Оценка экономической эффективности применения новых органомикроэлементных комплексов в звене зернотравяного севооборота
Динамичное развитие рынка сельскохозяйственной продукции и связанное с ним удовлетворение потребностей населения в продовольствии опираются на эффективное использование трудовых и материальных ресурсов, являющихся основными средствами производства. Весьма низкая доходность аграрного производства — основополагающая проблема аграрной науки, преодоление которой позволит снизить уровень диссоциации сельскохозяйственной отрасли экономики с прочими отраслями народного хозяйства.
Эффективность использования сельскохозяйственных земель тесно связана с воспроизводством их плодородия. Интенсификация аграрного производства не позволяет почвенным ресурсам восстановиться естественным путем. Для получения стабильно высоких урожаев сельскохозяйственных культур агротехнологиями интенсивного и высокоинтенсивного уровня предусматривается применение как минеральных, так и органических удобрений, направленность действия которых различна.
При оценке эффективности использования различных систем удобрений и их доз при возделывании сельскохозяйственных культур широко пользуются агрономической и экономической эффективностью, способной обозначить наиболее приемлемые и низкозатратные варианты.
Основным показателем агрономической эффективности можно считать окупаемость применяемых удобрений прибавкой урожая и его качеством. По данным российских исследователей и производственников, установлено, что оплата 1 кг NPK обеспечивается прибавкой урожая: зерна — 7 кг, картофеля — 18–34 кг, сахарной свеклы — 19–34 кг. Эффективность удобрений, содержащих помет, равна или несколько превосходит минеральные удобрения.
Важнейшими показателями экономической эффективности являются себестоимость получаемой продукции, чистый доход, рентабельность производства сельскохозяйственной продукции (отношение чистого дохода к затратам на его производство) и др. Экономическая эффективность применения удобрений во многом зависит от объема и стоимости дополнительно получаемой продукции, от затрат на применение удобрений.
При росте урожайности сельскохозяйственных культур снижается себестоимость продукции, повышаются рентабельность производства и конкурентоспособность предприятия. Сельскохозяйственные товаропроизводители стремятся повысить прибыль за счет увеличения объемов производства и повышения качества получаемой продукции с минимизацией затрат. Но оптимизация затрат может привести как к снижению самих объемов, так и качества продукции, что ведет к уменьшению эффективности. При грамотной агротехнике расходы на применение удобрений всегда ниже стоимости дополнительно полученной продукции.
В условиях постоянного удорожания сырья и энергоресурсов при производстве минеральных удобрений стоимость последних постоянно повышается. С 2020 года в России подорожали в 2 раза азотные удобрения, существенно увеличились и цены на фосфорные и калийные удобрения. Приобретение и доставка минеральных удобрений в хозяйства — высокозатратная часть расходов сельхозпредприятий.
В целом по России с 2009 по 2021 год внесение органических удобрений возросло с 1,0 до 1,6 т/га при необходимой потребности в 4 т/га концентрированных органических удобрений. Применение органических удобрений позволяет не только напитать почву макро-, мезо- и микроэлементами, полезной микробиотой, но и получить экономический эффект от их пролонгированного действия по обеспечению сельскохозяйственных культур элементами питания. Это не требует значительных затрат на их производство — стоимость определяется только себестоимостью (они могут быть приготовлены непосредственно в самом хозяйстве).
Использование органических удобрений в хозяйствах с животноводческой составляющей позволяет, кроме повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур, обеспечить утилизацию навоза и помета как побочного продукта животноводства (ППЖ). Но относительно хозяйств, не имеющих собственных ППЖ, прибыль может быть «съедена» транспортной логистикой.
В сельскохозяйственном производстве транспортные работы включают в себя до 30% всех затрат труда и 40% затрат на энергоресурсы. Доля транспортных расходов в себестоимости продукции может достигать 40%.
При органической системе более низкие затраты (примерно в 4 раза) на производство 1 кг питательных веществ (азота, фосфора и калия) в составе самих органических удобрений обеспечивают более высокий доход с 1 га севооборотной площади по сравнению со стоимостью поставок дорогостоящих минеральных удобрений. Но одновременно возрастают затраты на внесение органических удобрений, что в свою очередь снижает доход на единицу продукции (зерновую единицу).
Органические системы уступают минеральным в продуктивности и выручке от реализации, но более эффективны по удельным затратам, величине дохода и окупаемости. В целом экономическая эффективность растениеводства при применении удобрений возрастает от минеральных удобрений к органическим. Несмотря на высокие расходы на транспортировку и внесение органических удобрений, они обеспечивают высокую доходность получаемой продукции.
В связи с разработкой в России новых органических удобрений рекомендации по их применению в рамках соответствующих регионам систем земледелия имеют очень большое значение для сельскохозяйственных товаропроизводителей. Особенное значение данный постулат имеет для землепользования в гумидной зоне России.
Цель работы — определение экономической эффективности применения органомикроэлементных комплексов, предназначенных для достижения высокого уровня продуктивности сельскохозяйственных культур в звене зернотравяного севооборота, развернутого на дерново-подзолистой осушаемой почве.
Материалы и методы исследования
Запланированные научные испытания проводились в микрополевом опыте в 2021–2023 гг. в звене зернотравяного севооборота на агрополигоне Губино (Тверская обл., Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель — филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр “Почвенный институт им. В.В. Докучаева”», ВНИИМЗ) на дерново-слабоподзолистой глубоко- и сильноглееватой легкосуглинистой осушаемой почве на карбонатной морене (более 60 см).
Вносились удобрения — компост многоцелевого назначения (КМН) и органомикроэлементные комплексы (ОМК) на его основе: ОМК 1 — КМН + [Zn + Mo]; ОМК 2 — КМН + [Zn + Cu].
Удобрение КМН произведено во ВНИИМЗ (Россия) способом ускоренной твердофазной аэробной ферментации органического сырья, является высокоэффективным органическим удобрением и имеет в своем составе макро- (азот, фосфор, калий), мезо- (сера, кремний), микроэлементы (цинк, медь, бор, магний, молибден) и др.
В целях получения удобрения с заданными свойствами и повышения его эффективности были разработаны органомикроэлементные комплексы путем обогащения КМН микроэлементами: цинком, медью и молибденом.
Нормы внесения каждого ингредиента, входящего в состав обогащающей добавки, в компостируемую смесь рассчитаны на основе рекомендаций ЦИНАО: цинк (3 кг д. в. / га), медь (1,5 кг д. в. / га) и молибден (0,6 кг д. в. / га).
Схема опыта:
1) Контроль (без удобрений).
2) N40P150K90 (выровнен относительно КМН).
3) КМН в дозе 10 т/га.
4) ОМК 1: КМН + [Zn + Mo].
5) ОМК 2: КМН + [Zn + Cu].
Площадь рендомизированно расположенных делянок — 10 м2, повторность — четырехкратная.
Чередование культур в звене севооборота: яровая пшеница Злата (2021 г.) — яровой овес Яков (2022 г.) — райграс однолетний Рапид (2023 г.).
Удобрения вносили под первую культуру севооборота.
Метеорологические условия в годы проведения эксперимента незначительно отличались от среднемноголетних данных как по температурному режиму, так и по количеству выпавших осадков.
При расчетах затрат на производство пользовались технологическими картами ВНИИМЗ по выращиванию сельскохозяйственных культур.
Чистый доход рассчитывали по формуле:
Чд = (С + с) – Е, (1)
где: Чд — чистый доход, руб.; С — стоимость основной продукции, руб.; с — стоимость сопряженной и побочной продукции, руб.; Е — сумма издержек, связанных с производством продукции, руб.
Увеличение чистого дохода за звено севооборота в результате применения удобрений устанавливали по формуле 2:
У = Чу – Чо, (2)
где: У — увеличение чистого дохода, руб.; Чу — чистый доход от культуры
с удобренной площади, руб.; Чо — чистый доход от культуры
с неудобренной площади, руб.
Рентабельность производства сельскохозяйственной продукции определяли по формуле 3:
где: Р — уровень рентабельности, %; С — стоимость основной продукции, руб.; с — стоимость сопряженной и побочной продукции, руб.; Е — издержки производства, связанные с производством продукции, руб.
Полевые исследования проводили в соответствии с методикой полевого опыта по Б.А. Доспехову, урожай культур севооборота учитывали пробными площадками и снопами (травы).
Статистическая обработка экспериментальных данных была проведена методом дисперсионного и регрессионного анализа с использованием пакета прикладных программ программного обеспечения MS Excel (США).
Результаты и обсуждение
В связи с сокращением в России поголовья крупного рогатого скота (на 16,5%), овец и коз (на 33,4%), лошадей (на 42,1%) общий выход навоза от этих животных резко упал, что в итоге отразилось на обеспеченности пахотных земель органическими удобрениями. На фоне данной негативной тенденции поголовье птицы увеличилось на 37,6%.
В связи с этим перспективное решение по обеспеченности пашни необходимой органикой — производство и использование различных видов органических удобрений, в том числе высококонцентрированных, на основе птичьего помета. Эффективным представителем данных видов удобрений является разработанный учеными ВНИИМЗ компост многоцелевого назначения, получаемый технологией ускоренной твердофазной аэробной ферментации органического сырья и изготовляемый по ТУ 9841-003-00668732-2011 «Компост многоцелевого назначения (КМН)».
При реализации полевых опытов использовались модифицированные версии КМН, обогащенные на этапе созревания удобрения микроэлементами — цинком, медью и молибденом, в результате чего КМН преобразовывался в органомикроэлементные комплексы (ОМК) — КМН + [Zn + Mo] и КМН + [Zn + Cu].
По данным российских исследователей, в Центральном районе Нечерноземной зоны России 1 кг действующего вещества (NPK) обеспечивается прибавкой урожая зерновых культур в пределах 3,0–4,0 кг, картофеля — 20–25 кг. Так, каждая тонна компоста многоцелевого назначения позволяет сформировать 419–444 кг зерн. ед. при нормативе 60–70 кг зерн. ед. на 1 т.
В звене зернотравяного севооборота исследованиями было установлено, что органомикроэлементный комплекс КМН + [Zn + Mo] обеспечил максимальную прибавку урожайности — 4,3 ц/га зерн. ед. (табл. 1). От остальных органических удобрений среднегодовая прибавка урожайности была в пределах 3,4–3,5 ц/га зерн. ед., от применения минеральных удобрений — 2,5 ц/га зерн. ед. (табл. 1). Окупаемость 1 кг NPK имела такую же тенденцию и убывала от 4,3 до 2,7 кг в ряду: КМН + [Zn + Mo] — КМН + [Zn + Cu] — КМН — NPK.
При сравнении окупаемости прибавкой урожая КМН и его модифицированных аналогов от применения 1 т органических удобрений зависимость повторила убывающий ряд от применения 1 кг NPK и варьировала от 130,3 до 103,0 кг, что превышает нормативное значение в 1,5–2,2 раза.
Отметим, что оба органомикроэлементных комплекса обеспечили большую прибавку урожайности по сравнению с традиционным КМН.
В первый год исследования удобрений (табл. 2) максимальная стоимость продукции (зерна и соломы яровой пшеницы) (51,9 тыс. руб/га) была получена на варианте опыта с применением ОМК 1: КМН + [Zn + Mo], что превысило стоимость продукции от других органических удобрений на 3,8–4,7% Минеральные удобрения не дали серьезного эффекта по причине довольно засушливого вегетационного сезона, поэтому стоимость полученной на варианте с NPK продукции оказалась еще ниже (на 9,3%) по отношению к лидирующему варианту.
Производственные затраты на варианте опыта с применением минеральных удобрений на 16,5–23,1% превышали затраты, понесенные на вариантах с органическими удобрениями. При этом только на варианте с минеральными удобрениями были получены убытки в размере 5,9 тыс. руб/га. Максимальные затраты обусловлены стоимостью самих минеральных удобрений, а среди органических удобрений можно выделить ОМК 1: КМН + [Zn + Mo]. Значительные издержки связаны со стоимостью молибденовой составляющей в микроэлементном комплексе.
Уровень рентабельности производства имел такую же тенденцию: отрицательную рентабельность (-13,8%) — при внесении минеральных удобрений, 17,3—22,5% — органических удобрений, 195,2% — на контроле без удобрений.
Отметим, что в расчет не брались затраты на применение химических средств защиты растений, так как их не применяли.
На втором году севооборота (2022 г.) при возделывании овса исследовалось последействие удобрений. Стоимость полученной продукции варьировала от 52,3 тыс. руб/га на варианте с минеральными удобрениями, до 55,3–56,2 тыс. руб/га — на вариантах с органическими удобрениями.
Производственные затраты на всех удобренных вариантах отличались незначительно, так как удобрения не вносились и составляли 17,6–18,1 тыс. руб/га. Стоимость уборки дополнительного урожая значимого влияния на сумму производственных затрат не оказала. За счет этого чистый доход на вариантах с органомикроэлементными комплексами варьировал в пределах 37,3–38,0 тыс. руб/га и превосходил контрольный вариант на 56,5–59,5%.
Уровень рентабельности производства возрастал в линейке вариантов контроль — N40P150K90 — КМН — КМН + [Zn + Mo] — КМН + [Zn + Cu] и составил 149,0–209,8%. Пролонгирующие свойства КМН позволили получить дополнительную основную и побочную продукцию и тем самым увеличить доход при неизменных затратах на производство. Микроэлементные составы, по-видимому, оказывали позитивное влияние на произрастание овса, способствуя увеличению его урожайности относительно варианта опыта с КМН.
В год завершения звена севооборота (2023 г.) при возделывании однолетнего райграса издержки производства несколько сократились, поскольку возделывание трав является самым низкозатратным. Некоторое увеличение (на 7,4–22,8%) произошло за счет уборки дополнительного урожая семян райграса и его доработки (сушки и сортировки).
Дополнительную стоимость получаемых семян обеспечили минеральные удобрения (увеличение на 22,3%) и органические удобрения (28,4–68,8%). При этом на третий год урожайность от ОМК 2 оказалась ниже, чем от ОМК 1 и КМН. Полагаем, что из органомикроэлементного комплекса происходило постепенное высвобождение меди, способной влиять на фотосинтетические реакции растений, поэтому уже на втором году севооборота в вариантах с ОМК резко увеличивалась урожайность. При этом вполне очевидно, что плодородие почвы из-за более интенсивного поглощения растениями элементов питания несколько снизилось. Всё вместе в конце концов отразилось на урожайности райграса (третий год севооборота), что и привело к уменьшению стоимости получаемой продукции.
За счет снижения издержек увеличилась рентабельность производства: при применении органических удобрений — на 17,3–37,4%, минеральных — на 13,8%.
В среднем за три года (рис. 1) среднегодовая рентабельность производства при применении минеральных удобрений достигла 141,7%, что на 23,2% ниже рентабельности производства варианта опыта, где удобрения не вносились. Меньшее снижение рентабельности производства по отношению к варианту без удобрений (на 7,2–9,2%) обеспечили органомикроэлементный комплекс ОМК 1 (КМН + [Zn + Mo]) и КМН, а ОМК 2 (КМН + [Zn + Cu]) снизил рентабельность производства на 14,3%.
Применение органических удобрений позволило увеличить доходность на 6,0–19,9% и обеспечить рентабельность производства на уровне 158,2–171,4%, использование же минеральных удобрений, наоборот, привело к снижению доходности на 18,4%.
Понижение рентабельности и доходности на варианте с минеральными удобрениями происходит в основном в первый год за счет издержек, связанных со стоимостью самих удобрений и затрат на их внесение. Среди органических удобрений выделяется органомикроэлементный комплекс КМН + [Zn + Mo], обеспечивающий максимальную среднегодовую рентабельность производства в 171,4% и максимальное увеличение доходности на 19,9% относительно контроля. По этим показателям вариант опыта с ОМК 2 (КМН + [Zn + Cu]) уступал вариантам с КМН и ОМК 1 из-за проявления микрокомплексом [Zn + Cu] антагонистических реакций меди относительно других элементов, формирующих продуктивность культур севооборота.
Было проведено исследование наличия корреляционно-регрессионной зависимости между производственными затратами и урожайностью сельскохозяйственных культур. Затраты рассчитывались на основе технологических карт (табл. 3).
В первый год звена севооборота, когда вносились органические и минеральные удобрения, производственные затраты были высокими, превышая последующие годы в 2,5–3,0 раза. В связи с этим корреляционная зависимость между урожайностью и затратами имела среднее положительное значение — 0,55. В последующие годы, когда исследовалось последействие удобрений, особенно с выраженным пролонгирующим эффектом, формировалась очень сильная корреляционная связь урожайности культур с затратами на производство (r = 0,99).
Выводы
В звене зернотравяного севооборота органические удобрения обеспечили среднегодовую прибавку урожайности в пределах 3,4–3,5 ц/га зерн. ед. Максимальную прибавку урожайности (4,3 ц/га зерн. ед.) обеспечивал вариант с применением органомикроэлементного комплекса КМН + [Zn + Mo].
Окупаемость 1 кг NPK убывала от 4,3 до 2,7 кг в ряду вариантов: КМН + [Zn + Mo] — КМН + [Zn + Cu] — КМН — NPK.
Окупаемость прибавкой урожая от применения 1 т органических удобрений превышала нормативное значение в 1,5–2,2 раза и варьировала от 130,3 до 103,0 кг в следующем ряду: КМН + [Zn + Mo] — КМН + [Zn + Cu] — КМН. Оба органомикроэлементных комплекса обеспечили наибольшую прибавку урожайности по сравнению с традиционным КМН.
В среднем за три года звена севооборота органические удобрения обеспечили рентабельность производства зерновых и трав на уровне 158,2–171,4% и увеличение доходности на 6,0–19,9%. Использование минеральных удобрений, наоборот, привело к снижению доходности на 18,4% относительно варианта без удобрений.
Максимальную среднегодовую рентабельность в 171,4% и максимальное увеличение доходности на 19,9% получили на варианте опыта с применением органомикроэлементного комплекса КМН + [Zn + Mo].
Корреляционная связь между урожайностью культур севооборота (яровая пшеница, овес и райграс) и производственными затратами варьировала от среднего значения (0,55) в первый год до очень высокого (0,99) в годы последействия удобрений.
Об авторах
Игорь Александрович Трешкин; кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
2016vniimz-noo@list.ru; https://orcid.org/0000-0003-0408-5913
Галина Юрьевна Рабинович; доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующая отделом биотехнологий
2016vniimz-noo@list.ru; https://orcid.org/0000-0002-5060-6241
Федеральный исследовательский центр «Почвенный институт им. В.В. Докучаева», Пыжевский пер., 7, строение 2, Москва, 119017, Россия
УДК 338.314.052.5: 631.8.022.3: 631.815
DOI: 10.32634/0869-8155-2024-389-12-182-187
