docBiogaz, historia sukcesu Temat: Zbiór kukurydzy na
download 
Reklamacja Transkrypt
Biogaz, historia sukcesu Temat: Zbiór kukurydzy na
WSPÓLNY PROJEKT FIRM WYDANIE 2012 BiogasMagazine Biogaz, historia sukcesu Temat: Zbiór kukurydzy na biomasę Zarządzanie i kukurydza na cele energetyczne 8 20 40 08 Biogaz, historia sukcesu 20Zwalczanie chorób i szkodników 40 Z arządzanie i kukurydza na cele energetyczne BIOGASMAGAZIN HarvestLab Najważniejsza jest zawartość Białko 7 % Skrobia 35 % Sucha masa 35 % Cukier ADF 2 % 22 % Popiół surowy 4 % *Aktualnie możliwe do uzyskania dla kukurydzy. Przedstawione dane oparte są na reprezentatywnych wartościach określonych dla kukurydzy. Również Ty możesz czerpać korzyści z bardziej wydajnej produkcji kiszonki o wysokiej jakości. Dzięki nowemu systemowi pomiaru zawartości składników pokarmowych możesz teraz dokładnie mierzyć poziomy zawartości białka, skrobi, suchej masy, cukru, popiołu surowego i włókna kwaśno-detergento wego (ADF) w czasie rzeczywistym* podczas zbioru plonów na polu. Przy 17 odczytach pomiarowych wykonywanych na sekundę, nic nie pozostaje poza kontrolą. Skontaktuj się ze swoim dealerem John Deere, aby dowiedzieć się więcej na temat nowego systemu HarvestLab. 2 Artykuł redakcyjny Biogaz – rynek przyszłości Dążąc do uzyskania idealnej jakości kiszonki Opłacalność ekonomiczna biogazowni nie zależy tylko od ich technicznej sprawności. Koszty generowane przez sektor zajmujący się uprawą roślin energetycznych i ich zbiorem stanowią do 50% ogólnych kosztów biogazowni. Ze względu na rosnący niedobór i popyt na ziemię uprawną, rolnicy stoją przed nowym wyzwaniem, które wymaga od nich uzyskiwania plonów o najwyższej możliwej zawartości suchej masy na hektar, co zmusza ich do optymalnego wykorzystania wszystkich zasobów. Operatorzy biogazowni przywiązują wielką wagę do wysokiej jakości kiszonki, ponieważ wiedzą, że ma ona ogromny wpływ na uzysk biogazu. Wybór właściwej odmiany roślin, uprawa i siew odpowiadający lokalnym warunkom oraz stosowanie prawidłowo dobranych nawozów i środków ochrony roślin zapewnia prawidłowe warunki do wytwarzania dużych ilości biogazu. Sieczkarnia samojezdna – maszyna odgrywająca kluczową rolę w procesie zbioru roślin – ma znaczący wpływ na koszty produkcji substratu i może pozwolić uzyskać trwałą poprawę jakości kiszonki. Skuteczny system zarządzania, wspierający właściwe procesy i przepływy materiałów podczas planowania dotyczącego surowców, prowadzenia dokumentacji, procesów logistycznych, obliczeń i fakturowania zapewnia rzeczywiście udane zbiory i pozwala uzyskać rzecz najważniejszą: doskonałą jakość kiszonki. 3 6 BIOGASMAGAZIN Uprawa kukurydzy na cele energetyczne w Niemczech Najwyższej jakości zbiory dzięki pomiarom wilgot ności i zawartości skład ników pokarmowych prowadzonym w czasie rzeczywistym 36 Artykuł redakcyjny – Biogaz – rynek przyszłości.........................2 Technologia zbioru i kukurydza na cele energetyczne...............28 Spis treści..................................................................................4 Charakterystyka kiszonki odpowiedniej do produkcji biogazu..30 Informacja prawna....................................................................5 Dążąc do uzyskania optymalnej długości cięcia........................32 Uprawa kukurydzy na cele energetyczne w Niemczech...............6 Współczesna inteligentna sieczkarnia samojezdna..................34 Uprawa roślin i kukurydza na cele energetyczne........................8 Najwyższej jakości zbiory dzięki pomiarom wilgotności i zawartości składników prowadzonym w czasie rzeczywistym...36 Wybór właściwej odmiany....................................................... 12 Płodozmian............................................................................. 14 Uprawa.................................................................................... 16 Nawożenie............................................................................... 18 4 Kiszonka i dozowanie zakiszaczy do kiszonki............................38 Artykuł wiodący: Zarządzanie i kukurydza na cele energetyczne.40 Optymalizacja łańcucha wartości.............................................42 Zwalczanie chorób i szkodników..............................................20 Zapewnienie dochodowości dzięki zastosowaniu technologii umożliwiającej oszczędność paliwa..........................................44 Zwalczanie chwastów..............................................................24 Opinie..................................................................................... 47 Spis treści 20 40 Z walczanie chorób i szkodników Zarządzanie i kukurydza na cele energetyczne Informacja prawna Artykuł redakcyjny: Europejskie biuro firm Bayer Crop Science i John Deere Artykuły techniczne: Dr Johannes Thayssen, Prof. Weissbach Układ tekstu z grafiką: Agencja reklamowa John Deere Druk: LithoArt Mannheim 5 BIOGAS MAGAZINe Który substrat? Głównym celem w wytwarzaniu biogazu jest substrat fermentacyjny, który może być produkowany w sposób wydajny i przyjazny dla środowiska naturalnego i który umożliwia duży uzysk gazu. W Niemczech, surowiec dla substratów w biogazowniach składa się zasadniczo z kiszonki z kukurydzy. Kiszonka z kukurydzy jest efektywna kosztowo ze względu na jej wysokie plony z hektara oraz fakt, że w przypadku kukurydzy można stosować proste lecz wysoce wydajne technologie uprawy i zbioru. Kiszonka z kukurydzy jest również łatwa do przechowywania i przewożenia a wyprodukowany z niej gaz można łatwo wprowadzić do sieci gazu ziemnego. Dominująca pozycja kukurydzy w procesie wytwarzania biogazu, ekspansja jej upraw i powiązane z tym problemy dotyczące płodozmianu stały się źródłem kontrowersji, a krytycy nawołują do wykorzystywania alternatywnych upraw. Wiele potencjalnych alternatyw Jednakże, inne uprawy z całą mocą próbują przewyższyć ekonomiczne i praktyczne zalety kukurydzy jako substratu fermentacyjnego. Nie brakuje alternatywnych upraw: kiszonka z całych 6 TEMAT: SUBSTRATY 20 160 17 15 13 10 220 260 290 350 i Źródło: Ruppel et al., 1995 TM-straty w % Utrata suchej masy w kiszonce z kukurydzy po okresie składowania wynoszącym 180 dni, w zależności od stopnia zagęszczenia kiszonki. Słowo kluczowe: Cross Compliance – zasada wzajemnej zgodności „Cross Compliance“ oznacza obowiązek spełnienia określonych wymogów, np. z zakresu ochrony środowiska, w celu uzyskania unijnych dopłat bezpośrednich dla rolnictwa. Dr Ludger Laurenz z Izby Rolnictwa landu Północna Nadrenia-Westfalia twierdzi, że ewentualne sprzeczności z wymogami zasady Cross Compliance dotyczącymi płodozmianu można generalnie wyeliminować poprzez równoważenie lub ocenianie zawartości próchnicy. Zagęszczenie w kg Aktualny trend występujący w sektorze wytwarzania biogazu prowadzi do stałego wzrostu zapotrzebowania na surowce fermentowalne. Dr Johannes Thaysen z Izby Rolnictwa landu Schleswig-Holstein. roślin (WCS), kiszonka z trawy, CCM (kiszonka z kolb), słoneczniki, międzyplony, buraki cukrowe i pastewne to niektóre z potencjalnych konkurencyjnych upraw. Podczas niezliczonych eksperymentów prowadzonych w całych Niemczech, naukowcy badają, w jaki sposób włączyć kukurydzę w systemy płodozmianu dostosowane do lokalnych warunków i zastanawiają się, które uprawy mogą być wykorzystywane jako alternatywa. Wyniki niektórych eksperymentów przeprowadzonych przez Izbę Rolnictwa Dolnej Saksonii podano jako poniższy przykład. Kilka lat doświadczeń prowadzonych przez Izbę na kukurydzy, słodkim sorgo, trawie sudańskiej, słonecznikach, kiszonce z całych roślin zbożowych i burakach potwierdza wyższość kukurydzy pod względem wydajności plonów, lecz wykazuje również, że słodkie sorgo, posiadające najwyższą wydajność, oraz odmiany trawy sudańskiej mają interesujący potencjał. W 2010 roku przeprowadzono wstępne doświadczenia na różnych odmianach buraka w celu oceny jego potencjału wydajnościowego w porównaniu z innymi roślinami uprawianymi dla celów energetycznych. Kukurydza w połączeniu z kiszonką z całych roślin Wyniki potwierdzają również, że zaopatrzenia w substraty nie można zapewnić tylko poprzez uprawę różnych zbóż letnich, lecz że wysoki uzysk możliwy jest również przy wykorzystaniu kiszon- ki z całych roślin. Carsten Rieckmann i Dr Matthias Benke z Izby Rolnictwa Dolnej Saksonii twierdzą, że kiszonka z całych roślin posiada decydującą przewagę. W wyniku uprawy roślin ozimych, odbywa się zimowe zielenienie, które ma pozytywy wpływ na glebę i zapobiega jej erozji. Obaj eksperci ds. upraw postrzegają kiszonkę z całych roślin jako racjonalne uzupełnienie ze względu na idealne dopełnienie uprawy kukurydzy. „Przy wyborze innych rodzajów upraw, należy uwzględniać nie tylko ich wydajność z hektara, lecz również ich przydatność do zakiszania. W innym przypadku, istnieje ryzyko, że nieprawidłowa fermentacja spowoduje stres węchowy. Współczynnik fermentowalności powinien wynosić przynajmniej 35 a optymalnie powyżej 45“, zaleca ekspert ds. kiszonki dr Johannes Thayson z Izby Rolnictwa landu Schleswig-Holstein. Szybko rosnące drzewa nie mogą być wykorzystywane w biogazowniach. Jednakże, w dłuższej perspektywie, wierzby i topole z plantacji o krótkiej rotacji mogą odgrywać rolę w wytwarzaniu energii. Zgodnie z informacjami podanymi w czasopiśmie „Erneuerbare Energien“ (Energia odnawialna), pomimo tego, że plantacje o krótkiej rotacji zajmują aktualnie w Niemczech powierzchnię jedynie około 3.000 ha, to zdaniem władz niemieckich, takie plantacje mogą potencjalnie zajmować obszar 450.000 ha. 7 BIOGAS MAGAZINe Biogaz, historia sukcesu Bioenergia nadrabia dystans. Spośród wszystkich źródeł energii odnawialnej, kukurydza przeznaczona do produkcji biogazu dostarcza znaczną większość energii. 8 O bszar ziemi uprawnej obsiewanej kukurydzą przeznaczoną do produkcji biogazu znacznie powiększył się od 2005 roku. W 2005 roku, w przybliżeniu 70.000 ha kukurydzy uprawiano na potrzeby wykorzystania w biogazowniach. Do 2007 roku areał ten wzrósł do około 239.000 ha. Według danych niemieckiego Federalnego Ministerstwa ds. Żywności, Rolnictwa i Ochrony Konsumentów (BMLEV), obszar upraw kukurydzy na cele energetyczne wzrósł w Niemczech o 21% w okresie pomiędzy 2008 i 2009. Pomiędzy 2009 i 2010 rokiem, odnotowano wzrost o kolejne 40%. Według informacji Ministerstwa, w ciągu sezonu prac rolniczych 2010, obszar upraw kukurydzy na cele energetyczne wzrósł do 530.000 ha lub 22% całego areału uprawy kukurydzy. TEMAT: BIOGAZ W NIEMCZECH i C zy kukurydza jest nad- miernie krytykowana? Wielkość procentowa określająca obszar areału uprawowego zajmowanego przez kukurydzę nie stanowi kryterium lub wskazania sygnalizującego brak kompatybilności środowiskowej. Opinię taką wyraża Thorsten Breitschuh z Ośrodka Badań dotyczących Rolnictwa działającego w landzie Turyngia, który poddał analizie cztery gospodarstwa uprawiające kukurydzę na obszarze od 20 do 85% areału, pod kątem spełnienia przez nie kryteriów rolnictwa kompatybilnego środowiskowo (KUL). Jeżeli obecnie obserwujemy rozwój uprawy kukurydzy w poszczególnych landach niemieckich, to według danych Niemieckiego Komitetu ds. Kukurydzy (DMK), w 2009 roku największe obszary uprawy kukurydzy znajdowały się w Bawarii (53.029 ha) i Dolnej Saksonii (50.672 ha). Następne miejsca pod względem areału upraw kukurydzy na cele energetyczne zajmują landy Schleswig-Holstein (34.742 ha), Badenia-Wirtembergia (25.707 ha) i Mek lemburgia Pomorze Zachodnie (21.867 ha). Jeżeli uwzględnimy również obszary, w przypadku których w momencie zbierania danych nie było pewności co do tego, czy kukurydza będzie przeznaczona na cele energetyczne lub paszowe, to podane wielkości ulegną znacznemu zwiększeniu. Informacje pochodzące z oświadczenia Rady Doradczej ds. Polityki Rolnej (BMLEV) dotyczącego planowanej poprawki do Przepisów Prawa dotyczących Energii Odnawialnej (EEG) potwierdzają, że w ostatnich latach w Niemczech nastąpił znaczny rozwój produkcji energii z bio gazu. W 2004 roku ze źródeł odnawialnych i obornika bydlęcego produkowano tylko 1,1 terawatogodziny rocznie (jedna terawatogodzina to odpowiednik jednego miliarda kilowatogodzin). Do roku 2010, produkcja energii z biogazu wzrosła ponad dziesięciokrotnie, do 14 terawatogodzin. Na podstawie informacji Rady Doradczej możemy również wywnioskować, że około 2,1% poboru mocy w Niemczech jest aktualnie pokrywane przez energię wytwar zaną z zasobów odnawialnych. Poza tą produkcją energii, według danych szacunkowych, wytwórnie biogazu wytwarzają pomiędzy 3,4 i 7,6 terawatogodzin energii cieplnej. W skali całego zapotrzebowania na energię w Niemczech – z uwzględnie- niem wykorzystywanego ciepła – przynajmniej 1% zużycia energii pierwotnej pokrywany jest przez biogaz. Spośród wszystkich gatunków roślin wykorzystywanych do produkcji biogazu, kukurydza jest dominującą uprawą dzięki niezrównanemu potencjałowi plonowania na obszarach o korzystnych warunkach. Jednakże, dr Ludger Laurenz z Izby Rolnictwa landu Północna Nadrenia-Westfalia (wraz z innymi doradcami) wskazuje na to, że kukurydza na kiszonkę nie może być uprawiana w monokulturach przez długie okresy czasu. Według dr Laurenza, limity płodozmianu wynoszą w przybliżeniu 66% na glebach piaszczystych, 50% na glebach średnich i około 33% na ciężkich glebach piaszczysto-gliniastych i gliniastych. 9 BIOGAS MAGAZINe Budowa optymalnych podstaw To ziarno kukurydzy bogate w skrobię i jego wysoka wydajność z hektara sprawiają, że kukurydza jest tak wartościowa dla produkcji biogazu. Doskonałe pola, na których rosną zdrowe rośliny kukurydzy są wymagane do uzyskania doskonałej jakości upraw w celu wyprodukowania najwyższej jakości kiszonki bogatej w energię, przeznaczonej do wykorzystania w biogazowniach. Wiele wymagań z zakresu uprawy określono do tego właśnie celu. Wybór odpowiedniej odmiany kukurydzy to podstawa udanego zbioru. Do płodozmianu należy przywiązywać taka samą wagę jak do uprawy kukurydzy. Aby zapewnić uprawianym roślinom dobre warunki początkowe i korzystne warunki rozwoju, należy podchodzić z najwyższą uwagą do nawożenia i pielęgnacji upraw. Spełnienie tych wszystkich wymagań w w możliwie najlepszy sposób zapewni kukurydzy środowisko rozwoju obiecujące wysokie i stabilne plony. 10 Temat: ODMIANY KUKURYDZY 11 BIOGAS MAGAZINe Przedmiot zaint W Polsce zarejestrowanych jest ponad 170 odmian kukurydzy. Dlatego w zależności od celu uprawy ważny jest jej odpowiedni wybór, dopasowany do lokalnych warunków glebowych i klimatycznych. Różnice w jakości odmian kukurydzy mają istotny wpływ na wydajność całego procesu uprawy. Z odmian kukurydzy można będzie wyprodukować wysokiej jakości produkt końcowy jedynie w przypadku, gdy rośliny kukurydzy osiągną pełną dojrzałość, tj. jeżeli osiągną zawartość suchej masy wymaganą dla określonego typu produkcji. W przypadku zakiszania na potrzeby produkcji biogazu, kukurydza jest gotowa do zbioru, kiedy cała roślina ma zawartość suchej masy w zakresie pomiędzy 32 i 37%. Poszczególne odmiany kukurydzy osiągają tą zawartość suchej masy na różne sposoby, w zależności od typu ich dojrzewania. Wskaźnik dojrzałości kiszonki stanowiący podstawę określania zawartości suchej masy w całej roślinie, jest wykorzystywany jako parametr przewodni w procesie, wraz ze wskaźnikiem dojrzałości kukurydzy (zawartością suchej masy w ziarnie). Odmiana, której ziarno dojrzewa trochę dłużej posiada resztkową część rośliny, która dojrzewa szybciej. W przypadku tej odmiany, wskaźnik dojrzałości ziarna jest wyższy niż wskaźnik dojrzałości kiszonki, lub równy temu wskaźnikowi. W przypadku odmiany, 12 której ziarno dojrzewa szybko, pozostała część rośliny dojrzewa wolniej, tj. wskaźnik dojrzałości kieszonki jest wyższy niż wskaźnik dojrzałości ziarna. Uwzględnianie wskaźników dojrzałości kiszonki i ziarna W konsekwencji, sam wskaźnik dojrzałości kiszonki nie jest wystarczający do opisania kwestii dojrzałości i należy uwzględnić również wskaźnik dojrzałości ziarna. Odmiany, których całe rośliny dojrzewają szybciej, lub w takim samym tempie jak ziarno, są opisane jako odmiany charakteryzujące się tzw. „synchroniczną dojrzałością“ (wskaźnik dojrzałości kiszonki ≤ wskaźnik dojrzałości ziarna). Odmiany typu „Stay green“ to odmiany, charakteryzujące się dużym udziałem zielonych części roślin w momencie osiągnięcia dojrzałości późno- woskowej ziarna. Stwarza to możliwość produkcji surowca dobrej jakości ze znacznym udziałem odpowiednio wykształconego ziarna z zachowaniem zielonych części roślin i łodyg, co z kolei sprzyja poprawnemu procesowi zakiszania (wskaźnik dojrzałości kiszonki > wskaźnik dojrzałości ziarna). Terminem TEMAT: ODMIANY KUKURYDZY Klasyfikacja grup dojrzałości Grupa dojrzałości Numer FAO* wczesna do 220 średnia-wczesna 230 – 250 średnia-późna do późnej od 260 *do 1998 Wskaźnik dojrzałości kiszonki do S 220 S 230 – S 250 od S 260 Wskaźnik dojrzałości ziarna do G 220 G 230 – G 250 od G 260 eresowania: różnorodność "Syn green types" określa się hybrydową formę obu typów odmian. Terminy te są przydatne od celów marketingowych, lecz nie należy przypisywać im nadmiernego znaczenia. W przypadku wszystkich typów dojrzałości kukurydzy, wyższa zawartość suchej masy w ziarnie wskazuje na wyższą zawartość skrobi. Pewna część rośliny, która pozostaje zielona podczas procesu dojrzewania jest mniej podatna na choroby, lecz nie koniecznie bardziej strawna niż ta, która już uschła. Dlatego też, idealną odmianą byłaby taka, która dłużej pozostaje zielona i charakteryzuje się potwierdzoną, większą strawnością surowego włókna. Jednakże, ta część rośliny, która pozostaje zielona nie powinna wprowadzać w błąd co do rzeczywistego stadium dojrzałości rośliny. Z tego względu, zawartość skrobi i energii zmierzona podczas testów jest bardziej niezawodnym parametrem niż typ dojrzałości rośliny i należy go zawsze traktować priorytetowo podczas wykonywania analizy. Zwracanie uwagi na zaopatrzenie w wodę na danym obszarze Na obszarach, w których występują duże opady deszczu podczas generatywnego etapu wzrostu kukurydzy na kiszonkę, mogą wystąpić problemy podczas procesu dojrzewania odmian kukurydzy, które dłużej pozostają zielone. Natomiast na obszarach bardziej suchych, odmiany te radzą sobie lepiej ze względu na ich niską podatność na infekcje grzybowe i tym samym, większą stabilność. Na obszarach narażonych na występowanie susz, szczególnie trudno jest ocenić reakcje zachodzące w kukurydzy o określonym typie dojrzewania i wzrokowo ocenić stopień dojrzałości materiału na kiszonkę dla danej odmiany, ponieważ po okresach suszy, niektóre liście mogły uschnąć częściowo lub całkowicie już we wczesnym stadium dojrzewania. Przy optymalnym zaopatrzeniu w wodę i składniki pokarmowe, wyższe, bardziej masywne odmiany kukurydzy mogą zapewnić wyższe plony suchej masy. Jednakże, przy ograniczonym zaopa- trzeniu w wodę, odmiany te często odczuwają negatywne skutki suszy szybciej niż niższe, bardziej zwarte odmiany kukurydzy. Zatem, zwarte odmiany kukurydzy powinny być preferowane na obszarach o słabym zaopatrzeniu w wodę. Na obszarach o korzystnych warunkach dla uprawy kukurydzy, masywne odmiany kukurydzy (tj. odmiany, których rośliny są wyższe niż rośliny odmian mniejszych i które często mają wyższą zawartość skrobi w suchej masie) mogą również zmaksymalizować plony i zagwarantować dobrą jakość plonu. Jeśli chodzi o mikroklimat uprawy kukurydzy i nasłonecznienie (poziom zachwaszczenia, podatność na choroby grzybowe, dojrzałość ziarna), użyteczne może być uwzględnienie ułożenia liści na łodydze. Odmiany o bardziej pionowo ułożonych liściach tworzą zwarty łan znacznie później niż odmiany o liściach ułożonych pod mniej ostrym kątem lub o liściach zwisających. i Przydatność odmian kukurydzy do uprawy Podczas testów zatwierdzających dotyczących odmian roślin przeprowadzonych przez Niemieckie Federalne Biuro ds. Odmian Roślin (BSA), testów EU dotyczących odmian roślin przeprowadzonych przez Niemiecki Komitet ds. Kukurydzy (DMK) oraz testów dotyczących odmian roślin przeprowadzonych przez niemieckie landy zarejestrowano różnorodne parametry służące do jak najdokładniejszego opisywania przydatności poszczególnych odmian do uprawy. W trakcie testów trwających przez kilka lat rejestrowano takie parametry jak: wskaźnik dojrzałości dla danego zastosowania, wielkość plonu, zawartość skrobi, wysokość rośliny, podatność na choroby (np. gnicie łodygi) oraz inne charakterystyki. 13 BIOGAS MAGAZINe Znaczenie płodozmianu Nawet w przypadku uprawy kukurydzy na cele energetyczne, należy dążyć do stosowania płodozmianu, aby zapobiec negatywnym skutkom stosowania dłuższej uprawy monokulturowej na jednym polu. Obecnie, z przyczyn ekonomicznych, płodozmian jest często zaniedbywany przy uprawie kukurydzy. W wielu miejscach, kukurydza jest uprawiana w monokulturze; na niektórych obszarach kukurydza jest uprawiana nawet w warunkach ciągłej monokultury przez wiele lat. Jak dotychczas, stosowanie odpowiednich metod uprawy kukurydzy umożliwia zapobieganie stratom powodowanym przez długotrwałą uprawę mono kulturową. Potencjalne zagrożenia: •Nieakceptowalnie wysoki wzrost zagrożenia ze strony patogenów chorobotwórczych i szkodników. •Potencjalnie wysokie ryzyko występowania trudnych do zwalczania gatunków chwastów oraz postępujący rozwój ich stopniowej odporności. •Pogorszenie struktury gleby. •Obniżenie poziomu zawartości substancji organicznych w glebie. •Zwiększone ryzyko erozji gleby podczas długich okresów ugorowania. 14 Aby ograniczyć zagrożenia (chronić strukturę gleby i zapobiegać jej erozji) oraz wykorzystywać silny wpływ wcześniejszej uprawy kukurydzy na inne uprawy, udział kukurydzy w płodozmianie nie powinien przekraczać 40 do 50% a na obszarach o trudnych warunkach uprawowych, w pagórkowatym terenie i na glebach o dużej zawartości iłu, udział ten nie powinien przekraczać 25 do 33%. Płodozmian przy uprawie zbóż Uprawa kukurydzy łagodzi negatywne skutki intensywnej uprawy zbóż i przy starannej uprawie gleby, ogranicza częstość występowania chorób. Wpływ wcześniejszej uprawy kukurydzy na późniejsze uprawy jest większy niż wpływ wywierany przez wszelkie inne rodzaje zbóż. Dzięki specyficznym harmonogramom prac uprawowych, pielęgnacji upraw i zbioru, uprawa kukurydzy umożliwia również zmniejszenie maksymalnej intensywności prac występującej przy uprawie zbóż. TEMAT: PŁODOZMIAN Wartości referencyjne dla międzyplonu (próbka) uprawianego przed kukurydzą na obszarach o korzystnych warunkach uprawy i obszarach suchych Rodzaj rośliny Gęstość siewu kg/ha rośliny zimoodporne Żyto ozime 180 Rzepak ozimy 10 Burak ozimy 10 rośliny inne niż zimoodporne Rzodkiew zwyczajna 20 Gorczyca biała 20 Facelia 10 Czas siewu do ... (miesiąc) obszary o obszary korzystnych suche warunkach uprawy Wydajność wzrostu (dt sucha masa/ha) obszary o obszary korzystnych suche warunkach uprawy Połowa IX Koniec VIII Koniec VIII Połowa IX Połowa VIII Połowa VIII 40 do 60 30 do 45 30 do 45 20 do 40 20 do 30 20 do 30 Początek IX Początek IX Koniec VIII Koniec VIII Początek IX Połowa VIII 30 do 45 30 do 45 25 do 35 25 do 35 25 do 35 20 do 25 i Czynniki na które należy zwracać uwagę przy uprawie kukurydzy na polu, na którym wcześniej również rosła kukurydza: –– Odpowiednia zawartość substancji organicznych w glebie. –– Skuteczne zwalczanie chwastów i szkodników. –– Dokładne zagospodarowanie resztek pożniwnych. –– Zapobieganie ubiciu gleby. –– Uprawa międzyplonu w celu zapobiegania erozji gleby oraz właściwe nawożenie. 15 BIOGAS MAGAZINe Uprawa gleby jest najważniejsza Prace uprawowe należy wykonywać szczególnie starannie, aby stworzyć korzystne warunki wzrostu roślin kukurydzy i zapobiec negatywnym skutkom ubocznym. Ponieważ kukurydza jest rośliną ciepłolubną o późnym terminie zbioru, dlatego przy jej uprawie często występują okresy ugorowania przed i po pracach uprawowych, które stwarzają zwiększone ryzyko erozji gleby i utraty składników odżywczych. Z tego względu, uprawa międzyplonu i wysiew kukurydzy są szczególnie ważne. Zaleca się, aby do minimum ograniczyć agresywne działania uprawowe. • Nie uprawić mokrej gleby. •W przypadku cięższych gleb, zaleca się wykonywanie orki jesienią (możliwość poprawy struktury gleby na skutek działania mrozu). •Na glebach lżejszych, na obszarach gdzie opady deszczu są pewne, orkę można wykonywać jesienią (za pomocą wału uprawowego). •Rozrzucać zamarznięty międzyplon równo w uprawnej warstwie gleby. •Ostrożnie zaorać niezamarznięty międzyplon lub postępować w taki sam sposób jak w przypadku zamarzniętego międzyplonu, po zastosowaniu herbicydu. 16 •Stosować głębokość roboczą 15 do 25 cm przy głównych pracach uprawowych, w zależności od układu kolein pozostawianych przez pojazd, zachwaszczenia i nawożenia organicznego. •Przygotować warstwę siewną gleby w taki sposób, aby uzyskać wymaganą gładkość i rozdrobnienie gleby. Zruszać grunt tylko na głębokość siewu. •Stosować agregatowanie sprzętu. Uwzględniać wymagania rośliny Kukurydza jest generalnie mało wrażliwa na stosowane często uproszczenia w uprawie gleby. Szczególnie ważne jest przestrzeganie wymagań dotyczących zwięzłości i temperatury gleby. Z tego względu, jednym z celów uprawy gleby jest wspomaganie szybkiego ogrzewania gleby, aby przyspieszyć wschodzenie roślin i ograniczyć ryzyko uszkodzenia sadzonek przez, na przykład, patogeny grzybowe. Należy eliminować koleiny pozostawiane przez maszyny oraz obszary ubitej gleby. Im bardziej korzystna jest struktura gleby, tym lepsze jest zaopatrzenie w wodę i penetracja korzeni oraz tym łatwiej rośliny mogą pobierać wilgoć i składniki odżywcze z gleby. Innym celem uprawy musi być zniszczenie chwastów i równomierne wymieszanie nawozów organicznych w glebie oraz stabilizacja warstwy siewnej gleby po orce w celu zapewnienia dostawy wody kapilarnej dla roślin oraz skutecznego kiełkowania nasion (kontakt z glebą). TEMAT: NAWOŻENIE Siew zgodny z warunkami panującymi i Głębokość linii pługa (według Kundler i inni 1989) ZachwaszPozostałość Obornik, Linie czenie rośliny dt/ha pojazdu Linia pługa niskie średnie wysokie brak mała lub bardzo krótka dużo brak < 8 cm 15 – 8 cm < 300 8 – 10 cm 20 cm > 300 > 10 cm 25 cm na danym polu –– Należy dążyć do tego, aby okres wschodzenia roślin był krótszy niż 20 dni. Generalnie jest to możliwe, kiedy siew wykonany jest po 20 kwietnia. –– Średnia głębokość siewu: 5 cm. –– 1 cm płycej w przypadku trudności z właściwym ogrzaniem gleby lub kiedy data siewu jest bardzo wczesna. –– 1 cm głębiej w przypadku siewu na bardzo lekkiej glebie lub kiedy data siewu jest bardzo późna. –– Sprawdzać głębokość osadzenia nasion na każdym polu. Różne długości okresu wschodzenia roślin Czas wschodzenia < 15 dni 21 do 25 dni roślin Wschodzenie roślin 70 do 85% 75 do 90% Określanie optymalnego odstępu pomiędzy rzędami 15 do 20 dni > 25 dni 85 do 95% 90 do 95% Wykorzystanie przestrzeni uprawowej przy różnych metodach siewu Odstęp Odstęp pomię Odległość do następnego ziarna pomiędzy dzy ziarnami rzędami w rzędzie W tym samym rzędzie W sąsiednim rzędzie Prostokątny schemat wysiewu 75,00 13,33 13,33 75,00 Kwadratowy schemat wysiewu 31,62 31,62 31,62 31,62 Trójkątny schemat 29,40 wysiewu 34,00 34,00 34,00 Nie wyrzucaj plonów w błoto W przypadku uprawy kukurydzy, data siewu ma decydujące znaczenie dla wschodzenia roślin. Ryzyko uszkodzenia roślin przez choroby atakujące kukurydzę na etapie wschodzenia wzrasta w miarę wydłużania się okresu wschodów roślin. Jeżeli nasiona są wysiane zbyt późno, plony zostają utracone, jeżeli nasiona są wysiane zbyt wcześnie, wtedy istnieje większe ryzyko uszkodzenia wschodzących roślin. Kukurydza jest wrażliwa na nieprawidłową gęstość uprawy. Jeżeli gęstość uprawy jest zbyt niska, występują straty plonów i istnieje zwiększone ryzyko zachwaszczenia. Jeżeli gęstość uprawy jest zbyt wysoka, wtedy nie są spełnione wymagania wodne na suchych obszarach a prawidłowa zawartość kukurydzy i skrobi jest zagrożona na skutek opadania ziaren kukurydzy. Dobrym punktem odniesienia jest średnia gęstość uprawy wynosząca 9 roślin zebranych z 1 metra kwadratowego. Wielkość ta jest zwiększana o 1 do 2 roślin/metr kwadratowy na obszarach wystarczająco zaopatrzonych w wodę i zmniejszana o 1 do 2 roślin/metr kwadratowy na glebach piaszczystych, na których występują niedobory wody. IIlość nasion jest obliczana na podstawie gęstości siewu i zdolności kiełkowania samych nasion. Użyteczne może być zwiększenie ilości wysiewu o dodatkowe 10% w celu pokrycia spodziewanych strat roślin kukurydzy występujących pomiędzy wysiewem i głównym okresem wzrostu roślin. Jednakże, dodatkową ilość nasion należy określić odpowiednio dla danego miejsca wysiewu i na podstawie własnego doświadczenia. Optymalny odstęp pomiędzy rzędami kukurydzy jest przedmiotem wieloletnich dyskusji. Z punktu widzenia optymalnego wykorzystania przestrzeni uprawowej i zapewnienia ochrony przed erozją gleby i prawidłowego zacienienia (ochrony przed odparowaniem wilgoci, hamowaniarozwoju chwastów), teoretycznie korzystne byłoby utrzymywanie równego odstępu pomiędzy sąsiednimi ziarnami. Zatem, optymalnym rozwiązaniem byłby punktowy wysiew nasion przy rozmieszczeniu nasion według schematu trójkątnego („trójkątny wysiew"). Jednak, dla potrzeb ostatecznej oceny, oprócz innych czynników należy uwzględnić również czynniki charakterystyczne dla danego miejsca wysiewu, np. mikroklimat uprawy kukurydzy lub możliwość jazdy po danym polu. Przy rozstawie rzędów wynoszącym 75 cm, rozmieszczenie roślin jest trochę mniej korzystne. Obecnie jednak, taki rozstaw rzędów jest dominujący, ponieważ potwierdził on swoje zalety oraz umożliwia prawidłowe nawożenie pod korzeń, przy wykorzystaniu umiarkowanych ilości nawozów. W tym przypadku, rośliny kukurydzy są również dobrze przewietrzone i występuje małe ryzyko wystąpienia infekcji grzybowych. Pojazdy na szerokich oponach mogą łatwo przemieszczać się po polu zasianym w taki sposób i istnieje możliwość mechanicznego zwalczania chwastów niemal na całej powierzchni pola. 17 BIOGAS MAGAZINe Prawidłowe dawkowanie składników odżywczych Kukurydza przeznaczona do produkcji biogazu może dawać wysokie plony tylko w przypadku, gdy składniki odżywcze potrzebne do jej wzrostu dostarczane są we właściwym czasie, we właściwy sposób i we właściwych ilościach. W Niemczech, poziom wielkości plonu kukurydzy (całe rośliny) wynosi pomiędzy 100 dt suchej masy/ha na mniej urodzajnych glebach i 200 dt suchej masy/ha na bardziej urodzajnych glebach. Zapotrzebowanie na składniki odżywcze można obliczyć mnożąc wielkość plonu kukurydzy (całe rośliny) przez zawartość składnika odżywczego, niezależnie od planowanego przeznaczenia kukurydzy. Aby obliczyć bilans roboczy składników odżywczych, należy uwzględnić ilości składników odżywczych w pozostałościach roślin. Skoncentrować uwagę na azocie Przy nawożeniu, szczególną uwagę należy zwracać na stosowanie azotu. W przypadku niewłaściwego stosowania, azot może zostać wypłukany do gleby i pogorszyć jakość wód gruntowych. Z tego względu, przy stosowaniu nawozów mineralnych i organicznych, należy z najwyższą uwagą analizować bilans nawożenia azotem. Po pierwsze, azot jest wchłaniany przez kukurydzę jedynie w bardzo małych ilościach; większe ilości azotu wchłaniane są dopiero na kilka dni przed pojawieniem się wiechy kukurydzy. Przy rozstawie rzędów wynoszącym 75 cm, korzenie kukurydzy zaczynają pobierać składniki odżywcze z obszaru pomiędzy rzędami dopiero w późniejszym etapie wzrostu. Kukurydza ma małe wymagania jeśli chodzi o mineralne nawozy azotowe, co oznacza, że możliwe jest stosowanie najtańszego rodzaju nawozu. W okresie wschodzenia roślin, przynajmniej 50% całkowitej wymaganej ilości azotu powinno być dostępne 18 Zapotrzebowanie na N, P i K (kg/ha) dla różnych wielkości plonu kukurydzy (całe rośliny) Wielkość plonu kukurydzy dt suchej masy/ha N P* K** 100 130 23 131 150 195 35 197 200 260 46 262 P2O5: P x 2.3 * K2O: K x 1.2 ** dla roślin kukurydzy. Poprzez rozbicie dawkowania azotu na etapy (1-sze dawkowanie na etapie siewu, 2-gie dawkowanie w przybliżeniu na etapie wykształcenia się 6-8 liści) oraz poprzez dawkowanie nawozu do poszczególnych rzędów, ogranicza się ryzyko, szczególnie na polach, gdzie występuje niebezpieczeństwo wypłukania azotu, na nieprzepuszczalnych glebach i warunkach intensywnych opadów deszczu. Ryzyko niedoboru fosforu w warunkach niskich temperatur W warunkach niskich temperatur, pomimo wysokiej zawartości fosforu w glebie, wystąpić mogą niedobory fosforu wynikające z faktu, że korzenie kukurydzy mogą absorbować jedynie relatywnie małe ilości fosforu i że w roztworze glebowym występują mniejsze TEMAT: NAWOŻENIE i Uwagi na temat dawkowania dotyczące kilku nawozów mineralnych –– Mocznik: Tylko przed siewem. Wprowadzić do gleby. –– Wapno: Przed siewem i wschodzeniem roślin. Wykorzystać działanie środków grzybobójczych i chwastobójczych. –– Azotan wapniowo-amonowy (CAS): Przed siewem i wschodzeniem roślin. –– Roztwór mocznika i azotanu amonu (UAN): Przed siewem i wschodzeniem roślin. Można powiązać z dawkowaniem środka chwastobójczego. –– Basammon, ASS stabil, Alzon: Przed siewem i wschodzeniem roślin. Stabilizowany nawóz azotowy z uwalnianiem azotu opóźnionym do pewnego stopnia. Objawy niedoboru fosforu > Wartość docelowa ilości N (kg N/ha) dla rożnych systemów nawożenia i testów Nmin (Przykład: Westphalia-Lippe, według JACOBS 1995) Miejsce Test Nmin (miesiąc) Koniec III ... Połowa IV Koniec V ... Początek VI bez regularnego nawożenia organicznego (obornik, gnojówka, międzyplony) 200 200 długotrwałe nawożenie organiczne (gęstość hodowlana wynosząca 1 do 2 przeliczeniowych jednostek inwentarza żywego/ha (LU/ha) 160 200 szczególnie intensywne, długotrwałe nawożenie organiczne (gęstość hodowlana wynosząca ponad 2 przeliczeniowe jednostki inwentarza żywego/ha (LU/ha)) 140 Bezproblemowe nawożenie podstawowe Nawożenie mineralne podstawowe wykonywane jest przed siewem i w przypadku tego nawożenia nie ma żadnych specjalnych wymagań dotyczących rodzaju stosowanego nawozu. Za wyjątkiem szczególnie lekkich gleb piaszczystych, z których potas wymywany jest w czasie zimy, nawożenie można wykonać również jesienią poprzedniego roku, na przykład, po wcześniejszym skoszeniu zboża. Zawartość składników odżywczych (kg/t) w oborniku i gnojówce (ASMUS i inni 1999, z uzupełnieniem) 200 Zawartość suchej masy, % Ntotal NH4-N P K Mg Obornik Bydło* 20 5,9 1,2 1,5 4,7 0,8 Trzoda chlewna 25 11,0 5,1 3,6 6,6 1,3 Drób 45 14,0 4,2 5,6 8,4 2,3 Szlam ilości fosforu. Dodatkowo, we wczesnych fazach rozwojowych system korzeniowy kukurydzy nie jest jeszcze na tyle rozwinięty, aby mógł pobierać znaczne ilości dostępnego w glebie fosforu. Bydło 1,6 2,4 1,6 0,1 3,5 0,1 Trzoda chlewna 1,1 2,5 1,6 0,1 2,5 0,2 Nawożeniem fosforem pod korzeń jest szczególnie ważne w następujących warunkach: na obszarach, gdzie gleba ogrzewa się powoli (na glebach ciężkich, przy wysokiej wilgotności gleby, na równinach), przy bardzo wczesnym wysiewie, przynajmniej w pierwszej połowie kwietnia, w warunkach ekstremalnej reakcji gleby, oraz w szczególności, przy wyjątkowo wysokich wartościach pH (wiązanie) i przy słabym zasilaniu gleby w fosfor. Zazwyczaj, przy siewie kukurydzy stosuje się 1 dt/ha fosforanu monoamonowego (MAP, 52% P2O5) lub wodorofosforanu amonu (DAP, 46% P2O5) do nawożenia pod korzeń. Oba nawozy zawierają amoniak, który korzystnie wpływa na dostępność fosforu. W razie konieczności, przy użyciu tej metody można dawkować również duże ilości azotu. Bydło* 8,0 3,0 1,3 0,8 3,8 0,5 Trzoda chlewna 8,0 5,4 2,6 1,3 2,3 0,9 Drób 10,0 6,0 3,6 1,6 2,5 0,7 Gnojówka *Krowy mleczne; 2 uzupełniono według VETTER i inni. 1987 Nawóz zawierający magnez i mikropierwiastki jest skuteczny na lekkich glebach piaszczystych (wymywanie składników odżywczych), glebach o wyjątkowo wysokich wartościach pH (wiązanie składników odżywczych) i na glebach organicznych (ubogich w Zn, Mn, B i Cu). Roczne zapotrzebowanie na te składniki odżywcze może być generalnie pokryte (bez oddzielnego bilansowania nawozów organicznych) przez nawozy mineralne zawierające Mg i mikropierwiastki zawarte w określonych nawozach mineralnych. Pobieranie próbki gleby > 19 BIOGAS MAGAZINe Skuteczne zwalczanie chorób i szkodników Podobnie jak niedobory składników odżywczych, również choroby pasożytnicze i szkodniki powodują zakłócenia wzrostu, utratę plonów oraz pogorszenie jakości kukurydzy. Z tego względu, należy im skutecznie przeciwdziałać. Choroby atakujące rośliny na etapie wschodzenia to choroby pasożytnicze, które jako pierwsze atakują kukurydzę podczas jej wzrostu. Przyczyną tych chorób są różne patogeny typu Fusarium, Phytium i Rhizoctonia. Symptomy uszkodzenia to: martwica, gnicie i zniekształcenie siewek i młodych roślin kukurydzy. Długie okresy wschodów roślin sprzyjają rozwojowi tych chorób, które ograniczają i utrudniają wschody roślin oraz zmniejszają plony. Szkodom powodowanym przez choroby można zapobiegać i ograniczać ich zakres poprzez zapewnienie optymalnej struktury gleby, dostarczanie odpowiednich składników odżywczych i dostosowanie terminów siewu do lokalnych warunków oraz dostosowanie głębokości siewu do typu gleby i terminu siewu. Ważna jest również zdolność nasion do kiełkowania oraz ich odpowiednie przygotowanie. 20 TEMAT: CHOROBA I SZKODNIKI Środki owadobójcze do zwalczania drutowców (BVL 2011) zaprawa* Substancje czynne Clothianidin Thiamethoxan Substancja Poncho** Cruiser** Stężenie substancji czynnej 600 g/l 350 g/l Dawka substancji 41,8 ml/jednostkę 90 ml/jednostkę *natychmiast osunąć rozsypane nasiona **dopuszczenie zostało zawieszone, trwa procedura uzyskiwania ponownego dopuszczenia Pośrednie metody zwalczania gnicia i fuzariozy atakującej kukurydzę Fusarium, Rhizoctonia, Microdochium, Microspora, Helminthosporum i Acremonia to niektóre patogeny powodujące gnicie i fuzariozę łodyg i kolb. Choroby te są wywoływane przez zarodniki przeniesione na rośliny kukurydzy przez wiatr lub występują na skutek zakażenia korzeni. Rozwój tych chorób jest stymulowany przez wilgotne warunki pogodowe, uszkodzenia roślin lub inne występujące już choroby. Odmiany kukurydzy z szybko dojrzewającymi łodygami i liśćmi są bardziej podatne na zakażenie fuzariozą i powstawanie mikotoksyn niż odmiany kukurydzy, których wymienione części dłużej pozostają zielone. Obecnie, nie istnieją żadne bezpośrednie metody zwalczania tych chorób. Środki zapobiegawcze polegają na siewie odmian mniej podatnych na te choroby, dostarczaniu odpowiednich składników odżywczych (szczególnie potasu), zapobieganiu uszkodzeniom roślin, przeprowadzaniu zbioru plonów w odpowiednim czasie i starannym przykryciu resztek pożniwnych po zbiorze samej kukurydzy. Śnieć atakująca kukurydzę jest powodowana przez patogen Ustilago maydis. Jego zarodniki mogą przetrwać w glebie przez okres od sześciu do dziesięciu lat. Poprzez glebę mogą one zakażać tkankę wszystkich organów rośliny kukurydzy, przez cały czas trwania okresu wegetacji. Uszkodzenie epidermy spowodowane przez ploniarkę zbożówkę, silne wiatry, suszę, późne mrozy i maszyny sprzyja rozwojowi zakażenia. Wielkość uszkodzenia zależy od intensywności zakażenia oraz momentu, w którym nastąpiło uszkodzenie rośliny. Pogorszona jakość kiszonki Silne porażenie ogranicza wielkość plonu i powoduje obniżenie zawartości skrobi w kiszonce z kukurydzy. W wyniku tego, pogarszają się parametry procesu fermentacji oraz stabilność tlenowa kiszonki. Jak dotychczas, nie opracowano również metod umożliwiających bezpośrednie zwalczanie śnieci atakującej kukurydzę. W tym przypadku zaleca się unikanie wysiewania wrażliwych odmian kukurydzy, stosowanie optymalnych technik uprawowych oraz unikanie przejeżdżania pojazdami przez wysoką kukurydzę. Zwalczanie ploniarki zbożówki na zagrożonych obszarach może być również stosowane jako środek zapobiegawczy. Optymalna gęstość uprawy jest również ważnym czynnikiem ograniczającym ryzyko wystąpienia negatywnych skutków suszy. Grzyb Sphacelotheca reiliana jest patogenem, który jest przyczyną głowni pylącej kukurydzy. Masy porażenie zarodników pokrywają wiechę i kolby kukurydzy – w odróżnieniu od symptomów uszkodzeń powstających w przypadku fuzariozy – i uniemożliwiają ich prawidłowy rozwój. Do chwili obecnej, grzyb ten rozprzestrzenił się z obszaru Francji tylko do regionu Baden w Niemczech. Uszkodzenia roślin występujące na skutek tej choroby powodują obniżenie plonów, zmniejszenie zawartości skrobi i pogorszenie wartości odżywczych kiszonki. Substancje czynne chroniące ziarno przed patogenami grzybowymi Substancje czynne Substancja Stężenie substancji czynnej Dawka preparatu Fludioxonil + Metalaxyl-M Maxim XL 25 + 10 g/l 41,8 ml/jednostkę Thiram TMTD 98% Satec 980 g/kg 2 g/kg Thiram FlowsanFS 36 ml/jednostkę 533 g/l Szkodniki atakują kukurydzę Drutowce żyjące w ziemi są larwami różnych gatunków chrząszcza sprężykowatego. Obszary pól na których żyją duże ilości drutowców są niszczone przez larwy żerujące na kukurydzy, sadzonkach, korzeniach i pędach. Drutowce występują w dużych Główne szkodniki atakujące kukurydzę Mszyce Muchówki Motyle Nicienie Ploniarka zbożówka Omacnica prosowianka Ćmy Rolnice Nicienie wytwarzające cysty Ślimaki Chrząszcze Ptaki Ssaki Nicienie Nicienie Bażanty Dzik Nicienie atakujące korzenie Kukurydziana stonka korzeniowa Wrony Jeleń Gołębie Myszy polne Wróble > 21 BIOGAS MAGAZINe i Wirusy atakują ze wzmożoną siłą Na początku i pod koniec okresu wegetacji występuje znaczne ryzyko wystąpienia infekcji grzybowych. Intensywność występowania szkodników jest znacząco różna w poszczególnych regionach, lecz wszędzie ma istotne znaczenie ekonomiczne. Narasta zagrożenie ze strony wirusów i należy zwrócić uwagę, że wczesne i silne infekcje mogą doprowadzić do znacznych strat w plonie. Jak dotąd nie istnieją skuteczne metody zwalczania wirusów, jednak początkowe próby hodowlane były udane. ilościach na glebach zawierających duże ilości substancji organicznych i dobrze uwilgotnionych. W przypadkach niewielkiego lub późnego porażenia pasożytami, rośliny są w stanie zrekompensować straty i szkody nie są znaczące. Szkodniki te można zwalczać poprzez odpowiednie przygotowanie nasion i dawkowanie ziarnistego środka owadobójczego wraz z ziarnem, za pomocą aplikatorów do dawkowania granulowanych środków owadobójczych, podczas siewu kukurydzy. W przypadkach niewielkiego lub późnego zakażenia pasożytami, rośliny są w stanie zrekompensować straty i szkody nie są znaczące. Szkodniki te można zwalczać poprzez odpowiednie przygotowanie nasion i dawkowanie ziarnistego środka owadobójczego wraz z ziarnem, za pomocą dozownika do dawkowania mikroziarnistych środków owadobójczych, podczas siewu kukurydzy. Środki zapobiegjące uszkodzeniom spowodowanym przez zachodnią korzeniową stonkę kukurydzianą (larwy) (BBA 2008) Substancje czynne zaprawianie* Clothianidin Thiamethoxan Produkt Stężenie substancji czynnej Dawka produktu Poncho** 600 g/l 41,8 ml/jednostjkę Cruiser** 350 g/l 90 ml/jednostjkę *natychmiast osunąć rozsypane nasiona **dopuszczenie zostało zawieszone, trwa procedura uzyskiwania ponownego dopuszczenia 22 Środek owadobójczy do zwalczania ploniarki zbożówki (BBA 2008) Substancje czynne Produkt Stężenie substancji czynnej Dawka produktu Zaprawianie3 Clothianidin Poncho* 600 g/l 41,8 ml/jednostkę Methiocarp Mesurol2 500,46 g/l 150 ml/jednostkę tiachlopryd deltemetryna Proteus 110 OD 100,10 g/l 0,5 l/ha Opryskiwanie 1 skuteczny również przeciwko wczesnym przypadkom występowania mszyc; 2 ogranicza żerowanie bażantów; 3 natychmiast osunąć rozsypane nasiona *dopuszczenie zostało zawieszone, trwa procedura uzyskiwania ponownego dopuszczenia Ploniarka zbożówka (Oscinella frit) składa swoje jaja na dolnych powierzchniach lub w zagłębieniach liści kukurydzy. Ich larwy przegryzają się w poprzez i wzdłuż liści tworząc popękane wyżłobienia i sprawiając, że liście stają się lepkie i odkształcają się na silnym wietrze. Długotrwałe żerowanie larw na młodych roślinach powoduje zniszczenie głównej łodygi i prowadzi do wykształcenia się wtórnych pędów. Wyjedzone obszary stanowią wejścia dla zarodników śnieci atakującej kukurydzę. Widoczne wżery stanowią wrota infekcji dla zarodników śnieci atakującej kukurydzę. Porażenie jest szczególnie niebezpieczne w okresie od wschodów do wykształcenia się drugiego i trzeciego liścia kukurydzy. Ploniarkę zbożówkę można zwalczać profilaktycznie stosując środki do zaprawiania nasion, stosując odpowiednie insektycydy w formie granulatów podczas siewu lub stosując zalecane insektycydy w formie opryskiwania całych roślin. TEMAT: CHOROBA I SZKODNIKI Środek owadobójczy do zwalczania omacnicy prosowianki (BBA 2008) Substancje czynne Produkt Stężenie sub stancji czynnej Dawka produktu Bacillus thuringiensis Dipel ES 33,2 g/l 2 l/ha tiachlopryd deltemetryna Proteus 110 OD 100,10 g/l 0,5 l/ha Zwalczanie omacnicy prosowianki po sygnalizacji o jej wystąpieniu na kukurydzy Pod koniec czerwca, omacnica prosowianka (Ostrinia nubilalis) składa swoje jaja na dolnych powierzchniach środkowych i dolnych liści kukurydzy. Po upływie jednego lub dwóch tygodni, larwy wykluwają się z jaj, zjadają liście, pyłek i pylniki i wwiercają się w łodygę rośliny. Szkodnik ten występuje głównie w cieplejszych rejonach uprawy kukurydzy w Niemczech i w Polsce. W przypadku kukurydzy przeznaczonej na kiszonkę, larwy opuszczają dany teren wraz z zebranym plonem i ich dalszy rozwój zostaje przerwany. W przypadku kukurydzy uprawianej na ziarno, larwy kontynuują zjadanie rośliny aż dotrą do podstawy łodygi, gdzie zimują do następnego roku, kiedy rozpoczną swoją aktywność ponownie. Omacnica prosowianka jest zwalczana po otrzymaniu komunikatu sygnalizacyjnego, wygenerowanych na podstawie wartości progowych uszkodzenia roślin. Jak dotychczas, najlepsze skutki przynosiło zwalczanie szkodnika za pomocą chemicznych środków owadobójczych oraz poprzez wysiew odmian kukurydzy Bt (Bacillus thuringiensis). Szkodom można zapobiegać również poprzez stosowanie bakterii patogenicznej powodującej choroby szkodnika (toksyna Bt) oraz poprzez intensywne rozdrabnianie słomy kukurydzy i dokładne rozprowadzenie resztek roślin w glebie. Zachodnia kukurydziana stonka korzeniowa (Diabrotica virgifera virgifera) rozwija jedno pokolenie w ciągu roku. Rośliny kukurydzy są niszczone głównie przez larwy chrząszczy żyjące w glebie. Na początku, larwy zjadają włośnik korzeni a potem, wgryzają się również w mocniejsze korzenie. Wyjątkowo silnie zaatakowana kukurydza wykłada się. Jeżeli chrząszcze masowo zjadają pylniki kukurydzy podczas kwitnienia, to zapylenie jest utrudnione i na kolbie wykształca się mniejsza ilość ziaren. Silne porażenie tym szkodnikiem powoduje znaczące szkody i może doprowadzić do utraty ponad 50% plonów. Jeżeli w następnym roku, na zakażonym obszarze nie jest uprawiana żadna kukurydza, to w większości przypadków, larwy wykluwające się z jaj, które przetrwały zimę, wymierają. W celu zwalczania szkodników kwarantannowych można podjąć różne działania, takie jak: stosowanie płodozmianu, stosowanie środków owadobójczych przeciwko chrząszczom i doglebowych środków owadobójczych (np.granulaty) oraz stosowanie zarejestrowanych zapraw. 23 BIOGAS MAGAZINE Uprawy kukurydzy powinny być wolne od chwastów przed wschodzeniem roślin i w fazie ulistnienia roślin. Asortyment herbicydów dopuszczonych do użycia w Niemczech pozwala na stosowanie różnych strategii zwalczania chwastów i regulowanie z powodzeniem rozwoju chwastów i chwastów jednoliściennych we wszystkich obszarach uprawy kukurydzy. Czerwona kartka dla chwast Wysokie gatunki chwastów są szczególnie szkodliwe dla upraw kukurydzy: Komosa i łoboda (gatunki Chenopodium i Atriplex), szarłat (gatunki Amaranthus), psianka czarna (Solanum nigrum) lub chwastnica jednostronna (Echinochloa crus-galli) i wyczyniec polny (Alopecurus arvensis). Perz właściwy (Agropyron repens) i włośnice (Setaria varieties) są coraz bardziej powszechne. Na obszarach, gdzie występuje gwałtowny wzrost chwastów, np. na nizinach bogatych w próchnicę, osiem do dziesięciu roślin kukurydzy konkuruje z kilkuset chwastami na każdym metrze kwadratowym gleby. Uzyskiwanie optymalnych warunków wzrostu Faza ulistnienia jest ważnym etapem w procesie rozwoju roślin kukurydzy. System korzeniowy musi rozrosnąć się głęboko w glebę, aby przygotować się do okresu najbardziej intensywnego pobierania wody i składników odżywczych. W przybliżeniu na etapie wykształcenia się szóstego do ósmego liścia, rozwijają się pierwsze kolby, merystemy dochodzą do powierzchni ochronnej gleby i przebijają się przez nią a własności nawilżające liści kukurydzy poprawiają się wraz ze zmianami zacho24 dzącymi w warstwie woskowej liści. Podczas tego krytycznego okresu w rozwoju roślin kukurydzy, wymagane jest zapewnienie optymalnych warunków wzrostu. Należy zapobiec sytuacji, w której kukurydza będzie musiała konkurować z chwastami w walce o dostęp do światła, wody i składników odżywczych. Bazując na doświadczeniach nabytych w różnych regionach, okres w którym uprawy kukurydzy powinny być w jak największym stopniu wolne od chwastów rozpoczyna się od etapu wykształcania się drugiego do czwartego liścia i trwa aż do etapu wykształcania się szóstego do ósmego liścia. Im później zwalczy się konkurencję chwastów, tym straty plonów będą większe. Szczególnie w przypadkach intensywnego naporu chwastów, straty plonów, w porównaniu z uprawami stale wolnymi od chwastów, mogą sięgnąć 10%, jeżeli konkurencja ze strony chwastów nie zostanie wyeliminowana do czasu wykształcania się trzeciego liścia kukurydzy, a nawet straty te mogą sięgnąć 30%, jeżeli konkurencja ze strony chwastów nie zostanie wyeliminowana do czasu wykształcania się szóstego liścia kukurydzy. W przypadku upraw kukurydzy, które pozostają wolne od chwastów aż do etapu wykształcania się szóstego liścia, późniejsze zachwaszczenie nie prowadzi do dalszych strat plonu. TOPIC: WEEDS & co. i Stosowanie herbicydu na wczesnym etapie jest skuteczne Obecnie, herbicydy stosuje się w uprawie kukurydzy w dowolnym czasie, począwszy od okresu przed wschodzeniem roślin, tj. po siewie i przed wschodem roślin aż do okresu wykonywania zabiegów na etapie wykształcania się szóstego do ósmego liścia. Istnieją silne argumenty przemawiające za jak najwcześniejszym stosowaniem herbicydu, między innymi ze względu na uwarunkowania kosztowe, ponieważ starty plonu są tym znaczniejsze im bardziej odwleka się zwalczanie chwastów. Wiele lat doświadczeń wykazało, że nawet w przypadku stosowania sulfonylomocznika, dawkowanie na etapie wykształcania się trzeciego liścia jest realistyczne w większości lat. tów i spółki. Nawet jeżeli założymy, że do późniejszego dawkowania herbicydów można stosować tańsze środki, to oszczędności uzyskane z tego tytułu nie zrekompensują strat finansowych już poniesionych do tego momentu na skutek utraty plonów. Wymagania dotyczące zwalczania chwastów mają zastosowanie niezależnie od metody. Metody fizyczne są rzadko tak skuteczne jak chemiczne metody zwalczania chwastów i generalnie są bardziej kosztowne. W praktyce, metody mechaniczne są stosowane znacznie rzadziej niż metody chemiczne. Jednakże, mogą one stanowić uzupełnienie chemicznych metod zwalczania chwastów, np, gracowanie i opryskiwanie pasowe oraz bronowanie przed wschodzeniem roślin kukurydzy. Mechaniczne metody można stosować również do zruszania gleby. Oczywiście, niechemiczne zwalczanie chwastów jest szczególnie interesujące dla gospodarstw, w których uprawa gleby prowadzona jest zgodnie zasadami rolnictwa ekologicznego. Różnice pomiędzy herbicydami Środki przeciw chwastom różnią się przede wszystkim sposobami ich działania, sposobem ich wchłaniania przez rośliny i mechanizmami selektywności, które chronią kukurydzę. Dodatkowo, określenie szybkości działania herbicydu i tolerancji ma decydujące znaczenie. Herbicydy oddziaływają na różne sposoby na metabolizm chwastów. Substancje czynne są wchłaniane przez korzenie, liście i/lub pędy roślin. Substancje systemiczne muszą być rozprowadzone przez układ naczyniowy rośliny wraz z wodą lub substancjami przyswajalnymi. Opady deszczu występujące w ciągu kilku godzin po zastosowaniu herbicydu powodują ograniczenie poboru substancji czynnych. Wymagania dotyczące skuteczności poboru substancji czynnych przez korzenie: – Niska zawartość substancji organicznych w glebie (maksymalnie 6%) (w innym przypadku, następuje wiązanie i przedwczesny rozkład substancji czynnej). – Dobra struktura gleby (w innym przypadku, następuje nierównomierne rozprowadzenie substancji czynnej w glebie). – Wilgotność gleby (w innym przypadku, substancja czynna nie jest wchłaniana z wodą glebową). Stan gleby jest niezwykle ważny dla prawidłowego wchłaniana substancji czynnej przez organy rośliny znajdujące się nad ziemią. Wymagania, które należy spełnić w celu uzyskania systemicznego (układowego) działania środka ochrony roślin są następujące: dobry bilans wodny, tj. brak negatywnych skutków suszy > 25 BIOGAS MAGAZINe Sposób działania substancji czynnych stosowanych w uprawie kukurydzy Substancje czynne Biosyntezy aminokwasów Glyphosat, Metosulam, Nicosulfuron, Rimsulfuron, Thifensulfuronmethyl, Prosulfuron, Foramsulfuron, Iodosulfuron Biosyntezy karotenoidów Tembotrione, Clopyralid, Fluroxypyr, Isoxaflutole, Sulcotrione, Mesotrione, Topramezone Biosyntezy kwasów tłuszczowych S-Metolachlor, Pethoxamid Fotosyntezy Bromoxynil, Bentazon, Glufosinateammonium, Pyridate, Terbuthylazin Równowagę fitohormonalną Dicamba Formowania się ściany komórkowej Flufenacet Podziału komórkowego Pendimethalin (stresu suszy) i brak ograniczenia aktywności metabolicznej z powodu zbyt niskich (<5°C) lub zbyt wysokich (>25°C) temperatur. Przy wyborze i stosowaniu herbicydu należy uwzględniać następujące aspekty: Mechanizmy selektywności zapewniają, że herbicyd może zwalczać chwasty i chronić jednocześnie rośliny uprawne. W przypadku kukurydzy, selektywność wynika z dużej głębokości siewu (selektywność pozycyjna), różnic morfologicznych i fizjologicznych pomiędzy chwastami (rozmieszczenie wrażliwych organów, osłabienie poboru substancji czynnej, zdolność niektórych substancji czynnych do rozkładu i modyfikacji (metabolizacja), oraz ze stosowania produktów chroniących roślinę (sejfnery). Zdolność określonych substancji czynnych do szybkiej metabolizacji może być przeniesiona na roślinę kukurydzy z wykorzystaniem metod inżynierii genetycznej. ■Istniejąca odporność na herbicyd. Herbicydy działają w sposób selektywny w kukurydzy, jeżeli mechanizmy selektywności funkcjonują prawidłowo. Warunki pogodowe występujące bezpośrednio przed i podczas dawkowania herbicydów, nadmiernie rozwinięta kukurydza lub nadmierne zachwaszczenie, oraz stres kukurydzy, np. spowodowany przez okresowe ochłodzenie lub suszę, mogą pogorszyć skuteczność herbicydów. Użytkownicy muszą uwzględnić i tym samym wziąć na siebie ogromną odpowiedzialność związaną z koniecznością zapewnienia skutecznego zastosowania herbicydu. Należy również unikać stosowania herbicydów w warunkach stresowych, kukurydza może reagować zwiększoną nietolerancją podczas wrażliwych stadiów rozwoju. Z tego względu, ważne jest, aby ściśle przestrzegać instrukcji producenta herbicydu. Zapobieganie odporności roślin na herbicyd Im bardziej regularnie ta sama substancja czynna stosowana jest na tym samym obszarze, tym większe jest prawdopodobieństwo wytworzenia się odporności na herbicyd (tj. niewrażliwości na działanie pewnych substancji czynnych). Zasadniczo, odporności takiej nie można całkowicie wyeliminować. Regularne zmienianie stosowanych substancji czynnych, stosowanie preparatów stanowiących kombinację kilku substancji czynnych oraz przestrzeganie zaleceń dotyczących wielkości dawek to kluczowe działania zapobiegawcze, które można podejmować, aby zapobiec wytworzeniu się odporności roślin na działanie herbicydów lub odwlec wytworzenie się takiej odporności jak najpóźniej. 26 W przypadku chwastów – Wpływ na/hamowanie ... ■skład gatunkowy chwastów. ■Stadium rozwoju chwastów umożliwiające ich skuteczne zwalczanie (najwcześniejsze i najpóźniejsze terminy stosowania). ■Wymagany czas działania. ■Stadium rozwoju roślin kukurydzy (tolerancja). ■Wilgotność gleby (dla substancji czynnych o działaniu doglebowym). ■Gęstość chwastów. ■Zawartość substancji organicznych w glebie. ■Warunki pogodowe panujące w czasie i spodziewane bezpośrednio po zastosowaniu herbicydu. Spektrum działania (wyciąg 1) wybranych herbicydów stosowanych w uprawie kukurydzy Herbicyd Substancja czynna Dawka l lub kg/ha Stadium rozwoju kukurydzy, chwastów i chwastów trawiastych Substancja zwalczające chwasty jedno- i dwuliścienne MaisTer Foramsulfuron 1,5 Iodosulfuron Kukurydza po wschodach, etap wykształcan giego do szóstego liścia, chwasty – do czwa Chwasty trawiaste – trzeci liść do pędu odro Laudis Tembotrione (2,25) 2,0 Kukurydza po wschodach, drugi liść do szós Adengo isoksaflutol flufenacet 0,33-0,44 l/ha TEMAT: CHWASTY Pobór i działanie substancji czynnych zawartych w herbicydzie Pendimethalin Substancja pobierana przez korzenie chwastów lecz bardzo słabo przenoszona. Słabsze działanie w przypadku niższej wilgotności gleby i wysokiej zawartość substancji organicznych w glebie. Flufenacet, Isoxaflutole, Metolachlor, Metosulam, Pethoxamid, Terbuthylazin Pobierane głównie przez korzenie i częściowo przez pędy. Działanie systemiczne. Działanie zależne od wilgotności i niskiej zawartość substancji organicznych w glebie. Działanie zależne od warunków glebowych, jednak w mniejszym stopniu niż w przypadku substancji Pendimethalin. Clopyralid, Fluroxypyr, Dicamba Pobierane przez liście. Działanie systemiczne. Działanie nie zależy od warunków glebowych. Chwasty muszą pochłaniać relatywnie duże ilości substancji czynnych. Z tego względu, podczas oprysku wymagany jest określony poziom rozwoju (wysokość) chwastów. Tembotrione, Sulcotrione, Mesotrione, Topramezone Pobierane przez liście i korzenie. Pobierane głównie przez liście. Z tego względu, warunki glebowe mają tylko umiarkowane znaczenie. Działanie systemiczne. Rimsulfuron, Nicosulfuron, Thifensulfuronmethyl, Prosulfuron, Foramsulfuron, Iodosulfuron Pobierane głównie przez liście - tylko bardzo niewielka część pobierana przez korzenie. Warunki glebowe mają relatywnie niewielkie znaczenie. Aby uzyskać niezawodne działanie, wystarczające ilości substancji czynnych muszą dotrzeć do roślin. Z tego względu, podczas oprysku wymagany jest określony poziom rozwoju (wysokość) chwastów. Bardziej niż w przypadku innych preparatów, określony czas dawkowania jest kompromisem pomiędzy koniecznością uzyskania skutecznego działania preparatu i koniecznością ochrony roślin kukurydzy. Nie wszystkie genotypy są w stanie szybko przeprowadzić tą metabolizację. Z tego względu, preparaty te należy stosować tylko dla określonych odmian kukurydzy, zgodnie z właściwymi zaleceniami producenta. Bromoxynil, Bentazon, Pyridate Pobierane przez liście lecz bardzo słabo przenoszone do roślin. Typowy herbicyd kontaktowy. Warunki glebowe nie mają wpływu na działanie. Szczególnie w przypadku substancji Bromoxynil, warstwa woskowa liści kukurydzy musi być w pełni aktywna, a pobór substancji czynnych przez kukurydzę musi być w jak największym stopniu uniemożliwiony. Jeżeli to możliwe, po opadach deszczu należy odczekać kilka słonecznych dni aż warstwa woskowa liści zregeneruje się, zanim zastosowana zostanie substancja Bromoxynil. Glufosinate-ammonium, Glyphosat Pobierane są tylko przez liście i ulegają szybkiej inaktywacji w glebie. Brak długotrwałego działania. Glyphosat ma działanie systemiczne i może skutecznie działać na korzenie chwastów (chwasty rozprzestrzeniające korzenie). Natomiast Glufosinate ammonium jest bardziej herbicydem kontaktowym o własnościach częściowo systemicznych. Żaden z tych herbicydów nie jest herbicydem selektywnym. Można stosować tylko przed siewem lub przed wschodami roślin, przy użyciu specjalnych technik dawkowania, które chronią liście kukurydzy lub całą roślinę kukurydzy lub stosować tylko dla odmian kukurydzy, w przypadku których możliwa jest szybka metabolizacja po modyfikacji genetycznej. y – z dominującym oddziaływaniem na aktywność liści (przykład) Szarłat Komosa, łoboda Szarłat Rdesty jasnota biała Psianka czarna Gwiazdnica pospolita Chwastnica jednostronna Włośnice paluszniki Perz właściwy nia się druartego liścia, oślowego +++ +++ +++ ++3 +++ +++ +++ +++ ++ + ++ stego liścia +++ +++ +++ ++3 +++ +++ +++ +++ +++ ++(+) – +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ + +++ bardzo wysoka skuteczność, ++ wysoka skuteczność, +– działanie uboczne; 2 zalecane dawki, 3 za wyjątkiem rdestu powojowatego ■ 27 BIOGAS MAGAZINE Sprawny i wydajny zbiór plonów Od początku boomu w produkcji biogazu mającego miejsce w 2004 roku, stale wzrastają wymagania dotyczące nowoczesnej technologii zbioru plonów, co prowadzi do opracowywania znaczących innowacji w konstrukcji sieczkarni samojezdnych. Takie zjawiska jak rosnąca ilość biogazowni i zwiększony w związku z tym areał wymagany do produkcji biomasy, zmuszają nas do przemyślenia naszych ocen dotyczących strategii zbioru plonów. Z tego względu, przy konstruowaniu sieczkarni samojezdnych, należy koncentrować uwagę na zoptymalizowaniu parametrów jakościowych dotyczących zbioru roślin na biomasę. Rola sieczkarni samojezdnej stała się znacznie bardziej skomplikowana. Jednocześnie, należy pamiętać o tym, że sieczkarnia samojezdna ma znaczący wpływ na koszty produkcji substratu. Nowoczesne maszyny dokonują pomiarów w trakcie procesu zbioru plonów w celu uzyskania stałej poprawy jakości kiszonki. Jest to szczególnie atrakcyjne dla usługodawców wykonujących prace rolnicze. Rozwój produkcji biogazu umożliwia usługodawcom oferowanie nowych i bardziej kompleksowych usług, których zakres obejmuje nie tylko cały proces zbioru plonów wraz z logistyka transportu i dystrybucją substratu, lecz również gromadzenie (certyfikowane) danych dotyczących zbioru plonów dla potrzeb fakturowania na podstawie zawartości suchej masy w kiszonce. 28 TEMAT: Technologia zbioru plonów 29 BIOGAS MAGAZINE Konstrukcja bębna tnącego Dura-Drum wyposażonego w 56 noży, w połączeniu ze standardową, automatyczną regulacją listew tnących PowrSavr zapewnia precyzyjną jakość cięcia. Najważniejszy jest przepływ zebranego Zoptymalizowany przepływ zebranego plonu, prawidłowy dobór noży i listwy tnącej, konstrukcja bębna tnącego oraz zminimalizowanie nadmiernych długości materiału decydują o zapewnieniu stałej, wysokiej wydajności i jakości cięcia kukurydzy. Istotnym czynnikiem zapewniającym wysoką wydajność cięcia materiału na biomasę jest prawidłowo dostosowany przepływ zebranego materiału roślinnego. W nieunikniony sposób stwarza to zapotrzebowanie na różne szerokości kanału przepływu masy sieczkarni samojezdnej, ponieważ rozwiązania uniwersalne zawsze stanowią kompromis. Ograniczona moc silnika maszyn o niższej mocy (poniżej 600 KM) nie może zapewnić optymalnego wypełnienia nadmiernie szerokiego kanału przepływu masy i tym samym, nie może zapewnić jak najlepszej jakości cięcia we wszystkich warunkach. W przypadku modeli maszyn o większej mocy, kanał przepływu masy, który jest zbyt wąski może poradzić sobie z warstwą zbieranego materiału roślinnego tylko w przypadku szerszego otwarcia walców podających. Jednakże, testy przeprowadzone przez firmę John Deere potwierdzają, że takie rozwiązanie pogarsza jakość cięcia i zwiększa zużycie paliwa. Jednocześnie, konieczne jest zwiększenie prędkości walców podających i bębna tnącego, aby możliwe było prawidłowe przerobienie materiału roślinnego. Jednakże, prowadzi to do zwiększonego zużycia podzespołów. 30 TEMAT: Technologia zbioru plonów System AutoLOC (auto matyczna regulacja długości cięcia) pozwala nam w znacznym stopniu ograniczyć zużycie paliwa i zwiększyć wydajność, a jednocześnie poprawić jakość cięcia. Christoph Thier-Essing, Usługodawca z Dorsten (Północna Nadrenia-Westfalia) plonu Kanał przepływu masy o większej szerokości zapewnia wysoką wydajność Firma John Deere uwzględniła te uwarunkowania i oferuje sieczkarnie samojezdne 7550 i 7750 – dwa modele maszyn o identycznej mocy silnika – w segmencie maszyn o mocy powyżej 600 KM. Szczególnie w przypadku zbioru kukurydzy do produkcji biogazu, model 7750 może zapewnić wyższą wydajność przy wyjątkowo małych długościach cięcia, ponieważ warstwa zbieranego materiału roślinnego może być bardziej płaska i szersza. Najwyższej klasy model sieczkarni samojezdnej – 7950 – jest również wyposażony w szerszy kanał przepływu masy i dlatego też zapewnia najwyższą wydajność przy zbiorze materiału roślinnego do produkcji biogazu. Wydajność tej maszyny jest znaczna i można do niej montować bardzo wydajne przystawki do zbioru kukurydzy, takie jak 9 metrowa przystawka Kemper 390 Plus. Unikalna konstrukcja bębna tnącego polega na ilości noży i ich rozmieszczeniu. Cięcie jest szczególnie łatwe. Ostrzenie noży przy wstecznych obrotach bębna tnącego eliminuje luki w cięciu materiału. Dzięki temu, kolby kukurydzy cięte są na stalnicy na ustawioną długość cięcia. 56 specjalnych noży stanowi centralny element bębna tnącego. Noże zapewniają niskie zużycie paliwa przez sieczkarnię i są automatycznie ustawiane na minimalną odległość pomiędzy stalnicą i nożami. W zależności od zbieranej uprawy, parametry pracy maszyny można również ustawiać optymalnie dla określonych warunków pracy. Podczas testów polowych z wykorzystaniem mniejszej, 7,5 metrowej przystawki Kemper 375, sieczkarnia 7950 zbierała ponad 300 ton kukurydzy na godzinę (wliczając uwrocia). Taka wydajność wystarcza do napełnienia 25 przyczep o pojemności 40 m³ w ciągu godziny. Jedynymi rzeczywistymi ograniczeniami w pracy sieczkarni była konieczność logistycznego zorganizowania pracy przyczep i prędkość ugniatania kiszonki w silosie. Sprawdzona konstrukcja bębna tnącego Opcje kanału przepływu masy Innym czynnikiem determinującym jakość cięcia jest konstrukcja bębna tnącego i specjalnych stalnic. W przeszłości, konstrukcja bębna tnącego Dura-Drum oferowanego przez firmę John Deere potwierdziła swoją wartość poprzez zapewnienie wysokiej jakości kiszonki i minimalizowanie nadmiernych długości materiału. Bęben tnący zapobiega występowaniu nadmiernych długości materiału, szczególnie w trudnych warunkach, takich jak zbiór w coraz bardziej suchych warunkach. Takie właściwości bębna ograniczają straty i zapewniają lepsze zagęszczenie kiszonki. Komponent Standardowy kanał 7250, 7350, 7450 i 7550 Szerszy kanał 7750 i 7950 Walce podające 660 mm 780 mm (+18%) Bęben tnący 710 mm 830 mm (+17%) Średnica zgniatacza ziarna 216 mm 240 mm (+10%) Zgniatacz ziarna szerokość 610 mm 720 mm (+18%) Wyrzutnik plonu 512 mm 632 mm (+23%) 31 BIOGAS MAGAZINe Jakość robi zasadniczą różnicę Dla skutecznej produkcji biogazu wymagana jest kiszonka, która wytworzy jak największą ilość metanu w fermentatorze. Oprócz zapewnienia maksymalnej wydajności z hektara należy również zrobić wszystko, aby zapewnić, że możliwie maksymalna ilość energii z biomasy dotrze do fermentora. Prof. Friedrich Weißbach wyjaśnia dokładnie na czym polega udana produkcja kiszonki dla potrzeb produkcji biogazu. Zbiór i zabezpieczenie plonu musi być nakierowane na osiągnięcie tego celu Dla zapewnienia skutecznej produkcji bio gazu, należy również określić ilość energii zawartą w jednostce ciężaru kiszonki oraz ilość gazu możliwą do wyprodukowania. Z tego względu, wyjątkowo przydatna jest możliwość jak najdokładniejszego pomiaru ilości i potencjału energetycznego biomasy podczas procesu zbioru plonów. Dwa parametry charakteryzują jakość kiszonki jako substratu do produkcji biogazu. ■ Zawartość suchej masy (ZSM) jako % świeżej masy ■ Zawartość fermentowalnej suchej masy organicznej (FSMO) w g/kg suchej masy 32 Kiszonka zawiera substancje (kwasy fermentacyjne i alkohol), które wyparowują z wodą podczas określania zawartości suchej masy. Substancje te przyczyniają się do powstania gazu w fermentatorze i z tego względu muszą być ujęte wraz z suchą masą (skorygowana sucha masa = ZSM). Dopiero wtedy możliwe jest porównanie zawartości suchej masy w uprawie z zawartością suchej masy w kiszonce. Należy również określić ilość organicznej części suchej masy (OSM), która może być przekształcona przez bakterie w fermentatorze. Nie jest konieczna znajomość zawartości poszczególnych składników odżywczych, ponieważ biomasa z roślin składa się głównie z węglowodanów a poszczególne formy węglowodanów różnią się tylko nieznacznie między sobą pod względem tworzenia gazu. W konsekwencji, można zawsze oczekiwać, że wszystkie uprawy zbożowe i ziarniste (kukurydza i całe rośliny zbożowe, trawa, rośliny strączkowe, ziarno) mają ten sam potencjał produkcji gazu, tj. 420 standardowych litrów metanu i 800 standardowych litrów biogazu na kg FSMO. Stały pomiar zawartości Tak więc, zawartość fermentowalnej suchej masy organicznej (FSMO) w kiszonce i TEMAT: Technologia zbioru plonów Tabelka 1 Wyniki badania dotyczącego potencjału produkcji gazu, jaki posiada kukurydza przeznaczona na kiszonkę Zawartość suchej masy % Minimum Średnia wartość Maksimum Standardowe odchylenie Współczynnik zmienności 24,3 35,4 50,6 4,0 11,4 w odniesieniu do suchej masy w odniesieniu do świeżej masy FSMO g/kgSMk Biogaz Litr/kgSMk Metan Litr/kgSMk Biogaz m3/t kiszonki Metan m3/t kiszonki 734 816 864 20 2,5 587 653 691 16 2,5 308 343 363 9 2,5 156 231 334 30 13,1 82 121 175 16 13,1 Tabelka 2 Czynniki wpływające na potencjał produkcji gazu jaki posiada kukurydza przeznaczona na kiszonkę Zawartość suchej masy w% % Zawartość składników odżywczychw g/kg SM (suchej masy) Potencjał produkcji gazu W m3/t SM (suchej masy) Popiół surowy Surowe włókno ADForg FSMO Biogaz Metan pokrewne Zwracanie uwagi na i długość ciecia Przy mniejszych długościach cięcia, szczególnie jeżeli zawartość suchej masy jest < 30%, istnieje większe ryzyko powstawania wycieków. Wyższa zawartość suchej masy oznacza, że zagęszczanie materiału jest trudniejsze, co może doprowadzić do zwiększenia niestabilności. Wpływ stadium dojrzałości rośliny Początek – Stadium dojrzałości 28 ziarna (28% suchej masy) Koniec – Stadium dojrzałości 35 ziarna (36% suchej masy) 52 200 220 796 636 334 100 40 190 209 816 653 343 103 50 210 231 789 631 331 100 40 180 198 825 660 346 105 52 220 242 777 622 326 100 40 170 187 833 667 350 107 Wpływ stadium dojrzałości rośliny Początek – Stadium dojrzałości 27 ziarna (28% suchej masy) Koniec – Stadium dojrzałości 32 ziarna (36% suchej masy) Wpływ stadium dojrzałości rośliny Początek – Stadium dojrzałości 32 ziarna (28% suchej masy) Koniec – Stadium dojrzałości 35 ziarna (36% suchej masy) uprawie staje się ważnym parametrem jakościowym określającym potencjał produkcji gazu. Podobnie jak zawartość suchej masy, zawartość FSMO w kilogramie suchej masy może być również mierzona bezpośrednio za pomocą czujników wilgotności wykorzystujących promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni (NIRS). Pomiar dokonywany jest w sieczkarni samojezdnej podczas zbioru plonów. Dzięki zastosowaniu tej technologii, operator może dokładnie wiedzieć ile suchej masy załadowano do silosu i ile biogazu można z niej wyprodukować. Celem zakiszania musi być zachowanie przez jak najdłuższy czas potencjału zebranych upraw umożliwiającego produkcję gazu. Również w tym przypadku, nowe technologie zbioru plonów oferują większe możliwości, takie jak automatyczne dopasowywanie długości cięcia do zmierzonej zawartości suchej masy oraz możliwość kontroli dozowania zakiszaczy do kiszonki proporcjonalnie do wydajności i zawartości suchej masy. Różnice w potencjale produkcji gazu przez kiszonkę mogą być ogromne. Zatem, jeżeli obliczana jest tylko świeża masa uprawy, wtedy oczywiste jest, że mogą występować błędy w zarządzaniu dostawami do poszczególnych biogazowni oraz błędy podczas obrotu handlowego świeżymi uprawami i gotową kiszonką z kukurydzy. Ryzyko to można wyeliminować poprzez pomiar zawartości suchej masy i FSMO w trakcie procesu zbioru plonów, ponieważ obie te wartości zmieniają się tylko nieznacznie podczas procesu zakiszania. Pomiary te stanowią również rzetelną podstawę w procesie podejmowania decyzji. Główną przyczyną ogromnych rozbieżności w potencjale produkcji gazu przypadającym na jedną tonę kiszonki jest silnie zróżnicowana zawartość suchej masy, która może spowodować rozbieżności nawet w zakresie do 11%. Dla porównania, zawartość FSMO w suchej masie waha się w znacznie mniejszym stopniu, przy czym współczynnik zmienności wynosi około 3%. Jednakże, rozbieżność w zakresie około 310 do 360 l metanu na 1 kilogram suchej masy jest wciąż znacząca w tym przypadku. Potencjał produkcji gazu przypadający na jeden kilogram suchej masy waha się tylko nieznacznie w przypadku poszczególnych stadiów dojrzałości rośliny, a nawet ma tendencję do niewielkiego wzrostu aż do końca okresu wypełniania ziarna. Jest to zjawisko spójne z procesem wzrostu kolby kukurydzy. Ze względu na znacząco niższą zawartość substancji tworzących ścianę komórkową, kolba jest bardziej fermentowalna niż wegetatywne części rośliny. Potencjał jakościowy i ilościowy kukurydzy przeznaczonej na kiszonkę można wykorzystać w pełni jeżeli pozwoli się na to, aby roślina dojrzewała aż do stadium maksymalnego plonu. Większość odmian osiąga to stadium maksymalnego plonu przy 35% zawartości suchej masy. Monitoring i wprowadzanie koniecznych korekt W każdym przypadku, ważne jest aby wszystkie te parametry były monitorowane i, w razie konieczności, korygowane przez system pomiarowy sieczkarni samojezdnej w trakcie procesu zbioru plonów. W przypadku zakiszania innych upraw (takich jak całe rośliny zbożowe lub trawa) dla potrzeb produkcji biogazu, należy oczekiwać znacznie większych rozbieżności w zawartości suchej masy i potencjale produkcji gazu przypadającym na jeden kilogram suchej masy niż w przypadku kukurydzy. Stały pomiar obu parametrów jakościowych jest tym bardziej ważny dla kontrolowania procesu konserwacji i określania potencjału produkcji gazu w silosie. 33 BIOGAS MAGAZINe Współczesna inteligentna sieczkarnia samojezdna System Harvest Doc System automatycznie rejestruje wszystkie kluczowe dane dotyczące zbioru plonów, takie jak wielkość plonu, zawartość suchej masy, długość cięcia, wydajność, zużycie paliwa, dodatki i składniki kiszonki. Z astosowanie inteligentnej technologii w decydujący sposób usprawnia obsługę i zarządzanie maszynami rolniczymi. Sieczkarnie samojezdne John Deere serii 7050 i 7050i są doskonałym przykładem tej nowej generacji inteligentnych maszyn.. Wydajność i efektywność kosztowa to główne kryteria oceny nowoczesnych sieczkarni samojezdnych. Nowoczesna, inteligentna technologia sprawia, że maszyny rolnicze, takie jak sieczkarnie samojezdne John Deere serii 7050 i 7050i są bardziej wydajne i efektywne kosztowo. Inteligentna technologia zmniejsza obciążenie operatorów maszyn, uwalniając ich od obowiązku wykonywania pewnych zadań, aby mogli w pełni skoncentrować się na swojej pracy. Maszyna równocześnie rejestruje wszystkie kluczowe dane dotyczące zbioru plonów, takie jak wielkość plonu, wydajność, zużycie oleju napędowego, itp., dostarczając w ten sposób ważnych informacji dla potrzeb fakturowania i określania jakości substratu. Konsola CommandARM: Ergonomiczne rozmieszczenie elementów sterowniczych, jednodźwigniowe sterowanie umożli wiające obsługę maszyny jedną ręką. W modelach sieczkarni samojezdnych 7050i zastosowano również inteligentne i-Rozwiązania opracowane przez firmę John Deere. Do rozwiązań tych należy czujnik przepływu masy na walcach podających, system AutoLOC (automatyczna regulacja długości cięcia), odbiornik StarFire odbierający sygnał z satelitów GPS i umożliwiający satelitarne pozycjonowanie maszyny oraz system HarvestLab posiadający certyfikat DLG. W powiązaniu z systemem Harvest Monitor umożliwiającym analizę danych i systemem Harvest Doc służącym do dokumentowania danych dotyczących plonów, system HarvestLab tworzy i-Pakiet. Za pomocą i-Pakietu, kierowca może monitorować i rejestrować wszystkie dane dotyczące zbioru plonów i, w razie konieczności, reagować na otrzymywane informacje w celu uzyskania optymalnego zagęszczenia i jakości kiszonki. Automatyczny system prowadzenia maszyny RowTrak II: Automatyczny system śledzenia rzędu, który nie bazuje na odbiorze sygnałów satelitarnych. Idealny do zbioru kukurydzy przy rozstawie rzędów wynoszącym 75 cm. Zwiększa prędkość roboczą maszyny zarówno podczas pracy w dzień jak i w nocy. 34 TEMAT: Technologia zbioru plonów Automatyczny system sterowania AutoTrac: Satelitarny system sterowania maszyny prowadzącej zbiór plonu podczas przejazdu po równoległych jak i zakrzywionych torach jazdy. Pełne wykorzystanie szerokości zespołu żniwnego i bezstresowe prowadzenie maszyny przy zbiorze kukurydzy i całych roślin na kiszonkę. Automatyczne pozycjonowanie rury wyrzutowej: Bezproblemowy i szybki załadunek przyczepy, bez rozrzucania materiału roślinnego. HarvestLab: System co kilka sekund mierzy zawartość suchej masy i składników pokarmowych, wykonując do 3 600 pomiarów na godzinę w celu automatycznej regulacji długości ciecia i dozowania zakiszaczy do kiszonki podczas jazdy maszyny, w zależności od wysokości i wilgotności plonu. System zarządzania pracą silnika ZPS: System automatycznie reguluje prędkość obrotową silnika, stosownie do warunków polowych. Zapewnia oszczędność paliwa ograniczając jego zużycie podczas transportu, zbioru i postoju. System ProDrive: Przekładnia automatyczna umożliwiająca bezstopniową regulację prędkości w zakresie do 20 km/h podczas pracy polowej i do 25 km/h podczas jazdy po drodze. Napęd na 4 koła i system zapobiegający poślizgowi (ASR) zapewnia doskonałe przenoszenie mocy na podłoże oraz przyczepność kół. AutoLOC: System bezstopniowej regulacji długości cięcia – dostosowuje długość cięcia do zawartości suchej masy w celu uzyskania zwiększonej wydajności i sprawności, wyższej jakości ciecia i mniejszego zużycia paliwa. Ta technologia oferuje nam ogromne korzyści ponieważ ogranicza pracochłonność i zwiększa niezawodność maszyny. Marco Gemballa, Spółdzielnia Rolnicza Zinzowe, (Meklemburgia-Pomorze Zachodnie). 35 Uzyskiwanie najlepszej kiszonki w trybie online i w czasie rzeczywistym Dzięki zastosowaniu systemu HarvestLab, który zbiera dane w czasie rzeczywistym, jakość plonów można analizować w trakcie pracy, podczas zbioru plonów. D obrze wiadomo o tym, że zawartość suchej masy w plonie jest różna w różnych częściach pola. Nawet na polach o jednorodnej strukturze, często odnotowuje się wahania w zawartości suchej masy wynoszące 16% i więcej. Oddzielne badania materiału roślinnego z każdej przyczepy, a nawet kontrole wzrokowe nie mogą zapewnić wiarygodnych informacji i tym samym nie stanowią odpowiedniej podstawy do fakturowania. Uwzględniając rosnący niedobór ziemi uprawnej i coraz większy nacisk na uzyskiwanie wyższej wydajności roślin energetycznych z hektara, precyzyjny i niezawodny pomiar wykonywany podczas zbioru plonów może zwiększyć wydajność procesu produkcji kiszonki do wytwarzania biogazu. Firma John Deere zauważyła ten trend wiele lat temu i przy opracowywaniu swoich sieczkarni samojezdnych uwzględniła fakt, że nowoczesne maszyny muszą oferować coś więcej niż tylko precyzyjne cięcie. Przy wykorzystaniu i-Pakietu, firma opracowała rozwiązanie, które umożliwia udoskonalanie jakości kiszonki w takcie rzeczywistego procesu zbioru plonów oraz umożliwia stałe uzyskiwanie większej przejrzystości danych podczas zbioru plonów. 36 Jakość kiszonki jako część pakietu I-Pakiet składa się z trzech głównych części składowych: Harvest Monitor, Harvest Doc i HarvestLab. Kierowca po prostu wybiera długość cięcia wymaganą dla określonej zawartości suchej masy i ustawia dolną i górną wartość graniczną. Przy wykorzystaniu danych dotyczących zawartości suchej masy, dostarczanych przez system HarvestLab, długość cięcia jest następnie ustawiana automatycznie w celu uzyskania optymalnej jakości kiszonki. i Zwracanie uwagi na długość ciecia Przy mniejszych długościach cięcia, szczególnie jeżeli zawartość suchej masy jest < 30%, istnieje większe ryzyko powstawania wycieków z kiszonki. Wyższa zawartość suchej masy oznacza, że zagęszczenie kiszonki jest trudniejsze, co może doprowadzić do zwiększenia niestabilności. TEMAT: Technologia zbioru plonów Białko 7 % Skrobia 35 % Sucha masa 35 % Cukier ADF 2 % czasie rzeczywistym zawartość zasadniczych składników, takich jak białko, skrobia, cukier i NDF/ADF. W połączeniu z przekładnią z bezstopniową regulacją długości cięcia (IVLOC), HarvestLab nie tylko mierzy zawartość składników kiszonki, lecz zapewnia również, że długość cięcia materiału roślinnego przez sieczkarnię samojezdną jest automatycznie dostosowywana do zmieniającej się zawartości suchej masy. Dodatkową korzyścią jest to, że materiał roślinny można optymalnie zagęścić, redukując w ten sposób straty powstające na skutek wycieków. 22 % Popiół surowy 4 % *Aktualnie możliwe do uzyskania dla kukurydzy. Przedstawione dane oparte są na reprezentatywnych wartościach określonych dla kukurydzy. i Jak działa technologia NIR Firma John Deere opracowała czujnik wilgotności HarvestLab wykorzystujący promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni (NIR) we współpracy z firmą Carl Zeiss, jednym z czołowych producentów precyzyjnych urządzeń optycznych na świecie. Sercem konstrukcji jest czujnik optyczny umieszczony za szklaną soczewką, który mierzy światło z zakresu bliskiej podczerwieni (NIR) odbijane od powierzchni zbieranego plonu. Ponieważ uprawy o różnej zawartości suchej masy odbijają światło NIR z różną intensywnością, określenie różnicy pomiędzy ilością światła padającego na uprawę i ilością światła odbitego daje możliwość natychmiastowego pomiaru zawartości wilgoci w uprawie, co z kolei umożliwia obliczenie zawartości suchej masy. Dodatkową zaletą czujnika HarvestLab jest Źródło światła zdolność dostarczania dokładnych wyników pomiaru, nawet przy prędkościach przepływu materiału roślinnego przed czujnikiem prze Uprawa kraczających 200 km/h. Cz Czujnik wilgotności wykorzystujący promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni (NIR) stanowiący element systemu HavestLab, który posiada certyfikat DLG, stale mierzy dokładną zawartość suchej masy w plonie, dokonując pomiaru 17 razy na sekundę. Umożliwia to indywidualną regulację długości cięcia, dobór prawidłowych ilości dozowanych zakiszaczy do kiszonki oraz obliczanie dokładnych wielkości plonu. System Harvest Monitor analizuje dane z czujnika przepływu materiału roślinnego na walcach podających oraz dane z centralnego komputera sieczkarni i wyświetla wszystkie kluczowe informacje dotyczące parametrów pracy na jednym monitorze. System Harvest Doc stale rejestruje wszystkie dane dotyczące zbioru plonów i kluczowe informacje dotyczące pracy maszyny, takie jak zużycie paliwa i wielkość plonu. uj ni k HarvestLab dokonuje pomiaru składników pokarmowych Firma John Deere zwiększyła zakres możliwości swojego czujnika NIR. Oprócz pomiaru zawartości suchej masy, HarvestLab mierzy w 37 BIOGAS MAGAZINe HarvestLab – podstawa większej precyzji W przypadku kiszonki do wytwarzania biogazu, stosowanie zakiszaczy do kiszonki ma sens jedynie w przypadku, gdy podczas procesu fermentacji należy unikać wysokich strat składników odżywczych powodowanych przez mokrą, zanieczyszczoną paszę oraz nagrzewanie się kiszonki podczas ekstrakcji. Dr Johannes Thaysen, Rolnictwa landu Schleswig-Holstein Dr Johannes Thaysen z Izby Rolnictwa od 25 lat prowadzi badania w zakresie konserwacji pasz i przygotowania kiszonki i jest członkiem Komitetu DLG ds. Konserwacji Pasz i Komitetu Etykiety Jakości ds. Dodatków do Kiszonki. Ekspert przedstawia kilka zakiszaczy i opisuje skuteczność stosowania dodatków do kiszonki bazującego na danych dotyczących wielkości plonu i zawartości suchej masy. Ewentualny wpływ stosowania zakiszaczy do kiszonki na parametry kiszonki do wytwarzania biogazu musi być uwzględniony jako część ogólnej oceny wszystkich etapów procesu produkcji biogazu. Rozpatrywane są następujące skutki stosowania zakiszaczy: 38 1 Zmniejszenie strat (mniejsza ilość substratu utracona na skutek nieprawidłowej fermentacji) 2 Zapobieganie nagrzewaniu się kiszonki (mniejsza ilość substratu utracona podczas ekstrakcji) 3 Przemiana materii w fermentatorze (np. więcej kwasu octowego jako wstępny krok w kierunku tworzenia się metanu) 4 Dynamika procesów w fermenta torze (szybsze tworzenie się metanu i tym samym, wyższe obciążenie objętościowe) Zapobieganie nieprawidłowej fermentacji i nagrzewaniu się kiszonki Straty spowodowane przez zapobieganie nieprawidłowej fermentacji można ograniczyć za pomocą homofermentatywnych bakterii kwasu mlekowego (standardowe warunki przygotowania kiszonki; tryb działania DLG – 1b i 1c) lub za pomocą dodatków chemicznych (trudne warunki, tryb działania DLG – 1a). Zakiszacze służące do zapobiegania nagrzewaniu się kiszonki można znaleźć w systemie testów DLG, grupa 2. W tym celu stosuje się heterofermentatywne bakterie kwasu mlekowego lub kwasy organiczne. Kwas octowy stanowi wstępny krok w kierunku tworzenia się metanu w fermentato- TEMAT: Technologia zbioru plonów ogólny uzysk jest niekoniecznie wyższy, lecz że można zapobiec nagrzewaniu się kiszonki, które prowadzi do strat. Heterofermentatywne bakterie kwasu mlekowego są dostępne na rynku i oprócz zwiększania produkcji kwasu octowego, bakterie te produkują również enzym esterazy ferulanowej. W tym przypadku, celem jest nie tylko zapobieganie nagrzewaniu się kiszonki, lecz uwolnienie niestrawnych składników ze ściany komórkowej w celu produkcji metanu. Jak dotychczas, nie przeprowadzono jeszcze całkowitego zbilansowania tych dodatków. rze biogazu. Zawartość kwasu octowego jest zwiększana poprzez zastosowanie heterofermentatywnych bakterii kwasu mlekowego, które działają samodzielnie lub w połączeniu z homofermentatywnymi bakteriami kwasu mlekowego (LAB). Jeśli chodzi o uzysk właściwy gazu z produktów fermentacji, według badań przeprowadzonych przez Ośrodek Szkolenia i Wiedzy Aulendorf, nie ma różnicy pomiędzy kwasem mlekowym i kwasem octowym (kwas mlekowy i kwas octowy < kwas masłowy < propandiol, etanol). Ponieważ strata składników odżywczych rośnie wraz z użyciem heterofermentatywnych bakterii kwasu mlekowego, proces fermentacji musi być ujęty w procesie bilansowania. Początkowe wyniki pokazują, że w tym przypadku, Testy automatycznego dawkowania dodatków do kiszonki Przeprowadzono test w celu określenia, czy w przypadku technicznego połączenia systemu HarvestLab (John Deere) i systemu Comfort Data (SILA) w sieczkarniach samojezdnych serii 7050i, możliwe będzie automatyczne kontrolowanie dawkowania dodatków do kiszonki odpowiednio do wydajności (wielkości plonu). Podczas testu porównano dawkę docelową z rzeczywistymi dawkami (w sieczkarni samojezdnej) i rzeczywistą dawkę z wynikami laboratoryjnymi. Zastosowano następujące rodzaje zakiszaczy do kiszonki: Trawa Bakterie kwasu mlekowego (LAB) z wodą (0,5 l/t i 2,0 l/t; 400.000 CFU/g zakiszonego materiału), dodatek chemiczny (4 l/t). Kukurydza Bakterie kwasu mlekowego (LAB) z wodą (0,5 l/t i 2,0 l/t; 100.000 CFU/g zakiszonego materiału), dodatek chemiczny (4 l/t) Dziesięć oddzielnych próbek pobrano z przyczepy w celu zbadania kolonizacji bakterii kwasu mlekowego a próbki benzoesanu sodu pobrano w celu zbadania prędkości zakwaszania (wartość pH, 2-gi/ 3-ci dzień), zakresu produktów fermentacji i stabilności tlenowej. Podczas stosowania bakterii kwasu mlekowego w kiszonce z trawy i kiszonce z kukurydzy, uwidoczniła się dobra korelacja pomiędzy wynikami uzyskanymi przez system HarvestLab i wynikami laboratoryjnymi. Można zatem wyciągnąć następujące wnioski: 1 dolność systemu technicznego do Z kontroli dawkowania dodatków do kiszonki odpowiednio do wydajności (wielkości plonu) została z powodzeniem przetestowana. 2 Wymagania dotyczące automatycznej kontroli ilości dawkowanych zakisza czy odpowiednio do wydajności (wielkości plonu) i zawartości suchej masy zostały spełnione. 3 apewniona jest skuteczność Z zakiszaczy do kiszonki przy jednoczesnej optymalizacji kosztów. i Dostosowywanie ilości stosowanych zakiszaczy do kiszonki do zawartości suchej masy i wydajności System dokładnego określania zawartości suchej masy zastoso wany w sieczkarni samojezdnej umożliwia korzystanie z innych funkcji, takich jak kontrola wielkości dawki zakiszaczy do kiszonki. Sieczkarnie samojezdne serii 7050 i 7050i mogą wpływać na jakość kiszonki podczas zbioru plonów nie tylko poprzez regulację długości cięcia, lecz również poprzez zmianę wielkości dawki zakiszaczy do kiszonki proporcjonalnie do zawartości suchej masy i wydajności. System analizy danych Harvest Monitor współpracuje z różnymi systemami dozowania, takimi jak Pioneer AppliPro, który precyzyjnie kontroluje wielkość dawki zakiszaczy do kiszonki. 39 BIOGAS MAGAZINe Utrzymywanie kosztów pod kontrolą Operatorzy biogazowni i usługodawcy wykonujący prace rolnicze zwracają szczególną uwagę na ceny paliw podczas zbioru kukurydzy do produkcji biogazu, ponieważ stanowią one znaczącą część całkowitych kosztów eksploatacji sieczkarni samojezdnej. Nawet nieznaczne oszczędności paliwa mogą w ogromnym stopniu poprawić dochodowość. Cały system jest nawet jeszcze bardziej oszczędny, jeżeli uzyskuje się oszczędności paliwa określane przez dwucyfrowe wartości procentowe, jak ma to miejsce w przypadku wybranych, najbardziej wydajnych maszyn. „Licz dokładnie“ to motto działów logistyki i fakturowania we flotach maszyn rolniczych. Nawet doświadczeni usługodawcy i operatorzy biogazowni mogą pogubić się w tym wszystkim. Wykorzystując zaawansowane systemy zarządzania i dysponując inteligentnymi technologiami, przemysł budowy maszyn rolniczych może dostarczyć inteligentne narzędzia umożliwiające kontrolowanie sytuacji w czasie rzeczywistym. Dzięki takim rozwiązaniom, od udanego zbioru plonów dzieli Cię dosłownie tylko jedno kliknięcie myszki. 40 TEMAT: KOSZTY 41 BIOGAS MAGAZINe Niższe zużycie paliwa, wyższy zwrot nakładów K ażdy kto chce zapewnić dochodowość swojego gospodarstwa musi dokładnie kontrolować koszty paliwa, ponieważ w ciągu kilku ostatnich lat wzrosły one dramatycznie. Obecnie stanowią one około 70% kosztów eksploatacji sieczkarni samojezdnej. Tak więc, wszelkie oszczędności paliwa będą miały bezpośredni wpływ na poprawę dochodowości. Dochodowość wzrasta znacząco przy oszczędnościach paliwa rzędu 19% (l/h) uzyskiwanych w przypadku sieczkarni samojezdnych John Deere serii 7050. Pomiary wykonane przez czasopismo profi wraz z DLB podczas zbiorów kukurydzy w 2009 roku (profi 12/2009) w sieczkarni samojezdnej 7550i z 10-rzędową przystawką do zbioru kukurydzy potwierdzają ogromny potencjał tej maszyny. Oszczędności uzyskuje się dzięki zastosowaniu systemu zarządzania pracą silnika ZPS sieczkarni samojezdnej. Ten system optymalizuje zużycie paliwa podczas wykonywania wszystkich głównych operacji poprzez wykorzystanie możliwości technicznych silnika i bezstopniowej przekładni ProDrive zastosowanej w maszynie. Wyniki są znakomite: według danych profi i DLG, 42 0% –14,7% Tryb 0: 100% Tryb 1: 14,3% –18,9% Tryb 2: 18,9% Według pomiarów wykonanych przez czasopismo profi i DLG, przy zastoso waniu systemu zarządzania pracą silnika ZPSopracowa nego przez firmę John Deere, zużycie paliwa można ograniczyć nawet o 19%. Pomiar w l/h oszczędności paliwa uzyskane w Trybie polowym 1 wyniosły 143% a w Trybie polowym 2 nawet 18,9% (l/h). W l/ha, w Trybie polowym 2 uzyskano imponujące oszczędności paliwa wynoszące 14,7%. TEMAT: ZWROT Management NAKŁADÓW Wspólnie z DLG, czasopismo profi zbadało zużycie paliwa sieczkarni samojezdnej 7550i pracującej w trudnych warunkach polowych i doszło do godnych uwagi wniosków. Dzięki zastosowaniu systemu zarządzania pracą silnika ZPS, w przypadku sieczkarni 7550i udało się uzyskać znaczne oszczędności paliwa. Dzięki zastosowaniu elektronicznie regulowanej pompy hydraulicznej z elektronicznie regulowanym silnikiem hydraulicznym, który napędza koła, przekładnia bezstopniowa ProDrive zapewnia prędkość silnika, która jest niezależna od prędkości jazdy sieczkarni samojezdnej. W zależności od wykonywanego zadania, operator maszyny może wybrać jeden z trzech trybów pracy: Tryb polowy 2 System utrzymuje prędkość podawania materiału do maszyny na poziomie zapewniającym najniższe zużycie paliwa. Przekładnia ProDrive automatycznie dostosowuje wtedy prędkość jazdy. Tak samo jak w przypadku Trybu polowego 1, podczas wykonywania uwroci, prędkość obrotowa silnika zostaje również obniżona do poziomu zapewniającego większą oszczędność paliwa. Tryb polowy 1 Tryb drogowy Podczas wykonywania uwroci, kiedy zespół żniwny jest podniesiony, prędkość obrotowa silnika automatycznie spada do poziomu zapewniającego największą oszczędność paliwa i przystosowuje się do prędkości jazdy maszyny. Po opuszczeniu zespołu żniwnego w celu rozpoczęcia następnego pokosu, prędkość obrotowa silnika ponownie wzrasta i ustawiona zostaje prędkość jazdy. Przekładnia ProDrive dostosowuje prędkość jazdy odpowiednio do warunków drogowych. Przekładnia utrzymuje maksymalną prędkość na równej drodze, lecz zwalnia na wzniesieniach, aby oszczędzić paliwo. Przekładnia ProDrive opracowana przez firmę John Deere jest pierwszą całkowicie bezstopniową przekładnią zastosowaną w sieczkarni samojezdnej, która może automatycznie dostosowywać prędkość jazdy po polu lub po drodze do warunków pracy, bez zwiększania prędkości obrotowej silnika. Silnik John Deere PowerTech Plus™ zastosowany w sieczkarniach samojezdnych serii 7050, który spełnia przepisy dotyczące emisji spalin określone w normie Tier-3, posiada turbosprężarkę o zmiennej geometrii, która zmniejsza zużycie paliwa i zwiększa moment obroty przy niskich prędkościach obrotowych silnika. Dzięki temu, sieczkarnie samojezdne są mniej wrażliwe na nagłe zmiany warunków polowych lub zmienną gęstość zbieranej uprawy. 43 BIOGAS MAGAZINe Dokładne zarządzanie danymi dotyczącymi zbioru plonów Procesy produkcji i fakturowania realizowane w nowoczesnych biogazowniach posiadają skompli kowaną strukturę i podlegają skomplikowanym proce durom. Planowanie dotyczące surowców i kosztów, logistyka zbioru plonów, fakturowanie wykonanych prac, zarządzanie zapasami, prowadzenie rejestrów, bieżąca analiza i monitorowanie procesów biologicznych oraz wykorzystanie resztek pofermentacyjnych to obszary, które muszą znajdować się pod kontrolą. System AO Agrar-Office umożliwia obsługę tych wszystkich procesów. 44 System AO Agrar-Office opracowany przez LAND-DATA Eurosoft to zintegrowany system oprogramowania dla produkcji biogazu, który umożliwia również centralne zarządzanie zdecentralizowanymi danymi. Modułowa konstrukcja oprogramowania umożliwia jego dostosowanie do zindywidualizowanych wymagań. Zarządzanie surowcem można rozpocząć już na etapie planowania upraw dla określonych pól. Powiązanie z uprawianym obszarem to doskonała pomoc w planowaniu dotyczącym zarządzania substratem i zagospodarowania resztek pofermentacyjnych a ilustracje GIS dają użytkownikowi ogólny przegląd skomplikowanych informacji. W ramach planowania zbioru plonów, dane określające kontury planowanych pól można przekazać do sieczkarni samojezdnej oraz, w razie konieczności, do pojazdu transportującego (LDE Feld Navigation). Za pomocą systemu GPS, sieczkarnia samojezdna automatycz- TEMAT: ZARZĄDZANIE Firma LAND-DATA Eurosoft, należąca do grupy biznesowej BBJ, opracowuje oprogramowanie dla potrzeb rolnictwa oraz rozwiązania dla rolnictwa precyzyjnego. Grupa zatrudnia obecnie około 1.000 osób w działach księgowości, zarządzania biznesem, doradztwa podatkowego, zarządzania danymi oraz sprzętu komputerowego i oprogramowania. LAND-DATA Eurosoft opracowuje oprogramowanie dla potrzeb rolnictwa od 1986 roku i posiada certyfikat DIN EN ISO 9001:2008. i www.agrar-office.pl nie rozpoznaje właściwe pole i wskazuje kierowcy jego lokalizację. Ta technologia w niezawodny sposób eliminuje ryzyko zbioru plonów na niewłaściwym polu lub rejestrowania błędnych informacji na temat klienta, jak może mieć to miejsce w przypadku sporządzania odręcznych notatek. Dane istotne dla dokumentowania zbioru plonów są automatycznie i stale rejestrowane przez terminal GreenStar w sieczkarni samojezdnej i wprowadzane do centralnego systemu AO Agrar Office poprzez kartę pamięci USB. Dane na temat czasu pracy, wielkości plonów, wilgotności, długości cięcia i zużycia paliwa są dokładnie rejestrowane i dokumentowane dla każdego pola. Oznacza to, że można wykonać obliczenia dotyczące całego procesu zbioru plonów dla wszystkich kontrahentów a wyniki tych obliczeń są identyfikowane i dostępne na podstawie współrzędnych GPS. Wykorzystując te dane, usługodawcy mogą wystawiać faktury bezpośrednio dla klientów, prowadzić rejestr zużycia paliwa i przygotowywać listy płac. Zintegrowana logistyka zbioru plonów i transportu Łańcuch procesów zbioru plonów do produkcji biomasy powinien działać idealnie i, zawsze kiedy jest to możliwe, jego możliwości powinny być maksymalnie wykorzystane. Procedury powinny być przejrzyście udokumentowane. System AO netDok umożliwia automatyczne gromadzenie wysokiej jakości danych bez udziału użytkownika. Każda jednostka transportowa jest podłączona w trybie online i stale przekazuje informacje o swoim położeniu do centralnego portalu internetowego. W ten sposób, kierownik logistyki zawsze dysponuje informacjami o aktualnej pozycji pojazdu. Jeżeli pojazdy wyposażone są w odpowiedni sprzęt, pozycje wszystkich pojazdów uczestniczących w procesie zbioru plonów mogą być pokazywane w pojazdach transportowych i wykorzystywane do celów nawigacji. Dzięki rejestrowaniu danych dotyczących lokalizacji, wszystkie zastosowania są ciągle dokumentowane w formie dziennika lub rejestrów zastosowań. 45 BIOGAS MAGAZINe Analiza – Agrar-Office Kompletne dane dla potrzeb fakturowania Nikt nie zaprzeczy, że komplet informacji to podstawa wszystkich procesów fakturowania. Każdy, kto uczestniczy w tym procesie wie, jak dużo wysiłku zabiera całościowe, poprawne i dokładne rejestrowanie wszystkich danych w czasie rzeczywistym dla każdego pola, kiedy kilka maszyn do zbioru plonów/maszyn transportowych należących do kilku usługodawców pracuje jednocześnie w polu podczas zbioru plonów. AO netDok umożliwia automatyczne rejestrowanie wszystkich procesów lub szybkie i proste, ręczne rejestrowanie danych. Dzięki próbkom pomiarowym, zajmuje to tylko kilka sekund każdego dnia. W ramach wspólnego przedsięwzięcia, firmy John Deere, Fliegl i LAND-DATA Eurosoft opracowały system stanowiący połączenie systemu monitorowania wielkości plonów w sieczkarni samojezdnej i urządzenia ważącego przyczepę kompatybilnego z technologią ISOBUS. Dzięki funkcji kalibracji w sieczkarni samojezdnej, system ten umożliwia precyzyjne i szybkie określanie wagi w miejscu pracy maszyn. Ciężar określony przez system ważący ISOBUS jest automatycznie ujmowany w dokumentacji dotyczącej transportu zebranego materiału z pola na silos. Oprogra mowanie biurowe AO Agrar-Office umożliwia analizowanie, dokumentowanie i, w razie konieczności, fakturowanie z wykorzystaniem danych dotyczących pochodzenia materiału, ilości, lokalizacji, tras transportowych i czasów transportu. Licz dokładnie Operatorzy biogazowni muszą liczyć dokładnie aby: System AO contract management (system zarządzania umowami) umożliwia bezpośrednie prowadzenie kompletnego fakturowania, w tym konfigurowanie automatycznych poleceń zapłaty. Użytkownik po prostu ustawia wymaganą kalkulację cenową i załadowuje dane wejściowe. Oprogramowanie szybko załatwia całą resztę, bez ryzyka błędów w kalkulacji. Wielu operatorów sieci gazowych domaga się przedstawiania rejestru wykorzystywanych substancji. Pakiet oprogramowania AO Agrar-Office może być pomocny również w tym obszarze. System 46 Bieżące monitorowanie procesów biologicznych zachodzących w biogazowniach to dodatkowy, ważny czynnik zapewniający powodzenie całego procesu wytwarzania biogazu. ■zoptymalizować wybór lokalizacji, ■ściśle kontrolować wydatki logistyczne i koszty uprawy powiązane z wymogami programu dopłat za wykorzystanie roślin energetycznych (NaWaRo), ■ zapewnić wszelkie dane dokumentacyjne, ■ zoptymalizować i monitorować procesy biologiczne, ■generować kompletne faktury i przedstawiać rachunki kontrahentom, ■zapewnić zgodność procedur fakturowania dotyczących wszelkich dodatkowych zakupów z postanowieniami umów. Moduł oprogramowania dla rolnictwa oferowany przez LANDDATA Eurosoft tworzy sieć tych obszernych danych wykorzystując dane dostarczane przez sieczkarnię samojezdną John Deere, w zakresie od produkcji substratu i logistyki transportu aż do uzyskiwania gazu. Dzięki temu operator szybko otrzymuje informacje obrazujące wydajność jego biogazowni. TEMAT: ZARZĄDZANIE Opinie Dla usługodawców działających w szybko rozwijającej się branży wytwarzania biogazu, inteligentna technologia John Deere oferuje czystą wartość dodaną. Jürgen Herold „W naszym gospodarstwie eksploatujemy w sumie 4 sieczkarnie samojezdne w tym dwie sieczkarnie 7550i. Jesteśmy bardziej niż zadowoleni z osiągów tych dwóch maszyn John Deere. Nawet w najbardziej wymagającym środowisku, przy zbiorze trawy, maszyna pracuje wyjątkowo płynnie a jej unikalna jakość cięcia jest rzeczywiście imponująca. i-rozwiązania sprawiają, że maszyna jest nawet jeszcze bardziej wydajna. Zatem, nowy system pomiaru zawartości składników jest dla mnie kolejnym logicznym krokiem, który pomoże użytkownikom zoptymalizować uprawy i zapewni im dokładne informacje na temat jakości zbieranej kiszonki. Szczególnie w naszym regionie, jest to jedyny sposób na szybkie i łatwe zwiększenie wydajności roślin energetycznych z hektara.“ Hartmut Brockmann „Jestem szczerze zadziwiony możliwościami, jakie oferuje firma John Deere wprowadzając swoje i-rozwiązania. Przede wszystkim, automatyczny system rozpoznawania pól zdejmuje ciężar odpowiedzialności z operatora maszyny i umożliwia dokładne fakturowanie na podstawie zawartości suchej masy. Kto by pomyślał, że technologia John Deere jest już tak daleko zaawansowana, że umożliwia obecnie, w trakcie zbioru upraw, pomiar zawartości skrobi, cukru, białka oraz NDF (neutralnego włókna detergentowego) i ADF (kwaśnego włókna detergentowego)? Otwiera to przed naszymi klientami nowe możliwości zwiększania wydajności z hektara, i to nie tylko dla potrzeb wytwarzania biogazu!“ 47 W ostatecznym rozrachunku liczy się tylko wynik – doskonała jakość kiszonki Sektor produkcji energii z zasobów odnawialnych rozwija się intensywnie. W Niemczech, działa już ponad 7.000 biogazowni i niektóre z istniejących biogazowni są rozbudowywane. Jednakże, należy pamiętać o tym, że ilość ziemi uprawnej jest ograniczona oraz, że zapotrzebowanie na efektywne kosztowo planowanie upraw oraz prawidłowy dobór odmian roślin i upraw dostosowanych do lokalnych warunków staje się kwestią ważniejszą niż kiedykolwiek wcześniej Długoterminowym celem jest zwiększenie uzysku metanu z hektara przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji. Aby to osiągnąć, wymagane są dalsze udoskonalenia mające na celu wzrost wydajności wprowadzane przez plantatorów oraz przez firmy opracowujące strategie ochrony roślin, uprawy i zbioru plonów. Kukurydza jest w dalszym ciągu preferowanym substratem. Nowoczesne herbicydy z firmy Bayer CropScience pomagają stworzyć przestrzeń uprawową wymaganą do pełnego wykorzystania potencjału plonowania kukurydzy. Trwające badania dają pewność, że nowatorskie produkty będą w dalszym ciągu dostępne w przyszłości, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu branży profesjonalnej uprawy i zbioru kukurydzy. Sieczkarnie samojezdne John Deere gwarantują doskonałą jakość kiszonki i umożliwiają pomiar rzeczywistej zawartości suchej masy co kilka sekund, jak również pomiar zawartości składników pokarmowych uprawy. Szereg opcji finansowania tak samo atrakcyjnych jak nasze produkty. Skontaktuj się ze swoim dealerem John Deere w celu uzyskania informacji na temat kompleksowego asortymentu opcji finansowania dopasowanych do określonych potrzeb Twojego gospodarstwa. Oferta nie jest dostępna we wszystkich krajach, prosimy zasięgnąć informacji w tej sprawie u miejscowego dealera. Niniejszą publikację przygotowano do rozpowszechniania na całym świecie. Zawiera ona informacje ogólne, zdjęcia i opisy, jednak niektóre ilustracje i tekst mogą zawierać informacje o finansowaniu, kredytowaniu, ubezpieczeniu, opcjach produktów i wyposażenia, które NIE SĄ DOSTĘPNE we wszystkich regionach. PROSIMY O KONTAKT Z NAJBLIŻSZYM DEALEREM W CELU UZYSKANIA SZCZEGÓŁOWYCH INFORMACJI. Firmy John Deere i Bayer CropScience zastrzegają sobie prawo do zmiany danych technicznych i konstrukcji wszystkich produktów opisanych w niniejszej publikacji, bez uprzedniego powiadomienia. JohnDeere.com YY1218429POL 4/12 1/1/2 ■
