Економічна та енергетична оцінка ефективності застосування мінеральних добрив

Як добрива впливають на урожайність та економіку господарства

Вносити добрива «навмання» сьогодні занадто дорого. Ефективність живлення рослин необхідно оцінювати з трьох сторін: агрономічної (прибавка урожаю та збереження родючості), економічної (прибуток і окупність) та енергетичної. Це дозволяє не просто зафіксувати результат, а й скоригувати технології під конкретні ґрунтово-кліматичні умови.

Вплив добрив на збирання врожаю сильно залежить від зони вирощування. У Чорноземній зоні їхня частка у формуванні приросту нижча, а в Нечорноземній зоні з менш багатими ґрунтами — критично висока. У середньому показники розподіляються наступним чином:

За численними даними досліджень, ріст обсягів застосування добрив та урожайність пов'язані напряму. Однак безконтрольно збільшувати дози живлення рослин не можна. Це призводить до зайвих витрат ресурсів та падіння окупності.

Затрати на купівлю та внесення засобів хімізації сьогодні становлять вагому частину бюджету будь-якого рослинницького господарства. Саме тому оцінку економічної ефективності потрібно проводити щороку. Це допомагає вчасно коригувати норми живлення та обирати найбільш раціональні прийоми роботи на полі.

• Частка витрат на хімізацію в рослинництві — понад 20%
• Коефіцієнт кореляції між дозою та урожайністю — 0,8
• Кількість культур, що оцінюються в регіональній методиці — 25

Методика розрахунку економічної ефективності

Оцінку доцільності внесення добрив починають з аналізу технологічних карт і результатів польових дослідів. Головний принцип таких розрахунків — дотримання єдиної відмінності. Це означає, що всі показники на удобрених ділянках порівнюють із контрольним варіантом, де добрива не вносилися.

Для точних розрахунків фахівцям знадобляться фактичні дані виробництва та річного звіту. На їхній основі оцінюють чистий дохід, окупність витрат, прибуток та норму рентабельності. Вартість отриманої продукції при цьому виражають у поточних цінах реалізації або закупівельних цінах.

Якщо можливості закласти власні контрольні смуги в господарстві немає, використовують дані дослідних установ для аналогічних умов. У цьому випадку прибавку визначають розрахунковим шляхом, хоча точність оцінки при цьому знижується. Наприклад, на основі багаторічних виробничих дослідів розроблені шкали, що дозволяють визначити частку участі мінеральних добрив в урожаї 25 сільськогосподарських культур.

1. Закладіть на полі контрольну неудобрену смугу або візьміть за основу середні дані наукових установ для аналогічних умов.
2. Розрахуйте фізичну прибавку урожайності як різницю показників на удобреній та контрольній ділянках.
3. Зберіть вихідні дані: фактично внесені дози під культуру (кг/га д. р.), отриману урожайність (ц/га) та поточні ціни на продукцію (руб.).
4. Порівняйте витрати на добриво з отриманим прибутком для оцінки окупності, чистого доходу та рентабельності.

На основі цих кроків розраховують систему показників ефективності. Вона включає величину прибавки урожаю на 1 гектар, умовно-чистий дохід на одиницю площі та рентабельність застосування добрив. Отримані дані також показують, наскільки знизилася собівартість готової продукції.

Враховуються всі витрати (В) на отримання прибавки урожаю від мінеральних добрив. Сумарні витрати складаються з:

• вартості добрив (Вдоб);
• витрат на розвантаження, зберігання, підготовку, перевезення в поле та внесення мінеральних добрив (Ввн);
• витрат на збирання врожаю, перевезення прибавки урожаю від внесення добрив з поля та її доробку (Взб);
• витрат на реалізацію прибавки урожаю або закладання її на зберігання (Вр);
• загальновиробничих, загальногосподарських та інших витрат, що відносяться за бухгалтерським обліком на собівартість сільськогосподарської продукції (Вн).

Якщо розрахунок ведеться на перспективу, як прогностичний варіант, то замість фактичних витрат використовують нормативні, прийняті в господарстві або такі, що фактично склалися за ряд років (табл. 220; Мінєєв В.Г., 1990).

 Зернові 72 102 60 234 4,3 Бавовник 136 92 39 267 3,7 Цукровий буряк 11 12 11 34 29,2 Льон-довгунець 176 314 320 810 1,2 Соняшник 148 226 48 422 2,4 Картопля 13 13 12 38 26,6 Овочеві 8 8 8 24 42,6 Силосні 10 9 8 27 37,2 Кормові коренеплоди 8 8 8 24 42,9 Трави багаторічні та однорічні 21 32 33 86 11,6 (сіно) Луки та пасовища (сіно) 31 23 77 13,0 Багаторічні насадження та ягідники 27 23 71 14,1

Визначення чистого доходу (ЧД) від застосування добрив. Він визначається за формулою

ЧД=(С+с)–З, де: С – вартість основної продукції, отриманої в результаті застосування добрив, руб.; с – вартість побічної продукції, руб.;

З – сума витрат, пов'язаних із застосуванням добрив для отримання прибавки урожаю, руб.

Рентабельність (Р) застосування добрив — відношення чистого доходу до витрат, визначається в розрахунку на 1 рік або за весь період дії добрив з урахуванням післядії:

Р%   100.

Рентабельність застосування добрив у сівозміні за весь строк їх дії можна розрахувати за формулою:

 ЧД  100.

Окупність додатково застосовуваних витрат у вартісному вираженні визначається діленням вартості отриманої прибавки на величину додаткових витрат. Окупність добрив у натуральному вираженні визначається за формулою:

В де: Е – кількість додаткової продукції в натурі на одиницю поживної речовини добрив, ц;

П – прибавка урожаю в натуральному вираженні, ц;

В – кількість внесених поживних речовин під дану культуру, ц.

Цей показник дає можливість правильно, економічно обґрунтовано вибрати способи та строки внесення добрив у різних зонах, залежно від типу ґрунтів, попередника, рівня культури землеробства, а також врахувати ефективність системи добрив у сівозміні.

Оцінка економічної ефективності застосування добрив, особливо на стадії розробки агроприйомів, значно ускладнена. В основному це пов'язано з нестабільністю цін на матеріальні та трудові ресурси. Однак нові добрива та прийоми використання потребують об'єктивної оцінки їх переваг або недоліків. Такою об'єктивною оцінкою може бути визначення енергетичної ефективності вирощування культури, застосування технологічного прийому, нового виду добрив тощо. Для цього необхідно врахувати всі енерговитрати на вирощування культури або використання технологічного прийому та енерговміст урожаю, виявити ступінь окупності енерговитрат енерговмістом урожаю. Енергетична оцінка за необхідності може бути переведена в будь-які грошові одиниці, якщо відома вартість одного гігаджоуля, тобто може бути дана їх економічна оцінка. При цьому необхідно пам'ятати, що це не прямий аналог оцінки економічної ефективності агроприйому.

Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва, ріст урожайності культур супроводжуються збільшенням витрат невідновлюваної енергії, у т. ч. і за рахунок зростаючого застосування добрив. Тому в усьому світі і в нашій країні, зокрема, розробляються енергоощадні технології, за яких сільськогосподарська продукція виробляється з меншими витратами.

Витрата енергії на виробництво сільськогосподарської продукції складається з енерговитрат на добрива, пестициди, пально-мастильні матеріали, амортизаційні відрахування на трактори, сільськогосподарські машини, автотранспорт; витрат на електроенергію та витрат живої праці. Аналогічним чином враховуються витрати на окремий агроприйом. Кожен вид витрат специфічний для конкретних умов виробництва і змінюється в широкому діапазоні. Об'єктивність оцінки залежить від точності їх обліку, що, однак, не завжди вдається зробити, а тому доводиться користуватися усередненими показниками (табл. 221; Мінеєв В.Г., 1990).

Таблиця 221 – Витрати енергії на виробництво енергоносіїв Енерго- Стаття витрат Енергоносії ємність, МДж

 Добрива, 1 кг п.р. азотні 86,8 фосфорні 12,6 калійні 10 комплексні (нітроамофоска тощо) 51,5 вапнування 8,5 борні та молібденові 180 бактеріальні (на 1 га) 15 гній (80 % вологості) 0,42 торфо-гнійні компости (60 % 1,70 вологості) вапнякові добрива 3,80 місцеві мінеральні добрива 2,90 Регулятори росту ретарданти 264 Пально-мастильні матеріа- дизельне паливо 42,7 ли бензин 44,1 дизельне мастило 41,4 Електроенергія* 3,8 Жива праця*, за 1 год роботи: 1,3 легкої середньої 1,9 важкої 2,5 Сільгосптехніка, обладнан- 5600 ня, 1 т маси * – Енерговміст.

Визначення енерговитрат проводиться на підставі технологічної карти, що є основним документом для планування технологічних процесів і операцій при вирощуванні сільськогосподарських культур. Для визначення енергетичної ефективності окремих агроприйомів з технологічної карти беруть витрати на всі види робіт, визначають витрату дизельного палива, бензину, мастильних матеріалів, електроенергії, а також видовий склад і кількість добрив та пестицидів, витрати живої праці за категоріями складності, енергоємність техніки та енерговідрахування на гектар ріллі та на одиницю продукції. Розрахунок енерговитрат на вапнування, а також внесення органічних добрив ведуть з урахуванням їх післядії.

Витрати на енергоносії збільшуються у зв'язку з необхідністю додаткових робіт до їх цільового застосування – складування, розфасування тощо. Витрати на дроблення злежалих добрив, їх навантаження, доставку та розвантаження, доставку в господарство пально-мастильних матеріалів та інших вантажів не входять в енерговитрати на енергоносії, а враховуються в технологічній карті як самостійні операції. Категорію складності живої праці визначають за довідником.

При внесенні добрив необхідно враховувати енерговитрати на трактори та сільськогосподарські машини. Для визначення енергоємності техніки необхідно знати масу кожної машини, енерговитрати на її виробництво, норми амортизаційних відрахувань, річну норму виробітку, норму амортизаційних відрахувань на 1 га еталонної оранки (е. о.), витрати на поточний ремонт і технічне обслуговування на 1 га е. о. (табл. 222; Мінєєв В.Г., 1990; Посипанов Г.С., 1997). Ці відомості для кожної машини беруться з довідника. Для розрахунку енерговитрат на конкретний технологічний прийом необхідно розрахувати фактичний виробіток машини в гектарах е. о., користуючись технологічною картою.

Таблиця 222 – Енергоємність техніки та енерговідрахування Амортиза- Річна Аморти- Поточний Енер- ційні від- норма заційні ремонт і го- рахування, виро- відраху- технічне витра- Марка Мас- МДж/га бітку, вання, обслу- ти, машини са, кг е.о. % МДж/га говання, МДж/ е.о. МДж га

 Т–150К 7535 42196 18,5 7806 1585 4,92 2,76 ДТ–75 5800 32450 18,5 6009 1375 4,37 1,90 МТЗ–80 3000 16800 17,5 2940 724 4,06 2,33 МТЗ–82 3200 17920 17,5 3119 756 4,12 2,36 ЛДГ–150 1600 8960 14,2 1272 325 0,39 0,23 ПЛН–5–35 1500 8400 12,5 1050 185 5,68 4,22 ЗККШ–6 1410 7896 14,2 1121 350 3,20 2,37 СЗ–3,6 1450 8120 14,2 1153 130 8,87 4,88 БЗТС–1 140 784 14,2 111 70 1,43 1,40 БЗСС 100 560 14,2 80 70 1,14 1,12 БДТ 1600 8400 12,5 1050 800 0,86 0,45 КПС–4 1600 8400 16,6 1394 520 2,68 2,22 РВК–3,6 2000 11200 14,2 1590 520 3,06 2,54 СК–6 "Колос" 9750 54600 16,0 8736 140 62,4 49,1 РМГ–4 800 4480 20,0 896 432 2,07 0,99 ОПШ–15 1000 5600 20,6 1120 1400 0,80 0,72

Витрати енергії на перевезення добрив, прибавки врожаю та інші транспортні витрати враховують за витратами пального, амортизаційними відрахуваннями на транспортні засоби та витратами живої праці або за усередненими енерговитратами на 1 тонно-кілометр, які в середньому можна прийняти рівними 40 МДж.

Розрахувавши окремі статті енерговитрат, визначають загальні витрати енергії на виробництво продукції.

Наступним етапом є визначення вмісту енергії в урожаї основної та побічної продукції. Енерговміст залежить від величини врожаю та його хімічного складу – кількості жирів, білків та вуглеводів.

Енергоємність органічних речовин становить: вуглеводів 16,72 МДж/кг (4000 ккал), білків 22,99 (5500), жирів 37,62 МДж/кг (9000 ккал) (1 кал=4,18 Дж). Оскільки в зерні, насінні та вегетативній масі різних культур співвідношення вуглеводів, білків та жирів різне, то й енерговміст їх суттєво різниться (табл. 223–225; Посипанов Г.С., 1997).

Таблиця 223 – Вміст органічних речовин та енергії в урожаї польових культур Вугле- Жи- Вміст енергії, ГДж/т во- Бел- ри, % ди, % ки, % від від су- сухо- у вуг- у біл- у жи- всьо- сухо- го го лево- ках рах го речо- речо- дах ства ства

 Зерно злакових культур та гречки Пшениця 84 14 2,0 14,1 3,2 0,8 18,1 Жито 85 13 2,0 14,2 3,0 0,8 18,0 Ячмінь 85,6 12 2,4 14,3 2,8 0,9 18,0 Овес 82 12 6,0 13,7 2,8 2,3 18,7 Кукурудза 84 11 5,0 14,0 2,5 2,0 18,5 Просо 83,5 12 4,5 14,0 2,8 1,7 18,5 Сорго 88 10 2,0 14,7 2,3 0,8 17,8 Рис 91 7 2,0 15,1 1,8 0,8 17,7 Гречка 84 13 3,0 14,0 3,0 1,1 18,1 Насіння зернових бобових культур Горох посівний 74 24 2,0 12,4 5,5 0,8 18,7 Горох польовий 77 21 2,0 12,9 4,8 0,8 18,5 Соя 42 40 18,0 7,0 9,2 6,8 23,0 Квасоля 67 30 3,0 11,2 6,9 1,1 19,2 Сочевиця 65 30 5,0 10,9 6,9 1,2 19,0 Боби кормові 70 28 2,0 11,7 6,4 0,8 18,9 Нут 75 23 5,0 12,0 5,3 1,9 19,2 Чина посівна 70 28 2,0 11,7 6,4 0,8 18,9 Вика посівна 67 31 2,0 11,2 7,1 0,8 19,1 Люпин білий 52 38 10,0 8,7 8,7 3,8 21,2 Люпин жовтий 51 42 7,0 8,5 9,7 2,6 20,8 Люпин вузьколистий 58 36 6,0 9,7 8,3 2,3 20,3 Побічна продукція, природна вологість Солома тонконогових 82 1 — 13,7 0,2 — 13,9 Солома гречки 81 2 — 13,5 0,5 — 14,0 Стебла зернобобових 77 5 — 12,9 1,2 — 14,1 Листя коренеплодів 21 2 — 3,5 0,5 — 4,0 Полова, м'якина 80 3 — 13,3 0,7 — 14,0 Коренеплоди та бульбоплоди, сира маса Буряк цукровий 25 2 0,1 4,2 0,5 0,1 4,8 Буряк кормовий 23 1,5 0,1 3,9 0,4 0,1 4,4 Бруква 25 2 0,1 4,2 0,5 0,1 4,8 Турнепс 22 1,5 0,1 3,7 0,4 0,1 4,2 Морква 23 2 0,2 3,9 0,5 0,2 4,6 Картопля 24 2 0,3 4,0 0,5 0,2 4,7 Топінамбур 25 2 0,3 4,2 0,5 0,2 4,9

Багаторічні бобові трави у фазі початку цвітіння Конюшина лучна 82,5 16 1,5 13,8 3,7 0,6 18,1 Конюшина повзуча 78,5 20 1,5 13,1 4,6 0,6 18,3 Люцерна середня 79,5 19 1,5 13,3 4,4 0,6 18,3 Козлятник східний 80,5 18 1,5 13,5 4,1 0,6 18,2 Лядвенець рогатий 78,5 20 1,5 13,1 4,6 0,6 18,3 Буркун білий 79,5 19 1,5 13,3 4,4 0,6 18,3 Еспарцет 80,5 18 1,5 13,5 4,1 0,6 18,2

Багаторічні тонконогові трави у фазі цвітіння Тимофіївка лучна 92 7 1 15,4 1,6 0,4 17,4 Стоколос безостий 89 10 1 14,9 2,3 0,4 17,6 Овсяниця лучна 90 9 1 15,0 2,1 0,4 17,5 Грястиця збірна 87 12 1 14,6 2,8 0,4 17,8 Житняк 90 8 2 15,0 1,8 0,4 17,2 Волоснець сибірський 84 14 2 14,0 3,2 0,8 18,0

Зелена маса однорічних бобових у фазі наливання насіння Вика посівна 77 21 2 12,9 4,8 0,8 18,5 Вика волохата 79 19 2 13,2 4,4 0,8 18,4 Чина посівна 75 23 2 12,5 5,3 0,8 18,6 Горох посівний 79 19 2 13,2 4,4 0,8 18,4 Горох польовий 79 19 2 13,2 4,4 0,8 18,4 Боби кормові 81 17 2 13,6 3,9 0,8 18,3 Соя 76 22 2 12,7 5,1 0,8 18,6 Люпин жовтий 77 21 2 12,9 4,8 0,8 18,5 Люпин білий 77 21 2 12,9 4,8 0,8 18,5 Люпин вузьколистий 82 17 2 13,7 3,9 0,8 18,2

Зелена маса тонконогових культур у фазі молочного стану зерна та соняшнику у фазі цвітіння Жито 87 12 1 14,6 2,8 0,4 17,8 Овес 88 11 1 14,7 2,5 0,4 17,6 Кукурудза 90 9 1 15,1 2,1 0,4 17,6 Сорго 88 10 2 14,7 2,3 0,4 17,4 Соняшник 88 10 2 14,7 2,3 0,4 17,4

Зелена маса змішаних посівів Вика + овес 81 17 2 13,6 3,9 0,8 18,3 Чина + овес 82 17 1 13,7 3,9 0,4 18,0 Горох + овес 83 15 2 13,9 3,5 0,8 18,2 Вика озима + жито 83 16 2 13,9 3,7 0,8 18,4 Соя + кукурудза 83 15 2 13,9 3,5 0,8 18,2

Таблиця 225 – Вміст енергії (L) та коефіцієнт переведення продукції в суху речовину, од. (Ri) Вміст Коефіцієнт Вміст* загальної переведення загальної Культура продукції енергії в енергії в 1 кг урожаю в суху 1 кг сухої речовину речовини МДж

 Пшениця озима (зерно) 0,86 19,13 16,45 Пшениця яра м'яка (зерно) 0,86 19,31 16,61 Пшениця яра тверда (зерно) 0,86 19,49 16,76 Жито (зерно) 0,86 19,49 16,76 Ячмінь (зерно) 0,86 19,13 16,45 Овес (зерно) 0,86 18,80 16,17 Просо (зерно) 0,86 19,70 16,94 Гречка (зерно) 0,86 19,38 16,67 Рис (зерно) 0,86 18,59 15,99 Квасоля (зерно) 0,86 20,68 17,78 Горох (зерно) 0,86 20,57 17,69 Сорго (зерно) 0,86 18,34 15,77 Кукурудза (зерно) 0,86 17,60 15,14 Кукурудза (зелена маса) 0,25 16,39 4,10 Бавовник (волокно) 0,76 19,81 15,06 Бавовник (насіння) 0,86 21,00 18,06 Льон–довгунець (волокно) 0,89 20,24 18,01 Льон–довгунець (насіння) 0,88 23,50 20,68 Буряк цукровий 0,14 18,26 2,56 Соняшник (насіння) 0,92 19,38 17,83 Соняшник (зелена маса) 0,25 16,80 4,20 Соя (зерно) 0,88 20,57 18,10 Картопля 0,20 18,29 3,66 Баштанні 0,11 14,90 1,64 Овочеві 0,10 14,36 1,44 Кормові коренеплоди 0,25 16,39 4,10 Багаторічні трави (сіно) 0,20 18,91 3,78 Люцерна на сіно 0,25 21,83 5,46 Однорічні трави на сіно 0,20 16,39 3,28 Лукопасовищні трави (у перерахунку 0,20 16,19 3,24 на сіно) Зернофуражні культури на зелений 0,30 15,40 4,62 корм (у перерахунку на сіно) Тютюн (махорка) 0,45 20,20 9,09 Коноплі (волокно) 0,90 19,60 17,64 Коноплі (насіння) 0,88 21,00 18,48

* Наводиться при умовній стандартній вологості на підставі державних стандартів на якість продукції (технічні вимоги).

Величина врожаю є підсумком усіх агротехнічних заходів. У цій результуючій ознаці відображається вплив усіх зовнішніх факторів на агроценоз. Цей вплив поширюється не лише на величину врожаю, а й на його хімічний склад, а отже, і на вміст енергії в основній та побічній продукції. Знаючи врожай та енергоємність основної та побічної продукції, розраховують сумарний енерговміст урожаю.

Енергетична оцінка ефективності технологічного прийому. Знаючи енергетичні витрати на вирощування культури та вміст енергії в урожаї основної та побічної продукції, проводять енергетичну оцінку ефективності вирощування культури або застосовуваного агроприйому.

Основними критеріями оцінки енергетичної ефективності є:

– чистий енергетичний дохід, що визначається як різниця між вмістом енергії в урожаї та загальними витратами на вирощування культури;

– коефіцієнт енергетичної ефективності – відношення чистого доходу до енерговитрат;

– біоенергетичний коефіцієнт (ККД) сівби – відношення отриманої з урожаєм енергії до витраченої;

– енергетична собівартість продукції – витрати енергії на одиницю врожаю.

Кількість енергії, накопиченої в основній сільськогосподарській продукції, отриманій від застосування мінеральних добрив, визначається за формулою:

Vlo  Уп 100, де: Vlo – вміст енергії в основній (господарсько–цінній) продукції, МДж;

Уп – урожайність основної продукції від застосування добрив, МДж;

Ri – коефіцієнт переведення одиниці сільськогосподарської продукції в суху речовину;

L – вміст загальної енергії в 1 кг сухої речовини основної продукції, МДж;

100 – коефіцієнт переведення ц в кг.

У сукупних енерговитратах на здійснення технологічного процесу мінеральні добрива в розрахунку на 1 кг д. р. оцінюються такою кількістю енергії (МДж): азотні – 86,6 (аN), фосфорні (аР) – 12,6, калійні (аК) – 8,3; гній (80 % вологості) – 0,42 (табл. 226; Мінєєв В.Г., 1990).

Найменша енергетична цінність спостерігається у азотних добрив, що пов'язано з вищими енерговитратами на їх виробництво порівняно з фосфорними та калійними добривами.

Енергетичні витрати (А0) на застосування мінеральних добрив визначаються за формулою:

А0 = (НN·аN + НР·аР) + (НК·аК), де: HN, НР, НК – відповідно фактична норма внесення азотних, фосфорних та калійних добрив, кг/га д. р.; аN, аР, аК – енергетичні витрати в розрахунку на 1 кг д. р. азотних, фосфорних та калійних добрив. Енергетична ефективність (енерговіддача або біоенергетичний ККД) застосування мінеральних добрив (η) визначається за формулою:

Як розрахувати енергетичний баланс і чому важливий точний експеримент

Щоб оцінити реальну віддачу від застосування добрив, недостатньо розрахувати лише фінансові витрати. Важливо зіставити енергію, яку господарство витрачає на роботу з добривами, з енергією, отриманою від приросту врожаю. Таке порівняння дозволяє побачити чисту ефективність технології, яка не залежить від коливань ринкових цін.

• Енергія у прирості врожаю (Vf) — кількість додаткової енергії, отриманої з основною продукцією за рахунок застосування добрив, МДж
• Витрати на добрива (A0) — сукупні енерговитрати на застосування мінеральних добрив, МДж

Оцінка цих показників потребує суворого підходу до методології польових досліджень. Практичний досвід завжди залишається головним критерієм істини в агрономії. Тільки реальні польові випробування дозволяють підтвердити розрахунки та захистити господарство від помилок.

Статистичні методи та спеціальні терміни необхідні, щоб виявити реальні економічні тенденції та підтвердити достовірність досвіду. Однак статистика може заплутати або створити хибну сенсацію, якщо застосовувати її некоректно. Агроному важливо розуміти точне значення кожного терміна, щоб результати розрахунків мали практичний зміст.