A bioetanol gyártás alapanyagául szolgáló kukorica szemtermésére ható legfontosabb termesztési tényezők

Absztrakt

Napjainkban világossá vált, hogy földünkön a megnövekedett és egyre gyorsabb ütemben szaporodó népesség egyre gyorsuló ütemű energia felhasználása a jelenlegi energiakészletek rövidtávon belüli kimerüléséhez fog vezetni. Hazánk energia ellátási területén az elmúlt években több probléma is felmerült. Nincsenek jelentős energiahordozó készleteink, valamint a gazdasági helyzet Európában, így hazánkban is érezhető bizonytalanságai alapján egyre nehezebb az emelkedő energia árakkal lépést tartani. Nagy jelentőségű lenne tehát ezen a téren az alternatív energiatermelési lehetőségek felhasználása, amennyiben ezek költség hatékonyabban lennének képesek a felhasználásra kerülő üzemanyag legalább egy hányadának szolgáltatására. E cél elérésének elengedhetetlen feltétele a közismerten jó mezőgazdasági környezet adta előnyök kihasználásával, a jó terméshozamú kukorica alapú bioetanol gyártás gazdaságos termelési feltételeinek kidolgozása, lehetőségeinek megteremtése, majd a termelés minél több helyen történő megindítása. Ehhez az adott talajtani adottságok gondos elemzése mellett szükséges az optimális tulajdonságokkal rendelkező kukorica hibridek kiválasztása és a termesztésre tervezett terület adottságainak és befolyásolhatóságának elemzése. Figyelembe véve az öntözés, a műtrágyázás és a talajművelés hatásait. Ilyen módon lehetővé válik az adott területen, a bioetanol termelés szempontjából a legjobb kukorica hibridek kiválasztása. Munkámban három éven át folytatott kísérletek eredményei alapján bemutattam, hogy a NIT/NIR módszer szerinti mérések lehetővé teszik a fenti elvárásoknak minden tekintetben megfelelő adatok szolgáltatást. A NIT technikával működő Foss Infratech Grain Analyzer alkalmazásával, amelyet hazai környezetben elsők között használtam, pontosan és gyorsan határozhatók meg az eltérő kukorica fajták szemtermésének beltartalmi tulajdonságai. 2007 és 2009 között 176 kukorica hibridet, köztük 10 új hazai fajtát, összesen 512 mintát vizsgáltam. Az elemzett szemtermés minták beltartalmi értékei, köztük keményítő tartalma széles határok között változtak. A genetikai és a külső tényezők hatásait a szemtermés beltartalmi összetételére két megközelítésben elemeztem. Meghatároztam a 22 különböző termőtelrületről származó hibridek szemtermésének beltartalmi összetevőit, különös tekintettel a három vizsgálati év csapadékosságára, illetőleg az eltérő termőhelyekről származó azonos hibridek szemtermésnek alakulására. Kisparcellás kísérletek keretében vizsgáltam három-három, a Látóképi Kísérleti Telepen termesztett kukorica-hibrid szemtermésének beltartalmi értékeit a kísérletben beállított öntözési, tápanyag-visszapótlási viszonyok és talajkezelési eljárások ismeretében. A Ph.D. értekezésemben közölt, vizsgálatok során tíz új hazai hibrid szemtermésének beltartalmi értékeit jellemeztem. Közülük összehasonlítottam a Látóképi Kísérelti Telepről egymást követő három év során 2007-, 2008- és 2009-ben begyűjtött azonos genetikai tulajdonságú DKC kukorica hibrid szemtermésének beltartalmi értékeit különböző műtrágyadózisok, öntözés és talajművelés mellett. A nyert eredmények hozzájárulhatnak a hazai kukorica alapú energiatermelés feltételeinek optimalizálásához, a legalkalmasabb hibirdek objektív kiválasztásához, valamint az eltérő időjárású években és termőterületeken alklamazható, leginkább költség-hatékony termelési tényezők megválasztásához. The rapidly growing population of the Globe results in a surging energy consumption wich will lead to the depletion of energy resources in the short term. The Hungarian energy supply has faced many problems in the past years. Not having significant energy sources added up with the European financial situation that resulted in an unstable situation characterized by growing energy prices. Using cost efficient alternative energy production technologies to subsitiute partially a share of currently used fuel types might have a great importance. The outstanding agricultural environment present in Hungary may provide an excellent opportunity to achieve this goal by establishing cost efficient methods for bioethanol production based on appropriate corn yields and starting mass production in as many places as possible. Aiming at this objective requires a careful analysis on pedological capabilities and the selection of the optimal corn hybirds considering the influence of irrigation, application of fertilizers, and tillage methods on the given production sites. This way it is possible to choose the best corn hybrids to be grown in any given area for purposes of bioethanol production. In the course of my research carried out during the three years of PhD studies I demonstrated that measurments utilizing the NIT/NIR method yielded in data retrieval facing all expectations. Using among the first ones in Hungary the Infratech Grain Analyzer that operates with NIT technology I was able to provide an accurate high-throughput analysis of the inner contents of different corn type kernels. Altogether 512 samples of 176 different corn hybrids including 10 new Hungarian strains were analyzed between 2007-2009. The examined corn kernels’ inner contents, including their starch content, varied in a wide range. I have investigated the effects of genetical and external factors by two approaches. I studied the variations of inner content parameters of corn seeds collected from 22 different production sites particulary considering the dissimilarities of precipitation conditions of the three years. Moreover, I analyzed the variance of three-three maize hybrids’ inner contents, respectively regarding the effects of irrigation, nutrient supply and different tillage methods grown in small-plot field experiments at the Experimental Station of Látókép. In conclusion, I have characterized inner contents of kernels of ten new Hungarian maize hybrid in course of my Ph.D. research. One of these was a genetically identical DKC corn hybrid grown at the Látókép Experimental Station. I compared the changes in the inner content parameters of the seeds elicited by the effects of different doses of N-fertilizer, irrigated and non-irrigated treatments and cultivation types. My results may contribute to the optimization of Hungarian corn based energy production conditions and in the selection of maize hybrids with optimal characteristics. These results also help in choosing the most cost efficient production factors among different weather conditions and at different production sites.

Leírás
Kulcsszavak
enrgia, energy, kukorica hibridek, corn hybrids, bioetanol, bioethanol, keményítőtartalom, starch content, NIR/NIT technika, NIR/NIT method, infravörös spektroszkópia, infrared spectroscopy, Látóképi Kísérleti Telep, Látókép Experimental Station
Forrás