Міскантус Гігантський (Miscanthus x giganteus) — багаторічна злакова культура, яку впродовж багатьох років вирощують в Америці та Західній Європі як джерело біоенергії. За рахунок високої врожайності сухої біомаси (до 25 т/га щорічно), високої теплотворної здатності (5 кВт/ год/кг або 18 МДж/кг), низької природної вологості стебел на час збирання (до 25%), міскантус є найефективнішою, порівняно з іншими сільськогосподарськими культурами, рослиною для виробництва твердого біопалива. Одна тонна сухої маси міскантусу еквівалентна 400 кг сирої нафти, 1,7 т деревини, 515 м³ природного газу та 620 кг кам’яного вугілля. Стебла міскантусу можуть бути заввишки до 4 метрів і містити 64–71% целюлози, що обумовлює його високу енергетичну цінність.
Перспективною енергетичною культурою для України є також просо прутоподібне або свічграс (Panicum virgatum), що належить до багаторічних злакових культур. Свічграс походить з Північної Америки, де в природних умовах росте як прерійна трава. З початку 90-х років у США та Канаді свічграс почали розглядати в якості енергетичної багаторічної культури, сировина якої використовується для виробництва твердого біопалива, а також для целюлозної промисловості. Свічграс не вимогливий до вмісту вологи та поживних речовин у ґрунті, має високу природну стійкість до хвороб і шкідників, що дозволяє отримувати стабільні врожаї сухої біомаси на малопродуктивних еродованих землях.
Рис. 1. Ґрунтоутримуюча здатність кореневої системи свічграсу (Ялтушківська ДСС ІБКіЦБ НААН, 2018)
Серед дерев, біомаса яких може використовуватись на тверде біопаливо, найкраще використовувати сорти швидкоростучої верби виду Прутовидна (Salix Viminalis). Як енергетична культура верба вирощується в таких європейських країнах: Швеції, Англії, Ірландії, Польщі, Данії та інших. Верба не вибаглива до наявності поживних речовин у ґрунті, може рости на малородючих та кислих землях, але потребує багато вологи. Тому плантації енергетичної верби доцільно закладати в зоні достатнього зволоження або у поймах рік чи інших водойм із високим рівнем залягання ґрунтових вод. Середній річний приріст верби Прутовидної в умовах України становить 1,5–2,0 м. Урожай біомаси збирається кожні 2–3 роки впродовж 7–8 циклів. Основними компонентами біомаси енергетичної верби, що визначають її теплотворну здатність, є целюлоза, геміцелюлоза і лігнін, які разом складають до 99% сухої маси деревного матеріалу.
Окрім високої продуктивності, біоенергетичним культурами притаманна невибагливість до ґрунтово-кліматичних умов, що дозволяє вирощувати їх на малопродуктивних землях, уникаючи конкуренції з вирощуванням традиційних сільськогосподарських культур.
Створення біоенергетичних плантацій швидкорослих дерев та багаторічних рослин сприятиме реалізації Національного плану дій щодо боротьби з деградацією земель та опустелюванням, оскільки вже за перший рік вегетації багаторічні енергетичні рослини формують розгалужену кореневу систему (рис. 2), що дозволяє зменшити ерозійні процеси. З огляду на це, вирощування біоенергетичних рослин на силових землях сприятиме зменшенню змивання верхнього родючого шару ґрунту. Крім того, плантації деревних енергетичних культур можуть виконувати роль водоохоронних захисних насаджень уздовж прибережної зони річок і озер, а також захисних лісових насаджень.
Рис. 2. Свічграс та міскантус — як надійні захисники ґрунту від ерозії (Ялтушківська ДСС ІБКіЦБ НААН, 2018)
Потужна коренева система багаторічних біоенергетичних культур є джерелом надходження органіки в ґрунт. Результати досліджень свідчать, що тривале вирощування багаторічних біоенергетичних рослин сприяє накопиченню органічної речовини в ґрунті. Так, за дев’ять років вирощування свічграсу на малопродуктивних землях вміст органічних речовин в ґрунті зріс з 1,87% до 2,40%. Аналогічні результати отримано й у результаті вирощування міскантусу. Таким чином, вирощування багаторічних біоенергетичних рослин на малопродуктивних та схильних до ерозії землях сприятиме відновлюванню їхньої родючості, а також забезпечить стале надходження високоякісної сировини для виробництва різних видів біопалива. Використання малопродуктивних земель для вирощування біоенергетичних культур може стати одним із пріоритетів державної аграрної політики України.
Україна імпортує значну частку енергоносіїв, тому освоєння ВДЕ слід розглядати як важливий фактор підвищення рівня енергетичної безпеки та зниження антропогенного впливу енергетики на довкілля.
Враховуючи сприятливі ґрунтово-кліматичні умови, найбільш перспективним видом ВДЕ для України вважаємо біоенергетику.
Використання пожнивних решток аграрного виробництва для виробництва біопалива не відповідає критеріям сталого розвитку та порушує українське законодавство щодо раціонального використання земель.
Закладка плантацій багаторічних біоенергетичних рослин на малопродуктивних та схильних до ерозії землях сприятиме відновлюванню їхньої родючості, а також забезпечить стале надходження високоякісної сировини для виробництва різних видів біопалива.
М. В. РОЇК, доктор с.-г.наук, професор,
академік НААН, директор Інституту
біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН (ІБКіЦБ)
