ВПЛИВ СПОСОБУ ВИРОЩУВАННЯ Й КІЛЬКІСНИХ ПОКАЗНИКІВ РОСЛИН НА ВРОЖАЙНІСТЬ БІОМАСИ МІСКАНТУСУ ГІГАНТСЬКОГО
Анотація
Отримання біомаси як альтернативного джерела енергії для забезпечення енергопотреб територіальних громад на сьогодні є актуальним питанням. Адже рослини біомаси – найбільш доступний та щорічно поновлюваний енергоресурс. Мета роботи полягала у вивченні впливу способу вирощування з бобовими культурами на врожайність біомаси міскантусу гігантського (Miscanthus Anderss), рослинну сировину якого цілком можливо застосувати як сировину для виробництва біопалива. В умовах центральної частини Лісостепу України було проведено польові дослідження протягом 2021-2022 рр. Застосовували методику дослідної справи в агрономії та наукові рекомендації до вирощування енергетичних культур. Схема досліду поєднувала рендомізоване розміщення варіантів (способи вирощування міскантусу гігантського): варіант 1 – одновидові насадження міскантусу (контроль), варіант 2 – вирощування міскантусу сумісно з люпином багаторічним (Lupinus perennis L.), 3 варіант – вирощування міскантусу сумісно з люцерною серповидною (Medicago falcata L.), 4 варіант – вирощування міскантусу сумісно з конюшиною червоною (Trifolium pratense L.). Кількісні показники рослин визначали відповідно до затвердженої методики, а врожай біомаси – ваговим методом. Зв’язки між показниками встановлювали на основі кореляційно-регресійного аналізу; для оцінки суттєвих відмінностей між варіантами застосовували методи дисперсійного аналізу. Визначено, що кількісні показники рослин міскантусу гігантського, залежно від способів вирощування культури мали значне варіювання. Встановлено, що найбільшу врожайність сухої біомаси за роки дослідження (17,3 т/га) отримали на варіантах сумісного вирощування з люпином, істотно менше – при вирощуванні культури з люцерною та конюшиною. Визначено істотний вплив кількісних показників за коефіцієнтом кореляції (r ˃ 0,7) на врожайність біомаси міскантусу. У бінарних насадженнях врожайність біомаси міскантусу гігантського формується за рахунок висоти й густоти стеблостою (r ˃ 0,7), менший вплив має середня довжина листка та їхня кількість на стеблі (r ˃ 0,31–0,69). Отриману біомасу міскантусу гігантського доцільно використовувати для виробництва твердих видів біопалива.
Посилання
2. Doronin, V. A., Dryha, V. V., Kravchenko, Yu. V., & Doronin V. V. Osoblyvosti rostu ta rozvytku miskantusu zalezhno vid yakosti sadyvnoho materialu. [Peculiarities of miscanthus growth and development depending on the quality of planting material] Visnyk Umanskoho natsionalnoho universytetu sadivnytstva. 2017, 2. 19–24. Access mode: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vumnuc_2017_2 (in Ukrainian).
3. Gumentyk M., & Kharytonov M. (2018) Development and assessment of technologies of Miscanthus and Switchgrass growing in forest-steppe zone of Ukraine. 64 (2),137–146 doi: 10.17707/AgricultForest.6 4.2.10
4. Humentyk, M. Ya., Kvak, V. M., Zamoiskyi, O. I., & Morozova, Ye. V. Vplyv elementiv mekhanizovanoi tekhnolohii vyroshchuvannia na produktyvnist biomasy miskantusu. [Effect of mechanized cultivation technology elements on miscanthus biomass productivity]. Visnyk Dnipropetrovskoho derzhavnoho ahrarno-ekonomichnoho universytetu. 2015 (4), 50–54 (in Ukrainian).
5. Humentyk, M. Ia., Radeiko, B. M., Fuchylo, Ya. D., Hanzhenko, O. M., Kvak, V. M., Kharytonov M. M., & Katalevskyi, V. M. (2018) Vyroshchuvannia bioenerhetychnykh kultur: monohrafiia.[Cultivation of bioenergy crops: monograph] Za redaktsiieiu k.s-.h. nauk, M.Ia. Humentyk. TOV «TsP «Komprynt», K.: 180 (in Ukrainian).
6. Kharitonov, M, Pidlisnyuk, V, Stefanovska, T, Babenko, M, Martynva, N, & Rula, I. (2019). The estimation of Miscanthusxgiganteus adaptive potential for cultivation on the mining and post-mining lands in Ukraine. Environ Sci Pollut Res 26:2974–2986. doi: 10.1007/s11356-018-3741-0
7. Khivrych, O. B., Kurylo, V. L., & Kvak, V. M. (2011) Enerhetychni roslyny, yak syrovyna dlia biopalyva. [Energy plants as raw materials for biofuel]. Propozytsiia. (6), 6–8 (in Ukrainian).
8. Kulyk, M. I., & Padalka, V. V. (2020) Rozvytok bioenerhetyky na osnovi roslynnoho enerhetychnoho resursu (na prykladi Poltavskoi oblasti). [Development of bioenergetics based on plant energy resources (on the example of Poltava region)]. Upravlinnia stratehiiamy vyperedzhaiuchoho innovatsiinoho rozvytku : monohrafiia / za red. k.e.n., dotsenta N. S. Illiashenko. Sumy : Trytoriia, 2020, 109–118 (in Ukrainian).
9. Kulyk, M., Kalinichenko, O., & Dekovets, V. (2020) Efektyvnist vyroshchuvannia enerhetychnykh kultur dlia rozvytku biznesu v Ukraini. [Effectiveness of growing energy crops for business development in Ukraine]. Orhanizatsiia ta menedzhment u sferi posluh na obranykh prykladakh. Monohrafiia. Opole: Akademiia upravlinnia ta administratsii v Opole. 36–45 URL: http://pedagogika.wszia.opole.pl/ebook/3_2020.pdf (in Ukrainian).
10. Kulyk, М. І., Rakhmetov, D. B, & Kurylo, V. L. (2017). [Methodology of conducting field and laboratory researches with switchgrass (Panicum virgatum L.)]. Poltava., 24. Access mode: http://dspace.pdaa.edu.ua:8080/handle/123456789/7586
11. Kurylo, V .L., Hanzhenko, O. M., Humentyk, M. Ia., Kvak, V. M., Zamoiskyi, O. I., & Zykov, P. Iu. (2012) Metodychni rekomendatsii z provedennia peredsadylnoho obrobitku gruntu i sadinnia ryzomiv miskantusu. [Methodological recommendations for the pre-planting discussion of the justification and planting of the rhizomes of the mission]. Kyiv, 22 (in Ukrainian).
12. Kurylo, V. L., Humentyk, M. Ya., & Kvak, V. M. (2010). Miskantus – perspektyvna enerhetychna kultura dlia vyrobnytstva biopalyva. [Miscanthus is a promising energy crop for biofuel production. Ahrobiolohiia]. 4 (80), 62–66 (in Ukrainian).
13. Kurylo, V. L., Hanzhenko, O. M., Humentyk, M. Ya., Kvak, V. M., Zykov, P. Yu., Fuchylo, Ya. D., Khivrych, O. B., Honcharuk, H. S., Smirnykh, V. M., Horobets, A. M., Dubovyi, Yu. P., & Zamoiskyi, O. I. (2016). Metodychni rekomendatsii z tekhnolohii vyroshchuvannia i pererobliannia miskantusu hihantskoho. [Methodical recommendations on the technology of growing and processing giant miscanthus] Komprynt, Kyiv, 40 (in Ukrainian).
14. Kurylo, V. L., Rakhmetov, D. B., & Kulyk, M. I. (2018). Biolohichni osoblyvosti ta potentsial urozhainosti enerhetychnykh kultur rodyny tonkonohovykh v umovakh Ukrainy. [Biological features and yield potential of energy crops of the family of the thin leg in the conditions of Ukraine] Visnyk Poltavskoi derzhavnoi ahrarnoi akademii, 1 (88), 2018, 11–17 (in Ukrainian).
15. Kvak, V. M. (2013) Vplyv masy ryzomiv miskantusu ta hustoty yikh sadinnia na enerhetychnu produktyvnist biomasy. [The influence of the mass of miscanthus rhizomes and their planting density on the energy productivity of biomass] Zb. nauk. prats Instytutu bioenerhetychnykh kultur i tsukrovykh buriakiv NAAN. Kyiv, 17, 146–151 (in Ukrainian).
16. Napriamy rozvytku alternatyvnykh dzherel enerhii: aktsent na tverdomu biopalyvi ta hnuchkykh tekhnolohiiakh yoho vyhotovlennia (2017). [Development directions of alternative energy sources: emphasis on solid biofuel and flexible technologies for its production]: monohrafiia / O. S. Polianskyi, O. V. Diakonov, O. S. Skrypnyk ta in. [za zah. red. V. I. Diakonova]; Kharkiv. nats. un-t misk. hosp-va im. O. M. Beketova. Kharkiv : KhNUMH im. O. M. Beketova, 7 (in Ukrainian).
17. Penkova, S. V., & Prysiazhniuk, O. I. (2023). Produktyvnist nasadzhen miskantusu hihantskoho zalezhno vid zastosovanykh elementiv tekhnolohii vyroshchuvannia v umovakh Lisostepu Ukrainy [Productivity of giant miscanthus plantations depending on the applied elements of growing technology in the conditions of the forest-steppe of Ukraine.] Novitni ahrotekhnolohii. 11, 1. doi: 10.47414/na.11.1.2023.282126 (in Ukrainian).
18. Pryshliak, N. V. (2021). Potentsiini mozhlyvosti vyroshchuvannia bioenerhetychnoi syrovyny na vyrobnytstvo tverdoho biopalyva. [Potential opportunities for growing bioenergy raw materials for the production of solid biofuel]. Ahrosvit. 2021, 33–45. doi: 10.32702/2306&6792.2021.1-2.33 (in Ukrainian)
19. Rakhmetov, D. B., Kalenska, S. M., Fedorchuk, M. I., Rakhmetov, S.D., Kokovikhin, S.V., Fedorchuk, Ye.M., Fedorchuk, V.H., & Polyvoda, O.M. (2017). Metodychni rekomendatsii z optymizatsii tekhnolohii vyroshchuvannia miskantusu v riznykh hruntovo-klimatychnykh zonakh Ukrainy. [Methodical recommendations for optimizing miscanthus cultivation technology in different soil and climatic zones of Ukraine]. Vydavnychyi tsentr «Kolos»: DVNZ «Khersonskyi derzhavnyi ahrarnyi universytet». 22 (in Ukrainian).
20. Rakhmetov, D. B., Shcherbakova, T. O., & Rakhmetova, S. D. (2015) Miskantus v Ukraini: introduktsiia, biolohiia, bioenerhetyka [Miscanthus in Ukraine: introduction, biology, bioenergy] Fitosotsiotsentr. Kyiv. 158. (in Ukrainian).
21. Roik, M. V, Kovalchuk, N. S., Zinchenko, O. A., Prysiazhniuk, O. I., Zhemoyda, V.L, Humentyk, M. Ya., Morhun, O. V., Honcharuk, H. S., & Maliarenko, O.A. (2021). Peculiarities of creation of Miscanthus sinensis and miscanthus sacchariflorus tetraploid lines. Plant Archives Journal. doi: 10.51470 /PLANTARCHIVES
22. Roik, M. V., Sinchenko, V. M., Hanzhenko, O. M., Kvak, V. M., Humentyk, M. Ia., Fuchylo, Ya. D., Bondar, S. V., Fursa, A. V., & Katalevskyi, V. M (2019) Miskantus v Ukraini: kolektyvna monohrafiia [Miscanthus in Ukraine: collective monograph]. TOV TsP «Komprynt». K. 256 (in Ukrainian).
23. Roik, M. V., Hontarenko, S. M., & Lashuk, S. O. (2014). Suchasnyi stan rozvytku selektsii ta reiestratsii predstavnykiv rodu Miscanthus v Ukraini ta sviti [The current state of breeding and registration of representatives of the genus Miscanthus in Ukraine and the world] Naukovi pratsi instytutu bioenerhetychnykh kultur i tsukrovykh buriakiv, 21, 249–254 (in Ukrainian).
24. Romanchuk, L. D., Zinchenko, V. O., & Vasyliuk, T. P. (2014). Osoblyvosti yroshchuvannia enerhetychnykh kultur v umovakh Polissia Ukrainy: [Peculiarities of growing energy crops in the conditions of Polissia of Ukraine]: z kn. Perspektyvy rozvytku alternatyvnoi enerhetyky na Polissi Ukrainy / vidp. red. O. V. Skydan. K. : Tsentr uchbovoi literatury, 81–111 (in Ukrainian).
25. Rozhkov, A. O., Kalenska, S. M., Puzik, L. M., Muzafarov N. M., & Bukhalo V. Ia. (2016). Doslidna sprava v ahronomii. Statystychna obrobka rezultativ ahronomichnykh doslidzhen, Кharkiv, Ukraine: Maidan. [ Research case in agronomy: teaching. manual: in 2 books – Book 2. Statistical processing of research results; under the editorship A. O. Rozhkova] Maidan, Kharkiv, 2016,. 298 (in Ukrainian).).
26. Rozhkov, A. O., Puzik, V. K., Kalenska, S. M., Puzik, L. M., Popov, S. I., Muzafarov, N. M., Bukhalo, V. Ya., & Kryshtop, Ye. A. (2016). Doslidna sprava v ahronomii: navch. posib.: u 2 kn. Kn. 1. Teoretychni aspekty doslidnoi spravy ; za red. A. O. Rozhkova. [Research case in agronomy: teaching. manual: in 2 books Book 1. Theoretical aspects of the research case; under the editorship A. O. Rozhkova] Maidan, Kharkiv, 2016, 316 (in Ukrainian)