Амарант в якості біогазового субстрату. Інформація з Німеччини

Представляємо вашій увазі чергове дослідження, присвячене можливостям виробництва біогазу з амаранту. Ці дані були опубліковані в 2009 році під час заходу під назвою «Біогазовий форум Баварії». Працювали над доповіддю два фахівця з Німеччини — доктор Менді Фрітц і доктор Катрін Дейглмайр.

У своїй роботі вона детально розглянула особливості та можливості використання амаранту як біогазового субстрату. Ми наводимо вам адаптований варіант доповіді з поясненнями і розширеним описом — це робить текст більш зрозумілим для широкої аудиторії.

Загальні положення

Амарант (Amaranthus cruentus L.) однорічна трав’яниста рослина з прямостоячими метельчатими, криваво-червоними суцвіттями. Квітки у амаранту багряного дрібні, актиноморфні, одностатеві, зібрані в великі складні суцвіття. Батьківщиною рослини є Андське нагір’я Болівії, Перу і Чилі.

Амарант, як і кукурудза, сорго або міскантус, відноситься до рослин з фотосинтезом С4.

Довідка з Вікіпедії. С4 — шлях зв’язування вуглецю, характерний для вищих рослин, першим продуктом якого є чотиривуглецева щавелевооцтова кислота, а не тривуглецева 3-фосфогліцеринова кислота, як у більшості рослин зі звичайним C3-фотосинтезом.

Такий вид фотосинтезу більш ефективний, ніж С3, властивий таким культурам, як цукрові буряки, картопля і деякі інші.

Подібно сорго, амарант має високу теплову потребу і дуже чутливий до морозу. Амарант, завдяки його цінному білковому складу і великому вмісту корисних мінеральних речовин, давно став продуктом, який полюбили прихильники здорового збалансованого харчування. Культура відноситься до псевдозлаків. В останні роки також активно обговорюється можливість використання амаранту для виробництва біогазу.

Однак, як відзначають німецькі дослідники, результати випробувань показують, що амарант в кліматичних умовах Баварії не може використовуватися таким чином. Оскільки прохолодний помірний клімат призводить до пізнього дозрівання культури, а вміст сухої речовини виявляється не таким вже й високим.

Однак, не дивлячись на зазначені проблеми, нижче наведені рекомендації по використанню амаранту, а також результати попередніх досліджень.

Вимоги до життєвого середовища

Амарант — дуже скромна культура, яка вимоглива до температури повітря. Чим тепліше, тим краще. Однак інших особливих вимог немає. Оптимальний варіант вирощування — орні землі без бур’янів.

Підготовка ґрунту і насіння

Через низьку маси зерна (0,8 г) амарант слід правильно підготувати до посіву. Як відзначають німецькі дослідники, підготовка амарантового насіння повинна проводитися аналогічно підготовці насіння цукрових буряків.

Техніка та особливості посіву

Оскільки амарант вкрай чутливий до морозу, посів не рекомендується проводити раніше кінця квітня / початку травня. Відстань між рядами залежить від особливостей посіву, а також від того, як саме планується проводити боротьбу з бур’янами. Наприклад, якщо в перспективі буде використовуватися відповідна техніка, то відстань між рядами безпосередньо залежить від цієї техніки.

При щільності посіву до 50 рослин на квадратний метр швидкість висіву становить 500 грам насіння на гектар посівної площі. Рівень проростання становить приблизно 80%.

Особливості сівозміни

Оскільки амарант не пов’язаний з жодною зі звичайних сільськогосподарських культур, у нього немає ніяких особливих вимог до сівозміни.

Догляд і захист рослин

Сходи амаранту розвиваються повільно, а тому рослина вкрай чутлива до бур’янів. Для боротьби з ними не рекомендується використовувати гербіциди. Єдиним хорошим способом усунення бур’янів є механічний спосіб — тобто, прополка або вручну, або з використанням спеціалізованої техніки.

Необхідно проводити одну-дві прополки, поки рослини не досягнуть висоти в 5-10 сантиметрів. Інші заходи по захисту рослин зазвичай застосовувати не потрібно.

Запліднення і добриво

Запліднення звичайно треба стримувати, щоб не викликати вегетативний ріст. Для хорошого розвитку паростків можна вносити на кожний гектар посівної площі:

• від 80 до 100 кілограм натрію;
• до 50 кілограм P2O5 — азотно-фосфорного добрива;
• до 100 кілограм К2О — кристалічного калію.

Також добре використовувати гній домашніх тварин.

Збір врожаю

Збір врожаю починають проводити на початку жовтня (нагадаємо, йдеться про землі Німеччини). Для цього використовуються спеціальний подрібнювач. Однак уникнути втрат практично не вдається.

Урожайність і якісний склад, вихід метану

На пробних ділянках були створені оптимальні умови для росту амаранту — удобрення азотом, хороша температура грунту і навколишнього повітря. Було зібрано 150 тон зеленої маси з гектара посівної площі. Однак в реальності вірогідне зниження врожайності на 20-30%, оскільки в природі таких умов, як на експериментальній ділянці, не буде.

Обчислений вихід метану становить 270 Nl CH4 / kg oTM. При випробуванні на ферментацію в Інституті сільськогосподарського машинобудування і тваринництва Баварського державного інституту сільського господарства вихід метану склав 280 Nl CH4 / kg oTM. Теоретичний вихід метану щонайменше 2500 метрів кубічних.

Можливість збору другого врожаю

Амарант не здатний давати вторинний урожай через його повільний цикл розвитку.

Висновок

Німецькі дослідники зробили висновок, що в цілому, амарант не рекомендується використовувати в якості біогазового субстрату, оскільки рівень врожайності не такий вже і великий, на їхню думку, а дозрівання рослини відбувається занадто повільно.

Однак акцентуємо вашу увагу на те, що дана робота була опублікована ще в 2009 році. На той момент активні дослідження амаранту, як речовини, здатного активізувати вироблення біогазу, ще тривали. І в попередніх статтях ми писали про те, що отримані результати, що підтверджують ефективність амарантової фітомаси при виробництві біогазу.