WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

На основе энергетических эквивалентов ресурсов (табл.3) с помощью апробированного алгоритма ведется расчет совокупной энергии. Наши исследования показали, что энергозатраты на производство продукции зависят от года исследований и вариантов опыта и подвержены слабой вариации несмотря на значительные изменения в урожайности культуры. Так, вариация накопленной энергии в течение 6-и ротаций находилась в пределах 10,7...107,9 (размах в 10 раз) в то время как энергозатраты на производство продукции – 19,3...33,4, т.е. размах менее, чем в 2 раза (Рис. 1).

Энергозатраты на фоне I в 4-й ротации 1-й озимой пшеницы были ниже, чем на фоне II, в 5-й больше, а в 6-й равны. Это объяснимо внесением доз NPK, последействием навоза и урожайностью культуры. На 2-й озимой пшенице энергозатраты на фоне I в 4-й-6-й ротациях всегда были ниже, так как действие навоза на 4-й год не учитывается. На контрольном варианте 5-й и 6-й ротаций

совокупные энергозатраты в посевах обеих пшениц находились в пределах 11,0...14,4 ГДж/га. Использование гербицидов повышало значения показателя во всей технологии возделывания и уборки без учета сорняков на 2 -11 % в первых трех ротациях по сравнению с фоновым вариантом, усреднено в 4-й - 2-7, 5-й - 8-11, 6-й - 9-17.

Рис. 1. Накопление энергии зерном и энергозатраты при возделывании и уборке озимой пшеницы на фоне I

Агротехногенная нагрузка зависит от уровня интенсификации земледелия. В наших исследованиях по базовому варианту расчета она варьирует от 11,4 (контроль) до 36,6 ГДж/га и никаких отрицательных экологических последствий до сих пор (уже 46 лет) не выявлено.

Коэффициент энергетической эффективности (Кээ) в 1-й, 2-й ротациях севооборота при внесении гербицидов в основном оставался одинаковым (на уровне ошибки опыта). Он больше, чем на фоне в 5-и случаях, меньше – в 1-м и только в одном случае из 33 был ниже, чем на фоновом варианте. В 3-й ротации этот коэффициент на 1-й озимой пшенице в 15-и случаях был больше, чем на фоне и в 6-и равным. На 2-й озимой пшенице указанная закономерность сохранялась в 13-и и 8-и случаях соответственно. Кээ в 4-й ротации на 1-й озимой пшенице при внесении гербицидов был выше по сравнению с фоном I в 8-и случаях и в 1-м равным, на 2-й озимой пшенице в 7-и и 2-х случаях соответственно.

В 4-й ротации на 1-й озимой пшенице Кээ был выше на фоне II по сравнению с фоном I на 9% с колебаниями по годам (от -8 до 31), 5-й – на 5% (от -1,5 до 12,6), а 6-й - на 19% (от 2 до 66). На 2-й озимой пшенице Кээ был выше на фоне II по сравнению с фоном I на 21% (от 15 до 31), 5-й – на 14 (от-4 до 53). В то же время Кээ на 2-й озимой пшенице на фоне I был выше, чем на 1-й на 80%, а фоне II – на 61%. В этой же ротации энергетическая эффективность технологии повышалась при использовании гербицидов на 9-27% на обоих фонах удобрений на 1-й озимой пшенице, а на 2-й – на 5-16.

В 5-й ротации Кээ на 1-й озимой пшенице был больше на фоне II по сравнению с фоном I на 5% с колебаниями по годам от -1,5 до 12,6, а на 2-й – на 14% с колебаниями от - 4 до 53. В то же время Кээ на 2-й озимой пшенице был выше, чем на 1-й на фоне I на 21%, а на фоне II – одинаков. В этой ротации Кээ повышался при использовании гербицидов на 12-21% (исключение 2-я пшеница – фон II), гербицидов и ретардантов - на 18-31% и всего комплекса пестицидов – на 33-55%. На контрольном варианте Кээ был наивысшим и составил 4,02- 4,11 – практически одинаковым на обеих пшеницах (Рис.2).

В 6-й ротации Кээ на 1-й озимой пшенице был выше на фоне II по сравнению с фоном I на 19% с колебаниями по годам от 2 до 66, а на 2-й, наоборот, ниже – на 30% с колебаниями от 25 до 34. В то же время Кээ на 2-й озимой пшенице был выше, чем на 1-й на навозно-минеральном фоне на 10%, а на чисто минеральном – ниже на 36%. В этой ротации энергетическая эффективность технологии возделывания и уборки повышалась при использовании гербицидов на 12-75%, сочетания гербицидов и ретардантов - на 24-88% и всего комплекса пестицидов – на 33-111% с более высокой эффективностью на 2-й озимой пшенице. СЗР на 1-й озимой пшенице, особенно, гербициды были эффективнее на фоне I по сравнению с фоном II, а на 2-й озимой пшенице, напротив, на фоне II по сравнению с фоном I.

Рис. 2. Влияние средств химизации при возделывании и уборке озимой пшеницы на средний Кээ

На контрольном варианте Кээ на 1-й озимой пшенице составил 4,02 с колебаниями по годам от 3,80 до 4,32 в 5-й ротации и был наивысшим 4,30 с колебаниями по годам от 3,32 до 5,25 в 6-й ротации. Величины Кээ 4,02 и 4,32 на 1-й озимой пшенице намного превышают таковую на обеих системах удобрений. Следует отметить, что энергетическая эффективность технологии возделывания и уборки повышалась при использовании СЗР. На фоне I на всех вариантах она не достигала уровня базовой технологии (контрольного варианта) при возделывании 1-й озимой пшеницы, а на фоне I на 2-й озимой пшенице достигала уровня базовой технологии только при использовании всего комплекса пестицидов.

Наши исследования показали, что энергозатраты на производство зерна в МДж/ц с учетом дополнительной продукции на фоне I без учета сорняков составили по ротациям севооборота: в 1-й 1059 при возделывании 1-й озимой пшеницы (колебания по годам 892...1225) и 2027 (972...3725) – 2-й; во 2-й - 744 (674...882) и 715 (689...753); 3-й - 1082 (889...1375) и 792 (563...1017); 4-й – 968 (897...1055) и 538 (508...586); 5-й – 884 (706...1003) и 737 (610...898); 6-й – 861 (519...1288) и 727 (572...998) соответственно.

Использование гербицидов слабо повышало или снижало значения показателя по сравнению с фоновым вариантом без учета сорняков в 1-й и 2-й ротациях севооборота от 0 до 8 %, 3-й -до 25% (вариант 8).

Изменение энергоемкости производства 1 ц зерна с учетом дополнительной продукции в зависимости от погодных условий года и вариантов опыта в относительных единицах было подобно изменению Кээ только в противоположном направлении. При увеличении Кээ энергоемкость снижалась и наоборот.

Поскольку согласно методикам исчисления энергозатрат при определении энергетического эквивалента подстилочного навоза крупного рогатого скота одним из основных компонентов затрат является солома, мы также провели расчеты энергоемкости соломы. Для этого необходимо энергоемкость зерна с учетом дополнительной продукции разложить на две составляющие: энергоемкость зерна и соломы. Согласно результатам наших исследований энергоемкость соломы варьировала очень широко: 150-966 МДж/ц в 1-й ротации севооборота, 108-168 во 2-й, 87-263 в 3-й, 72-189 в 4-й, 56-195 в 5-й, 53-243 в 6-й.

Ни в одной из существующих методик не рассматривается влияние сопутствующих факторов, например на энергозатраты на уборку и доработку как общего, так и дополнительного урожая. С целью автоматизации расчетов энергозатрат нами получены интерполяционные формулы норм выработки и норм расхода топлива для технологических операций: прямое комбайнирование с копнением или измельчением; сволакивание копен и скирдование соломы – одна операция.

Нормы выработки при прямом комбайнировании с копнением имеют вид:

Нв = 1878 / (Б + 86,4) - 3,52, (1)

где Нв - норма выработки комбайна, га/смена; Б - общая биомасса, ц / га.

Б = У (X + 1) / X, (2)

где У - масса зерна, ц/га; X - отношение масс зерна и соломы.

Нормы расхода топлива (НРТ) относительно убираемой биомассы определены линейным регрессионным уравнением:

НРТ = 0,080 Б + 2,2 (3)

Затраты энергии при прямом комбайнировании с копнением соломы зависят от применения средств химизации: с повышением насыщенности ими и прибавки урожая они повышаются. Это четко прослеживается во всех вариантах без учета сорняков. С учетом сорняков картина изменяется (табл.4-5). Сырая масса сорняков, например, в 1962 г. составила на фоновом варианте

Таблица 4. Затраты энергии при прямом комбайнировании с копнением соломы в зависимости от применения гербицидов.

Вариант

Без учета сорняков

С учетом сорняков

1962_1_2*

1963_1_3

1971_2_3

1962_1_2

1963_1_3

1971_2_3

1

1,58

1,35

1,46

2,46

1,54

1,64

2

1,54

1,39

1,45

2,09

1,59

1,68

3

1,60

1,42

1,42

1,93

1,62

1,55

4

1,50

1,31

1,39

3,36

1,55

2,39

НСР05

0,03

0,03

0,03

0,04

0,03

0,03

  • - Год, культура, поле. То же в табл. 5.

2100 г/м2, а на гербицидных вариантах – 440-1100, в 1971 г. – 1288 и 180-256 соответственно. Указанные зависимости мы использовали при определении совокупных энергозатрат технологий. В отдельные годы в результате более высоких энергозатрат при комбайнировании на сильно засоренных фонах

совокупные энергозатраты выше, чем на обработанных гербицидами, что влияет на показатели энергетического анализа. Отрицательные значения различий в затратах энергии между исследуемыми вариантами и фоном с учетом сорняков свидетельствуют о неправомочности проведения энергетического анализа на прибавку урожая. В данном случае проведение энергетического анализа по всей технологии возделывания и уборки культуры имеет преимущество и в возможности сравнить любую исследуемую технологию с базовой.

Таблица 5. Затраты энергии при прямом комбайнировании с копнением соломы в зависимости от фона удобрений и применения СЗР

Вариант

Без учета сорняков

С учетом сорняков

1986_1_2

1987_1_3

1995_2_1

1986_1_2

1987_1_3

1995_2_1

1

2,44

2,40

1,50

2,46

2,43

1,55

2

1,49

2,22

1,90

1,57

2,26

1,98

3

1,42

2,06

1,91

1,47

2,09

1,97

4

1,66

1,88

1,39

2,23

2,45

2,23

5

2,82

2,93

1,59

2,87

2,96

1,66

6

1,62

2,43

1,63

1,74

2,46

1,69

7

1,99

2,34

1,38

2,24

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»