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; Э_п – количество энергии, полученной в прибавке основной продукции от удобрений, МДж; Э_о – 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 Э_п – 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

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

где Д_N, Д_Р, Д_К – фактическая доза внесения соответственно азотных, фосфорных и калийных удобрений по д. в. кг/га;

Э_N, Э_Р, Э_К – 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)

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

где Э_В – 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

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

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

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

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

общие энергозатраты Э_о, 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

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

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

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

З_{о. уд} – расходы хозяйства на производство и хранение органических удобрений;

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

З_{вн. о. уд} – расходы на погрузку, перевозку в поле и внесение органических удобрений;

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

З_н – 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 (С_п) 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).