Оценка эффективности применения удобрений

Производство продукции растениеводства в земледелии связано с затратами невозобновляемой энергии, в том числе и за счет применения удобрений. Поэтому важно разрабатывать и использовать энергосберегающие технологии, при которых меньше затрачивается энергии на производство растениеводческой продукции. Это требует знаний по основам расчета энергетической эффективности применения удобрений в прогрессивных технологиях.

Расчеты энергетической эффективности дают более объективное и долгосрочное представление об эффективности удобрений, чем экономическая оценка эффективности удобрений. Это связано с тем, что стоимостные показатели ценности меняются в зависимости от рыночной конъюнктуры, поэтому их можно использовать только для краткосрочного планирования.

Суть энергетического анализа состоит в том, что все количественные показатели – фактическая прибавка урожая сельскохозяйственных культур от удобрений и затраты на применение удобрений – выражаются в энергетическом эквиваленте – джоулях. Джоуль (Дж) – это единица энергии, работы и количества теплоты в Международной системе единиц, 1 Дж = 0,2388 кал. Более крупные единицы измерения энергии: 1 килоджоуль (КДж) = 103 джоулей, 1 гигаджоуль (ГДж) = 109 джоулей.

Основными показателями энергетической эффективности применения удобрений являются коэффициент энергетической эффективности и удельные энергетические затраты. Энергетический коэффициент (энергоотдача) – это отношение энергии, содержащейся в прибавке урожая от удобрений, к количеству энергии, затраченной на их применение. Его расчет производится по следующей формуле:

где q – коэффициент энергетической эффективности; Эп – количество энергии, полученной в прибавке основной продукции от удобрений, МДж; Эо – общие энергетические затраты на производство, доставку, хранение, подготовку, транспортировку и внесение минеральных и органических удобрений, уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая за счет удобрений, МДж.

Коэффициент энергетической эффективности больше единицы указывает на то, что удобрения используются эффективно. Для расчета энергетической эффективности применения удобрений в Республике Беларусь используется методика, разработанная в Институте почвоведения и агрохимии НАН Республики Беларусь (И. М. Богдевич и др.).

Накапливаемая в основной и побочной продукции растениеводства энергия оценивается в джоулях. Содержание энергии в основной (хозяйственно ценной) продукции растениеводства с учетом побочной рассчитывается по формуле:

где Эп – содержание энергии в основной продукции растениеводства, МДж/га; П – прибавка урожая от удобрений, ц/га; К – количество энергии в 1 кг основной продукции в натуре (табл. 1), МДж; 100 – коэффициент пересчета ц в кг.

Таблица 1. Содержание энергии в 1 кг растениеводческой продукции в натуре (по принятой условной стандартной влажности), МДж

Культура Энергия
Зерно
Озимая:

рожь

пшеница

16,76

16,46

Яровая пшеница 16,61
Ячмень 16,45
Овес 16,17
Гречиха 16,67
Люпин 18,04
Фасоль 16,37
Горох 17,69
Вика 16,34
Кукуруза 15,14
Солома
Озимая пшеница 14,40
Озимая рожь 14,32
Ячмень 13,76
Овес 14,21
Горох 12,69
Люпин 15,84
Лен-долгунец:

волокно

семена

18,01

21,27

Сахарная свекла (корнеплоды) 4,39
Кормовые корнеплоды 2,09
Картофель (клубни) 3,80
Кукуруза (зеленая масса) 4,10
Многолетние травы (зеленая масса) 3,67
Однолетние травы (зеленая масса) 2,76
Многолетние травы (сено) 15,46
Однолетние травы 15,50

Энергозатраты на минеральные удобрения под культуры, связанные с их производством, рассчитываются по формуле

где ДN, ДР, ДК – фактическая доза внесения соответственно азотных, фосфорных и калийных удобрений по д. в. кг/га;

ЭN, ЭР, ЭК – энергетические затраты на производство 1 кг д. в. азотных, фосфорных и калийных удобрений (табл. 2), МДж/га.

Таблица 2. Энергозатраты на производство удобрений (минеральные – на 1 кг д. в., органические и известковые – на 1 кг физической массы)

Виды и формы удобрений Содержание д. в., % Энергетический эквивалент, МДж
действующего

вещества

физической

массы

Азотные 80,0
Фосфорные 13,8
Калийные 8,8
Органические (в среднем) 0,42
Торфонавозные компосты 1,70
Известковые удобрения (в среднем) 3,8
Доломитовая мука 3,6
Азотные
Азот в сложных удобрениях 152,7
Сульфат аммония 20,5 80 16,4
Аммиачная селитра 34,5 80 27,6
Натриевая селитра 16,0 80 12,8
Кальциевая селитра 17,0 80 13,6
Мочевина 46,0 80 26,8
КАС 28,0 80 22,4
Аммиачная вода 20,5 80 16,4
Аммиак жидкий 82,0 80 65,0
Фосфорные
Фосфор в сложных удобрениях 27,3
Суперфосфат простой гранулированный 20,0 13,8 2,8
Суперфосфат двойной 46,0 13,8 6,3
Суперфосфат аммонизированный N8P33 51,5 21,1
Калийные
Калий в сложных удобрениях 29,4
Хлористый калий 60 8,8 5,3
Калийная соль 40 8,8 3,5
Сульфат калия 48 8,8 4,2
Комплексные
Нитрофоска NPK по 12 % 51,5 18,5
Нитроаммофоска NPK по 17 % 51,5 26,2
Азофоска NPK по 16 % 51,5 24,7
Аммофосфат N7P47 51,5 27,8
Аммофос N12P50 51,5 31,9
АФК N10P20K20 51,5 25,8
АФК N5P16K35 51,5 28,8
ЖКУ N10P34 51,5 22,7
Кристаллин N20P16K20 51,5 28,8
Микроудобрения
Борные 12,5 18,8
Цинковые 2,5 6,9

Затраты, связанные с подготовкой, погрузкой, транспортировкой и внесением минеральных удобрений, рассчитываются по следующей формуле:

где ЭВ – общие энергозатраты на подготовку, погрузку, транспортировку и внесение удобрений, МДж/га;

Д – доза удобрений в физической массе, ц;

Р – расстояние перевозки удобрений от склада хозяйства до поля, км.

Затраты на доставку удобрений от прирельсовой базы в хозяйство в среднем в Республике Беларусь составляют 22 МДж на 1 т/км, на хранение в складах хозяйства – 38,8 МДж/т. Средние энергозатраты на хранение, транспортировку и внесение 1 ц минеральных удобрений в зависимости от дальности перевозки приведены в табл. 3.

Таблица 3. Средние энергозатраты на хранение, транспортировку и внесение 1 ц минеральных удобрений в зависимости от дальности перевозки, МДж

Транспортировка от рельсового

склада до хозяйственного, км

Транспортировка от хозяйственного склада до поля, км
Прямоточная технология Перегрузочная

технология

1 3 5 7 9 5 10 15
0 53,4 59,9 69,3 83,9 129,9 60,9 70,0 82,7
10 65,1 71,6 81,5 96,0 139,0 73,1 82,1 94,8
20 82,4 89,9 98,7 113,2 156,2 90,3 99,8 112,0
40 118,1 124,6 134,1 147,9 191,6 125,7 134,7 147,4

Энергозатраты на погрузку, транспортировку и внесение органических удобрений приводятся в табл. 4, а на уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая за счет удобрений – в табл. 5. Общие затраты энергии при применении удобрений слагаются из энергозатрат на производство удобрений, их транспортировку, погрузку и внесение, а также на уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая.

Например, требуется рассчитать энергетическую эффективность применения удобрений под озимую рожь. От хозяйства до базы 15 км. Под озимую рожь внесены минеральные удобрения в дозе N80Р50К60 (аммиачной селитры – 2 ц/га, аммофоса – 1, хлористого калия – 1 ц/га) в физической массе.

У нас под озимую рожь внесено 190 кг NРК. В табл. 6 находим, что окупаемость 1 кг NРК у озимой ржи составляет 6,1 кг зерна. Следовательно, прибавка урожая зерна этой культуры от применения удобрений составит 9,7 ц (190 · 5,1 = 969 кг).

Зная сколько содержится энергии в кг продукции в натуре (см. табл. 1), находим количество энергии, накопленной в прибавке урожая:

Рассчитываем по вышеприведенной формуле энергозатраты:

  1. связанные с производством минеральных удобрений:
  2. на доставку удобрений в хозяйство с базы:

Таблица 4. Энергетические затраты на погрузку, транспортировку и внесение твердых органических удобрений, МДж/т

Расстояние, км Доза внесения, т/га
Прямоточная технология Перевалочная технология
20 40 60 20 40 60
0,5 93 86 80
1,0 109 102 96
1,5 125 118 112
2,0 140 134 128 220 209 198
2,5 157 151 144 233 222 210
3,0 172 165 159 246 234 223
3,5 188 180 174 259 245 236
4,0 204 195 190 272 258 249
4,5 220 211 204 285 272 261
5,0 235 227 221 298 285 274
5,5 250 243 237 310 298 287
6,0 266 260 253 323 312 300
6,5 283 270 269 337 326 314
7,0 298 292 284 350 338 326
7,5 313 307 300 361 351 339
8,0 328 324 315 374 364 351
8,5 343 340 329 387 378 364
9,0 359 355 346 400 390 377
9,5 374 370 362 412 403 390
10,0 394 385 379 425 417 402
11,0 425 416 411 449 440 425

Таблица 5. Примерные энергозатраты на уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая за счет удобрений

Культуры, угодья Вид продукции Урожайность,

ц/га

Энергозатраты,

МДж/ц

Озимая рожь

Яровой ячмень

Лен-долгунец

Картофель

Сахарная свекла

Кормовые корнеплоды

Кукуруза

Улучшенные сенокосы

Многолетние травы

То же

»

Многолетние травы

Многолетние травы

Однолетние травы

Вико-овсяная и другие травосмеси

Зерно

То же

Льносоломка

Клубни

Корнеплоды

То же

Силос

Зел. масса

Сенаж

Зел. масса

Сенаж

То же

Сено прессованное

Рассыпное

Зел. масса

Зел. масса

30–40

30–40

30–40

150–250

250–350

600–800

300–400

170–250

80–120

40–60

30–50

160–200

200–250

328

293

193

79

67

40

35

42

84

35

65

84

93

105

39

44

Таблица 6. Средние нормативы цены балла плодородия почвы и окупаемости удобрений прибавкой урожая сельскохозяйственных культур

Культуры Вид

продукции

Цена балла

почвы,

кг

Дозы удобрений Оплата, кг

продукции

органических,

т/га

NPK,

кг/га

1 т органических

удобрений

1 кг NPK
Зерновые в целом Зерно 50 200–300 6,2
Озимая рожь То же 52 30 200–250 25 6,1
Озимая пшеница » 63 30 250–300 25 7,8
Озимое тритикале » 65 30 250–300 25 8,0
Яровая пшеница » 52 200–250 6,0
Яровое тритикале » 55 200–250 6,5
Ячмень » 54 200–250 6,5
Овес » 55 200–250 6,0
Люпин » 37 160–200 4,4
Горох » 37 160–200 3,9
Вика » 30 160–200 2,6
Гречиха » 19 180–220 2,3
Рапс Семена 25 250–300 3,2
Лен-долгунец Волокно 20 160–200 2,7
Картофель Клубни 332 50–60 200–300 105 27
Сахарная свекла Корни 438 60–70 300–350 125 39
Кормовые корнеплоды То же 883 60–80 300–350 200 73
Кукуруза Зеленая

масса

469 60–80 250–300 190 86
Однолетние травы То же 265 150–200 48
Многолетние травы Сено 106 150–200 16,6
Зеленая

масса

365 70
Все культуры на пашне Корм. ед. 65 200–250 30 8,8
Сенокосы и пастбища Сено 70 150–200 14,3
Зеленая

масса

350 72
  1. связанные с хранением удобрений в хозяйстве:
  2. на подготовку, погрузку, транспортировку (на 5 км) и внесение минеральных удобрений:

общие энергозатраты Эо, связанные с применением удобрений:Рассчитываем также энергозатраты, связанные с уборкой, доработкой и реализацией прибавки урожая. Нормативы энергозатрат на уборку, доработку и реализацию прибавки урожая, полученного за счет применения удобрений, приведены в табл. 5. Энергозатраты на уборку, доработку и реализацию 1 ц прибавки урожая зерна составляют 328 МДж, а на всю прибавку:

Общие энергозатраты (Эо) на применение удобрений, уборку, доработку и реализацию прибавки урожаев составят:

Находим энергетический коэффициент (q), который представляет собой частное от деления выхода энергии с прибавкой урожая на общие энергозатраты, связанные с применением удобрений, уборкой, доработкой и реализацией прибавки урожая, полученной от применения удобрений:

Поскольку энергетический коэффициент получился больше единицы, применение удобрений под озимую рожь является оправданным с энергетической точки зрения.

Важным показателем являются также удельные энергозатраты на производство 1 ц сельскохозяйственной продукции.

Они определяются делением общих энергозатрат на прибавку урожая. В нашем примере удельные энергозатраты на производство 1 ц зерна озимой ржи составляют: 11648 : 9,7 = 1201 МДж.

Все расчеты приведены в табл. 7.

Таблица 7. Энергетическая эффективность применения удобрений

Сельскохозяйственные культуры Прибавка урожая, ц/га Энергозатраты на удобрения, уборку, доработку и реализацию урожая, МДж Содержание энергии в прибавке урожая, МДж Удельные энергозатраты, МДж/ц Энергетический коэффициент
Озимая рожь 9,7 11648 162257 1201 1,4

При расчете затрат на производство, хранение, погрузку, транспортировку и внесение органических удобрений под культуру с учетом их действия и последействия на последующие культуры севооборота 60 % из них необходимо относить на первый год, 25 % – на второй и 15 % – на третий. С учетом этого затраты на производство, хранение, погрузку, транспортировку и внесение навоза составят:

где А1 – затраты на производство и хранение органических удобрений, МДж/т физической массы (табл. 8);

У1 – затраты на погрузку, транспортировку и внесение органических удобрений, МДж/т (расстояние 5 км) (табл. 9).

Таблица 8. Энергетические затраты на производство и хранение органических удобрений

Виды органических удобрений Энергетические

затраты, МДж/т

Подстилочный навоз на соломенной подстилке (соотношение соломы к полужидкому навозу 1:10) 112
Подстилочный навоз на торфяной подстилке (соотношение торфа к экскрементам 1:3) 222
Торфонавозные компосты (соотношение торфа к навозу 1:3) 283
Торфо-соломенно-навозные компосты (на 1 т полужидкого навоза 50 кг соломы, 250 кг торфокрошки) 286
Усредненные затраты на хранение 6,2

Таблица 9. Примерные средние энергозатраты на погрузку, транспортировку и внесение органических удобрений при разных технологиях внесения

Прямоточная Перевалочная
Доза

внесения,

т/га

Энергозатраты,

МДж/га

Доза внесения,

т/га

Энергозатраты,

МДж/га

20 4363 20 5387
40 8475 40 10366
60 12379 60 14937

Экономическая эффективность применения удобрений

Основными показателями агрономической эффективности применения минеральных и органических удобрений при использовании нормативного метода являются прибавка урожая, получаемая от удобрений, и фактическая окупаемость удобрений.

Очень важное значение имеет экономическая оценка применения удобрений. Однако цены на удобрения и сельскохозяйственную продукцию меняются в зависимости от рыночной конъюнктуры, поэтому их можно использовать только для краткосрочного планирования.

Основными показателями экономической эффективности применения удобрений являются прибыль (чистый доход) от их внесения и его производные – прибыль на один рубль производственных затрат, на единицу внесенных удобрений, рентабельность.

При определении прибыли исходят из сопоставления стоимости дополнительной продукции, полученной от применения удобрений, с затратами на их использование.

Прибавка урожая за счет минеральных и органических удобрений находится умножением внесенных доз этих удобрений на соответствующие величины фактической окупаемости. Нормативная окупаемость удобрений приведена в табл. 6.

Для расчета экономической эффективности необходимо определить затраты, связанные с применением удобрений. Все прямые затраты на выращивание сельскохозяйственных культур определяются технологией и учитываются в себестоимости продукции. Дополнительные затраты на применение удобрений определяются по расходам на время расчета.

Затраты на получение прибавки урожая (руб.) от минеральных и органических удобрений рассчитываются по формуле

где Зм. уд – расходы хозяйства на приобретение минеральных удобрений в ассортименте по ценам для сельского хозяйства (цена + наценка «Агросервиса»);

Зо. уд – расходы хозяйства на производство и хранение органических удобрений;

Звн. м. уд – расходы на погрузку, разгрузку, доставку в хозяйство, хранение подготовку, перевозку в поле и внесение минеральных удобрений;

Звн. о. уд – расходы на погрузку, перевозку в поле и внесение органических удобрений;

Зуб – расходы на уборку, перевозку, доработку и реализацию прибавки урожая, полученной за счет удобрений;

Зн – общепроизводственные, общехозяйственные и другие расходы, отнесенные по действующей системе бухгалтерского учета на себестоимость сельскохозяйственной продукции.

Цены на удобрения берутся с учетом последующих изменений и дополнений. Учитываются также наценки объединения «Агросервиса» на доставку 1 т минеральных удобрений.

Затраты на разгрузку, погрузку, хранение, подготовку, перевозку в поле и внесение удобрений определяются по фактическим затратам по хозяйству. Учитывая последействие органических удобрений, затраты на их применение под удобряемую культуру зерновых берут в размере 30 % к фактическим затратам по хозяйству; для картофеля, сахарной свеклы, кормовых культур, всех сельскохозяйственных культур, возделываемых на пашне, – 60 %.

Затраты на удобрения, доработку и реализацию прибавки урожая, полученной за счет применения удобрений, следует рассчитывать на основании фактических затрат с учетом вида продукции.

Прибыль в расчете на гектар (П) определяется по разности между стоимостью прибавки (Сп) урожая за счет внесения удобрений и затратами (З о) на ее получение по формуле

На основании чистого дохода можно рассчитать доход, полученный на 1 руб. затрат, связанных с применением органических и минеральных удобрений. Для этого прибыль делится на затраты для получения прибавки урожая от удобрений. При умножении полученной величины на 100 можно получить рентабельность (Р) от применения удобрений, которая выражается в %:

Прибыль на 1 кг NPK определяется делением соответствующей доли прибыли с гектара посева на дозу внесения минеральных удобрений (NPK), прибыль на 1 т органических удобрений – делением оставшейся доли чистого дохода с гектара посева на дозу внесенных органических удобрений.

Прибыль на 1 га посевов рассчитывается как разность между стоимостью прибавки урожая, полученной за счет удобрений, и стоимостью затрат для получения этой прибавки. Для определения прибыли на 1 руб. затрат, связанных с применением удобрений, прибыль делят на стоимость затрат, произведенных для получения прибавки урожая от удобрений. Умножив результат на 100, получают рентабельность применения удобрений (в процентах).

Прибыль на 1 кг минеральных удобрений определяется делением величины прибыли в расчете 1 га посевов на дозу удобрений (кг/га NPK).

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *