Енергетична ефективність вирощування пшениці м'якої озимої залежно від сорту та технологічних факторів
DOI:
https://doi.org/10.47414/be.2026.No1.pp50-58Ключові слова:
сортовий склад, структура енерговитрат, Кее, біологічний захист, рівень удобренняАнотація
Мета. Визначити енергетичну ефективність вирощування пшениці м’якої озимої залежно від сорту та впливу технологічних факторів. Методи. Польові дослідження проводили в умовах зони нестійкого зволоження Правобережного Лісостепу України на дослідному полі Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН (50.023194, 30.173895) упродовж 2020−2024 рр. Результати. Загальні енерговитрати на вирощування пшениці озимої становили 53,0–83,0 ГДж/га залежно від інтенсивності технології. У структурі витрат домінували дві статті: виробництво та внесення добрив (44,5–51,1%) і сушіння зерна (37,6–39,9%), які сумарно становили 83,8–88,7% загальних енерговитрат. А підвищення рівня удобрення від мінімального (N₆₀P₄₀K₄₀) до максимального (N₁₈₀P₉₀K₉₀ + мікро) призводило до зростання енерговитрат на 57% при збільшенні врожайності лише на 31%. Коефіцієнт енергетичної ефективності (Кее) знижувався з 3,02 до 2,68 (–11,3%), енергоємність зростала з 9,91 до 11,11 ГДж/т (+12,1%). Причому, перехід від мінімального до середнього рівня удобрення практично не знижував Кее (від 3,02 до 3,01), тоді як подальше підвищення до максимального рівня спричиняло різке зниження ефективності (з 3,01 до 2,68). Середній рівень удобрення є енергетично оптимальним компромісом. Висновки. Реакція сортів на інтенсифікацію суттєво відрізнялася: сорт інтенсивного типу зберігав високий Кее навіть за максимального удобрення, тоді як універсальний сорт демонстрував різке зниження ефективності (–17% Кее). Це визначає диференційований підхід до вибору технології залежно від сорту. А системи захисту рослин (хімічний / біологічний) та ретарданти (МОДДУС 250 ЕС / Квантум-Аквасил) мали незначний вплив на енергетичну ефективність – різниця КЕЕ становила 0,05–0,07, що знаходиться на межі достовірності. Оптимальним варіантом технології за енергетичною ефективністю є: сорт ‘Легенда білоцерківська’ + середній рівень удобрення (N₁₂₀P₆₀K₆₀) + хімічний захист + ретардант МОДДУС 250 ЕС, який забезпечує Кее 3,23, енергоємність 9,20 ГДж/т та приріст енергії 174,1 ГДж/га.
Посилання
State Statistics Service of Ukraine. (2024). Crop production of Ukraine 2023: Statistical collection. Kyiv, Ukraine. [In Ukrainian]
Bazhal, M., & Koutchma, T. (2022). Ukraine as a food and grain hub: Impact of science and technology development on food security in the world. Frontiers in Food Science and Technology, 2, Article 1040396. https://doi.org/10.3389/frfst.2022.1040396
Halecki, W., & Bedla, D. (2022). Global wheat production and threats to supply chains in a volatile climate change and energy crisis. Resources, 11(12), 1–11. https://doi.org/10.3390/resources11120118
Skrypnyk, A., Klymenko, N., Tuzhyk, K., Galaieva, L., & Rohoza, K. (2021). Prerequisites and prospects for sustainable development of grain production in Ukraine. Agricultural and Resource Economics: International Scientific E-Journal, 7(2), 50–70. https://doi.org/10.51599/are.2021.07.03.06 [In Ukrainian]
Ashraf, M., Mahmood, M., Sultan, M., Banaeian, N., Usman, M., Ibrahim, S. M., Butt, M. U. B. U., Waseem, M., Ali, I., Shakoor, A., & Khan, Z. M. (2020). Investigation of input and output energy for wheat production: A comprehensive study for Tehsil Mailsi (Pakistan). Sustainability, 12(17), Article 6884. https://doi.org/10.3390/su12176884
Ozkan, B., Akcaoz, H., & Fert, C. (2004). Energy input–output analysis in Turkish agriculture. Renewable Energy, 29(1), 39–51. https://doi.org/10.1016/S0960-1481(03)00135-6
Smil, V. (2008). Energy in nature and society: General energetics of complex systems. MIT Press.
Fertilizers Europe. (2019). Harvesting energy with fertilizers: Sustainable agriculture in Europe. Fertilizers Europe. https://www.fertilizerseurope.com
Küsters, J., & Lammel, J. (1999). Investigations of the energy efficiency of the production of winter wheat and sugar beet in Europe. European Journal of Agronomy, 11(1), 35–43. https://doi.org/10.1016/S1161-0301(99)00015-5
Gellings, C. W., & Parmenter, K. E. (2004). Energy efficiency in fertilizer production and use. In Efficient use and conservation of energy. Encyclopedia of life support systems (EOLSS) (pp. 123–136). EOLSS Publishers.
Fadavi, R., Keyhani, A., & Mohtasebi, S. S. (2011). An analysis of energy use, input costs and relation between energy inputs and yield of apple orchard. Research in Agricultural Engineering, 57(3), 88–96. https://doi.org/10.17221/0/2010-RAE
Conforti, P., & Giampietro, M. (1997). Fossil energy use in agriculture: An international comparison. Agriculture, Ecosystems & Environment, 65(3), 231–243. https://doi.org/10.1016/S0167-8809(97)00048-0
Moitzi, G., Neugschwandtner, R. W., Kaul, H.-P., & Wagentristl, H. (2019). Energy efficiency of winter wheat in a long-term tillage experiment under Pannonian climate conditions. European Journal of Agronomy, 103, 24–31. https://doi.org/10.1016/j.eja.2018.11.002
Korkhova, M., Panfilova, A., Domaratskiy, Y., & Smirnova, I. (2023). Productivity of winter wheat (T. aestivum, T. durum, T. spelta) depending on varietal characteristics in the context of climate change. Ecological Engineering & Environmental Technology, 24, 236–244. https://doi.org/10.12912/27197050/163124
Vozhegova, R. A., & Serhieiev, L. A. (2018). Photosynthetic activity of seed wheat sows of winter dependence on fertilization and protection of plants under the conditions of the south of Ukraine. Scientific Reports of NULES of Ukraine, 2(72). https://scireports.com.ua/web/uploads/journals_pdf/Vol.%2072,%20No.%202,%202018.pdf [In Ukrainian]
Kompaniiets, V. O., Zheliazkov, O. I., & Kulyk, A. O. (2014). Methodology of energy evaluation of grain production technologies. Bulletin of the Institute of Agriculture of the Steppe Zone of NAAS of Ukraine, 6, 118–124. [In Ukrainian]
Tsentylo, L. V., Tsiuk, O. A., & Melnyk, V. I. (2019). Energy efficiency of growth transport and processing systems. Bioresources and Nature Management, 11(3–4), 90–96. https://doi.org/10.31548/bio2019.03.010
Hangur, V. V., & Kosminskyi, O. O. (2024). Bioenergetic assessment of the efficiency of different levels of mineral nutrition in sunflower cultivation technology. Scientific Progress & Innovations, 1, 55–64. https://doi.org/10.31210/spi2024.27.01.02 [In Ukrainian]
Pimentel, D. (2009). Energy inputs in food crop production in developing and developed nations. Energies, 2(1), 1–24. https://doi.org/10.3390/en20100001
Snyder, C. S., Bruulsema, T. W., Jensen, T. L., & Fixen, P. E. (2009). Review of greenhouse gas emissions from crop production systems and fertilizer management effects. Agriculture, Ecosystems & Environment, 133(3–4), 247–266. https://doi.org/10.1016/j.agee.2009.04.021
Tarariko, O. Yu. (Ed.). (2005). Bioenergetic evaluation of agricultural production. Agrarna nauka [In Ukrainian]
Hülsbergen, K. J., Feil, B., Biermann, S., Rathke, G. W., Kalk, W. D., & Diepenbrock, W. (2001). A method of energy balancing in crop production and its application in a long-term fertilizer trial. Agriculture, Ecosystems & Environment, 86(3), 303–321. https://doi.org/10.1016/S0167-8809(00)00286-3
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Н. О. Кононюк
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
"Біоенергетика" дотримується авторських прав та дозволів CREATIVE COMMONS для журналів із відкритим доступом.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- автори лишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License, яка дає змогу іншим особам вільно поширювати опубліковане дослідження з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі;
- автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи такою, якою її було опубліковано цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
