Szansą dla rolnictwa i środowiska - ogólnopolska kampania edukacyjno-informacyjna Piła Płotki, 10-14 grudnia 2012 r. Szkolenie dla doradców rolnych Wykorzystanie kukurydzy w biogazowniach rolniczych Dr inż. Alina Kowalczyk-Juśko
Kukurydza jako roślina dla biogazowni Duża plastyczność środowiskowa - przystosowanie Dobre wykorzystanie składników pokarmowych Wysoki potencjał plonowania Odporność na monokulturę Duża wydajność biogazu Szeroki wybór odmian
Dlaczego dobór odmiany jest ważny? - Mieszańce wczesne i średniowczesne pozwalają na uprawę kukurydzy w płodozmianie zbożowym, gdzie pełni rolę fitosanitarną - Mieszańce wczesne pozwalają na siew poplonów - Mieszańce wczesne i średniowczesne pozwalają na siew zbóż ozimych - Mieszańce wczesne i średniowczesne potrzebują krótszego okresu wegetacji, co umożliwia późniejszy siew (np. w mix-cropping ) - Mieszańce późniejsze (FAO 260 i powyżej) pozwalają rozłożyć w czasie terminy zbioru i efektywnie wykorzystać możliwości techniczne i organizacyjne gospodarstwa - Odmiany biogazowe nieco różnią się składem chemicznym od paszowych
Odmiany dla biogazowni - Syngenta FAO Odmiana wczesne Przydatność dla biogazowni Stanowisko 220-230 SY Delvan* bardzo dobra średnie 230-240 SY Splitter* bardzo dobra średnie średnio wczesne 240 SY Respect znakomita średnie 240 Delitop bardzo dobra średnie średnio późne 260 NK Sigmund bardzo dobra dobre 260 SY Mascotte znakomita średnie 260 Nebora bardzo dobra średnie 260 NK Magitop znakomita toleruje słabsze 270 SY Longitop* znakomita średnie
Odmiany dla biogazowni Caussade Nasiona FAO Odmiana wczesne Przydatność dla biogazowni Stanowisko 220-230 Harvi CS bardzo dobra średnie 230 Cosi CCS bardzo dobra średnie średnio wczesne 230-240 Asteri CS bardzo dobra średnie średnio późne 250 Flavi CS bardzo dobra średnie 250-260 Borelli CS bardzo dobra średnie późne 260 Busti CS bardzo dobra średnie 260-280 Franki CS bardzo dobra średnie 280 Sundi CS bardzo dobra średnie
Agrotechnika 1. Przygotowanie pola 2. Siew 3. Odchwaszczanie 4. Ochrona przed chorobami i szkodnikami 5. Zbiór
Przygotowanie pola i siew Przygotowanie pola - dobór stanowiska - przedplon - uprawa pożniwna - uprawki przedsiewne Siew - termin siewu - głębokość siewu - gęstość siewu
Pielęgnacja plantacji Odchwaszczanie (kukurydza jest światłolubna!) - historia pola - nasilenie chwastów - udział chwastów uciążliwych - zabiegi przedwschodowe na dobrze uprawioną i wilgotną glebę - zabiegi powschodowe w okresie intensywnego wzrostu roślin Ochrona przed chorobami i szkodnikami - wzrost powierzchni upraw = nasilenie szkodników - omacnica prosowianka - stonka korzeniowa Stosowanie środków ochrony okresy karencji!
Rolnictwo precyzyjne 1. Precyzyjne nawożenie - mapy glebowe - elektroniczne mierniki plonu - badanie stanu roślin w czasie rzeczywistym 2. Precyzyjna uprawa - unikanie nakładania na siebie preparatów - unikanie mijaków - mniejsze obciążenie pracownika Cyfrowa mapa pola sporządzona przy użyciu systemu GPS
Zbiór Czynniki decydujące o jakości surowca: staranność przeprowadzenia zbioru termin zbioru jakość maszyn Należy dbać o czystość zielonki! Kto przeprowadza zbiór: rolnik czy biogazownia?
Jakość rozdrabniania a wydajność biogazu Kiszonka właściwie rozdrobniona, wyrównana, dobrej jakości Kiszonka rozdrobniona niewłaściwie, widoczne długie włókna, jakość niska
Wpływ długości cięcia kukurydzy w dojrzałości woskowej na niektóre właściwości kiszonki Długość sieczki [mm] Ciężar objętościowy [kg/m 3 ] Produkcja CO 2 w czasie 150 dni zakiszania [g/kg s.m.] Jakość kiszonki 120 680 280 Mierna 60 850 200 Dobra 20 904 150 Bardzo dobra 12 993 100 Bardzo dobra 6 1003 80 Bardzo dobra
Wpływ terminu zbioru na wydajność biogazu Zawartość suchej masy [%] Zawartość suchej masy organicznej (o.s.m.) [% s.m.] Teoretyczna wydajność biogazu z 1 kg o.s.m. [dm 3 ] z 1 t świeżej masy [m 3 ] udział metanu [%] Kiszonka z kukurydzy - zawiązywanie kolb 18,0 93,0 588 98 54 Kiszonka z kukurydzy dojrzałość mleczno-woskowa (ciastowata) 30,0 95,7 635 182 53 Kiszonka z kukurydzy dojrzałość woskowa 32,0 95,0 611 186 53
Wpływ terminu zbioru kukurydzy na udział kolb w suchej masie całej rośliny Faza wegetacji Zawartość suchej masy (%) Udział kolb w suchej masie całej rośliny (%) Mleczna 20,1 35,0 Mleczno-woskowa 25,1 42,9 Woskowa 29,5 49,4 Początek pełnej 36,2 55,9
Sposoby zakiszania zielonki Baloty: - małe straty surowca - możliwość dozowania dodatków - łatwość przechowywania i manipulacji - hermetyczność - dobra jakość - wysokie koszty (prasa, owijarka, folia)
Sposoby zakiszania zielonki Rękawy - dowolność miejsca składowania - małe straty surowca, możliwość dozowania dodatków - dobra jakość - możliwość regulacji stopnia zagęszczenia surowca - zalecane stosowanie dodatków - koszty (prasa do napełniania rękawów)
Kiszonka z kukurydzy w silosach
Kiszonka z kukurydzy w silosach Silos z kiszonką w biogazowni Instalacja odcieku z silosu w Kalsku (woj. lubuskie)
Właściwie przygotowana i przechowywana kiszonka pozwala na zabezpieczenie substratów na cały rok
Dodatki do kiszonek Dodatki stymulujące fermentację mlekową - o dużej zawartości łatwo fermentujących węglowodanów: cukier, melasa, buraki cukrowe lub pastewne, susz buraczany, śruty zbożowe i serwatka Preparaty chemiczne - ograniczają działanie bakterii kwasu masłowego i bakterii gnilnych, a poprzez zakwaszanie zielonki przyspieszają rozwój mikroflory kwaszącej. Do tej grupy zalicza się przede wszystkim kwas mrówkowy i jego sole oraz kwas mlekowy Preparaty mikrobiologiczne - inokulanty, czyli bakterie kwasu mlekowego, wyselekcjonowane w kierunku wydajnej fermentacji cukrów do kwasu mlekowego. Produkowane są w postaci liofilizowanej lub suszonej rozpyłowo do rozpuszczania w wodzie oraz na nośnikach stałych.
Preparaty mikrobiologiczne Preparaty zawierające wyłącznie bakterie kwasu mlekowego. Ułatwiają one proces zakiszania poprzez szybkie opanowanie środowiska w pierwszych godzinach fermentacji przez bakterie kwasu mlekowego. Preparaty zawierające zarówno bakterie, jak i enzymy. Enzymy powodują uwolnienie z paszy roślinnej cukrów prostych, głównie glukozy, które są wykorzystywane przez bakterie kwasu mlekowego Preparaty zawierające bakterie kwasu mlekowego, enzymy (np. celulazę) oraz stabilizatory (np. benzoesan sodowy) Stabilizatory w postaci soli niskocząsteczkowych kwasów organicznych hamują rozwój niepożądanych bakterii w procesie kiszenia, ponadto kiszonki są bardziej stabilne oraz bardziej odporne na samozagrzewanie
Łatwość zakiszania zielonek Zielonki trudno kiszące się lucerna, koniczyna, groch, wyka, żyto Zielonki średnio kiszące się trawy, seradela, łubin, mieszanka koniczyny z trawami Surowce łatwo kiszące się kukurydza, sorgo, rzepak, CCM, słonecznik, liście buraczane, zielonka z owsa i jęczmienia, buraki, ziemniaki parowane, wilgotne ziarno zbóż
Wydajność biogazu z kukurydzy w porównaniu z innymi roślinami Gatunek Plony [t/ha] Wydajność biogazu [m 3 /t św.m.] Wydajność biogazu [m 3 /ha] 50 200 10 000 Kiszonka z kukurydzy 35 215 7 525 Buraki pastewne 80 100 8 000 Trawa łąkowa 3 pokosy 70 95 6 650 CCM - kukurydza 15 450 6 750 GPS - pszenica 12 500 6 000 Ziemniak 40 110 4 400 Ziarno pszenicy 7 600 4 200