Economic and energy efficiency of growing bioenergy crops in the western region

Authors

  • Voloschuk M. Precarpathian state agricultural experimental station of Institute of agriculture of Carpathian region of NAAS Author
  • Lys N. Precarpathian state agricultural experimental station of Institute of agriculture of Carpathian region of NAAS Author
  • Tkatchuk N. Precarpathian state agricultural experimental station of Institute of agriculture of Carpathian region of NAAS Author
  • Iwaniuk R. Precarpathian state agricultural experimental station of Institute of agriculture of Carpathian region of NAAS Author

DOI:

https://doi.org/10.32636/01308521.2020-(68)-1-3

Keywords:

energetic willow, energetic poplar, energy yield, solid biofuel

Abstract

Global climate changes and its impact on the environment provide the basis for listing energy strategies and finding new renewable energy solutions (RES).

In the structure of renewable energy sources in the world more than 50% is consumed energy from biomass of vegetable origin and 15% of the total energy used.

Ukraine belongs to energy-deficient countries, which is unable to provide the energy sector with fossil fuels, therefore for our country it is the urgent task - development of alternative energy.

A promising renewable fuel source is biomass of grass and wood crops. Among the energy crops, the largest plantations are poplars and willows. According to the literary data, poplar is more productive than willow, since willow sprouts are susceptible to summer drought.

To date, the influence of the basic conditions of the environment and the technologies of cultivation on the yield and quality of crops is disclosed in many scientific publications and literary sources. However, at present, the question of the impact of cultivating technology and soil-climatic factors on the growth and development of energetic willow and poplar plants in the conditions of the Western region has been studied and insufficiently covered in scientific publications, which highlights the relevance of this issue.

The research results showed that the highest yield of energetic willow biofuel was obtained with a variant with a planting density of 15 thousand units/ha and the application of mineral fertilizers, which amounted 61490 kg/ha. The energy yield for this was 983.8 GJ/ha. Application of mineral fertilizers provides an increase in the yield of solid biofuels in the range from 11550 to 18040 kg/ha in all variants of the experiment.The highest yield of energetic poplar biofuel was obtained with a planting density of 6.7 thousand units/ha and the application of mineral fertilizers and amounted 76,450 kg/ha. The energy yield for this is 122.3 GJ/ha. Application of mineral fertilizers provides an increase in energy yield in the range from 227040 to 285120 MJ/ha for all variants of the experiment.The economic assessment of energetic willow cultivation depending on planting density and feeding background showed that the most intensive economic effect grew with planting density of 15 and 12 thousand units/ha and application of mineral fertilizers, where a profit of 17.3 - 17.4 thousand UAH/ha was reached.The most energy efficient among those used in the research was the option with a planting density of 12 thousand units/ha and the application of mineral fertilizers, at which the energy efficiency ratio reaches 7.4.The economic assessment of energetic poplar cultivation depending on planting density and feeding background showed that the most intensive economic effect grew with planting density of 6.7 and 5.6 thousand units/ha and the application of mineral fertilizers, where a profit of 27.1 - 27.8 thousand UAH/ha was reached.The most energy efficient among those used in the research was the option with a planting density of 5.6 thousand units/ha and the application of mineral fertilizers, at which the energy efficiency ratio reaches 9.2.

References

1. Бойко І. І. Перспективи вирощування енергетичної верби для виробництва твердого біопалива. Біоенергетика. 2017. № 1 (9). С. 24–26.

2. Гнап І. В. Інтродукція сортів енергетичної верби та удосконалення технології їх вирощування в Західному Поліссі : дис. ... канд. с.-г. наук : спец. 06.01.09. Київ, 2019. 20 с.

3. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. Москва, 1985. 351 с.

4. Енергетична верба: технологія вирощування та використання / М. В. Роїк та ін. Вінниця, 2015. 340 с.

5. Кравчук В. На шляху до створення плантацій енергетичних культур. Техніка і технології АПК. 2013. № 2. С. 31–34.

6. Лис Н. М., Фучило Я. Д., Ткачук Н. Л. Вплив густоти і внесення мінеральних добрив на ріст і продуктивність плантацій енергетичної верби в умовах Прикарпаття. Біоенергетика. 2018. № 2 (12). С. 19–21.

7. Макарченко В. Енергетичні культури в Україні. Agroexpert: практичний посібник аграрія. 2012. № 9. С. 114–117.

8. Методологія дослідження енергетичних плантацій верб і тополь / Я. Д. Фучило та ін. Київ, 2018. 137 с.

9. Роїк М. В. Перспективи вирощування енергетичної верби для виробництва біопалива. Зб. наук. праць Ін-ту біоенергетичних культур і цукрових буряків. 2011. Вип. 12. С. 142–148.

10. Роїк М. В. Перспективи вирощування енергетичної верби для виробництва твердого біопалива. Біоенергетика. 2013. № 2. С. 18–19.

11. Роїк М. В. Перспективи розвитку біоенергетики в Україні. Цукрові буряки. 2012. № 23. С. 68.

12. Роїк М. В. Роль і місце фітоенергетики в паливно-енергетичному комплексі України. Цукрові буряки. 2011. № 1. С. 6–7.

13. Ружило З. Альтернатива природним вуглеводням. Механізація сільського господарства. 2011. № 2. С. 15–18.

14. Савіна С. С. Проблеми і перспективи розвитку виробництва біопалива в Україні. Зб. наук. праць ВНАУ. Сер.: Економічні науки. 2011. № 1 (48). С. 166–171.

15. Сінченко В. М., Гнап І. В. Вплив основних елементів живлення на продуктивність енергетичної верби. Біоенергетика. 2018. № 1. С. 9–12.

16. Сінченко В. М., Пиркін В. І., Гнап І. В. Управління технологічними процесами вирощування енергетичної верби. Біоенергетика. 2016. № 2. С. 6–10.

17. Ткачук Н. Л. Вихід енергії та твердого біопалива з отриманої біомаси тополі енергетичної залежно від густоти насадження і фону живлення. Зб. наук. праць міжнар. наук.-практ. конф. Подільського держ. агро-технічн. ун-ту. 2019. Ч. І. С. 157.

18. Умови, необхідні для вирощування енергетичної верби / В. М. Сінченко та ін. Біоенергетика. 2017. № 2. С. 9–13.

19. Фучило Я. Д., Лис Н. М., Ткачук Н. Л. Ріст і продуктивність енергетичних плантацій верби в умовах Прикарпаття. Зб. наук. праць Ін-ту біоенергетичних культур і цукрових буряків. 2019. Вип. 27. С. 115–122.

20. Фучило Я. Д., Літвін В. М., Сбитна В. М. Плантаційне вирощування тополі в умовах Київського Полісся. Київ, 2012. 214 с.

21. Фучило Я. Д. Особливості вирощування енергетичної верби. Біоенергетика. 2016. № 1. С. 11–13.

22. Фучило Я. Д. Перспективи вирощування енергетичної верби. Сучасні аграрні технології. 2013. № 7. С. 69–71.

23. Фучило Я. Д., Сбитна М. В. Верби України (біологія, екологія, використання). Київ, 2009. 200 с.

24. Фучило Я. Енергетична верба – перспективи вирощування в Україні. Новини агротехніки. 2013. № 1/2. С. 30–31.

25. Хіврич О. Тополя на біопаливо: особливості технології вирощування. Пропозиція. 2016. № 1. С. 66.

26. Чурілов Д. Г. Державне регулювання ринку твердого біопалива як один із чинників збалансованого природокористування. Вісник Полтав. держ. аграрної акад. 2012. № 2. С. 89–93.

27. Шевчук Р. Біоенергетичні культури для Полісся. Аграрний тиждень. Україна. 2013. № 31/32. С. 13–14.

28. Шершун М. Х. Еколого-економічні особливості розвитку біоенергетики в зоні Полісся. Економіка АПК. 2012. № 9. С. 19–23.

29. Щербина О. М. Верба енергетична: Використання та вирощування. Ужгород, 2011. 104 с.

30. McCracken A. R., Dawson W. M. Interaction of willow (Salix) clones growing in mixtures. Tests of Agrochemicals and Cultivars. 2019.

P. 54–55.

Published

2020-09-30

Issue

Section

AGRICULTURE AND PLANT GROWING

How to Cite

Voloschuk M., Lys N., Tkatchuk N., & Iwaniuk R. (2020). Economic and energy efficiency of growing bioenergy crops in the western region. Foothill and Mountain Agriculture and Stockbreeding, 68(1), 35-50. https://doi.org/10.32636/01308521.2020-(68)-1-3

Similar Articles

1-10 of 230

You may also start an advanced similarity search for this article.