Energy efficiency of growing corn for grain and production of fuel pellets
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2026-(79)-2-1Keywords:
maize, mineral fertilizers, plant growth regulators, grain yield, by-products, fuel pellets, energy efficiency coefficientAbstract
Results of the impact of mineral fertilisers, micronutrients, and plant growth regulators on the energy efficiency of growing corn for grain and production of fuel pellets are presented. It was established that the maximum grain yield of corn and the output of fuel pellets were obtained with the N90Р70K70 treatment combined with foliar application of Ikar Bigo Roots (0.5 l/ha) + Ikar Fosto (0.5 l/ha) + Ikar Zinto (0.5 l/ha) – 9.41 and 6.66 t/ha, respectively. The highest values of the energy efficiency coefficient in corn cultivation for grain and for fuel pellet production were also recorded in this experimental variant –
3.32 and 6.62. The application of mineral fertilizers increased grain yield and fuel pellet output by 11.3–18.8 % and 13.9–23.3 %, respectively, while the use of micronutrients and plant growth regulators increased them by 3.5–6.5 % and 3.6–11.2 %, compared to control variants without their application. In the structure of energy inputs in corn cultivation for grain, the largest share is held by mineral fertilizers (48.2 %), fuel (18.3 %), and technical means/machinery (17.0 %). In the cost structure for producing fuel pellets from corn by-products, the largest shares are held by electrical energy – 46.4 % and raw material processing costs – 31.4 %. The use of mineral fertilizers in the corn cultivation technology increased the energy efficiency coefficient by 0.62–0.86, and the use of micronutrients increased it by
0.22–0.61, compared to the control variants.
References
1. Білодід В. Д., Панасенко П. В. Деякі розрахунки щодо енергетичної ефективності біопалив. System Research in Energy. 2008. № 2 (18). С. 34–39.
2. Біоенергетичні системи в аграрному виробництві / Г. А. Голуб та ін. Київ : НУБіП України, 2016. 226 с.
3. Боярчук В., Фтома О., Боярчук О. Економічна та енергетична ефективність виробництва ріпаку озимого, пшениці озимої, кукурудзи, цукрового буряку та біопалива на їх основі. Аграрна економіка. 2012. Т. 5. № 1–2. С. 102–110.
4. Гелетуха Г. Г., Желєзна Т. А. Перспективи використання відходів сільського господарства для виробництва енергії в Україні. Аналітична записка БАУ. № 7. 2014. 31 с. https://uabio.org/wp-content/uploads/2014/02/position-paper-uabio-7-ukr-draft.pdf.
5. Гелетуха Г. Г., Желєзна Т. А., Драгнєв С. В. Аналіз можливостей виробництва та використання брикетів з агробіомаси в Україні. Аналітична записка БАУ № 20. 2018. 48 с.
6. Грабовський М. Б., Степаненко М. В. Вихід біоетанолу та енергії у гібридів кукурудзи різних груп стиглості. Збірник матеріалів Міжнародної науково-практичної конференції «Селекція агрокультур в умовах змін клімату: напрями та пріоритети» (30 верес. 2022 р., м. Одеса). Одеса. С. 188–190.
7. Енергетична ефективність вирощування гібридів кукурудзи для виробництва біогазу за використання макро- і мікродобрив / М. Б. Грабовський та ін. Зернові культури. 2022. Том 6. № 1. С. 100‒107. https://journal-grain-crops.com/arhiv/view/63076c28cd0f0.pdf.
8. Комплексний аналіз українського ринку пелет з біомаси / Г. Гелетуха та. Київ : ТОВ «Науково-технічний центр “Біомаса», 2016. 336 с. https://uabio.org/wp-content/uploads/2020/04/kompleksnii_analiz_ukrayinskogo_rinku_pelet_z_biomasi.pdf.
9. Крестьянінов Є. В., Єрмакова Л. М., Антал Т. В. Економічна та енергетична ефективність вирощування кукурудзи залежно від мінеральних добрив та позакореневого підживлення посівів. Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України. 2020. № 5 (87). https://scireports.com.ua/web/uploads/journals_pdf/Vol.%2087,%20No.%205,%202020.pdf.
10. Медведовський О. К. Іваненко П. І. Енергетичний аналіз інтенсивних технологій в сільськогосподарському виробництві. Київ : Урожай, 1988. 206 с.
11. Новітні технології біоенергоконверсії : монографія / Я. Б. Блюм та ін. Київ : “Аграр Медіа Груп”, 2010. 326 с.
12. Степаненко М. В., Грабовський М. Б. Вплив способів сівби на формування маси 1000 зерен у гібридів кукурудзи. Таврійський науковий вісник. 2023. № 133. С. 159–165. https://doi.org/10.32782/2226-0099.2023.133.21.
13. Balat M. Production of bioethanol from lignocellulosic materials via the biochemical pathway: A review. Energy Convers. Manag. 2011. Vol. 52. Issue 2. Р. 858–875. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2010.08.013.
14. Comparative energy, economic, and environmental analyses of forage production systems for dairy farming / H. Fathollahi et al. J. Clean. Prod. 2018. Vol. 182. Р. 852–862. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.02.073.
15. Determining efficiency of energy input for silage corn production: An econometric approach / E. Houshyar et al. Energy. 2015. No. 93. Р. 2166‒2174. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.09.105.
16. Economic and energy efficiency of primary tillage and fertilisation systems in five-field crop rotation of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine / I. Prymak et al. Scientific Papers. Series "Management, Economic Engineering in Agriculture and rural development". 2024. Vol. 24. Issue 3. P. 717–726. https://managementjournal.usamv.ro/pdf/vol.24_3/Art77.pdf.
17. Economic and energy efficiency of the use of biologized agrotechnologies for corn cultivation / Y. Hadzalo et al. Scientific Papers Series Management, Economic Engineering in Agriculture & Rural Development. 2023. Vol. 23. Issue 4. Р. 375‒382. https://managementjournal.usamv.ro/pdf/vol.23_4/Art36.pdf.
18. Emission saving opportunities for corn cultivation for ethanol in Poland / E. Krasuska et al. Journal of Food, Agriculture & Environment. Vol. 11 (3 & 4): 2050‒2053. https://www.researchgate.net/publication/259203354_Emission_saving_opportunities_for_corn_cultivation_for_ethanol_in_Poland.
19. Energy balance, costs and CO2 analysis of tillage technologies in maize cultivation / E. Šarauskis et al. Energy. 2014. No. 69. Р. 227–235. https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.02.090.
20. Energy efficiency of maize production technology: Evidence from Polish farms / A. Konieczna et al. Energies. 2020. No. 14 (1). 170. https://doi.org/10.3390/en14010170.
21. Green mass to biogas in Ukraine – bioenergy potential of corn and sweet sorghum / M. Grabovskyi et al. Biomass Conversion and Biorefinery. 2023. No. 13. Р. 3309–3317. https://link.springer.com/article/10.1007/s13399-021-01316-0?utm_source=researchgate.net&utm_medium=article.
22. Lal R. Carbon emission from farm operations. Environment international. 2004. Vol. 30. Issue 7. Р. 981‒990. https://doi.org/10.1016/j.envint.2004.03.005.
23. Mousavi-Avval S. H., Rafiee S., Mohammadi A. Optimization of energy consumption and input costs for apple production in Iran using data envelopment analysis. Energy. 2011. № 36 (2). Р. 909–916. https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.12.020.
24. Roman K.K., Konieczna A. Evaluation of a different fertilisation in technology of corn for silage, sugar beet and meadow grasses production and their impact on the environment in Poland. Afr. J. Agric. Res. 2015. Vol. 10. No. 12. Р. 1351–1358. https://doi.org/10.5897/AJAR2015.9574.
25. Shynkaruk L., Lykhochvor V. Influence of fertilization and foliar feeding on maize grain qualitative indicators. Ukrainian Journal of Ecology. 2021. Vol. 11. No. 6. Р. 113–116. https://www.ujecology.com/articles/influence-of-fertilization-and-foliar-feeding-on-maize-grain-qualitative-indicators.pdf.
26. Tokarchuk D., Pryshliak N., Palamarenko Y. Мethodology for calculating the economic efficiency of waste use for the production of biofuels in comparison with their traditional use. Slovak international scientific journal. 2020. No. 47. Vol. 3. Р. 24–34. https://sis-journal.com/wp-content/uploads/2020/12/Slovak-international-scientific-journal-%E2%84%9647-2020-VOL.3.pdf.
27. Wang X., Shen J., Zhang W. Emergy evaluation of agricultural sustainability of Northwest China before and after the grain-for-green policy. Energy Policy. 2014. Vol. 67. Р. 508‒516. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.12.060.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Сергій ВАХНІЙ, Микола ГРАБОВСЬКИЙ (Автор); Тарас ПАНЧЕНКО (Перекладач); Костянтин ПАВЛІЧЕНКО, Микола СТЕПАНЕНКО, Олена МОСТИПАН (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
