Категорії

Дипломні, курсові
на замовлення

Дипломні та курсові
на замовлення

Роботи виконуємо якісно,
без зайвих запитань.

Замовити / взнати ціну Замовити

1.5.2. БІОЕНЕРГЕТИЧНІ ОСНОВИ РОСЛИННИЦТВА

У сучасному сільськогосподарському виробництві велике зна­чення має врахування енергозатрат в системі технологій вирощу­вання сільськогосподарських культур, заготівлі, переробки, збері­гання кормів при різних способах і раціонах годівлі тварин. Врахо­вують також вміст валової і обмінної енергії (ВЕ і ОЕ) в одиниці врожаю зерна, кормів, технічної сировини. Порівняння енергії, акумульованої в урожаї, із сукупною енергією, затраченою на виро­щування і збирання врожаю, дає змогу об'єктивно оцінити техноло­гію вирощування польових культур, а також заготівлю, приготу­вання, зберігання кормів та ін.

Затрати сукупної енергії на вирощування культури, вміст енергії в урожаї, раціоні, тваринницькій продукції залежно від кількості прийнято виражати в кілоджоулях (1 кДж = Дж • 103), мегаджоулях (1 МДж = Дж • 106), гігаджуолях (1 ГДж = Дж • 109), тераджоулях (1 ТДж = Дж • 1012).

При вирощуванні сільськогосподарських культур затрати і аку­муляцію енергії здебільшого виражають в мега- і гігаджоулях (МДж, ГДж).

Сучасна (інтенсивна) технологія вирощування польових культур повинна бути енергозберігаючою, тобто такою, що забезпечує міні­мальні затрати сукупної енергії на одержання одиниці продукції.

У рослинництві на одиницю затраченої сукупної енергії в процесі вирощування культури припадає 2 — 7 і навіть більше одиниць енер­гії, акумульованої в урожаї.

Співвідношення валової енергії (ВЕ) врожаю і кількості сукупної енергії (LE), затраченої на його вирощування, прийнято називати

енергетичним коефіцієнтомвирощування культури

а співвідношення обмінної енергії (ОЕ) і сукупної коефіцієн­том     енергетичної     ефективності     вирощування     культури

Енергетичний коефіцієнт (Eк) характеризує біоенергетичну ефективність агросистеми вирощування культури. Коефіцієнт енер­гетичної ефективності  частіше застосовують у кормовироб­ництві як коефіцієнт енергетичної ефективності виробництва кормів.

Для розрахунків Ке еф треба зробити поправку на перетравність

сухої маси врожаю, яку визначають за довідниками або розрахову­ють за вмістом обмінної енергії в 1 кг сухої речовини корму, викори­стовуючи формулуЖ. Аксельсона:

де 13,1 — коефіцієнт, який є добутком середнього показника пере­травності сухої речовини (0,73) на середній показник валової енергії 1 кг сухої речовини корму, що дорівнює 18 МДж; СР — 1 кг сухої речовини корму; Кл — вміст клітковини в кормі (може коливатись в широких межах залежно від культури і фази збирання — 0,12- 0,32), значення його беруть у довідниках або визначають за результатами аналізу; 1,05 —поправочний коефіцієнт.

Для прикладу наведемо розрахунок вмісту обмінної енергії в 1 кг сухої маси люцерни:

Як бачимо, між показником валової енергії (ВЕ) сухої речовини корму (в середньому дорівнює 18 МДж) і обмінної (ОЕ) існує велика різниця (18,0 - 9,33) = 8,67 МДж.

Кількість валової і перетравної енергії (МДж/га або ГДж/га) ви­значають за сухою речовиною господарського врожаю (зерно + побіч­на продукція, корені + гичка та ін., в т/га або ц/га). Кілограм сухої речовини в середньому дає 16 732 кДж. Перерахувавши суху речо­вину господарського врожаю на кілограми, одержимо певну кіль­кість кілоджоулів енергії, акумульованої посівом. Наприклад, суха надземна маса кукурудзи на зерно (зерно + стебла, листя + стрижні і обгортки качанів) становить 150 ц/га або 15 000 кг/га. Вміст валової енергії (ВЕ) в урожаї становить 15 000 • 16 732 = 250 980 000 кДж/га (250,95 тис. МДж/га або 250,95 ГДж/га).

При визначенні затрат сукупної енергії на вирощування культу­ри роблять розрахунки її по кожному прийому вирощування (лу­щення стерні, енергоємність добрив та їх внесення, оранка, весняне вирівнювання ґрунту, передпосівна культивація, сівба, догляд за посівами, збирання врожаю, доочищення зерна тощо). Для цього визначають також вміст енергії у пальному, мастилі, насінному ма­теріалі, гербіцидах, інсектицидах, фунгіцидах, десикантах, дефолі­антах; енергетичність агрегатів, транспортних засобів, праці механі­заторів тощо. Підсумок їх і є показником затрат сукупної енергії при вирощуванні культури. Орієнтовні затрати сукупної (антропогенної) енергії на вирощування деяких польових культур і частку в них паль­ного, пестицидів і добрив (%) в умовах Лісостепу наведено в табл. 14.

14. Орієнтовні затрати сукупної енергії на вирощування культур у системі енергозберігаючих технологій в умовах Лісостепу України (за О. І. Зінченком, Уманська СГА)

 

Культури

Затрати енергії, ГДж/га

У тому числі, %

пальне

гербіциди

інші пестициди

добрива

Озима пшениця Кукурудза на зерно Цукрові буряки Кормові буряки Люцерна на корм Ранні ярі кормові суміші

28 34

44 48 32 14

34 37 38 36 34 28

8 14 10 12

12

6

36 28 24 40 18 12

З наведених у таблиці даних можна зробити висновок, що затра­ти сукупної енергії на вирощування різних культур неоднакові і основна їх кількість припадає на пальне, добрива, пестициди. Тому треба розробляти альтернативні технології, які б давали змогу зни­зити ці витрати, зокрема, замінити пестициди екологічно чистими, менш енергоємними прийомами боротьби з бур'янами, шкідниками, хворобами, оранку — поверхневим і навіть нульовим обробітком. Так, у США останнім часом широко застосовують сівбу сільськогос­подарських культур в необроблений ґрунт. Для боротьби з бур'яна­ми тимчасово використовують гербіциди, але потреба в них відпа­дає, оскільки поля добре очищаються від бур'янів за такого способу вирощування польових культур, а земля набуває необхідної рівно­важної щільності. Такий обробіток має велике протиерозійне зна­чення: ґрунт не втрачає поживних речовин, знижується потреба в добривах, що сприяє також значній економії сукупної енергії.

Велике значення має економія пального при перевезенні вро­жаю. Якщо, наприклад, зелені корми транспортують з полів, розмі­щених за 5 — 10 км і більше від ферми, витрати пального досягають 60 — 70 і навіть 100 — 120 % його витрат на вирощування кормових культур. При перевезенні зерна, сіна, сінажної маси вони в 2 — 4 рази нижчі порівняно із транспортуванням зеленої маси, в якій всього 16 - 22 % сухої речовини.

Методи біоенергетичної оцінки технологій вирощування культур, заготівлі і переробки сировини, заготівлі, зберігання і згодовування кормів дають змогу контролювати затрати, нагромадження, конвер­сію і біоконверсію енергії в усій системі виробництв. В цьому лан­цюгу енергія нагромаджується лише в процесі фотосинтезу, потім лише витрачається під час заготівлі, зберігання, переробки, згодо­вування.

За даними зарубіжних і вітчизняних учених, а також враховую­чи проведені розрахунки загалом, можна вважати задовільним і навіть добрим результатом, коли в системі виробництво кормів — тварина — тваринницька продукція на 8—10 одиниць затраченої енергії буде одержано одиницю акумульованої енергії у вигляді тваринницької продукції.

При біоенергетичній оцінці різних технологій вирощування од­нієї і тієї самої культури і порівнянні між собою технологій вирощу­вання різних культур підсумковими показниками є вихід валової і обмінної енергії на 1 га посіву, енергетичний коефіцієнт і коефіці­єнт енергетичної ефективності вирощування культури, приріст ва­лової енергії на 1 га посіву.

Економія пального, раціональне використання добрив, поливної води, часткова або повна заміна пестицидів альтернативними агро­технічними і біологічними заходами, заміна оранки поверхневим і нульовим обробітком, поєднання кількох технологічних операцій за один прохід агрегату, підбір сортів і гібридів, стійких проти шкідни­ків, хвороб, а також бур'янів, зменшення транспортних витрат на перевезення врожаю — основні складові енергозберігаючих техно­логій виробництва зерна, кормів, технічної сировини.