Структура енергетичних витрат за вирощування кукурудзи в моно- та бінарних посівах: комплексний аналіз

Анотація

Мета. Оцінити енергетичну ефективність вирощування кукурудзи в монокультурі та бінарних посівах із соєю за різних рівнів мінерального удобрення в умовах Лісостепу України. Методи. Дослідження проводили у 2021–2024 рр. у стаціонарному польовому досліді на чорноземі типовому малогумусному. Порівнювали монокультурні та бінарні посіви кукурудзи і сої за трьох систем удобрення: без добрив, N₆₀P₄₅K₄₅ та N₉₀P₆₀K₆₀. Енергетичну ефективність оцінювали за виходом енергії з урожаєм, питомими енерговитратами, коефіцієнтом енергетичної ефективності (Кее) та інтегральним індексом сталості. Результати. Установлено, що енергетичний профіль монокультури кукурудзи характеризується високою часткою витрат пального та експлуатації техніки (разом понад 70 %), які істотно зростають за інтенсифікації удобрення. Підвищення норм мінеральних добрив збільшувало вихід енергії з урожаєм кукурудзи на 43,3 %, однак супроводжувалося зростанням питомих енерговитрат на 25,2 % і зниженням Кее з 4,94 до 3,95. Монокультура сої виявилася енергетично вразливою за високих норм удобрення: Кее знижувався до 2,07–2,17, а питомі витрати зростали до 8147–8529 МДж/т. Бінарні посіви кукурудзи з соєю забезпечували синергетичний ефект: сумарні енерговитрати були на 9,6–16,4 % нижчими порівняно з монокультурою кукурудзи, тоді як вихід енергії зростав на 35–42 %. Коефіцієнт енергетичної ефективності бінарних систем досягав 8,17–8,34 на контролі та 6,16–6,21 за інтенсивного удобрення, що у 1,6–4,7 раза перевищувало показники монокультур. Виявлено зниження вуглецевого сліду бінарних посівів на 10,7–15,6 % та зростання інтегрального індексу сталості у 2,8–4,4 раза. Висновки. Бінарні посіви кукурудзи з соєю мають суттєву енергетичну та екологічну перевагу над монокультурами. Оптимальним з енергетичного погляду є помірний рівень удобрення (N₆₀P₄₅K₄₅), тоді як надмірна інтенсифікація, особливо для сої, є енергетично та економічно недоцільною.