CC BY
22Т. В. Дудка УДК 621.43-634.5:339.13 (477)
УкраТнський ¡нститут експертизи ^ ♦ « .
соРт1в рослин Юощльшсть ошриМання
бюгтанолу ц ^ырт щ/щ/руд^и
ВисвЬплено походження / господарське значения кукурудзи як важливо! зерновоз та енерге-тичноХ культури. Наведено обсяги сотового виробництва 6'юетанолу. Проанал13овано зако-нодавче забезпечення розвитку альтернативное енергетики, а також переваги та недолги б'юенергетики загалом.
Ключов1 слова:
бюетанол, кукурудза, джерела енергГГ, етанольний бум, потреба у бюпалив1, крохмаль, вих1дний матер1ал, г16рид, сировина.
Постановка проблеми. Кукурудза (Zea mays L.) - одна з найдавжших рослин, введених у культуру землеробства. fí ви-користовували у cbo'íx цере-можях ще стародавж народи. НайдавжиЛ археолопчж зна-хщки в Нью-Мексиц1 свщчать про те, що кукурудза в культур! була вщома близько 4,5 тис. ро-kíb тому.
В УкраТж кукурудза вперше стала в1дома в колишжх Хер-сонсьюй i Таврмсьюй губернтх наприюнщ XVII ст., де м виро-щували переважно як горо-дню рослину. Завдяки висо-к1й пристосованосп до рвних Грунтово-кл1матичних умов кукурудза росте майже скрвь. Ни-híluhm стан культури кукурудзи -це результат багатовкового пристосування м до умов ¡сну-вання, тривалого добору при-роди ¡ людини.
Кукурудза - одна з найпро-дуктивыших зернових альсько-господарських культур. Бона дае p¡3HOMaHÍTH¡ i поживж корми для альськогосподарських тва-рин, i4¡hhí xap40B¡ продукти для людини. Велику частку посЫв займае кукурудза на силос, за-безпечуючи худобу доброяюс-ним кормом упродовж зимово-го перюду.
1з зерна кукурудзи виготов-ляють крупи, крохмаль, патоку, пиво, спирт, синтетичний каучук, декстрин, кукурудзяний екс-тракт, пдроль, глщерин, ф1тин.
Кукурудза мае також вели-ке агрокультурне значения як попередник. Пкля и збирання за умови високоТ агротехж-ки вирощування залишаеться чисте, без бур'яжв поле. 31-брана у повжй стиглосп кукурудза е добрим попередником для ранжх зернових \ зерно-бобових культур, а з1брана ра-жше (у молочно-восковм сти-глосп) у Степу \ частково в Л1-состепу - для пшениц озимо!' та жита озимого.
За вирощування кукурудзи у авозмш1 вона мае перевагу перед соняшником, просом, оск1льки не дае падалицк
У роки з несприятливими ме-теоролопчними умовами, коли ¡нил зернов1 потерпають вщ по-сухи, вона дае висою врожаТ.
Ц1нн1 власти восп кукурудзи перевфеы впродовж багатьох столггь народами рвних краш. П заслужено називають «чемшо-ном» серед зернових \ кормових культур, а також «королевою полш», «золотим качаном». Це справд1 рослина необмежених можливостей [5].
За оцшками експерт1в УкраТн-ського клубу аграрного бвнесу (УКАБ), у 2010 р. прибутковкть виробництва кукурудзи на зерно в середньому по галуз1 стано-вила близько 30%, що залишае и на першому М1СЦ1 за рентабельною поршняно з традицмними зерновими: пшеницею, ячменем та житом. Як пояснюють в УКАБ,
висока прибутковкть кукурудзи зумовлена зростанням м цши у 2010 р. на понад 50% портняно з попереджм роком, що дало змогу перекрити втрати зерна в1д спекотного лгга [2].
Мета дослщжень - оцшка стану \ потенщалу кукурудзи, найважлив1ших складових ра-цюнального та рвноманггного и використання.
Матер ¡а л и та метод и до-слщжень - матер1алами досл1-джень слугували науков1 прац1 з питань поточних та перспек-тивних ресурсних можливостей виробництва бюпалива в Укра'Гы, потенщалу кукурудзи. П1д час проведения доаиджень було застосовано методи: к1ль-юсного та яюсного портняння, абстрактно-лопчний, аналггич-ний.
Результати дослщжень. Од-
жею з найперспективжших серед уах ¡нших культур для виробництва альтернативного палива, а саме бюетанолу та бюгазу, е кукурудза, яка на ринку Украши мае значний попит, що зростае з року в рк. Зпдно з1 статистичними даними пло-ща збирання врожаю кукурудзи за 2009-2010 рр. зросла на 558,8 тис. га, а валовий зб1р - на 14323,3 тис. т. (рис. 1). В УкраТж за наявносп високояюсних пбрид1в та впровадження сучасних агро-технолопй за сприятливих умов у зож Степу можна отримувати до 8,0 т/га зерна кукурудзи, тод1
еортовивчення #г 2012
та охорона прав на сорта рослин
Доцты-псть отримання бюетанолу ¡з зерна кукурудзи
Бразил'ш Обов'язкова добавка 25% етанолу в пальне. Податков'| пшьги для ви-робник'ш бюетанолу
Аргентина Введения обов'язковоТ добавки 5 % бюетанолу протягом найближчих 5 роюв
ТаТланд Увесь бензин, що продаеться в Бангкоку, мае мктити 10% бюетанолу
1нд1я Обов'язкова добавка 5% етанолу в пальне
Австралш Добров льне додавання 10 % бюетанолу у вс'| бензини
Велика Бритажя Субсид для виробникш бюетанолу в розм1р1 36 115 ценлв за 1 л
Евросоюз Вм1ст у пальному 2% бюетанолу у 2005 р. з1 збшьшенням до 5,75% у 2011 р.
Канада Регюнальн1 податков1 шльги для виробникш бюетанолу з 1992 р.
як у США - 27,7 т/га. 3 1т зерна можна отримати понад 470 л бюетанолу [7].
У свт вирус етаноловий бум. Бюетанол - звичайний етанол, отримуваний у процеа пере-робки рослинноТ сировини для використання як бюпального. Свггове виробництво бюетано-лу як пального для транспорту зросло з 17 млрд л у 2000 р. до 52 млрд л у 2007 р. Його вико-ристовують переважно у Брази-лп та Сполучених Штатах Америки. Ц1 дв1 краТни забезпечили у 2008 р. 89% св1тового вироб-ництва етанолу [1].
Программ з розвитку бюетанолу у свгп. За даними Мшагропо-л1тики Укра'ши, оптимальна потреба нашоТдержави в бюпалив1 у 2010 р. становила 400-500 тис. т на рк. Для виробництва та-коТ юлькосп етанолу потр1бно 1 тис. 700 т зерна. На сьогодыш-нм день бюетанол виробляють з цукровоТ тростини або крох-
малевмкних культур, зокрема з кукурудзи, пшеница тритикале, сорго, соризу.
Середый вмкт крохмалю у цих вид1в становить: кукурудза -70,6%, тритикале - 64,3%, пше-ниця - 65,8%, сориз -71,4%.
Вих1д бюетанолу з 1 т сировини цих культур становить: кукурудза - 471 л, тритикале - 428, пшениця - 445, сориз - 464 л. Хоча сориз мае больший вм1ст
крохмалю, однак його важче пдролвувати, \ тому вихщ бюетанолу з кукурудзи б1льший.
Для створення сортш рвних вид1в зернових з високим вмк-том крохмалю селекцюнерам потр1бен добрий вихщний ма-тер1ал. На сьогодж генетичний матертл кукурудзи, який пере-бувае в НЦ ГРРУ, представлений 4 490 зразками, серед них 3 607 (80,3%) становлять самозапиле-ж лшм, 883 (19,7%) - м1сцев11 се-лекцмж сорти та синтетичж по-пуляци. У колекцм представлено зразки б1льшосп краТн Свро-пи, але значну юльюсть зразюв створено саме в УкраТж.
За ботаныним складом представлено лшм: кременисп - 48%, нашвзубопод1бж - 41%, зубопо-д1бн1 - 5%, розлусж - 3%, ¡нил -3%. Розподм сорлв за тдвидами дещо ¡нший: зубопод1бж - 40%, нашвзубопод1бж - 40%, розлус-ж - 10%, кременисп - 8%, ¡ниЛ -2% (рис.2).
У Державному реестр! сорлв рослин, придатних до поширен-ня в УкраТж у 2011 р., налнуеть-ся 566 г16рид1в кукурудзи, з яких 234 - вггчизняноТ селекцм, 332 -¡ноземного походження, що становлять в1дпов1дно 42 та 58%. Вщсоток Г1брид1в кукурудзи в1-тчизняного походження в Реестр1 поспйно вар1юе. Так, у 2005 р. цей показник становив - 56%, а в 2011-42% (рис.3).
кременисп нашвзубопод16ш зубопод1бнп розлуш ¡нш1
Рис. 2. Розподм самозапильних лшм та сорт1в кукурудзи за тдвидами.
45
еоРтовивчення#г 2012
та охорона прав на сорти рослин
45
Доцтьнють отримання бгоетанолу ¡з зерна кукурудзи
г1 □ Всього ■ впчизняноТ селекцм □ ¡ноземноТ селекцм
2011 1 566 234 332
2010 1 482 214 270 0
2009 1 449 208 241 0
2008 1 437 214 223
2007 1 320 168 152 0
2006 1 359 206 153 0
2005 1 291 164 127 |
г
0 к 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Рис. 3. Динамжа формування сортових ресурсш кукурудзи в УкраУш у 2005 - 2011 рр.
В УкраТж зроблено перил кроки в нормативно-правовому за-безпеченж стимулювання \ роз-витку бюпалива. Ниж розвиток альтернативних вид1в палива регулюеться такими законодав-чими актами: Законом УкраТни «Про альтернативы види палива»; Постановою Кабшету Мшктр1в УкраТни № 1044 вщ 4.06.2000 р. «Про затверджен-ня програми «Етанол»»; Указом Президента УкраТни «Про заходи розвитку виробництва палива з бюлопчноТ сировини»; Законом УкраТни «Про альтернативы джерела енерги» та ¡н. [7].
Сировина для виробництва бюетанолу. Нараз1 залежно вщ репону свггу на енергетичж I використовують р!зн1 культури. У США широке визнання отри-мали кукурудза та соя, в Свро-т - ртак, льон, соя, кукурудза, зернов1 культури, буряки цу-кровЬ у Бразилм - тростина цу-крова, у Пшденно-Сх1джй Азм -пальмова олт, у КитаТ - соя, соргов1 та швидкорооп деревж рослини [6].
Виробництво етанолу з цу-кровоТ тростини економтно випджше, жж з кукурудзи. Фе-деральний уряд США надае ви-робникам етанолу податковий кредит (але не субсидп) до $0,51
за галон етанолу. Бразильський етанол дешевий через низьку заробггну плату робпхикш план-тац1й цукровоТ тростини.
Уряди цих кран стимулюють зб1льшення виготовлення та використання спирту через на-дання певних податкових тльг компажям, як1 застосовують та виробляють бюетанол. Остан-жми роками бюпаливо стало складовою свтовоТ енергетич-ноТ системи. Наприклад, Управ-лшня з енергетичноТ ¡нформаци США повщомило, що до 2015 р. на частку бюпалива припадати-ме майже 2,3% всього спожито-го у св1т1 пального, а до 2030 р. цей показник буде доведено до 3,5%. У США та СС стверджують, що в раз1 в1дмови розвинених краТн в1д плажв з упроваджен-ня бюпалива зростання ц1н на нафту \ газ неминуче [6]. У США 80% виробленого етанолу вико-ристовуеться як пальне.
Переваги та недолжи. На м1жнародному форум1 з бю-енергетики, котрий вщбувся в УкраТж у 2007 р. за участю Н1-меччини як визнаного у Сврот л ¡дера з виробництва бюпалива, вщзначалося, що Украина як по-тенцмний виробник бюпалива мае багато переваг. Це наявжсть земельних ресурав, сприятлив1
агроюпматичж умови для ви-рощування зернових та олмних культур, що може забезпечити достатню млыасть сировини (р1-пак, соя, кукурудза, соняшник, пшениця), спиртов! й олмнопе-реробж заводи. Водночас за-значалося, що наявж заводи не оснащеж потужним сучасним обладнанням, нарощування виробництва сировини неконтро-льоване, виробництво несерти-фкованого бюпалива для влас-них потреб е стихмним, малопо-тужним, краша перетворюеться на «сировинний додаток» для забезпечення бюпаливних потреб ¡нших краТн.
За розрахунками фахшцш, конкурентоспроможжсть бюпалива залежить в1д багатьох чинниюв I насамперед в1д урожай ност1 бюенергетичних культур, яка ткно пов'язана з належ-ною агротехнкою, юнматични-ми умовами, забезпеченням добривами, засобами захисту рослин тощо, а також вщ ц1ни на нафту. У Н1меччиж Федераль-не мМстерство продовольства, альського господарства \ захисту прав виробниюв надае все-быну шдтримку як фермерам, яю вирощують бюенергетич-ж культури, так \ виробникам палива, чого немае в УкраТж. Проте субсидм, яю надаються у США,спонукаютьамериканських фермерш скорочувати площ1 шд ¡ним продовольч1 культури для розширення виробництва кукурудзи з метою переробки и на етанол, а це призводить до тдвищення цн на продукти харчування \ зменшення обся-пв Тх виробництва. 3 огляду на це можна зробити висновок, що виготовлення бюпалива ¡з зерна не мае майбутнього, осюльки призведе до зменшення обсяпв виробництва продукт!в харчування, Гхнього подорожчання, спричинить виснаження Грунтт. Це е вагомим аргументом для
еортовивчення #1' 2012
та охорона прав на сорта рослин
Доцшьнють отримання бюетанолу ¡з зерна кукурудзи
використання /пгниноцелюлоз-ноТ сировини.
Висновки. Анал1з досли джень проблеми виробництва i впровадження альтернативних вщновлюваних джерел енерги засвщчуе, що вчеш багатьох краТ'н св1ту активно працюють над и розв'язанням. Кожна краТна мае самоспйно вир1шу-вати, з якоТ наявно'Г сировини виготовляти бюпаливо. В Укра-Th¡ ведеться широка полемка з цього питания, висловлю-ЮТЬСЯ p¡3H¡ думки ¡ пропози-ци. Уже сьогодж е можливкть виробляти бюпаливо ¡з зерна пшеница кукурудзи, соняшни-ку, coi, pinaKy. Однак зпдно з економшними розрахунками для УкраТни таке бюпаливо не е конкурентоспроможним.
Насшнев1 й бютехнолопчж ¡ноземж компани, яю працюють на ринку УкраТни, вбачають нов1 велию можливосп у створенж енергетичних рослин, спйких до комах \ пестицид1в, зокрема генетично модифкованоТ кукурудзи, призначеноГ для виробництва етанолу.
В УкраТ'ж е понад 1,5 млн га земель, не придатних для аль-ськогосподарського використання, яю необхщно освоювати. На цш територм можна було б вирощувати енергетичж культу-ри, що не накопичують важких метал1в у листостебловш маа, з метою Т'х використання як л1гж-ноцелюлозноТ сировини для виробництва бюетанолу.
Ниж проблема вщновлюва-них джерел енергп вщкривае нов1 перспективи використан-
ня земельних ресурав. Ункаль-жсть земл1 з фотосинтезуючими рослинами на жй у тому, що и ресурси за правильного використання невичерпж й безмеж-ж. Лише дбаючи про родючкть землЬ можна максимально га-рантувати продовольчу й енер-гетичну безпеку краши.
Виконання програми «Бюпа-ливо» потребуе розроблення в УкраТж власноТ' стратеги розвит-ку бюенергетики з урахуван-ням наукових напрацювань та доевщу провщних краТ'н св1ту. Рацюнальне освоення нових технолопй виготовлення бюпа-лива з р1зних видш сировини, зокрема з в1дход1в аграрного \ деревообробного виробництва, буд1вництво й переоснащення переробних заводш - це вимоги нового часу.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА
4.
Земляний, Н. Г. Перспективи енергозабезпечення УкраТни в контексп евпивихтенденцм / Н. Г. Земляний, [та íhJ. - 2008. - http://www.db.niss.gov.ua/docs/energy/ energy_02_2009.pdf.
Проц1в, X. Кукурудза залишаеться найприбутковшою серед традицмних зернових / X. Проф. - 2011. -http://www.agribusiness.kiev.ua/uk/news/ucab/17-01-2011/1295276089/
Поллак, Е. Створення рослин для виробництва палива / Е. Поллак// Пропозицт. - К., 2007. - № 3. - С. 12-13. Рибалка, О. Одержання бюетанолу Í3 зернових виглядае приваблившим, шж дизельного пального ¡з соняшнику й pinaKy / О. Рибалка, В. Соколов // Зерно i шб. - К., 2006.-С. 22-24.
Бтоножко, М. А. Рослинництво - ¡нтенсивна технологт вирощування польових ¡ кормових культур / М. А. Б1лоножко, В. П. Шевченко, Д. М. Ал1мов, О. Л. Скрипльов [та ¡н.]. - К., 1990. - 392 с. Скрипниченко, В. А. 1нновац1йш аспекти виробництва бюпалива на УкраТн1: стан, проблеми, перспективи / В. А. Скрипниченко. - 2009. - http://www.nbuv.gov.ua/ porta l/chem_biol/nvnau/2009_142_l/09sva.pdf Козачок, Ю. I. Перспективи вирощування наанневоТ кукурудзи для виробництва бюенергетичних ресурав / Ю. I. Козачок. - http://www.rusnauka.com/32_PWMN_2009/ Economics/55209.doc.htm
еоРтовивчення#г 2012
та охорона прав на сорта рослин
