Вміст крохмалю у зерні кукурудзи та вихід біоетанолу залежно від умов вегетації та факторів технології вирощування

  • В.Д. Паламарчук Вінницький національний аграрний університет
  • О.В. Віннік Вінницький національний аграрний університет
  • О.А. Коваленко Миколаївський національний аграрний університет
Ключові слова: кукурудза, крохмаль, біоетанол, фракція насіння, зерно, позакореневі підживлення, група стиглості

Анотація

Мета. Метою статті є вивчення впливу кліматичних умов та елементів технології на продуктивність, якість зерна та вихід біоетанолу в гібридів кукурудзи різних груп стиглості. В дослідженнях застосовувались польо- вий і лабораторний методи вивчення гібридного матері- алу кукурудзи. Визначення вмісту крохмалю проводили за допомогою поляриметра. Результати. Встановлено, що вміст і вихід крохмалю істотно залежали від групи стиглості гібридів. Так, вміст та вихід крохмалю в ран- ньостиглій групі склали 72,17% і 5,797 т/га, середньо- ранній – 73,05% і 6,576 т/га, середньостиглій – 74,39% і 7,666 т/га. Спостерігається зростання вмісту та виходу крохмалю (1,090–1,869 т/га) в групі гібридів кукуру- дзи із більш тривалим вегетаційним періодом порів- няно з ранньостиглою групою. Вміст крохмалю в зерні залежав не лише від групи стиглості гібридів, але й від строків їх сівби. За раннього строку сівби відзначався найменший вміст крохмалю, а за пізнього найбільший. Проведення сівби у ранні строки за рахунок високої врожайності сприяло максимальному виходу крохмалю (7,372 т/га) порівняно із середнім (6,714 т/га) та пізнім (5,953 т/га) строками сівби, тобто застосування піз- ніх строків сівби сприяло зростанню вмісту та виходу крохмалю на 1,57–1,97% та 1,181–1,567 т/га відносно раннього строку сівби. Вміст крохмалю може істотно змінюватися залежно від підвиду кукурудзи. Так, за раннього строку сівби вміст крохмалю становив у кре- менисто-зубовидного підвиду 71,56%, а в зубовидного – 73,13%, за середнього строку сівби – 72,44% та 74,21%, а за пізнього – 73,33% та 75,06% відповідно. Висновки. Найвищий вміст крохмалю та його вихід з одиниці площі забезпечило дворазове позакореневе підживлення всіх гібридів мікродобривом Еколист Моно Цинк. Найвищий вихід крохмалю (0,6–1,9 т/га) визначено за двора- зового позакореневого підживлення мікродобривами Еколист Моно Цинк та Росток кукурудза. Використання мілкої (4–5 см) глибини загортання зерна забезпечило вміст та вихід крохмалю 72,08–75,23% та 5,9–7,49 т/га, або в середньому 6,75 т/га, середньої (7–8 см) – 72,19–76,02% і 5,85–7,71 т/га, або в середньому 6,78 т/га, глибокої (10–11 см) – 72,04–75,58% і 5,68–7,62 т/га, або в середньому 6,66 т/га. Відповідно, найвищий вміст крохмалю у зерні в середньому за три роки склав за глибини загортання 7–8 см, а саме 74,31%, тоді як за глибини загортання 4–5 см він стано- вив 73,8%, а за глибини 10–11 см – 74,11%. Запізнення зі строками сівби гібридів кукурудзи приводить до змен- шення виходу біоетанолу на 0,640–0,847 тис. л/га порів- няно з раннім строком сівби. Зростання виходу біое- танолу за одноразового позакореневого підживлення становило 0,10–0,65 тис. л/га, а за дворазового поза- кореневого підживлення – 0,30–1,04 тис. л/га порівняно з контролем (підживлення водою). На орієнтовний вихід біоетанолу впливала фракція насіння. Зокрема, вихід біоетанолу за сівби насінням дрібної фракції коливався в межах 2,94–3,78 тис. л/га, або в середньому для фрак- ції 3,41 тис. л/га, за сівби насінням середньої фракції – 3,28–4,36 тис. л/га, або в середньому для фракції 3,81, а за сівби насінням великої фракції – 3,33–4,31 тис. л/га, або в середньому для фракції 3,84 тис. л/га. Глибина загортання насіння кукурудзи неоднозначно впливала на вихід біоетанолу із зерна. Так, використання неглибо- кого (4–5 см) загортання насіння сприяло виходу біоета- нолу в межах 3,23–4,11 тис. л/га, або в середньому для цієї глибини 3,697 тис. л/га, за використання середньої (7–8 см) глибини загортання – 3,21–4,23 тис. л/га, або в середньому – 3,713 тис. л/га, а за використання гли- бокого (10–11 см) загортання – 3,11–4,17 тис. л/га, або в середньому 3,648 тис. л/га, тобто збільшення глибини загортання насіння приводить до зменшення виходу біоетанолу з одиниці посіву.

Посилання

1. Соколік С.П. Перспективи використання кукурудзи на зерно в якості біопалива. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. 2016. Вип. 173. С. 168–176.
2. Паламарчук В.Д., Дідур І.М., Колісник О.М., Алексєєв О.О. Аспекти сучасної технології вирощування висококрохмальної кукурудзи в умовах Лісостепу правобережного. Вінниця : Друк, 2020. 536 с.
3. Мазур В.А., Паламарчук В.Д., Поліщук І.С., Паламарчук О.Д. Новітні агротехнології у рослинництві : підручник. Вінниця, 2017. 588 с.
4. Надь Я. Кукуруза. Вінниця : ФОП Д.Ю. Корзун, 2012. 580 с.
5. Аналітика українського ринку експорту кукурудзи. 2015. Інтернет-клуб «Мій бізнес». URL: http://tradehub.com.ua/ru/5546obzory/view/5383/analitika kukuruza.htm.
6. Полішкевич О.Р. Ефективність використання кукурудзи для виробництва альтернативних палив. Вісник аграрної науки Причорномор’я. 2011. Вип. 3 (60). С. 76–80.
7. Дудка Т.В. Доцільність отримання біоетанолу із зерна кукурудзи. Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. 2012. № 1. C. 44–47.
8. Facts on health and the environment. Biofuel yields for different feedstocks. URL: http://www.greenfacts.org/en/biofuels/figtableboxes/biofuel-yields-countries.htm.
9. Перспективи розвитку ринку біоетанолу в Україні. URL: http://saee.gov.ua/sites/default/files/Schulmeister_bioethanol_1.pdf.
10. Желєзна Т.А., Драгнєв С.В., Баштовий А.І., Роговський І.Л. Перспективи виробництва і споживання біопалив другого покоління в Україні. Machinery & Energetics. 2018. Vol. 9. № 2. Р. 61–66.
11. Каменщук Б.Д. Оцінка гібридів кукурудзи на придатність до виробництва біоетанолу. Агроном. 2013. № 3. C. 162–163.
12. Паламарчук В.Д., Поліщук І.С., Каленська С.М., Єрмакова Л.М. Біологія та екологія сільськогосподарських рослин : підручник. Київ, 2013. 636 с.
13. Рибалка О.I., Червоніс М.В., Моргун Б.В., Починок В.М., Поліщук С.С. Генетичні та селекційні критерії створення сортів зернових культур спирто-дистилятного напряму технологічного використання зерна. Физиология и биохимия культурных растений. 2013. Т. 45. № 1. С. 3–20.
14. В Україні зареєстровано гібрид кукурудзи для виробництва біоетанолу. URL: https://superagronom.com/news/4996-v-ukrayini-zareyestrovano-gibrid-kukurudzidlya-virobnitstva-bioetanolu.
15. Лебідь Є.М., Циков В.С., Пащенко Ю.М. та ін. Методика проведення польових дослідів з кукурудзою. Дніпропетровськ, 2008. 27 с.
16. Столяренко В.С., Остапенко Л.І., Пончик Л.І. Допосівна, післязбиральна підготовка та посівні властивості різноякісного насіння кукурудзи. Бюлетень інституту зернового господарства УААН. 2003. № 20. С. 59–60.
17. ГОСТ 46.045:2003 «Зерно. Методи визначення умовної крохмалистості» від 25 липня 2003 року № 250.
18. Wu X., Zhao R., Wang D., Bean S., Seib P.A., Tuinstra M.R., Campbell M., O’Brien A. Effects of amylose amylopectin ratio, corn protein and corn fiber contents on ethanol production. Cereal Chemistry. 2006. № 83, 5. P. 569–575.
19. Блюм Я.Б., Гелетуха Г.Г., Григорюк І.П., Дубровін В.О., Ємець А.І., Забарний Г.М., Калетнік Г.М., Мельничук М.Д., Мироненко В.Г., Рахметов Д.Б., Циганков С.П. Новітні технології біоенергоконверсії : монографія. Київ : Аграр Медіа Груп, 2010. 326 с.
20. AACC International 2000 (AACCI Method 76-13.01 Total Starch Assay Procedure (Megazyme Amyloglucosidase/alpha-Amylase Method).
21. Пащенко Ю.М., Кордін О.І. Вплив строків сівби на урожайність та показники якості зерна кукурудзи різних груп стиглості. Хранение и переработка зерна. 2010. № 6 (132). Июнь. C. 47–48.
22. Павлов А.Н. Накопление белка в зерне пшеницы и кукурузы. Москва : Наука, 1967. 340 с.
Опубліковано
2021-01-11
Розділ
СЕЛЕКЦІЯ, НАСІННИЦТВО