Вирощування цукрових буряків на біопаливо
Задля зменшення залежності від імпортних енергоносіїв дедалі більшої уваги у світі, у тому числі в Україні, приділяють пошуку шляхів використання альтернативних видів пального із відновлюваних джерел енергії. Такими, зокрема, є біологічні види палива, які отримують під час переробки органічної сировини.
Країни із розвиненим промисловим виробництвом потребують великої кількості енергоресурсів. Водночас забезпеченість ними у кожній країні різна. Більшість країн, зокрема Україна, імпортують енергоносії з-за кордону. На сьогодні понад 50 країн світу законодавчо підтримують розвиток відновлюваних джерел енергії, шукаючи альтернативи традиційному паливу.
Завдяки продуктам фотосинтезу найближчим часом орієнтовно можна буде покрити до 10% усіх енерговитрат.
Цінним джерелом сировини для виробництва біопалива, а саме біоетанолу, є цукроносні культури (цукрові та кормові буряки, цукрове сорго, цукрова тростина, цикорій та інші). Однією із найефективніших цукроносних культур, традиційних для України, є цукрові буряки (Beta vulgaris), які вирізняються високим потенціалом продуктивності (45–70 т/га). Так, з одного гектара енергетичних цукрових буряків, за урожайності 60 т/га, можна отримати близько 4,5 т біоетанолу (рисунок).
Виробництво біоетанолу із цукрових буряків дасть змогу відродити в Україні галузь буряківництва і стабілізувати посівні площі під цією культурою на рівні 650 тис. га. Це, своєю чергою, забезпечить щорічне отримання близько 30 млн т солодких коренеплодів, половину із яких можна буде залучити на виробництво цукру для забезпечення потреб внутрішнього ринку (1,8 млн т). Решту, 15 млн т цукрових буряків, доцільно переробляти переважно на біоетанол на модернізованих цукрових заводах. Це дасть змогу виробляти щороку до 1,3 млн т біоетанолу, що становить близько 30% обсягу бензинового пального, необхідного для України.
Тому актуальним є обгрунтування і впровадження у виробництво елементів механізованої технології вирощування енергетичних цукрових буряків як сировини для виробництва біопалива.
Згідно із Постановою Кабінету Міністрів України № 1375 від 5 грудня 2007 р. передбачено виробництво біоетанолу на 12 державних спиртових заводах. Наразі потужності 76 державних спиртових заводів завантажені лише наполовину, у зв’язку з чим є можливість перепрофілювати частину із них на виробництво біоетанолу. Цією самою постановою передбачено перелік підприємств з усіма стадіями технологічного процесу із виготовлення нафтопродуктів, що мають право виробляти бензини з добавками на основі біоетанолу.
Вибір поля під енергетичні цукрові буряки
У вимогах сталості, які визначені Директивою ЄС про відновлювану енергію, зазначено, що політика у сфері біопалива не має негативно впливати на наявність продуктів харчування і екологічний стан місцевості. Тому вирощування енергетичних цукрових буряків має здійснюватись не за рахунок площ, відведених для вирощування цієї культури для виробництва цукру.
Цукрові буряки є основною технічною культурою Лісостепу і потребують рекомендованих попередників, після яких створюється сприятливий водний і поживний режими грунту, а поле має належний фітосанітарний стан (чисте від бур’янів, шкідників, збудників хвороб). В усіх бурякосійних районах країни цю культуру рекомендовано розміщувати після озимих зернових культур.
Так, у зоні достатнього зволоження цукрові буряки розміщують після озимої пшениці у ланках сівозміни із багаторічними травами одного року використання, після зайнятих і удобрених органічними добривами парів, бобових зернових культур. Ланка сівозміни із кукурудзою на силос дещо знижує продуктивність буряків. У зоні нестійкого зволоження перше поле цукрових буряків розміщують у ланці із зайнятим паром, а друге — в ланці з багаторічними бобовими травами однорічного використання. У зоні недостатнього зволоження енергетичні цукрові буряки розміщують у ланках сівозміни з чорним удобреним паром, багаторічними травами на один укіс та однорічними культурами на один укіс.
Найкращі грунти для вирощування енергетичних цукрових буряків — структуровані, високопродуктивні, які містять значну кількість гумусу та елементів мінерального живлення, мають достатню водопроникність і вологоємність, нещільну будову орного і підорного шарів, що сприяє інтенсивному розвитку кореневої системи і доброму росту коренеплодів.
Цукрові буряки дуже чутливі до підвищення грунтової кислотності. Оптимальна реакція грунтового розчину для них близька до нейтральної (рН 6,0–7,0). На кислих грунтах урожайність буряків значно знижується, тому доцільним є проведення вапнування.
Основний (осінній) обробіток грунту
Важливим елементом системи землеробства є система обробітку грунту. Значення механічного грунтообробітку зумовлене дією на всі його властивості та наявність у ньому мікроорганізмів, які безпосередньо впливають на родючість грунту. Неправильно проведений обробіток завдає значної шкоди, знижуючи потенційну й ефективну родючість грунту. Обробітком регулюють фізичний та механічний його стан, а також створюють відповідний просторовий тип агрохімічного середовища в кореневмісному шарі, сприятливий для цукрових буряків. Також завдяки його проведенню вирішують завдання захисту культурних рослин від шкідників, хвороб та бур’янів, регулюючи умови екологічного середовища. Водночас основний обробіток грунту під енергетичні цукрові буряки не має призводити до значного вивільнення парникових газів.
Лущення стерні
Після збирання попередника у грунті залишається певна кількість вологи, витратам якої через випаровування можна запобігти своєчасним і якісним обробітком грунту, а саме лущенням стерні. Цей агрозахід потрібно проводити водночас або відразу ж після збирання попередника. Для лущення використовують здебільшого дискові лущильники типу ЛДГ-10. На чистих або засмічених однорічними бур’янами площах його проводять на глибину 6–8 см у два сліди перехресним способом із кутом атаки дисків 30–35°. На полях, засмічених коренепаростковими, кореневищними або дворічними бур’янами, глибину лущення слід збільшити до 12 см. Швидкість руху агрегату — 8–12 км/год.
Через 12–14 діб після цієї технологічної операції (за умови відростання коренепаросткових бур’янів до 10–15 см) вносять гербіциди суцільної дії.
Зяблева оранка
Оранку проводять із метою глибокого розпушування грунту, загортання органічних та мінеральних добрив, пожнивних решток і бур’янів, а також задля створення несприятливих умов для виходу шкідників сільськогосподарських культур із грунту у весняний період та для поліпшення водно-повітряного й поживного режимів грунту і якісного проведення подальших польових робіт.
Глибоку зяблеву оранку проводять через 21–25 днів після останнього лущення або внесення гербіцидів. Для забезпечення якісної оранки, без борозен і гребенів, та зменшення енерговитрат під енергетичні цукрові буряки доцільно застосовувати оборотні плуги. За наявності значної кількості рослинних решток краще орати ярусними плугами типу ПЯ-3-35. Такий пошаровий обробіток із осені забезпечує максимальне знищення бур’янів та заорювання рослинних решток. В агрегаті із плугом у суху погоду, особливо за утворення брил, застосовують кільчасто-шпорові котки, а на вологих грунтах і для якісної підготовки верхнього шару грунту — борони. Оранку проводять за швидкості агрегату до 7 км/год. У міру випадання опадів і появи сходів бур’янів проводять культивацію поля.
Вирівнювання поверхні поля
Для вирівнювання поверхні поля, контролювання сходів бур’янів та створення сприятливих умов для накопичення грунтової вологи в осінньо-зимовий період не раніше ніж через 10–15 днів після оранки слід провести суцільну культивацію поверхні поля на глибину до 5–7 см.
Удобрення енергетичних цукрових буряків
Система удобрення енергетичних цукрових буряків включає три етапи: восени — основне удобрення, під час сівби — рядкове та в період вегетації — підживлення. Восени добрива загортають на глибину 15–30 см, за рядкового внесення — на 4–6, під час підживлення — на 12–14 см.
Підживлення застосовують у зоні достатнього зволоження, у зоні нестійкого зволоження воно є доцільним за недостатньої кількості добрив, внесених під оранку. В умовах недостатнього зволоження підживлювати рослини не рекомендовано.
Органічні добрива та до 85% — мінеральних (особливо фосфорно-калійних) вносять восени під глибоку зяблеву оранку. Середня норма мінеральних добрив: N140-170Р140-170К160-190. Кількість азоту в ланці сівозміни із багаторічними травами зменшують приблизно на 30 кг/га. Дози добрив потрібно корегувати щодо кожного поля окремо.
Дослідженнями, проведеними в ІБКіЦБ встановлено, що 1 кг діючої речовини NPK забезпечує збільшення виходу біоетанолу з енергетичних цукрових буряків на 24 л/га. Водночас слід враховувати, що внесення занадто високих норм добрив енергетично неефективне. Так, збільшення норми добрив від N150Р150К150 до N300Р300К300 дало змогу додатково отримати лише 0,5 т/га біоетанолу.
Весняний обробіток грунту
Весняний обробіток грунту складається із комплексу заходів, спрямованих на збереження накопиченої в осінньо-зимовий період грунтової вологи, підтримання поверхні поля у розпушеному вирівняному стані, контролювання чисельності бур’янів та створення сприятливих умов для проростання насіння цукрових буряків. Він включає ранньовесняне боронування та передпосівну культивацію комбінованими агрегатами.
Ранньовесняний обробіток грунту
Головною метою цього агрозаходу є збереження грунтової вологи, накопиченої за осінньо-зимовий період, та контролювання забур’яненості поля. Запізнення із закриттям вологи на один день призводить до втрат 60–120 т/га грунтової вологи. Для цього за настання фізичної стиглості грунту, за потреби, проводять ранньовесняне боронування на глибину 3–4 см впоперек або під кутом до напрямку оранки в один-два сліди важкими зубовими боронами типу БЗТС-1,0 чи пружинними — типу БВП-9. Швидкість руху агрегату має бути такою, щоб забезпечувалась плавність ходу борін, — 6–8 км/год.
За такого обробітку грунту важливо вирівняти поверхню поля, щоб висота гребенів після проходження агрегату не перевищувала 2 см. Щільність грунту має становити 1,1–1,3 г/см3. Вміст грудок у розпушеному шарі грунту розміром понад 20 мм має не перевищувати 20%.
Передпосівний обробіток грунту
Ця операція є складовою єдиного технологічного процесу сівби насіння цукрових буряків. Її проводять для розпушення верхнього шару грунту на глибину загортання насіння, вирівнювання грунтової поверхні, контролювання чисельності бур’янів. Глибина розпушеного шару грунту має бути однаковою за всією шириною агрегату і не відхилятися від заданої.
Технологія обробітку грунту безпосередньо перед висівом і правильне добирання знарядь для її виконання залежать від грунтових і метеорологічних умов. Добрі результати щодо вирівнювання поверхні поля, рівномірності глибини обробітку грунту, створення його дрібногрудкуватого стану на глибину загортання насіння та оптимальних умов для загортання насіння у вологий шар грунту на однакову глибину забезпечують широкозахватні агрегати типу АРВ-8,1–0,2, комбіновані агрегати для передпосівної підготовки грунту іноземного виробництва типу Kompaktor (Lemken) або вітчизняні аналоги, культиватори типу УСМК-5,4 Б, укомплектовані стрілчастими лапами та прутковими барабанами.
Передпосівний обробіток грунту потрібно проводити під кутом 5–10° до напрямку сівби із розривом не більше трьох-чотирьох проходів посівного агрегату. Завчасна передпосівна культивація спричинює надмірну втрату вологи із верхнього шару грунту, внаслідок чого відбувається зниження польової схожості насіння та порушення необхідної густоти стояння рослин.
Після проведення культивації масова частка грудочок розміром 0,25–10,0 мм на поверхні грунту (в шарі 0–5 см) має становити не менше ніж 80%.
Сівба насіння енергетичних цукрових буряків
Серед заходів, спрямованих на створення високопродуктивних посівів і одержання високого виходу біопалива з енергетичних цукрових буряків, винятково важлива роль належить якості виконання висівного процесу. За неякісної сівби насіння перебуває у нерівних умовах проростання. Рослини в подальшому по-різному ростуть і розвиваються, набувають неоднакової стійкості до низьких і високих температур, хвороб і шкідників, а також формують різну продуктивність.
Запізнення із сівбою на п’ять-шість днів призводить до недобору 3–4 т/га коренеплодів, що становить 240–320 кг/га біоетанолу. Тому слід усі операції із висівання цукрових буряків проводити своєчасно і якісно.
Вимоги до якості посівного матеріалу
Для сівби слід використовувати насіння районованих для конкретної зони сортів і гібридів, яке за своїми посівними якостями відповідає вимогам чинних стандартів і технічних умов. Насіння цукрових буряків готують до висіву на насіннєвих заводах, де його шліфують, калібрують на фракції 4,5–5,5 і 3,5–4,5 мм. Окрім сушіння, очищення і сортування, його обробляють захисними та стимулювальними речовинами, дражують або капсулюють чи інкрустують.
У процесі передпосівної підготовки насіння важливим є проведення заходів, які сприяли б підвищенню інтенсивності проростання, схожості та одноростковості підготовленого для висіву насіння.
Висівання насіння енергетичних цукрових буряків
Сівба насіння енергетичних цукрових буряків — один із найвідповідальніших прийомів у технології їхнього вирощування. Тому дотримання відповідних умов і вимог до висіву (проведення його в оптимально ранні й стислі строки, забезпечення рівномірності глибини загортання насіння та розміщення його у достатньо щільне ложе, дотримання заданих інтервалів між насінинами у рядках і стандартної ширини міжрядь) є передумовою одержання повних і дружних сходів, можливості ефективного застосування машин для догляду за посівами, збирання коренеплодів із мінімальними пошкодженнями і втратами врожаю.
Висівати починають, коли температура грунту на глибині 5–7 см становить 6...8°С, грунт добре кришиться і містить достатню кількість вологи. Сівбу на кожному полі слід проводити груповим методом та завершити за один-два дні. Висівають упоперек напрямку оранки, спрямовуючи посівний агрегат під час першого проходу за візиром.
Сіють енергетичні цукрові буряки сівалками з універсальними пневматичними чи механічними висівними апаратами за ширини міжрядь 45 см.
Із вітчизняних машин для сівби енергетичних цукрових буряків найширше використовують універсальні пневматичні сівалки УПС-12, СТВТ-12 або ССТ-12В із механічним висівним апаратом. З іноземної висівної техніки найбільшого поширення набули сівалки із пневматичними висівними апаратами — Multikorn, Optima. Робоча швидкість посівного агрегату — в межах 5,4–7,2 км/год.
Посушливої погоди, за інтенсивного підсихання поверхні грунту, посіви буряків доцільно коткувати кільчасто-зубчастими (ККН-2,8, КЗК-9) або гладкими котками. Коткування прискорює набубнявіння та проростання насіння.
Насіння буряків не має достатнього запасу поживних речовин і тому не витримує глибокого загортання. За достатньої вологості грунту його загортають на глибину 2,0–3,5 см, а за посушливих умов — на 4,0–4,5 см, але обов’язково у вологий грунтовий шар. Важливо забезпечити прямолінійність рядків. Відхилення від прийнятої ширини міжрядь (45 см) не має перевищувати ±1 см.
Дражоване насіння рекомендують висівати у зонах достатнього та нестійкого зволоження, до того ж у зоні нестійкого зволоження висів такого насіння слід проводити в оптимально ранні строки. У зоні недостатнього зволоження дражоване насіння використовувати не варто, оскільки для проростання воно потребує великої кількості води — до 200% власної маси (недражоване — 120–160%). У такому разі краще сіяти інкрустованим насінням.
Вимоги до якості сівби
Посівні якості насіння енергетичних цукрових буряків залежать від багатьох чинників, у тому числі від температурного режиму, що складається у весняний період, та нанесення на насіння захисних стимулювально-захисних речовин.
Під час сівби слід дотримуватися таких технологічних вимог: ширина всіх стикових міжрядь має відповідати допустимим нормам, витримування прямолінійності рядків, водіння трактора — лише за маркерами, висівання заданої кількості насіння кожним апаратом, однакова глибина сівби.
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.
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. 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.
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.
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.
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.
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.
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