Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Обоснование технологий семеноводства овощных культур на биоэнергетической основе с учетом особенностей отрасли

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологий семеноводства овощных культур на биоэнергетической основе с учетом особенностей отрасли"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

у— ■ :

О¿1 На правах рукописи

^^П АН ФИ ЛОВ Алексей Геннадьевич

УДК (С31.17 : 577.3 : 631.53) : 635.25

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ СЕМЕНОВОДСТВА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР НА БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ОТРАСЛИ (НА ПРИМЕРЕ ЛУКА-СЕВКА)

Специальность: 06.01.05 — селекция н семеноводство 06.01.06 — овощеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1994

Работа выполнена в лаборатории семеноводства Всерос сийского ордена Трудового Красного Знамени научно-исслс довательского института селекции и семеноводства овощнц культур в.1991—1994 годах.

Научные руководители — кандидат сельскохозяйственны наук, зав. отделом семеноводства М. М. Щукин, капдида экономических наук, с. н. с. J1. Д. Лобиков.-

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственны наук В. А. Лудилов, кандидат биологических наук И. И. Ер шов.

Ведущее учреждение — Московская сельскохозяйственна: академия им. К. А. Тимирязева.

Защита диссертации состоится «_» _ 1994 г

в «AÍ_» часов иа заседании специализированного совет,

К 120.89.01 при ВНИИ селекции и семеноводства овощны. культур по адресу: 143080, Московская обл., Одинцовский р-и п/о Лесной городок, п. ВНИИССОК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ипсти тута.

Автореферат разослан « » апреля 1994 года.

Ученый секретарь специализированного совета —

кандидат сельскохозяйственных наук • В. А. Епихо;

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В овощном семеноводстве эффективность технологий оценивается в основном денежными показателями. К сожалению эти оценки в настоящее время из-за несовершенной системы ценообразования и инфляционных процессов содержат большую долю субъективизма. В связи с этим' важное значение приобретает обоснование технологий на биоэнергетической основе, которая позволяет исследовать процессы имеющие биологическую природу.

Существующие методы оценки технологических решений на биоэнергетической основе не в полной мере подходят для обоснования технологий производства семян овощных культур в силу ряда особенностей отрасли, поэтому необходима разработка методических подходов, позволяющих проводить обоснование технологий овощного семеноводства.

В то ж время биоэнергетическая оценка технологий овощного семеноводства сдерживается из-за отсутствия единых энергетических эквивалентов на семена и маточники овощных культур, и методик их расчета. Поэтому поиск и разработка методов расчета энергетических эквивалентов на семена и посадочный материал овощных культур является задачей актуальной.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка научно-обоснованных предположений по методике биоэнергетического обоснования овощного семеноводства с учетом особенностей отрасли.

Для достижения поставленной цели необходимо было роиг.ть следующие задачи:

1. Изучить общие положения и принципы подхода к биоэнергетической оценке технологических процессов в сельскохозяйственном производстве.

2. Обобщить методические положения определения совокупной энергии на производство продукции сельского хозяйства

3. Установить особенности определения совокупной энергии на производство семян и посадочного материала овощных культур.

4. Разработать энергетические эквиваленты на семена и маточники овощных культур.

5. Провести биоэнергетическое обоснование технологий производства лука-севка в различных регионах.

6. Провести экономическую оценку технологий с использованием энергетических нормативов.

7. Подготовить методические указания по биоэнергетической оценке технологий семеноводства овощных культур.

Научная новизна работы.' Разработана методика биоэнергетической оценки технологий семеноводства овощных культур, с учетом особенностей отрасли. Научно-методическое обоснование методики выполнено с использованием энергетического подхода к биологическим и технологическим процессам оеощного семеноводства. Впервые научно обоснована и разработана методика расчета и создана система энергетических эквивалентов на семена и маточники овощных культур. .Впервые использован для обоснования технологий на биоэнергетической основе критерий сравнения альтернативных вариантов, учитывающий взаимосвязь между природной (солнечной) и антропогенными энергозатратами.

Практическая значимость работы. Основные положения и результаты проведенных исследований могут быть использованы для решения ряда задач; теоретических - для разработки и совершенствования научных основ энергетического анализа семеноводства овощных культур, особенно для обоснования и осуществления исследований взаимосвязи между биологической и промышленной

> . ~/> -

энергетикой и зависимости энергетической эффективности технологий овощного семеноводства от биологических особенностей выращивания культур и почвенно-климатических условий; методических - при моделировании и оптимизации энергетических потоков в земледелии; прикладных - для расчет энергетических затрат в •альтернативных технологиях выращивания семян и маточников с целью поиска энергоэкономичных их вариантов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на конференциях молодых ученых и аспирантов ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур (Московская обл. ,1991, 1992, 1993гг.). Методические указания по биоэнергетической оценке технологий производства семян и посадочного материала (на примере лука-севка) одобрены ученым советом ВНШССОК (протокол N6 от 3 марта 1994г.) и используются при выполнении экспериментальных расчетов в лабораториях института. Диссертация рассмотрена и рекомендована к защите научно-мзтсдлческнм советом ВНШССОК.

Обьем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена ка£?<Г страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методов, трех экспериментальных глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы и приложений. В работе приведено 18 таблиц и 4 рисунка. . Список литературы включает 181 наименование, в том числе 37 иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования выполнены в 1991 - 1994 годах в соответствии с планом научно-исследовательской работы отдела семеноводства ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур.

Объектом расчетно-теоретических исследований служили Фак-

тические данные на отработанные технологические процессы механизированного производства лука-севка комплексом машин с базовой колеей энергосредств 1,8 м, прошедшие испытания в опигно-производственных условиях СОО "Маяк" Черниговской области (Полесье Украины) и Чувашской лаборатории (на базе колхоза "Гвардеец" Батыревского района),а также технологические карты механизированного производства лука-севка и типовые технологические карты производства семян овощных, бахчевых культур и кормовых корнеплодов,разработанные сотрудниками ВНИИССОК. При выполнении работы использовались данные первичного учета, годовые отчеты отдела семеноводства, специальная справочная литература по теме исследования, личные наблюдения автора. Объектом практических исследований являлись семена и посадочный матери-, ал лука сорта Штутгартен ризер и Стригуновский 78 (Носовский).

Теоретической и методологической основой работы явились труды ученых аграрников. Для решения поставленных задач были применены следующие методы исследований: абстрактно-логический, монографический, расчетно-конструктивный, экспериментальный.

При формировании системы энергетических эквивалентов на трактора', сельскохозяйственные машины и оборудование расчеты выполняли по методике ВИЫ (Токарев К А. и др. ,1989).

Энергоэкономическую оценку технологий выполняли по систе-: ме показателей изложенных в методических рекомендациях ВНИИО (Дудоров И. Т. , Коржиков А. Е. ,1989),.

Расчеты энергии ФАР проводили по методике X. Г. Тооминга и Б. И. Гуляева (1967).

Биоэнергетическую эффективность технологии производства лука-севка проводили по методике отдела семеноводства ВНИИССОК (Щукин М.М., Кудряшов А.Н. , Панфилов А.Г. и др., 1994).

Эффективность использования солнечной и антропогенной энергии определяли по формуле Е.Базарова (1983).

Корреляционно-регрессионный анализ проведен по методике Б. А. Доспехова (1985).

Сухое вещество определяли согласно Ермакову (1985). Энергосодержание различных органов лука определяли в мик-робомбовсм калориметре- В - 08 МА.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Особенности отрасли семеноводства овощных культур как

объекта биоэнергетической оценки ее эффективности. В овощном семеноводстве основным объектом приложения труда слуяат овощные культуры, а продуктом являются семена и посадочный материал. Для'биоэнергетического обоснования технологий производства семян овощных культур наибольшую сложность составляет определение энергии, аккумулированной в конечной продукции - семенах и маточниках (Ринкмзн,1991, Коринец и др.. 1992), поскольку традиционные методы определения энергии в продукции не отражают реальной величины энергии накопленной семенами в результате технологического процесса и фотосинтеза.

По нашему мнению это обусловлено рядом особенностей овощного семеноводства, к которым можно отнести:

- семена и посадочный материал овощных культур не используются непосредственно, как продукт питания человека или скармливания животным, а являются средством сохранения и воплощения в овощной продукции потребительских свойств, то есть хозяйственно-ценных признаков данного сорта или гибрида овощшд культур, или другими словами - залоленная в семенах энергия, в свою очередь является единственным источником энергии для получения всходов;

- экономическая сущность семян и посадочного --атериала состоит в том, что в овощном семеноводстве они выступают в роли своеобразного товара, обладающего определенной потребительной стоимостью и в натуральной форме используются в дальнейшем производстве овощной продукции в качестве средств производства, аккумулировавши в себе техногенные и естественные потоки энергии; '

- у большинства овощных культур (за исключением овощного гороха, фасоли, бобов) выход семян по массе неизмеримо меньше от общей биомассы растения;

- среди овощных культур имеются как однолетние (редис, огурец, тсмат) и двулетние (капуста, столовые корнеплоды), так

. и трехлетние, а в некоторых случаях даже и четырехлетние (лук репчатый). Поэтому получение семян растягивается на более длительное время, и на их производство затрачивается больше тех- • ногенных энергозатрат, по сравнению с полевыми культурами;

- маточники овощных культур в своем урожае содержат огромный процент воды, ничтожное количество белков и жиров (преобладание безазотистых экстрактивных веществ), то есть являются менее энергонасыщенными по питательной.ценности (Кудрявцева, 1935; Кривченко и др., 1988; Коринец И Др.., 1991," 1992). , , ;<

Методические подходы к расчету энергетических '. • . эквивалентов на семена овощных культур.

' С учетом особенностей овощного, семеноводства' нами были ' разработаны методические подходы к расчету энергетических эквивалентов на семена.и посадочный материал (маточники), как конкретных инструментов для биоэнергетического обоснования технологий. Продукцию овощного семеноводства мы рассматривали в двух категориях. Во-первых, семена и маточники относятся к

V " " ■■■'■■■ -е- ; \ ■".:-."■:'. V

оборотным средствам производства для получения которих затрачивается определенное количество энергии, как в виде преобразованной энергии топлива, овеществленной энергии (удобрения, ядохимикаты и пр.) и непосредственно энергии труда человека.

В процессе производства семян овощных культур принимают участие и естественные природные энергетические потоки (солнце, почвенное.плодородие, доддь и др.) без которых получение семян немыслимо. Благодаря процессу фотосинтеза в семенах и маточниках накапливается энергия, запасенная в химических свя-8ях, которую можно определить калориметрированием. Отсюда вытекает их второе свойство (сущность) - семена и маточники являются носителями заключенной в них биохимической энергии.

Поэтому мы считаем целесообразным для расчета энергетических эквивалентов на семена и посадочный материал учитывать не только энергосодержание последних, определяемое калориметриро-ванием,'но и энергоемкость единицы массы. Отсюда энергетический эквивалент должен складываться из суммы энергосодержания и энергоемкости. Считаем целесообразным включить в энергетический эквивалент на семена овощных культур и энергетические затраты, связанные с гибридизацией, выращиванием и размножение» сортовых и элитных семян и семян высоких репродукций.

Мы предлагаем "облегченный" вариант расчета энергетических эквивалентов на семена исходя из усредненного энергетического эквивалента денежных затрат, который выводился из соотношения энергии, израсходованной в СССР в 1985 - 1990 годах и стоимости национального валового продукта за эти же годы.

Основной продукцией, получаемой • с площади семенников овошдых культур, являются семена Однако наряду с основной продукцией по ряду овощных культур получают также сопряженную

(томатный и apoyaный coi: и др.) и побочную продукцию (солома овощного гороха, нестандартные плоды, полосные отходы от перерастай плодов из семени И др.), которая идет на продовольственные цели или на корм животным. • Дня правильного определения энергетических эквивалентов на семена и маточники овощных культур необходимо учитывать всю продлению овощного семеноводства, глк ооноьн! ¡о, так побочную и сопряженную и правильно распределить энергозатраты связанные с получением всех видов продукции. Нши разработаны коэффициенты (табл. 1), применение которых при отнесении энергозатрат позволяет более точно установить энергетический эквивалент семян конкретной культуры.

Таблица 1

to3iji[MHiteHTii распределения энергозатрат на основную, сопрян-глшуы и носочную продукцию в семеноводстве

Культу ры I Коэффициент ,

Овощные культуры семейства пасленовых (тсмат , бакланий , перец):

' Семена 1,00

плоды 0,05 сопряженная продукция (пульпа томата, дольки

плодов перца) 0,004 Овощные культуры семейства тыквенных (.огурец,

кабачок, патиссон): •

семена -- -1,00

плоды 0,014

сопряженная продукция (мезга) ' 0,012

Бахчевые культуры (.арбуз, дыня, тыква): '

семена ¡ 1,00

плоди . ■ 0,012

сопряженная продукция (сок. дольки плодов) 0,01 НоОовые овощные культуры (горох, фасоль):

семена 1,00

солома -■'-..• ■".'••;' 0,10 Луковые культуры: . v •

лук-севок '-•/• 1,00

лук-выборок , • о,12

Отнесение энергозатрат, связанных с выращиванием семян и ца-

точников, путем исключения из обоэго урожая сопряженной и по- ■

Сочной продукции в овощном семеноводстве приводит к иекадишю

энергетических эквивалентов на семена.

Для отнесения энергозатрат на семена по коэффициентам ос--8-

новную, сопряженную И побочную Продукцию ОВОЩНОГО СеМ-ЛЮЕОДС-

I

тва переводят в условную. Затем рассчитывают удрлынч) вое пенни в условной продукции, по которому устаиаплив.эот чег°н усредненный энергетический эквивалент 1 рубля ден°лных затрат издержи на семена в энергетическом исчислении.

Энергетические эквиваленты на семена и маточники оснорних овощных культур представлены в табл. 2.

Таблица 2

Энергетические эквиваленты на сомина и маточники основных овощных культур

Семена, маточники овощных культур

Энергетический эквивалент, МЛ-^'кг

СЕМЕНА

арбуз столовый

дыня

тыква

кабачок

патиссон

огурец

баклатал

порец сладкий

томат

бобы овощные горох овощной ' брюква редька морковь

свекла столовая

свекла кормовая

редис беспересадочный

петрушка беспересадочная

капуста белокочанная поздняя

капуста белокочанная средняя и ранняя

лук репчатый

укроп

чеснок яровой чеснок озимый МАТОЧНИКИ брюгаа

свекла столовая . свекла кормовая редька морковь петрупка

капуста белокочанная поздняя

капуста белокочанная средняя

лук-севок

лук-матка

лук-выборок

149.1 187.0

117.5

109.2 117. У 359,0

312.6 420,0

684.3

53.3 4 ,:"!

166.3 152 11?,5

91,2

77.4 93.7

121.4 Ж, 2 112,0 354,6

53,0 85,7 67,0

3.2 3,8 2,8

3.8

3.9 4.9

19,8 7.4 10,7

Обоснование перспективных технологий производства

>

лука-севка на биоэнергетической основе.

Для управления научно-техническим прогрессом требуется достоверный учет эффективности новой технологии на биоэнергетической основе (Базаров,1980). Углубленное обоснование целесообразности внедрения перспективной технологии с позиций биоэнергетической оценки, позволит принять правильное технологическое решение.

Наиболее энергоемким элементом технологии производства лука-севка является уборка. Поэтому анализируемым технологиям на основании способа уборки присвоены следующие обозначения, в условиях СОС "Ыаяк": базовая технология - выкопка скобой СНУ-ЗС, подбор вручную; А-выкопка ЛКГ-1,4.подбор вручную; В-вькопка переоборудованным ЛКГ-1,4,подбор вручную; В-выкопка переоборудованным ЛКГ-1,4,подбор ППЛ-0,9; Г-выкопка ЕЯ-1,8,подбор ППЛ-0,9; Д-выкопка ВЛ-1,8 с формированием сдвоенного валка, подбор ППЛ-0,9. В условиях Чуваши: базовая технология - выкопка переоборудованным ЛКГ-1,4,подбор вручную; А - выкопка машиной (A.C. N 12Ö6480).подбор ППЛ-0,9; Б-однофазная уборка без валкования машиной (A.C. N1253465). ( В технологиях имелись также различия по системам применяемых гербицидов, схемам посева, использова-i нию десикантов и послеуборочной доработке воррха

Анализ дополнительных затрат энергии.

Распределение энергозатрат по статьям способствует определению различий между альтернативными вариантами технологий, а также является аналитическим инструментом для выявления ре-вервов снижения дополнительных энергозатрат.

- По данным таблицы .3 видно, что в структуре дополнительных энергозатрат имеются различия между анализируемыми вариантами технологий. Сдвиги произошли по ряду причин. Во-первых, за

■ * -/о-

Таблица 3

Структура совокупных затрат дополнительной энергии при выращивании лука-севка в разных зонах

Статьи затрат

баэо-I вая | А

Расход энергии, ГДж/га СОС "Маяк" I Чувашия

I I |базо-| I

В | Г I Д | вая | А |Б

Машины и оборудование

Семена

17,8 18,1 18,1 18,2 17,9 17,9 13,8 19,1 18,1 21,2 ¿1,2 21,2 21,2 21,2 21,2 21,2 21,2 21,2

Удобрения, всего 16,1 16,1 16,1 16,1 16,1 16,1 14,6 14,6 14,6

В. Ч. органические 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 2,2 3,2 3,2 3,2

минеральные 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 11,4 11,4 11,4

Горюче-смазочные

материалы , 11,8 11,8 11,8 11,9 11,9 12,0 11,8 11,9 11,4

Электроэнергия 11,0 12,1 12,1 12,1 12,1 12,1 11,0 12,1 12,1

Химические препараты

Вивой труд

6,4 5,2 6,2 6,2 5,2 5,2 4,6 1.8 4.8 19,8 16,2 16,7 9,2 9,2 9,2 19,3 10,2 10,0

ВСЕГО...........103.1 100,7 100,2 93,9 93,6 93,7 101,3 90.9 92.2

счет уменьшения использования ручного труда и замены его Солее производительной техникой на уборке и послеуборочной доработке вороха Так в вариантах В,Г и Д (СОС "Маяк") и вариантах А и Б (Чувашия) энергозатраты живого труда снизились почти в 2 раза, по сравнению с базовой технологией. Во-вторых, произошли изменения энергозатрат в результате применения новых систем гербицидов. В условия* Чуваши в варианте А эни снизились в 2.5 раза. В варианте В наоборот энергозатраты на химические препараты увеличиваются. Это происходит по той причине, что при подготовке луга-севка к однофазной уборке проводят опрыскивание посевов десикантами, что увеличивает энергозатраты, по сравнению с вариантом А в 2,6 раза В перспективных технологиях увеличились энергозатраты, связанные с расходом электроэнергии, за счет включения в технологический процесс доработки вороха

новых машин. В целом по перспективным технологиям в условиях СОС "Маяк" (варианты В,Г и Д) дополнительные энергозатраты снизились, по сравнению с базовой технологией, в среднем на 9,1%, в условиях Чувашии по варианту А - на 10,2%, по варианту Б -на 9,0%. Сэкономленные энергозатраты на гектар эквивалентны содержанию энергии в 18-20 литрах жидкого топлива.

Выход аккумулированной энергии в биологическом урожае и определение биоэнергетической эффективности..

Для проведения биоэнергетического обоснования технологий и определения их эффективности необходимо определить выход аккумулированной энергии в биологическом урожае, учитывающий содержание энергии в хозяйственно-полезной части и растительных остатках. Для определения количества поверхностных и корневых остатков на единице площади для лука-севка нами составлены уравнения регрессии. Так уравнение регрессии между урожайностью севка и количеством поверхностных остатков имеет вид: х - 0,205у +1,5, то есть при увеличении урожайности севка на 1ц количество поверхностных остатков увеличивается в среднем на 0,205ц. Уравнение регрессии между урожайностью севка и количеством корневых остатков имеет вид: х - 0,01у + 1,0. Коэффициент корреляции при этом составляет 0,61," что свидетельствует о средней связи в данном случае между урожайностью и количеством растительных остатков. . . ■

Содержание энергии определялось для основной и побочной продукции по энергетическим эквивалентам, а в растительных остатках по энергосодержанию.

По данным таблицы 4 наблюдается разница по величине биологического урожая в зависимости от зоны и технологии выращивания. Содержание энергии в биологическом урожае также различно и зависит от величины составляющих его частей. •

^ ■ " • Таблица 4

. Выход аккумулированной энергии в биологическом урожае при выращивании лука-севка - ■ по перспективным технологиям в различных почвенно-климатических зонах

N Ед. СОС 'Маяк" (Украина) Чувашия

а/п .Показ а т ели изм. базо-| перспективная базо- перспективная

вая | А 1 Б | В | Г | Л вая | А I Б

• 1-: Биологический урожай, всего т/га 9.9 9.7 10,1 13,0 15,0 15,0 13,5 16,9 16,9

в т. ч. лук-севок* и 6.1 6.0 6,4 8,4 9,8 9.8 8,8 11,3 11,3

лук-выборок* ; п - 1.8 1.8 1,7 2,1 2,4 2,4 2,1 2,5 2.5

поверхностные остатки и 1.8 1.7 1,8 2,3 2,6 2,6 2,4 . 2,9 2,9

корневые остатки 41 0,2 0.2 0,2 0,2 0.2 0.2 0,2 0,2 0.2

2. Содержание энергии в биоло-

гическом урожае, всего гл* 143,4 141,3 148,2 192,8 224,2 224,2 200,8 255,4 255,4

в т.ч. лук-севок «1 120,8 118,8 126,7 166,3 194,0 194,0 174,2 223,7 223,7

• лук-выборок И 19,3 19,3 18,2 22,4 25,6 25,6 22,4 26,7 26,7

поверхностные остатки и 3,0 2,9 3,0 3,8 4,3 4,3 3,9 4,7 4.7

корневые дптяпги— »# 0,3 0,3 0,3 0,3 . 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

*) фактический урожай лука-севка й выборка

С учетом выхода аккумулированной энергии биологическим урожаем в энергетическом исчислении (табл. 4) и затрат дополнительной энергии по технологии (табл.3) нами была определена биоэнергетическая эффективность перспективных технологий, показателем которой является энергетический коэффициент, определяемый как отношение энергии содержащейся в биологическом урожае к энергии затраченной на его получение.

Из таблицы 5 видно, что биоэнергетическая эффективность производства севка существенно зависит от технологии выращивания. При внедрении новых элементов технологии - загущенный по-

Таблица 5

Биоэнергетическая эффективность выращивания лука-севка по перспективным технологиям в разных зонах

Варианты

Затраты совокупной дополнительной энергии на 1 га, ГДж

Содержание энергии в био логическом урожае, ГДж

Энергетический коэффициент

Приращение энергии, ГДж/га

Базовая А Б В Г Д

Базовая А Б

103.1 100,7

100.2 93,9

93.6

93.7

101,3 90,9 92,2

С0С"Маяк" 143,4

141.3 148,2 192,8 224,2 224,2

Чувашия 200,8 .

255.4 255,4 •.,

1.4 40,3

1.4 40,6

1.6 48,0

2,0 98,9

2,4 . 130,6

2,4 ' 130,5

2,0 99,5

2,8 164,5

2,7 163,2

сев, механизированная уборка и доработка вороха, создание оптимальной системы защиты растений позволяет существенно снизить затраты дополнительной энергии, что в итоге отражается не уровне урожайности, и как.следствие, на биоэнергетической эффективности технологии.

Кроме того, массовое.внедрение новых технологий целесообразно лишь тогда, когда выход энергии с урожаем превышав! энергозатраты по предлагавши технологиям.'. Данные табл.5 сби-

детельствуют о том, что максимальное превышение энергии в урожае над энергозатратами наблюдается в условиях СОС "Маяк" по вариантам Г и Д, в Чувашии - по обеим технологиям.

С учетом результатов биоэнергетической оценки технологий выявлены наиболее эффективные из них по окупаемости затрат дополнительной энергии урожаем. В условиях СОС "Маяк" этому соответствуют варианты Г и Д,в условиях Чувашии - обе технологии.

Энергетический баланс при выращивании лука-севка в разных почвенно-климатичешшх зонах.

' Требования практики диктуют необходимость системного подхода к проблеме агроэнергетики, поскольку имеется неразрывная связь между естественными и техногенными потоками энергии (Жученко,1980).

Для жизнедеятельности растений (как объектов приложения труда в овощном семеноводстве) одним из важнейших факторов является энергия ФАР. Ее роль в продуктивности семеноводческих посевов более важная и многогранная в отличие от других потоков энергии.

Для обоснования технологий семеноводства овощных культур на биоэнергетической основе и правильного размещения семеноводческих посевов по климатическим зонам мы предлагаем использовать синтетический показатель - коэффициент использования совокупной энергии, отражающей взаимосвязь между солнечной и дополнительной (техногенной) энергией.

Данные, представленные в таблице 6,'показывают, что коэффициент использования солнечной энергии при выращивании лука-севка довольно низкий и колеблется в зависимости от зоны выращивания. В базовых технологиях на СОС "Маяк"он составляет 0,09, в Чувашии - 0,16. За счет повышения урожайности в перспективных технологиях, увеличивается количество накопленного сухого ве-

-/&- У,

щества биомассы на 1га, что влечет ва собой увеличение коэфф1 циента использования ФАР на СОС "Маяк" до 0,14, а в Чувашии j 0,21.

Таблица t

Энергетический баланс при выращивании лука-севка в различных почвенно-климатических условиях

N Показатели Ед. СОС "Маяк" Чувашия

п/п изм. базо- перспект. базо-Inepcnet

вая вар-т Г вая 1вар-т /

1. Урожайность в т. ч. лук-виборок т/га и СП 00 С^гн 12,2 2,4 10,9 2,1 13,8 2,6

2. Сухое вещество всей биомассы •t 1,84 2,80 2,52 3,16

3. Содержание энергии в сухом веществе № 16,9 25,8 23,1 29,1

4. Аккумулировано солнечной энергии ГДж/га 181 181 139 139

5. Затраты дополнительной энергии 103,1 93,6 101,3 90,9

6. Коэффициент использования ФАР 0,09 0,14 ' 0,16 0,21

7. Энергетический коэффициент 1,4 2,4 2,0 2,8

8. Коэффициент использования совокупной энергии 0,1 0,3 0,3 , 0,5

Коэффициент использования совокупной энергии отражае связь между природной (солнечной) энергией и дополнительнс (техногенной) энергией, расходуемой на получение урожая севкг Как правило, с увеличением техногенных затрат, .увеличиваете продуктивность посевов, что влияет на увеличение энергетичес кого коэффициента и коэффициента использования ФАР. Однакс указанная связь не является линейной, так как по мере рои урожайности культура происходит увеличение потерь ресурсов основном земельных и биологических, что в конечном счете пр! водит к возрастанию энергии, связанной с проведением культур технических мероприятий (восполнением потерь части. природш

-/в-

ресурсов, средств производства, конечной продукции). Мы считаны целесообразным при обосновании перспективных технологий ис-юльзовать данный показатель, так как, благодаря, ему можно правильно планировать размещение семеноводческих посевов по различным климатическим зонам страны.

Пути снижения энергоемкости производства лука-севка.

Резервы экономии энергозатрат имеются на каждом этапе работ по выращиванию лук-севка, хотя вели'шна и доступность этих резервов не одинаковы. В результате проведенных исследований выявлены основные из них. Это сроки, нормы и схемы посева Как агротехнические приемы данные мероприятия практически не влияют на невозобновляемые энергозатраты, а при оптимизации данных элементов технологии мы увеличиваем урожайность культуры без дополнительных энергозатрат, что влечет за собой увеличение биоэнергетической отдачи технологии. Важно отметить что данные мероприятия не приводят к загрязнению окружающей среды. Снижению энергозатрат при возделывании культуры способствуют нормы, способы и сроки внесения минеральных удобрений, особенно азотных. На СОС "Шяк" получены трехлетние данные по локальному внесению минеральных удобрений. При этом снижение нормы внесения на 1/3 не сказалось отрицательно на урожайности и выходе стандартного севка.

Применение новых систем гербицидов позволяет снизить затраты энергии в 7 - 19 раз (на примере Чуваши). Причем предлагаемые системы гербицидов позволяют не только снизить засоренность' участков, но и значительно уменьшить пестицидную нагрузку на почву, путем исключения почвенных гербицидов, как наиболее стойких к разложению, на препараты, вносимые по вегетирую-щим растениям, что ценно с точки зрения экологии. , Наиболее высокая экономия энергозатрат возможна за счет

уменьшения использования ручного труда на уборке и повышения уровня механизации данного периода работ. Экономии энергии способствует оптимизация режимов орошения.

Приведенные результаты биоэнергетического обоснования эффективности перспективных технологий возделывания лука-севка в различных почвенно-климатических зонах дают возможность более глубоко раскрыть резервы экономии энергии, ранжировать их по степени значимости и первоочередности использования.

ВЫВОДЫ

1. В результате проведенных исследований разработана методика биоэнергетического обоснования технологий производства семян и посадочного материала с учетом особенностей отрасли.

2. Разработана система энергетических эквивалентов на семена и маточники основных овощных культур, которая может служить нормативной базой для биоэнергетического обоснования перспективных технологий.

3. Установлены характер и величина влияния составляющих технологический процесс производства лука-севка на биоэнергетическую отдачу перспективных технологий. Наиболее существенное влияние на эффективность технологий оказывает внедрение машин на уборке и послеуборочной доработке севка и применение новых систем гербицидов. За счет их совместного влияния можно на 9,1 - 10,2 Т. снизить энергозатраты на производство единицы продукции.

4. Для экономного использования невосполнимых энергоресурсов и потребность интенсивного использования природных ресурсов необходимо ввести для обоснования перспективных технологий показатель использования совокупных (природных и антропогенных) затрат энергии для рационального зонального размещения семеноводческих посевов.

5. Выявлены основные резервы энергосбережения при производстве лука-севка: обоснованные нормы высева семян, дозы и способы внесения минеральных удобрений, разработка систем защиты посевов от сорняков, вредителей и болезней, снижение использования ручного труда, оптимизация режимов орошения.

6. Сформирована теоретическая основа биоэнергетического обоснования перспективных технологий производства лука-севка для эффективного воздействия на сбздание энерго- и ресурсосберегающих технологий.

Практические рекомендации

1. При производстве семян и посадочного материала овощных

культур оценивать эффективность технологических решений с биоэнергетических позиций,как дополнение к экономическому анализу.

2. В целях ускоренного практического использования настоящих разработок необходимо подготовить и издать материал по энергетическим нормативам применяемых средств, чтобы им могли пользоваться заинтересованные кадры.

Список опубликованных работ по теме диссертации: 1.. Щукин Ы.М., Лобиков Л.Д., Панфилов А.'Г. К вопросу об особенностях энергетической и биоэнергетической оценке технологий в семеноводстве овощных .культур // Сб. науч. тр. "Селекция и семеноводство овощных культур". М., 1994. - вып. 33

2. Панфилов А.Г., Щукин М.Ы. К оценке технологий возделывания лука репчатого на севок, матку I семена на биоэнергетической основе в условиях Московской оС ласти // Сб. науч. тр. "Селекция и семеноводство овощных культур".- М. ,1994. - вып. 33 _ 3. Щукин М. М., Кудряшов А. К , Панфилов А. Г. и др. Методические указания по1биоэнергетической оценке технологий производства семян овощных культур ( на примере лука-севка ). - м., 1994. - 45 с. •