ВПЛИВ УДОСКОНАЛЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ НА ВРОЖАЙНІСТЬ НАДЗЕМНОЇ ВЕГЕТАТИВНОЇ МАСИ МІСКАНТУСУ ГІГАНТСЬКОГО
Анотація
На фоні неспинної тенденції до поступового виснаження непоновлюваних джерел енергії (нафта, газ, вугілля), постає нагальна сьогоденна потреба у впровадженні альтернативних джерел енергії. З-поміж яких, рослинний енергоресурс найбільш доступний та не потребує значних енергозатрат для виробництва біомаси. Енергетичні культури: міскантус гігантський, просо прутоподібне, клони верб вже вивчаються в різних умовах Україні. Але технологія їх вирощування потребує удосконалення, особливо міскантусу гігантського, що характеризується багаторічним циклом життя та має високий потенціал врожайності. Це потребує обґрунтованого агрономічного менеджменту за вирощування цієї енергетичної культури на маргінальних землях. Метою досліджень було вивчення шляхів збільшення врожайності біомаси міскантусу гігантського на різних варіантах мінерального, мікробіологічного та симбіотичного живлення рослин. Методи. Дослід закладено і проведено протягом 2018–2022 років в умовах центральної частини Лісостепу України. Варіанти досліду поєднували: варіант 1 (контроль) – без прополювання бур’янів, без удобрення; варіант 2 – прополювання бур’янів, без удобрення; варіант 3 – внесення мінеральних добрив у підживленні; варіант 4 – вирощування міскантусу гігантського з люпином; варіант 5 – позакоренева обробка мікоризним препаратом; варіант 6 – вирощування міскантусу гігантського з люпином та позакоренева обробка мікоризним препаратом (Мікофренд). Результати. За результати досліджень встановлено, що врожайність біомаси має тренд до щорічного збільшення – від 6,2–9,9 т/га за перший рік вегетації, до 12,1–22,3 т/га за третій рік. При цьому визначено, що у середньому за роки дослідження найбільша врожайність біомаси міскантусу формується за сумісного вирощування з люпином та застосування Мікофренду для підживлення енергонасаджень (20,7 т/га). Урожайність на варіантах лише біологічного азоту люпину становила 19,5 т/га, повного мінерального живлення рослин – дещо менша, але на високому рівні – 17,3 т/га, а при застосуванні мікоризних препаратів –на рівні 16,2 т/га. На основі кореляційно-регресійного аналізу встановлено, що вміст вологи у фітомасі має суттєвий вплив на врожайність за сухою біомасою міскантусу гігантського й характеризується сильним оберненим кореляційним зв’язком (r –0,95) за рівняння регресії: y = 40,34 – 0,88 × x. Висновки. Отже, для збільшення врожайності біомаси за вирощування культури на маргінальних землях рекомендовано вирощувати міскантус гігантський сумісно з бобовим компонентом у міжряддях (люпин багаторічний) й застосовувати мікоризний препарат Мікофренд (дозою 0,2 л/га з нормою витратою 25 л/га робочого розчину) для кореневого внесення навесні. Перспективи подальших досліджень передбачатимуть вивчення впливу різних схем підживлення рослинного фітоценозу на хімічний склад біомаси міскантусу гігантського.
Посилання
2. Mehmooda M., Ibrahimb M., Rashidc U., Nawazd M., Alib S., Hussaina A., Gulle M. Biomass production for bioenergy using marginal lands. Sustainable Production and Consumption. 2017. Vol. 9. Р. 3–21. doi. org/10.1016/j.spc.2016.08.003
3. Kurylo V. L., Roik M. V., Hanzhenko O. M. Bioenergy in Ukraine: status and prospects for development. Bioenerhetyka, 2013. Vol. 1. Р. 5–10.
4. Кулик М. І., Падалка В. В. Розвиток біоенергетики на основі рослинного енергетичного ресурсу (на прикладі Полтавської області). Управління стра- тегіями випереджаючого інноваційного розвитку : монографія / за ред. к.е.н., доцента Н. С. Ілляшенко. Суми : Триторія, 2020. С. 109–118.
5. Costanza J. K., Abt R. C., Mckerrow A. J., Collazo J. A. Bioenergy production and forest landscape change in the southeastern United States. GCB Bioenergy, 2017. Vol. 9. Р. 924–939. doi.org/10.1111/gcbb.12386
6. Kulyk M. I., Kurylo V. L., Kalіnichenko O. V., Galytska M. A. Plant energy resources: agroecological, economic and energy aspects: Monograph / Edited by authors. Poltava: Astraya, 2019. 119 p.
7. Курило В. Л., Рахметов Д. Б., Кулик М. І. Біологічні особливості та потенціал урожайності енергетичних культур родини тонконогових в умовах України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. Вип. 1 (88), 2018. С. 11–17. DOI 10.31210/ visnyk2018.01.01
8. Chramiec-Głabik A., Grabowska-Joachimiak A., Sliwinska E., Legutko J., Kula A. Cytogenetic analysis of Miscanthus × giganteus and its parent forms. Caryologia, 2012. Vol. 65, no. 3. Р. 234–242.
9. Kulyk M., Galytska M., Samoylik M., Zhornyk I. Phytoremediation aspects of energy crops use in Ukraine. Agrology, 2019. Vol. 1, no. 4. Р. 373–381. http://dspace. pdaa.edu. ua:8080/handle/123456789/4157
10. Samson R., Mani S., Boddey R., Sokhansanj S., Quesada D., Urquiaga S. The potential of C4 perennial grasses for developing a global BIOHEAT industry. Critical Reviews in Plant Sciences, 2005. Vol. 24. Р. 461–495. doi.org/ 10.1080/07352680500316508
11. Baptiste Giroux (2020). Bioenergy feedstock production on abandoned agricultural land in Europe: A spatially explicit life cycle analysis. Norwegian University of Science and Technology Faculty of Engineering. Department of Energy and Process Engineering. Р. 45.
12. Kulyk Maksym, Kalinichenko Oleksandr, Dekovetz Vitalii. (2020). Efficiency of energy crops cultivation for business development in Ukraine. Organization and management in the services’ sphere on selected examples / Editors: Tetyana Nestorenko, Tadeusz Pokusa. Monograph. Opole: The Academy of Management and Administration in Opole, 2020. Р. 36–45. ISBN 978-83-66567-02-3. http://pedagogika. wszia.opole.pl/ebook/3_2020.pdf
13. Macák M., Nozdrovický L., Hussein A. Effect of preheating and different moisture content of input materials on durability of pellets made from different phytomass content. Acta Technologica Agriculturae, 2015. Vol. 18. Р. 22–27.
14. Baxter X. C., Darvell L. I., Jones J. M., Barraclough T., Yates N. E., Shield I. Miscanthus combustion properties and variations with Miscanthus agronomy. Fue. 2014. Vol. 117, part A. Р. 851–869. doi.org/10.1016/j. fuel.2013.09.003
15. Романчук Л. Д., Зінченко В. О., Василюк Т. П. Особливості вирощування енергетичних культур в умовах Полісся України: з кн. Перспективи роз- витку альтернативної енергетики на Поліссі України / відп. ред. О. В. Скидан. К. : Центр учбової літератури, 2014. С. 81–111.
16. Кулик М. І., Сиплива Н. О., Рожко І. І. Урожайність та ефективність виробництва біомаси енергетичних культур залежно від елементів технології вирощування. Таврійський науковий вісник. Вип. 104, 2019. С. 148–159. URI: http://dspace.pdaa.edu.ua:8080/ handle/123456789/8607
17. Димитров С. Г., Саблук В. Т. Зростання накопичення сухої біомаси злакових біоенергетичних культур за мікоризації їх кореневої системи. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія», 2021. Випуск 4 (46), С. 3–8.
18. Гументик М. Я. Особливості технології змішаного вирощування біоенергетичних злакових культур для виробництва біопалива. Біоенергетика. 2019. № 1. С. 16–18.
19. Шувар А. М., Рудавська Н. М., Беген Л. Л. Особливості формування елементів структури сумішок зернових і зернобобових культур. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2021. Вип. 69 (2). С. 108–122. DOI: 10.32636/01308521.2021-(69)-2-7
20. Голодна А. В., Олійник К. М. Формування продуктивності люпину вузьколистого і пшениці ярої за сумісного вирощування. Корми і кормовиробництво. 2016. Вип. 82. С. 142–148.
21. Дековец Виталий, Кулик Максим, Сипливая Наталия. Особенности формирования урожайности биомассы мискантуса гигантского при совместном выращивании с бобовыми культурами. Stinta Agricola. Vol. 2 (2021). С. 71–78. DOI: https://doi.org/10.5281/ zenodo.5834616
22. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта. 1985. Москва: Колос. 416 с.
23. Рахметов Д. Б., Каленська С. М., Федорчук М. І., та ін. Методичні рекомендації з оптимізації технології вирощування міскантусу в різних грунтово-кліматичних зонах України. Видавничий центр «Колос»: ДВНЗ «Херсонський державний аграрний університет», 2017. 22 с.
24. Kulyk М. І., Rakhmetov D. B,. Kurylo V. L. Methodology of conducting field and laboratory researches with switchgrass (Panicum virgatum L.). Poltava, 2017. 24 p. URI: http://dspace.pdaa.edu.ua:8080/handle/ 123456789/7586
