Главное меню
Реклама

`

Биоэнергетическая эффективность технологий выращивания овощных культур на капельном орошении

Наряду с общепризнанными методами оценки эффективности производства продукции растениевод­ства по стоимостным показателям, в последнее время все большее распространение получает универсальный энергетический показатель — коэффициент энергетической эффективности.

Наряду с общепризнанными методами оценки эффективности производства продукции растениевод­ства по стоимостным показателям, в последнее время все большее распространение получает универсальный энергетический показатель — коэффициент энергетической эффективности.
В сельскохозяйственном производстве используются два дополняющие друг друга вида энергии: возобновляемая и невозобновляемая. Невозобновляемую получают из нефти, природного газа, угля, ядерного топлива и др., а основным видом возобновляемой в сельском хозяйстве является энергия солнца — в результате процесса фотосинтеза в агроэко­системе происходит накопление энергии в виде растительной биомассы.
Для оценки эффективности использования не только удобрений, пестицидов и поливной воды, но и природных ресурсов (почвы, климата и солнечной радиации как основных факторов плодородия) проводится биоэнергетический анализ технологий выращивания сельскохозяй­ственных культур. Его основная задача — поиск и планирование методов сельскохозяйственного производства, которые обеспечат рациональное использование невозобновляемой и возобновляемой энергии и охрану окружающей среды. Заканчивается такой анализ установлением энергетической цены урожая.
Коэффициент биоэнергетической эффективности зависит от почвенно-климатических условий, степени технологической загруженности структуры посевных площадей и наличия научно обоснованных севооборотов. Если этот показатель сравнительно высокий (больше 3,5), это свидетель­ствует о том, что технология приближается к ресурсо- и энергосберегающей.
Поскольку содержание энергии в продуктивных органах овощных растений сравнительно невысоко, коэффициент энергетической эффективности (Кээ) их производства в большинстве случаев меньше единицы. В связи с этим при анализе биоэнергетической эффективности производ­ства овощей следует учитывать не только калорийность урожая, но и содержание в нем наиболее ценных химических веществ. Для объективной оценки овощной продукции с учетом не только ее калорийности, но и содержания биологически активных соединений применяют коэффициенты пищевой ценности (Болотских А. С., Довгаль Н. Н., 1999, Бондаренко Г. Л., 2001).
Основным показателем, характеризующим технологию производства овощей с учетом пищевой ценности, является коэффициент биоэнергетической эффективности (Кбэ), который определяют по формуле без учета побочной продукции («Методика дослідної справи в овочівництві і баштанництві» за ред. Бондаренка Г.  Л., Яковенка К. І., 2001) :
где QН — энергия, накопленная хозяй­ственноценной частью урожая, МДж/га;
 QВ — суммарная энергия, израсходованная на производство, МДж/га;
 f — коэффициент пищевой ценности.

Для расчета энергетической эффективности интенсивных технологий выращивания овощных культур использовали методику проведения энергетического анализа в зависимости от уровня предполивной влажности почвы с учетом отдельных составляющих материальных ресурсов: системы капельного орошения, поливной воды, минеральных удобрений, посевного материала, горюче-смазочных материалов и оплаты труда. При расчетах накопленной хозяй­ственно ценной частью урожая­ энергии были использованы справочные данные по энергетической ценности сухого органического веще­ства («Энергетическая оценка технологи воз­де­лывания полевых культур», Посыпанов Г. С., Долго­дво­ров В. Е., 1995).
Рассчитанные удельные затраты энергии на проведение поливов из скважины составляли 10,52 МДж/м3, а из открытого канала — 9,24 МДж/м3. При этом были учтены удельные расходы электроэнергии, энергоемкость систем капельного орошения и полив­ной воды.
Результаты расчетов энергетической и биоэнергетической оценки технологий выращивания овощных, бахчевых культур и раннего картофеля при капельном способе орошения в зависимости от уровня предполивной влажности почвы (УПВП) приведены в таблице. Анализ этих данных показывает, что в целом капельное орошение является довольно энергоемким элементом: энергоемкость системы орошения и совокупные энергозатраты на подачу поливной воды увеличивают затраты энергии на производство овощной продукции в 1,8–3,1 раза по сравнению с выращиванием на богаре. Закономерно, что расходы энергии увеличиваются прямо пропорционально увеличению объемов подачи поливной воды.
В контрольном варианте (без орошения) наименее энергозатратной была технология выращивания арбуза — 15,25 ГДж/га, а среди овощных культур этот показатель варьировал в незначительных пределах — от 22,75 до 31,24 ГДж/га. В орошаемых условиях максимальные энергозатраты были характерны для вариантов с интенсивными режимами капельного орошения. Так, при УПВП 90–95% НВ они составляли: для томата рассадного — 63,4–89,8 ГДж/га, кукурузы сахарной — 62–69,26, перца сладкого — 67,6–77,54, баклажана — 65,97–76,39, картофеля раннего — 42,62 и лука репчатого — 57,81 ГДж/га.
Наряду с этим, использование технологий капельного орошения зна­чительно повышало урожайность и обусловило рост выхода совокупной энергии с основным урожаем продуктивных органов: на томате рассадном — в 2–2,6 раза, на кукурузе сахарной — в 2,1–3, перце сладком — 1,3–2, баклажане — 1,1–1,75, луке репчатом — 11,2–16,7, моркови — 1,6–1,8, арбузе — 3,6–3,7 и на картофеле — в 2,4–4,1 раза.
Как уже отмечалось, содержание энергии в продуктивных органах овощных растений сравнительно невысокое, поэтому коэффициент энергетической эффективности в большинстве случаев был меньше единицы. В связи с этим в расчетах учитывались не только калорийность, но и содержание биологически активных соединений, для чего применялись коэффициенты пищевой ценности овощей (f). Рассчитанный таким образом коэффициент биоэнергетической эффективности (Кбэ) для перца сладкого был самым высоким при реализации УПВП 75–85% НВ — 7,59, для баклажана — 90–95% — 2,24, для томата — 80–85% — 21,48, для лука репчатого — 90% — 13,24, для моркови — 80% — 18,31, для картофеля — 80% — 20,57 и для арбуза — 70–75% — 6,08.
Отметим, что на рассадных культурах перца сладкого, баклажана и томата Кэ и Кбэ являются самыми высокими при богарных условиях выращивания. Применение капельного орошения приводило к уменьшению обоих коэффициентов, что свидетель­ствует о сужении отношения между показателями прибавки урожайности и затрат совокупной энергии на технологию в орошаемых условиях.

Выводы

Капельное орошение — технология довольно энергозатратная: энергоемкость поливной системы и энергозатраты на подачу поливной воды увеличивают общие затраты энергии на производство продукции овощеводства в 1,8–3,1 раза. Причем максимальные энергозатраты характерны для вариантов с интенсивными режимами орошения — при УПВП от 90 до 95% НВ.
Как показали расчеты с учетом пищевой ценности овощей, уровень энергопроизводства томата, перца сладкого, лука репчатого, моркови, картофеля и арбуза в условиях капельного орошения оценивается как высокоэффективный (Кбэ > 3,5), а баклажана — как средний (Кбэ = 2–3).  

А. Шатковский, д. с.-х. н., ст. н. с., зам. директора по научной работе,
А. Журавлев, к. с.-х. н., зав. лабораторией микроорошения,
Институт водных проблем и мелиорации НААН Украины (ИВПиМ),
Ю. Черевичный, зав. Брилевским опытным полем ИВПиМ,
И. Овчатов, н. с., Каменско-Днепровская опытная станция ИВПиМ,
Ф. Минза, главный гидротехник, аспирант,
ООО «Энограй» (Белозерский р-н Херсонской обл.)

Fresh Business Expo готується до 7-...
Wednesday, 18 July 2018
З 4 по 6 грудня 2018 року Fresh Business Expo Ukraine всьоме розпочне свій захід. Виставка знову відбудеться у Міжнародному виставковому центрі (МВЦ) у Києві.
Визначник хвороб та шкідників карто...
Wednesday, 11 July 2018
Довідник кишенькоговго формату містить матеріали про найпоширеніші в Україні хвороби і шкідників картоплі.
Friday, 04 March 2016
Механизированная уборка и послеуборочная доработка урожая. История и современность
Friday, 22 July 2011
Розы выгоночные Корневая система роз состоит из следующих частей, начиная снизу: кончик корня чех...
Текущий номер
Поиск
Авторизация
Логин
Пароль
Реклама

© Copyright 2009 - Ovoschevodstvo.com All Rights Reserved     |     Дизайн — Свердличенко Алексей     |     Програмирование — Хагшенас Хажир