Виды потоков технической энергии в агроэкосистемах

 

Земледелие является крупным потребителем технической энергии, в то же время – производителем наиболее ценного для человека вида энергии – энергии химических связей, запасённых в продуктах питания и органическом сырье. В этой системе можно определить как затраченную, так и полученную энергию в одних и тех же единицах –калориях (кал), Джоулях (Дж). Энергетические единицы легко переводятся одна в другую. 1 кал = 4,18 Дж; 1 МДж = 106 Дж или 0,24•106 кал. Такой подход даёт возможность количественно оценить технологии производства и продукцию агроэкосистем с энергетических позиций и, в итоге, энергетическую эффективность ее получения.
Энергетический анализ по сравнению с экономическим даёт более объективную с позиции природы картину состояния системы или процесса, поскольку стоимостные оценки, в отличие от энергетических, могут оказаться некорректными при сравнении эффективности по странам и во времени, так как зависят от конъюнктуры цен на сырье, энергоносители, сельскохозяйственную продукцию и инфляционных процессов.
Подробный энергетический анализ требует рассмотрения основных потоков энергии. В агроэкосистемах используются прямые и косвенные вложения технической энергии.

Прямые затраты антропогенной энергии

Под прямыми подразумеваются энергозатраты, непосредственно связанные с выполнением работ в агроэкосистемах. К ним относятся расход топлива и смазочных материалов тракторами, комбайнами, самоходными машинами, электроэнергии и органического топлива стационарными установками, трудовые затраты. Энергетические затраты горючих и смазочных материалов соответствуют их калорийности. Для полного учёта вложений энергии необходимо включить расход энергии на добычу, транспортировку, переработку и распределение энергоносителей. Для горюче-смазочных материалов предложен корректирующий коэффициент 1,17 (Вel, 1977), который показывает реальную величину затрат на получение одной единицы полезной энергии.
Существенные затраты энергии в агроэкосистемах приходятся на семена, особенно при выращивании культур с большими нормами высева (зерновые, картофель). Оценку затрат на семена можно проводить двумя способами: или по содержанию энергии в семенах, или по фактическим затратам на их производство. Значительное количество электроэнергии используется при хранении семенного материала на вентиляцию и обогрев, которое существенно различается по климатическим зонам. При оценке затрат электроэнергии необходимо учитывать первичную энергию.
1 кВт-час электроэнергии требует для своего производства (с учётом потери при передаче) 11,38 МДж первичной энергии топлива. Методика расчёта трудовых затрат подробно рассмотрена в этом разделе диссертации. В сумме на 7-ми часовой рабочий день (нормо-смену) приходится 22,47 МДж затрат энергии.

Косвенные вложения антропогенной энергии

К косвенным (овеществленным) относятся энергозатраты на изготовление и ремонт средств производства (тракторов, автомобилей, сельскохозяйственных машин и орудий), производство удобрений, затраты на отопление и освещение бытовых, производственных сельскохозяйственных помещений.
Аккумулированные ресурсы энергии переносятся на полученные продукты агроэкосистем в течение одного (средства защиты растений) или многих производственных циклов (трактора, сельскохозяйственные машины, удобрения).