Біоенергетична оцінка внесення осаду стічних вод під сильфію пронизанолисту (Silphium perfoliatum L.) на дерново-підзолистих ґрунтах Передкарпаття

Автор(и)

  • Василь Іванович Лопушняк Національний університет біоресурсів і природокористування України http://orcid.org/0000-0001-9596-8169
  • Галина Михайлівна Грицуляк Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу http://orcid.org/0000-0003-2463-4772
  • Галина Михайлівна Джус Івано-Франківський коледж Львівського національного аграрного університету http://orcid.org/0000-0002-4211-3148

DOI:

https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2021.227249

Анотація

У багатьох країнах світу приділяють значну увагу пошуку та використанню альтернативних джерел енергії, які б могли замінити викопні вуглеводні: нафту та газ. Вирощена біомаса зелених рослин розглядається як альтернативне джерело енергії для виробництва біопалива. Однією з енергетичних культур, яка здатна формувати високі врожаї біомаси та може використовуватися в якості джерела біосировини, є сильфія пронизанолиста. Дослідженнями визначено біоенергетичну ефективність вирощування сильфії пронизанолистої за внесення різних норм осаду стічних вод на дерново-підзолистих ґрунтах Передкарпаття. Проведено порівняльний аналіз морфометричних показників рослин сильфії пронизанолистої, а саме зміни висоти та діаметра пагонів, довжини та ширини листків, визначено її продуктивність та вихід енергії з біомасою сильфії пронизанолистої, а також проведено статистичний аналіз експериментальних показників. Встановлено, що внесення під сильфію пронизанолисту добрив на основі осаду стічних вод та соломи у нормі 30–40 т/га та мінеральних добрив N10-50P14-52K58-74 забезпечує підвищення продуктивності культури на рівні 20,5–22,4 т/га, найвищий вихід валової енергії 356–385 ГДж/га з біомасою та найвищі показники енергетичної ефективності. Коефіцієнт енергетичної ефективності при цьому становить 1,2–1,3, а його кореляційна залежність від виходу сухої біомаси та запасів енергії в гумусі є тісною. На основі польових досліджень складено математичне рівняння прогнозу біоенергетичної ефективності залежно від норм внесення осаду стічних вод, визначено коефіцієнти енергетичної ефективності на основі виходу сухої біомаси та запасів енергії в гумусі дерново-підзолистого ґрунту.

Біографії авторів

Василь Іванович Лопушняк, Національний університет біоресурсів і природокористування України

доктор сільськогосподарських наук, професор

Галина Михайлівна Грицуляк, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Посилання

Medvedovs’kyy, O.K. & Ivanenko, P.I. (1988). Enerhetychnyy analiz intensyvnykh tekhnolohiy v sil’s’kohospodars’komu vyrobnytstvi [Energy analysis of intensive technologies in agricultural production] [in Ukrainian].

Arkhipenko, F.N. & Larina, V.I. (2011). Sil’fiy pronzennolistnyy (Silphium perfoliatum L.) v Lesostepi Ukrainy [Silphium perforated (Silphium perfoliatum L.) in the forest-steppe of Ukraine]. Introduktsiya roslin [in Ukrainian].

Heletukha, H.H. & Zhelyezna, T.A. (2014). Bioenerhetyka v Ukrayini: stan rozvytku, bar’yery ta shlyakhy yikh podolannya. [Bioenergy in Ukraine: state of development, barriers and ways to overcome them] Bioenerhetyka [in Ukrainian].

Hrytsulyak, H.M. & Lopushnyak, V.I. (2016). Ekolohichni aspekty vykorystannya osadu stichnykh vod komunal’noho hospodarstva u fitoenerhetytsi. [Ecological aspects of utilization of municipal sewage sludge in phytoenergy]. Ahrokhimiya i gruntoznavstvo. Kharkiv [in Ukrainian].

Shevchuk, R.V. et al. (2015). Enerhetychna i ekonomichna efektyvnist’ vyroshchuvannya syl’fiyi pronyzanolystoyi na tverde biopalyvo [Energy and economic efficiency of growing Silphium perfoliatum L. on solid biofuels]. Bioenerhetyka [in Ukrainian].

Stepanov, A.F. & Chupyna, M. P. (2017). Syl’fyya pronzennolystnaya: byolohyya, ahrotekhnyka, yspol’zovanye [Silphium perfoliatum L: biology, agricultural techniques, use.Omsk]: Yz-vo Omskoho hos. arhar. un-ta [in Russian].

Schorpp, Q., Müller, A.L., Schrader, S. & Dauber J. (2016). Agro-ecological potential of the cup plant (Silphium perfoliatum L.) from a biodiversity perspective. J. für Kulturpflanzen [in English].

Gerstberger, P., Asen, P., Gerstberger, F. & Hartmann, C. (2016). Economy ecology of cup plant (Silphium perfoliatum L.) compared with silage maize. J. für Kulturpflanzen [in English].

Klimont, K. (2007). Ocena przydatnosci wybranych gatunkow roslin uzytkowych do rekultywacji terenow zdewastowanych przez przemyst i gospodarke komunalna. Problemy Inzynierii Rolniczej [in English].

Titei, V. (2017). The evaluation of biomass of the Sida hermaphrodita and Silphium perfoliatum for renewable energy in Moldova. Scientific Papers. Series A. Agronomy. LX. [in English].

Haag, N.G. et al. (2015). Methane formation potential of cup plant (Silphium perfoliatum). Biomass and Bioenergy [in English].

Gansberger, M., Montgomery, L.F.R., Liebhard, P. & Gansberger, M. (2015). Botanical characteristics, crop management and potential Silphium perfoliatum L. as a renewable resource for biogas production: a review. Industrial Crops and Products [in English].

Algirdas, J., Simonaviciute, R., Saudinis, G. & Liaudanskiene I. (2014). The assessment of common mugwort (Artemisia vulgaris L.) and cup plant (Silphium perfoliatum L.) productivity and technological preparation for solid biofuel. Zemdirbyste [in English].

Kowalski, R. (2003). Selected secondary metabolites in leaves, inflorescences and rhizomes of Silphium perfoliatum L. — alternative herbal plant. Folia Horticulturae [in English].

Titei, V. (2013). The Perspective of Cultivation and Utilization of the Species Silphium perfoliatum L. and Helianthus tuberosus L. in Moldova. Bulletin UASMV. 70(1) Serie: Agriculture [in English].

Gansberger, M., Montgomery, L.F.R. & Liebhard P. (2015). Botanical characteristics, crop management and potential of Silphium perfoliatum L. as a renewable resource for biogas production: a review. Industrial Crops and Products [in English].

Chupyna, M.P., Stepanov, A.F. & Khrystych, V.V. (2017). Vlyyanye syl’fyy pronzennolystnoy kak predshestvennyka na urozhaynost’ zernovykh kul’tur [Influence of Silphium perfoliatum L. as a precursor on grain yields]. Vestnyk Krasnoyarskoho hos. ahrar. un-ta [in Ukrainian].

Zynkovskaia, T.S., Kovalev, N.H. & Zynkovskyi, V.N. (2017). Vodopotreblenye y malyoratyvnye funktsyy syl’fyy (Silphium perfoliatum L.) na osushaemoy dernovo-podzolystoy pochve [Water consumption and reclamation functions of sylphium (Silphium perfoliatum L.) on drained sod-podzolic soil]. Ahrofyzyka [in Ukrainian].

Lopushkak, V.I. (2012). Enerhoyemnist’ humusu temno-siroho opidzolenoho gruntu pid vplyvom riznykh system udobrennya v zakhidnomu Lisostepu Ukrayiny. [Energy intensity of humus dark gray of opalized soil under the influence of various systems of fertilizer in the western forest-steppe of Ukraine]. Bulletin of Sumy National Agrarian University. Series: Agronomy and Biology [in Ukrainian].

Orlov, O. (2002). Enerhoyemnist’ humusu yak kryteriy humusovoho stanu gruntiv [Energy intensity of humus as a criterion of humus state of soils]. Visnyk Lviv. NATION. U-T: Biological Series [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-06

Номер

Розділ

АГРОНОМІЯ