Environmental management
Prof. Tamás János, Prof. Blaskó Lajos (2008)
Debreceni Egyetem a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül
2. fejezet - 4. Lágyszárú és fásszárú növények termesztése

2. fejezet - 4. Lágyszárú és fásszárú növények termesztése

4.1.Az energianövény termesztés általános kérdései

4.1.2.Az energianövény-termesztés alapfogalmai

A növényeket termesztési cél szerint hagyományosan élelmiszer, takarmány- és ipari növényekre osztottuk. Az energianövény viszonylag újkeletű fogalom, annak ellenére, hogy az emberiség eddigi történetének nagyobbik részében főleg különböző növényi részek elégetéséből fedezte energiaszükségletét. A tűz felfedezése az őskorban és a fa eltüzelése tette első alkalommal elérhetővé a nagyobb mennyiségű energiát az emberiség számára.

Korunk Internet alapú enciklopédiája a Wikipedia energiaültetvénynek olyan mezőgazdasági nagyságrendben telepített növénykultúrát tekint, mely telepítésének elsődleges célja a biomassza termelés és az energetikai felhasználás. Biomassza kifejezés alatt tágabb értelemben a Földön lévő összes élő tömeget értjük az emberek kivételével. A biomassza energetikai értelmezése ennél szűkebb: Az 56/2002. GKM rendelet szerint e fogalomkörbe tartozik minden biológiailag lebomló szerves anyag, amely mezőgazdasági tevékenységből, fenntartható erdőgazdálkodásból, energetikai célú ültetvényekből, élelmiszeripari termelésből, vagy ezek termékeinek, melléktermékeinek és hulladékainak feldolgozásából, valamint hulladékgyűjtésből vagy szennyvízkezelésből származik.

Ebben a fejezetben a hazánkban szántóföldi körülmények között termeszthető fontosabb növények közül azoknak a főbb ismérveit, talaj- és éghajlati igényét, termeszthetőségét foglaltam össze, amelyeknek fő-, illetve melléktermékei jelentősebb mennyiségű energia kinyerésére alkalmasak.

A szántóföldi termeszthetőség miatt a fás szárú növények közül csak a rövid vágásfordulóval telepíthető fontosabb fajokat ismertetem, nem térek ki az erdő, illetve a hosszabb vágásfordulójú faültetvények témakörére.

Nem ismertetem részletesen azokat a szántóföldi növényeket sem, amelyek termesztése energetikai hasznosítás esetén sem tér el a közismert módszerektől.

A biomassza energetikai hasznosítása történhet:

  • közvetlen égetéssel,

  • biogáz (metán) előállítással,

  • alkohollá erjesztéssel

  • és növényi olajok biodízelként való hasznosításával.

Az élelmiszernövényekhez képest a tápanyag visszapótlás szempontjából az energetikai növénytermesztésben előnyt jelent, hogy itt felhasználhatók az állattartó telepek hígtrágyái.

A biomassza típusok több szempont szerint csoportosíthatók:

Keletkezés szerint:

  • elsődleges biomassza: természetes és termesztett, illetve telepített növényi vegetáció (erdők, gyepek, mezőgazdasági és kertészeti növények, faültetvények)

  • másodlagos biomassza: állatvilág, az állattenyésztés fő- és melléktermékei

  • harmadlagos biomassza: a feldolgozóipar melléktermékei.

Előfordulási forma szerint:

  • fás szárú növények: erdőből és ültetvényekből származó fa, fafeldolgozásból származó hulladékok

  • lágy szárú növények: szántóföldi, kertészeti és gyepnövények, amelyek ligno-cellulóz, alkohol, biodízel alapanyagot szolgáltatnak

  • mezőgazdasági melléktermékek, feldolgozásból eredő hulladékok, napraforgóhéj, rizshéj, szalma, kukoricaszár

  • szerves hulladékok: kommunális hulladékok, szennyvíziszapok, szilárd és hígtrágyák.

Magyarország teljes biomassza készlete 350-360 millió tonnára becsülhető, ebből 105-110 millió tonna elsődleges biomassza, amely évente újratermelődik. Az évente újratermelődő biomassza bruttó energiatartalma 1185 PJ, amely meghaladja az ország teljes évi energiafelhasználását.[8]

A megújuló erőforrásként termeszthető szántóföldi növényekre az Európai Mezőgazdasági Orientációs és Garancia Alapból (EMOGA) finanszírozott egységes területalapú támogatás adható, amennyiben a termelő betartja a "Helyes Mezőgazdasági és Környezeti Állapot” előírásait. Az EMOGA támogatáshoz nemzeti kiegészítő támogatás társul.

A fás szárú energetikai ültetvények telepítésének engedélyezési előírásait, művelésének és megszüntetésének szabályait a földművelésügyi és vidékfejlesztési miniszter írja elő. A jegyzet írásának idején érvényben lévő 45/2007.(VI.11.)FVM rendelet melléklete szerint (Forrás) a fás szárú energetikai ültetvényekben engedélyezhető alapfajok:

  • Fehér nyár (Populus alba)

  • Fekete nyár (Populus nigra)

  • Szürke nyár (Populus canescens)

  • Rezgőnyár (Populus tremula)

  • Fehér fűz (Salix alba)

  • Kosárfonó fűz (Salix viminalis)

  • Fehér akác (Robinia pseudoacacia)

  • Mézgás éger (Alnus glutinosa)

  • Magas kőris (Fraxinus excelsior)

  • Keskenylevelű kőris (Fraxinus angustifolia)

  • Vörös tölgy (Quercus rubra)

  • Feketedió (Juglans nigra)

  • Korai juhar (Acer platanoides)

Sarjaztatásos típusú fás szárú ültetvényben ezek közül csak a nyár, a fűz és az akác alkalmazható. Védett természeti területeken és Natura 2000 területeken a fehér akác telepítése nem engedélyezhető.

Az Európai Mezőgazdasági Vidékfejlesztési Alapból a rövid vágásfordulójú, fás szárú energiaültetvények telepítéséhez nyújtott támogatás igénybevételének részletes feltételeit a földművelésügyi és vidékfejlesztési miniszter 72/2007.(VII.27.)FVM rendelete tartalmazza. A rendelet az akác, a fűz és a nyár sarjaztatásos ültetvényeinek legalább 1 ha-os felületű telepítését ajánlja támogatásra.

Az évelő, lágy szárú energiaültetvények telepítéséhez nyújtandó támogatások részletes feltételeit a földművelésügyi és vidékfejlesztési miniszter 71/2007.(VII.27.) FVM rendelete tartalmazza. A rendelet az energiafüvet (Agropyron nemzetség) és a kínai nád, elefántfű, valamint energianád neveken is említett Miscantus nemzetséget jelöli meg támogatandónak.

4.1.2.Fás szárú energetikai ültetvények

Fás szárú energiaültetvények telepítése minden esetben engedélyhez kötött, az ezzel kapcsolatos kérvényt a területileg illetékes Mezőgazdasági Szakigazgatási Hivatalhoz kell benyújtani (71/2007. sz. kormányrendelet).

A fás szárú ültetvényeknek két típusa van:

Újratelepítéses technológia: Gyorsan növő fafajokkal betelepített területet 8-10 évig tartják fenn, majd ezt követően erdészeti módszerekkel termelik ki a fákat. Ezzel a módszerrel évente mintegy 10-15 t/ha friss fatömeg gyarapodás érhető el. A végvágást követően a területről eltávolítják a tuskókat és gyökereket, és közvetlenül vagy egy-két évi lágy szárú növénnyel történő hasznosítás után újra faültetvényt telepítenek, vagy szántóként hasznosítják tovább a területet.

Sarjaztatásos technológia: Ez esetben a fa termesztése nagyon hasonlít az évelő szántóföldi kultúráknál alkalmazott technológiához. Ez esetben gyorsan növő, jól sarjadó, nagy hozamú fafajokat ültetnek az erdészeti gyakorlatnál sűrűbben (10000-15000 tő/ha). A kivágott fák sarjhajtásait 1-3 évenként levágják és energianyerésre hasznosítják. Ezzel a módszerrel évente 15-40 t/ha friss fatömeg termelhető.[9]

Energiafüzek (Salix ssp.)

A füzek jellemzése: Kétlaki növények, azaz a porzós és termős virágok külön egyedeken találhatók. E tulajdonságnak környezetre gyakorolt hatás szempontjából van jelentősége, ugyanis a nem őshonos fajok, illetve fajták nőivarú egyedeinek telepítésével mérsékelhető a hazai állományokkal való genetikai keveredés. A füzek rovarbeporzásúak, ennek következtében méhlegelőként is számításba vehetők. A füzek a leggyorsabban növő fafajok közé tatoznak, egyes szelektált fajtáik képesek naponta 3,0-3,5 cm-es hajtásnövekedésre. A füzeknek vannak fává növő fajai. Ilyenek:

  • Fehér fűz (Salix alba)

  • Törékeny fűz (Salix fragilis)

  • és cserjetermetű fajai,

  • Kecskefűz (Salix caprea)

  • Rekettyefűz (Salix cinerea)

  • Kosárkötő fűz (Salix viminalis)

A növény habitusának a termesztési mód megválasztásánál van jelentősége.

Éghajlati és talajigénye: A fűzfajok többsége a csapadékos, hideg és a mérsékelt éghajlatú helyek növénye. Természetes körülmények között a nedvesebb, kilúgzottabb, bázisokban szegény talajokon élnek. Termesztett változataik számára is az 5,6-7,0 pH értékű talajok az optimálisak. Szikes talajokon a fűz nem fordul elő, és nem is javasolható termesztése.

A fűz számára jó, illetve közepes fatermő képességű termőhelyek: Azok az állandó vízhatás alatt álló, felszínig nedves területek, ahol a rendszeres vízborítást megkapja, de a pangóvizet csak néhány hétig kell elviselnie. A termőréteg vastagsága sekély, középmély és mély lehet. Fizikai talajféleség homoktól az agyagos vályogig terjedhet. Genetikai talajtípus szerint öntés, réti és lejtőhordalék talajok felelnek meg a füzeknek.[17]

A növény igényeinek megfelelő termőhelyek előfordulása: A hazánkban előforduló természetes csapadék nem tudja biztosítani a fűz vízigényét, ezért biztonsággal csak ott termeszthető, ahol többlet víz áll rendelkezésre. Ilyen lehetőség van a folyók árterületén, mesterséges csatornák hatásterületén, ahol a csatornából szivárgó víz emeli a talajvíz szintjét, réti és öntéstalajok mélyfekvésű, lefolyástalan, belvizes területein, hegy- és dombvidékek erdőtalajainak domblábi területein, ahol a magasabb részekről lefolyó víz járul hozzá a füzek vízigényének fedezéséhez.

A füzek termesztése: Az ültetvény területének előkészítése a létesítést megelőző évben kezdődik. Erősen elgyomosodott területen az alapművelés előtt 2 héttel vegyszeres gyomirtást végeznek, majd 30 cm mélységben szántják a talajt. A szántást ősszel vagy kora tavasszal munkálják el. A füzek telepítése 20-25 cm hosszúságú dugványokkal márciusban történik, rögtön a talajfagy felengedése után. A dugványozás kisebb területen el lehet végezni kézi erővel. E célból lazítókéssel ültetősorok alakíthatók ki. Nagyobb terület betelepítésére speciális dugványozó gépek állnak rendelkezésre. A dugványokat telepítés előtt 1-2 napig áztatni kell. A telepítés sor- és tőtávolsága a tervezett betakarítási, hasznosítási módtól függően különböző. Több éves vágásfordulóra tervezett ültetvény telepítése az ápolás és betakarítás végzésének érdekében széles sortávval (2,5-3 m) és 40-50 cm-es tőtávval történik. A jobb helykihasználás érdekében az ikersoros telepítést is alkalmazzák. Az ikersorok távolsága 70-75 cm, a művelőút szélessége 2,5-3 m. Egy-két éves vágásforduló esetén a növények telepítése 70-75 cm-es sortávval és 30-35 cm-es tőtávval történik.[9]

Tápanyag visszapótlás: A foszfor- és káliumtrágyázás tervezésénél figyelembe kell venni, hogy a tápanyagok kijuttatására csak a telepítést megelőzően van lehetőség, ugyanis ezek a tápanyagok a talajban nem mozognak, ezért később már nem jutnak a gyökérzónába. A foszfortrágya javasolt telepítés előtti adagja közepesnél rosszabb foszforellátottságú talajon 150 kg/ha P2O5, közepes és ennél jobb foszforellátottságú talajon 100 kg/ha. Káliumtrágyázásra csak homokos vályog és homoktalajokon van szükség, mintegy 100 kg/ha-os adagban. Kötöttebb talajokon a talaj természetes káliumtartalma biztosítja a növény igényét. A nitrogéntrágyázás évente tavasszal történhet az éves friss biomassza növekményre tonnánként és hektáronként számított 4,6 kg nitrogén mennyiséggel. A tápanyagok szerves és istállótrágya formájában egyaránt kijuttathatók. Állattartó telepek hígtrágyái és kommunális szennyvizek csak szakvélemény és engedély birtokában használhatók. A fás szárú növények 1 tonna friss biomassza előállításához átlagosan 4,6 kg N-t, 0,8 P2O5-ot és 3,3 K2O-ot vonnak ki a talajból.

Faj- és fajtaválasztás szempontjai: Hosszabb vágásfordulóra a fa alakú fehér fűz (Salix alba) fajtakörébe tartozó fajtákat, 1-2 éves betakarítási gyakorisággal hasznosított ültetvények telepítése a kosárfonó fűz (Salix viminalis) fajhoz tartozó fajtákkal, illetve az azzal rokonságban lévő hibridekkel történik. Az intenzív ültetvények létesítéséhez hazai és külföldi, elsősorban észak-európai és japán fajták állnak rendelkezésre. A füzek telepítésére sok esetben a védett vizes élőhelyek és a korlátozás alá eső Natura 2000-es területek szomszédságában kerül sor. Ilyen helyeken energiaültetvény is csak a hazai flórában megtalálható fajokkal történhet. Korlátozás alá nem eső területeken szabad fajtaválasztás van.

A fűz november és február között takarítható be. Betakarítása történhet szálasan, illetve apríték formájában. A fahozam termőhelyi adottságtól, fajtától, vízellátottságtól függően 10-30 t/ha/év között változik. A növény fűtőértéke 18-22 MJ/kg.

Energetikai felhasználás: Közvetlen égetésre szálasan kötegelt, apríték, pellet és brikett formájában használják.

Energia nyárfák (Populus ssp.)

A nyárak jellemzése: Porzós és termős virágaik külön egyedeken fejlődnek. Szélbeporzással termékenyül. Vattaszerű termése allergiás tüneteket okozhat, ezért lakott területek közelében inkább hímivarú egyedek telepítése ajánlatos. Őshonos fajai a fekete nyár (Populus nigra), fehér nyár (Populus alba), szürke nyár (Populus canescens). Erdészeti és energetikai ültetvényekben többnyire az ún. nemes nyárak találhatók, amelyek amerikai és európai nyárak természetes és mesterséges keresztezésével alakultak ki.

Éghajlati és talajigénye: A nyár melegigényesebb faj, mint a fűz. Hazánkban a hőösszeg mindenütt kielégíti a nyárfa igényét.

A nemes nyárak számára jó, illetve közepes fatermő-képességű termőhelyek: Hidrológiai adottságok szempontjából alkalmasak az időszakos vízborítás alatt álló területek, amelyek vízborítása május végére megszűnik. A termőréteg vastagsága legalább 60 cm legyen. A fizikai talajféleség a homoktól az agyagig terjedhet. Telepítésre alkalmas genetikai talajtípusok: erdőtalajok, réti, öntés talajok. A szikes talajok mélyebb fekvésű, kilúgzottabb, réties jellegű foltjain is megél a nyárfa.[17]

A növény igényeinek megfelelő termőhelyek előfordulása: Igényli a természetes csapadéknál jobb vízellátást (talajvíz, mélyedésekben és domblábi területeken előforduló hozzáfolyás), de többletvíz iránti igénye kisebb, mint a fűzé, ezért félig nedves viszonyok mellett is jó termést adhat.

A nyár energetikai célra való termesztése: Talajelőkészítés és tápanyag utánpótlás megegyezik a fűznél leírtakkal. A legfontosabb alapművelés az őszi mélyszántás 35-40 cm mélységig. A nyár telepítése történhet 25-30 cm hosszúságú botdugványokkal. A nyár dugványok eredése gyengébb, mint a fűzeké, ezért egy helyre két egymástól 10 cm-re lévő dugványt kell tenni. Csemete ültetés 60 cm mélységű ültetőgödröt igényel. A nemes nyár ültetési hálózata rövid vágásforduló esetén 1,5 m sortáv, 1-1,3 m tőtáv. Hosszabb vágásfordulóra tervezett ültetvény sortávolsága 2,5-3,0 m sortáv, 2,0-3,0 m tőtáv.[9] Az első éves nyárfatelepítés legfontosabb ápolási munkája a gyomirtás. A sorközök gépi ápolásának eszközei a tárcsa vagy a talajmaró. Az első évben 2-3-szor szükséges a sorközök gépi kapálása. A nyárfa telepítés egy- és kétszikű gyomjainak irtására jól bevált vegyszerek is rendelkezésre állnak. A nyárfa betakarítása történhet szálasan vagy szecskázó gépekkel. Az egy évre tervezhető átlaghozam 15-20 t/ha. Hároméves vágásfordulóval 5-6 betakarítás érhető el. Évenkénti vágással 15-25 éven keresztül tartható fenn az ültetvény. A nyárfa energetikai felhasználása a fűzfához hasonlóan közvetlen égetéssel, szálasan kötegelt, apríték, pellet és brikett formában történhet. A nyár és fűzfa cellulóz és hemicellulóz tartalma a közeljövőben a második generációs alkoholgyártás alapanyaga is lehet, amennyiben sikerül megtalálni a cellulóz és hemicellulóz molekulák cukorra történő bontásának olcsóbb technológiáját.

Fehér akác (Robinia pseudoacacia)

Az akác jellemzése: Észak-amerikai eredetű fa, amely az 1600-as években került be Európába. Magyarországon 1710 óta ültetik, példátlan gyorsasággal terjedt el. Ma a magyarországi erdőállományok 20%-a akácfa. Oly mértékben meghonosodott, hogy szinte igazi magyar fafajként ismerjük. Őshonos, természetszerű erdeinkben gyors és agresszív terjedése, a lassan növő őshonos fákat elnyomó sajátsága miatt nem kívánatos fafaj. Terjeszkedő jellege miatt védett természeti területeken, valamint Natura 20000 területen a fehér akác telepítése nem engedélyezett.

Az akác gyökerein nitrogéngyűjtő baktériumok élnek, amelyek évente mintegy 50 kg/ha nitrogén mennyiséggel gazdagítják a talaj tápanyagkészletét.

Éghajlati és talajigénye: Az akác melegigényes fafaj, termeszthetősége a szőlő termőterületével esik egybe.

Az akác számára jó, illetve közepes fatermő-képességű termőhelyek: Az akác gyökere nagyon levegőigényes, ezért nem viseli el a magas talajvízállású helyeket. Csak olyan helyre telepíthető, ahol a talajvíz szintje nem emelkedik 60-80 cm fölé. 60 cm-nél mélyebb termőréteget igényel. Az akác a vályog, homokos vályog és homoktalajokon érzi jól magát. A savanyú homoktalajokat jobban kedveli, mint a meszes homokot. Genetikai talajtípus szerint a homoktalajok, mezőségi talajok és az erdőtalajok a legmegfelelőbbek az akác számára.[17]

A növény igényeinek megfelelő termőhelyek előfordulása: Legkiválóbb termőhelyei a nyírségi és somogyi savanyú homoktalajokon van, a Duna-Tisza közi meszes homoktalajokon is megterem, ha a mésztartalom a 60 cm-es talajrétegben kisebb 15%-nál. A mély talajvíz iránti igényét kielégítik a mezőségi talajok és az erdőtalajok. Az időszakosan magas talajvízállású réti és szikes talajokon nem termeszthető eredményesen.

Talajelőkészítés: Telepítés előtt 35-40 cm-es mélyszántást igényel. A szántást homoktalajon ültetés előtt, kötöttebb talajokon őszi ültetés esetén júliusban, tavaszi ültetéskor szeptember-októberben végzik. Az akáctelepítésre egy-két éves, magról kelt növényeket használnak. A legsűrűbb, rövid vágásfordulóra tervezett ültetvény ültetési hálózata 1,5 m sortáv, 0,7-1,0 m tőtávolság, a legritkább, hosszabb vágásfordulóra tervezett növényeket 2,5-3,0 m sortávolságra és 1,5-2,0 m tőtávolságra telepítik. Az első év legfontosabb ápolási munkája a gyomirtás, amelyet 2-3 alkalommal kell megismételni. A széles sortávú telepítés lehetővé teszi a sorközök tárcsázását.

Betakarítás történhet szálas fa formájában, vagy aprító betakarítógépekkel. A levágott ültetvény tő- és gyökérsarjakról is kihajt. A sorközben növő gyökérsarjakat az ültetvény kezelhetősége miatt a betakarítás utáni ápolási munkák során el kell távolítani. A rövid vágásfordulóra telepített akácot 2 évente lehet betakarítani. Az ültetvényt általában 12-14 évig tartják meg. Egy évre számítva a várható hozam 12-25 t/ha.

Az akác energetikai felhasználása közvetlen égetéssel történik. Nyersen is jól tüzelhető.

Gyalogakác (Amorpha fruticosa)

Észak-Amerikából behurcolt, rendkívül agresszív, terjeszkedő növény. A természetes rétek és erdők helyét veszi el. Különösen elterjedt a Tisza és mellékfolyóinak árterületén. A sűrűn benőtt árterületeken akadályozza az árvizek levonulását, rongálja a töltéseket.

Kedvezőtlen tulajdonságai miatt energiaültetvényként való telepítése nem javasolható és telepítésére támogatás nem is igényelhető. Energianövényként a károsan felszaporodott állományok betakarításával, irtásával lenne felhasználható. E célból a gépi munkát lehetővé tevő tereprendezéssel, az idős példányok kézi vágásával előkészített terepen a sorfüggetlen aprító-betakarítógépekkel a fiatalabb példányok betakaríthatók lennének.

Keskenylevelű ezüstfa (Elaeagnus angustifolia)

Dél-európai, kelet-ázsiai faj. Olajfához való hasonlósága miatt olajfűznek, helytelenül olajfának is nevezik. Erősen fényigényes fa, ezért legtöbbször telepített erdősávok szegélynövényeként találkozhatunk vele. Rendkívül igénytelen, a legsivárabb meszes homoktól az erősen kötött szikes talajig mindenütt megél. Alkalmazkodó képességét többek között gyökerein élő mikorhiza gombáknak köszönheti, amelyek megtöbbszörözik a gyökér víz- és tápanyagfelvevő képességét. Az egyetlen fás szárú növény, amely kötött, szolonyec típusú szikes talajainkon spontán, a madarak által elhullatott magból is szaporodni képes. De szaporodása sohasem olyan tömeges jellegű, mint a gyalogakácé. Azonban védett sziklagyepektől való távoltartása indokolt lehet. Kétségkívül nagy hátránya, hogy szürke színével erősen elüt a hazai fajoktól és tájidegennek minősül, és jelenleg nem tartozik a támogatott energianövények közé. Rendkívüli tűrőképessége miatt szikes talajok és meddőhányók fásítására sikeresen használják.

4.1.3.Évelő lágyszárú növények

Energiafüvek

Energiafű (Agropyron elongatum, syn. Elymus elongatus)

A köztudatban az államilag elismert fajtanév a "Szarvasi 1” energiafű néven vált ismertté. A nemesítők származásként az Alföld szikes talajú területeiről, illetve Közép-Ázsia száraz éghajlatú rétségeiben begyűjtött növények keresztezésével létrejött növényanyagként jelölik meg. A Magyar Szabadalmi Hivatal a 2004-ben bejelentett növényfajták katalógusában Agropyron elongatum fajnéven van bejelentve. Évelő, bokros szálfű, amelynek gyökérzete 1,8-2,5 m mélységig hatol a talajba. A növény 180-220 cm magasságú.

Éghajlati és talajigénye: A nemesítők közlése szerint a fajta ökológiai tűrőképessége rendkívül széles terjedelmű. 250-2000 mm vízellátottság, 5-19 oC évi átlaghőmérséklet mellett 5-9 pH kémhatású, gyengén savanyú, szikes, szódás, sós talajokon is termeszthető. Rövid ideig tűri az elárasztást is.

A növény igényeinek megfelelő termőhelyek előfordulása: A fentebb részletezett ökológiai tűrőképeség alapján az ország bármely részén, bármely talaján termeszthető, sőt szikes talajok rekultiválására is ajánlott növény.[10]

Az energiafű termesztése: Előveteményre nem igényes. Alapművelésként nem szikes talajon mélyszántás, szikes talajon forgatás nélküli mély vagy középmély lazítás javasolható. Ősszel és tavasszal is telepíthető (augusztus 15-től szeptember 20-ig, illetve március 20-tól április 15-ig). Vetőmagigénye 40 kg/ha. A szokásosan használt gabonavetőgépekkel vethető.

Betakarítása: Az első kaszálás július 15-25. között kerül sor. Az első kaszálással az éves hozam 70-75%-a takarítható be. Kaszálás után újrasarjad. A második kaszálás ideje szeptember-októberben van. Éves átlagtermése 20 t/ha szárazanyag. A fűtermés fűtőértéke bálázott anyagként 14,9 MJ/kg, pellet formájában 17,2 MJ/kg.[10]

Energetikai felhasználás: Közvetlen égetéssel, bála, pellet, vagy brikett formájában, zölden vagy silózva biogáz gyártásra és pirolizis gáz előállítására használható.

Kínai nád, Elefántfű, Japánfű (Miscanthus spp.)

Kelet-Ázsiában őshonos. Európába eredetileg díszfűként került be. Sok változatát virágnád, japánfű néven a hazai kertekben is ültetik. A kerti változatok gyakran hosszanti vagy keresztirányban csíkozottak. A kertben ültetett változatok is alkalmasak energianövénynek, de az óriás japánfű (Miscanthus floridulus "Giganteus”) adja 3-4 méteres magasságával a legnagyobb tömeget.[7] Az intenzív széndioxid-megkötő képességű C4-es asszimilációs típusba tartozik a kukoricával és a cirokfélékkel együtt. Rizómája jelentős mennyiségű tartalék tápanyagot raktároz. Energianövényként különböző hibridjeit használják, amelyeknek többsége nem terem életképes magot, ezért vegetatív úton szaporítják.

Éghajlati és talajigénye: Forró, száraz éghajlat növénye. Rizómája a kontinentális éghajlatra jellemző teleket is túléli. Tartós, -20 oC alatti hőmérséklet, mély talajfagy esetén a tövek egy része elpusztul. A hazai teleket jól elviselő, magyar nemesítésű államilag elismert fajtája is van. A kevésbé kötött homok, homokos vályog, vályog talajokat kedveli. Optimális pH tartománya 5,5-7,5 közé esik.

A növény igényének megfelelő termőhelyek előfordulása: A Nyírség és belső Somogy humuszos homoktalajai, a Duna-Tisza köze meszes homoktalajok és a löszhátak mezőségi talajai.

A kínai nád termesztése: Talajelőkészítése megegyezik a tavaszi kapás növényekével. Alapművelés őszi mélyszántás. Szaporítása feldarabolt rizómákkal, vagy mikroszaporítással előállított palántákkal történik. A mikroszaporítás erre szakosodott üzemben végzik. A szaporító üzemből kikerülő növényeket üvegházban nevelik tovább. A kiültetésre alkalmas tápkockás palánták kiültetésére április és szeptember között kerül sor. A kiültetés sűrűsége 1-1,2 növény/m2. A rizómák kiültetésére átalakított burgonyaültetőt, a palánták telepítésére palántázógépet használnak. Kiültetése 10 oC-os vagy ennél magasabb talajhőmérséklet mellett, többnyire április közepétől lehetséges. Hektáronként 10000-12000 palánta vagy rizóma darab kiültetése szükséges.

A Miscanthus tápanyagigénye viszonylag alacsony. Hazai trágyázási tapasztalatok még nem állnak rendelkezésre. Dániában és Németországban 50-60 kg/ha nitrogénnel, 16-50 kg/ha P2O5-tel, 60-100 kg/ha K2O-val trágyáznak évente.[13]

A Miscanthus betakarítási ideje télen, hómentes időszakokban van. Levágására kukoricakombájnt vagy járvaszecskázó gépeket használnak. Zölden történő betakarítása nem javasolható, mivel ez esetben a tartalék tápanyagok nem tudnak a rizómába vándorolni és csökkenhet a növény télállósága. Várható hozam: 12-16 t/ha szárazanyag.

Energetikai felhasználása bála, pellet, vagy brikett formában égetéssel történhet. A brikett fűtőértéke 17,5 MJ/kg, a pelleté 17,5-18,5 MJ/kg.[13]

Egyéb energianövényként is használható lágy szárú évelő növények

A jelenleg energianövényként elismert növények mellett több olyan faj létezik, amely különböző körülmények között, viszonylag nagy hozama, többcélú hasznosítása, kedvezőtlen talaj- és éghajlati körülményekhez való alkalmazkodása, vagy termesztésének alacsony energiaigénye miatt versenyképes lehet a fentebb részletesebben ismertetett energianövényekkel. Ezek közül néhányat ismertetek:

Amerikai bársonymálya (Sida hermaphrodita L. Rusby)A 6/2010. FVM rendelet az amerikai bársonymályvát (Sida hermaphrodita L. Rusby) a támogatandó évelő lágyszárú növények (5.1. táblázat) között jelöli meg (Forrás). Az Észak-Amerikából eredő növény a mályvafélék családjába tartozik. Lengyelországban már hosszabb ideje vizsgált növény. Az ottani tapasztalatok szerint a hideg teleket is tűrő, szárazságnak ellenálló, évelő növény. Kontinentális klimatikus körülmények között is termeszthető növény. Az energetikai hasznosítás mellett értékes méhlegelő is. Kedvezőtlen adottságú talajra is ajánlják.

5.1. táblázat: A 6/2010. FVM rendelet szerint támogatott évelő lágyszárú növények

Az amerikai bársonymályva palántával telepíthető növény. Az elérhető ajánlások a hektáronkénti tőszámot elég tág határok között (30-120 ezer tő/ha) adják meg. Az első évben 60-90 cm magasságig, a második évtől 2,5-4 m magasságúra nő. Várható élettartama lengyelországi tapasztalatok szerint 20-30 év. Mivel hazánkban még kevés a termesztési tapasztalat, a hazai termesztéstechnológia kidolgozása még adaptációs kutatásokat igényel.

Orvosi és fehérvirágú somkóró (Melilotus officinalis, Melilotus albus)

Morfológiailag a lucernához hasonló, sárga-, illetve fehérvirágú pillangós növény. Szára 2-3 m magasra is megnő. Mélyre hatoló karógyökere van, amely képes a túlzottan meszes talajrétegeken is áthatolni. A gyökereken nitrogéngyűjtő baktériumok gümői találhatók. E tulajdonságai miatt a meszes homoktalajok kiváló javítónövénye. Emellett jó mézelő növény is. A fehérvirágú somkóró kevésbé értékes takarmánynövényként, a sárgavirágú gyógynövényként hasznosítható. A takarmányértékét kumarintartalma csökkenti, gyógynövényként e hatóanyagot gyulladáscsökkentőként hasznosítják.

Éghajlati és talajigénye: Igénytelen, fagy- és szárazságtűrő növény. Meszes talajt igényel. Sovány, meszes homokon a természetes flórában is megtalálható, szikes talajokon is termeszthető.

A növény igényeinek megfelelő termőhelyek előfordulása: Elsősorban a Duna-Tisza köze meszes homoktalajain, másodsorban a Tiszántúl szikes talajain termelhető, de alkalmas minden olyan terület biológiai rekultivációjára, ahol erózió vagy talajrombolás következtében humuszban szegény, nagy mésztartalmú talajrétegek kerültek felszínre.

A somkóró termesztése: Laza homoktalajon a deflációs károk megelőzése miatt közvetlenül a vetés előtt szántásos alapművelést végeznek, majd tárcsával és hengerezéssel készítenek magágyat. Kötöttebb talajon ősszel kell szántani. Homoktalajon rozs védőnövénnyel is szokás termeszteni. Ez esetben a rozsot október elején vetik 200 db/m2 növényszámmal, majd április elején rávetik a somkórót.

Betakarítása: Kaszálógépekkel aratható. Takarmányozási célra virágzás előtt vágják le. Energianövényként termesztve a virágzást követően vágható, így a virágzó növény méhlegelőként hasznosítható.

Energetikai hasznosítása: bálázott, pelletált és brikettált formában közvetlen égetéssel. A zöld vagy silózott növény biogáz növényként is felhasználható. A pillangós növényekből azonban némileg kevesebb biogáz nyerhető ki (0,445 m3/kg szárazanyag), mint a fűfélékből (0,557 m3/kg szárazanyag).[11]

Csicsóka (Helianthus tuberosus L.)

Észak-Amerikából származó, szára és levele alapján a napraforgóhoz hasonló, fészkes virágzatú növény. Föld alatti részét gyökérzete és sztolókon (sztoló = föld alatt növő sarj) keresztül kapcsolódó tápanyag raktározó gumói alkotják. A föld feletti rész minden évben elpusztul. Évelő jellegét az adja, hogy föld alatti gumóiról minden tavasszal újra hajt. Föld feletti és föld alatti biomassza tömegét együttesen tekintve a legnagyobb szervesanyag tömeget adó növények közé tartozik.

Éghajlati és talajigénye: A hideg teleket jól tűrő növény, gumója még hótakaró nélküli teleken sem károsodik. A szárazságot jól tűri. Bármelyik talajtípuson termeszthető. Nagy és viszonylag könnyebben betakarítható gumótermést homokos vályog és vályogtalajokon ad.

A csicsóka számára alkalmas termőhelyek előfordulása: Az ország bármely részén termeszthető.

A csicsóka termesztése: Évelő és egyéves növényként is termeszthető. Az évelő termesztésnek van hosszabb (5-10 év) és rövidebb változata (2-3 év).[5],[2] Energetikai szempontból a talajelőkészítésből, az ültetésből adódó energiafelhasználás csökkentése miatt a többéves termesztési mód javasolható.

Talajelőkészítés: A csicsóka laza talajállapotot igényel, ezért a telepítést megelőző mélyszántás a legfontosabb alapművelési eljárás.

Tápanyagigénye nem túl nagy. 10 t gumó és a hozzátartozó szártermés 40-45 k N-t, 12-15 kg P2O5-t és 80-85 kg/ha K2O-t igényel. A tervezett termésnek megfelelő foszfor és kálium műtrágyát szántás előtt, a nitrogén műtrágyát évente tavasszal kell kijuttatni.

Ültetése: Hazánkban magot nem hoz. A burgonyához hasonlóan gumóról szaporítják. Ültethető előre elkészített fészekbe kézzel, ekével megnyitott barázdába, vagy burgonyaültető géppel. A kiültetés 60-75 cm sortávolsággal és 35-45 cm tőtávval történhet. Az ültetés ideje ősz vagy tavasz. A tavaszi kiültetést gyakrabban alkalmazzák.

Betakarítás: A föld feletti részt kaszáló, szecskázó géppel, ősszel. A gumókat kézzel vagy burgonya betakarítógéppel ősszel vagy tavasszal takarítják be. A gépi betakarítás tavasszal könnyebb, mert erre az időre a sztolók már nem tartják erősen a gumókat. Gumótermése a talajtani viszonyoktól és a termesztési módtól függően évente 10-80 t/ha között változik. Leveles szártermése ősszel 20-50 t/ha.[2]

Energetikai felhasználás: A csicsóka gumó szénhidrát tartalma 17-20%, amely főleg inulinból (fruktóz részekből felépülő poliszaharid) áll. A gumóból nyert lé elcukrosítva alkohollá erjeszthető. 100 kg csicsóka gumóból 8-10 liter etanol állítható elő.[6] A szártermés bálázott vagy brikettált formában közvetlen égetéssel, illetve biogáz alapanyagként hasznosítható.

Zöld pántlikafű (Phalaris/Baldingera arundinacea)

Nedves talajon élő évelő, tarackos szálfű, a hosszan tartó elárasztást is tűri, de jól alkalmazkodik a szárazabb viszonyokhoz is. A pántlikafű magassága 0,5-2,0 m közötti. A nálunk őshonos fűfélék között az egyik legnagyobb zöldtömeget adó növény.

Éghajlati és talajigénye: A csapadékosabb területek növénye, az erősen kötött szikes talajviszonyokat és a laza homoktalajokat sem kedveli.

A növény igényeinek megfelelő termőhelyek: Hazánkban olyan területek felelnek meg termesztésére, ahová a természetes csapadéknál több víz jut. Ilyenek a folyók, csatornák hatásterületei, árterek, hegy- és domblábi területek vizes rétjei.

Termesztése: A nyárvégi telepítés nem kedvező, mert a fiatal növények fagyérzékenyek, ezért inkább a tavaszi telepítés javasolható. Önmagában telepítve 100 t/ha zöldtermést is adhat. Kedvező viszonyok között egy évben háromszor kaszálható. Szénája kemény, ezért nem túl jó minőségű, inkább szenázsként való felhasználását javasolják. Ez a tulajdonsága energetikai szempontból nem jelent különösebb hátrányt. A gyeptípus várható termése természetes állapotban 3,5-4,5 t/ha szárazanyag.[18],[19]

Energetikai hasznosítás: Közvetlen égetésre az idősebb, több lignint tartalmazó növény is alkalmas, bála, pellet vagy brikett formájában. Biogáz nyerésre a kevésbé elfásodott fiatal növény felel meg jobban.

Réti ecsetpázsit (Alopecurus pratensis L.)

Vizenyős talajokon élő, korán kihajtó, tarackos gyökerű szálfű. 60-100 cm magasságú.

Éghajlati és talajigénye: Nedves területek növénye. Jól elviseli a szikes talajok mélyebb, vizenyős foltjait.

A növény igényének megfelelő termőhelyek előfordulása: Tömeges megjelenéséhez a természetes csapadékból adódó víznél több kell, ezért azokat a mélyebb fekvésű területeket kedveli, ahová a magasabban fekvő részekről a vizek összefolynak. Ezt a többletvíz iránti igényt legjobban a réti talajok és a szikes talajok mélyebb fekvésű részei elégítik ki. Csapadékosabb évjáratokban a kevésbé jó vízellátottságú helyeken is nagy egyedszámmal jelenik meg.

A természetes állományok hasznosítása: Energetikai célra telepítése nem szükséges, mert szikes területeink mélyebb fekvésű részein bővel áll rendelkezésre erre a célra is hasznosítható állomány, ami kihasználatlan marad. A vizenyős fekvésben lévő fű nem legeltethető, a takarmányozásra alkalmas kifejlett állapotot a növény korán eléri, ilyenkor a gépi kaszálás még nem végezhető el. A talaj kiszáradásának idejére a fű már elvénül és takarmányozási célra nem alkalmas. A gyeptípus átlagos termése természetes állapotban 1,7-2,7 t/ha szárazanyag.[18],[19]

Energetikai felhasználása: A kései betakaríthatóság miatt elöregedett növény inkább közvetlen égetéssel hasznosítható, kevésbé alkalmas biogáz növényként való felhasználásra.

Nádképű csenkesz (Festuca arundinacea L.)

Laza bokrú szálfű, amely 0,6-1,8 m magasságúra nő. Nagy zöldtömeget ad. Korán tavasszal fejlődésnek indul és késő őszig kaszálható. A növény hamar elvénül. Ez a tulajdonsága energetikai felhasználás szempontjából nem jelent különösebb hátrányt.

Éghajlati és talajigénye: A hűvösebb, csapadékos területek növénye. A szélsőséges éghajlati viszonyokat jól tolerálja, növekedése a forró nyarakon és a -4 oC-ig korai fagyok mellett is folytonos. Nyirkos, kötött, lápos talajokon is termeszthető.

A növény igényeinek megfelelő termőhelyek: Azon gyepnövények közé tartozik, amelyeknek a természetes csapadék nem tudja biztosítani a vízigényét, ezért olyan helyeken termelhető, ahová többletvíz jut. Ilyenek az árterületek, belvízi elöntéstől veszélyeztetett, lefolyástalan területek. Ezek a feltételek többnyire a réti, lápos-réti és öntés réti talajokon, valamint dombvidéki területek pangóvizes barna erdőtalajain állnak fenn.

Termesztés: Nyárvégi és tavaszi telepítés egyaránt megfelelő. Többnyire tisztán telepítik, mert erős elnyomó képességű faj, és a többi fűfélét is elnyomja. Várható termése 2,6-3,5 t/ha szárazanyag.[18],[19]

Energetikai felhasználás: Elöregedett állapotban kaszálva elsősorban égetéssel hasznosítható. Biogáz fejlesztésre a kevésbé elöregedett, kevesebb lignint tartalmazó, virágzás idején kaszált növény megfelelőbb.

Évelő rozs (Secale cereanum)

Fajközi hibrid, amelyet a közönséges rozs (Secale cereale) és a hegyi rozs (Secale montanum) keresztezésével állítottak elő. Levágva az évelő füvekhez hasonlóan újrasarjad. Ezt a képességét 3-4 évig őrzi meg.

Éghajlati és talajigénye: A búzánál hűvösebb és csapadékosabb éghajlatot kedveli. A laza és középkötött talajokat kedveli, de nagy zöldhozam elérésére képes szikes talajokon is. Nem termeszthető azokon a helyeken, ahol akár rövid időre is vízborítás alakul ki, mert ezeken a helyen kipusztul.

Az évelő rozs számára alkalmas termőhelyek: A korábban felsorolt, nagy tömeget adó évelő szálfüvek mindegyike vízborításos helyen érzi jól magát. Kedvezőtlen adottságú területek száraz fekvésű részein viszont az évelő rozs helyettesítheti a szálfüveket.

Termesztése: nyári szántás, szikes talajon nyárvégi középmély lazítással végzett alapművelés elmunkálása után szeptember közepén vetik.

Betakarítása kombájnnal történik. Szemtermése a közönséges rozsnál apróbb szemű, 2,0-2,5 t/ha mennyiségű. Szalmája 2,4-2,6 t/ha. Kaszáláskor levágva 3,5-4,0 t/ha zöldtömeget ad.[1]

Olasznád (Arundo donax)

Európában a legnagyobbra növő fűféle. Magassága 2-5 m közötti. Nálunk elsősorban kerti dísznövényként használják. A mi éghajlati körülményeink között nem hoz magot.

Éghajlati és talajigénye: Természetes élőhelye a mediterrán területek vízparti mocsaras területein van. Nálunk az átlagosnál hidegebb teleken sok példánya kifagy.

Termesztése: Gyors növekedése, nagy tömege miatt mediterrán és az atlanti régiókban energianövényként való felhasználásra is folynak kísérletek. Magyarországon ezidáig szántóföldi kísérletek nem folytak ezzel a növénnyel, ezért legfeljebb csak próbatermesztése javasolható. A dísznövénykénti való termesztés eddigi tapasztalatai alapján ez a próbálkozás akár sikeres is lehet.

4.1.4.Egyéves, lágyszárú növények

Cirokfélék (Sorghum spp.)

A cirokfélék rendkívül változatos növénycsoportot alkotnak. Minden fajuk és változatuk az intenzív szén-megkötő képességgel, szárazaságtűréssel, nagy hőigénnyel jellemezhető C4-es asszimilációs típusba tartozik. A különböző fajok és hasznosítási típusok botanikai osztályozása:

  • Seprűcirok (Sorghum bicolor /L./ Moench var. technicum)

  • Cukorcirok (Sorghum dochna /F./ var. saccharatum)

  • Szemescirok (Sorghum bicolor /L./ Moench)

  • Szudánifű (Sorghum sudanense /P./ Stopf)

Energetikai szempontból a cukorciroknak, a szemesciroknak és a szudánifűnek van jelentősége.

Cukorcirok, takarmánycirok

Szára és levele alapján a kukoricához hasonló növény. Virágzata buga, amely hímnős virágot tartalmaz. A ciroknál öntermékenyülés és idegen megporzás is előfordul. Gyökérzete mélyre hatoló bojtos gyökér. A cirokfélék bokrosodó növények. A cukorcirok a főhajtás mellett 3-7 mellékhajtást növeszt. A cukorcirok szárának présnedve nem kristályosítható cukrot tartalmaz.

Éghajlati és talajigénye: Melegigényes növény. Nagy hőigénye elsősorban a vetőmagtermesztés lehetőségeit korlátozza, ugyanis a hazai előállítású vetőmagvak hűvös nyarakon vagy korán beköszöntő kora őszi fagyok esetén nem érnek be rendesen. Hazánk a cirokvetőmag termeszthetőség északi határát jelenti. Ez a hőigény kevésbé befolyásolja energianövény-termesztési lehetőségeit, ugyanis egyre több sikeres kísérleti eredmény lát napvilágot a nálunk északabbra fekvő országokban is. Talaj szempontjából nem válogatós. Megél a gyengén savanyú talajokon, de termeszthető a gyengén szikes talajokon is. Ciroktermesztésre azok a szikes talajok vehetők számításba, ahol a gyökérnövekedést gátló, nagyobb sótartalmú és kedvezőtlenebb fizikai tulajdonságú talajréteg 40 cm-nél mélyebben van.[4]

A cirok számára alkalmas termőhelyek előfordulása: A cirok a mezőségi, réti, humuszos homok- és az erdőtalajok nagy részén is termeszthető. Termesztését célszerű azokon a talajokon folytatni, ahol a kukorica termesztése már bizonytalan. Ilyenek a mezőségi, réti-mezőségi talajok mélyben sós változatai, azok a sztyeppesedő réti szolonyec talajok, ahol a nátriumsók már 40 cm-nél mélyebbre kimosódtak.

A cukorcirok termesztése: Alapművelésként őszi mélyszántást végeznek. Szikes és mélyben sós talajokon, ahol a mélyszántás kedvezőtlen tulajdonságú talajrétegeket hozhat felszínre, ezért mélyszántás helyett mély- vagy középmély lazítás alkalmazására van szükség. Az őszi mélyszántást célszerű még a tél beállta előtt elmunkálni, ezzel mérsékelhető a tavaszi magágy készítés során a többszöri művelésből adódó talajszárító hatás.

Tápanyag visszapótlás: 1 tonna szárazanyag termés tápanyag igénye termőhelyi kategóriától és a talaj tápanyag ellátottságától függően 2,8-5,4 kg/ha N, 1,4-3,8 kg/ha P2O5, 2,7-4,9 kg/ha K2O. A foszfor és káliumtrágya kijuttatása az őszi mélyszántás előtt, a nitrogéntrágyázás a tavaszi vetőágy előkészítés előtt történik. Energetikai célú ciroktermesztésben az input energia csökkentésének egyik leghatásosabb eszköze az állattartó telepek hígtrágyáinak, illetve más hulladéktrágyák alkalmazása. Ez a művelet talajtani szakvéleményen alapuló engedélyeztetési eljáráshoz kötött.

Vetéskor 12-16 oC talajhőmérsékletet igényel. Ez általában május elején következik be. A vetés 200-300 ezer csíraszám/ha magmennyiséggel történik. Ma már szinte kizárólag hibrid cukorcirkot vetnek. Energianyerés szempontjából fontos a különböző tenyészidejű hibridek megválasztása. A rövid, illetve középhosszú tenyészidejű hibridek már augusztus végén szeptember elején elérik a maximális cukortartalmat, a hosszú tenyészidejű hibridek maximális cukorhozama október közepétől takarítható be. A cukorcirok várható zöldtermése talajtól függően 10-45 t/ha között változik.

Betakarítása többnyire szecskázógépekkel történik. A betakarított termést azonnal préselik. Az erjedés blokkolására a kisajtolt ciroklét savanyítják.

A cukorcirok energetikai felhasználása: A leggyakoribb hasznosítási mód a ciroklé alkohollá erjesztése. A cirok préslevéből a jelenlegi hazai hibridválasztékkal, a jelenlegi betakarítási és feldolgozási technológiával 1000-2000 l/ha abs. alkohol állítható elő. A ciroktermesztés szempontjából kedvezőbb adottságokkal rendelkező országokban 2000-4000 l/ha alkohol produkcióról is vannak adatok.

A cukorcirok feldolgozásának értékes terméke a préselési maradék (bagasz). A bagasz 40-45%-a cellulózt, 35-40%-a hemicellulózt tartalmaz, a lignin mennyisége 10% alatti.

A préselési maradéknak számos energetikai felhasználási lehetősége van: A cellulóz és hemicellulóz savazással, enzimmel, hőkezeléssel vagy ezen eljárások kombinációjával egyszerű cukorrá bontható, ami alkohollá erjeszthető. Ezzel az eljárással a hektáronkénti cukorhozam 1,5-2-szeresésre növelhető. A cellulózbontáson alapuló ún. második generációs alkohol előállításának gazdaságos technológiái jelenleg még nem állnak rendelkezésre, de várhatóan 5-10 éven belül ez megoldódik. A második generációs alkoholgyártás gazdaságos megvalósításával a cukorcirok hazánkban is az egyik legfontosabb alapanyaga lehet a bioetanol gyártásnak.

Szemescirok (Sorghum bicolor /L./ Moench)

A cukorciroknál alacsonyabb, 0,8-1,5 m magasságú növény, amelyet elsősorban szemterméséért termesztenek. A meleg éghajlatú területeken fontos gabonanövény, amit emberi fogyasztásra is felhasználnak.

Éghajlati és talajigénye: Talajigénye megegyezik a cukorcirokéval, a magvak biztonságos beéréséhez szükséges hőigénye nagyobb.

A szemescirok számára alkalmas termőhelyek: az ország déli felének mélyben sós mezőségi, réti, humuszos homok és sztyeppesedő réti szolonyec talajain számíthatunk a szemescirok biztos beérésére.

A szemescirok termesztése: Talajelőkészítése megegyezik a cukorcirokéval. A szemescirok 1 tonna terméshez termőhelytől és a talaj tápanyag ellátottságától függően 18-35 kg/ha N-t, 6-16 kg/ha P2O5-t és 12-35 kg/ha K2O-t igényel. A vetés 14 oC talajhőmérsékletnél, többnyire május 1-10. között végezhető el. A vetés sortávolsága 24-50 cm közötti, sűrűsége 25-50 csíraképes mag/m2.

A szemescirok betakarítása gabonakombájnnal történik, amelynek vágóasztalát megemelik, és így csak a bugát takarítják be. A cirok betakarítást meghatározó tényező, hogy a termés nagyon hajlamos a bemelegedésre, a betakarítást 20-25% nedvességtartalomnál lehet megkezdeni, de további mesterséges szárítást is igényel. A jelenleg köztermesztésben lévő hibridek termése 5-7 t/ha.

Energetikai felhasználása: A szemescirok termése 68-73% keményítőt tartalmaz, amelyből alkohol állítható elő. A szemescirok hibridek többsége zöld száron érik, így a szárrészek biogáz előállítására használhatók.

Szudánifű (Sorghum sudanense /P/ Stopf)

150-350 cm magasságú, jól bokrosodó, 16-20 mellékhajtást fejlesztő növény. A szár préselve a cukorcirokénál kevesebb, 8-14% nem kristályosodó cukrot tartalmaz. A cirokfélék közül a szudánifűnek van a legnagyobb sarjadási hajlama. Az első kaszálás után még egy, kedvező esetben két növedéke takarítható be. Energetikai szempontból is fontos, hogy a cukorcirok és a szudánifű keresztezhető egymással. A nemesítők ezt kihasználva, a két faj kedvező tulajdonságait egyesítő hibrideket állítanak elő. Magyarországon jelenleg csak ilyen édes szudáni cirokfű hibridek vannak köztermesztésben.[2]

Éghajlati és talajigénye: A cirokfélék között a legkevésbé hőigényes, és legjobban tűri a kedvezőtlen talajadottságokat.

A szudánifű gyakorlatilag az egész ország területén termeszthető. Termesztésére leginkább a mélyben sós mezőségi, réti és a sztyeppesedő réti szolonyec talajokat célszerű igénybe venni.

A szudánifű termesztése: Talajelőkészítése megegyezik a többi cirokfélével. 1 tonna szárazanyag terméshez termőhelytől és a talaj tápanyag ellátottságától függően 3,4-5,6 kg/ha N-t, 1,2-5,6 kg/ha P2O5-t és 3,0-5,2 kg/ha K2O-t igényel. Kisebb hőigénye miatt 12 OC-os talajhőmérsékletnél április végétől-május közepéig vethető. Másodvetésre is alkalmas. Betakarítása szecskázógéppel történik. Várható termése 18-25 t/ha szárazanyag.

A szudánifű energetikai felhasználása: Igénytelensége, nagy terméstömege, sarjadó képessége, kétszeri vághatósága miatt hosszabb ideig szolgáltat alapanyagot, mint a többi cirokféle. Összetétele, viszonylag kisebb cukortartalma és nagyobb cellulóz, hemicellulóz tartalma miatt ideális biogáz növény. Első növedéke természetes módon is szárítható, ezért bálázva közvetlen égetésre is alkalmas.

Rostkender (Cannabis sativa L.)

Elsősorban rostjáért termesztett, sokoldalúan felhasználható (textil-, papír-, építőipar) növény. Magja a szójához hasonlóan teljes értékű fehérjét tartalmaz. Magjából préselt olaj telítetlen zsírsavakat tartalmaz. A kendermagot a kozmetikai és a gyógyszeripar használja. A kender kétlaki növény, azaz a hím- és nővirágok külön egyedeken találhatók. A hím- és nővirágú egyedek habitusa és rostminősége is különböző volt, ezért a növénynemesítők hímnős egylaki kendert állítottak elő, amelynek technikai tulajdonságai egységesek.

Energetikai felhasználását nagy terméstömege, szárának cellulóz és hemicellulóz tartalma, viszonylag alacsony növényvédő szer igénye indokolhatja. Gazdasági növényeink közül a kender termeli területegységre vonatkoztatva egy év alatt a legtöbb cellulóz és hemicellulóz anyagot. A rostkender közvetlen rokonságai körébe tartozik a hasis alapanyagául szolgáló Indiai kender (Cannabis sativa var. Indica), amelynek 20%-ot meghaladó THC (=tetrahydrocannabiol) tartalma van. A rostkendernek és nálunk is honos gyomnövény rokonának, a vadkendernek a THC tartalma 0,2% alatt van. A nyugat-európai országok többnyire a kábítószerkénti felhasználás veszélye miatt a rostkender termesztését az 1990-es évekig nem engedélyezték. Ma már az általános tiltás nem áll fenn, de a rostkender termesztés

szigorúan szabályozott. Jelenleg az EU-ban, így hazánkban is maximum 0,2% THC tartalmú rostkender fajták termeszthetők. Vetésre csak a Közösségi Fajtajegyzéken szereplő fajták használhatók fel.

A kenderhez kapcsolódó területalapú támogatás igénybevételének is szigorú feltételei vannak. A termelőnek rendelkeznie kell a felhasználóval kötött szerződéssel. A támogatási kérelemhez az alacsony THC tartalmú fajta felhasználásának igazolásaként a vetőmag származási bizonylatát is csatolni kell.

Éghajlati és talajigénye: A hazánkban termesztett déli típusú kender meleg- és csapadékigényes. Mélyen gyökerező növény, ezért mély termőrétegű talajt igényel. Elsősorban a nem túl kötött mezőségi, réti mezőségi, másodsorban a réti talajok alkalmasak termesztésére.

A rostkender termesztésére alkalmas termőhelyek: a házi feldolgozás idején kendert szinte minden település határában termesztettek a jó vízellátottságú, kedvező talajadottságú határrészeken. A kender ipari feldolgozásával ez a szórt termesztési mód megszűnt, és a kendertermesztés csak az ország keleti, délkeleti részén, a feldolgozó üzemek környékén lévő mezőségi, réti mezőségi és réti talajokon maradt meg. Energianövénynek termesztve ismét sor kerülhet a kendertermesztés diverzifikálására, alkalmazkodva a biomassza üzemek igényéhez.

A kender termesztése: Napraforgó és rostlen elővetemény után nem vethető. Kedvező előveteményei a gabonafélék. Talajelőkészítésének alapművelése az őszi mélyszántás, amelyet még ősszel célszerű elmunkálni. Március végén-április elején vetik, amikor a talaj hőmérséklete 8-10 oC-t eléri. A vetés sortávolsága 12 cm. A rövidebb tenyészidejű fajták vetési sűrűsége 300-350, a hosszabb tenyészidejűeké 200-250 csíraképes mag/m2.

Betakarítás ideje rövid tenyészidejű fajtáknál július közepe-vége, a hosszabb tenyészidejűeket augusztus elején vágják le. Rostipari feldolgozásra szálasan, kévekötő-aratógéppel vágják. Energianövénynek szecskázva is betakarítható. Várható hozama 7,5-10,0 t/ha szárazanyag.[2]

Energetikai felhasználása: A kender elvileg felhasználható közvetlen égetéssel vagy biogáz alapanyagként, de jelenleg több előnyösebb felhasználási lehetősége van a hagyományos, textil- és építőipari területeken. Ezért energetikai felhasználásra az ott nem hasznosítható melléktermékek javasolhatók. Energetikai felhasználásra alkalmas lehet a magnak termesztett kender kórója. A kenderkóró rostjának cellulóz és hemicellulóz tartalma révén ígéretes alapanyaga lehet a második generációs bioetanol gyártásnak.

Repce (Brassica napus L. ssp. oleifera, Brassica rapa L. ssp. oleifera))

A termesztett repce fajtakörébe két faj az ún. káposztarepce (B. napus) és a réparepce (B. rapa) tartozik. A hazánkban termesztett növények a káposztarepce fajhoz tartoznak. A réparepce (B. rapa oleifera L.) kevésbé igényes, mint a káposztarepce, tenyészideje is rövidebb, olajhozama és olajának minősége rosszabb. Igénytelensége miatt a kedvezőtlenebb adottságú talajokon helyettesítheti a káposztarepcét. A káposztarepcének őszi és tavaszi vetésű változata van. Nálunk szinte kizárólag az őszi vetésű változatot termesztik, az északabbra fekvő országokban gyakoribb a tavaszi vetésű repce. E növény tipikus példa arra, hogy a növény hasznosítás változása hogyan változtatja a nemesítési célkitűzéseket. A repcefélék olaja erukasavat tartalmaz, ami étkezési és takarmányozási szempontból káros. A nemesítők célkitűzése az erukasav tartalom csökkentése volt. Ezt napjainkra sikerült az eredeti 40%-ról 1% alá csökkenteni. Energetikai szempontból viszont az erukasav nem káros, sőt kedvezően befolyásolja a biodízel tulajdonságait, ezért e célra újra termeszthetők a nagy erukasav tartalmú hibridek.

Éghajlat- és talajigénye: A repce hűvösebb, csapadékosabb, nagy fagyoktól mentes, párás, humid klímát igényel. A mi szárazabb klímánkat, hideg teleinket elviselő fajták a nemesítő munka eredményei. Talajra igényes növény, a mélyrétegű, közepesen kötött, vályog, agyagos vályog talajokat kedveli. A repce igényének megfelelő termőhelyek hazánkban elsősorban a Dunántúlon és az ország északi részén állnak rendelkezésre. De éppen napjainkban tapasztalható folyamat, hogy az ellenállóbb fajtákat egyre sikeresebben termesztik az Alföldön is.

A repce termesztésének meghatározó eleme a vetésidő helyes megválasztása és a nedvességmegőrző agrotechnika. A repcét augusztus végén-szeptember elején vetik. Ilyenkor a talajok többnyire szárazok, ezért a repcét olyan elővetemény után kell vetni, amelyet július közepéig betakarítanak, a talajszárítás megelőzésére itt forgatás nélküli középmély lazítással végzett alapművelést célszerű végezni.

A repce a tápanyagigényes növények közé tartozik. 1 tonna terméshez a termőhelytől és a talaj tápanyag ellátottságától függően 35-62 kg/ha N-t, 26-50 kg/ha P2O5-t és 20-58 kg/ha K2O-t igényel.

Vetés augusztus 20. – szeptember 15. között vetik, 24 cm sortávolságra, 100-140 db csíraképes mag/m2 sűrűséggel.

A repce egyenetlenül érik, ezért a betakarítás előtt 4-7 nappal vegyszeresen deszikkálják. Betakarítása gabonakombájnnal történik. A repce várható termése 1,5-3,7 t/ha között van.[2]

Energetikai felhasználás: A repce hazánkban a biodízel gyártás legfontosabb alapanyaga. A növény szára közvetlen égetéssel hasznosítható, pirolizissel bioolaj is nyerhető belőle.[6]

Napraforgó (Helianthus annus L.)

Hazánkban az étkezési olaj gyártásának a napraforgó a legfontosabb alapanyaga. Biodízel alapanyagként a repce után a második helyen áll a rangsorban. Olajnyerésre kizárólag nagy olajtartalmú hibrideket termesztenek. A régi hagyományos fajták olajtartalma kisebb. Ezeket étkezési célra, illetve madáreleségként hasznosítják.

Hazánkban jelenleg vannak terjedőben az ún. nagy olajsavtartalmú (HO) hibridek, amelyek biodízel alapanyagként is várhatóan előnyösebben használhatók fel, mint a hagyományos hibridek. A nagy olajsavtartalom késlelteti az olaj oxidációját. Az olaj összetétele alapján a hagyományos hibrideket linolsavas (LO), a magas olajsavtartalmúakat (HO) jelöléssel látják el.

A HO hibridek termesztéséhez speciális izolációs szabályok betartása szükséges, mivel az idegen megporzás csökkenti az olajhozamot. Ezért a nagy olajsavtartalmú napraforgót a hagyományos napraforgó fajtáktól és a nagy olajtartalmú hibridektől legalább 100-200 m távolságra lehet termeszteni, és ügyelni kell arra, hogy 200 m-en belül árvakelésű napraforgó se legyen. A HO hibridek termése ma még többnyire kisebb a hagyományosnál, ezért termesztésük csak akkor gazdaságos, ha a minőségi különbséget az árában is elismerik.[15]

A hazánkban jelenleg néhány tízezer hektáron termelt HO napraforgó nagyrészt exportra kerül. A hazai feldolgozás alapanyagát a hagyományos hibridek adják.

Éghajlati és talajigénye: A napraforgó melegigényes növény. A természetes csapadék általában kielégíti vízigényét. Az erősen szikes, a futóhomok és a sekély termőrétegű talajok kivételével a hazánkban előforduló talajtípusok mindegyikén termeszthető.

A napraforgó számára alkalmas termőhelyek: Az ország bármely részén termelhető, a szélsőséges talajtípusok kivételével. Termesztése során fontos követelmény, hogy legalább 5 évig ne következzen önmaga után, ezért az alkalmas terület legfeljebb 20%-án termeszthető.

A napraforgó termesztése:

Talajelőkészítése: Alapművelésként őszi mélyszántást vagy középmély lazítást igényel. Trágyaigénye közepes, mivel erős, mélyrehatoló, gyökérrendszere a talaj tápanyag készletét is jól hasznosítja. 1 tonna kaszattermés előállításához a termőhelytől és a talaj tápanyag ellátottságától függően 30-55 kg/ha N-t, 23-39 kg/ha P2O5-t és 52-72 kg/ha K2O-t igényel. Vetése 8 oC talajhőmérsékletnél, április 10-30. között történik.

Betakarítására gabonakombájnt használnak. Termése talajtípustól függően 1-4 t/ha között várható.

Energetikai felhasználása: Kaszattermésének olaja potenciálisan biodízel alapanyagként jöhet számításba, de jelenleg ez a felhasználási mód nem versenyképes az étolajkénti hasznosítással. Energetikai szempontból inkább melléktermékeinek lehet jelentősége. Az olajpogácsa biogáz adalékként, az olaj préselése után keletkező napraforgószár közvetlen égetéssel hasznosítható.

Gabonafélék

Ökológiai igényük, termeszthetőségük és termesztési technológiájuk közismert, ezért csak energianövénykénti felhasználásuk lehetőségeire térek ki.

A bioetanol-ipar új és erősen bővülő értékesítési lehetőséget nyújt a termelők számára. Az élelmezési, takarmány és energetikai célú növényekért erősödő verseny egyértelműen növeli az értékesítés biztonságát, ugyanakkor nem lehet elhallgatni azt sem, hogy ez a tendencia tovább rontja az állattartó gazdák helyzetét és növeli az élelmiszerárakat. Ez a versenyhelyzet különösen éles a gabonanövények területén, hiszen ezek egyúttal az élelmiszer- és takarmánypiac meghatározó növényei is. Ez a feszültség csak úgy oldható meg, ha energetikai célra a gabonafélék élelmiszer- és takarmányszükségletet meghaladó feleslegét és a gabonatermesztés melléktermékeit használnánk.

Kukorica:

A világ sok országában, többek közt Amerikában, Kínában és Magyarországon is a tervezett bioetanol gyártás elsődleges nyersanyaga a kukorica szemtermésének 65% körüli keményítőtartalma. Energetikai célra termesztett kukorica esetén fontos tudni, hogy a nitrogéntrágyázás a szem nyersfehérje tartalmát növeli, az optimálisnál nagyobb tőszám a fehérje- és olajtartalmat csökkenti, a keményítőtartalmat növeli.[1] Ezen összefüggések ismeretében az energiacélra termesztett kukoricát a szokásosnál nagyobb tőszámmal és kisebb adagú nitrogén műtrágya felhasználásával célszerű termeszteni. A termesztendő hibrid megválasztásánál is a keményítőtartalom a döntő szempont.

A kukoricatermesztés melléktermékei: a kukoricaszár és csutka, amelynek fűtőértéke 13 MJ/kg. A keletkező kukoricaszár mennyiség mintegy harmada részben közvetlen égetéssel, részben biogáz formában lenne hasznosítható. Biogáz fejlesztésre a zöld száron érő hibridek szármaradványa alkalmasabb.

Búza, tritikalé, rozs, árpa, zab

A gabonafélék potenciális termése az alábbiak szerint alakul:[1]

Őszi búza 3,0-8,6 t/ha

Rozs 1,8-3,5 t/ha

Tritikalé 3,0-7,0 t/ha

Őszi árpa 2,4-7,3 t/ha

Tavaszi árpa 2,0-6,6 t/ha

A búza, rozs és tritikalé átlagos keményítőtartalma 65%, a fajlagosan kinyerhető szesz hektoliterfok/kg 0,28-0,35 között változik.[3]

Termése, potenciális alkoholhozama alapján bioetanol növényként elsősorban az őszi búza és a tritikalé termesztése valószínűsíthető.

A gabonafélék szalmája, amely a jelenleg köztermesztésben lévő fajtáknál a szemtermés mennyiségével egyenlő, tritikalé és hagyományos búzafajták esetén a szemtermés 1,2-szerese, elsősorban közvetlen égetéssel, távlatilag 30-40%-ot kitevő cellulóztartalma révén második generációs alkoholként hasznosulhat.