яровая мягкая твердая Рожь Ячмень Овес Просо Гречиха Рис Фасоль Горох Сорго (зерно) Кукуруза: на зерно на зеленый корм

16,45 16,61 16,76 16,76 16,45 16,17 16,94 16,67 15,99 17,78 17,69 15,77   15,14 4,10

Сахарная свекла Подсолнечник: семена зеленая масса Соя Картофель Бахчевые Овощные Кормовые корнеплоды Многолетние травы (сено) Люцерна (сено) Однолетние травы (сено) Лугопастбищные травы (сено) Зернофуражные культуры на зеленый корм (в пересчете на сено)

2,56   17,83 4,20 18,10 3,66 1,64 1,44 4,10 3,78 5,46 3,28 3,24   4,62

 

Энергетический КПД (R) определяют по вышеуказанной формуле. Целесообразно КПД рассчитать по каждой культуре и в целом по севообороту.

В заключении по данному разделу необходимо сделать оценку действия удобрений с учетом данных агрохимслужбы.

Биоэнергетический КПД применения удобрений по прибавке основной продукции составляет в целом по стране: у озимой пшеницы – 1,54; озимой ржи – 1,49; яровой пшеницы – 1,29; ячменя - 1,76; кукурузы на зерно – 1,87; сахарной свеклы - 1,95, а в среднем по культурам - 1,19.

 

 

Список литературы, рекомендуемой для выполнения курсовой работы

1. Агрономическая тетрадь возделывания зерновых культур по интенсивной технологии. - М.: Россельхозиздат, 1986. - 230 с.

2. Агрохимия / Под ред. Б.А. Ягодина.- М.: Колос, 2002. – С. 383-483.

3. Артюшин А.М. Краткий справочник по удобрениям / А.М. Артюшин, Л.М. Державин. -М.: Колос, 1984. - 208 с.

4. Ефимов В.Н. Система удобрения / В.Н Ефимов, И.Н Донских, В.К. Царенко. – М.: Колос, 2002.- 320 с.

5. Индустриальная технология применения минеральных удобрений / Сост. М.Н. Марченко. - М.: Россельхозиздат, 1987. -239 с.

6. Методические указания по определению баланса питательных веществ: азота, фосфора, калия, гумуса, кальция. - М.: Изд-во ЦИНАО, 2000.- 40 с.

7. Минеев В.Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения / В.Г. Минеев, Б. Дебрецени, Т. Мазур. -М.: Колос, 1993.- 415 с.

8. Нормативы оценки урожайности зерновых культур, сахарной свеклы, льна долгунца, картофеля и эффективности удобрений на основных почвах России. - М.: Изд-во ЦИНАО, 2000.- 72 с.

9. Органические удобрения: Справочник / П.Д. Попов, В.И. Хохлов, А.А. Егоров и др. - М.: Агропромиздат, 1988.- 207 с.

10. Рымарь В.Т. Возделывание озимой пшеницы в Центральном Черноземье / В.Т. Рымарь, Г.П. Покудин, А.М. Жабин и др. - Изд-во Каменная степь -Санкт-Петербург, 2001. - 39 с.

11. Рымарь В.Т. Рациональное применение удобрений в ЦЧЗ / В.Т. Рымарь, Г.П. Покудин, А.М. Жабин и др. - Изд-во Каменная степь -Санкт-Петербург, 2001. -16 с.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Коэффициенты водопотребления и соотношения основной и побочной продукции различных с/х культур

Культура	Kw мм*га/ц	Соотношение основной: побочной продукции	Содержание воды в основной продукции, %
Озимая пшеница Озимая рожь Яровая пшеница Ячмень Овес Просо Гречиха Горох Кукуруза на силос Кукуруза на зерно Сахарная свекла Подсолнечник Картофель	400-450 350-400 250-300 500-600 400-450 250-350 250-325     375-475	1:1,5 1:2 1:1,3 1:1,2 1:1,3 1:1,3 1:1,5 1:1,5 - 1:1,23 1:0,55 1:1 1:1

 

Приложение Б

Химический состав подстилочного навоза

(По данным ЗАЛ, обобщенным ЦИНАО)

Химический состав	Вид навоза
КРС	свиной	конский	овечий
рН С:N Содержание при натуральной влажности, %: азот общий азот аммиачный Р2О5 К2О Органическое вещество Зола Вода	8,1/7,9 19/6     0,54/0,60 0,07/0,08 0,28/0,30 0,60/0,60 21,0/19,4 14,0/- 65,0/66,5	7,9     0,84 0,15 0,58 0,62 21,9 17,4 60,7	7,9     0,59 0,09 0,26 0,59 22,6 8,4 69,0	7,9     0,86 0,14 0,47 0,88 28,0 23,0 49,0

Примечание: в числителе по КРС данные по стране, в знаменателе – по ЦЧР

 

 

Приложение В

Химический состав бесподстилочного навоза в зависимости от способов его удаления (данные С.В. Макаренко)

Способ удаления навоза	Процент сухого вещества	Содержание в сыром веществе, %
N	P2O5	K2O
Навоз КРС
Бесподстилочный, удаленный механическим способом с выгрузкой наклонным транспортером	17,0	0,48	0,26	0,38
Самоточно-сплавной непрерывного действия и механическим способом при совместном сборе и хранении кала и мочи отстойно-лотковой (шиберная) системой	5,5	0,30	0,15	0,25
Бесподстилочный (жидкая фракция)	1,1	0,16	0,03	0,07
Свиной навоз
Бесподстилочный: Удаленный механическим способом с выгрузкой наклонным транспортером* Самотечно-сплавной непрерывного действия Гидросмыв	17,8   11,7 1,3	0,58   0,62 0,13	0,38   0,25 0,66	0,28   0,20 0,07

* Химический состав кала, так как моча при выгрузке экскрементов в прицеп теряется.

 

Приложение Г

Химический состав птичьего помета, % на сырое вещество

(по данным ВНИПТИОУ)

Вид помета	Влажность, %	N	P2O5	K2O	CaO
Куриный Утиный Гусиный Индюшиный		1,5 ± 0,2 0,6 ± 0,1 0,5 ± 0,2 0,7 ± 0,2	1,4 ± 0,2 0,8 ± 0,3 0,5 ± 0,1 0,6 ± 0,1	0,5 ± 0,1 0,3 ± 0,1 0,8 ± 0,1 0,5 ± 0,1	1,1 ± 0,4 1,0 ± 0,2 0,6 ± 0,1 0,6 ± 0,1

 

Приложение Д

Рекомендуемые дозы подстилочного навоза в севообороте, т/га

Почвы	Содержание гумуса, %	Культура	Периодичность внесения, лет
озимые зерновые	картофель, силосные, корнеплоды
Серые лесные: песчаные и супесчаные   суглинистые и глинистые   Черноземы: Оподзоленные, выщелоченные, типичные в среднем Обыкновенны, предкавказские, южные в среднем Каштановые в среднем	< 1,5 1,5-2,5 2,5-3,0 > 3,0 < 2,0 2,0-2,5 2,5-3,5 > 3,5     -   - -

 

 

Приложение Ж

Рекомендуемые дозы азота бесподстилочного навоза под с/х культуры, кг/га (по данным ВНИПТИОУ)

Почвы	Культура
озимые зерновые	картофель	силосные, корнеплоды
Серые лесные: песчаные и супесчаные суглинистые и глинистые Черноземы: выщелоченные, оподзоленные, типичные обыкновенные, южные каштановые

Приложение З

Характеристика известковых и гипсосодержащих удобрений

Удобрение	Влажность, %	Состав, % на сухое вещество	Формула извести, гипса в удобрениях
СаО+MgO	Общее содержание СaO+MgO в пересчете на CaCO3 или CaSO4	Примеси, %
Известняковая мука: стандартная класса Б   пылевидная класса А	до 4   до 1,5	42-56   42-56	85-100   85-100	0-15 (глина, песок) 0-15 (глина, песок)	СаСО3   СаСО3
Молотый мел	до 30	до 56	до 100	0-10 (глина, песок)	СаСО3
Дефекат	до 30	-	до 60	N – 0,8-0,7 P2O5-0,2-0,9 К2О 0,5-1,0 Орг. в-во - 15	СаСО3
Гипс сыромолотый	до 8	-	71-73	-	СаSO4 *2H2O
Глиногипс	-	-	60-90	1-11 (глина)	СаSO4 *2H2O
Фосфогипс	до 8	-	70-75	2-3 Р2О5	СаSO4 *2H2O

 

Приложение И

Ассортимент минеральных удобрений, применяемых в зоне

Удобрение	Содержание действующего вещества, %
Азотные
Аммиачная селитра Мочевина (карбамид) Безводный аммиак Аммиачная вода Карбамид-аммонийно-нитратные удобрения (КАС)	34-35 82,3 20,5 28-32
Фосфорные
Суперфосфат простой гранулированный Двойной суперфосфат Фосфоритная мука	19-20 43-49 20-29
Калийные
Хлористый калий Сульфат калия 40%-ная калийная соль	57-60 46-50
Комплексные
Аммофос Диаммофос Калийная селитра Нитрофоска: азотно-сернокислая (марка В) азотно-сульфатная (марка Б) азотно-фосфорнокислотная (марка А) Нитроаммофоска (азофоска)   Карбоаммофоска Карбоаммофос	N – 11-12; P2O5 – 46-60 N – 18-21; P2O5 – 46-63 N – 13; К2O – 46   N – 12; P2O5 – 12; К2О – 12 N – 13; P2O5 – 10; К2О – 13 N – 16; P2O5 – 16; К2О – 16 N – 17,5; P2O5 – 17,5; К2О – 17,5 (возможно другое соотношение) N – 20; P2O5 – 20; К2О – 20 N – 20-21; P2O5 – 20-21