Biomasa z poplonu ozimego i plonów wtórych

Rządowy program dotyczący produkcji biogazu na terenach wiejskich zakłada, że do 2020 roku w każdej gminie powstanie średnio co najmniej jedna biogazownia rolnicza. Będą one wykorzystywały przede wszystkim różnego rodzaju substraty odpadowe pochodzące z rolnictwa i przemysłu rolno-spożywczego, uzupełniane biomasą rolniczą. Z tego powodu biomasa powinna charakteryzować się wysokimi plonami, dobrą wydajnością energetyczną i biogazu z jednostki powierzchni pola oraz niskimi kosztami produkcji.

Aby to osiągnąć, ważny jest dobór właściwych gatunków roślin, ich odmian oraz sposób ich uprawy. To ma szczególne znaczenie na glebach gorszej przydatności rolniczej, przy niskim poziomie wody gruntowej oraz w rejonach o małej ilości opadów atmosferycznych (poniżej 550 mm rocznie). W takich warunkach sprawdzonym w praktyce rolniczej rozwiązaniem jest produkcja biomasy z uprawy poplonów ozimych i roślin w plonie wtórym.

Poplon ozimy to żyto wysiewane po zbiorze plonu głównego w terminie do 10 września i zbierane w fazie mleczno-woskowej dojrzałości ziarna (w połowie czerwca).

W poplonach stosuje się odmiany żyta ozimego wyróżniające się wysokimi plonami biomasy, dobrą odpornością na choroby zbożowe i susze. Bezpośrednio po zbiorze biomasy z żyta zaleca się uprawę roli i wysiew średnio wczesnej odmiany kukurydzy lub sorgo z przeznaczeniem na kiszonkę.

Uprawę roli pod poplon ozimy rozpoczyna się orką na średnią głębokość, bezpośrednio po zbiorze plonu głównego, następnie wykonuje się stosowne uprawki i nawożenie mineralne. Poziom nawożenia zależy od zasobności gleb w składniki pokarmowe – zaleca się w kg/ha: 30 N, 40 P2O5 i 60 K2O.

Po zbiorze biomasy z poplonu ozimego dokonuje się uprawy roli pod zasiew kukurydzy lub sorgo, i nawożenie mineralne w kg/ha: 120 N, 60 P2 O5, 100 K2O i 20 Mg O. Jeżeli pole jest zachwaszczone trzeba zastosować przed siewem ziarna 1,2 kg/ha Afalonu dla zniszczenia pojawiających się chwastów.

W tak przygotowaną rolę wysiewa się 80 kg ziarna kukurydzy średnio wczesnej odmiany lub 10 kg/ha ziarna sorgo. Zbioru biomasy dokonuje się w fazie mleczno-woskowej dojrzałości kolb kukurydzy, a zbioru sorgo po wykształceniu kwiatostanów. Biomasa zbierana kombajnem i pocięta na sieczkę składowana jest w silosach w formie kiszonki.

Wysokość plonów biomasy z żyta poplonowego oraz kukurydzy i sorgo określono na podstawie wyników doświadczeń polowych wykonanych w latach 2007-2012 w Zakładzie Doświadczalnym IWNiRZ Stary Sielec pow. Rawicz.

Doświadczenia zakładano na glebach bielicowych zalegających na glinie w stanowisku po zbożach ozimych. Do badań wykorzystywano żyto odmiany Sellino, kukurydzę odmiany Opoka i sorgo Sucrosorgo 506. Podczas zbioru roślin pobierano próby biomasy w celu oznaczenia w nich zawartości suchej masy oraz wartość energetyczną porównywanych roślin.

Uzyskane wyniki z doświadczeń wyrażane w plonach suchej masy (rys. 1) i plonach zielonej masy oraz wydajności biogazu z jednostki powierzchni pola są bardzo wysokie (tabela 1). Średni plon suchej masy żyta (14 t/ha) stanowi ok. 30 % plonu łącznego z kukurydzą (40 t/ha) oraz z sorgo (37 t/ha). Plony kukurydzy uprawianej w plonie wtórym wynoszą 26 t/ha i są ok. 20 % wyższe od plonów kukurydzy sianej w plonie głównym (rys.1).

Natomiast plony sorgo uprawianego w plonie wtórym są ok. 20 % niższe od plonów sorgo sianego w plonie głównym. Z tego wynika, że kukurydza jest bardziej przydatna do uprawy w plonie wtórym od sorgo.

Poplony ozime dostarczają warstwie ornej gleby duże ilości resztek pożniwnych, które zwiększają jej zasobność w składniki pokarmowe i polepszają bilans związków organicznych. Jednocześnie wpływają na realizację programu zwiększania powierzchni terenów zielonych na obszarach wiejskich w ramach Wspólnej Polityki Rolnej Unii Europejskiej.

Trzeba jednak podkreślić, że łączne plony żyta i kukurydzy oraz żyta i sorgo uprawianych w plonie wtórym są wyższe od plonów kukurydzy, sorgo i buraków cukrowych uprawianych w plonie głównym (rys. 1). Buraki cukrowe stanowią dobre odniesienie do oceny efektywności produkcji biomasy na potrzeby energii odnawialnej z 1 ha, ponieważ bardzo dobrze wykorzystują energię słoneczną, CO2, wodę i składniki pokarmowe do tworzenia substancji organicznej. Dlatego wyższe ok. 30 % plony łączne żyta poplonowego i kukurydzy w plonie wtórym od plonów suchej masy buraków cukrowych (korzenie + liście), należy uznać ten sposób produkcji biomasy za bardzo efektywny.

Ocenę plonów biomasy żyta poplonowego oraz kukurydzy i sorgo w plonie wtórym na podstawie wydajności biogazu z ha, metodą prof. W. Podkówki przedstawiono w tabeli 1. Zamieszczone tam liczby wskazują na dużą wydajność biogazu z biomasy żyta poplonowego i kukurydzy a mniejszą z biomasy sorgo. Zatem uprawa kukurydzy w plonie wtórym jest bardziej przydatna do produkcji biogazu od uprawy sorgo. Biomasa sorgo może być lepiej wykorzystana w elektrowniach zawodowych do współspalania z węglem lub przeznaczona do produkcji pelletów albo brykietów na opał dla odbiorców indywidualnych.

Uprawa poplonów ozimych do produkcji biomasy ma nie tylko ekonomiczne, ale również rolnicze uzasadnienie. Stwarza bowiem możliwość zagospodarowania w zmianowaniu roślin nieobsianych pól leżących od żniw do wiosny i wykorzystania nagromadzonej w glebie wody podczas jesieni i zimy. Poza tym poplony ozime wzbogacają warstwę orną gleby w dużą ilość resztek pożniwnych, które zwiększają jej zasobność w składniki pokarmowe i polepszają bilans związków organicznych. Jednocześnie wpływają na realizację programu zwiększania powierzchni terenów zielonych na obszarach wiejskich w ramach Wspólnej Polityki Rolnej Unii Europejskiej.

 

This post is also available in: pl

prof. Dr hab. Henryk Burczyk
Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich