Investigations concerned the effect of raising the dose of new Z-ion zeolite substrate on cocksfoot (Dactylis glomerata L.) growth. During the pot experiment, plants were grown on degraded soil, arable soil and mixtures of degraded soil with increasing Z-ion substrate additions (1%, 2%, 5%, 10% v/v). When the experiment was terminated, the mean values of the vegetative parameters of test species were calculated. The carbon to nitrogen ratio for cocksfoot stem biomass was determined. The enzyme diversity of the degraded soil enriched with substrate additions after cocksfoot growth (Shannon’s diversity index) was also evaluated. The application of Z-ion additions positively influenced the cocksfoot growth – the additions in the range of 1–10% v/v to degraded soil significantly increased wet and dry stem biomass, dry root biomass and total dry biomass of plants. It turned out that the Z-ion substrate addition not exceeding 1% v/v can be considered as one which – after introducing into a specific degraded soil – would give similar biomass yield of cocksfoot to that obtained on the selected arable soil. At 1% substrate dose, the carbon/nitrogen ratio in the plant material (27.17) was within the range of values ensuring the proper methane fermentation course. The preliminary studies have shown that a significant increase in enzyme diversity can be observed when there is a certain degree of root development caused by a sufficiently high addition of Z-ion substrate to the degraded soil – under experimental conditions it was 5% v/v Z-ion dose.
The aim of the article is to present the effects of changes in the electricity sector in Poland after the accession to the EU, taking into account the environmental protection and the development of agriculture and rural areas. The paper presents the ideas of the energy and climate policies in the European Union and their effects on the environment and the development of agricultural areas in Poland. The changes in the electricity sector in Poland were presented by the author in the context of the development of agriculture and rural areas. The analysis indicated that the transformation in the electricity sector had a strong impact on both the environment and agriculture and rural areas. The main effects are the increase in the production of energy crops, tax effects for rural communities and landscape changes caused by the appearance of sources of energy renewable plants.
The objective of the paper was to determine the elements of economic assessment of multiflora rose cultivation as an energy plant. A one - factor field experiment carried out in Mydlniki near Krakow in the years 2009-2013 was the object of the research. The impact of two doses of irradiation with laser beams of seedlings on the economic efficiency of multiflora rose cultivation was investigated. As a result of the research, it was stated that extensive cultivation of multiflora rose is economically profitable. The cost of seedlings (57.5%) constituted the highest share in costs of setting a plantation. A gross margin with a direct payment for one year long plantation was similar to the analogous value calculated for energy willow. Cultivation of multiflora rose may be an alternative for cultivation of energy willow especially on poor sandy soils.
PL
Cel pracy obejmował określenie elementów oceny ekonomicznej uprawy róży wielokwiatowej jako rośliny energetycznej. W latach 2009-2013 przeprowadzono jednoczynnikowe doświadczenie polowe w Mydlnikach k. Krakowa. Badano wpływ dwóch dawek naświetlania promieniami lasera sadzonek róży wielokwiatowej na plon, wartość energetyczną i efektywność ekonomiczną róży wielokwiatowej. W wyniku badań stwierdzono, iż ekstensywna uprawa róży wielokwiatowej jest opłacalna. Największy udział w kosztach założenia plantacji stanowił koszt sadzonek. Nadwyżka bezpośrednia z dopłatą wliczona dla jednego roku trwania plantacji była zbliżona do analogicznej wartości wyliczonej dla wierzby energetycznej. Uprawa róży wielokwiatowej może być alternatywą dla uprawy wierzby energetycznej, zwłaszcza na glebach piaszczystych kompleksów żytnich.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy poruszono problematykę związaną ze stosowaniem komunalnych osadów ściekowych do nawożenia upraw roślin przeznaczonych na cele energetyczne. Główne kryteria, jakie musi spełniać osad ściekowy, aby mógł być dopuszczony do użytkowania jako nawóz, są związane ze stężeniami metali ciężkich, obecnością bakterii z rodzaju Salmonella i liczbą jaj pasożytów jelitowych. Ocena zagrożeń dla środowiska, jakie niesie ze sobą nawożenie osadami z użyciem tradycyjnych maszyn i urządzeń, głównie z rozprzestrzenianiem się patogenów poza wyznaczony areał, determinuje poszukiwanie alternatywnych rozwiązań jego zadawania do gleby. Uwagę skupiono głównie na iniekcji osadów ściekowych w postaci stałej jako najczęstszej formie nawozu tego typu ze względu na odwodnienie osadów w procesach stabilizacji i higienizacji. W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania nowego, chronionego patentem urządzenia do iniekcyjnego dawkowania nawozów w postaci stałej, w tym również osadów ściekowych. Technika iniekcji pozwala na zachowanie wymaganych prawem warunków sanitarnych, co wiążę się z niezwłocznym przykryciem osadu po zadaniu do gleby. Minimalizuje ryzyko skażenia patogenami oraz zwiększa efektywność działania substancji nawozowych na rośliny. Ma to szczególne znaczenie w przypadku uprawy roślin energetycznych, takich jak Wierzba wiciowa czy Paulownia omszona, gdzie istotne jest uzyskanie dużych przyrostów biomasy w krótkim czasie.
EN
This paper deals with problems related to the use of sewage sludge to fertilize cultivation for energy purposes. The main criteria to be met by the sludge in order to be approved for use as fertilizer is: a metal concentration, the presence of salmonella bacteria and the quantity of eggs of intestinal parasites. Assessment of the environmental risks posed by sludge fertilization using traditional machinery and equipment – especially the spread of pathogens outside the appointed area – determines the search for alternatives to the reference to the soil. Attention has been focused mainly on the injection of sludge in a solid form, as the most common form of fertilization, due to the dehydration of sludge in the process of stabilization and hygienization. The paper presents the possibilities of using new, proprietary equipment injection dosage of fertilizers in solid form, including sewage sludge. Injection technique preserves, as required by law, the sanitary conditions, minimizing the risk of contamination with pathogens and increases the efficiency of nutrient for plants. This is particularly important in the case of energy crops such as Salix vniminalis or Paulownia tomentosa, where it is important to obtain large increases in biomass in a short time.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The process of steam co-gasification of hard coal and biomass is regarded as environment friendly alternative to classical fossil fuel combustion, especially in the light of continuous increase in energy demand and recognition of environmental concerns related to fossil fuel processing. In the paper, the results of experimental comparative study of steam gasification and co-gasification of hard coal and energy crop (Andropogon gerardii) biomass in a laboratory-scale fixed bed reactor at the temperatures of 700, 800, and 900°C are presented. The gas chromatography technique was used in analyses of concentrations of the main product gas components, that is, hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, and methane. Some regularities in terms of variations between gasification and co-gasification product gas composition were observed, e.g., carbon monoxide content in biomass gasification and co-gasification product gas was on average approximately half the amount observed in hard coal gasification. Application of Fe2O3 and CaO in co-gasification led to increase in hydrogen content with simultaneous CO2 capture. Chemisorption of CO2 with CaO in the process of steam co-gasification was effective at 700°C and 800°C and resulted in average hydrogen content increase from 61 to 87%vol and from 62 to 76%vol at 700°C and 800°C, respectively, when compared to co-gasification without Fe2O3 and CaO.
Sprostanie wymogom Dyrektywy UE 2009/28/EC wymagać będzie od Polski zwiększenia areału wieloletnich upraw energetycznych do ok. 1 mln. ha do roku 2020. Analizę następstw penetracji upraw energetycznych do przestrzeni rolniczej można prowadzić metodą symulacji, biorąc pod uwagę ich konkurencję z pozostałymi uprawami wyrażoną opłacalnością produkcji. Tak pomyślany model symulacyjny musiałby objąć zakresem gospodarstwa będące potencjalnymi producentami biomasy wraz z ich otoczeniem z całego uwzględnionego obszaru. Ze względu na trudność pozyskania szczegółowych danych empirycznych, zwłaszcza w przypadku większych obszarów, zaproponowano zastąpienie ich danymi generowanymi w modelach gospodarstw rolnych, które jako parametry wejściowe wykorzystywałyby ogólno dostępne dane statystyczne. Celem pracy było przedstawienie metody budowy modeli takich gospodarstw. Metoda ta zakłada, że model gospodarstwa można złożyć z modeli technologii produkcji, opisanych jako zbiór funkcji matematycznych określających parametry wyjściowe technologii. Przedstawiono sposób konstruowania funkcji określającej przebieg parametru "nakłady robocizny" modelu technologii produkcji wierzby energetycznej, z wykorzystaniem wyników obliczeń tego parametru na podstawie kart technologicznych dla trzech plantacji o powierzchniach: 1, 2,5 i 10 ha.
EN
In order to meet the requirements of the EU Directive 2009/28/EC the acreage of perennial energy crops in Poland will have to increase to approximately 1 mln ha in 2020. An analysis of penetration of energy crops into the agricultural space can be conducted by the method of simulation, considering their competition with other crops expressed in terms of profitability of production. The scope of such a simulation would have to take into account all the potential biomass producers from the focus area. Because of the problem of obtaining the detailed empirical data, especially in case of large focus areas, it was suggested that they should be replaced with the data generated by agricultural farm models, which as input parameters would use available statistical data. The objective of the paper was to present a method of building such farm models. This method assumes that a farm model can be assembled from production technology models, described as a collection of mathematical functions determining the output parameters of technologies. A way of constructing the function determining the course of the "labour input" parameter of the production technology model of energetic willow was presented applying the results of the calculation of this parameter based on operation sheets for three plantations of the area of 1, 2.5 and 10 ha.
Spośród roślin uprawianych na cele energetyczne w krótkiej rotacji dużym zainteresowaniem cieszy się obecnie miskant (Miscanthus x giganteus Greef et Deu.). W pracy omówiono plonowanie i cechy biometryczne pięciu genotypów tego gatunku, uprawianego w dwóch siedliskach. Plon porównywanych genotypów miskanta zbieranego późną jesienią wynosił średnio z 5 lat, na obu glebach, 17,7-17,8 t s.m.*ha-1. Średnio z 5 lat wyraźnie niżej w obu siedli-skach plonowały genotypy M-40 i M-105, najwyższej natomiast genotypy M. giganteus i M-115. Analiza statystyczna wykazała, że plon suchej masy miskanta jest warunkowany takimi cechami biometrycznymi, jak liczba pędów w karpie i ich długość (dodatni wpływ) oraz udział liści w stosunku do łodyg (większy udział - mniejszy plon).
EN
Actually, from among the plants cultivated in short rotation for energy purposes, the strongest interest is concentrated on miscanthus (Miscanthus x giganteus). This paper described the yielding and biometric characteristics of five miscanthus genotypes planted in two habitats. The yields of compared miscanthus genotypes, harvested in late autumn, regardless of genotype and soil type (habitat), amounted to 17.7-17.8 t DM*ha-1, on average for 5 years. Distinctly lower average yields for the 5 years were obtained in both habitats from M-40 and M-50 genotypes, whereas the highest yielded the M. giganteus and M-115 genotypes. Statistical analysis proved that dry matter yield of miscanthus was affected by the biometric characteristics, such as the number of shoots per 1 rootstock and their length (positive effect), as well as the proportion of leaves to stems (higher the proportion - the lower dry matter yield).
Rozwój produkcji roślinnej na cele energetyczne jest zagadnieniem często poruszanym w ostatnich latach. Aktualnie spośród roślin uprawianych na cele energetyczne w krótkiej rotacji największym zainteresowaniem cieszy się wierzba wiciowa. W pracy omówiono plonowanie i cechy biometryczne dziewięciu klonów/odmian tej wierzby, uprawianej w trzech siedliskach. Uzyskiwane plony suchej masy wierzby zbieranej co roku wynosiły, w zależności od warunków siedliska i przebiegu pogody, od 11,1 do 20,4 t x ha-1. Średnio z 5 lat, niezależnie od klonu i odmiany wierzba plonowała od 12,7 t x ha-1 na glebie średniej (kompleks 4) do 14,1 t x ha-1 na glebie lekkiej (kompleks 5). Plon suchej masy wierzby zbieranej w cyklu 3-letnim, średnio dla wszystkich porównywanych klonów i odmian, był na glebie ciężkiej o 28%, a na glebie średniej o 21% większy niż suma plonów z trzech corocznych zbiorów. Zaobserwowano dużą zmienność plonowania w latach, uzależnioną od przebiegu warunków pogodowych, które - oprócz siedliska - determinują poziom uzyskiwanych plonów.
EN
The development of crop production for energy purposes is an issue enjoying in last years with the strong interest. Currently, among the crops grown for energy purposes in short rotation, the interest is in the basket willow (Salix viminalis). This paper described the yielding and biometric characteristics of eight willow cultivars grown in three localizations. Dry matter yields of the willow obtained in one year cycle harvest, depending on the habitat and weather conditions, fluctuate between 11.1 and 20.4 t x ha-1. On average for the five years, regardless of cultivar, the willow yielded from 12.7 t x ha-1 on the medium soil to 14.1 t x ha-1 on sandy soil. The yield of willow dry matter per year as harvested in three year cycle - on average for all cultivars compared - was higher by 28% on heavy soil and by 21% on medium soil, than the sum of yields from 3 annual harvests. In the course of experiments high variability of yielding was observed in particular years, as dependent on the weather conditions, which - apart from the habitat - determine the level of yields.
Prowadzenie intensywnych metod produkcji roślin energetycznych na dużych obszarach rolnych oraz ich wykorzystywanie jako surowców bioenergetycznych wywierają określony wpływ na środowisko naturalne. Celem artykułu jest wyznaczenie kategorii oddziaływań na środowisko przy uprawie i użytkowaniu roślin energetycznych, wstępna ocena istotności ich wpływu na środowisko w warunkach krajowych na podstawie literatury oraz badań własnych. Wyniki analizy planuje się wykorzystać do budowy komputerowych baz danych zgodnych z metodyką oceny cyklu życia LCA (Life Cycle Assessment).
EN
Using intensive methods of producing energy crops on large agricultural areas and using those crops as raw materials for biopower have substantial impact on the natural environment. The aim of this paper is to determine categories describing how the environment is being influenced by the cultivation and use of energy crops, as well as to pre-evaluate the relevance of their impact on the environment in Poland on the basis of professional literature and own research. The results of the analysis are to be used for creating digital databases, consistent with the Life Cycle Assessment (LCA) methodology.
Podjęto próbę wstępnego oszacowania wpływu upraw energetycznych na atmosferę. Rozważono cztery źródła emisji związane z produkcją biomasy roślinnej. Analiza pozwoliła na obliczenie poziomu emisji gazów cieplarnianych na przestrzeni 14 lat użytkowania plantacji. Emisja, szczególnie N2O, z gleby w znacznym stopniu wpływa na bilans uprawy. Jest ona wielokrotnie wyższa niż emisja gazów cieplarnianych związana ze zużyciem paliwa w czasie pracy maszyn rolniczych. Jednocześnie emisja z gleby na plantacji wierzby jest wyższa w porównaniu z topolą. Szczególnie widoczna różnica jest przy dawce nawożenia 75 kg N. Na plantacji wierzby podczas 14 lat jej użytkowania emisja gazów cieplarnianych wyniosła 10444,08 kg CO2 equ/ha, przy tych samych założeniach dla plantacji topoli kształtowała się ona na poziomie 8.666,72 kg CO2 equ/ha.
EN
An attempt was made to introductory evaluating the impact of growing energy crops on the atmosphere. Four emission sources connected with plant biomass production were considered. Analysis enabled to calculate the level of greenhouse gas emission during 14 years of plantation use. Emissions, particularly N2O from the soil, considerably affected the balance of cultivated crops. They are many times higher than greenhouse gas emissions connected with fuel consumption during operation of agricultural machines. At the same time the emissions from soil under willow plantation are much higher as compared with the poplar plantation. The difference was particularly distinct at fertilization rate of 75 kg N. During 14 years' using of the willow plantation the greenhouse gas emission amounted to 10444.08 kg CO2 equ/ha, while for the poplar plantation emission reached the level of 8666.72 kg CO2 equ/ha.
Przedstawiono model diagnostyczny wiążący parametry wybranych warunków siedliskowych (głównie edaficznych) z wymaganiami uprawowymi (glebowymi, wodnymi, klimatycznymi i lokalizacyjnymi) dziewięciu rozpatrywanych roślin energetycznych. Doboru tego dokonywano spośród układów parametrów identyfikujących poszczególne kategorie przydatności w modelu kategoryzacji [Ostrowski 2008]. Taka postać modelu diagnostycznego stanowić będzie podstawę do opracowania map komputerowych przedstawiających orientacyjne rozmieszczenie obszarów preferowanych do uprawy tych roślin w skali regionalnej w oparciu o bazę danych o glebach marginalnych, funkcjonującą w IMUZ.
EN
Paper presents a diagnostic model joining the parameters of selected habitat conditions (mainly edaphic) with cultivation requirements (concerning soil, water, climate and location) for nine considered energy plants. The model in form of relational table contains diagnostic configurations identifying habitat conditions preferred for their cultivation. Such form of the model will enable to develop the digital maps showing indicatory locations of the areas preferential for cultivation of energy crops on a regional scale, as based on marginal soils data-base functioning at the Institute for Land Reclamation and Grassland Farming (IMUZ).
Wyróżniono pięć kategorii przydatności gruntów do uprawy roślin energetycznych w Polsce: o warunkach glebowo-siedliskowych spełniających wymagania uprawowe roślin energetycznych, z ograniczeniem czynnika wodnego oraz celowością stosowania nawodnień, z priorytetem zachowania ochronnych funkcji terenu ograniczających warunki uprawy tych roślin, na obszarach wyrobisk lub zwałowisk oraz na glebach marginalnych zanieczyszczonych, przydatnych do uprawy tych roślin, lecz z priorytetem przeznaczenia pod uprawy rolne. Do wyznaczenia obszarów należących do tych kategorii opracowano model diagnostyczny uwzględniający najważniejsze kryteria: potencjał produkcyjny gleb określony przez typ i gatunek gleby, przydatność rolniczą gleb wyrażoną kompleksami rolniczej przydatności, zasobność wodną siedlisk sparametryzowaną średnią sumą opadów atmosferycznych, użytkowe funkcje terenu: rolnicza, ochronna i pozaprodukcyjna.
EN
Paper presented the methodological principles and rules of land classification for cultivation of energy crops in Poland as well as the diagnostic model that enables to develop the algorithms of spatial data processing and to generate the computer maps. Five categories of land usefulness were assumed: - concerning the soil-habitat conditions fulfilling cultivation requirements of the energy crops, - with limitation of the water factor and purposefulness of applying the irrigation, - with the priority to preserve the protective functions of the terrain limiting cultivation conditions of the energy crops, - on the areas of working surfaces or dumping grounds and on the polluted, marginal soils, - on the grouns usable to energy plants' cultivation, but with a priority provided for other agricultural crops. To delimit the areas included into above categories a diagnostic model was developed considering the most important criteria: - productivity potential of the grounds determined by type and kind of the soil, - agricultural usefulness of the soils expressed by cultivation usability complexes, - water abundance of the habitats parametrized by annual rainfall sum, - usable functions of the terrain: agricultural, protective, non-productive ones.
W artykule przedstawiono charakterystykę układów technologicznych do zgazowania biomasy oraz wyniki badań, prowadzonych na świecie, nad otrzymywaniem czystego nośnika energii - wodoru, w procesie zgazowania biomasy parą wodną. Scharakteryzowano wybrane rośliny energetyczne i omówiono możliwości ich uprawy w Polsce i wykorzystania w układach zgazowania.
W artykule podano wpływ wybranych upraw roślin, które mogą być przeznaczone na cele energetyczne na środowisko - powietrze. Zużywany podczas uprawy olej napędowy (ON) emituje szkodliwe dla środowiska związki, między innymi CO2, SO2, N0x. Badania przeprowadzono dla kukurydzy, buraka pastewnego i rzepaku. Największe zużycie ON wystąpiło przy uprawie buraków pastewnych; wynosi ono 374 l/ha. Ilości emisji wynikające ze zużycia ON są następujące: CO2 - 1,38t/ha, SO2 -0,0031 t/ha, N0x - 0,0056 t/ha. Również potrzeby nawozowe w zakresie azotu są największe dla uprawy buraków cukrowych.
EN
In the paper there has been discussed influence of selected energy crops on one of the environment elements - the air. Diesel oil (ON) utilized during growing process emits environmental threatening substances (as for example CO2, SO2, NOx). The investigations were carried out for corn, fodder beet and rape. The biggest consumption of ON occurred during fodder beet growing, it amounted to 374 I/ha. Emission produced form ON consumption was as follows: CO- 1,38 Mg/ha, NOx - 0,0056 Mg/ha, SO2 - 0,031 Mg/ha. Fodder beet nitrogen demand was also the greatest.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono produktywność oraz sposoby pozyskiwania wierzby krzewiastej, ślazowca pensylwańskiego oraz miskanta olbrzymiego na podstawie eksperymentów krajowych oraz zagranicznych. Rośliny energetyczne mogą dać od kilku do kilkudziesięciu ton suchej biomasy z 1 ha w ciągu roku w zależności od gatunku, warunków siedliskowych oraz prowadzonej agrotechniki. Biomasa pozyskiwana z polowych upraw tych gatunków stanowi potencjalny surowiec energetyczny. Pozyskiwanie biomasy z upraw polowych w zależności od gatunku rośliny może być prowadzane jedno lub dwuetapowo. W przypadku jednoetapowego zbioru, biomasa bezpośrednio z pola trafia najczęściej do obiektu energetycznego jako paliwo. W przypadku dwuetapowego zbioru roślin można wpływać głównie na wilgotność biomasy oraz zawartość w niej składników mineralnych, w wyniku czego zmieniają się parametry tego surowca energetycznego.
EN
On the basis of Polish and foreign experiment results, the paper discussed s-me problems of productivity and harvesting of willow coppice, Virginia mallow and Miscanthus. Energy crops are capable to suply from several to few dozen tons of biomass dry matter per ha annually, depending on the species, habitat conditions and applied agrotechnical measures. Biomass from the above crops is a potential raw material to generate energy. Two methods of biomass harvesting, one-phase or two-phase, are in the use. In the case of one-phase harvest, biomass is delivered directly to energy generation plants as a fuel. At two-phase harvesting procedure some biomass parameters, such as the moisture content and content of the minerals, may be what results in changes of fuel properties.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.