Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние экологических факторов на затраты биоэнергетических ресурсов в агросистеме Центрального Черноземья

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние экологических факторов на затраты биоэнергетических ресурсов в агросистеме Центрального Черноземья"

На правахрукописи

ПАШКОВА Марина Ивановна

ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЗАТРАТЫ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ В АГРОСИСТЕМЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Курск - 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Привало Клавдия Ильинична

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Стифеев Анатолий Иванович

доктор сельскохозяйственных наук Ступаков Иван Александрович

Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный университет»

Защита состоится «^С-» 2004 г. в « часов

на заседании диссертационного сойета Д 220.040.01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова» по адресу: 305021, Курск, ул. К. Маркса, 70.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова»

Автореферат разослан «_»_

2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйс^

профессор

ых наук,

В.П. Герасименко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Последствия экономических и социальных реформ 90-х годов отрицательно сказались на общем состоянии народного хозяйства в целом и аграрном секторе в частности.

Ослабление роли государства в управлении народным хозяйством привело к серьезным негативным последствиям в экологии и экономике аграрного сектора. На 26 млн. гектаров, или почти на треть, сократились посевные площади, в 8 раз уменьшилось использование минеральных удобрений и в 5 раз - органических. Нарушена рациональная система земледелия, направленная на воспроизводство плодородия почвы, снизилась урожайность основных сельскохозяйственных культур и продуктивность животноводства [В.Д. Муха, Н.И. Картамышев, Д.В. Муха, 2001; А. Ткач, 2002].

Количество коров сократилось с 20,5 до 12,1 млн. голов, а количество производимой продукции по сравнению с 1990 г. снизилось на 47% [А. Гордеев, 2000; Е. Никифорова, 2003].

Исходя из глубинных причин кризисного состояния аграрного сектора, оценкой оптимальности развития сельского хозяйства должны служить комплексные критерии, отражающие рациональность использования природных ресурсов и экологическую устойчивость производства [С.А. Огарков, 2000; А.Д. Шафранов, 2000; В.В. Кузьменко, 2002].

В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, связанные с оценкой функционирования биосистемы «корм-> животное», где эффективность использования энергии корма в синтез получаемой продукции примерно на 30-50% ниже биологических возможностей этого процесса [К.М. Солнцев, 1989; К.И. Привало, 1999].

При этом, одним из факторов, определяющих интенсивность использования сельскохозяйственных угодий и эффективность внедрения ресурсосберегающих технологий в растениеводство, служит уровень развития животноводства. Отсюда и актуальность исследований, которая предусматривает экспериментальное обоснование оптимального соотношения экологических факторов, обеспечивающих повышение эффективности использования энергии, полученной в растениеводстве, на продукцию животноводства.

Цель исследований - обосновать экологические факторы и их количественные соотношения, обеспечивающие максимум продуктивности агроэкосистемы при минимальных затратах биогенных ресурсов.

Для достижения намеченной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Оценено экологическое состояние производства продукции растениеводства и животноводства в ряде хозяйств, отобранных для проведения исследований.

2. Обоснованы наиболее существенные факторы и их соотношения, обеспечивающие максимальную продуктивность агроэкосистемы, применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям.

3. Определена, методами математического моделирования, эффективность использования биогенных ресурсов в животноводстве при различной структуре агроэкосистемы.

РОС.,НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.Пе«р6»Г ¡{¡<1 » 09 ЮЙ7»«тМ ^

4. Рассчитана статистическая надежность и адекватность оценки эффективности использования биоресурсов по величине коэффициента биоконверсии энергии корма и природоемкости производства животноводческой продукции.

5. Установлено соотношение экологических факторов, обеспечивающее рациональное использование биоресурсов в пределах биосистемы «корм'> животное» на микроуровне.

Новизна работы заключается в экспериментальном обосновании важнейших экологических факторов и их соотношения, обеспечивающие максимальную продуктивность агроэкосистемы в зависимости от её производственной структуры. Определены оптимальные значения коэффициентов биоконверсии энергии корма как критериев экологической устойчивости при производстве продукции животноводства и показателя природоемкости. Установлен биологический потенциал конверсии энергии корма в пределах биосистемы «корм~>животное» и факторы, его определяющие.

Положения, выносимые на защиту:

1. Плотность поголовья и соотношение видов сельскохозяйственных животных, как важнейшие факторы, определяющие эффективность использования биоресурсов, полученных в агрофитоценозе.

2. Повышение концентрации обменной энергии в сухом веществе фитомассы урожая, как показатель роста продуктивности и устойчивости агроэкосистемы.

3. Установление предельно допустимой продуктивности агроэкоси-стемы по показателю природоемкости производства продукции животноводства.

Практическая значимость исследований. Методы оценки предельно допустимой продуктивности агроэкосистемы могут быть использованы при разработке перспективных планов развития производства, как на уровне отдельных сельскохозяйственных предприятий, так и регионального АПК.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на годичных научных конференциях профессорско-преподавательского состава КГСХА (Курск, 2001,2002,2003), всероссийских конференциях (Пушкино,2002; Белгород, 2002), международных симпозиумах (Сумы, 2002; Санкт-Петербург, 2003), расширенном заседании кафедр «Кормопроизводства и зоогигиены» и «Высшей и прикладной математики» Курской государственной сельскохозяйственной академии (Курск, 2003).

Публикация результатов работы. По материалам диссертации опубликовано 5 работ в центральной и местной печати и две находятся в печати.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа в объеме 177 страниц компьютерного текста состоит из введения, обзора литературы, методики исследований, экспериментальной части, выводов и предложений производству, списка литературы и приложения. Основная часть диссертации изложена на 134 страницах, содержит 5 рисунков и 25 таблиц. Список использованной литературы включает 237 источников, в том числе 17 иностранных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнены на протяжении 1998-2003 гг. при кафедре «Кормопроизводства и зоогигиены» КГСХА и в производственных условиях АПК Медвенского района Курской области.

В качестве исходной информации использованы производственные и экспериментальные данные, полученные в научно -хозяйственных опытах по кормлению коров. Общая схема исследований включала:

1. Планирование пассивного (макроуровень) и активного (микроуровень) эксперимента, отбор и формирование групп хозяйств - в пассивном эксперименте, отбор и формирование групп подопытных животных - в активном эксперименте.

2. Предварительный сбор и формирование массивов статистических данных, характеризующих эффективность функционирования изучаемых биосистем на макро - и микроуровнях, применительно к конкретным природно-климатическим и экономическим условиям черноземных почв Медвенского района.

3. Проведение статистического анализа полученных массивов производственных и экспериментальных данных с целью формирования матриц планирования эксперимента, обоснования наиболее комплексных и информативных выходных параметров и факторов, их описывающих.

4. Обоснование выбора вида (структуры, типа) модели (производственной функции) и системы моделей, методов их построения и статистического анализа точности.

5. Оценка и интерпретация результатов анализа полученных моделей с целью обоснования наиболее оптимальных вариантов функционирования изучаемой биосистемы.

Для оценки эффективности функционирования биосистемы «корм-> животное» использовано значение коэффициента биоконверсии энергии корма в продукцию животноводства (на молоко, прирост живой массы, на поддержание жизни), который выражается через отношение чистой энергии продукции (молоко + прирост) к обменной энергии корма. В свою очередь, количественное значение каждого из указанных компонентов зависит от большого числа факторов, действующих как внутри биосистемы, так и за её пределами [В.Д. Муха, О.Е. Привало, 1995, 2002; В.В. Островский, 1993]. И эта особенность учитывалась при моделировании изучаемого процесса.

Расчет коэффициента биоконверсии энергии на макроуровне осуществлялся по формуле:

где ЧэнЖ - чистая энергия (ГДж/га), заключенная в живой массе животных и произведенном молоке в расчете на гектар посевной площади, а ОЭфм - обменная энергия, заключенная в фитомассе урожая, полученного с той же посевной площади.

Формула расчета коэффициента биоконверсии на микроуровне внешне имеет тот же вид, но в отличие от макроуровня в числителе стоит энергия продукции, полученная в сутки от одного животного, а в знаменателе - суточное поступление обменной энергии с кормом.

Формирование массива исходной информации на макроуровне. На базе 9 хозяйств из 14, имевшихся в списочном составе АПК Мед-венского района Курской области, собраны и систематизированы многолетние статистические данные (с 19S0 по 1989 гг). При этом, по модельному хозяйству (СХПК «Амосовский») статистические данные систематизированы за период с 1980 по 1999 гг.

На основе полученных данных рассчитаны показатели, характеризующие биологическую (экологическую) эффективность производства молока в зависимости от энергетической обеспеченности кормового баланса, плотности и соотношения поголовья сельскохозяйственных животных, продуктивности основного стада. Сформированы матрицы исходной информации для построения производственных функций, описывающих изучаемую систему на макроуровне.

Формирование массива исходной информации на микроуровне. Использованы экспериментальные данные, полученные в двух научно-хозяйственных опытах по содержанию коров на силосно-сенажных рационах с различной концентрацией обменной энергии. При организации опытов применялся традиционный принцип нормирования, предусматривающий составление единого рациона (ОР) для всех подопытных коров с последующим включением в суточную диету 250-300 г комбикорма на каждый килограмм надоенного молока в первом опыте и 350-450г - во втором.

При проведении опытов через каждые 15 дней индивидуально учитывались следующие показатели: потребление корма, живая масса, суточная продуктивность, химический состав молока. Это позволило оценить уровень суточного поступления энергии и её синтез в продукцию, рассчитать значения коэффициентов биоконверсии, сформировать матрицы исходной информации для построения производственных функций.

Методы статистического исследования зависимостей. Весь процесс статистического исследования условно подразделялся на пять этапов:

- информационный (сбор необходимой статистической информации);

-корреляционный анализ (выявление структуры и тесноты связей

между исследуемыми переменными с помощью парной и частной корреляций);

- статистических исследований (определение вида зависимостей или параметризация модели);

- оценка мультнколлннеарности (отбор наиболее информативных независимых переменных), причем мультиколлинеарными считались факторы, для которых коэффициент парной корреляции превосходит 0,8;

- построение математических моделей (вычисление оценок неиз вестных параметров и анализ точности полученных уравнений связи).

Для вычисления оценок неизвестных параметров уравнения множественной нелинейной регрессии нами использована процедура Special / Advanced Regression / Nonlinear Regression ППП Statgraphics.

Проверка значимости оценок неизвестных параметров уравнения и статистический анализ точности проводились с помощью критерия Стьюдента в той же программе, что и при вычислении самих оценок.

Проверка адекватности модели осуществлялась с помощью F-критерия (критерия Фишера), который вычислялся через коэффициент детерминации R2 по формуле:

б

р=

Я4п-Р-1)

(1 -яг)р

где п - объем выборки, р - число оцениваемых параметров. Модель считается адекватной, если Р>Рсс\к1;к2> гДе ^(Х'К1'К2 " табличное значение критерия Фишера, определяемого при значимости СС= 0,05 и числе степеней свободы к,=р и к2=п-р-1.

Для упрощения вычислений были введены нормированные независимые переменные величины. Нормирование осуществлялось по формуле:

[1]

_ где: Х| -1-ое реальное значение независимой переменной; X - среднее значение независимой переменной 1С; А - коэффициент нормирования, который находится по формуле:

п

где п - число всевозможных значений переменной.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Состояние растениеводства и энергетическая обеспеченность животноводства. При анализе состояния растениеводства района обращает на себя внимание высокий удельный вес посева зерновых, составляющий 69,5± 1,4%, а по кооперативам Дубрава и Рождественский - 75%. За счет этого валовое производство зерна, при средней урожайности, равной 27,4±1,28 ц/га, достигает 213±б,2 тонны на 100 га посевной площади (таблица 1).

Таблица 1 • Средние показатели интенсивности производства зерна и сахарной свеклы

в хозяйствах Медвенского района за период с 1980 по 1990 гг.

Показатели Названия хозяйств В среднем

Дубрава Амо-совка Спасский Тарасов-ский Гас-томля Высокое Кита-евс-кий Чере-мош-ное Рож-дест-венское X ± а

2 3 4 5 6 1 8 5 10 11

Посевная площадь, га 3244 3838 2339 3329 3125 4079 2143 3693 1678 3052 274

Г кэд зерновыми, га % 2453 2491 1712 2282 2041 2723 1427 2573 1261 2107 176,5

75,8 65,0 ' 73,3 68,5 65,3 66,8 66,5 69,5 75,2

урожайность, ц/га 23,3 35,3 28,7 25,0 30,2 26,4 29,0 24,4 24,0 27,4 1,28

валовое производство, т 5715 8793 4913 5705 6164 7189 4138 6278 3026 5769 1677

под сахарной свеклой, га % ш 641 442 723 678 745 287 487 247 Ы7,8 168,2

12.4 13,0 14,1 16,3 16,4 14,4 10,7 10,4 12,2 13.3 2[2

урожайность, ц/га £40 473 304 224 251 266 335 256 257 292,§ 76,1

валовое производство, т 9787 30316 13448 16354 17025 19115 9616 12462 7339 15055 6899

Высокому удельному весу посева зерновых соответствует адекватное снижение посевных площадей, занятых под кормовыми культурами. Среднестатистическое значение этого показателя по массиву исходной информации составляет 23,34±2,33%. При этом урожайность многолетних и однолетних трав, равная соответственно 95,4±6,11 и 102±8,76 ц/га, свидетельствует о низкой, на период проведения исследований, агротехнической культуре возделывания трав, особенно многолетних. В результате этого относительно низкая урожайность кормовых культур является одним из наиболее существенных факторов, лимитирующих не только производство кормов, но и интенсивность использования земли, оцениваемую по выходу обменной энергии в фитомассе получаемого урожая (таблица 2).

Таблица 2 - Средние показатели интенсивности возделывания кормовых культур в хозяйствах Медвенского района за период с 1980 по 1990 гг.

Показатели Названия хозяйств В среднем

Дубрава Амосовка Спасский Тарасов-ский Гастомля Высокое Китаевский Чере-мошное > а> о о Р II X ± <7

Куку руза на зеленый корм и силос

площадь, га 220 263 153 241 336 322 183 244 94,2 228 25,7

% от пашни 5,6 5,32 4,87 5,4 8,11 6,22 6,82 5,22 4,66 5,8 0,36

урожайность, ц/га 279 414 292 252 359 195 255 240 379 296 24,2

Производство многолетних трав

площадь, га 159 263 185 293 196 274 251 309 110 227 22,4

% от пашни 4,93 6,86 8,25 8,82 6,28 6,73 11,72 8,42 6,57 7,62 0,65

урожайность, ц/га 85,3 131,4 116 89,1 83,4 87,9 97,5 98 70,6 95,4 6,11

Производство однолетних трав

площадь, га 203 518 327 239 349 367 164 348 78 288 43,6

% от пашни 6,26 13,38 13,23 7,15 11,12 9 7,69 9,58 4,65 9,11 1,0

урожайность, ц/га 138 115 88,1 99,1 94,8 90,7 90,3 63,1 147 102 8,76

Особенности структуры посевных площадей при низкой интенсивности возделывания кормовых культур определили энергетическую обеспеченность животноводства, равную 33,3±3,4 ГДж на условную голову, при концентрации обменной энергии (КОЭ), равной 8,73+1,9 МДж/кг.

Исходя из существующих норм, такие параметры энергетической обеспеченности соответствуют продуктивности коров в пределах 30003200 кг молока за лактацию. Однако в реальных условиях производства этот показатель составил 2460±340 кг, что на 23% ниже ожидаемого.

Как свидетельствуют данные, приведенные в таблице 3 (рис.1), максимальные значения валового производства молока и продуктивности основного стада, достигнутые в отдельных хозяйствах, не совпадают с максимальной энергетической обеспеченностью кормового баланса. Отсюда следует, что энергетическая обеспеченность кормового баланса в условиях пассивного эксперимента не является фактором, лимитирующим дальнейший рост продуктивности скота и валового производства молока.

Таблица 3 - Питательность кормового баланса, продуктивность основного стада и валовое производство молока

Наименование хозяйств Питательность кормового баланса (на усл. голову) На 100 га посевной площади

сухое вещество, ц О иГ КОЭ, МДж/кг коров, голов удой на корову, Ц производство молока, ц

Дубрава 49,7 43,8 8,81 18,1 20,5 372

Амосовский 35,4 30,8 8,70 17,8 30,2 537

Спасский 35,7 31,4 8,80 22,2 24,0 530

Тарасовский 36,16 31,5 8,71 22,8 22,7 519

Гастомля 33,3 28,6 8,6 26,1 24,3 632,6

Высокое 29,8 26,2 8,79 21,8 24,6 533,6

Китаевский 36,6 32,2 8,80 17,4 23,3 391

Черемошное 38,25 34,8 9,11 14,1 21,5 359

Рождественский 46,4 40,8 8,79 14,5 30,0 429,7

X 37,9±2,2 1 33,3±3,4 8,7±1,9 19,4±4 24,6±3,4 478,2±34,7

Именно факт несовпадения энергетической обеспеченности кормового баланса с показателями продуктивности основного стада и валового производства молока создал необходимость дополнительного и более детального анализа полученной информации с помощью корреляционного анализа (коэффициентов парной и частной корреляций).

Коэффициент парной корреляции между показателями плотности поголовья животных и производством молока (г2**=0,859) свидетельствует о том, что между этими факторами существует теснейшая линейная зависимость. Однако коэффициент частной корреляции (г2*=0,307) такой тесной зависимости не подтвердил.

В то же время, коэффициенты парной корреляции между валовым производством молока с одной стороны, продуктивностью коров и энергетической обеспеченностью кормового баланса - с другой, оказались статистически не достоверными. Но это еще не отрицает существования причинно-следственной связи между этими показателями, а лишь подчеркивает, что в рассматриваемых условиях уровень развития

растениеводства, продуктивность основного стада и энергетическая его обеспеченность не являются факторами, лимитирующими эффективность и валовой объем производства молока.

Это заключение нашло подтверждение и при оценке интенсивности производства молока в модельном хозяйстве, осуществленной на основе построения линейных моделей. Выходным параметром является валовое производство молока, а объясняющими факторами - плотность поголовья КРС, концентрация обменной энергии и сырого протеина, удельный вес зерна в рационе. Анализ моделей показал, что при сложившихся параметрах полевого кормопроизводства, дальнейший рост валового производства молока, при относительно высокой эффективности использования кормов на продукцию, может быть достигнут лишь за счет интенсивного воспроизводства основного стада, обеспечивающего оптимальную, для данного уровня развития растениеводства, плотность поголовья крупного рогатого скота (таблица 4).

Экологически допустимый максимум производства молока.

Анализ статистических данных производственной деятельности отобранных для исследований хозяйств показал, что рост валового производства молока может быть обеспечен при разном количественном соотношении между плотностью и структурой животноводства, с одной стороны, и средним удоем на фуражную корову, с другой. Критерием оптимальности соотношения плотности поголовья животных и уровня продуктивности основного стада служит достижение максимального значения коэффициента биоконверсии энергии корма

Таблица 4 - Обоснование параметров роста валового производства молока в модельном хозяйстве

Годы На 100 га посевной площади

условных голов крупного рогатого скота произведено молока, ц

всего в том числе коров

2003 23,30 11,65 319

2004 26,22 14,56 326

2005 31,30 16,74 400

2006 38,50 19,25 527

2007 50,00 25,02 601

в продукцию животноводства при минимальной природоемкости производства.

Для изучения коэффициентов биоконверсии и факторов, его определяющих, была создана матрица исходных и расчетных статистических данных и проведен её статистический анализ.

Установлено, что значение коэффициента биоконверсии энергии корма в продукцию животноводства изменяется в пределах от 4,6 до 28,8%, при среднем его значении, равном 10,7 ±1,33% , а в синтез молока соответственно - от 3,44 до 10,97%, при среднем значении 5,47±0,4%.

Как показали результаты корреляционного анализа, наиболее существенными факторами, определяющими значение коэффициента биоконверсии энергии корма в синтез молока (К3 ), служат такие биотические факторы фитогенного и зоогенного характера, как:

- энергетическая ценность кормового баланса, ГДж/условную голову (х4);

- удой на фуражную корову, ц (х6);

- валовое производство молока, ц/100 га посевной площади (х7);

плотность поголовья свиней, условных голов/100 га посевной площади (х9).

Методами математического моделирования установлена зависимость коэффициента биоконверсии К3 от выбранных факторов в виде следуюгцих производственных функций: Кз = 5,1- 1,3x4+ 0,25х7-0,51Х9+0,35ХД-0,16Х7\

Кз = 4,94 - 1,4х4+ 0,26x6-0,48x9 - 0,19х4х4 + 0,22 Х4Х» + 0,465 х42,

Коэффициенты уравнений (2), (3) значимы на уровнях 90 и 80%. Независимые переменные входят в производственные функции в нормированном виде. При этом нормирование осуществлялось по формуле (1) с учетом_ средних значений: х4 =51,2 ГДж; х6 = 24,53 ц; "х, = 478 ц/100га; х, = 6,8 условной головы и коэффициентов нормирования, соответственно равных: А4=12,09; А6 = 3,65; А7 =92,03; А, = 3,91.

Исследование модели (2) проведено с целью установления реально существующего соотношения параметров развития растениеводства,

молочного скотоводства и свиноводства, обеспечивающих максимальную величину коэффициента биоконверсии энергии корма в синтез молока на макроуровне.

Установлено, что величина максимума К3 достигается при валовом производстве молока 550 ц/100 га и зависит от уровня энергетической обеспеченности (эц) и плотности поголовья свиней, выраженной в условных единицах (х9).

Для нахождения максимума К, фиксировались значения х« (на среднем и ниже среднего уровнях) и Х9 (на минимальном, среднем и максимальном уровнях), а модель (2) преобразована к виду:

К3 = (5,1 +0,25х7 - 0,16х72) +В, [2а]

где - постоянная величина при фиксиро-

ванных значениях Х4ИХ9.

Величина максимума зависит от В и определяется уровнями фиксированных значений Х4 и х9. В силу этого, максимум коэффициента биоконверсии изменяется в широких пределах: от 10,46%, при минимальных показателях энергетической обеспеченности кормового баланса и плотности поголовья свиней, до 2,53% - при средней энергетической обеспеченности и максимальной плотности поголовья свиней (таблица 5).

Таблица 5 - Параметры достижения максимума биоконверсии энергии корма в синтез молока

Независимые переменные величины

Хд (обменной энергии на условную голову, ГДж) х9 (условных голов свиней на 100 га посевной площади)

минимум среднее I максимум

1.07 6,80 | 27,3

Значение коэффициента биоконверсии, %

24,8 10,46 9,72 7,04

30,0 9,32 8,57 5,90

35,0 8,31 7.57 4,90

40,0 7,46 6,71 4,04

45,0 6,72 5,97 3,30

51,25 • 5,94 5,20 2,53

Полученные результаты свидетельствуют о том, что, применительно к конкретным производственным условиям, увеличение плотности поголовья свиней выше 6,8 условной головы резко снижает значение коэффициента биоконверсии и служит одним из признаков нарушения экологической устойчивости производства.

Об этом же свидетельствует и оценка природоемкости производства молока Е , вычисленная по формуле:

Е0 = Р/Д,

где Р - расход кормов, выраженный в энергетических единицах (ГДж) в расчете на 100 га посевной площади, и определяется как произведение показателя энергетической обеспеченности кормового баланса

(хр4) и плотности поголовья коров (хр8); Д - валовое производство молока на 100 га посевной площади.

Продуктивность основного стада и оптимальное соотношение поголовья коров и свиней в условных головах определены с дополнительным исследованием уравнения (3). Сравнительные данные природоем-кости и коэффициента биоконверсии приведены в таблице 6 (рис. 2).

Таблица 6 - Природоемкость производства молока, ГДж/ц

Плотность Плотность Энергетическая обеспеченность кормового баланса, ГДж/усповную голову (хр4) Коэффициент

поголовья свиней (х"в) поголовья коров (Л) 24,8 30 35 40 45 51,2 биоконверсии, % (Кз)

30,2 1,36 10,50

28,0 1,53 9,32

1,07 26,0 1,65 8,33

24,0 1,74 7,45

22,0 1,80 6,75

19,0 1,78 5,96

25,25 1,14 9,71

24,06 1,31 8,62

6,8 23,0 1,46 7,63

22,0 1,60 6,74

20,9 1,71 6,05

19,5 1,82 5,20

15,9 0,72 7,0

16,01 0,87 5,9

27,3 16,30 1,04 4,9

16,80 1,22 4,0

17,80 1,45 3,3

21,20 1,97 2,50

Обращает на себя внимание тот факт, что при плотности поголовья свиней, равной 1,07 условной головы на 100 га посевной площади (минимум по массиву), сокращение поголовья коров от 30,2 до 19,0 снижает коэффициент биоконверсии от 10,5 до 6,75, т.е. почти в 1,6 раза. При этом природоемкость производства молока возрастает с 1,36 до 1,78, т.е. примерно в 1,3 раза; соотношение поголовья свиней и коров изменяется от 0,03 до 0,06.

При плотности поголовья свиней, равной 6,8 условной головы на 100 га посевной площади (средней по массиву), наблюдается та же тенденция снижения коэффициента биоконверсии и увеличения природо-емкости, но в других количественных значениях в 1,9 и 1,6 раза соответственно; соотношение поголовья свиней и коров изменяется от 0,27 до 0,35.

Если плотность поголовья свиней равна 27,3 условной головы (наибольшая по статистическому массиву), то максимальное значение коэффициента биоконверсии 7%, достигается при поголовье коров 15,9 головы/100 га посевной площади и энергетической обеспеченности

Ео 12

Плотность поголовья коров, у.г.

□ Природоемкость при 24,8 ОЭ ГДж/у г. □ При ЗОГДж/у г.

□ При 35 ГДж /у г. □ При 40ГДж/у г.

□ При 45 ГДж/у г. В При 51,2 ГДж/у г.

□ К,%

Рис 2. Природоемкость производства молока как критерий предельно допустимой продуктивности агроэкосистемы

кормового баланса в пределах 25 ГДж. Однако, для достижения этих показателей продуктивность коров должна быть не менее 3500 кг молока за лактацию. Это возможно при энергетической обеспеченности не менее 30 ГДж на условную голову.

Это значит, что при специализации предприятия на свиноводстве (плотность поголовья свиней не ниже 27,3 условной головы), экологически устойчивое производство молока (для внутрихозяйственного использования) может быть достигнуто при плотности коров не более 15 голов на 100 га посевной площади и энергетической обеспеченности кормового баланса не менее 30 ГДЖ на условную голову.

Таким образом, с учетом энергетической обеспеченности кормового баланса и различном соотношении плотности поголовья свиней и коров, можно заключить, что предельно допустимая продуктивность агроэко-системы возможна лишь при соотношении плотности поголовья свиней и коров не выше 0,3 (на 1 условную голову свиней не более 3 условных голов коров), коэффициента биоконверсии, равном не менее 8%, и при-родоемкости Ео=1,4.

Конверсия энергии в пределах биосистемы «корм->животпое». Значение коэффициента биоконверсии, полученное на макроуровне, отражает не потенциальные возможности биосистемы «.корм->живот' иое», а оптимальность организационной структуры, обеспечивающей производство молока при различной эффективности использования природных ресурсов.

В связи с этим возникла острая необходимость в провгдении активного эксперимента по оценке биологической эффективности конверсии энергии корма в синтез молока в зависимости от концентрации обменной энергии (КОЭ) конкретного рациона и индивидуальных особенностей животных.

Статистический анализ экспериментальных данных, полученных в результате проведения двух научно--хозяйственных опытов на 60 коровах, показал, что Ь „ТИННЫЙ биологический потенциал конверсии энергии корма в синтез молока в пределах биосистемы «корм->животное» в 2,5-10 раз превышает показатели биоконверсии, достигнутые в условиях производства.

Такие различия в показателях эффективности биоконверсии энергии корма в синтез молока, полученные в условиях производства и активного эксперимента, подтверждают правильность высказанного предположения о возрастающих производственных энергетических потерях. Они зависят как от количественных и качественных характеристик материально - энергетических потоков, поступающих с кормами, так и индивидуальных особенностей животных.

Если сопоставить количественные и качественные параметры энергетической обеспеченности рационов, то в условиях эксперимента они характеризуются средним уровнем суточного поступления обменной энергии, равной 173,5+5,62 МДж/голову, или 63,33 ГД,. на условную голову в год. Это не на много выше средней энергетической обеспеченности кормового баланса по массиву статистических данных, которая в среднем равна 51,2+4,04 ГДж, что лишь на 19% ниже, чем в условиях эксперимента. Естественно, что эта разница не настолько значительна, чтобы в 2,5-10 раз снизить эффеюивность биоконверсии. Однако, качественные параметры энергетической обеспеченности кормового баланса, оцениваемой по концентрации обменной энергии, свидетельствуют о том, что в условиях эксперимента этот показатель на 28% выше, чем в условиях производства и составил 10,17+0,07% в сравнении с 7,95+0,32% соответственно.

Существенное влияние на эффективность биоконверсии энергии корма в синтез молока в условиях эксперимента оказали индивидуальные особенности животных. Для опытов были отобраны животные с живой массой в среднем 589+14,47 кг и суточной продуктивностью 18,96+0,88 кг, что составляет 6920+321 кг молока на корову в год. В производственных же условиях средняя живая масса и годовой удой коров находились в пределах 480-500 кг и 2457+244 кг соответственно.

Именно по причине таких существенных различий в показателях продуктивности животных и КОЭ на макро- и микроуровнях, при построении моделей, описывающих конверсию энергии корма в пределах

биосистемы «корм->животпое», в качестве независимых переменных величин взяты хА1 (живая масса, кг), хрз (суточный удой, кг/100 кг живой массы), хР4 (потребление сухого вещества, кг/100 кг живой массы), хР7 и хР8 (концентрация в сухом веществе рациона сырого протеина и обменной энергии):

К3* = 32,755 + 2,83х2+29,22х3 -3,63х5 + 6,0х2х3- 0,89х2х5 -

- 6,695 х3х5 + 11,02 х32 + 0,63 х52,

К2 = 99%; Р= 117,41 [4]

У£В = 3,05 + 0,2х« - 0,08х2 + 0,31х3 - 0,08х2х8+ 0,27х3х« -

- 0,84х32 - 0,03x8 ,

И =68,3%; Е=12,7, [5]

здесь К3 - коэффициент биоконверсии энергии корма в синтез молока н а микроуровне, 9> У«,= Х4Р — суточое потребление сухого вещества, кг/100 кг живой массы; х2, х3, Х5, Хв - нормированные переменные для соответствующих реальных величин, перечисленных выше. Коэффициенты уравнений значимы на уровнях 90 и 85%.

Так как фактическое поступление энергии в организм животного на микроуровне определяется потреблением сухого вещества на единицу живой массы (х4р) и КОЭ в сухом веществе рациона (х8р), то первоначально проведено исследование уравнения [5]. Представление его в виде:

У„=-0,84х32+(0,31+0,27х8)*х3+(3,05+0,2x8-0,08х2--0,08x2X8-0,03х82), [5.а]

и исследование на экстремум (при фиксированных значениях хг и хв на минимальном, среднем и максимальном уровнях) позволило получить данные, приведенные в таблице 7.

Таблица 7 - Потребление сухого вещества в зависимости от КОЭ

Живая масса, кг КОЭ, МДж/кг На 100 кг живой массы

максимальное потребление сухого вещества, кг суточный удой, кг

460 9,58 2,05 3,11

10,2 3,29 3,30

11,12 4,50 3,59

588,9 9,58 2,38 3,11

10,2 3,08 3,30

11,12 3,54 3,59

712 9,58 2,70 3,11

10,2 2,88 3,30

11,12 2,94 3,59

Анализ данных таблицы 7 показывает, что максимальное потребление сухого вещества на единицу живой массы в среднем возрастает от 2,38 до 3,54 кг/ 100 живой массы, и достигается при концентрации обменной энергии в рационах, равной 9,58; 10,2 и 11,12 МДж/кг.

При этом животные с меньшей живой массой более остро реагируют на рост КОЭ в рационах. Так, коровы с живой массой 460 кг при использовании рационов с концентрацией обменной энергии от 9,58 до

11,12 МДж/кг, повышали потребление сухого вещества от 2,05 до 4,50 кг/ 100 кг живой массы, или в 2,2 раза, а с максимальной живой массой (712 кг) - лишь в 1,1 раза. Величина суточного удоя у коров с живой массой 460 и 712 кг возросла с 14,31 до 16,51 и с 22,14 до 25,56 кг соответственно.

Полученные результаты служат экспериментальным подтверждением тому, что величина живой массы коров на микроуровне и их суммарная живая масса на единицу посевной площади (плотность поголовья) - на макроуровне являются наиболее существенными экологическими факторами, определяющими конверсию энергии корма в продукцию животноводства.

Правильность сделанного заключения подтверждается результатами исследований уравнения [4] при фиксированных значениях независимых переменных (х2, хз и х5) на уровнях, полученных из анализа модели [5] . Максимальные значения коэффициента биоконверсии приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Коэффициент биоконверсии при различном соотношении живой массы и уровня кормления животных

Живая КОЭ, Суточное Суточный удой, Коэффици-

масса, кг МДж/кг поступление lo- ент биокон-

обменной версии (Кз*),

энергии, МДж %

460 10,2 154 is,18 30,33

588,9 9,58 134 18,32 36,86

10,2 185 19,44 36,46

712 9,58 184 22,14 27,26

10,2 209 23,50 39,28

Анализ данных, приведенных в таблице 8, показывает, что наиболее существенным фактором, определяющим коэффициент биоконверсии энергии в синтез молока на микроуровне, служит живая масса животных, с увеличением которой от 460 до 712 кг суточное потребление сухого вещества возрастает при поступлении обменной энергии от 158,6 до 208,6 МДж соответственно. Это свидетельствует о том, что более крупные животные отличаются не только высокой экологической устойчивостью, но и способностью одинаково эффективно использовать обменную энергию независимо от КОЭ в сухом веществе рациона.

Коровы с минимальной живой массой наиболее требовательны к качеству рационов. Они обеспечивают эффективное использование энергии в синтез молока (К3*= 30,33%) только при концентрации обменной энергии, равной 10,2 МДж/кг.

Таким образом, результаты активного эксперимента по оценке конверсии энергии корма в пределах биосистемы «корм->животное» и факторов, её определяющих, не только подтвердили данные, полученные в производственных условиях, но и дифференцировали их в зависимости от индивидуальных способностей животных.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Экологический максимум производства молока, применительно к почвенно-климатическим и сложившимся экономическим условиям Центрального Черноземья, составляет 550ц молока на 100 га посевной площади и повышается с ростом интенсивности использования земли, оцениваемой по выходу физиологически доступной энергии в продукции растениеводства и животноводства с единицы посевной площади.

2. Достижение урожайности по кормовым культурам в пределах 39,3 ц корм. ед. и более повышает интенсивность использования земли, оцениваемую по выходу обменной энергии в урожае сельскохозяйственных культур, если удельный вес зерновых в структуре посевных площадей не превышает 55%.

3. Коэффициент биоконверсии энергии корма в синтез молока, как критерий экологически допустимого максимума производства молока, определяется плотностью поголовья сельскохозяйственных животных, энергетической обеспеченностью кормового баланса (ГДж / условную голову) и концентрацией обменной энергии в используемых рационах (МДж/кг сухого вещества).

4. Энергетическая обеспеченность кормосого баланса на среднем уровне, равном 33,3+3,4 ГДж на условную голову, применительно к условиям проведения исследований, не является фактором, лимитирующим дальнейший рост валового производства молока, в том числе и значения экологически допустимого максимума его производства.

5. Экологический максимум производства молока, при котором значение коэффициента биоконверсии достигает 8,62% и более, а приро-доемкость производства молока не превышает 1,53 ГДж/ц, наступает при плотности коров и свиней, равной 25,2-28,0 и 1,07-6,8 условной головы на 100 га посевной площади.

6. В условиях сложившегося эколого-экономического состояния производства в аграрном секторе, численность коров на 100 га посевной площади, при которой наступает экологически допустимый максимум производства молока, снижается от 28 до 15 голов при росте плотности свиней от 6,8 до 27,3 условной головы на 100 га посевной площади.

7. Увеличение плотности поголовья свиней от 1,07 до 6,8 условной головы на 100 га посевной площади при энергетической обеспеченности кормового баланса в пределах 25-50 ГДж на условную голову снижает коэффициент биоконверсии с 8,03 % до 7,29 % и адекватно повышает при-родоемкость производства молока с 1,25 до 1,97 МДж/ц, или на 58%.

8. Коэффициент биоконверсии, полученный на макроуровне, отражает не потенциальные возможности биосистемы «корм->живопшое», а оптимальность организационной структуры, обеспечивающей производство молока при различной эффективности использования природных ресурсов. Истинный биологический потенциал конверсии энергии корма в синтез молока в 2,5-10 раз превышает показатели, достигнутые в условиях производства.

9. Наиболее существенными факторами, определяющими биологический потенциал конверсии энергии корма в синтез молока, равный 30,33-39,28%, служат энергетическая обеспеченность суточного рацио-

на, оцениваемая потреблением сухого вещества (кг/100 кг живой массы), живая масса животного и суточная продуктивность.

10. Суточное потребление сухого вещества на единицу живой массы, как критерий энергетической обеспеченности животного и эффективности использования поступающей энергии на синтез молока, определяется КОЭ (10,2 МДж/кг) и живой массой животного.

11. Увеличение живой массы коров от 460 до 712 кг при одинаковых условиях проведения эксперимента обеспечивает рост суточного удоя от 15,2 до 23,5 кг и коэффициента биоконверсии энергии корма в синтез молока от 30,3 до 39,3% соответственно. Это служит экспериментальным подтверждением роли плотности поголовья (эквивалент живой массы животноводства), как наиболее существенного фактора, определяющего валовой объем, интенсивность и экологическую устойчивость производства молока.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

При мониторинге экологической устойчивости и обосновании перспективных параметров развития агроэкосистемы на уровне районного АПК или отдельных сельскохозяйственных предприятий применительно к условиям Центрального Черноземья следует использовать апробированные в данной работе методы статистического анализа массовых производственных данных и, в частности, математическое моделирование, которое позволяет экспериментально обосновать значения экологических факторов и критериев, определяющих допустимый рост интенсивности производства молока.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Пашкова М.И. Методы сбора информации, описывающей параметры биосистемы «корм->животное» II В сб.: Улучшение продуктивных качеств, профилактика и лечение болезней сельскохозяйственных животных.- Курск: Изд-во КГСХА, 2003. - С.76-78.

2. Привало К.И., Пашкова М.И. Трансформация энергии в пределах биосистемы «растение-животное»// В сб.: Формирование и развитие аграрного рынка.- С. - Петербург, 2002. - С. 203.

3. Привало К.И., Привало О.Е., Пашкова М.И., Мамонова Л.Г. Особенности моделирования АПК в виде функционально взаимосвязанных биосистем/ // В сб.: Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения.- Белгород: Изд-во БГСХА, 2002. - С.66-67.

4. Привало К.И., Кузнецова B.C., Москалев А.А., Пашкова М.И. Эффективность использования высокоэнергетических рационов в кормлении молочного скота // В1сник Сумського нащонального аграрного ушверсггету. Науково-методичней журнал, серя «Тваринництво», вып.6. - Сумы, 2002. — С.485-488.

5. Привало О.Е., Москалев А.А., Привало К.И., Пашкова М.И., Кузнецова B.C. Эффективность производства молока в зависимости от качества используемых кормов/ //В сб.: Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрициологии. - С- Петербург, 2003. - С. 179-180.

Формат 60x84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать на копировальном аппарате КГСХА. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Пашкова, Марина Ивановна

Введение

1. Обзор литературы

1.1. Сельское хозяйство — как компонент ноосферы

1.1.1. Особенности эволюционного развития сельского хозяйства, как агроэкосистемы

1.1.2. Уровень интенсификации сельскохозяйственного производства и продовольственная безопасность страны

1.2. Экологические последствия интенсификации сельскохозяйственного производства и пути их устранения

1.2.1. Снижение эффективности процесса интенсификации в сельском хозяйстве и его причины

1.2.2. Основополагающие принципы стратегии ресурсосбережения в сельском хозяйстве

1.3. Оценка энергетической нагрузки на биоту в пределах агроэкосистемы и ее практическое применение

1.3.1. Животноводство как фактор экологизации земледелия и растениеводства

1.3.2. Энтропия и эксергия энергетического потока в пределах биосистемы «корм-*животное»

2. Объекты и методика исследований

2.1. Общая схема (алгоритм) проведения исследований

2.2. Методы оценки функционирования биосистем при производстве молока

2.2.1. Оценки эффективности функционирования биосистемы «корм-*животное» при производстве молока

2.2.2. Методы определения количественного значения биоконверсии энергии корма в продукцию животноводства

2.3. Характеристика изучаемого объекта и методика сбора исходной информации статистического характера

2.3.1. Краткая характеристика природно-климатических условий объекта исследований

2.3.2. Сбор и формирование исходной информации статистического характера

2.4. Оценка биоконверсии энергии корма в продукцию животноводства на «микро»- уровне

2.4.1. Схема проведения активного эксперимента

2.4.2. Сбор и формирование массива исходной информации экспериментального характера

2.5. Методы математического анализа, систематизации и обработки исходной информации

3. Эффективность биоконверсии энергии корма в синтез молока в зависимости от соотношения экологических факторов

3.1. Эколого-экономическое состояние производства хозяйств, отобранных для моделирования

3.1.1. Интенсивность производства зерна и сахарной свеклы

3.1.2. Эффективность возделывания кормовых культур и энергетическая обеспеченность кормового баланса

3.2. Оценка интенсивности и природоемкости производства молока

3.2.1. Валовое производство молока и факторы, его определяющие

3.2.2. Оценка параметров производства молока в модельном хозяйстве

3.3. Эффективность биоконверсии энергии корма при производстве молока

3.3.1. Формирование матрицы исходной информации и ее статистический анализ

3.3.2.0боснование выбора существенных факторов и построение математических моделей

3.4. Биоконверсия энергии корма в синтез молока на микро»- уровне.

3.4.1. Результаты статистического анализа экспериментальных данных

3.4.2. Моделирование биосистемы «корм-*животное» на «микро»-уровне

4. Выводы '

5. Практические предложения 133 Использованная литература 134 Приложения

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние экологических факторов на затраты биоэнергетических ресурсов в агросистеме Центрального Черноземья"

Актуальность темы. Сельское хозяйство это не только важнейшая отрасль народного хозяйства, обеспечивающая продовольственную безопасность страны, но и компонент, определяющий оптимальность структуры ноосферы, её экологическую устойчивость и гармоничное единство природы и общества.

Последствия экономических и социальных реформ 90-х годов, связанные с изменением форм собственности и общественных отношений, отрицательно сказались на общем состоянии народного хозяйства в целом и аграрном секторе, в частности. И прежде всего, нарушены эволюционно сложившиеся устои и взаимоотношения в социальной сфере, паритетность в развитии и межотраслевом обмене между сельским хозяйством и промышленностью [А.И. Амосов, 1995; М.И. Коробейников, 1995; В.П. Масленников, 1995; И.А. Никонов, 1997; Н.И. Буздалов, 2001; Ю.П. Волкодав, 2001; В.И. Добросоцкий, 2001; Д. Эпштейн, 2001].

Ослабление роли государства в экономике и управлении, вызвавшие обвальную инфляцию, нарушение паритетности межотраслевого товарообмена между сельским хозяйством и промышленностью привело к серьезным негативным последствиям в экологии и экономике аграрного сектора. И, в частности, на 26 млн. гектаров, или почти на треть, сократились посевные площади, в 8 раз уменьшилось использование минеральных удобрений и в 5 раз - органических. Объем капитальных вложений, в сопоставимых ценах, сократился в 20 раз, а масштабы мелиоративных работ - в 23 раза. Нарушена рациональная система земледелия, направленная на воспроизводство плодородия почвы: вынос питательных веществ с урожаем в четыре раза превысил их внесение в почву [В.Д. Муха, Н.И. Картамышев, Д.В. Муха, 2001, А. Ткач, 2002]. Снизилась урожайность основных сельскохозяйственных культур и продуктивность животноводства [А. Гордеев, 2000; В.П. Иванова, 2000; М.А. Коробейников, 2000].

Это привело к тому, что в 2001 году по сравнению с 1990 г. доля сельского хозяйства в валовом продукте народного хозяйства России снизилась с 16,4 до 8,6%, в инвестициях в основной капитал - с 15,9 до 3% [Л.В.Бондаренко, 2000; В.В. Милосердов, А.С. Миндрин, 2001; С. Огарков, 2002; А.В. Ткач, 2002].

Исходя из сложившейся ситуации, на современном этапе общественного развития особую актуальность приобретают исследования, направленные на разработку и апробацию научно-обоснованных методов, обеспечивающих вывод АПК и отдельных его отраслей из глубокого системного кризиса.

Причины кризисного состояния аграрного сектора связаны, прежде всего, с нарушением организационной структуры и устойчивости функционирования биосистем, составляющих основу сельского хозяйства. Следовательно, оценкой эффективности его развития должны служить не стоимостные показатели затрат и экономическая результативность производства, а комплексные критерии, объективно отражающие рациональность использования природных ресурсов и экологическую устойчивость функционирования агросистем [С.А.ОгарковДООО; А.Д. Шафранов,2000; В.В. Кузьмен-ко,2002].

Поэтому особый интерес представляют исследования, направленные на обоснование методов и принципов ведения сельского хозяйства, как экосистемы (агросистемы), в которой производственная деятельность человека, включающая в неразрывной взаимосвязи растениеводство и животноводство, является обязательным предметом для исследований [Ю.Г. Тютюнни-ков, 1989; А.П. Щербаков, В.М. Володин, 1991; В.А. Белолипский, 1995; К.И. Привало, 1999; Е.И. Ермаков, 2001].

Для устойчивого функционирования открытых биологических систем (агроэкосистем) необходим постоянный приток энергии извне и её эффективная биоконверсия внутри системы. В связи с этим, особый интерес представляет энергетическая оценка эффективности функционирования таких систем, как «почва->растение» и «корм-> животное», в пределах которых происходит фотосинтез и биоконверсия с образованием физиологически доступной для человека энергии [И.И. Светницкий, 1991, 1999; Г.А. Булат-кин, В.В. Ларионов, 1993; Т.К. Алимов, 1997; А.А. Зотин, А.И. Зотин, 1998; Е.И. Ермаков, 2001; Б.И. Смагин, 2003].

Результаты исследований, прямо или косвенно связанных с энергетической оценкой эффективности функционирования биосистем, свидетельствуют о том, что «движение» вещества и энергии в пределах агроэкосистемы сопровождается возрастающими потерями энергии, относительный максимум которых отмечается в пределах биосистемы «корм->животное [К.М. Солнцев, 1989; К.И. Привало, 1999].

В исследованиях К.И. Привало [1999], проведенных на крупномасштабном статистическом материале, характеризующем эффективность функционирования агроэкосистемы Центрального Черноземья за период с 1980 по 1999 годы (период относительно устойчивого развития аграрного сектора), общий коэффициент биоконверсии энергии корма в продукцию животноводства не превышал 8-10% обменной энергии, синтезированной в валовом урожае фитомассы сельскохозяйственных культур на уровне «почва^ растение». Такое крайне низкое значение коэффициента биоконверсии в пределах системы «корм->животное» (примерно на 30-50% ниже биологических возможностей этого процесса) связано со сложившимся экономическим и экологическим состоянием аграрного сектора.

При этом одним из наиболее существенных факторов, определяющих не только интенсивность использования сельскохозяйственных угодий и масштабы внедрения безотходных, ресурсосберегающих технологий в АПК, но и достаточность развития системы продовольственной безопасности страны, служит уровень развития и эффективность ведения молочного скотоводства.

Отсюда актуальность исследований, предусматривающих экспериментальное обоснование оптимального соотношения экологических факторов, которые обеспечивают повышение эффективности использования энергии, полученной в растениеводстве на продукцию в животноводстве, не требует дополнительного обоснования.

Цель исследований - обосновать количественное соотношение экологических факторов, обеспечивающее максимум продуктивности агроэкосистемы при минимальных затратах биогенных ресурсов.

Для достижения намеченной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Оценено экологическое состояние производства продукции растениеводства и животноводства в ряде хозяйств, отобранных для проведения исследований.

2. Обоснованы наиболее существенные факторы и их соотношения, обеспечивающие максимальную продуктивность агроэкосистемы, применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям.

3. Определена методами математического моделирования эффективность использования биогенных ресурсов в животноводстве при различной структуре агроэкосистемы.

4. Рассчитана статистическая надежность и адекватность оценки эффективности использования биоресурсов по величине коэффициента биоконверсии энергии корма и природоемкости производства животноводческой продукции.

5. Установлено соотношение экологических факторов, обеспечивающее рациональное использование биоресурсов в пределах биосистемы «корм-> животное» на «микро»-уровне.

Научная новизна работы заключается в экспериментальном обосновании соотношения важнейших экологических факторов, обеспечивающего максимальную продуктивность агроэкосистемы в зависимости от её производственной структуры. Определены оптимальные значения коэффициента биоконверсии энергии корма и природоемкости при производстве продукции животноводства. Установлен биологический потенциал конверсии энергии корма в пределах биосистемы «корм->животное» и факторов, его определяющие на «микро»-уровне.

Положения, выносимые на защиту:

1. Плотность поголовья и соотношение видов сельскохозяйственных животных, как важнейшие факторы, лимитирующие эффективность использования биоресурсов, полученных в агрофитоценозе.

2. Повышение концентрации обменной энергии в сухом веществе фи-томассы урожая, как показатель роста продуктивности и устойчивости агроэкосистемы.

3. Установление предельно допустимой продуктивности агроэкосистемы по показателю природоемкости производства продукции животноводства.

Практическая значимость исследований. Методы оценки предельно допустимой продуктивности агроэкосистемы могут быть использованы при разработке перспективных планов развития производства, как на уровне отдельных сельскохозяйственных предприятий, так и регионального АПК.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на совместных заседаниях кафедр «Высшей и прикладной математики» и «Кормопроизводства и зоогигиены»; на годичных научных конференциях профессорско-преподавательского состава КГСХА - 2001, 2002, 2003 годы; Всероссийской конференции «Аграрная наука на современном этапе», ГАУ, Санкт-Петербург-Пушкин, 2002; Всероссийской конференции БГСХА, 2002; Международном симпозиуме «Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрициологии» Санкт-Петербургская академия ветеринарной медицины, Санкт-Петербург, 2003.

Публикация результатов работы. По материалам диссертации опубликовано 5 работ в центральной и местной печати и две статьи находятся в печати.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа в объеме 177 страниц компьютерного текста состоит из введения, обзора литературы, методики исследований, экспериментальной части, выводов и предложений производству, списка литературы и приложения. Работа содержит 5 рисунков и 22 таблицы. Список использованной литературы включает 237 источников, в том числе 17 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Пашкова, Марина Ивановна

4. Выводы

1. Экологический максимум производства молока, применительно к почвенно-климатическим и сложившимся экономическим условиям Центрального Черноземья, составляет 550ц молока на 100 га посевной площади и повышается с ростом интенсивности использования земли, оцениваемой по выходу физиологически доступной энергии в продукции растениеводства и животноводства с единицы посевной площади.

2. Достижение урожайности по кормовым культурам в пределах 39,3 ц корм. ед. и более повышает интенсивность использования земли, оцениваемую по выходу обменной энергии в урожае сельскохозяйственных культур, если удельный вес зерновых в структуре посевных площадей не превышает 55%.

3. Коэффициент биоконверсии энергии корма в синтез молока, как критерий экологически допустимого максимума производства молока, определяется плотностью поголовья сельскохозяйственных животных, энергетической обеспеченностью кормового баланса (ГДж / условную голову) и концентрацией обменной энергии в используемых рационах (МДж/кг сухого вещества).

4. Энергетическая обеспеченность кормового баланса на среднем уровне, равном 33,3±3,4 ГДж на условную голову, применительно к условиям проведения исследований, не является фактором, лимитирующим дальнейший рост валового производства молока, в том числе и значения экологически допустимого максимума его производства.

5. Экологический максимум производства молока, при котором значение коэффициента биоконверсии достигает 8,62% и более, а природоем-кость производства молока не превышает 1,53 ГДж/ц, наступает при плотности коров и свиней, равной 25,2-28,0 и 1,07-6,8 условной головы на 100 га посевной площади.

6. В условиях сложившегося эколого-экономического состояния производства в аграрном секторе, численность коров на 100 га посевной площади, при которой наступает экологически допустимый максимум производства молока, снижается от 28 до 15 голов при росте плотности свиней от 6,8 до 27,3 условной головы на 100 га посевной площади.

7. Увеличение плотности поголовья свиней от 1,07 до 6,8 условной головы на 100 га посевной площади при энергетической обеспеченности кормового баланса в пределах 25-50 ГДж на условную голову снижает коэффициент биоконверсии с 8,03 % до 7,29 % и адекватно повышает природоем-кость производства молока с 1,25 до 1,97 МДж/ц, или на 58%.

8. Коэффициент биоконверсии, полученный на «макро»-уровне, отражает не потенциальные возможности биосистемы «корм->животное», а оптимальность организационной структуры, обеспечивающей производство молока при различной эффективности использования природных ресурсов. Истинный биологический потенциал конверсии энергии корма в синтез молока в 2,5-10 раз превышает показатели, достигнутые в условиях производства.

9. Наиболее существенными факторами, определяющими биологический потенциал конверсии энергии корма в синтез молока, равный 30,3339,28%, служат энергетическая обеспеченность суточного рациона, оцениваемая потреблением сухого вещества (кг/100 кг живой массы), живая масса животного и суточная продуктивность.

10. Суточное потребление сухого вещества на единицу живой массы, как критерий энергетической обеспеченности животного и эффективности использования поступающей энергии на синтез молока, определяется КОЭ (10,2 МДж/кг) и живой массой животного.

11. Увеличение живой массы коров от 460 до 712 кг при одинаковых условиях проведения эксперимента обеспечивает рост суточного удоя от

15,2 до 23,5 кг и коэффициента биоконверсии энергии корма в синтез молока от 30,3 до 39,3% соответственно. Это служит экспериментальным подтверждением роли плотности поголовья (эквивалент живой массы животноводства), как наиболее существенного фактора, определяющего валовой объем, интенсивность и экологическую устойчивость производства молока.

5. Практические предложения

При мониторинге экологической устойчивости и обосновании перспективных параметров развития агроэкосистемы на уровне районного АПК или отдельных сельскохозяйственных предприятий, применительно к условиям Центрального Черноземья, следует использовать апробированные в данной работе методы статистического анализа массовых производственных данных, и, в частности, математическое моделирование, которое позволяет экспериментально обосновать значения экологических факторов и критериев, определяющих допустимый рост интенсивности производства молока.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Пашкова, Марина Ивановна, Курск

1. Авдеев М.В., Басарыгина Е.М. Экопротекторные компоненты в понитопонном растениеводстве//Аграрная наука. 2003.- №1.- С.8-9.

2. Акишин А.С. Продовольственная безопасность России: состояние и перспектива// Аграрная наука. — 2000.- №1.- С.2-3.

3. Аксаева И. Дифференциация подходов к осуществлению аграрной ре- формы в различных регионах мира// Международный сельскохозяйственный журнал. 2003,- №1. - С. 12-14.

4. Алимов Т.К., Гридин В.Т. Ресурсосберегающие технологии производства и использования кормов// Зоотехния. 1997. - №4.-С. 18-21.

5. Афанасьев В. Великие депрессии в США и России// Экономист. -2002.- №3. -С.80-91.

6. Афанасьев Б.Ф. Сельское хозяйство в народном хозяйстве России// Аграрная наука. 2000.-№4.- С.2-4.

7. Афиногенов А.А. Продовольственная безопасность России// Кормопроизводство. 1998.- №1. - С.2-9.

8. Бабич А.А., Петриченко В.Ф. Методологические аспекты исследований процессов фотосинтеза и биологической фиксации азота в агробио-ценозах сои// Аграрная наука. 1994. - №6. -С.30-31.

9. Бабич А.А. Решение проблемы кормового белка// Кормопроизводство. 1995.- №4. - С.23-25.

10. Башкатов Jl.П., Шикунов А.К., Алекперов К.О., Мысик А.Т. Первоочередные меры по возрождению свиноводства в России//Зоотехния. -1996.-№3.-С. 28-31.

11. Белолипский В.А., Форощук В.П. Концептуальные основы экологически безопасного земледелия// Аграрная наука. 1995.- № 5. С. 36-38.

12. Биоэнергетическая оценка сельскохозяйственных технологий и пути экономии энергии. Методические рекомендации. М.: ВАСХНИЛ, 1983 .-34с.

13. Биоэнергетическая оценка агротехнических приемов и ресурсосберегающих технологий в растениеводстве/ И.Т. Трубилин, Н.Г. Малюга, А.Г. Прудников и др. -Краснодар, 1995.- 66с.

14. Благовещенский Г.В. Формирование энергосберегающих агро-зооэкосистем// Кормопроизводство. 1995. - №4.- С. 8-11.

15. Бобылев С.Н. Проблема экологизации развития АПК// АПК: экономика, управление. 1991.-№10. - С. 10-17.

16. Бобылев С.Н. Экологизация экономического развития. М.: Изд-во «Московский университет», 1993.-78с.

17. Богданов Г.А., Привало О.Е. и др. Кормление сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1982. - 432с.

18. Богомазова Н.П. Эколого-агрохимическая эффективность удобрений на выщелоченных черноземах: Автореферат дис. на соиск. учен, степ, доктора биологических наук. М., 1994. - 45с.

19. Боков О.Г., Цейская Т.Б., Добрынин С.Д. Влияние рынка топливно-энергетических ресурсов на продовольственные рынки Поволжья// Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2002.-№5.-С.50-51.

20. Боков О.Г. Экономика рыночного ценообразования. Саратов, 2000.-430с.

21. Бондаренко JI.B. Доходы и потребление в сельском хозяйст-ве//Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. -2000. -№11. -С 38-41.

22. Бредихин И.М. Эффективность аграрного производства на основе совершенствования его организации и технологии. М.: АгроПресс,1997. -144с.

23. Брытков М.А. Личное подсобное хозяйство в системе продовольственного обеспечения страны// Аграрная наука. 2000.- №2. - С. 3.

24. Буга З.К., Костяев А.И., Мицкевич А.А. Оценка эффективности и приоритетов развития АПК// Аграрная наука. 1993.- №4. -С. 16-17.

25. Буздалов И.Н. Аграрная реформа на перепутье//Аграрная наука. -1995. -№6.- С. 18-20.

26. Буздалов И.Н. Выход из аграрного кризиса// Аграрная наука.-2001.-№3.- С.4-6.

27. Буздалов И.Н. Аграрная структура: исторические тенденции и перспективы развития в России// Международный сельскохозяйственный журнал. 2002. - №3. - С. 3-8.

28. Буздалов И.И. Тенденции развития рыночной аграрной структуры// Аграрная наука. 2002. - №5. - С.8-11.

29. Булаткин Г.А. Эколого-энергетические проблемы оптимизации продуктивности агроэкосистем. Пущино, 1991. - 40 с.

30. Бутов А.В. Воспроизводство плодородия почв в севооборотах с картофелем// Земледелие. 1997. - №2. - С.20.

31. Быстраков Ю.И., Колосов А.В. Экономика и экология. М.: Агро-промиздат, 1988.-202с.

32. Валигура В.И. Закономерности переваривания и использования питательных веществ и энергии разноструктурных рационов овцами: Автореферат дис. на соиск. учен. степ, доктора биологических наук. — Боровск, 1990.-50с.

33. Вернадский В.И. Труды по всеобщей истории науки. М.: Наука, 1988.-334с.

34. Владимиров А.П. Была ли нищею Россия// Патриот. 1990.16

35. Владимиров А.П. Страсти по пахарю // Российские вести. 1991.-№3.- С.З.

36. Владимиров А.П., Моргунова Ю.А. Сельское хозяйство России при переходе к рынку//Аграрная наука. 2000. - №3. -С. 5-6.

37. Волкодав Ю.П. Реформирование отношений собственности в России// Аграрная наука. 2001. - №1.- С.2-3.

38. Волкодав Ю.П. Факторы инвестиционно -инновационной экономики в реформировании// Аграрная наука. 2001. - №2.- С.5-6.

39. Ганиев Т.В. Пути формирования устойчивого эколого-экономического развития сельского хозяйства Таджикистана: Диссертация на соискание ученой степени доктора экономических наук. М.,1996. -337с.

40. Гарднер Б. Приватизация и реорганизация российского сельского хозяйства: комментарии к докладу/ Реорганизация сельскохозяйственных предприятий: их эффективность и устойчивое развитие. Материалы семинара. Голицыно, 1-2 сентября. М.,1999. -С.94-95.

41. География населения/автор статьи В.В. Покшишевский. Большая Советская энциклопедия. М.: «Новый диск», Золотой Фонд, CD-ROM, диск №1.

42. Георгиевский В.И. Физиология сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1990. С. 143-179.

43. Герстенберг Эрхард. Опыт действия рыночной экономики в сельском хозяйстве восточной Германии // Аграрная наука. 1993.-№ 2.-С.27-28.

44. Герстенберг Эрхард. Опыт действия рыночной экономики в сельском хозяйстве восточной Германии (Продолжение. Начало в №2-93)// Аграрная наука. 1993.-№ 3.-С.42-43.

45. Григорьев Н.Г., Волков Н.П. и др. Определение содержания в кормах и рационах крупного рогатого скота обменной энергии и переваримого протеина и нормирование потребности в них: Рекомендации. М.: Россельхозиздат,1985. -31с.

46. Григорьев Н.Г. Определение обменной энергии кормов и рационов// Зоотехния . 1991. - №8. -С.34-37.

47. Груздьев Н.В. Полежаев В.В. Рационы с различным уровнем энергии//Зоотехния.- 1991. -№6. С.20-24.

48. Голубев А. Закономерности и мутации в экономике// Международный сельскохозяйственный журнал. 2003.- №1.-С.6-12.

49. Голубев B.C. Модель эволюции геосфер. М.: Наука, 1990. -94с.

50. Голубев B.C. Эволюция: от геохимических систем до ноосферы. -М.: Наука, 1992.- 110с.

51. Голубев B.C. Человек в биосфере: время управляемого развития// Вестник РАН. 1992. - №12. - С.30-39.

52. Голубев B.C., Шаповалова Н.С. Что же такое — устойчивое развитие? Свободная мысль. 1993.- №5. - С. 63-68.

53. Голубев B.C. Социоэволюционная концепция устойчивого развития (новый естественно-гуманитарный синтез). Академия естественных наук Российской Федерации. М.,1994. -104с.

54. Голубев B.C. Экохозяйство путь России к устойчивому развитию// Аграрная наука. - 1995. - №5. -С. 34-36.

55. Гончарова JI. Кризис АПК России пути решения// Молочное и мясное скотоводство - 2003. - № 3. -С.32-34.

56. Гордеев А.В. Продовольственное обеспечение России (Вопросы теории и практики). М.: Колос, 1999. -228с.

57. Гордеев А.В. Актуальные проблемы аграрного развития России на современном этапе // Международный сельскохозяйственный журнал. -2000.-№1.- С. 8-12.

58. Грядунова Н.В. Увеличить производство растительного бел-ка//Аграрная наука. 1994. - №6. - С. 28-29.

59. Данилин И. Земельный вопрос// Аграрная наука. 2000. -№2.1. С.23.

60. Демографическая статистика /автор статьи А.Г. Волков. Большая Советская энциклопедия. М.: «Новый диск», Золотой Фонд, CD-ROM, диск №2.

61. Добросоцкий А.И. Формирование концепции регулирований продовольственного рынка// Аграрная наука. 2001. - №8. -С.2-3.

62. Державин JI.M. Альтернативное земледелие и химизация// Достижения науки и техники АПК. 1991. - № 12.- С. 12.

63. Державин JI.M. Стимулирование землепользователей за повышение плодородия// АПК: экономика, управление. 1998. - №6. -С.12-16.

64. Дмитроченко А.П. Кормление сельскохозяйственных животных. М.- Л.: ГИСХЛ, 1956.-423с.

65. Дмитроченко А.П., Зайцева Н.И., Мороз З.М. и др. Методы нормирования кормления сельскохозяйственных животных. Ленинград: Колос, 1970.-284с.

66. Драгайцев В.И. Основные направления энергосбережения в сельском хозяйстве// Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. -1994. №12.-С.4-7.

67. Еремина Р.Ф. Оценка систем земледелия на биоэнергетической основе./ Модели управления продуктивностью агроландшафта. РАСХН, ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии. - Курск, 1998. - С. 182-190.

68. Ермаков Е.И. Методология панопоники как основы защитности грунта ноосферного уровня// Аграрная наука. 2001.- № 2.-С.14-16

69. Ефремов А.Г. Проблема самообеспечения животноводства России растительным белком// Аграрная наука. 1994. - №6. - С. 26-28.

70. Жеруков Б.Х. Энергосберегающие экологически чистые технологии производства растительного белка. Нальчик: Эльбрус, 1996. -92с.

71. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений.-Кишинев: Штиинца, 1980.- 588с.

72. Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция): Отдел научно-технической информации Пущин-ского научного центра РАН, 1994.-147с.

73. Жученко А.А. Проблемы экологии в сельском хозяйстве// АПК: экономика, управление. -1994.-№2. С. 12-18.

74. Жученко А.А. Ресурсосбережение путь к рентабельному земледелию// АПК: экономика, управление. -1996. - №11. -С.8-13.

75. Жученко А.А. Стратегия адаптивного растениеводства и ресурсосбережения// АПК: экономика, управление. -1997. №6.-С.11-19.

76. Задорин А.Д., Исаев А.П. Зернобобовые как фактор энергосбережения полеводства // Аграрная наука. 1994. - №2-3. -С.23-24.

77. Закшевский В.Г. Тенденция развития рынка молока и молочных продуктов Воронежской области// Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2002. - №3. -С.52-54.

78. Зотин А.А., Зотин А.И. Прогрессивная эволюция животных, возникновение цивилизации, техническая эволюция человека./ В сб. Теория эволюции: наука или идеология? Москва-Абакан, МОИП, 1998. С. 243244.

79. Золин П., Костусенко И. Структура потребления продуктов питания в мире и в России// АПК: экономика, управление. -2002 №6. -С.25-32.

80. Зудилин С.Н., Ельчанникова Н.Н. Какой пар лучше?// Земледелие. 1997. - №5. - С. 24.

81. Иванова В.П. Итоги реформы: сравнительный региональный анализ// Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2000. - №12. -С. 17-20.

82. Игнатовский П. Экономические интересы и их противоречия// Экономист. -2002. № 3. - С.28-39.

83. Илларионова Н.В. Эффективность отрасли растениеводства в зависимости от капиталовложений и природно-климатических условий . Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук. -Челябинск, 1997.-164с.

84. Ильина JI.B. Биологизация земледелия фактор ресурсосбережения и сохранения плодородия почв. - Рязань, 1994. - 30с.

85. Ильюхин Р.В. Организационно-экономические основы рационального земледелия/ Диссертация на соискание ученой степени доктора экономических наук. ВНИИ экономики сельского хозяйства, РАСХН, М. -1994-294с.

86. Казаков М.П., Панкова К.И. О финансовом оздоровлении сельскохозяйственных предприятий//Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2002. - №2.-С.37-40.

87. Калашников А.П., Щеглов В.В., Груздьна Н.В. Новая концепция о балансе энергии в организме животного // Зоотехния. -1997. -№12. -С.10-14.

88. Кандыба В.Н. Закономерности формирования мясной продуктивности молодняка крупного рогатого скота в зависимости от возраста ифакторов кормления// Автореферат на соиск. учен. степ, доктора сельскохозяйственных наук. Харьков, 1991 .-52с.

89. Кара-Мурза С.Г. Белая книга// Экономические реформы в России 1991-2001г.- М.: Алгоритм. -353с.

90. Кардаш В.А. Система равновесных паритетных цен на рынках продукции АПК. Никоновские чтения -2000. Рыночная трансформация сельского хозяйства: десятилетний опыт и перспективы. -М.: ВИАПИ. С.187-193.

91. Каштанов А.А., Щербаков А.П. Ландшафтное земледелие. 4.1. Концепция формирования высокопродуктивных агроландшафтов и совершенствование систем земледелия на ландшафтной основе. РАСХН: Курск, 1993-100с.

92. Каштанов А.А., Лисецкий Ф.Н., Швебс Г.И. Основы ландшафтно-экологического земледелия. М.: Колос, 1994. - 128с.

93. Кива А., Горшков Т. К оценке энергозатрат на строительные сооружения и конструкции// Птицеводство. -1989,- №2.-С.12-14.

94. Кива А. Энергетические потоки в технологических процессах // Птицеводство. 1989.- №6. -С.2-6.

95. Князев В.А. Проблема экологии питания (концепция государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 года)// Инженерная экология. -1997. -№6.-С.5-9.

96. Ковда В.А. Основы учения о почве. М.: Наука, 1973. Кн. 2.468с.

97. Козырь М.И. Правовое обеспечение аграрной реформы в Российской Федерации: состояние и перспективы// Аграрная наука. -1995. -№4. -С. 19-22.

98. Козырь B.C. Производство премиксов и кормовых добавок// Аграрная наука. 1997. -№3. - С.47- 49.

99. Коробейников М.М. Государственное регулирование финансово-кредитной системы агропромышленного комплекса// Аграрная наука. -2000.-№1.-С. 7-9.

100. Коробейников М.М. Особенности современного состояния финансирования АПК// Аграрная наука. 2000. - №9. - С. 2-4.

101. Коробейников М.М. Развитие продовольственного рынка в странах СНГ// Аграрная наука. 2000. - №11. - С. 2-3.

102. Коробейников М.М. Зарубежный опыт финансирования аграрного сектора и возможность его использования в России// Международный сельскохозяйственный журнал. 2002.- №3.-С. 19-23.

103. Коровин В. Пути решения проблемы продовольственной безопасности России// Международный сельскохозяйственный журнал. 2003. -№2.-С. 16- 27.

104. Костыльков И.Г. С позиции эксергической эффективности/Земледелие. -1988. №2. - С. 19-21.

105. Кочетов И.С. Особенности и принципы адаптивного ландшафт-но-экологического земледелия. М.: Колос, 1995. -С. 116-135.

106. Краснощеков Н.В., Лазовский В.В., Стребков Д.С., Свентицкий И.Н. Основы энергосбережения в АПК// Аграрная наука. 1994.- №4. — С.2-5.

107. Краснощеков Н.В., Лозовский В.В. Основы энергосбережения в АПК// Механизация и электрофикация сельского хозяйства. 1995. - №8. -С.2-5.

108. Кудашова В.А., Покровский К.С. Питание человека// Большая Советская энциклопедия. М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1975, т.19. - С.1720-1726.

109. Кудряшов В.И. Формы и типы крестьянских хозяйств// Достижения науки техники АПК. 2000. - №6. -С. 55-58.

110. Кузнецова B.C. Эффективность производства молока на силос-но-сенажных рационах с различным удельным весом концентрированных кормов/ Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Курск -2002. 194 с.

111. ИЗ. Кузьменко В.В., Кузьменко И.П. Состояние и источники воспроизводства основных средств// Аграрная наука. 2002. - №5. — С.12-13.

112. Кукреш JI.B. Правильно ли мы оцениваем зерно при решении проблем кормопроизводства// Аграрная наука. 1993. - №2. - С. 13-15.

113. Кунах О.Ю. Эколого-экономическое обоснование факторов ресурсосбережения в полевых севооборотах/ Диссертация на соискание ученой степени к.с.х. наук.- Курск, 2000. 185с.

114. Курилов Н.В. Физиолого-биохимические основы продуктивности животных. JL: Наука, 1983. -118с.

115. Курцев И. Перспективы развития и повышения эффективности агропромышленного комплекса Сибири// АПК экономика и управление. -2002. - №6. - С.3-9.

116. Лабуда Л.В. Кормление высокопродуктивных животных. М.: Колос, 1976.-336с.

117. Липец Ю.Г. Устойчивость систем в экологической и социальной географии. Устойчивость геосистем. -М.: Наука, 1993. -С.78-84.

118. Лисицина Н. Оборотные средства, процесс обращения стоимости капитала, неплатежи// Вопросы экономики. 1997. - №9.-С.44-54.

119. Лиштван И.И. Общие принципы природопользования// Аграрная наука. 1995. - №2. - С. 43-44.

120. Логвин Оверчук. Рост эффективности магистральный путь развития сельского хозяйства США// Международный сельскохозяйственный журнал.-2002. - №3. - С. 13-19.

121. Лошаков В.Г. Промежуточные культуры фактор экологически чистого земледелия// Аграрная наука. - 1994. - №6. - С. 24-25.

122. Маевский В.И. Эволюционная макроэкономика и неравновесные процессы/ Эволюционная макроэкономика и «мэйнстрим»// Доклады и выступления участников международного симпозиума. М.: Наука, 2000. -С. 15-30.

123. Масленников В.П. Как вывести из тупика аграрную сферу?// Аграрная наука. 1995. - №2. - С. 6-7.

124. Милащенко Н.З., Литвак Ш.И., Василенко Г.И. Агроэкологиче-ский мониторинг и охрана природной среды// Аграрная наука. 1 993. -№3.-С. 17-20.

125. Милосердое В.В., Миндрин А.С. Система ведения агропромышленного производства Орловской области (организационно-экономический механизм). Москва, 2001.-228с.

126. Миндрин А.С. Энергосбережение в сельском хозяйстве./ Предприятия АПК: на пути к рынку. М.,1995. С. 11-14.

127. Михалев С.С., Михайлова Т.Д. Концепции развития сельского хо- зяйства в России и за рубежом// Аграрная наука. 1994. - №4. -С.43-45.

128. Михайличенко Б.П. Стратегия адаптивной интенсификации кормопроизводства// Сельскохозяйственная биология (серия биология растений).- 1993. -№5. С.47-53.

129. Михайличенко Б.П. Концепция развития кормопроизводства Российской Федерации// Кормопроизводство. 1995.- №4. - С.2-8.

130. Михайличенко Б.П. Концептуальные основы кормопроизводства на современном этапе и на перспективу// Кормопроизводство. -1997. -№9.-С. 2-11.

131. Молчанов И.И. В.И. Вернадский человек и мыслитель. М.: «Молодая гвардия», 1970.-334с.

132. Муха В.Д., Кочетов И.С., Муха Д.В., Пелипец В.А. Основы программирования урожайности сельскохозяйственных культур// Учебное пособие. М.: МСХА, 1994.-С. 155.

133. Муха В.Д., Картамышев Н.И., Кочетов И.С., Муха В.Д. Агро-почвоведение. М.: Колос, 1994 -528с.

134. Муха В.Д., Привало О.Е. Состояние природно-экономического плодородия почвы в зависимости от структуры и товарности производства в АПК// Современные экологические проблемы провинции/ Международный симпозиум 4-8 июля 1995 года. Курск, 1995.-С. 193.

135. Муха В.Д., Привало К.И., Картамышев Н.И., Привало О.Е., Муха Д.В. Закономерности функционирования биосистем в сельском хозяйстве // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. -2002. -№3. С.52-55.

136. Муха Д.В. Плодородие почв и социально экологические системы. Автореферат дис. на соиск. учен. степ, доктора с.х. наук.-М., 1997.-3 8с.

137. Назаров А.Г. Эколого-термодинамическая оценка антропогенной устойчивости агроэкосистемы. Алма-Ата: Природопользование Северного Казахстана, 1983. С. 7-16.

138. Наумкин В.Н. Биологизация системы земледелия// Достижения науки и техники АПК. 1994. - №4.-С. 35-38.

139. Никонов И.А. Анализ инвестиционных проектов в условиях высокой инфляции// Финансы. М.: 1997,№2. - С. 14-16.

140. Никифорова Е., Кадыкова О. Прогноз развития спроса населения на молоко и молокопродукты // Международный сельскохозяйственный журнал. 2003. - №2. - С.45-49.

141. Никончик П.И. Интенсивное использование пашни. Минск: Ураджай. 1995.-192с.

142. Новоселов Ю.К. Промежуточные культуры в зернотравяных севооборотах// Кормопроизводство. -1994.- №2. -С. 13-16.

143. Овсянников Ю. Стимулирование перехода ев эколого-биосферные системы земледелия // Экономика сельского хозяйства России. -1998. №7.-С.22.

144. Овчинников О. Государственное регулирование аграрного сектора США. Институт США и Канады. М.: 1999- 666с.

145. Огарков С.А. Инвестирование в воспроизводство основных фондов сельского хозяйства// Аграрная наука. 2000.- № 8. - С.4-5.

146. Огарков С. Инвестиции в воспроизводство основных фондов: взаимосвязи и прогноз// АПК экономика, управление. - 2002. - №7. -С.28-33.

147. Одинаев Хает. Ограрная политика и меры государственного регулирования развития сельского хозяйства//Международный сельскохозяйственный журнал. -2002. №2.-С. 24-26.

148. ОдумЮ. Экология. М.: Мир, 1982. Т. l.-с. Т. 2.-433с.

149. Омельяненко А.А. Концентрация развития животноводства на Украине// Зоотехния.- 1991.- №7. -С. 2-5.

150. Островская Е.Н. Влияние органических, органоминеральных и минеральных систем на урожайность культур зернопропашного севооборота и плодородие почвы Поволжья// Автореферат дис. на соиск. учен, степ. к. с.-х. наук. Саратов, 1993. - 25с.

151. Панкова К.И. Земельные доли в системе коллективного землепользования.//Аграрная наука. 2000. - №1.- С.3-5.

152. Привало О.Е. Социальные, экологические и экономические аспекты развития производства и использования кормов/ Проблемы повышения эффективности и устойчивости земледелия// Научные труды КГСХА. -Курск, 1996.-Т. 9. -С.104-112.

153. Привало К.И. Структурные особенности трофической цепи и их влияние на экологическую устойчивость агроэкосистем. Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. Курск, 1999.-335с.

154. Привало К.И., Привало О.Е., Пашкова М.И. Трансформация энергии в пределах биосистемы «растение-животное» // В сб.: Формирование и развитие аграрного рынка. С. - Петербург, 2002. - С. 203.

155. Прищепа И. Энергетическая оценка приемов химической защиты зерновых культур от вредных организмов// Международный сельскохозяйственный журнал. 2002.- №6. - С48-51.

156. Пронько Н.А. Снижение негативного воздействия технологий на мелиоративные агроландшафты// Аграрная наука. 2001.- №9. -С. 7-8.

157. Рекшня А.Н. О потребности и обеспечении зерна.// Аграрная наука. 1993. -№4. - С.21-23.

158. Рогов И.А., Токаев Э.С. Питание и экология//Инженерная экология. 1995. - №5.-С.67-75.

159. Рокитский П.Ф. Применение математики в биологии и проблема моделирования объектов органического мира / Взаимодействие методов естественных наук в познании мира. М.: Наука, 1976.- С. 78-93

160. Романенко Г.А. Пути дальнейшего развития научных исследований в системе Россельхозакадемии.// Аграрная наука. 2001.- №5.- С.2-3.

161. Российский статистический ежегодник, М.: Госкомстат, 2000. -С. 561-606.

162. Россия в цифрах, М.: Госкомстат, 2001. С. 332.

163. Свентицкий И.И. Аграрно-экологические знания и закон выживания// Вестник с.х. науки. -1991.- № 12. — С.71 -76.

164. Свентицкий И.И. Особенности адаптивного развития сельского хозяйства России// Аграрная наука. 1995. -№5. - С. 32-33.

165. Свентицкий И.И. Закон биоэнергетической направленности живых систем и его приложение./ Научные труды ВИЭСХ. Т. 85. Новые идеи в энергетике. М.: 1999. С. 77-107

166. Свентицкий И.И. Фундаментальные проблемы науки и истоки их решения// Аграрная наука. 2001.- № 3. -С.2-4.

167. Сельское хозяйство России. Статистический сборник. ФГНУ Росинформагротех. 1999-2000гг.

168. Сельское хозяйство Российской Федерации в 1996-2001 годах (экономический обзор)// АПК: экономика, управление. -2002. -№ 11. — С.8-20.

169. Серов Е.В. Аграрная экономика. ГУВШЭ. М., 1999.- 470с.

170. Семенов В.И. Эквивалентный обмен между промышленным и сельскохозяйственным трудом//Аграрная наука. -2000.- № 11.- С.4.

171. Скоропанов С.Г. Рациональное использование земельного фонда.//Аграрная наука. 1995. -№6.-С.31-33.

172. Смагин Б.И. Определение производственного потенциала в аграрном производстве// Аграрная наука. 2003. - №1. С. 4-5.

173. Солнцев К.М. Кормовые ресурсы мира и тенденции в их использовании// Зоотехния. 1989. -№4. - С.2-7.

174. Социальные последствия аграрной реформы и предложения по совершенствованию механизма социальной защиты сельского населения в условиях рынка. М.: ВНИЭСХ, 1993.-93с.

175. Стадницкий С.В., Радионов А.И. Экология/ Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1988. 272с.

176. Стифеев А.И., Стифеев А.А., Фатеева П.А. Экологические значения антропогенного влияния на почвенный покров в Центральном Черноземье // Проблемы стабилизации и развития АПК в условиях перехода к рынку. Курск, 1997.-С. 157-164.

177. Строев Е.С. Центральная Россия возродится!// Аграрная наука. -1994.-№2-3.-С.20-21.

178. Строев Е.С. Агропромышленный комплекс России на рубеже XXI века // Международный сельскохозяйственный журнал. 2000. - № 1.-С.3-8.

179. Статистический материал по экономике Японии. / Большая Советская энциклопедия. М.: «Новый диск», Золотой Фонд, CD-ROM, диск №3.

180. Столмакова A.M., Мартынюк И.О., Штабский Б.М. и другие. Популярно о питании. Киев. «Здоровье», 1989.- 272с.

181. Ташпеков Г.А. Возрождение крестьянства общенациональная задача России// Аграрная наука. - 2001. - №10. - С. 2-3.

182. Тейяр де Шарден П. Феномен человека (пер. с франц.) М., 1965.

183. Терехов В. Стратегия природопользования// Экономист. 2002.-№3.-С.40-52.

184. Ткач А.В. Структурные сдвиги в сельском хозяйстве России за последнее десятилетие.// Аграрная наука. 2001, - №9,- С.2-4.

185. Ткач А.В., Угрюмова Ю.А. Место и роль кооперации в продовольственном обеспечении России.// Достижения науки и техники АПК. — 2002. №6. -С.59-61.

186. Томмэ М.Ф. Обмен веществ и энергии у сельскохозяйственных животных. М.: Сельхозгиз, 1949.-223с.

187. Трегубов В.А. Состояние и прогноз развития животноводства в 2002 году// Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. -2002. №5.-С.47-49.

188. Трегубов В.А. Прогноз поголовья основных видов скота и производства продукции животноводства в 2002 году// Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2002. -№8. — С.53-55.

189. Трусов, Ю.П. Ноосфера. БСЭ, М.: издательство «Советская энциклопедия», 1974, третье издание, т. 18, колонка 296-297.

190. Турапина JI. Планирование развития АПК на региональном уровне// Экономика сельского хозяйства России. 2002. - №7. - С.

191. Тютюнников Ю.Г. К методологии антропогенного ландшафто-ведения// География и природные ресурсы. 1989. -№ 4. - 130-134.

192. Умирзаков У.П. Экономическая оценка аграрного ресурсного потенциала Узбекистана// Аграрная наука. -2001. №4.-С.4-5.

193. Ушачев И.Г. Проблемы обеспечения продовольственной безопасности государств участниц СНГ// Международный сельскохозяйственный журнал. -2000.- №5. - С. 60-64.

194. Ушачев И.Г., Алтухов А.И. Прогноз развития российского агропромышленного производства на период до 2010 года// Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2000.- № 8. — С.

195. Ушачев И.Г. Стратегические направления обеспечения продовольственной безопасности России// Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. -2002. С.7-11.

196. Фартушина М.А. О термодинамике минеральной части почв су-хостепного Северного Прикаспия// Почвоведение. 1983.- №8. - С. 144148.

197. Фисун М.Н. Качество энергии как критерий для прогнозирования изменений в экосистемах// Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности. СПб, БГТУ, 1998, т.З.- С. 147-148.

198. Экономика СССР: выводы и рекомендации. Доклад группы экспертов МВФ, МБРР, ОСЭР, БРРР// Вопросы экономики. 1999. - №3. - С.

199. Эпштейн Д. Потери, приобретения и перспективы крупных сельскохозяйственных предприятий.//АПК: экономика, управление. -2002. №7.-С.46-53.

200. Эпштейн Д. Классификация сельскохозяйственных предприятий в зависимости от их финансового состояния// Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. -2001. №2. - С. 83-87.

201. Эпштейн Д. Финансовый кризис сельскохозяйственных предприятий России// Международный сельскохозяйственный журнал. -2001. -№3 и №4. С. 12.

202. Эпштейн Д. Паритет экономических отношений сельского хозяйства с другими отраслями и оценка финансовых потерь от его отсутствия// Международный сельскохозяйственный журнал. 2002. - №2. -с. 8-24.

203. Эрнст J1.K., Кальницкий Б.Д. Биологические основы высокой продуктивности животных //Зоотехния. 1991.-№2.- С.2-6.

204. Эрнст J1.K., Черекаев А.В. Совершенствовать взаимодействие животноводства и земледелия// Зоотехния. 1993. - №1. - С.2-7.

205. Шафранов А.Д. Условия и факторы повышения эффективности производства// Аграрная наука. -2000. №8. -С.4-7.

206. Щербаков В.М., Рудай И.Д. Плодородие почв, кругооборот и баланс питательных веществ. М.: Колос, 1983.-189с.

207. Щербаков А.П., Володин В.М. Основные положения теории экологического земледелия// Вестник сельскохозяйственной науки. 1991. -№ 1.-С.42-49.

208. Щербаков А.П., Володин В.М. Агроэкологические принципы земледелия (теория вопроса)// Агроэкологические принципы земледелия/ ВНИИЗ и ЗПЭ. -М.-1993-С. 12-28.

209. Щербаков А.П. (под редакцией) Ландшафтное земледелие.Ч.1. Концепция формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствование систем земледелия на ландшафтной основе. Курск: РАСХН, ВНИИЗ и ЗПЭ. М. -1993.-100с.

210. Шичкин Г.Г. Современное состояние и тенденции развития молочного животноводства в Российской Федерации//Молочное и мясное скотоводство. 2002. - №2.-С.2-13.

211. Шичкин Г.Г. Производство и рынок молока в Российской Федерации// Молочное и мясное скотоводство. 2003. - №3. - С. 3-10.

212. Шпаков А.С. Энергетическая эффективность зерновых культур// Кормопроизводство. 1993. -№1. -С.6-8.

213. Цюпко В.В. Физиологические основы питания молочного скота. -Киев. Урожай, 1984.- 142с.

214. Burlacu G. Matematical model for energu and protein metabolism simulation in fattening young cattle // Arch. Zootech. Bucharest. -1990. -V.2. -P. 31-41.

215. Brown L. et.al. Feeding high energy rations for various lengths of lactati-on // J. Dairy Sci. 1974.-57.-N4.-PP. 363-462.

216. Brune von H. Richtlinien einer okologische biologisch betriebenen Landwirtschaft//Arztez. Naturcheilverfahren/ - 1993. - bd. 34. - N 1. - S/ 31-34.

217. Daly, H.E. (1990) Toward some operational principles of sustainable de- velopment. Ecological Ecjnjmics,2.

218. Daly, H.E. (1991). Elements Of environmental macroeconomics. In Ecological Ecjnjmics. The Science and Management of Sustainbility, R. Con-stanza , ed. New York: Columbia University Press.

219. Dambroth M. Okologische Betrachtungen zu dem industrie u nd Energiepflanzenbau// Landbauforschung Volkenrode.-1993.-Bd. 43. -H. 2|3. -S/ 77-82.

220. Guanessi L. The Quixotic qiest for chemical free farming//J. Sci and Technol.-1993.-Vol.10.-Nl 1. P.29-36.

221. MacNeill J. (1990) Sustainable development, economics and the growth impera- tive// Paper presented at the Workshop on the Economics of Sustainable Develop ment, Washington, D.C. 23-26 January 1990.

222. Meryos G. Feed use of grain: on trends and determinants. European Rev. agr. Econ, 1986. -V.16. PP. 1-17.

223. Norgraad, R.B. and Howarth R.B. (1991). Sustainability and discounting the future. In Ecological Economics. The Science and Management of Sustainability, R. Constanza, ed. New York: Columbia University Press.

224. Shulz W., and Wicke L. Der okonomishe Wert der Uwmlet (Economic value of the environment). Zeitschrift fur Umweltpolitik und Umwel-trecht, 1987, vol.10, N2.-PP. 109-155.

225. Sventitsky I.I. Bioenergetic Trends a key solving energy, food ecolodgi- cal problems. In Beyond the energy criss, opportupity and chalange. Pergamon press. Oxrord and New-York, 1981. P. 1863-1870.

226. Sventitsky I.I., Antoninova M.V. Photosynthetic Model for Combination of Plant Growing and Enviroment. Photosynthetica, 1989, N4/ -P. 82-86.

227. Statistical Abstract of the United States,1986. P. 842; 1993. P. 852; 1997. P. 838; 1999. P. 881; 2000. P. 831.

228. Statistisches Jahrbuch ueber Ernaehrung, Landwirtschaft und Forsten 2000. Berlin 2000.-S.220

229. Stoll D. Alternativen zur intensiven Landbewirtsch-ftung//Feldwirtschafl 1991.- Bd. 32. N7. - S. 339-340.

230. Thel991 Yearbook of Agriculture. Agriculture and the Environment/-1991.-325p.

231. Wallace A. Sense with sustainable agriculture//Cjmmun. Soil Sci. Plant Anal. 1994. - Vol. 25. -N 1-2. - P. 5-13.