YIELD OF MISCANTHUS GIGANTEUS DEPENDING ON THE CULTIVATION METHOD AND FERTILISATION OF PLANTATIONS IN AGROLOGISTICS OF BIOMASS PRODUCTION
Abstract
The article defines the peculiarities of yield formation of miscanthus giganteus (Miscanthus × giganteus J.M. Greef & Deuter ex Hodkinson & Renvoize) variety Huliver depending on the type and fertilization of plantations in the agrologistics of biomass production. The research was conducted in the central part of the Forest-Steppe using the methodological recommendations of national and foreign authors. The experiment combined the study of the following factors: factor A – year of vegetation (2020-2024): 2020-2022 – the third year of vegetation, 2021-2023 – the fourth year of vegetation, 2022-2024 – the fifth year of vegetation; factor B – type of plantation: B.1 – single-species cultivation (mono-plantation of miscanthus giganteus), B.2 binary cultivation of miscanthus in combination with per- ennial lupine (Lupinus perennis L.); factor C – fertilization of miscanthus giganteus plantations: variant 1 – no fertilization (control N0), variant 2 – spring fertilization N30, variant 3 – spring fertilization N60, variant 4 – spring fertilization N90, variant 5 – spring fertilization N120. The level of biomass yield was determined using the weight method by harvesting and weighing biomass from each plot.The research results revealed a significant impact of binary plantations and fertilization with a dose of N30 on the growth of the biomass yield of miscanthus giganteus (21.2 t/ha), while higher doses of nitrogen (N60-90) do not significantly increase this parameter. The crop also formshigh yields (19.5-19.9 t/ha) in single-species plantations, but requires the increased doses of fertilizer (N60-90). This parameter was considerably lower in the variants with the increased rate of mineral fertilization of plants (N120) with one-time spring fertilization: both in single-species and binary plantations of miscanthus giganteus.Therefore, the binary cultivation of miscanthus giganteus with a legume component (perennial lupine) is the most influential factor on the biomass yield. It was found that the high yield of miscanthus in the third to fifth years of vegetation is formed as a result of fertilization with a low dose of nitrogen fertilizer N30 against the background of the aftereffect of biological nitrogen accumulated by the legume in the soil in binary plantations.
References
2. Роїк М. В., Ганженко О. М., Тимощук В. Л. Концепція виробництва і використання твердих видів біопалива в Україні. Біоенергетика. 2015. Вип. 1. С. 5–8.
3. Kulyk M. I., Kurylo V. L., Kalіnichenko О. V., Galytska M. А. Plant energy resources: agroecological, economic and energy aspects. Monograf. 2019. 119 p.
4. Писаренко П. В., Курило В. Л., Кулик М. І. Агробіомаса та фітомаса енергетичних культур для виробництва біопалива. Розробка та вдосконалення енергетичних систем з урахуванням наявного потенціалу альтернативних джерел енергії : колективна монографія / за ред. О. О. Горба, Т. О. Чайки, І. О. Яснолоб. П. : ТОВ НВП «Укрпромторгсервіс». 2017. С. 258–266.
5. Kalinichenko А., Kalinichenko О., Kulyk М. Assessment of available potential of agro-biomass and energy crops phytomass for biofuel production in Ukraine. Odnawialne źródła energii: teoria i praktyka. Monograph / pod red. I. Pietkun-Greber, P. Ratusznego, Uniwersytet Opolski : Opole, Kijów, 2017. (tom ІІ) : 163–179.
6. Kulyk Maksym, Kalinichenko Oleksandr, Dekovetz Vitalii. Efficiency of energy crops cultivation for business development in Ukraine. Organization and management in the services’ sphere on selected examples / Editors: Tetyana Nestorenko, Tadeusz Pokusa. Monograph. Opole: The Academy of Management and Administration in Opole, 2020: 36–45. ISBN 978-83-66567-02-3. http://pedagogika. wszia.opole.pl/ebook/3_2020.pdf
7. Хіврич О. Б., Курило В. Л., Квак В. М. Енергетичні рослини, як сировина для біопалива. Пропозиція. 2011. Вип. 6. С. 68.
8. Курило В. Л., Гументик М. Я., Квак В. М. Міскантус – перспективна енергетична культура ля виробництва біопалива. Агробіологія. 2010. Вип. 4 (80). С. 62–66.9. Міскантус в Україні: колективна монографія. Колектив авторів. К.: ТОВ ЦП «Компрінт». 2019. 256 с.
10. Кулик М. І., Падалка В. В. Розвиток біоенергетики на основі рослинного енергетичного ресурсу (на прикладі Полтавської області). Управління стратегіями випереджаючого інноваційного розвитку: монографія / за ред. к.е.н., доцента Н. С. Ілляшенко. Суми : Триторія, 2020. С. 109–118.
11. Kulyk Maksym, Shokalo Natalia, Dinets Olha. Morphometric indices of plants, biological peculiarities and productivity of industrial energy crops. Development of modern science: the experience of European countries and prospects for Ukraine: monograph / edited by authors. 3rd ed. Riga, Latvia: «Baltija Publishing», 2019: 411–431. URL: https://doi. org/10.30525/978-9934-571-78-7
12. Гументик М. Я., Квак В. М., Замойський О. І., Морозова Є. В. Вплив елементів механізованої технології вирощування на продуктивність біомаси міскантусу. Вісник Дніпропетровського державного аграрно-економічного університету. 2015. Вип. 4. С. 50–54.
13. Енергетичні культури : сортимент, біологія, еколо- гія, агротехнологія: колективна монографія / за ред. док. с.-г. наук., проф. М. І. Кулика. Полтава: “Астрая”, 2023. 220 с.
14. Taranenko A., Kulyk M., Galytska M., Taranenko S. (2019) Effect of cultivation technology on switchgrass (Panicum virgatum L.) productivity in marginal lands in Ukraine. Acta Agrobot, 72 (3), pp. 1786. DOI: https:// doi.org/10.5586/aa.1786
15. Дековець В. О., Кулик М. І., Галицька М. А. Біологізація технології вирощування міскантусу гігантського на біопаливо. Аграрні інновації. 2021. Вип. 10. С. 23–28. DOI https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2021.10.4
16. Галицька М. А., Писаренко П. В., Кулик М. І. Гуміфікаційно-мінералізаційні процеси як показник акумуляції карбону в ґрунтах. Таврійський науковий вісник. Херсон, 2018. Вип. № 102. С. 130–136.
17. Дековець В. О., Кулик М. І., Сиплива Н. О., Руденко О. А. Залежність врожайності біомаси міскантуса гігантського від кількісних показників рослин при вирощуванні з бобовими культурами. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія». 2022. Вип. 4 (50). С. 21–28. DOI https://doi.org/10.32845/agrobio.2022.4.4
18. Дековець В. О., Кулик М. І. Вплив удосконалення елементів технології вирощування на врожайність надземної вегетативної маси міскантусу гігантського. Науковий журнал «Аграрні інновації». 2023. Вип. № 17. С. 46–53. DOI: https://doi.org/10.32848/ agrar.innov.2023.17.6
19. Харитонов М. М., Бабенко М. Г. Придатність різних едафічних конструкцій моделей техноземів для вирощування Miscanthus × giganteus. Раціональне використання ресурсів в умовах екологічно стабільних територій : колективна монографія / за ред. П.В. Писаренка, Т.О. Чайки, І.О. Яснолоб. П. : ТОВ НВП «Укрпромторгсервіс». 2018. С. 106–113.
20. Романчук Л. Д., Зінченко В. О., Василюк Т. П. Особливості вирощування енергетичних культур в умовах Полісся України: з кн. Перспективи розвитку альтернативної енергетики на Поліссі України / відп. ред. О. В. Скидан. К. : Центр учбової літератури, 2014. С. 81–111.
21. Рожков А. О., Пузік В. К., Каленська С. М. та ін. Дослідна справа в агрономії: навч. посіб.: у 2 кн. – Кн. 1. Теоретичні аспекти дослідної справи; за ред. А. О. Рожкова. Харків: Майдан, 2016. 316 с.
22. Рожков А. О., Пузік В. К., Каленська С. М. та ін. Дослідна справа в агрономії: навч. посіб.: у 2 кн. – Кн. 2. Статистична обробка результатів досліджень; за ред. А. О. Рожкова. Харків: Майдан, 2016. 352 с.
23. Курило В. Л, Ганженко О. М., Гументик М. Я., Квак В. М., Замойський О. І., Зиков П. Ю. Методичні рекомендації з проведення передсадильного обробітку ґрунту і садіння ризомів міскантусу. ІБКіЦБ НААН. К. 2012. 15 c.
24. Курило В. Л., Ганженко О. М., Гументик М. Я., Квак В. М., Зиков П. Ю., Фучило Я. Д., Хіврич О. Б., Гончарук Г. С., Смірних В. М., Горобець А. М., Дубовий Ю. П., Замойський О. І. Методичні рекомендації з технології вирощування і переробляння міскантусу гігантського. Київ: Компринт, 2016. 40 с.
25. Рахметов Д. Б., Каленська С. М., Федорчук М. І., та ін. Методичні рекомендації з оптимізації технології вирощування міскантусу в різних грунтово-кліматичних зонах України. Видавничий центр «Колос»: ДВНЗ «Херсонський державний аграрний університет». 2017. 22 с.
26. Зінченко В. О., Роїк М. В., Рахметов Д. Б., Гонтаренко С. М., Курило В. Л., Гументик М. Я., Ганженко О. М., Квак В. М. Методика проведення експертизи сортів міскантусу гігантського (Miscanthus × giganteus J.M. Greef & Deuter ex Hodkinson & Renvoize) на відмінність, однорідність і стабільність. УІЕСР. 2012. 16 c.
27. Taranenko Anna, Taranenko Serhiy, Kulyk Maksym, Rytchenko Andriy, Teteriuk Roman (2025). Assessment of the soil microbial community under energy crops (Panicum Virgatum L. and Miscanthus x Giganteus): a case study in Ukraine. Soil Science Annual. 2025, 76 (1): 199764 https://www.soilsa.com/Assessment- of-the-soil-microbial-community-under-energy-crops- Panicum-virgatum-L,199764,0,2.html
28. Шувар А. М., Рудавська Н. М., Беген Л. Л. Особливості формування елементів структури сумішок зернових і зернобобових культур. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2021. Вип. 69 (2). С. 108–122. DOI: 10.32636/01308521.2021-(69)-2-7
29. Голодна А. В., Олійник К. М. Формування продуктив- ності люпину вузьколистого і пшениці ярої за сумісного вирощування. Корми і кормовиробництво. 2016. Вип. 82. С. 142–148.
30. Пришляк Н. В. Потенційні можливості вирощування біоенергетичної сировини на виробництво твердого біопалива. Агросвіт. 2021. Вип.1–2. С. 33–45. DOI: 10.32702/2306-6792.2021.1-2.33
