У технології вирощування енергетичних цукрових буряків системі догляду за посівами належить надзвичайно важлива роль, яка включає комплекс заходів, спрямованих на інтенсифікацію ростових процесів буряків, контролювання чисельності бур’янів у посівах, підвищення стійкості рослин проти хвороб та захист від шкідників.
В. Курило, д-р с.-г. наук, професор,
заст. академіка-секретаря відділення
землеробства, меліорації
та механізації НААН,
О. Ганженко, канд. техн. наук, заввідділом технологій вирощування
біоенергетичних культур,
О. Хіврич, канд. с.-г. наук, завлабораторії технологій вирощування цукроносних
біоенергетичних культур,
П. Зиков, ст. наук. співробітник
лабораторії технологій вирощування
цукроносних біоенергетичних культур,
Інститут біоенергетичних культур
і цукрових буряків НААН
Для підвищення ефективності заходів із контролювання чисельності бур’янів слід поєднувати хімічні та механічні методи захисту посівів. Для зменшення собівартості отриманої продукції та викидів парникових газів догляд за посівами енергетичних цукрових буряків доцільно проводити комбінованими агрегатами.
Хімічний захист посівів
Серед факторів, що сприяють високому виходу біоетанолу з одиниці площі енергетичних цукрових буряків, провідне місце займають заходи, спрямовані на створення оптимального фітосанітарного стану в агроценозі. Недостатня увага до комплексу заходів із захисту посівів енергетичних цукрових буряків від бур’янів, хвороб та шкідників призводить до значних потенційних і реальних втрат цукроносної сировини.
Хімічний захист посівів енергетичних цукрових буряків передбачає використання низки технічних засобів для приготування та внесення робочих розчинів пестицидів (табл. 6). Робочі розчини пестицидів готують безпосередньо перед внесенням та використовують упродовж однієї робочої зміни. Для їхнього приготування слід використовувати чисту теплу воду (оптимально — 22…25°С, але не менш ніж 10°С). Під час приготування пестицидів враховують рекомендовану норму витрати препарату (л (кг)/га) та витрату робочого розчину (л/га).
Приготовані розчини потрібно постійно перемішувати впродовж усього процесу обприскування. Відхилення фактичної норми внесення робочих розчинів від розрахункової допускається у межах до ±5%.
Технічні засоби для внесення пестицидів агрегатують із тракторами класу 14–20 кН. Швидкість руху — постійно в межах 5–12 км/год. Внесення пестицидів проводять за швидкості вітру до 5 км/год.
Захист посівів від бур’янів
Навесні вносять грунтові гербіциди перед сівбою, під час або після неї (але до появи сходів) із можливим загортанням їх у грунт. Під час використання грунтових гербіцидів слід враховувати видовий склад бур’янів, кількість насіння однорічних видів, механічний склад грунту, вміст у ньому гумусу, його кислотність та рівень зволоження у весняний період, а також спектр дії препаратів.
Ефективність дії грунтових гербіцидів залежить від наявності на поверхні поля рослинних решток, розміру грудочок. Неякісно оброблений грунт знижує ефективність грунтових гербіцидів на 30–40%. Більшість із них здатні ефективно стримувати появу сходів бур’янів упродовж трьох-чотирьох тижнів від часу їхнього внесення. Для досягнення тривалішого ефекту від їхнього внесення небажано в цей час проводити заходи з обробітку грунту.
Для визначення оптимальних строків застосування післясходових гербіцидів слід орієнтуватись на фазу сім’ядоль у переважаючих і особливо шкодочинних видів бур’янів, коли можна використати мінімальні норми внесення гербіцидів, які не пригнічують молоді рослини буряків. До того ж у фазі сім’ядоль рослини бур’янів найчутливіші до дії гербіцидів. Головну увагу слід звертати на препарати, що контролюють дводольні види бур’янів, яким властивий розтягнутий період появи сходів.
Коли рослини енергетичних цукрових буряків перебувають у стані стресу внаслідок пошкодження шкідниками, низькими температурами або атмосферними опадами, застосування гербіцидів є небажаним.
Обробку гербіцидами проводять уранці або ввечері у суху погоду за швидкості вітру до 5 м/с та температури повітря від 12 до 24°С.
Від поточних фаз розвитку рослин буряків та бур’янів залежать норми внесення гербіцидів, але, звісно, у межах рекомендованих. Оптимальна норма внесення робочого розчину грунтових гербіцидів — 250–400, післясходових — 150–250 л/га. Допустиме відхилення від норми їхнього внесення — ±5%.
За температури повітря понад 24°С та його відносної вологості нижче 30% обробку посівів потрібно проводити після 17-ї год. Ефективність дії гербіцидів підвищується, якщо опади не випадатимуть впродовж 6 год після їхнього внесення. Не слід допускати проведення повторних проходів агрегатів, перекриття та наявності огріхів на посівах. За потреби механізовані роботи можна проводити лише на четвертий день після внесення гербіцидів, ручні роботи — на восьмий.
Захист посівів від шкідників та хвороб
Комплекс заходів із захисту енергетичних цукрових буряків від шкідників грунтується, насамперед, на матеріалах прогнозів і оперативної інформації обласних та районних станцій захисту рослин про щільність фітофагів і рівень загрози від них посівам, а також на даних обстеження полів у господарстві.
Для висіву застосовують насіння, оброблене інсектицидами системної дії, що забезпечує захист молодих рослин від найнебезпечніших шкідників упродовж чотирьох-шести тижнів. У разі появи шкідників у кількості, що перевищує економічний поріг шкодочинності, проводять обприскування посівів інсектицидами.
Хвороби енергетичних цукрових буряків викликають порушення нормальних фізіологічних функцій, морфолого-фізіологічної будови рослин, що призводить до пригнічення їхнього росту і навіть загибелі.
Період захисної дії системних фунгіцидів триває до 20–25 діб. За сприятливих умов для розвитку хвороб і збільшення ураженості ними рослин проводять повторні обробки.
Серед найнебезпечніших хвороб цукрових буряків — коренеїд, який уражує молоді рослини у фазі вилочки — першої-третьої пари справжніх листків, що призводить до зрідження посівів.
Для попередження поширення шкідників та розвитку хвороб велике значення має науково обгрунтована система чергування культур у сівозміні. Насичення сівозміни буряками має становити не більше 30%, а повернення на попереднє місце — не раніше ніж через три-чотири роки.
Зменшенню розвитку хвороб сприяє і система удобрення енергетичних цукрових буряків з дотриманням рекомендованих для певної зони доз і співвідношень елементів живлення. Доцільним є висівання стійких до хвороб гібридів цукрових буряків.
Вихід біопалива із посівів енергетичних цукрових буряків, уражених хворобами, зменшується на 10–15%, а в окремі роки і значно більше.
Механічний догляд за посівами
У посівах енергетичних цукрових буряків міжрядні обробітки грунту сприяють створенню оптимальної грунтової структури та дають змогу за поєднання із хімічними заходами ефективно контролювати чисельність бур’янів. Проводять цей захід із метою сприяння кращому поглинанню води з атмосферних опадів та для розпушення грунту в разі його надмірного ущільнення, поліпшення водно-повітряного режиму грунту й умов для росту і розвитку рослин буряків. Відмова від розпушування міжрядь збільшує непродуктивні витрати вологи із верхніх шарів грунту в період до змикання листків у міжряддях.
Враховуючи такі фактори, як щільність грунту, кількість опадів, ступінь забур’яненості посівів, стан розвитку рослин енергетичних цукрових буряків, ризик пошкодження листків тощо, визначають потребу в розпушуваннях міжрядь, їхню частоту та глибину. Цей захід проводять водночас із підживленням рослин та присипанням бур’янів грунтом у рядках та у захисних зонах рядків.
За потреби перший міжрядний обробіток проводять, коли добре проглядаються рядки культури. Для цього використовують культиватори, обладнані плоскорізними лапами-бритвами, які встановлюють по дві на кожне міжряддя, та ротаційними батареями (табл. 7).
Досить якісне розпушування досягається культиваторами УСМК-5,4В-04 за робочої швидкості руху до 7,2 км/год (табл. 8).
На дуже ущільнених грунтах (щільність — понад 1,4 г/см3) застосовують культиватори типу КФ-5,4 з активними робочими органами фрезерного типу, в зоні дії яких досягається повне знищення бур’янів. Швидкість руху такого агрегату — не більше 4,0 км/год.
Залежно від кількості та інтенсивності випадання опадів, появи бур’янів, стану грунту часто виникає необхідність у другому, а іноді і в третьому міжрядному розпушуванні, які проводять на глибину 8–10 та до 12–
14 см, відповідно, а на важких запливаючих грунтах — до 16 см. Для розпушування грунту в міжряддях одночасно з підживленням енергетичних цукрових буряків застосовують культиватори КРНВ-5,6-02 та УСМК–5,4В-04.
Добрих результатів щодо контролю чисельності бур’янів дає присипання їх землею у захисних зонах і рядках за неефективної дії гербіцидів (або в разі їхнього незастосування). Присипання бур’янів проводять одночасно з розпушуванням грунту. Перше присипання проводять у фазі двох-трьох пар справжніх листків у буряків, друге — у фазі чотирьох-п’яти пар. Швидкість руху агрегату — до 6 км/год. Висота грунтового валика за першого підгортання — до 2–3 см, за другого — до 5 см. Не допускається утворення біля рядка борозенок завглибшки понад 3 см і присипання точки росту у цукрових буряків.
За міжрядного розпушування зменшується рівень ушкодження енергетичних цукрових буряків коренеїдом. Найкращий ефект від міжрядних обробітків досягається за поєднання (чергування) з хімічними методами захисту.
Збирання врожаю
Збирання енергетичних цукрових буряків є вирішальним етапом технології їхнього вирощування. Від правильної і чіткої організації цього процесу, раціонального використання та правильного налаштування збиральної техніки і транспортних засобів залежить повнота зборання врожаю та загальний вихід енергії з одиниці площі.
Збирання коренеплодів цукрових буряків на енергетичні цілі потрібно проводити у період їхнього технологічного дозрівання — з 20 вересня по 20 жовтня. Ширина поворотної смуги — не більше ніж 21,6 м (три-чотири проходи 12-рядної сівалки). Оптимальна ширина загінки для 6-рядних машин — 240 рядків.
Основний спосіб збирання — потоковий, а в разі складних погодних умов, що призводить до забруднення коренеплодів під час збирання, застосовують перевалочний спосіб (показники якості наведено в табл. 9).
Вирощування енергетичних цукрових буряків передбачає збирання гички, що йде на виробництво біогазу. Через це підвищуються вимоги до наявності грунтових домішок, оскільки це негативно впливає на вихід біогазу.
З 1 т гички можна отримати майже
100 м3 біогазу із вмістом метану понад 60%.
За використання коренеплодів цукрових буряків на енергетичні цілі особливу увагу приділяють показникам якості процесу їхнього збирання. Водночас послаблюються вимоги щодо наявності рослинних решток у воросі коренеплодів, але підвищуються до наявності у ньому грунту.
Після збирання буряків на поворотних смугах поле розбивають на загінки із кількістю рядків, кратною ширині захвата бурякозбиральної машини. Межі загінок мають проходити стиковими міжряддями. Збирання буряків на поворотних смугах і міжзагінкових проходах слід закінчити до початку масового збирання.
Перевалочний спосіб збирання застосовують у разі значної забрудненості коренеплодів та недостатньої кількості транспортних засобів. Коренеплоди укладають на спеціально підготовлені майданчики завдовжки 40 м і завширшки від 6 до 8 м, які розміщують на поворотних смугах або біля доріг із твердим покриттям. Майданчики очищують від рослинних решток, вирівнюють і розпушують дисковими або важкими зубовими боронами верхній шар грунту на глибину ходу робочих органів живильника навантажувача (до 4–5 см).
Збирання потрібно починати спочатку із полів, віддалених від доріг із твердим покриттям, більш раннього строку сівби, а також із ділянок, пошкоджених хворобами і шкідниками, з нерівномірним розміщенням рослин і наявністю великих дуплистих коренеплодів, під час збирання яких найімовірніше їхнє пошкодження (табл. 10).
Для зменшення втрат і пошкодження коренеплодів коренезбиральними машинами, особливо за підвищеної твердості грунту, проводять передзбиральне пошарове розпушування міжрядь культиваторами на глибину до 12 см.
Біоетанол
Виробництво біоетанолу потрібно організовувати на переобладнаних цукрових і спиртових заводах, де є відповідне обладнання для одержання біопалива. На цукрових заводах таке виробництво може відбуватися як безпосередньо із цукрових буряків (неочищеного соку), так і з побічної продукції переробки коренеплодів на цукор.
Так, відповідно до Закону України «Про альтернативні види палива», планова потреба в біоетанолі — до 350 тис. т. За прогнозованими розрахунками на 2015 р., для виробництва 1035 тис. т коренеплодів цукрових буряків за планової урожайності 45 т/га потрібно виділити
23 тис. га площі. Розрахункові витрати на вирощування 1 га коренеплодів становитимуть 13 914 грн.
За розрахунками Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН, прогнозоване виробництво біоетанолу з енергетичних цукрових буряків (із сиропів і зеленої патоки)
у 2014 р. може бути на рівні 101 млн л, за собівартості 1 л — 6,87 грн. Виробництво біоетанолу із меляси — на рівні 215 млн л, за собівартості виробництва
1 л — 4,95 грн.
У разі реалізації основних програмних заходів із стабілізації цукровобурякової галузі в Україні виробництво цукрових буряків, у т. ч. на енергетичні цілі, має зрости від
11,3 млн т у 2013 р. до 20,1 — у 2020 р., виробництво цукру — від 1,4 млн т
до 2,2 млн т, за врожайності цукрових буряків від 39,5 до 55,0 т/га, відповідно. За умови диверсифікації галузі виробництво біоетанолу має зрости до 250–350 тис. т, біогазу — до 258–
408 млн м3, що еквівалентно 722–
1142 МВт теплової енергії, або 490–
775 МВт електроенергії.
У цілому 2013 р. витрати на вирощування 1 га цукрових буряків становили 12,7 тис. грн, за врожайності коренеплодів — 39,5 т/га.
Зведені обсяги прогнозованих витрат на виробництво продукції цукробурякового комплексу України на 2014 р. становлять: цукрових буряків — 5191 млн грн, цукру — 3071, біоетанолу — 1758, біогазу — 564 млн грн.
Для визначення виходу біоетанолу можна також скористатися номограмою (табл. 11).
За номограмою: якщо урожайність коренеплодів цукрових буряків становить 50 т/га за цукристості 16%, то отримаємо 3,67 т/га біоетанолу, вихід енергії від його спалювання становить 91,75 ГДж/га.