Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН АРБУЗОВ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН АРБУЗОВ"

А-ЗМЗ/

На правах рукописи

БОЕВА ТАМАРА ВАСИЛЬЕВНА

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН АРБУЗОВ

Специальность: 06.0.1.09 растениеводство

06.01.05 селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого овощеводства и бахчеводства РАСХН.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Коринсц В. В.; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Соколов С Д.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Фурсов В.Н.; доктор сельскохозяйственных наук Быковский Ю.А.

Ведущая организация: Волгоградская государственная

сельскохозяйственная академия.

Защита диссертации состоится «Л(? » /'У ¿Л/ 2004 года в 12.00 на заседании РепюнальногоднссертационногосоветаКМ212.009.01 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г.Астрахань, пл. Шаумяна, 1, Естественный институт.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государствен н ого универс! ггета.

Автореферат разослан і^' її - \ 2004г.

Ученый секретарь диссерташ іонного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

М.Ю. Пучков

Актуальность -темы. Одной из важнейших проблем растениеводства является разработка ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Но их традиционное рассмотрение только с точки зрения денежно-оценочных отношений, согласно выводам многих ученых, является иррациональным и недостаточным для объективного рассмотрения затратного механизма всего ресурсного комплекса технологических операций, включенных в производство, и получаемых результатов в итоге выращивания того или иного вида сельскохозяйственной продукции (Булаткин ПЛ., 1992; Кутузова АЛ., 1995).

В связи с этим при оценке эффективности возделывания растений все большее распространение получает энергетическая оценка технологии, обеспечивающая ресурсосбережение с учетом энергоемкости конечного продукта, что уже нашло отражение при изучении технологий возделывания Других культур (Миро Д., 1979; Базаров Е.И., 1980}.

Однако в области семеноводства бахчевых культур подобных исследований до последнего времени не проводилось, несмотря на то, что дія промышленной зоны возделывания, особенно арбуза, это имеет важное значение.

К тому же все элементы технологии производства семян арбуза от суперэлиты до первой репродукции должны иметь обший оценочный показатель эффективности. Биологические особенности бахчевых культур, в том числе арбуза, таковы, что любые изменения или нарушения.технологии возделывания сказываются на конечных результатах производства семян. Разработка и энергетическая оценка технологического процесса с учетом региональных особенностей климата, почв, подбора видов, доз удобрений, сортов, их особенностей, типов орошения и друшх факторов может существенно повысить ресурсосберегающую эффективность производства семян арбузов.

Цель и задачи исследований состоят в разработке методологии ресурсосбережения на основе оценки энергоемкости отдельных агроприемов производства семян арбуза.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- рассчитать структуру затрат энергии на производство семян арбузов;

- провести энергетическую оценку производства семян у четырех сортов арбузов селекции ГНУ ВНИИОБ, разработать их семеноводческий энергоцикл;

- дать оценку конечной продукции семеноводства;

- обосновать элементы технологии, обеспечивающие ресурсосберегающий эффект;

- обосновать мероприятия ресурсосбережения при семеноводстве арбуза.

ЦНБ МСХД фонд научной литературы

^ л ____3

Научная новизна. Впервые разработана методологическая основа энергетической оценки производства семян бахчевых культур на примере арбуза, рассчитанная на конечную общую товарную пролукшио, выраженную в произведенных семенах н продукции сухих веществ плодов, включающих сахара.

- Проведена энергетическая оценка производства семян у четырех сортов арбузов селекции ГНУ ВНИИОБ, отличающихся по биологическим признакам.

• Разработан их семеноводческий энергоцнкл и дана оценка конечной продукции семеноводства.

• Проанализирован технологический процесс агротехнических приемов ресурсосберегающей технологии семеноводства арбузов, впервые рассчитана структура затрат совокупной энергии на производство семян арбуза.

- Разработаны и изданы методические рекомендации «Энергетическая оценка эффективности семеноводства арбузов».

- Проведен анализ зависимости урожая семян арбузов от выполняемых агротехнических приемов, определено долевое участие каждого нз факторов.

Личный вклад автора. Диссертационная работа является результатом исследований автора в качестве исполнителя темпланов НИР РАСХН (19992003). Закладка полевых опытов, проведение исследований, анализ их результатов выполнены лично автором или при его непосредственном участии.

Практическая значимость. Использование положений предложенной методики позволит более эффективно подходить к ресурсосбережению при выращивании семян арбузов, в условиях орошения Юга России при рациональном природопользовании, направленном на реализацию стратегии производства семян арбуза с высокой энергетической эффеютвкостью. *

Разработана методика энергетической оценки эффективности семеноводства арбузов.

Определены и выделены пути ресурсосбережения при производстве семян арбузов.

Апробация работы. Основные результаты научной работы были доложены на ученых советах Государственного научного учреждения Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого овощеводства и бахчеводства (2002 - 2003 гг.). Астраханском областном совещании работников сельского хозяйства (2003 г.), на Всероссийских научно-практических конференциях «Российский арбуз» (2002 - 2003 гг.), изложены в методических рекомендациях «Энергетическая оценка производства овощных культур и картофеля (системно-энергетический подход к оценке генофонда)» (2001 г.), «Энергетическая оценка эффективности семеноводства арбузов» (2003 г.).

Всего по теме кандидатской диссертации опубликовано семь печатных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, рекомендаций производству.

Объем работы: 153 страницы, 16 таблиц, 7 рисунков, 7 приложений, список использованной Л1гтературы - 254 наименования, в том числе 20 зарубежных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методологические основы энергетической оценки производства семян бахчевых культур на примере арбуза,

Z Технологические процессы агротехнических приемов ресурсосберегающей технологии протводства семян арбуза.

3. Научное обоснование семеноводческого энергоцнкла н оценка конечной продукции семеноводства арбуза.

4. Технология возделывания арбуза на семена и обоснование основных путей снижения энергетических затрат в условиях орошения.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в 1999 - 2003 гг. непосредственно автором на полях ГЬ(^дарственного научного учреждения Всероссийского НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства, в хозяйствах Камызякского района Астраханской области - ООО «Русичи», ООО «Надежда - 2» и колхоз «Путь Ленина». .

Климат Астраханской области континентальный, с жарким засушливым Летом и малоснежной зимой. Сумма активных температур достигает 3837°С. Абсолютный максимум температуры воздуха 38-42°С. Среднегодовое количество осадков 100 - 200 мм.

Почвы аллювнально-луговые, отличающиеся пестрым механическим составом (от глинистых до супесчаных), маломощные, подвержены засолению.

Объектами исследований служили районированные и перспективные сорта арбузов - Астраханский, Фотон, Скорнк, Рапид - селекции ГНУ Всероссийского НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства. Характеристика сортов приведена в издании «Сорта овощных и бахчевых культур» (Боева Т.О. и др., 2002).

Исследования по теме диссертационной работы проводили методами лабораторных, полевых и производственных опытов, постановку которых осуществляли в соответствии с общепринятыми методиками: «Методические указания по селекции и семеноводству бахчевых культур» (ВАСХНШ1, М., 1979 ), «Методические рекомендации по энергетической оценке продукции растениеводства» (Корииец, В .В., 1992), наиболее эффективные схемы первичного и промышленного семеноводства, в том числе метод оценки половинок по потомством линий (Комиссаров В .А., 1981; Дютин К.Е., 2000), В своей деятельности руководствовались Федеральным законом «О семеноводстве» от 14.12. 1997 г.Л'а 149 ФЗ, ОСТ45-25-74 н ОСТ46-36-74. Для расчета

энергозатрат и определения ресурсосберегающих приемов пользовались технологическими картами по выращиванию н уборке семян арбузов, разработанными ВНИНОБ, М. (1977), а также ВНИИССОК, М. (1979).

Химические анализы арбуза проводили в лаборатории массовых анализов га У ВНИИОБ, содержание сухих веществ определяли методом высу-' шнваяия, Сахаров - ционидным методом (Ермаков А,И., 1987 г.).

Материал исследований по семеноводству строился согласно принятой схеме:

- селекционный питомник - предварительное размножение;

- питомник суперэлиты;

- производство элиты;

• товарное размножение - I репродукция.

гае: Л - количество энергии, вводимое человеком в обмен с природой;

В - определенное количество «вещества», полученное человеком в результате трудового воздействия на агроценоз;

1 - прямое, 2 - косвенное влияние солнечной радиации.

I. Селекционный питомник.

II. Питомник - производство суперэлиты. Ш. Питомник - производство элиты.

IV. Питомник - производство 1 репродукции,

В результате изучения литературного и своего экспериментального материала по энергетической оценке технологий отдельных культур автором диссертации совместно с руководителем работы доктором сельскохозяйствен-

Солнечная энергия

—► 1 --> 2

А

Рис. 1. Схема оценки семеноводческого энергоцикла арбуза.

пых наук Коринец В.В. была разработана методологическая основа энергетического подхода к производству семян арбуза.

Стратегия энергетической оценки семеноводства арбузов представляет серьезную м етодологнч ее кую проблему. Решение ее требует как обращения к уже выработанным в естественно-научной мысли положениям и концепциям, рассматривающим эту проблему, так и выявления специфического понимания производственного энергоцикла семеноводства.

Под энергоиронзводстве!шым циклом семеноводства автор подразумевает процесс последовательного включения энергоресурсов в форме вос-полинмых и невосполнимых .затрат для формирования урожая семян для дальнейшего удовлетворения жизненных потребностей человека (рис.1). ■.

Основной задачей первичного семеноводства является поддержание на необходимом селекционном уровне биологических, морфологических, хозяйственно-ценных признаков и свойств сорта, их гсиетичсской стабильности и чистоты, а также выращивание в необходимом объеме для проведения сортообиовления ссмян высших репродукций, отвечающих по-сортовым И посевным качествам требованиям государственных стандартов,')! для создания страховых запасов. Чтобы дать действительную объективную оценку производящей системы в целом по конечной продукции, оценка технологии Про-1 изводства ссмян рассмотрена в энергоциклах.f '

Для выявления эффективности затрат в производственном энергоцикле ссмян нами предложено рассчитывать затраты совокупной энергии по следующим статьям: - . •

Q^=Qi + Qi + Qi + Q< + Qj + <V- (1), •

тде: Q,.^- затраты совокупной экерпш в семеноводческом энергоцикле, Дж;

Qi - затраты совокупной энергии, вложенной трудовыми ресурсами, Дж; ■

Qi - затраты совокупной энерЫи на все ГСМ, Дж;

Qj - затраты энергии на' производство минеральных удобрений, Дж;

Q< - затраты энергии на пестициды, Дж;

Qj - затраты электроэнергии, Дж;

, О« - затраты энергии на производство тракторов, сельскохозяйственных машин, автотранспорта, Дж.

Чем выше результаты производимой продукции в Дж, достигнутые за счет одинаковых затрат, илн чем меньше затраты, произведенные для достижения одних и тех же результатов, то есть чем больше частное от деления результатов, тем выше коэффициент (Е) энергетической эффективности:

E = Q,:CU (2),

гае: Q, - энергия, накопленная хозяйственно-ценной частью урожая, Дж;

- совокупная энергия, израсходованная на возделывание сельскохозяйственных культур, Дж,

Для расчета энергетической отдачи ценных биологических компонентов в целом энерго цикле семеноводства арбуза нами предложено учитывать содержанке сухих вешсств и Сахаров б урожае и энергозатраты по формуле:

Не: • содержание сахара в единице продукции, и/пц

- совокупная энергия, израсходованная на возделывание арбуза,

Дж/га,

Таким же образом определяется коэффициент энергетической эффективности по сухим &ешествам,

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Обощенне результатов и применение нашей методики расчета энергетической оценки при производстве семян арбуза позволило нам нрослед)пъ тенденцию в юмсненни энергетических затрат при производстве арбуза.

Расчеты показали, что прошводство арбузов с едшпцщ плошадн в процессе изменения технологии в последние 50-60 лет закономерно сопровождаются ростом энергетических затрат, что можно видеть из дшщцх та&ищы 1,

Энергетические аспекты производства сельского хозяйства, в том числе и семеноводства арбузов, в особенности рост антропогенной энергии, свидетельствуют о недостатках существующих основ технологий растениеводства. В настоящее время производство ссмяи арбузов сопровождается увеличением невосполняемых энергозатрат. Энергетическая эффективность производства сети арбузов с 1940 но 2003 год снизилась в 4 - 8 раз (табл. 1).

Таблица 1

Динамика энергетических показателей на примере семеноводства арбуза на 1 га

Сумма затрат Годы

1940 1950 2003

Общая сумма затрат, МДж/га в том числе: невосполияемыс, % возобновляемые, % Коэффициент энергетической эффективности, Е До 1000 10*20 80+90 40 1000+10000 20*30 70*80 1040 100.000 80*90 10*20 5*10

В этоЛ связи энергетические проблемы ставят перед современным сель-

ским хозяйством в качестве главной задачи переход на ресурсосберегающие технологии. Экономия затрат знергоресурсов всех видов должна стать основой успешного решения проблем производства семян арбузов.

Затраты энергии* вложенной трудовыми ресурсами (СЬ) Впервые в мировой теории СЛодольский (1831 г.) предложил оценку обшей деятельности человека вести в калориях (в системе СИ - Дж). Трудовые затраты и издержки на техническое обслуживание тракторов, грузовых и сельскохозяйственных машин в процессе эксплуатации, при постановке на зимнее хранение, текущий ремонт рассчитывались по основным данным периодичности всех видов технического ухода, текущего ремонта тракторов и сельскохозяйственных машин, трудоемкости каждой операции.

Учет затрат совокупной энергии, вложенной трудовыми ресурсами, проводили по предложенной нами методике учета затрат совокупной энергии труда человека. Этот учет проводится в зависимости от физиологической нормы суточной калорийности пищи, от характера интенсивности трудовой деятельности человека.

В таблице 2 представлены основные величины расходов энергии на осуществление однодневной трудовой операции по профессиям. Эти величины служат данными для расчета затрат труда за смену, с учетом количества однотипных единиц. Суммируя совокупную энергию трудовых затрат по профессиям сельскохозяйственных работников, установили общие затраты совокупной энергии, вложенной трудовыми ресурсами.

Таблица 2

Затраты трупа человека при получен и и семян арбузов (1999 - 2003 гг.)

Группа интеисив- . 1 гости труда Профессии Энергозатраты труда за смену, кДж Количество однотипных единиц, чел. Затраты совокупной энергии, кДж

VI Трактористы, машинисты 14434 53,48 772219

IV Шофери 14434 20 288680

IV Полевые рабочие 15480 386,5 5983020

II Операторы электрифицированных машин .. 12552 12,6 158155,2 *

Итого: 7202074.2

Таким образом, в совокупных затратах энергии при возделывании, заготовке и получении семян арбуза максимум энергозатрат приходится на специальности - полевые рабочие, трактористы, машинисты, шофера; наименьшие затраты на операторов электрифицированных машин. При этом необходимо отметить, что это возобновляемые энергоресурсы.

Затраты энергии на горюче-смазочные материалы (Ч,) Для каждой почвенно-климагической зоны имеются технологические карты производства семян арбуза. Расход топлива суммируется по всем позициям из технологической карты в пересчете на 10 га, с учетом теплоты сгорания. Зная сумму расхода ГСМ на 10 га пашни, рассчитываем энергетические затраты горючих и смазочных материалов.

В таблице 3 представлены данные затрат энергии по ГСМ. При этом целесообразно отметить, что наибольшие затраты приходятся на уборку урожая и послеуборочную обработку - 68320,0 МДж, следующая операция - уход за посевом - 46116 МДж, затем внесение удобрений и обработка почвы- 45281,2 МДж.

Таблица 3

Затраты но горюче-смазочным материалам на вырашипанне арбуза на семена (1999 - 2003 гг.)

Виды работ, позиции технолога ческой карты Расход топлива на 10 га, кг Теплота сгорания, МДж/кг Расход энергии, МДж

Внесение удобрений и обработка почвы Подготовка семян к посеву и посев Уход за посевом Уборка и послеуборочная обработка Перевозка плодов, вывоз отходов и перевозка семян 1060,45 42,0 1080,0 1600,0 8,0 42,7 42,7 42,7 42,7 44,0 45281,2 1793,4 46116,0 68320,0 352,0

Итого: 161862,6

Наименьшие затраты на перевозку плодов, вывоз отходов, перевозку семян - 352 МДж.

Таким образом, наибольшие затраты по ГСМ при выращивании семяк арбузов приходятся на уборку и послеуборочную обработку - 68320 МДж.

Затраты на производство минеральных удобрений (О^) Каждая сельскохозяйственная культура, в том числе и арбуз, для получения высокого урожая и хорошего качества семян требует различное количество минеральных удобрений. Дпя кашей зоны нормы удобрений под арбуз определены и рекомендованы в производство с учетом картограмм содержа* ння питательных веществ в почве. Совокупная величина затрат на производство минеральных удобрений существенно отличается у различных авторов (Булагкин ГА., 1983). Однако следует отметить, что наиболее энергоемкое производство азотных удобрений.

. Затраты энергии на минеральные удобрения ровны произволению расхода ресурсов по видам на энергетический эквивалент. Все расчеты производятся на действующее вещество.

Таблица 4

Затраты энергии на производство и применение минеральных удобрений при выращивании арбуза на семена (1999 - 2003 гг.)

Расход Энергетический Затраты

Виды удобрений ресурсов эквивалент, совокупной

на 10 га, кг МДж/кг энергии, МДж

Азотные 1500 86,6 129900

Фосфорные 5500 12,6 69300

Калийные 3000 8,3 24900

Итого 224100

Из данных таблицы 4 видно, что наибольшие затраты приходятся на производство азотных удобрений - 129900 МДж. Наименьшие затраты по калийным удобрениям - 24900 МДж.

.. Таким образом, при производстве семян арбузов наибольшие затраты энергии приходятся на азотные удобрения.

Энергозатраты на производство пестшшлоп (О,)

В настоящее время при защите посевов арбузов от вредителей и болезней применяют комплекс мероприятий. Он включает приемы высокой агротехники; химические, биологические, физико-механические и другие специальные методы борьбы с в ре ¿и ¿гелям и и болезнями, вирусами, сорными растениями.''

В борьбе против вредителей и болезней бахчевых культур, а именно при производстве семян арбузов широко используются химические препараты, энергоемкость применения которых составляет от 25,4 до 12588 МДж.

Таблица 5

Затраты энергии на применение средств защиты растений (1999 - 2003 гг.)

Средства защиты растений Расход ресурсов на 10 га, кг Энергетический эквивалент, МДж/кг Затраты совокупной энергии, МДж

ТМТД 0,2 116,8 25,4

Карбофос 14,0 365,2 5112,8

Цинеб 30,0 116,8 3504,0

Бордоская жидко ел» 60,0 116,8 7008,0

Трефлан 30,0 419,6 12588,0

Тарга 20,0 419,6 8392,0

Итого: 36630.2

Эти затраты необходимо учитывать при возделывании семенного арбуза.

В таблице 5 представлены затраты совокупной энергии на применение средств защиты растений п течение вегетационного сезона от сорняков, вредителей и болезней.

Данные таблицы показывают, что при применении средств защиты растений общие затраты совокупной энергии составили 36630,2 МДж. Наибольшие затраты совокупной энергии наблюдаются при внесении гербицида трефлан, онн составили 12588 МДж, и наименьшие при применении ТМТД -25,4 МДж.

Затраты на применение электроэнергии ((2$)

Исходя из позиции системно-энергетического подхода, целесообразно вести учет затрат электроэнергии на 10 га. Электроэнергия затрачивается в процессе возделывания арбуза и доработки семян. Выбираются все виды работ на основании типовой технологической карты, в которой указаны затраты электроэнергии.

После полного выполнения позиций технологической карты рассчитывается обший расход энергии. Определяется он как произведение расхода электроэнергии на энергетический эквивалент.

В таблице б представлены виды работ по всему семеноводческому энергоциклу на основании технологической карты. После полного выполнения всех*-позиций технологической карты рассчитывается общий расход электроэнергии, который составил 25730,4 МДж. Наименьшие затраты энергии приходятся на подготовку семян к посеву и посев - 14,4 КЩж.

Таким образом, из всех видов работ наибольший расход электроэнергии приходится на уборку урожая и послеуборочную обработку - 25368,0 МДж.

Затраты на электроэнершю при производстве сем ми арбузов (1999 - 2003 гг.)

Виды работ, ПОЗИЦИИ Расход электроэнергии, КВтч Энергетический эквивалент, МДж Общий расход энергии, МДж

Внесение удобрений и обработка почвы Подготовка семян к посеву и посев Уборка и послеуборочная обработка 29,0 и 2114,0 12 42 12 348,0 14,4 25368,0

Итого: 25730,4

Затраты энергии на производство тракторов, сельскохозяйственных машин, автотранспорта (0<) На основании технологической карты, а также справочной литературы, в соответствии с методикой проведен расчет совокупной энергии на средства механизации по каждому виду работ. Совокупные затраты рассчитывали как произведение массы сельскохозяйственных машин на время работы и энергетический эквивалент. Суммарный итог энергозатрат но всем операциям представлен в таблице 7.

Таким образом, сумма затрат совокупной энергии, переносимой сельскохозяйственной техникой на 1 га, на выполнение механизированных работ при производстве семян арбуза составила более 12232 МДж, Наименьшие затраты приходятся на посев, уборку и выделение семян. Наибольшие - на внесение удобрений и обработку почвы - 5599,22 МДж.

СОВОКУПНЫЕ ЗАТРАТЫ ЭНЕРГИИ НА ПРОИЗВОДСТВО СЕМЯН АРБУЗА ((?,„„)

В результате наших исследований мы рассчитали энергозатраты в семеноводческом э пер го цикле арбузов.

Произведенные семена арбузов при первичном семеноводстве не являются источником энергии (калорий) для человека. Их предназначение -поэтапное размножение до первой репродукции с изменяющимися затратами, Ниже приведены рассчитанные автором энергетические затраты на всех этапах семеноводческого цикла арбуза (рис. 2).

Затраты энергии, переносимой сельскохозяйственной -техникой на 1 га при выполнении механизированных работ при производстве семян арбуза (1999 - 2003 гг.)

Наименование' • - * работ ; Затраты совокупной ■ энергии, МДж/га Соотношения затрат, %

Внесение удобрений и обработка почвы 5599,22 45,8

Посев семян 370,19 3,0

Уход за посевами 5538,67 453

Уборка, выделение семян,* послеуборочная обработка семян 723,93 5,9

Итого 12232,01 100

8576,ЗМДж 8576,3 МДж 17452,6 МДж 457403,2МДж

1 2 ' 3 * 4 ■ -

Рис.. 2. Схема размеров площадей питомников различных этапов " семеноводческого процесса арбузов для получения 1 т семян репродукции и затраты энергии.

1. Питомник предварительного размножения.

2. Питомник суперэлиты.

3. Производство элиты.

4. Товарное размножение - 1 репродукция.

Особенностью технологии производства суперэлиты семян арбузов являются незначительные энергозатраты, в связи с тем, что большей частью работы ведутся вручную и относятся к возобновляемым ресурсам. К первой

репродукции затраты резко возрастают в связи увеличением площади и применением энергоемких технологических агронриемов.

Интенсивное возделывание семян арбузов увеличивает потребление различных видов энергоресурсов - топлива« минерачьных удобрений, пестицидов и т.д.

Нормативные затраты определяются для данной зоны типовыми нормами выработки на механизированные и ручные работы; кормами расхода горючих и смазочных материалов, электроэнергии, минеральных и других удобрений, семян и т.д.

На основе вышеизложенного материала был произведен расчет структуры затрат совокупной энергии на производство семян арбузов, что показано на рис. 3. Структура складывается следующим образом: доля затрат живого труда невелика и составляет 720,2 МДж/га , или 480,1 МДж на 1 ц семян. Минеральные удобрения составляют 39,2% среди других видов антропогенной энергии .'Значителен удельный вес горюче-смазочных материалов - 28,344, а затем идут затраты на машины и оборудование - 21,4%.

Из структуры совокупных затраг энергии при производстве семян арбузов видно, что максимальные затраты энергии приходятся на минеральные удобрения и составляют 39,2%, что позволяет сделать вывод о высокой энергоемкости применения минеральных удобрений.

Из этого следует, что необходимо искать резервы снижения этого показателя, что может быть осуществлено за счет выбора предшественника, соблюдения севооборота, применения ендеральпых удобрений, особенно за счет бобовых трав, более эффективного локального внесения удобрений растениям арбуза и т.д.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬСЕМЕНОВОДСТНА АРБУЗА

Выбирая ресурсосберегающую технологию, варианты перехода к устойчивому развитию производства семян арбузов, различные проекты и направления экономии, необходимо хотя бы в общих чертах иметь критерии, измеритель, 'гтобы решить, какой проект, вариант или направление лучше. Такой мерой может служить энергетическая эффективность. Это есть отношение полученных результатов к производственным затратам.

Общеизвестно, что основной задачей первичного семеноводства арбузов является поддержание на необходимом селекционном уровне биологических, морфологических, хозяйствен но-ценных признаков и свойств сортов, их генетической стабильности, а также выращивание в необходимом объеме для проведения сортообновлсния семян высших репродукций, отвечающих по сортовым и посевным качествам требованиям государственных стандартов.

Совокупные затраты в шпомнике суперэлиты и элиты одинаковые, в данном случае - 8576,3 МДж, и в основном это возобновляемые энергоресурсы.

В этой связи первичное семеноводство арбузов имеет ряд особенностей по сравнению с семеноводством других культур. Так например, у многих многолетних культур (лук, чеснок и т.п.) увеличен период размножения, другие возделывакггся один год ради калорийности и пищевой ценности ( картофель, фасоль). При этом затрат идут как «энергоконверсия» (Одум К>.). Чем больше число «ступеней» энергоконверсии, тем больше энергии на выходе в семеноводческом энерго цикле.

Чтобы дать объективную оценку в целом проюводяшёй системе по конечной продукции, необходимо рассматривать технологиюпроизводства семян в энер го циклах. Расчет энергии всех вышеперечисленных величин осуществляют в схеме семеноводства (например, питомник предварительного разм ноження - суперэл нта - эл 1 гга -1 репродукция).

Бнолотческие особенности арбузов дают возможность получать высокие урожаи этой культуры. Однако арбуз имеет низкую калорийность: в 100 г продукции - 159 КДж. Поэтому даже высокие се урожаи ие удовлетворяют физиологическую потребность человека по калорийности с полном объеме, т.к. для этого потребовалось бы 10 - 16 кг в сутки. В связи с этим еншаю, что делать оценку урожайности арбузов целесообразно по сбору сух!£х веществ и сахара с' 1 га (формула 3).

Таблица 8

Коэффициент энергетической эффективности нроговодства семян Арбузов по семеноводческому энергошислу . (1999 - 2003 гг.)

Название образца Урожаи сух} IX веществ, ц/га Урожай сахара, ц/га Коэффициент • энергетической эффективности

Сухое вещество сахар

Астраханский 37,3 ' 32,5 0,00068 0,00059

Фотон 33,5 0,00061 0,00053

. Скорик 35,3 . ..28,1 0,00064 0,00051

Ратщ 33,6 28,3 0,00061 0,00052

I . I П

Из дат 1ых таблицы $ видно, что наибольшая энергетическая эффективность прослеживается по сухому веществу и сахару у сорта Астраханский и составляет 0,00068 и 0,00059 соответственно.

Таким образом, оценка производственного энергоцикла семеноводства в единыхсопоставимых единицах в расчете наконечную продукцию на 0сн0ве снстем110-энергет11псск0г0 подхода позволяет провести объективный анализ затрат при производстве семян арбузов, используя целевую основу по высеву первой репродукции и получению 1 тонны семян.

Удобрения

Горюче-смазочные материалы

Машины и оборудование

Пе<^ииады электроэнергия •

Живой труд

Рис. 3. Структура затрат со покупкой энергии из прощаодство семян арбузов.

МЕРОПРИЯТИЯ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ СЕМЕНОВОДСТВЕ АРБУЗОВ

Семеноводство арбузов характеризуется интенсивным потреблением различных вцдов энергоресурсов. В этой связи на длительную перспективу ставится задача перевода семеноводства арбузов на ресурсосберегающую технологию.

В последние годы в растениеводстве и семеноводстве Астраханской области отмечены сложные условия по ресурсному обеспечению семеноводства арбузов; Сложность заключается в значительном роете цен на горюче-смазочные материалы, удобрения, электроэнергию, пестициды и т.д., и часто коллективным сельскохозяйственным предприятиям (КСП), фермерским хозяйствам недостает средств для приобретет» этих крайне необходимых ресурсов плодородия, В связи с этим в семеноводстве арбузов необходимо исходить ю сложившихся возможностей конкретного хозяйства и из наличия ресурсов. Поэтому исходя из требований бахчевых культур к факторам жизни, необходимо установить, какой ш них яаляется лимипгрующлм для данного КСП, фермерского хозяйства, связанного с наличием средств на приобретение, и проводить семеноводство по этому ресурсу. Особое внимание следует уделить сокращению затрат, где'для этого имеется возмож-ность,натакнев11^'ресурсов,,какм1Шеральные>доСрсння, пестициды, горюче-смазочные материалы, без ущерба урожаю семян арбузов.

Все агротехнические и организационные мероприятия должны быть направлены на эффективное и рациональное использование прежде всего л имитирую ще го фактора с целью получения максимального урожая семян арбузов.

Немаловажное значение при производстве семян арбузов имеют сведения о долевом участии отдельных "факторов в формировании урожая. Располагая этими сведениями, можно выбрать наиболее выгодный вариант количественного и качественного сочетания условий внешней среды для получения ресурсного урожая. На основе обобщения многолепшх исследований (1966 - 2003 гг., ВШ1ИОС) составлена схема, отражающая роль отдельных факторов, учитывающихся в формировании урожая семян арбузов (рис. 4),

Из данных риеукка видно, что долевое участие факторов формирования урожая семян арбуза следующее: система удобрений составляется 2324%, режим орошения -26-27% иподбор сортов 17-18%, система севооборотов 10-11%,за1шгга растений 8%, система обработки почвы 3%.

В соответствии с этим должны совершенствоваться размещение, агротехника арбузов, набор орудий и машин для возделывания и уборки.

Обеспечение растений необходимыми питательными веществами в критический момент их роста и развития, защита от неблагоприятных воздействий внешней среды - основные задач и зональной агротехники.

Рис. 4. Долевое участие факторов в формировании урожая семян арбузов.

Совершенствование ресурсосберегающей технологии семеноводства арбузов должно включать несколько обязательных этапов:

1) анализ агротехнических мероприятий с целью выявления наиболее энергоемких процессов и технологических операций;

2) проведение мероприятий по экономии энергоресурсов, требующих значительных затрат;

3) разработку и внедрение новых агротехнических приемов с целью уменьшения энергозатрат;

4) замену невозобновляемых (невосстанавливаемых, нетрадиционных) видов энергии возобновляемыми;

5) практические мероприятия должны быть цельными, последовательными для каждого энергоцикла и разработанным» со строгим учетом но-ч аекно-кл иматнческих условий.

Обобщая результаты исследований и практики выявлено, что при производстве семян арбузов по затратам можно выделить шесть групп агротехнических приемов (табл. 9).

Таким образом, чтобы оценить то или иное агромероприятие (внесение удобрений, орошение^ борьба с вредителями и т.д.), надо сопоставить затраты на проведение этих агромероприятий и полученные результаты.

При разработке ресурсосберегающей системы семеноводства арбузов необходимо в первую очередь учитывать особенности местных условий.

Классификация агротеп)нческн1приемовспозцции ресурсосбережения при производстве семян арбузов

Группа по затратам Агротехнические приемы * * Энергозатраты Энергетический б нижет

1 Севооборот, подбор устойчивых сортов, сроки уборхи, сроки сева н т„а. Энергозатрат -в производстве нет I Ытеллектуальны с затраты, организационные затраты Увеличение продукции без дополнительных затрат, перспективные (природный обмен)

2 ■ Норма высева, схемы посева над. Перераспределение биологической энергии Возобновляемые энергоресурсы, активный обмен

3 Боронование, культивация, посев, прнкатыванне, рыхление, ыежцурязная обработка и тл. Незначительные Увеличение энергии (с затратами невосстанавливаемых энергоресурсов)

4 Основная обработка почвы (вспашка, плоскорез ная обработка, мелиоративная и др.) Средние Увеличение энергии (с усиленной затратой невосстанавл) доем ых энергоресурсов)

5 Внесение гербицидов, пестицидов Средние Увеличение затрат 11езосстаяавли&аем ых эпергоресурсов

6 Внесение удобрения Высокие Увеличени е энергии (с усиленной затратой н евосстанзвливаем ых энсргоресурсов)

выводы

1. В результате исследовании проанализирован технологический процесс агротехнических приемов ресурсосберегающей технолопіи семеноводства арбузов. Впервые рассчитана структура затрат совокупной энергии на прощводство семян арбузов.

2. Проведена энергетическая оценка производства семян у четырех сортов арбуза селекции ГНУ ВННИОБ.

3. Особенностью технологий производства супсрэлиты семян арбузов являются незначительные энергоемкие затрати. Большей частью работы производятся вручную и относятся к возобновляемым ресурсам.

4. Установлено, что затраты энергнн, пложенные трудовыми ресурсами, приходятся на ручной труд, что имеет важное значение в производстве семян арбузов, так как отрасль является трудоемкой. Затраты труда на 1 га (и) семян составляют 720,2 МДж (480 МДж).

5. Наибольшая доля затрат энергии при производстве семян арбуза приходится на применение минеральных удобрений, в том числе азотных -12990 МДж, фосфорных - 6930 МДж, калийных -12490 МДж, что составило в структуре затрат совокупной энергии 39,2%. Высокие энергетические затраты на прогаподство минеральных удобрений требуют, чтобы в производстве расходовхтось их как можно меньше.

6. Горюче-смазочные материалы по удельному весу затрат занимают второе местопсоставляют28,3%.

7. Затраты совокупной энергии на пестициды исчисляются на основании доз их внесения на 1 га и составляют 3663,02 МДж, их удельный вес в структуре совокупных затрат составил 6,4%.

8. На основе обобщения многолетних исследований (1966-2003 гг., ГНУ ВННИОБ) показано, что долевое участие самих значимых факторов формирования урожая семян арбузов следующее: система удобрений 23-24%, режим орошения 26-27% и подбор сортов 17-18%, система севооборотов 1011%, защита растений 8%, система обработки почвы 3%.

9. Ресурсосберегающая технол огня производства семян арбузов включает несколько обязательных этапов: анализ агротехнических мероприятий с целью выявления наиболее энергоемких процессов и технологических операций, проведение мероприятий по экономии энсргорссурсов, требуюших значительных затрат, разработку и внедрение новых агротехнических приемов с целью уменьшения энергозатрат, замену невозобновляемых (невос-станавливаемых, нетрадиционных) видов энергии возобновляемыми.

10. В целях эффективного ресурсосбережения при производстве ссмян арбузов необходимо периодически осуществлять аналитическую работу по анализу технологического процсссас учетом достижений науки и практики н рекомендаций новых, эффективных, с точки зрения ресурсосбережения, агрономических приемов.

РЕКОМЕНДАЦИИ НАУКЕ И ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для оценки производства семян арбузов следует использовать энергетический подход, который позволит выбрать ресурсосберегающие элементы технологии.

2. В производстве семян арбузов основной базой ресурсосбережения являются агротехнические приемы, относящиеся к первой груше - севооборот, сроки сева и уборки, подбор новых, устойчивых к неблагоприятным факторам сортов, и др.

3. При оценке технологии производства семян арбузов необходимо учитывать научную обоснованность, зональность, энергоемкость и затраты труда н средств на единицу обрабатываемой площади в схеме семеноводства,

4. Разработанные методические указания рекомендуется использовать в учебном процессе вузов по учебным курсам «Растениеводство» и «Селекция и семеноводство».

Сііисокработ, опубликованных по теме диссертации

1. Коринец В.В., Лаптев ВЛI., Боева Т.В. и др. Энергетическая оценка производства овощных культур и картофеля (систем е ш-эн ер гетический подход к оценке генофонда). Методические рекомендации. Камызяк, 2001,23 с.

2. Коринец В.В., Боева Т.В,, Антипенко Н.1І, и др. Методика расчета затрат энергии на использование водных ресурсов, Астрахань, 2002,22 о,

3. Коринец В.В., Авдеев ЮЛ I., Боева Т.В. н др. Сорта овощных и бахчевых культур, Астрахань, 2002 г,

4. Лаптев В.Н., Соколов С.Д., Боева Т.В. Основные итоги исследований по бахчеводству. Материалы научно-практической конференции 2324 августа 2002 г. Астрахань, 2003,66-68 с.

5. Коринец В.В., Авдеев Ю.И., Босва Т.В. и др. Ресурсосберегающие основы орошаемого земледелия, Астрахань, 2003, 365 с.

6. Коринец В.ВЧ Лаптев В.Н., Боева Т.В. н др. Энергетическая оценка эффективности семеноводства арбузов. Методические рекомендации. Астрахань, 2003,16 с.

7. Корннец В.В., Боева Т. В., Редьки на Ю.В. Ареал возделывания сельскохозяйственных культур//Адаптивные системы и природоохранные технологии производства сельскохозяйственной продукции в аридных районах Волго-Донской провинции // Изд-во Современные тетради, Москва, 2003, с. 279-285.

Гарнитура Times New Roman. Формат 60x901/8.

Печать - ООО «Типография «НОВА» Лицензия ПД №00937 от 1 февраля 2001 года, г. Астрахань, ул. Боевая, 72а, к. 2; тел.: (8512)30-33-33,30-32-32.