Ukraina uprawia 10 milionów ton słonecznika rocznie — i spala większość łodyg
Dlaczego łodygi słonecznika są trudniejsze do belowania niż resztki zbóż, jakie rynki uzasadniają ten wysiłek i w jaki sposób operacje na Ukrainie, w Rosji i północno-zachodnich Chinach przekształcają grube, zdrewniałe łodygi w cenną biomasę.
Łodygi słonecznika: problem stojący za największą uprawą roślin oleistych w Europie
Słonecznik (Słonecznik roczny) jest dominującą rośliną oleistą w pasie rolniczym Morza Czarnego. Ukraina zbiera rocznie od 10 do 12 milionów ton nasion słonecznika na powierzchni od 6 do 7 milionów hektarów – co czyni ją największym producentem słonecznika na świecie, wyprzedzając Rosję (od 9 do 10 milionów ton) i Argentynę (od 3 do 4 milionów ton). Prowincje Mongolia Wewnętrzna, Xinjiang i Gansu w Chinach produkują łącznie od 2 do 3 milionów ton. Po zbiorze kłosów słonecznika, roślina pozostawia łodygę o wysokości od 1,5 do 2,5 m i średnicy 20 do 40 mm – jedną z najgrubszych i najbardziej zdrewniałych pozostałości pożniwnych w rolnictwie komercyjnym.
Łodygi słonecznika od dawna stanowią resztki pożniwne, które każdy agronom zaleca do zagospodarowania, ale których nikt nie z powodzeniem nie prasował na dużą skalę. Połączenie ekstremalnie grubej łodygi, wysokiej zawartości ligniny (20–28% suchej masy), struktury rdzenia odpornej na ściskanie oraz pustych segmentów międzywęzłowych, które zapadają się pod wpływem ciśnienia w komorze prasy, tworzy materiał, którego standardowe prasy zwijające nie są w stanie obrobić bez wstępnego rozdrobnienia, a nawet wstępne rozdrobnienie stanowi realne wyzwanie w belowaniu. Standardowym sposobem zagospodarowania jest wypalanie pól – wciąż powszechne na Ukrainie i w Rosji pomimo zakazów prawnych – lub mechaniczne mieszanie za pomocą wytrzymałych rozdrabniaczy łodyg, co jest powolne, kosztowne i wiąże się z przenoszeniem chorób Sclerotinia i Phoma w glebie.
W tym przewodniku omówiono, dlaczego belowanie łodyg słonecznika jest warte dodatkowego wysiłku w zarządzaniu, jakie wstępne przetwarzanie jest niezbędne, które kanały rynkowe uzasadniają koszty belowania w kontekście obecnych rynków biomasy i pasz objętościowych na Ukrainie, w Rosji i Chinach oraz jakie konfiguracje sprzętu umożliwiają efektywne przetwarzanie tego materiału. Aby zapoznać się z porównaniem ekonomiki belowania biomasy w przypadku różnych rodzajów pozostałości, zapoznaj się z naszym przeglądem. ROI prasy do kiszonki — kiedy opłaca się posiadanie, a kiedy wynajem obejmuje decyzje dotyczące inwestycji kapitałowych związanych z operacjami belowania pozostałości.
Dlaczego łodyg słonecznika nie można prasować bezpośrednio
Średnica pnia i zapadnięcie się rdzenia
Główne łodygi słonecznika w momencie zbioru mają średnicę od 25 do 45 mm – znacznie większą niż łodygi kukurydzy (20 do 30 mm) i o rząd wielkości większą niż słoma traw lub zbóż. Wewnętrzna struktura rdzenia łodygi słonecznika jest gąbczasta, a nie włóknista i zapada się pod wpływem ciśnienia w komorze prasy, co powoduje bardzo niską gęstość beli – poniżej 80 kg suchej masy/m³ w większości prób bezpośredniego belowania całych łodyg. Przy takiej gęstości standardowa okrągła bela o średnicy 1,25 m waży zaledwie 80 do 120 kg – jest to ekonomicznie nieakceptowalne do transportu i zdecydowanie zbyt porowata do jakichkolwiek zastosowań komercyjnych.
Rozgałęziona struktura rośliny słonecznika dodatkowo utrudnia bezpośrednie belowanie: boczne gałęzie (o długości 20–35 cm i średnicy 5–12 mm) wystają na zewnątrz od głównego pnia i tworzą strukturę, która zaplątuje się w zęby podbieracza, tworzy nieregularne masy w komorze zamiast układać się równomiernie, co prowadzi do powstawania asymetrycznych bel o słabym zachowaniu kształtu. Wstępne rozdrabnianie jest niezbędne w przypadku belowania łodyg słonecznika – nie jest to opcjonalny sposób na poprawę wydajności, ale warunek konieczny dla uzyskania każdej opłacalnej komercyjnie beli.
| Ustawienie wstępnego niszczenia | Rozmiar fragmentu | Gęstość beli | Zachowanie w komorze | Najlepszy rynek |
|---|---|---|---|---|
| Brak (nienaruszona łodyga) | 1,5–2,5 m | <80 kg suchej masy/m³ | Splątanie, zatykanie | Niewykonalne |
| Ciężkie rozdrabnianie | 80–150 mm | 100–130 kg suchej masy/m³ | Sporadyczne zatykanie | Tylko pasza objętościowa |
| Średnio rozdrobniony ✓ | 40–80 mm | 130–170 kg suchej masy/m³ | Dobry przepływ | Biomasa + pasza objętościowa |
| Drobne strzępienie | 15–40 mm | 160–200 kg suchej masy/m³ | Doskonały | Surowiec do produkcji peletu |
Zastosowania rynkowe i ocena wartości
Rynek 1: Spalanie biomasy
Łodygi słonecznika mają wartość kaloryczną od 15 do 17 MJ/kg suchej masy i zawartość popiołu od 5 do 9% (wyższą niż w słomie zbożowej ze względu na znaczną zawartość minerałów w tkance łodygi słonecznika). Wyższa zawartość popiołu jest wadą dla dedykowanych systemów spalania biomasy o niskiej tolerancji na popiół, ale jest akceptowalna dla kotłów przemysłowych i instalacji współspalania biomasy, które rutynowo przetwarzają biomasę rolniczą o zawartości popiołu od 6 do 10%. Ukraińskie zakłady produkujące pelet z biomasy – dynamicznie rozwijające się od 2018 roku na mocy unijnej dyrektywy w sprawie odnawialnych źródeł energii – są głównym rynkiem zbytu dla drobno rozdrobnionych łodyg słonecznika w zachodniej Ukrainie.
Rynek 2: Pasza objętościowa dla zwierząt gospodarskich
Średnio rozdrobniona łodyga słonecznika (40 do 80 mm) ma białko surowe od 4 do 7% DM, NDF od 65 do 75% i TDN od 40 do 50% — wartości odżywcze porównywalne ze słomą pszenną lub słomą kukurydzianą. Jako pasza objętościowa na utrzymanie dla krów mięsnych i owiec w ilości od 20 do 35% całkowitej suchej masy wraz z suplementem białkowym i energetycznym, jest komercyjnie funkcjonalna w fermach bydła mięsnego i owczego w północnym Kazachstanie i południowej Rosji, gdzie wysokiej jakości alternatywy pasz objętościowych są ograniczone. Smaczność jest niższa niż w przypadku słomy zbożowej — bydło zazwyczaj wykazuje preferowany okres adaptacji od 5 do 10 dni od pierwszego wprowadzenia do paszy objętościowej z łodyg słonecznika. Dodanie melasy w ilości od 2 do 3% suchej masy dawki w okresie adaptacji znacznie poprawia początkowe spożycie.
Rynek 3: Podłoże do uprawy pieczarek
Łodygi słonecznika, a zwłaszcza frakcja rdzenia po rozdrobnieniu, były wykorzystywane jako składnik podłoża do produkcji boczniaków w chińskich prowincjach produkujących pieczarki. Wysoka zawartość celulozy (38–441 TP3T DM) i umiarkowana zawartość ligniny sprawiają, że łodygi słonecznika są użytecznym wypełniaczem podłoża po zmieszaniu ze słomą pszenną lub łuskami nasion bawełny. Jest to niszowe zastosowanie na Ukrainie i w północno-zachodnich Chinach, ale osiąga wyższe ceny niż na rynkach pasz objętościowych za tę samą ilość wstępnie rozdrobnionego materiału.
Ten Prasa zwijająca o zmiennej komorze 9YG-1.25A Przetwarza średnio rozdrobnione łodygi słonecznika (40–80 mm) w standardowym formacie okrągłych bel, zarówno na pasze objętościowe, jak i biomasę. W przypadku drobno rozdrobnionego materiału przeznaczonego na pellet, zmienna regulacja ciśnienia w komorze pozwala uzyskać gęstość bel od 160 do 200 kg suchej masy/m³, wymaganą przez systemy przenośników do peletu.
Zarządzanie operacyjne na Ukrainie i północno-zachodnich Chinach
Ukraińskie okno zbiorów
Zbiory słonecznika na Ukrainie trwają od końca sierpnia do października w strefie stepowej. Wilgotność łodyg w momencie zbioru wynosi zazwyczaj od 20 do 35% na stepie południowym (obwody chersoński, mikołajowski i odeski) i od 28 do 45% na północnym stepie leśnym. 5 do 10 dni naturalnego suszenia na polu po zbiorze kombajnowym zmniejsza wilgotność łodyg do 15–22% – co umożliwia prasowanie na sucho bez konieczności dodatkowej obróbki. Wstępne rozdrabnianie w ciągu 3 do 5 dni przed zbiorem daje najlepsze rezultaty: łodygi są nadal wystarczająco wilgotne, aby rozdrobnić się na drobne kawałki bez nadmiernego pylenia, ale poniżej progu wilgotności, przy którym świeże łodygi stwarzają ryzyko pleśni po prasowaniu.
Rozważania nad zarządzaniem chorobami
Zgnilizna twardzikowa łodyg, rak twardzikowy łodyg i szara zgnilizna kłosów to główne choroby słonecznika zimujące w materiale łodyg. Prasowanie i usuwanie łodyg z pola – zamiast ścinania i mieszania – zmniejsza obciążenie inokulum dla upraw w kolejnym sezonie na tym samym polu. Ta korzyść w zwalczaniu chorób jest coraz częściej uznawana przez ukraińskich agronomów za drugorzędne uzasadnienie belowania, wykraczające poza bezpośrednią wartość komercyjną sprasowanego materiału.
Typowe błędy
Nienaruszone łodygi słonecznika o wysokości od 1,5 do 2,5 m i średnicy łodygi od 30 do 45 mm nie nadają się do belowania za pomocą żadnej standardowej prasy zwijającej. Rezultatem jest zatykanie komory w ciągu pierwszych kilku metrów pokosu, uszkodzenie zębów podbieracza przez sztywną konstrukcję rozgałęzień oraz kształt bel, który nie przypomina cylindrycznego formatu wymaganego do transportu i przechowywania. Wstępne rozdrabnianie to niezbędny pierwszy krok.
Wstępnie rozdrobniona łodyga słonecznika o wilgotności powyżej 22% w szczelnie zamkniętej okrągłej beli nagrzewa się do temperatury 50–65°C w ciągu 48–72 godzin, ponieważ oddychanie mikrobiologiczne trawi wilgotny rdzeń. To nagrzewanie powoduje deformację beli, pękanie folii (jeśli była owinięta) i rozwój pleśni w ciągu 3–4 tygodni. Suszenie do temperatury poniżej 18% przed belowaniem – suche lub półpustynne warunki południowej Ukrainy i północno-zachodnich Chin sprawiają, że jest to możliwe w ciągu 5–8 dni od zbioru w większości lat.
Łodygi słonecznika o średnicy od 30 do 45 mm i wysokiej zawartości ligniny stanowią poważne zagrożenie dla młotów, ostrzy i łożysk rozdrabniacza. Kosiarki bijakowe do trawy i lekkie rozdrabniacze przeznaczone do słomy kukurydzianej lub pszennej ulegają przyspieszonemu zużyciu lub poważnym awariom ostrzy podczas pracy ze stojącym słonecznikiem. Przed rozpoczęciem komercyjnego belowania łodyg słonecznika, należy wybrać rozdrabniacz do łodyg słonecznika o dużej wytrzymałości z młotami ze stopu hartowanego i wzmocnionymi łożyskami.
Kombajny do zbioru słonecznika pozostawiają w pokosie, obok łodyg, różne ilości rozdrobnionego materiału z tarcz (zdrewniałej tkanki podstawnej). Materiał ten jest gęstszy i bardziej ścierny niż rozdrobnione łodygi i może gromadzić się w rdzeniach bel, zwiększając zawartość popiołu i powodując zużycie ścierne urządzeń do peletyzacji. Tam, gdzie to możliwe, należy ustawić wysokość ścierniska w hederze na tyle wysoko, aby większość materiału z tarcz pozostała na ścieżce zbioru kombajnu, a nie wmieszała go w pokos łodyg.
Często zadawane pytania
Omów swój program belowania łodyg słonecznika
Podaj nam informacje o swoim obszarze produkcji, dostępności rozdrabniacza i rynku docelowym — określimy odpowiednią konfigurację prasy do komercyjnego zagospodarowania resztek łodyg słonecznika.
