6.1 Общие принципы и методика биоэнергетической оценки

Последовательная и неуклонная интенсификация сельского хозяйства на основе дальнейшей механизации, химизации и мелиорации создает базу для совершенствования агротехники сельскохозяйственных культур. В настоящее время многие культуры возделываются по различным технологиям, которые отличаются между собой системами использования машин, видами применяемых удобрений, пестицидов и т.п.

Каждая технология для своего осуществления требует различных совокупных затрат энергии. Например, использование минеральных удобрений и навоза вкладывает в совокупные затраты энергии на технологический процесс разное количество энергии: 1 кг действующего вещества азотных удобрений оценивается в 86.6 МДж, фосфорных – 12,6 МДж, калийных – 8,3 МДж. Те же элементы питания в навозе крупного рогатого скота оцениваются соответственно в 40,0, 8,0 и 6,0 МДж на 1 кг д.в.

Другой пример. В настоящее время агрономическая наука применительно к условиям различных зон разрабатывает приемы и системы минимальной обработки почв. Установлено, что ежегодная отвальная обработка почвы не является необходимым приемом для восстановления плодородия почвы. Рекомендуется для отдельных культур вместо вспашки применять минимальную обработку с одновременным внесением гербицидов. Оценивая этот прием с энергетической точки зрения, следует отметить, что энергоемкость минимальной обработки значительно меньше энергоемкости вспашки, но производство гербицидов отличается высокими затратами энергии до 420 МДж/кг д.в., что может существенно увеличить совокупный расход энергии на минимальную обработку почвы.

Следовательно, чтобы иметь возможность судить о целесообразности внедрения и применения в практике агротехнических приемов и технологии в целом с энергоэкономичных позиций, необходимо установить количественную оценку их биоэнергетической эффективности.

Оценку биоэнергетической эффективности предлагается определять по критериям согласно следующим уравнениям:

η1 =	Vfu	(7)
	Qf

η2 =	Vf	(8)
	Qf

Где

η_{1 -} отношение энергии, полученной в хозяйственно-ценной части урожая (V_fu) к израсходованной совокупной энергии (Qf) на производство f — ского вида продукции растениеводства.

η_{2 -} отношение энергии, полученной в хозяйственно-ценной части урожая и побочной продукции (V_f) к израсходованной совокупной энергии (Qf) на производство f — ского вида продукции растениеводства.

Qf определяется по формуле (9)

Qf = Q₁f + Q₂f + Q₃f + Q₄f + Q₅f (9)

Отдельные виды затрат (Q₁f….. Q₅f) рассчитываются по методикам, приведенным в разделе 4.

V_fu и V_f рассчитываются по формулам (5) и (6).

Критерии η₁ и η₂ показывают, во сколько раз энергия, содержащаяся в урожае сельскохозяйственных культур, больше энергии, вложенной в технологический процесс возделывания и уборки культуры.

С энергетической точки зрения технология считается эффективной, если при планируемом уровне урожайности сельскохозяйственной культуры обеспечивается условие V_f > Qf и η₁ ≥ 1,0.

Допустимо считать технологический процесс эффективным, если

η₁ ˂ 1,0, а η₂ > 1,0.

Для поиска наиболее энергоэкономичных решений рекомендуется не ограничиваться энергетической оценкой только одного технологического процесса. Целесообразно проводить расчет биоэнергетических показателей нескольких технологий производства сельскохозяйственной культуры, различающихся по номенклатуре основных и оборотных средств. Подобный подход позволит обоснованно рекомендовать в практику наиболее предпочтительную с энергетической точки зрения технологию. Кроме того, рекомендуется провести анализ составных частей совокупной энергии, затрачиваемой на производство сельскохозяйственной культуры, с целью изыскания энергосберегающих приемов.