10.2. СТРАТЕГИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО РАЗВИТИЯ КОРМОПРОИЗВОДСТВА

Часто под интенсификацией кормопроизводства понимают увеличение использования антропогенно-техногенной энергии (е_т) с целью увеличения производства кормов и улучшения их качества с учетом обеспечения сохранения и повышения плодородия почвы. Основу такой интенсификации составляют примене-

ние удобрений, орошение, обработка почвы, технологии поверхностного и коренного улучшения травостоев, использование химических средств защиты кормовых угодий от болезней, вредителей и нежелательной хозяйственно малоценной растительности. Однако следует иметь в виду, что такой подход к интенсификации производства основан на использовании е_физ — энергии, затрачиваемой в физических процессах (техника, топливо, удобрения и т. д.). Коэффициент полезного использования физической энергии в биосфере равен нулю согласно законам термодинамики. Она в конечном счете подвергается по закону роста энтропии полному рассеиванию — диссипации. Например, КПД добычи угля равен 60%, КПД работы лучших тепловых электростанций — 30%, КПД электросетей, — 80...90%, КПД электродвигателей — 90%, КПД насосов — 80%, КПД дождевальных машин — 60%. Таким образом, КПД энергии, заключенной в угле и используемой для орошения, становится меньше 7 % (0,6 • 0,3 • 0,9 ? 0,9 • 0,8 ? 0,6). При удлинении цепочки эта величина становится еще меньшей. Таким образом, можно принять в целом, что КПД,е_физ -» 0. Однако это не означает того, что техногенную энергию неэффективно использовать в сельском хозяйстве. Дело в том, что зеленые растения работают в данном случае против энтропии; благодаря затратам техногенной энергии они улучшают ассимиляцию солнечной энергии, увеличивая тем самым производство энергии, заключенной в органическом веществе. Потерянная физическая энергия превращается в тепловое загрязнение, которое в значительной степени поглощается зелеными растениями, увеличивая их продуктивность. Повышение урожайности сельскохозяйственных угодий способствует улучшению условий жизни человека, мысль которого является одним из основных факторов повышения КПД физической энергии в технологических процессах и замедления ее рассеивания. Затраченная на повышение урожайности физическая энергия действует в одном производственном цикле, поэтому при составлении энергетического баланса затраты должны учитываться целиком, т. е. раскладываться на один цикл: t = 1. Энергия же, затраченная в информационных процессах (е,), направленных на развитие полезного, в том числе сельскохозяйственного производства, должна раскладываться на количество производственных циклов, в которых действует новая полученная информация. В результате е,- учитывается в одном производственном цикле, но действует на протяжении большого времени, т. е. в / циклах. Поэтому в энергетическом балансе достаточно учитывать затраты энергии на развитие науки на уровне е,: t. В результате этого уравнение (2) с учетом сказанного превращается в равенство

АЕ = (ц - h - )e_mS_k + ejS_k(h + 1)(/ - 1 )/t, (5)

где е,5(.(Л + l)(f — 1 )/t= АД2Г,- — энергетический выигрыш, получаемый за счет роста наукоемкое™ технологий.

Анализируя равенство

' &E, = e,S_k(h+ W-DA (6)

можно отметить ряд очевидных положений.

Во-первых, указанный энергетический выигрыш тем больше, чем больше S_k — площадь (объем) внедрения результатов науки; во-вторых, AEj — энергетический выигрыш от роста наукоемкое™ технологий, когда е, -> е_т; е_физ -> 0 тем больше, чем h — экономические трудности (опасности) производства; в третьих, АЕ повышается при увеличении t — времени использования достижений науки, получаемых за счет затрат е„ т. е. при увеличении числа производственных циклов t, в которых используется новая информация /.

Увеличить t можно путем более быстрого внедрения результатов науки. Кроме того, количество производственных циклов, в которых должна использоваться полученная информация, должно быть больше 1, т. е. t > 1, в противном случае AEj становится отрицательной величиной, наука приносит не выигрыш, а убыток, поскольку она не используется. Более того, при t -» 0 она превращается в информационно-психотронное загрязнение, в информационный шум. Вот почему нельзя менять технологии, сорта, системы хозяйствования и т. д. в течение одного первого цикла.

Анализ формул (5) и (6) показывает, что увеличение энергетического, а следовательно, и экономического выигрыша обеспечивается путем повышения продуктивного долголетая агроэкосистем — роста t, причем на основе малозатратных наукоемких технологий. Такой путь особенно эффективен при увеличении экологических последствий техногенной интенсификации производства, когда уничтожение (или деградация) бывшего фитоценоза связано с опасностью разных видов эрозии почв, их засоления, аридиза-ции и т. д.

В то же время при снижении t до нуля и ниже на очень малую величину (t = —1/°°) возникает информационно-энергетический взрыв, в результате которого на месте старой экосистемы может возникнуть новая (новые способы ведения хозяйства, сукцессии фитоценозов и т. д.). При этом есть варианты, при которых прежняя экосистема может получить дальнейшее развитие в более эффективном направлении. Однако все указанные выше явления происходят только при хорошем информационно-энергетическом обеспечении: новые эвристические, технологические, социально-экономические решения проблем, в том числе экологических.

Примерами роста наукоемкое™ технологий в кормопроизводстве являются прежде всего внедрение новых более эффективных сортов кормовых культур и разработка сортовых технологий их возделывания. При этом чем выше эффект от внедрения сорта, тем больше должны быть S_k и время t его использования. Другим

примером роста наукоемкости является разработка ускоренных способов улучшения травостоев при малозатратных технологиях их осуществления: полосной подсев бобовых трав с применением бактериальных удобрений и рядкового внесения удобрений; двухъярусная плоскорезная обработка дернины или почвы под травостоем с его обогащением ценными видами трав.

Для повышения энергетического выигрыша АД можно увеличить t за счет ускорения производственных циклов: многоукосное использование трав; ликвидация краткосрочного дефицита влаги за счет быстросборных передвижных малометаллоемких оросительных комплектов; уплотнение севооборотов за счет введения промежуточных культур; ускоренные способы уборки кормов; высокоэффективные приемы быстрой подготовки почвы на основе использования плоскорезных орудий и рабочих органов в виде гибких вибрирующих тяг, фрез и т. д.

Рост наукоемкое™ и энергетический выигрыш, получаемый за счет него, предполагают оптимизацию состава травосмесей, адаптированного к условиям произрастания, целям и задачам ведения хозяйства, его технической оснащенности. При этом очень важную роль играют оптамизация систем управления производственной деятельностью хозяйства, внедрение эффективной организации труда, экономической и финансовой деятельности предприя-тая. При товарных отношениях может вестись экологически безопасное устойчивое производство только при получении прибыли, часть которой может быть направлена на уменьшение его эколо-гаческих последствий, разработку новых технологий, снижающих экологические издержки А и повышающих л — коэффициент энергегаческой эффекгавноста и ДE_t. Прибыль же определяется формулой

Пр= (Л :y-h- l)e_mS_kib, (7)

где у = Иг: ц*; — цена техногенной энергии; — цена энергии, заключенной в

сельскохозяйственной продукции; у — коэффициент диспаритета цен в пользу техногенной энергии.

Таким образом, чтобы получить прибыль Пр, должно соблюдаться неравенство

Л > (А + 1)у, ц > 2у. (8)

Поскольку A_min = 1, то прибыль достигается в том случае, если коэффициент энергетической эффекгавноста л использования Е_т больше произведения величины (А + 1)у, или примерно в 2 раза выше коэффициента диспаритета цен. В настоящее время у достигает 1,5...2, следовательно, л должен быть больше 3...4. Это можно обеспечить только при возделывании бобовых и бобово-злаковых трав, использовании высокопродуктивных естественных сенокосов, правильной эксплуатации пастбищ, применении прогрессивных способов заготовки и хранения кормов, выращиваемых по

энергоресурсосберегающим технологиям, основанным на малозатратных, но эффективных приемах улучшения водно-физического, пищевого, воздушного режимов почвы и регулирования состава агрофитоценозов.

Формулы (7) и (8) свидетельствует, что для увеличения экономической эффективности и устойчивого развития сельского хозяйства и кормопроизводства необходимо снизить у — коэффициент диспаритета цен, что достигается совершенствованием ценовой политики, снижением цен на техногенные энергоносители и промышленные товары или повышением цен на сельскохозяйственную продукцию, или государственной поддержкой аграрного производства дотациями, снижением налогов, осуществлением национальных и региональных программ, направленных на обеспечение устойчивого развития аграрного сектора экономики.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите основные принципы обеспечения устойчивого функционирования агросистем.

2. Что такое агроэкосистема?

3. Какова роль роста наукоемкое™ технологий в обеспечении устойчивого развитая кормопроизводства?

4. Расскажите об основных направлениях стабилизации и экологизации кормопроизводства.

5. Как влияют экономические факторы на обеспечение экологизации и устойчивости развития сельскохозяйственного производства?

6. Назовите модели адаптивно-ландшафтного кормопроизводства.