Energy efficiency of the mineral fertilizer application in crop production

Abstract

The efficiency of primary agricultural production is under constant analysis relative to energy, economy and ecology. Notwithstanding technological innovations in agricultural production, engineers and researchers are still seeking to create a production system that would render the primary agricultural production more energy efficient and ecologically sustainable. The purpose of this paper is to examine the energy consumption and efficiency of crop production with an emphasis on the importance of mineral fertilizers and their influence on the overall energy consumption. The results obtained indicate that mineral fertilizers claim a share of the total energy consumption in crop production ranging from 40.53 % in sunflowers to 55.19 % in maize. A statistically significant correlation was found between the energy inputs for fertilizers and crop yields. The regression analysis performed showed a positive correlation between the energy inputs for fertilizers and yields in all the crops considered, with the exception of wheat.

Efikasnost primarne poljoprivredne proizvodnje je predmet konstantnih analiza, kako energetskih tako i ekonomskih i ekoloških. Bez obzira na tehničko unapređenje proizvodnje, i dalje se traže proizvodni i tehnološko-tehnički sistemi koji će dati energetski efikasniju i ekološki održivu primarnu biljnu proizvodnju. U radu je prikazan bilans potrošnje energije u proizvodnji ratarskih kultura i skrenuta je pažnja na mineralna đubriva. Potrošnja energije je praćena u proizvodnji pšenice, kukuruza, semenskog suncokreta, šećerne repe i soje, tokom tri proizvodne sezone. Data je analiza potrošnje energije kroz sve postupke manipulacije mineralnim đubrivima do i od imanja pa do same aplikacije na parceli. Analizirana je zavisnost ukupnih energetskih inputa i prinosa i korelacija utroška mineralnog đubriva i outputa. Rezultati istraživanja pokazuju da mineralna đubriva, u energeskom bilansu ratarske proizvodnje, učestvuju sa 40,52% (semenski suncokret) pa do 55,19% (kukuruz). Najintenzivniji utrošak energije po jedinici površine zabeležen je u proizvodnji šećerne repe, 27848,9 MJ ha-1 dok je najmanje energije utrošeno kod soje, 11371,28 MJ ha-1. Proizvodnja šećerne repe je energetski najproduktivnija (1,58 kg MJ-1). Najviše energije, kod manipulacije i aplikacije đubriva, je utrošeno u proizvodnji pšenice, 14,54 MJ ha-1, a najmanje u proizvodnji soje, 3,23 MJ ha-1. Statistička analiza je pokazala da postoji korelacija između energije utrošene preko đubriva i samog prinosa ratarskih kultura. Funcionalna veza između inputa putem đubriva i prinosa je jaka u svim slučajevima osim kod soje. Regresione jednačine pokazuju pozitivnu zavisnost između prinosa i uložene energije preko đubriva, osim u slučaju pšenice i semenskog kukuruza.