Ipari célú kukoricatermesztés

Magyarország az 1,2 millió hektáron reálisan 8-9 millió tonna kukoricát tud megtermelni évente. A növénytermesztés-állattenyésztés kedvezõtlen 60:40%-os aránya következtében jelentõs kukorica feleslegeink vannak, melyeket gazdaságosabb lehet itthon ipari célra felhasználni, mint a külpiacokon értékesíteni. A magyarországi bioetanol ipar felfuttatása megoldaná a kukoricatermelõk értékesítési gondjait, stabilizálná az agrárium helyzetét.





Az Európai Unió a tagállamokra nézve kötelezõ határozatot hozott a bioüzemanyagok motorhajtóanyagokon belüli részarányának 2020-ig 10%-ra történõ növelésére. Azok az országok, melyek a megfelelõ mennyiségû etanolt nem tudják saját maguk elõállítani, de az etanol üzemanyagban történõ részarányának növelése számukra is kötelezõ, importra szorulnak. Ezért a Magyarországon elõállítható etanolnak és így az ehhez szükséges kukoricának is biztos piaca lesz hosszú távon. Az etanol elõállítása kukoricából gazdaságosan valósul meg számos országban. Magyarországon a jelenlegi termelési körülmények között kukoricából lehet a leghatékonyabban etanolt elõállítani.

A biotenol elõállítás hatékonyságát azonban tovább növelhetjük a termesztési célnak megfelelõ technológiával, melyeknek legfontosabb elemei: a hibridválasztás, az NPK tápanyagellátáson belül az N-P-K táparány változtatásával, az optimum intervallumon belüli tõszámnöveléssel stb.

1. Termesztési célnak megfelelõ hibridválasztás

Az irodalmi adatok szerint a kukorica szárazanyagra számított keményítõtartalma 65%, azonban napjainkban már vannak 75% keményítõtartalmú kukoricahibridek is (táblázat). Ezeket a nemesítõházak HTF (High Total Fermentable) jelöléssel különböztetik meg a takarmányozási célra kedvezõbb beltartalommal rendelkezõ hibridektõl (magasabb fehérjetartalmúak).

Azonban a bioetanol elõállítás hatékonyságát nemcsak a nagyobb keményítõtartalmú, hanem a nagyobb termõképességû hibridek választásával is növelhetjük (pl. PR37D25, DKC 4993, PR36K67, PR35F38 stb.). Hiszen a területegységre vetített elõállítható bioetanol mennyiségét a hibridek keményítõtartalmától (%) még nagyobb mértékben befolyásolja a ha-onkénti keményítõhozam, amely szoros összefüggésben van a területegységre vetített terméssel. Vizsgálataink szerint a PR37D25 és a P36K67-es hibridek hektáronkénti bioetanol hozama nagyságrendekkel nagyobb pl. a KWS 353, PR38B12 és a DKC 5211-es hibridekétõl (1. ábra).

2. A termesztési célnak megfelelõ hibridspecifikus NPK tápanyagellátás szintén növeli az elõállítható bioetanol mennyiségét.

Olyan NPK mûtrágyaarányt kell biztosítani a trágyázásnál, amely a megfelelõ termés mellett nem a fehérjetartalmat, hanem a keményítõtartalmat növeli. Amíg a N túlsúlya a termés mellett a fehérjetartalmat növeli elsõsorban, a K növelése elõsegíti a szénhidrát képzõdést, a keményítõtartalom növekedését.

Bioetanol célú kukoricatermesztés esetén a legkedvezõbbnek mondható az N 80-90, P2O5 70–80, K2O 120–130 kg/ha mûtrágya hatóanyag, melyet természetesen módosíthat a talaj N-P-K tápanyagellátottsága, az elõvetemény, az évjárat és a termesztett hibrid is.

3. Az optimális tõszám hibridspecifikus, melyet jelentõsen módosíthat a termõhelyi adottság, az évjárat hatása, ill. a víz- és a tápanyagellátás mértéke.

Az optimális tõszám mellett meg kell határozni a tõszámoptimum intervallumot, azt az intervallumot, amit a hibridek még terméscsökkenés nélkül elviselnek.

Több éves vizsgálati eredménnyel bizonyított, hogy a tõszámoptimum intervallumon belül a felsõ értékhez közelítve a fehérje- és olajtartalom csökken, a keményítõtartalom nõ (2. ábra).

A kukoricából történõ bioetanol gyártás során a kukorica szemtermésének nedves õrlésével keményítõt, majd élesztõgombák felhasználásával ebbõl alkoholt állítanak elõ. Az ipar olyan kutatásokat végez, hogy a keményítõbõl az alkohol kierjesztés hatékonysága is nõjön.

A keményítõbõl az alkohol tökéletesebb kierjesztésére baktérium tenyészetek is szóba jöhetnek.

A gyártás hatékonysága az elmúlt években is nõtt. Jelenleg 1 tonna kukoricából 387 l bioetanolt (víztelenített alkoholt) lehet elõállítani. Melléktermékként természetesen felhasználható takarmány, csíraolaj, fehérje és szén-dioxid keletkezik.

Összefoglalva kukoricából a bioetanol elõállítás hatékonyságát növelhetjük a jó termõképességû és termésbiztonságú hibridekkel, a nagyobb keményítõtartalmú (HTF típusú) hibridek választásával, a hibridspecifikus mûtrágya mellett a N kismértékû csökkentésével és a K mûtrágyázás növelésével. A N-mûtrágya a termés mellett a fehérjetartalmat is jelentõs mértékben képes növelni, ami takarmányozási célú felhasználás esetén elõnyös. Az etanol elõállításnál azonban elõnyösebb az alacsonyabb fehérje- és a magasabb keményítõtartalmú kukorica.

Bioetanol elõállításhoz azért is kedvezõbbek a nagyobb termõképességû hibridek, mert azoknak egyébként a fehérjetartalmuk általában kisebb. A termõképesség és a fehérjetartalom negatív korrelációban van. Bioetanol elõállításnál a fehérjetartalom felesleges terméknek minõsülhet.

A tõszámoptimum intervallumon belül a némileg nagyobb tõszám a fehérje- és olajtartalmat csökkenti, a keményítõtartalmat növeli, ami összefüggésbe hozható a bioetanol elõállítás hatékonyságának növekedésével.

A Mezõgazdaságtudományi Kar Növénytudományi Intézetében jelenleg is kutatásokat végzünk a bioetanol hatékonyság növelését szolgáló termesztéstechnológia fejlesztésével és a célnak megfelelõ hibridspecifikus tesztelésekkel, melyek eredményeit a késõbbiekben is folyamatosan publikálni fogjuk.



Dr. Sárvári Mihály – Boros Beáta