Рожь озимая как возобновляемый источник энергии
DOI:
https://doi.org/10.30835/2413-7510.2020.207162Ключевые слова:
рожь озимая, гибрид, сорт, зеленая масса, биоэтанол, биогазАннотация
Цель и задачи исследования. Определить урожайность зеленой массы, теоретический выход биогаза у сортов и гибридов ржи озимой при различных нормах высева, установить влияние погодных условий вегетации на урожайность биомассы.
Материалы и методы. Материалом для исследования были сорта и гибриды ржи озимой селекции Института растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН: Память Худоерко, Дихар, Хамарка, Стоир, Юпитер F1, Сатурн F1, Харлей F1, Слобожанец F1, которые высевались с нормой высева 4, 5, и 6 млн. всхожих зерен на га. Урожайность зеленой массы, сухого вещества и содержания золы определяли в два этапа: фазу выхода в трубку и фазу начала налива зерна.
Обсуждение результатов. Урожайность зеленой массы зависит от генотипа образца, фазы развития растения и нормы высева. В среднем за четыре года сорта имели преимущество над гибридами. Стабильно высокие показатели урожайности зеленой массы были у сортов Хамарка, Стоир и Дихар. В фазу налива урожайность зеленой массы, в среднем за четыре года была от 24,7 до 35,2 т / га. Для получения высоких показателей зеленой массы ржи озимой лучше использовать сорта ржи Хамарка, Стоир и Дихар.
Количество сухой массы отличалась по фазам развития в 1,8 раза. Отмечено большее количество сухой массы в фазе налива, чем в фазе выхода в трубку. Установлено достоверную разницу между генотипами по количеству сухой массы в фазах выхода в трубку и налива.
Доказано, что содержание золы в фазе выхода в трубку было значительно больше, чем в фазе налива. Этот показатель по фазам различался в 2,1 раза. В среднем в фазе выхода в трубку содержание золы составлял 8,14–8,49 %, а в фазе налива – 3,75–3,88 %. При увеличении сухой массы в растениях ржи отмечено снижение содержания золы.
Теоретический выход биогаза у сортов и гибридов ржи озимой зависел от фаз развития растения и генотипа растения. Отмечено снижение выхода биогаза из-за увеличения нормы высева у гибридов Юпитер и Сатурн в обеих фазах. Установлены корреляционные связи между «теоретическим выходом биогаза» и составляющими признаками.
Сильную положительную корреляцию между выходом биогаза и содержанием золы в сухом веществе в фазе выхода в трубку у гибридов Сатурн F1, Харлей F1, Слобожанец F1, сортов Память Худоерко, Дихар, Стоир, Хамарка (r = 0,99). Корреляционная зависимость выхода биогаза от содержания золы характеризовалась как сильная и положительная (r = 0,76–0,99), только у сорта Стоир содержание золы слабо влиял на выход биогаза (r = 0,19).
Норма высева семян существенно влияет на показатели выхода биогаза. Так, норма высева 6 млн. всхожих зерен на га в среднем на 5000–7000 куб. м была выше обеих фазах развития растений ржи. В фазу выхода в трубку получено существенно большее количество биогаза. Выход биогаза сильно зависит от подбора сорта (гибрида).
Доказано сильную положительную корреляцию (r = 1) между урожайностью зерна и выходом спирта с единицы площади. При этом выход спирта не зависел от содержания крахмала (r = 0,09).
Выводы. Для создания энергетических сортов и гибридов ржи озимой необходимо отбирать генотипы с высокой урожайностью зеленой массы и количеством сухого вещества.
Многообразие взаимосвязей между составляющими признаками свидетельствует о более значимой роли генетической составляющей, чем агротехнических приемов в формировании выхода биогаза.
Библиографические ссылки
Geletukha GG, Kucheruk PP, Matvieiev YuB. Prospects for the production and use of biogas in Ukraine. Analytical note of the BAU. 2013; 4: 22.
Dubovin V, Melnichuk M, Mironenko V, Polishchuk V, Dragnev S. Ukrainian biofuel will be of high quality. Zerno. 2007; 5(14): 98–103.
Geletukha GG, Zhelezna TA, Zhovmir MM, Matvieiev YuB, Drozdova OI. Evaluation of the energy potential of biomass in Ukraine. Promyslova teplotekhnika. 2011; 33(1-2): 57–64.
Scholz V, Ellerbrock R. The growth productivity and environmental impact of the cultivation of energy crops on sandy soil in Germany. Biomass and Bioenergy. 2002; 23(2): 81–92.
Roux S, Wortmann H, Schlathölter M. Breeding capability of rye (Secale cereale L.) for biogas production. EUCARPIA-International Symposium on Rye Breeding and Genetics, 2010. Р. 29.
Piechota T, Sawinska Z, Kowalski M, Majchrzak L, Świtek S, Dopierała A. Plonowanie i zdrowotność wybranych odmian żyta ozimego uprawianego z przeznaczeniem na biogas. Fragm. Agron. 2017; 34(2): 67–74.
Hübner M, Oechsner H, Koch S, Seggl A, Hrenn H, Schmiedchen B, Wilde P, Miedaner T. Impact of genotype, harvest time and chemical composition on the methane yield of winter rye for biogas production. Biomass and Bioenergy. 2011; 35(10): 4316–4323.
Phenotypic and molecular analyses of grain and biomass productivity under irrigated and rainfed conditions in hybrid rye. [dissertation]. Stuttgart-Hohenheim, 2014.
Miedaner T, Hübner M, Koch S, Seggl A, Wilde P. Biomass yield of self-incompatible germplasm resources and testcrosses in winter rye. Plant Breeding. 2010; 129(4): 369–375.
Deublein D, Steinhauser A. Biogas from Waste and Renewable Resources: An Introduction. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2008. 444 р.
Dospekhov BA. Methods of field experience. Moscow: Agropromizdat, 1985. 351 p.
Goncharenko AA, Khudoierko VI. Breeding of synthetic varieties of winter rye. Guidelines for winter rye breeding and seed production. Moscow, 1980. P. 12–27.
Khudoierko VI, Panchenko IA, Zdrilko AF et al. Guidelines for winter rye breeding and seed production. Moscow, 1980. 96 p.
Yegorov DK, Derevyanko VP. Peculiarities of heterotic winter rye breeding. Sel. Nasinn. 2004; 88: 40–45.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2020 D. K. Yehorov, V. A. Tsyganko, S. B. Demyanenko
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
При размещении текстов статей в электронных ресурсах авторские права сохраняются за автором печатной публикации.
Автор может не соглашаться с правками рецензентов и редакции, мотивируя при этом свою точку зрения.
Автор может требовать от редакции разъяснений или изменений в случае обнаружения существенных ошибок в его статье.
Автор может использовать материалы, опубликованные в журнале «Селекция и семеноводство» в своих работах, обязательно ссылаясь на наш журнал.
