Delist.ru

Методы повышения энергопродуктивности яровой пшеницы в агроэкосистемах Красноярской лесостепи (01.07.2007)

Автор: Ивченко Владимир Кузьмич

Проведенные расчеты показали (табл. 4), что при сложившейся структуре пашни (17% чистого пара, 27% кормовых культур и 54% яровой пшеницы) выход общей энергии будет варьировать в зависимости от вида плана от 0,167?1011 до 0,168?1011 МДж.

Таблица 4 - Изменение энергетических потоков при размещении на пашне трех звеньев полевых севооборотов

План Энергия, МДж

общая совокупной продукции растительных остатков выноса

Минимизация выхода общей энергии 0,167·1011 0,262·109 0,234·109 0,276·108

Максимизация выхода общей энергии 0,168·1011 0,264·109 0,218·109 0,160·108

Минимизация выхода энергии совокупной продукции 0,167·1011 0,260·109 0,239·109 0,216·108

Максимизация выхода энергии совокупной продукции 0,167·1011 0,266·109 0,244·109 0,216·108/

Минимизация энергии растительных остатков 0,167·1011 0,262·109 0,234·109 0,276·108

Максимизация энергии растительных остатков 0,168·1011 0,266·109 0,248·109 0,160·108

Равновесный 0,167·1011 0,263·109 0,241·109 0,217·108

По сравнению с предыдущей структурой отмечено снижение количества энергии совокупной продукции (на 0,420·108 – 0,470·108 МДж), энергии растительных остатков (на 0,350·108 – 0,650·108 МДж).

Вынос энергии также снижается (на 0,550·107 – 0,850·107 МДж.)

Расчетами установлено, что при исключении звеньев с пропашным и зернобобовым предшественниками и внедрении равновесного плана энергетический уровень агроэкосистемы обеспечивает 762 ротации звеньев полевых севооборотов. Применение плана, минимизирующего выход общей энергии, этот период сокращает до 608 ротаций, а максимизирующего – увеличивает до 1049 ротаций звеньев.

Исследованиями установлено, что при повышении доли люцерны в структуре пашни с 8 до 18% выход общей энергии увеличится по сравнению с предыдущей структурой пашни на 0,196?108 – 0,220?108 МДж. Величина получаемой энергии совокупной продукции повышается в таком случае на 0,180?108 – 0,200?108 МДж (табл. 5).

Увеличивается также абсолютное значение количества энергии, аккумулированной в растительных остатках (на 0,370?108 - 0,430?108 МДж).

В то же время резко снижается вынос энергии. Следует заметить, что при такой структуре пашни положительный баланс энергии складывается при внедрении планов, максимизирующих энергетические потоки. Превышение возврата энергии над ее выносом составляет от 0,365?107 МДж и до 0,597?107 МДж.

Таблица 5 - Изменение энергетических потоков при размещении на пашне трех звеньев полевых севооборотов

План Энергия, МДж

общая совокупной продукции растительных остатков выноса

Минимизация выхода общей энергии 0,168·1011 0,279·109 0,271·109 0,794·107

Максимизация выхода общей энергии 0,168·1011 0,285·109 0,291·109 -0,597·107

Минимизация выхода энергии совокупной продукции 0,168·1011 0,278·109 0,273·109 0,478·107

Максимизация выхода энергии совокупной продукции 0,168·1011 0,286·109 0,289·109 -0,365·107/

Минимизация энергии растительных остатков 0,168·1011 0,279·109 0,271·109 0,794·107

Максимизация энергии растительных остатков 0,168·1011 0,284·109 0,291·109 -0,597·107

Равновесный 0,168·1011 0,282·109 0,281·109 0,878·106

В целом, стратегию формирования планов по размещению звеньев полевых севооборотов на черноземах Красноярской лесостепи можно сформулировать, основываясь на обобщении полученных данных. В частности, при внедрении планов, направленных на минимизацию энергетических потоков, увеличивается вынос энергии, что приводит к снижению энергоемкости системы.

С экологической точки зрения наиболее приемлемыми являются планы, ориентированные на максимизацию продукционных потоков. В частности, внедрение таких планов способствует увеличению абсолютных показателей выхода общей энергии, а также энергии совокупной продукции и количества аккумулированной энергии в растительных остатках. В этом случае вынос энергии снижается по сравнению с планами минимизации. Это способствует увеличению энергоемкости и повышению устойчивости агроэкосистемы.

Исключение звеньев с пропашным и зернобобовым предшественниками приводит к снижению выноса энергии из агроэкосистемы.

Посредством внедрения планов размещения звеньев полевых севооборотов, максимизирующих энергетические потоки и изменения структуры пашни можно обеспечить положительный баланс энергии в агроэкосистеме.

Как известно, воспроизводство почвенного плодородия сопровождается большими энергетическими затратами. Компенсировать их в определенной степени возможно за счет изменения размещения звеньев полевых севооборотов на пашне. Что позволяет варьировать энергетическими потоками, изменяя в нужную сторону энергоемкость системы. Рациональное размещение звеньев полевых севооборотов на пашне обеспечивает получение определенного количества энергии, которое может быть направлено на воспроизводство почвенного плодородия.

В современных условиях дефицита энергоресурсов важнейшей задачей является производство продукции растениеводства без ущерба для окружающей среды. Разработанная модель позволяет оптимизировать энергетические потоки в агроэкосистеме и за счет варьирования размещения звеньев полевых севооборотов на пашне решать энергетические, экологические и экономические задачи. В связи с этим план формирования звеньев полевых севооборотов, направленный на получение максимального количества общей энергии, является наиболее оптимальным. Самое неблагоприятное влияние на энергетическую устойчивость системы оказывают планы, минимизирующие энергетические потоки.

Используемая в сельскохозяйственном производстве энергия органического вещества почвы может компенсироваться в значительной степени за счет изменения направленности продукционных потоков, которые можно регулировать посредством изменения размещения звеньев полевых севооборотов на пашне. Структура размещения звеньев должна быть динамичной и позволять рационально использовать энергию агроэкосистемы.

Глава 5

Экономические показатели формирования энергопродуктивности яровой пшеницы в агроэкосистемах

В практике сельскохозяйственного производства принято размещать чередуемые культуры в севооборотах в соответствии с рекомендуемой научно – обоснованной структурой пашни.

по агроэкологическим требованиям на структуру пашни устанавливались по формуле6

– накопленная норма площади, отводимая под предшественники от общей площади пашни, %.

Удельную экономическую оценку выносящего энергетического потока из агроэкосистемы определяли посредством следующей формулы:

загрузка...