Új, többhasznú lágyszárú energianövények

Jelen publikációnkban két új, a gyakorlat számára perspektivikus, nagy biomassza hozamot adó lágyszárú növényfajokat, fajtákat ismertetünk, melyek alkalmasak arra, hogy mind tömegtakarmány ellátás biztonságát, mind a meglévő, vagy megépítendő biogáz üzemek alapanyag ellátását biztonságosan megoldják.

Itt csak azokkal a fajokkal foglalkozunk, melyekről saját kísérleti –és gyakorlati tapasztalatokkal rendelkezünk.

Nem foglalkozunk, és nem is vitatkozunk, kizárólag a fás szárú növényeket megújuló energiaforrásként deklaráló, csak azok telepítésének állami támogatását szorgalmazókkal.

Magunk részéről nagyon fontos kritériumnak tartjuk, hogy ezek a nagy zöldtömeget (szárazanyag hozamot) produkáló évelő növények-ültetvények alkalmasak legyenek a többcélú felhasználhatóságra (tömegtakarmány, biogáz alapanyag, brikett készítés alapanyaga).

Ez növeli a gazdálkodók biztonságát, igazodva a termesztési körülményekhez, a felhasználási igényekhez, lehetőséget adnak a választásra, hogy adott esetben takarmányként, vagy energia alapanyagként kerüljenek-e felhasználásra.

Nem kevésbé fontos kritérium számunkra, hogy a fenntartható gazdálkodás, a talajtermékenység, a biológiai sokféleség megőrzése, a hasznos élőszervezetek élőhelyének védelme.

A többcélú felhasználhatóságuk jelentőségét különösen az aszályos évjáratokban, azt gondolom, nem kell részletesen indokolni.

E növényfajok közös jellemzője a nagy biomassza termőképesség mellett, hogy hosszú élettartalmú 12-16 éves ültetvényként kerülnek telepítésre, termesztéstechnológiájukban használhatjuk azokat a gépeket, melyek a hagyományos növénytermesztésben rendelkezésre állnak.

Az ÓVÁRI gigant^® szilfium (Silphium perfoliatum L.) a szilfium fajba, a fészkesek (Asteraceae) családjába tartozó évelő lágyszárú növényről e lap hasábjain is korábban már több információt leírtunk.

Nagy termőképességű, hosszú élettartamú, betegségek és kártevők ellen rezisztens szilfium fajtánk, amely széleskörűen felhasználható takarmányozásra zölden és tartósított formában, energia növényként nagy tömegű biomassza (biogáz) előállításra.

Méhlegelők kialakítására, valamint alkalmas a fenntartható gazdálkodást célzó területek (természetvédelem, ökológiai gazdálkodás, stb.) hasznos élő szervezeteinek védelmére, a biológiai sokféleség fenntartására, növelésére.

A növény élettartamát sok tényező befolyásolja. Ezek közül elsősorban az ültetvény tápanyagellátásának, használatának intenzitása van döntő befolyással.

Tapasztalataink, és e növény kutatásával foglalkozó külföldi kutatók többségének véleménye szerint a szilfium ültetvény gazdaságos hasznosítása 12-15 év.

Maximális terméshozamot (80-140 t/ha zöldhozam) a 3. és 4. évtől érhetünk el.

Termesztés technológia

Telepítése – az általunk kidolgozott termesztéstechnológia szerint – történhet palántázással 60 x 50 cm sor és tőtávolságra tavasszal, vagy a gazdaságosság szempontjából a termesztő számára ideálisabbnak tekinthető időszakban, a május végén, június elején lekerülő növények után.

A telepítése történhet, az általunk több éves munkával kidolgozott hatékonyabb és kevésbé költséges eljárással is, ezeket az információkat az integrációban résztvevő termesztők és felhasználók részére átadjuk.

Mindkét telepítési módnál lényeges, hogy a terület, évelő gyomoktól mentes legyen, lehetőség szerint 40-60 t/ha szerves, vagy hígtrágya kerüljön kijuttatásra.

Gyomok elleni védekezés kizárólag mechanikai úton sorközműveléssel történik az első 2 évben, azt követő években az állomány teljesen záródik, a gyomokat a növény teljesen elnyomja.

Betakarítását a hasznosítás iránya határozza meg.

Legnagyobb zöldtömeget a teljes virágzás fenológiai fázisában adja (80-140 t/ha zöld hozam).

Ebben a fázisban betakarítva egy teljes növedéket ad. 150-180 cm növénymagasságnál betakarítva még egy növedékre számíthatunk a késő őszi időszakban, a növény az első fagyokat kiválóan tűri.

Biotechnológiai Tanszékének vezetője vizsgálta batch fermentációs méréssel. Külön került meghatározásra a levél, a szár és a teljes növény biogáz hozama.

Megállapítást nyert, hogy a szilfium biogáz hozama kb. 10%-kal magasabb, mint a cukorcirok hozama.

Ez azt jelenti, hogy üzemi körülmények között 1 tonna szerves szárazanyagra számolva 680-750 Nm³ biogáz hozam valószínűsíthető.

Eredményeinket francia- és német kutatók is megerősítik, akik a különböző biogáz termelésre alkalmas növények metántermelését valamint azok önköltségét vizsgálták nagyüzemi körülmények között.

Meg kell jegyeznünk, hogy a szilfium esetében az önköltséget nem közölték, itt a különböző telepítési módok az önköltséget nagymértékben befolyásolhatják.

Véleményünk szerint a 14-15 éves élettartamú ültetvény biomassza termő képessége, az egységnyi területről nyerhető metán, valamint a ráfordítások tekintetében, az egyik leggazdaságosabb növénynek tekinthető.

Az 5 éves anyanövényünk 2008 évben 383 cm, 2009-évben 402 cm, 2010 évben 394 cm magasra nőtt.

Ez utóbbi évben a 26 elágazást fejlesztő növény tenyészterülete már 0,8 m² volt, a betakarításkor 22,0 kg zöldtömeget mértünk, mely alapján nyugodtan bekerülhetne a Guiness rekordok könyvébe 1 ha-ra átszámított 275 tonna/ha zöld hozamával.

Jóllehet tudjuk, hogy ez a gyakorlatban ne így számítható, de mindenesetre jól mutatja e növény potenciális biomassza termőképességét.

Szaporító területünk 2010. február 02-án 12% nedvességtartalom mellett, mesterséges szárítást mellőzve a képeken látható „Jaguár típusú” silózó géppel került betakarításra.

Ezúton is szeretnénk megköszönni Bakos Istvánnak a Lajtahanság Zrt. növénytermesztési ágazatvezetőjének, hogy a betakarító gépet önzetlenül rendelkezésünkre bocsátotta.

Az 1,5-2 cm szecskaméretre aprított szilfiumból hidraulikus brikettáló géppel 1,0-1,2 kg súlyú kiváló minőségű briketteket készítettünk minden adalékanyag nélkül.

A tiszta szilfium brikett fűtőértékét a Nyugat-magyarországi Egyetem Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet Energetikai Tanszékén határozták meg.

Ezúton is szeretnénk megköszönni Prof. Dr. Horváth Béla intézetigazgatónak és Dr. Marosvölgyi Béla Prof. emeritusnak a vizsgálatok elvégzéséért.

Azt gondoljuk, hogy a mérési eredmények önmagukért beszélnek.

A keleti kecskeruta (Galega orientalis) pillangós takarmánynövény.

Hosszú élettartamának köszönhetően, a telepítések akár 12-20 évig is hasznosíthatók, anélkül, hogy terméshozama jelentősen csökkenne.

A szántóföldi takarmánynövények közé beillesztve zöld futószalag kialakítására, nagy fehérjetartalmú takarmány előállítására alkalmas.

Specifikus N kötő baktériumai révén (Rhisobium galegae) 200-453 kg/ha nitrogén hatóanyagot köt meg, ezért is érthetetlen számunkra, hogy miért nem kerülhet be az AKG programba, mint pillangós takarmány- és energianövény?

Magunk részéről ezt a növényt a lágyszárú energia növénynek kategóriájába tartozónak is tekintjük, mely a fent ismertetett szilfium fajtával egymást kiválóan kiegészítve, alkalmas energiaültetvény létrehozására.

Talajelőkészítés

A keleti kecskeruta azon kultúrnövényekhez tartozik, melyek nagyon igényesek a telepítést megelőző talajmunkák, a magágy előkészítés minőségére.

A talaj előkészítés rendszere a gyommentes talaj előállításra, a víz-levegő háztartás javítására és a csírázását elősegítő apró morzsás talajszerkezet kialakítására kell, hogy irányuljon.

A gyomok elleni védekezésre már az előveteményeinél nagy hangsúlyt kell helyezni.

Ha kapásnövény az előveteménye, a többszöri sorközművelés és a vegyszeres gyomirtás kombinálása hatásos eszköz az évelő gyomnövények kiirtására.

Gabona előveteménynél, a gabonafélék lekerülése után az azonnali tarlóhántás, majd a kikelő egyszikű és kétszikű gyomok totális gyomirtó szerekkel történő kezelése (Glialka, Glifosat, Rundap, stb) eredményes eszköz a gyommentes talaj eléréséhez.

A telepítés alapja az őszi mélyszántás elvégzése.

Tápanyagpótlás, meszezés

A takarmánynövények termőképességét alapvetően meghatározza a kijuttatott műtrágya hatóanyagok mennyisége és aránya.

Közismert, hogy ezek akár 30-45%-al növelik a takarmánynövények terméshozamát.

A keleti kecskeruta alapvető táplálóanyag összetétele, amint azt a korábbiakban is bemutattuk, nem marad el a lucerna és a vörös here tápanyag összetételétől.

Vetés

A keleti kecskeruta vetés idejének helyes megválasztása döntő mértékben befolyásolja a kelés egyenletességét, növekedési erélyét, a növények további fejlődését és terméshozamát.

A keléshez elengedhetetlen a talaj kedvező nedvességtartalma, ellenkező esetben a már kicsírázott növények is elpusztulhatnak.

Száraz talajba nem vethetjük. Vetésének optimális ideje egybeesik a tavaszi vetésű növényeinkkel.

Számításba kell vennünk azonban, hogy a kikelt állományt a tavaszi fagyok (-5 C°) károsítják.

A talajnedvesség megőrzésére irányuló vetőágy előkészítéssel a vetés ideje április- május közepéig kitolható.

A telepítés évében a kecskeruta normális kifejlődéséhez, a keléstől az első kaszálásig 100-120 nap szükséges.

A későbbi vetések (június-július) nem teszik lehetővé, hogy gyökérrendszere kialakuljon, az áttelelő rügyek megfelelő számban kifejlődjenek.

Ez utóbbi esetben a tél folyamán nagyszámú növényelhalásra számíthatunk, mely kiritkuláshoz, terméscsökkenéshez vezet.

Vetési módok

A keleti kecskerutát gabona sortávra, dupla gabona sortávra vethetjük.

2,5 – 3,0 millió csíraszámmal hektáronként, mely 12-16 kg/ha vetőmagnormát jelent 100% csírázóképességgel számolva.

A vetés mélysége kötöttebb talajoknál 1-1,2 cm, a közepesen kötött és laza talajok esetében 1,5-2,5 cm.

Növényápolás

A keleti kecskeruta vegyszeres gyomirtása kidolgozásra került, alkalmazhatunk vetés előtt és állománykezelésre is jelenleg engedélyezett gyomirtó szereket, de évelő gyomoktól mentes területen a terület többszöri kaszálásával is megvédhetjük az állományunkat a gyomoktól.

Betakarítás

A keleti kecskeruta takarmányozási értékét nagymértékben meghatározza a sokoldalú felhasználhatósága.

Alkalmas szénakészítésre, szenázs, zöld liszt, granulátum és egyéb takarmányforma előállításra.

Tavasszal korán és intenzíven indul fejlődésnek, kiváló hajtásképző tulajdonsággal, hosszú vegetációs periódussal rendelkezik és mindezen tulajdonságok a magas táplálóanyag összetétellel párosulva, lehetővé teszik a zöld futószalag kialakítását.

A kecskeruta betakarítása virágzás kezdeti stádiumában történik (május eleje-közepe).

Évente 2 növedéket nyerhetünk. 55,0-70,0 t/ha zöld hozamot adhat, a termőhely- és évjáratoktól függően, nitrogén műtrágya kijuttatása nélkül.

Biogáz előállítása céljából a keleti kecskeruta és a szilfium növedékeit össze tudjuk hangolni.

Ennek azért van jelentősége, mert a szilfium magas cukortartalma révén rendkívül jól erjeszthető, ugyanakkor a keleti kecskeruta önmagában (erjedést elősegítő készítmények nélkül) nehezen erjeszthető.

A két növényfaj egy időben történő betakarításával kiváló biogáz alapanyagot kapunk.

Prof. Dr. habil. DDr. h. c. Makai Sándor

Makai Péter Sándor agrármérnök

NYME MÉK Növénytermesztési Intézet, Mosonmagyaróvár

Vágvölgyi Andrea egyetemi tanársegéd

NYME Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet Energetikai Tanszék