Ви є тут

Енергетична продуктивність сорго цукрового залежно від строків збирання урожаю в центральній частині Лісостепу України

У зв’язку з глобальними змінами клімату сорго цукрове (Sorghum saccharatum) є найбільш перспективною рослиною у світі, біомасу якої використовують для виробництва різних видів біопалива. У статті наведено результати досліджень щодо встановлення залежності показників енергетичної продуктивності сорго цукрового від сортових особливостей (сорти Силосне 42 і Фаворит та гібриди Довіста і Медовий F1) та строків збирання зеленої біомаси. Мета досліджень – виявити вплив сортових особливостей та строків збирання врожаю на енергетичну продуктивність сорго цукрового у зоні нестійкого зволоження Центрального Лісостепу України. Предмет досліджень – показники енергетичної продуктивності сорго цукрового (врожайність зеленої біомаси; цукристість соку; вихід біогазу, біоетанолу, твердого біопалива; загальний вихід енергії). Дослідження проводили впродовж 2016–2020 років в зоні нестійкого зволоження центральної частини Лісостепу України в умовах Білоцерківської дослідно-селекційної станції Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України. Встановлено, що найбільший вихід біопалива та енергії (до 791,8 ГДж/га) досягається за вирощування сорго цукрового гібрида Довіста за умови збирання його біомаси у фазу повної стиглості насіння (початок жовтня). Збирання біомаси сорго цукрового на біогаз доцільно розпочинати не раніше фази викидання волоті. Для забезпечення максимального виходу біоетанолу оптимальними строками збирання зеленої біомаси сорго цукрового є ІІ декада вересня – І декада жовтня, а максимальний вихід твердого біопалива досягається за збирання біомаси не раніше фази воскової стиглості зерна. На формування врожаю зеленої біомаси сорго цукрового найбільше впливали погодні умови (47,4 %), меншим був вплив сортових особливостей (17,8 %) та строків збирання (12,8 %), а на вихід енергії найбільший вплив чинили строки збирання біомаси (37,4 %). Встановлено тісну лінійну кореляційну залежність виходу енергії від врожайності зеленої (R2=0,81) та сухої біомаси (R2=0,99). Найбільш екологічно пластичним за показником загального виходу енергії з одиниці площі виявився гібрид Медовий F1 (b=1,62), що свідчить про перспективність вирощування цього гібрида за сприятливих погодних умов та належного рівня агротехніки.

Ключові слова: сорго цукрове, сортові особливості, строки збирання, вихід енергії, вихід біопалива, продуктивність.

 

Посилання: 
1. Almodares A., Hadi M.R. Production of bioethanol from sweet sorghum: A review. African Journal of Agricultural Research. 2009. Vol. 4, Issue 9. P. 772–780.
2. Ethanol Production from Sweet Sorghum Syrup for Utilization as Automotive Fuel in India / Prasad S. et al. Energy Fuels. 2007. Vol. 21, Issue 4. P. 2415–2420. DOI: https:// doi.org/10.1021/ef060328z
3. Combined cultivar and harvest time to enhance biomass and methane yield in sorghum under warm dry conditions in Pakistan / Hassan M.U. et al. Industrial Crops and Products. 2019. Vol. 132. P. 84–91. DOI: https://doi. org/10.1016/j.indcrop.2019.02.019
4. Cultivar and seeding time role in sorghum to optimize biomass and methane yield under warm dry climate / Hassan M.U. et al. Industrial Crops and Products. 2020. Vol. 145, Article ID 111983. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.111983
5. Sweet sorghum – a potential alternate raw material for bioethanol and bioenergy / Reddy B.V. et al. International Sorghum and Millets Newsletter. 2005. Vol. 46. P. 79–86.
6. Soltani A., Almodares A. Evaluation of the investments in sugar beet and sweet sorghum production. National Convention of Sugar Production from Agriculture Products. 13–16 March 1994. Shahid Chamran University. Ahwaz, Iran.
7. Effect of Time of Planting on Cane Yield and Quality Characters in Sweet Sorghum / Ratnavathi C. et al. Journal of Sustainable Bioenergy Systems. 2012. Vol. 2, Issue 1. P. 1–9. DOI: https://doi.org/10.4236/jsbs.2012.21001
8. Byrt C.S., Grof C.P.L., Furbank R.T. C-4 Plants as Biofuel Feedstocks: Optimising Biomass Production and Feedstock Quality from a Lignocellulosic Perspective. Journal of integrative plant biology. 2011. Vol. 53, Issue 2, P. 120– 135. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1744-7909.2010.01023.x
9. Life-cycle energy use and greenhouse gas emissions of production of bioethanol from sorghum in the United States / Cai H. et al. Biotechnology for biofuels. 2013, Vol. 6, Article number: 141. DOI: https://doi.org/10.1186/1754-6834-6-141
10. Effects of planting date on sugar and ethanol yield of sweet sorghum grown in Arizona / Teetor V.H. et al. Industrial Crops and Products. 2011. Vol. 34, Issue 2. P 1293–1300. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.09.010
11. Agronomic practices for production of ethanol from sweet sorghum / Lueschen W.E. et al. Journal of production agriculture. 1991. Vol. 4, Issue 4. P. 619–625. DOI: https:// doi.org/10.2134/jpa1991.0619
12. Effect of Harvesting Time on Yield, Composition and Forage Quality of Some Forage Sorghum Cultivars / Atis I. et al. International Journal of Agriculture and Biology. 2012. Vol. 14, Issue 6. P. 879–886. DOI: https://doi.org/12–208/ AWB/2012/14–6–879–886
13. Effect of harvesting stage on sweet sorghum (Sorghum bicolor L.) genotypes in Western Kenya / Oyier M.O. et al. The Scientifc World Journal. 2017. Vol. 2017, Article ID: 8249532. 10 p. DOI: https://doi.org/10.1155/2017/8249532
14. Ганженко О.М. Вплив елементів технології вирощування на продуктивність та вихід біоетанолу з сорго цукрового у Центральному Лісостепу України. Новітні агротехнології. 2019. № 7. DOI: https://doi.org/10.21498/ na.7.2019.204794
15. Герасименко Л.А. Вплив строків сівби та глибини загортання насіння на фотосинтетичну продуктивність посівів сорго цукрового (Sorghum saccharatum (L.) Pers.). Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. 2014. № 4. С. 73–77.
16. Вплив елементів технології вирощування на продуктивність сорго цукрового та забур'яненість посівів / Л.А. Правдива та ін. Карантин і захист рослин. 2018. № 8. С. 8–11.
17. Сторожик Л.І., Музика О.В. Ефективність вирощування сорго цукрового для переробки на біопаливо. Таврійський Науковий Вісник. 2019. Вип. 108. С. 91–100.
18. Методичні рекомендації з вирощування і переробляння цукрового сорго як сировини для виробництва різних видів біопалива в різних ґрунтово-кліматичних зонах України / О.М. Ганженко та ін. К.: Компринт, 2020. 20 с.
19. Ермантраут Е.Р., Присяжнюк О.І., Шевченко І.Л. Статистичний аналіз агрономічних дослідних даних у пакеті STATISTICA 6.0. Київ: ПоліграфКонсалтинг, 2007. 55 с.
20. Методика державної науково-технічної експертизи сортів рослин. Методи визначення показників якості продукції рослинництва / за ред. С.О. Ткачик. 4-те вид., випр. і доп. Вінниця: Нілан-ЛТД, 2015. 160 с.

 

Завантажити статью: 
ДолученняРозмір
PDF icon gangenko_1_2021.pdf1.16 МБ