Экономика
Ресурсосберегающие технологии как фактор повышения прибыли аграрного сектора
Лента новостей
ЛАНИТ объявил результаты пилотного киберспортивного проекта для сотрудников
Клиенты Тинькофф получили платежные стикеры от банка
Саудовскя Аравия проведет футбольный Кубок Азии в 2027 году
Toshiba TV M550K — Мастерство в гибкости
НПО «Альтернатива» выпустило новые микробиологические экспресс-тесты
Введение
В рамках федеральной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы основной упор предлагается делать на высококачественные семена [1]. С этой целью в сельском хозяйстве активно закупают элитные семена. Однако для достижения максимального эффекта от элитных семян можно добиться, только сажая их в плодородную почву и обеспечивая им хороший уход.
С каждым годом площадь Российских плодородных земель снижается [2]. Это обусловлено интенсивным механическим воздействием на почву машинными инструментами. Используемый в аграрном секторе потребительский подход к почве требует пересмотра.
В рамках традиционного способа культивации почвы земля рассматривается как рабочий инструмент со своим сроком годности и производственный процесс посевных работ сопряжён с интенсивной обработкой верхнего слоя почвы, из-за чего усиливаются деструктивные процессы [3].
В результате обработки почвы плугом процессы минерализации гумуса ускоряются, а разрушающие процесс ухудшают плодородие. Основная проблема отвальных способов обработки почвы связана с повышенной опасностью загрязнения агрессивными физическими веществами [4]. Вся аграрная экосистема взаимосвязана, поэтому процессы трансформации отражаются на внутреннем составе почвы и миграции веществ.
Материалы и методы
С учётом снижения посевных площадей в сельском хозяйстве Российской Федерации, актуален вопрос повышения их плодородия. Причём учитывая экономическое состояние региональных предприятий, меры по повышению плодородия должны осуществляться при минимальных затратах.
В современных условиях целесообразно делать ставку на «зелёную экономику» и инновации [5]. Концепция «зелёной экономики» сочетает в себе три базовых компонента — экономическое и социальное развитие с минимальным вредом для окружающей среды [6]. В рамках этой концепции все технологические процессы направляются на максимальное сохранение и возрождение природных ресурсов.
Применительно к аграрному сектору целесообразен переход на ресурсосберегающие технологии обработки почвы. Согласно концепции «зелёной экономики», выбор способа зависит от состава почвы и выращиваемых сельскохозяйственных культур [7].
В России до недавнего времени отсутствовали технологии подбора обработки почвы. Все методологии существуют лишь в качестве экспериментальных методик, а большинство используемых технологий основано на использовании агротехники с добавлением новых технологий [8]. Этот подход не всегда соответствует составу почвы и климатическим условиям, поэтому эффективность обработки снижается.
Традиционная система культивации почвы включает в себя обязательный этап глубокой вспашки и наличие пожнивных отходов производства, которые помещаются в почву на несколько недель и месяцев под воздействием пара. Главным недостатком такого подхода являются агрессивные химические и механические методы обработки. При таком подходе эрозия воспринимается как неизбежное явление [9].
Таким образом в аграрном секторе актуально внедрение научного подхода, основанного на подборе технологий, соответствующих климатическим условиям и уровню производства внутри регионов.
Вопрос актуален ещё и потому, что Россия охватывает огромную территорию, и включает в себя разные климатические зоны [10]. Поэтому необходим более глубокий системный подход, при котором приоритет будет отдан на подбор растений и технологии обработки почвы непосредственно в зависимости от климатической зоны.
Федеральный округ |
2012 |
2013 |
---|---|---|
Поволжский |
87,0 |
110,7 |
Сибирский |
77,4 |
132,3 |
Дальневосточный |
95,5 |
83,2 |
Таблица 1. Показатели урожайности в некоторых Федеральных Округах РФ.
Результаты и обсуждение
Если обратить внимание на показатели урожайности в разных Федеральных округах, то можно заметить разницу в показателях в разные годы, приведённые в таблице 1. Это происходит из-за влияния климатических факторов.
В 2013 году в Амурском крае произошло масштабное наводнение, ущерб от которого был оценён в 40 млрд. рублей. В результате этого ЧП погибла часть урожая. В 2012 году аномальная жара в Поволжье стала причиной низких показателей урожайности. Поэтому актуален выбор таких культур, которые смогут выжить под влиянием таких климатических факторов.
Основу нового подхода составляют адаптивные системы земледелия, основанные на интегрированном подходе. В качестве базы системы учитываются показатели состава почвы, специализация посева, система удобрений, система семеноводства и защиты урожая от поражений вредителей и сорняков, мелиорация земель и другие факторы [11].
Сочетание этих мероприятий позволяет добиться максимальной урожайности, но для этого необходим комплексный доход.
Основные типы технологий культивации
Можно выделить три типа технологий обработки почвы по интенсивности воздействия:
1. Простые (традиционные) технологии с высоким уровнем воздействия на почву. Для простых технологий характерен низкий уровень доходности. Потенциал технологий ориентирован до 20 ц/га.
Для обработки используется морально устаревшая техника с применением плуга, не предусматривающая защиту почвы. Использование плуга сопровождается высокой энергоёмкостью (до 80кВт/м), при этом уплотнённое дно борозды создаёт неоднородную текстуру почвы, повышая возможности для смыва и продувания.
2. Интенсивные технологии подразумевают использование минеральных удобрений и средств защиты сельскохозяйственных культур от болезней сорняков и других опасностей. Интенсивные технологии требуют глубоких знаний региональных климатических особенностей. Потенциал урожайности составляет 30-40 ц/га.
3. Высокоинтенсивные (ресурсосберегающие) технологии, обеспечивающие механизированное управление процессами земледелия. Потенциал технологий рассчитан на 50-60 ц/га. Обработка почвы осуществляется за счёт автоматизированных посевных комплексов [12].
Для ресурсосберегающих технологий характерно несколько принципиальных отличий, главным их которых является отсутствие механической обработки верхнего слоя почвы [13].
— Пожнивные остатки остаются на поверхности, в результате почва остаётся открытой.
— Борьба с вредителями осуществляется биологическими методами.
— В рамках такой системы эрозия воспринимается лишь как сигнал о неправильном использовании природных ресурсов. Явление может быть устранено при подборе способа культивации почвы в соответствии с её минеральным составом.
Выделяют две приоритетных ресурсосберегающих подхода: технология минимальной обработки (Mini-Till) и нулевой обработки почвы (No Till) [6, 14]. Оба подхода основаны на использовании естественный природных процессов для борьбы с внешними угрозами.
Система обработки Mini-Till обеспечивает в 2 раза меньший расход энергии и снижает расход топлива на 10-15кг в пересчёте на 1га пашни. Энергетические затраты при проведении отвальной обработки составляют 1813 МДЖ/га, в то время как при поверхностной этот показатель снижается до 673 Мдж/га. Повышение урожайности составляет 1,3-5,4 ц/га в сравнении с традиционной обработкой.
Технология региональных систем земледелия подразумевает использование индивидуального подхода с учётом природных климатических и географических факторов, уровня радиации почвы и экономических факторов, таких как состояние рынка и используемые формы хозяйства [15].
Технология обработки No Till подразумевает борьбу с паразитами за счёт естественной среды. При минимальной обработке почвы урожай соответствует таким же параметрам, как и при традиционной технологии [16]. Выбор технологии зависит непосредственно от региона.
Технология нулевой обработки почвы основана использовании природных процессов борьбы с вредителями, оставшихся в почве. В качестве основного оружия борьбы с этномофагами выступают дождевые черви [17,18, 19].
При обработке почвы по технологии No Till расход топлива снижается на 20 л. в пересчёте на 1 га, сокращается потребность в механической обработке
Ресурсосберегающие технологии подразумевают севооборот культур, повышающих почвенное плодородие [20, 21].
Проблема традиционного способа обработки сопровождается использованием химических удобрений. Расчёт удобрений осуществляется исходя из планируемого объёма. Таким образом на 1 ц. урожая расходуется 3 кг азота и 1 кг фосфора.
Переход на ресурсосберегающие системы усиливает выделение азота естественным путём за счёт процессов органического разложения. Таким образом, потребуются дополнительные расходы соломы для его гумификации. Через 3 года после этого отпадает дополнительная необходимость в использовании удобрений.
По итогам 2015 году общая посевная площадь в Нижегородском регионе составляет 1126 тыс. га, из них 25 тыс. га отведено на зерновые и зернобобовые культуры.
Выводы
Размер посевной площади зерновых культур составляет в настоящее время более 50 %. Схема севооборота осуществляется попарно с использованием культур, улучшающих строение почвы. Так, засев картофеля и других культур с хорошей корневой системой, способствует естественному улучшению почвы. Именно плодородие почвы является важным фактором развития аграрного сектора экономики.
В условиях сокращения плодородных площадей, целесообразно изменение подхода к обработке почвы в пользу отказа от использования агрессивных химических средств и интенсивной механической обработки в пользу естественных методов обработки.
Внедрение ресурсосберегающих технологий повысит экономическую эффективность аграрного сектора. С этой целью необходимо внедрение научного подхода к выбору методов обработки почвы по результатам химических проб.