Анализ производства овощей свидетельствует о том, что применяемые в структуре агропромышленного комплекса технологии выращивания основных овощных растений довольно енерго- и ресурсоемки. Вопреки механизации и автоматизации, овощеводство и ныне является наиболее трудоемким. Интенсификация производства овощей сопровождается увеличением затрат невозобновляемой энергии. В связи с этим необходимо дать оценку не только экономической эффективности, а и учесть универсальный энергетический показатель - соотношение энергии, аккумулированной в продукции и расходованной на ее создание.
Энергетический эквивалент всех видов затрат выражается в калориях или джоулях. Это дает возможность все виды работ и материально-технических средств привести к единому показателю и определить активную часть каждого вида затрат в технологическом процессе и формировании урожая.
Выявление энергоемкости и затрат топлива на выращивание холодостойких культур - капусты белокочанной ранней и цветной проводили в пленочных теплицах. Подвергали испытанию пять ежедекадных сроков высадки рассады с 25 января по 20 марта. В ранний срок с 25 января по 25 февраля растения высаживали в теплицах с обогревом воздуха и почвы (т.е. с полным обогревом, укрывали кровлю пленкой в два слоя, контроль - срок посадки 15-20 февраля); в первой декаде марта - лишь с обогревом воздуха (т.е. частичным) и во время посадки во второй декаде марта - без обогрева. В двух последних случаях теплицы укрывали пленкой в один слой. В раннем сроке посадки (т.е. с обогревом почвы и воздуха) при разной густоте растений на 1 м2 (с 4,1 до 6,6, контроль - 5,5 шт.) подвергали испытанию капусту белокочанную раннюю и цветную, при посадке во второй декаде марта (с обогревом воздуха) с густотой от 5,5 до 11,1 шт. на 1 м2.
В зимних блочных и пленочных арочных теплицах в зимне-весеннем и весеннем оборотах на растениях изучали теплоемкости разных видов биотоплива, отходов растениеводства и виноградарства - соломы рисовой, кукурузных стержней и измельченной виноградной лозы (контроль - тюки пшеничной соломы по существующей технологии). Кроме того, с целью повышения теплоемкости тюков пшеничной соломы применяли разные биоактиваторы: агрофил, вермикомпост и оксигумат.
При выращивании огурцов и томатов на сидеральных удобрениях в пленочных теплицах вели также учет энергетических затрат. Для улучшения плодородия почвы и замены перегноя в теплицах на сидератах - с викоовсяной смесью, горчицей листовой и перко выращивали растения огурца и томата. На сидераты их высевали в теплицу с открытой крышей в первой декаде августа и запахивали в конце октября.
Выращивание рассады баклажана в защищенном грунте так же сопровождалось значительными энергозатратами, поэтому важной задачей исследований было обеспечение наибольшей ее приживаемости в поле и способах обработки рассады, которые заключались в обработке листвы раствором латекса, а корней - грунтовой суспензией. Для контроля листья рассады опрыскивали водой, а корни обрабатывали земляной болтушкой.
В исследованиях по выращиванию капусты белокочанной ранней и цветной в пленочных не обогреваемых теплицах с использованием основных элементов технологии (срока высадки 15-20 марта по схеме 60x30 и 60x25 см) урожайность составила 6,1 и 1,9 кг/м2, наибольший коэффициент биоэнергетической эффективности (Кб.э.) был 0,6 для капусты белокочанной ранней при энергии, созданной с урожаем, — 4,66 и 1,66 МДж/м2.
Выращивание капусты белокочанной ранней без обогрева по сравнению с частичным обогревом и полным обогревом теплиц в 15,2 и 22,2 раза снижает совокупные затраты энергии. Подобное снижение совокупных энергозатрат наблюдается и при выращивании цветной капусты в теплицах без обогрева.
Оценка энергозатрат на выращивание огурца с применением разных видов биотоплива в теплицах юга представляет практический интерес. Энергетические ресурсы его выращивания в зимне-весеннем обороте зимних теплиц на разных видах биотоплива проявилось расхождение в энергозатратах на технологические средства.
При применении кукурузных стержней и измельченной виноградной лозы отсутствие таких видов затрат как изготовление тюков и подача их на скирду, уменьшает затраты на транспортировку по сравнению с существующим способом и соответственно экономит с 3,76 до 7,88 МДж/м2, т.е. 23-37% энергии.
Разность в дополнительных энергозатратах во время сбора урожая, погрузки, разгрузки и транспортировки, измельчение субстратов определила наибольший коэффициент биоэнергетической эффективности.
Использование отходов растениеводства и виноградарства в пленочных теплицах без обогрева, доставка их из пунктов очистки початков кукурузы и мест обрезки виноградной лозы исключило энергозатраты и экономило 3,76 и 5,48 МДж/м2.
Одна из главных задач овощеводства - экономия всех видов энергетических ресурсов и контроль за их использованием. В связи с этим возникает необходимость перехода отралси на ресурсосберегающие технологии производства продукции.
Анализ энергозатрат на обработку семян и рассады огурца микроэлементами (бор, молибден, медь) и биоактиваторами — агрофилом и вермикомпостом показал, что при высадке рассады на тюки по сравнению с контролем повышает урожайность и, вопреки дополнительным энергозатратам на увеличение урожая, увеличивает Кб.э. до 2,4.
Биоэнергетическая оценка разных технологий производства огурца и томата в пленочных теплицах с применением сидеральных удобрений показала, что наибольшие затраты энергии были в существующих технологиях на основные средства соответственно — 1,47 и 1,6 МДж/м2. С применением сидератов их частица на основные средства уменьшалась в производстве огурца и томата: по викоовсяной смеси - в 1,1 и 1,4, горчицы листовой и перко – в 2,6 и 3,1 раза.
В существующих технологиях производства огурца и томата в теплицах с применением органических и минеральных удобрений тратится значительная часть оборотных средств, в частности горюче-смазочных материалов — 6,24 и 7,34 МДж/м2, что превышает затраты на технологию с применением сидератов из викоовсяной смеси соответственно в 1,2 и 1,5 раза.
Итак, лучшую биоэнергетическую эффективность наибольшего урожая и улучшенного качества продукции в пленочных теплицах показали новые технологии с сидератами: для огурца — викоовсяная смесь + перегной 134 т/га + одноразовая подкормка NРК, а также горчица листовая с подкормкой NРК + 80 кг/га гумата натрия (основное внесение); для томата — сидерат перко с подкормкой NРК + 80 кг/га гумата натрия (основное внесение).
По требовательности к теплу баклажаны превосходят томат и перец и находятся почти на одном уровне с бахчевыми растениями, что приводит к значительным энергозатратам. Важным мероприятием для их экономии является обеспечение хорошего приживания и адаптации рассады в весенне-летний период в полевых условиях юга.
Способ намачивания листьев и корней рассады баклажана перед высадкой в 8 и 11%-ом растворе латекса ДММА-65 благодаря лучшему приживанию рассады в поле проявил сравнительно с существующей технологией (контролем) 24 и 35%-ю экономию энергозатрат на выращивании рассады.
Если на выращивание в теплице рассады, необходимой для ремонта 1 га в поле, по существующей технологии тратится 1841 Мдж, то с применением нового способа - обработкой листьев и корней рассады в 8 и 11%-и раствор латекса ДММА-65 лишь соответственно 1404 и 1196 Мдж.
Итак, проведенный энергетический анализ технологий и агроспособов производства впервые выявил наиболее энергоемкие и экономичные технологии, способы и элементы, необходимые для увеличения производства овощей в защищенном грунте.