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.)

Определитель вредителей и болезней ...
Thursday, 24 March 2016
Карманный справочник Определитель вредителей и болезней огурца
Карманный справочник «Определитель ...
Wednesday, 11 March 2015
Справочник карманного формата содержит материалы о самых распространенных в Украине болезнях и вредителях капусты.
Thursday, 03 October 2013
Черная ножка. Заболевание получило такое название из-за того, что оно вызывает загнивание нижней части (ножки) стебля растений, которое сопровождается ее потемнением. Особенно сильно черная ножка развивается н...
Tuesday, 30 May 2017
Исследователи предполагают, что выращивать чеснок люди начали около 10 тыс. лет назад в Средней Азии.
Текущий номер
Поиск
Авторизация
Логин
Пароль
Реклама

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