Comprehensive assessment of energy crop cultivation on low-productivity soils in the conditions of the Western Forest-Steppe of Ukraine
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2026-(79)-2-5Keywords:
giant miscanthus, perennial sida, yield, mineral fertilizers, sod-podzolic soils, energy yield, biofuelAbstract
The article investigates the influence of various nutrition systems on the productivity and energy potential of giant miscanthus (Miscanthus giganteus) and perennial sida (Sida hermaphrodita) in the conditions of the Western Forest-Steppe of Ukraine. Experimental studies were conducted during 2024–2025 on sod-podzolic surface-gleyed heavy loamy soils. It was established that integrated nutrition systems combining mineral fertilizers at a dose of N90P65K100 with biostimulants BlackJack SC or Intermag Titan provide a significant increase in biomass yield and energy output. The highest productivity for both crops was recorded under the combination of a mineral background with the humic preparation BlackJack SC, which yielded 14.5 t/ha of dry matter for miscanthus and 20.0 t/ha for perennial sida. The application of this system ensured a maximum energy output of 37.24 GJ/ha for miscanthus and 34.87 GJ/ha for sida, which is 2.3–2.4 times higher than the control. It has been proven that the use of biostimulants based on leonardite and titanium compounds contributed to the improvement of plant growth, development, and productivity under conditions of heavy-textured soils. Comparative analysis revealed a higher capacity of perennial sida for dry matter accumulation on the studied soil types, while miscanthus is characterized by a slightly higher absolute energy yield per unit area. The results confirm the feasibility of implementing integrated nutrition systems to enhance the profitability of energy crop cultivation in the region.
References
1. Агротехнологічні аспекти вирощування енергетичних культур в умовах Півдня України : навчальний посібник / М. І. Федорчук та ін. Херсон, 2017. С. 42–45.
2. Біоенергетичний потенціал багаторічних трав’янистих фітоценозів України / В. Г. Кургак та ін. Наукові праці Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН. 2013. Вип. 19. С. 63–67.
3. Гелетуха Г. Г., Желєзна Т. А., Трибой О. В. Перспективи вирощування та використання енергетичних культур в Україні. Аналітична записка БАУ. 2014. № 10. 33 с. https://uabio.org/wp-content/uploads/2020/04/position-paper-uabio-10-ua.pdf.
4. Державна служба статистики України. Енергетичний баланс України за 2020 рік : експрес-випуск від 30.11.2021. Київ, 2021.
5. Думич В. В., Журба Г. І., Курило Г. І. Техніко-технологічні заходи створення енергетичних плантацій світчграсу в умовах Полісся України. Збірник наукових праць Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН. 2013. Вип. 19. С. 37–42.
6. Енергетичні культури для виробництва біопалива / М. В. Роїк та ін. Наукові праці Полтавської державної аграрної академії. Полтава, 2010. Т. 7. С. 12–17.
7. Ермантраут Е. Р., Присяжнюк О. І., Шевченко І. Л. Статистичний аналіз агрономічних дослідних даних в пакеті Statistica 6.0. Київ : ПоліграфКонсалтинг, 2007. 56 с.
8. Кургак В. Г., Ткаченко А. М. Біоенергетичний потенціал багаторічних трав’янистих фітоценозів. Вісник аграрної науки. 2016. № 2. С. 15–20.
9. Методологія і організація наукових досліджень у сільському господарстві та харчових технологіях / О. І. Присяжнюк та ін. Київ : Нілан-ЛТД, 2021. 300 с. https://bio.gov.ua/sites/default/files/documentation/monografiya_prysyazhnyuk_o.i._2021.pdf.
10. Міскантус в Україні / М. В. Роїк та ін. Київ : ФОП Ямчинський О. В., 2019. 256 с. https://bio.gov.ua/sites/default/files/documentation/miskantus_v_ukrayini.pdf.
11. Оцінка енергетичного потенціалу біомаси в Україні / Г. Г. Гелетуха та ін. Промислова теплотехніка. 2010. Т. 32. № 6. С. 58–65. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60622
12. Перспективні енергетичні культури на маргінальних землях Західного Лісостепу / Д. І. Шеленко та ін. Таврійський науковий вісник. 2025. № 145 (2). С. 211–218. https://tnv-agro.ksauniv.ks.ua/archives/145_2025/part_2/25.pdf.
13. Перспективи виробництва і споживання біопалив другого покоління в Україні / Т. А. Желєзна та ін. Machinery & Energetics. Journal of Rural Production Research. Київ, 2018. Вип. 9, № 2. С. 61‒66. https://dglib.nubip.edu.ua/server/api/core/bitstreams/977f1714-26c5-44f9-93b2-1255b063f7fd/content.
14. Перспективні культури для біоенергетики України / Р. А. Вожегова та ін. Аграрні інновації. 2022. № 11. С. 5–15. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.11.1.
15. Продуктивність міскантусу залежно від густоти стояння рослин та дози внесення мінеральних добрив в умовах західної частини Лісостепу України / В. Л. Курило та ін. Матеріали Міжнар. науково-практ. інтернет-конференції, присвяченої 150-річчю від дня народження академіка Д. М. Прянишникова та Міжнародному Дню агрохіміка (м. Львів, 8–10 червня 2015 р.). Львів, 2015. С. 267–275.
16. A review of sweet sorghum as a viable renewable bioenergy crop and its technoeconomic analysis / N. B. Appiah-Nkansah et al. Renewable Energy. 2019. Vol. 143. P. 1121–1132. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.05.066.
17. Ayodele B. V., Alsaffar M. A., Mustapa S. I. An overview of integration opportunities for sustainable bioethanol production from first- and second generation sugar-based feedstocks. Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 245. N 118857. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118857.
18. Biomass production for bioenergy using marginal lands / M. A. Mehmood et al. Sustainable Production and Consumption. 2017. Vol. 9. P. 3–21. https://doi.org/10.1016/j.spc.2016.08.003.
19. Efficiency of mineral fertilizers and biostimulant application in increasing the bioenergy potential of energy crops on low-productivity lands under the conditions of the western Forest-Steppe of Ukraine / Y. Hryhoriv et al. Ecological Engineering & Environmental Technology. 2026. Vol. 27. No. 2. P. 417–423. https://doi.org/10.12912/27197050/217562.
20. Energy productivity of uncommon herbs for solid fuel manufacturing / V. H. Kurhak et al. Ukrainian Journal of Ecology. 2021. No. 1. P. 299–305. https://www.ujecology.com/abstract/energy-productivity-of-uncommon-herbs-for-solid-fuel-manufacturing-63995.html.
21. Grain corn product yield and gross value depending on the hybrids and application of biopreparations in the irrigated conditions / R. A. Vozhehova et al. Scientific Papers. Series: Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development. 2021. Vol. 21. Issue 4. P. 611–619. https://managementjournal.usamv.ro/pdf/vol.21_4/Art73.pdf.
22. Impact of integrated row spacing, fertilizer application methods and sowing dates on bioethanol production in sorghum / T. A. Shaikh et al. Pakistan Journal of Botany. 2021. No. 53 (3). P. 1007–1013. https://www.pakbs.org/pjbot/papers/1615273068.pdf.
23. Influence of perennial legumes on the productivity of meadow phytocenoses / V. G. Kurgak et al. Ukrainian Journal of Ecology. 2020. No. 6. P. 310–315. https://doi.org/10.15421/2020_298.
24. Petrychenko, V., Kurgak, V., & Rybak, S. Bioenergy potential of meadows of Ukraine. In EGF at 50: The Future of European Grasslands. Proceedings of the 25th General Meeting of the European Grassland Federation, Aberystwyth, Wales. 2014. p. 143–145.
25. Production of biofuels from sorghum / O. S. Stamenkovic et al. Renewable & Sustainable Energy Reviews. 2020. Vol. 124. 109769. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.109769.
26. Prospectives of growing energy crops for the production of different types of biofuel / Y. Hryhoriv et al. Ecological Engineering & Environmental Technology. 2024. Vol. 25. No. 5. P. 191–197. https://doi.org/10.12912/27197050/185710.
27. Sweet sorghum-a promising alternative feedstock for biofuel production / R. A. Dar et al. Renewable & Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 82. P. 4070–4090. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.10.066.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Тарас ДМИТРАШ, Ярослава ГРИГОРІВ (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
