A cukorcirok termesztése energetikai hasznosításra

Az energianövények felhasználási köre rendkívül sokrétû lehet, kukoricából, különbözõ gabonafélékbõl bioetanolt gyártanak, a napraforgó, a repce és egyéb olajnövények a biodízel elõállításához szolgáltatnak alapanyagot, a különbözõ fás és lágyszárú növények a hõenergia elõállításában jöhetnek számításba, míg nagy hozamú növényeinket a biogázüzemek hasznosíthatják. Hazánkban még kevéssé terjedt el a többcélú és perspektivikus energianövény, a cukorcirok, amelynek legfontosabb termesztési tudnivalóit és felhasználási lehetõségeit mutatjuk be.

A cukorcirok jelentõsége


A cukorcirok a szemescirok közeli rokona, a pázsitfûfélék családjába tartozó növény. Afrika sztyeppe- és szavannaterületein õshonos. Legnagyobb területen az USA-ban és Ázsia egyes országaiban (elsõsorban Indiában) termesztik. Míg a mérsékelt égövi országokban fõként silótakarmánynak termesztik, addig trópusi, szubtrópusi területeken elterjedt a cukorlé nyerés céljából történõ termesztés. Cukortartalma nagyobb a cukorrépánál, a 18–20%-ot is elérheti, ami azonban nem kristályosítható. A II. világháború után ezt a tulajdonságát számos helyen ki is használták, a cukorgyárak beindulásáig a belõle kisajtolt és besûrített cukorszirup helyettesítette a kristálycukrot. Napjainkban hazai vetésterülete eléri a 20 000–30 000 hektárt, ennek legnagyobb részét az állattenyésztés hasznosítja silózott takarmány formájában. Az utóbbi években felfokozott érdeklõdés tapasztalható a cukorcirok alternatív hasznosítására, amelynek alapvetõen két módja lehet:

1. A közeljövõben létesülõ biogázerõmû-vek számára alapanyagot szolgáltat. Az állattenyésztésben keletkezõ trágyamennyiség önmagában nem fogja fedezni a szükségleteket, ezért elkerülhetetlen a nagy biomassza tömeget produkáló növényfajok termesztésbe vonása.

2. A bioatanol elõállításban a kukorica méltó alternatívája lehet a szükséges technológia alkalmazásával. Az ezzel kapcsolatos kutató-fejlesztõ munka beindult, amelynek során egyetemek, kutatóintézetek, valamint a hasznosításban érdekelt vállalkozások dolgoznak együtt.



A cukorcirok környezeti igénye

A cirok forró égövi eredetû növény, innen származik kitûnõ szárazságtûrõ képessége is. A legkülönbözõbb éghajlatú országokban termesztik, azonban Magyarország a cukorcirok termesztésének északi határát jelenti. Biztonságos termesztésére elsõsorban az ország déli része alkalmas. A vegetációs idõszak folyamán 3000°C hõösszeget igényel, csírázásához 12–16°C-os talajhõmérsékletre van szükség. A talajokkal szembeni igénye nem számottevõ, a jelenleg termesztett fajták már csaknem valamennyi termõhelyen biztonsággal termeszthetõk. Egyedül a sekély termõrétegû, szélsõséges vízgazdálkodású, valamint az 5 pH alatti savanyú talajok jelentenek termesztési kockázatot. A kukoricához képest lényegesen igénytelenebb a talajokkal szemben.

A cirokfélék a csapadék mennyiségére kevésbé érzékenyek, mint a hõmérsékletre. Kiváló a vízhasznosító képességük, emiatt különleges helyet foglalnak el a biztonságosan termeszthetõ növények között, ugyanis a cirok egy egység szárazanyaghoz 132–170, a zab 272, a napraforgó már 375 egység vizet fogyaszt el. Fontos még azt is megemlíteni, hogy míg nagy aszályban más növények kiégnek, vagy elvénülnek addig a cirokfélék könnyen és gyorsan regenerálódnak az aszály után. Ez többek között annak is köszönhetõ, hogy a cirokfélék képesek teljesen leállítani életfolyamataikat a szárazság alatt és az újbóli esõs idõszakban pedig újraindítani azokat. Az egyre gyakoribbá váló aszályok miatt így hazánkban is felértékelõdhet a szerepe a jövõben.



A termesztés módszere

A cukorcirok az elõveteményre nem igényes, nyáron és õsszel lekerülõ elõvetemény után egyaránt következhet. Száraz év után nagy vízfelhasználású elõvetemény (pl. lucerna, kukorica) után érdemes kerülni a termesztését. Monokultúrában nem termeszthetõ, de két-három évig maradhat ugyanazon a területen. Nagyon jól beilleszthetõ a vetésváltás rendszerébe a kukoricatermesztõ területek is, mivel a cirok kukoricabogárral fertõzött területen is biztonsággal termelhetõ.

A cukorcirok gyökérzete dús, sûrûn behálózza a talajt, mélyen gyökerezik, ami a kedvezõ vízfelhasználás alapját jelenti. Száraz évjáratban ezért különösen meghálálja a növény a mély talajmunkát, ami az alapmûvelés esetén a 30–35 cm mély szántást jelenti. A nedvességveszteség csökkentése, valamint a kora tavaszi gyomok kelésének elõsegítése érdekében a talajfelszínt hengerrel le kell zárni. Ebben az esetben az április végi–május eleji magágykészítéssel sok gyomot ki tudunk irtani. Ezt a munkát kombinátorral, ásóboronával vagy tárcsával végezhetjük. A cukorcirok akkor vethetõ, ha a talaj hõmérséklete eléri a 12–14°C-ot, ami április vége–május elejére tehetõ. A kukoricánál sekélyebbre kell vetni, nem szabad 3–5 cm-nél mélyebbre helyezni a magokat. Az ajánlott sortávolság 50–70 cm közötti, ami összességében akár 160–200 ezer hektáronkénti tõszám kivetését is lehetõvé teszi. A cukorcirok kezdeti fejlõdése vontatott, ezért különösen fontos, hogy a talaj gyommentes legyen, mert egyébként a gyomok elnyomhatják a csíranövényeket. A gyomszabályozásban fontos szerepe van a sorközmûvelésnek, mivel a gyomirtó szerekre érzékeny lehet. A kezdeti vontatott fejlõdés után a növények intenzív növekedésnek indulnak, hetente akár 30–50 cm-t is nõhetnek. Ettõl kezdve a kultúrnövény hamar túlnövi és elnyomja a gyomnövényeket. A kifejlett növények magassága elérheti a 4 métert, ami lehetõvé teszi, hogy hektáronként akár 80–100 tonna zöldtömeget adjanak. A viaszérett növény szárazanyag-tartalma 30–34%. Ilyenkor a legnagyobb a cukortartalma is, ezért bioetanol elõállítás céljára ekkor érdemes betakarítani.

A Szent István Egyetem Növénytermesztési Intézetében több éve foglalkozunk a cukorcirok termesztéstechnológiájának fejlesztésével. Az elmúlt év rendkívül száraz, aszályos volt, ami nem kedvezett sem a kalászos gabona, sem a kukorica termesztésének. Kísérleteinkben a kukorica több helyen megégett, betakarítható termést nem adott, miközben a cukorcirok kiváló aszálytûrésének és talajnedvesség hasznosításának köszönhetõen a gyenge víz- és tápanyaggazdálkodású barna erdõtalajon üde zöld maradt, és a betakarítás idõpontjára fajtától függõen 65–85 t/ha zöldtömeget produkált.

A betakarítás módja a termesztési céltól függõen különbözõ lehet. A szemes cirok betakarítását a szemek 30%-os nedvességtartalmánál kell megkezdeni. A szilázs céljára történõ termesztés esetén szintén viaszérett állapotban történik a betakarítás járvaszecskázó géppel. A hajtások nedvességtartalma ekkor 65–70%. A nagy cukortartalom, a gyors erjedés és ebbõl adódó veszteségek miatt etanol elõállításra a legcélszerûbb az egész hajtások levél nélküli betakarítása, ami a tárolhatóság és a cukortartalom csökkenés miatt fontos.

Energetikai hasznosítás

Aratás után a cukorcirkot megtisztítják, majd közvetlen felhasználás elõtt tovább aprítják 5–10 cm-es darabokra. Ezt követõen kerülnek a növényi részek a présgépbe. Préselés után nyerik ki a nagy cukortartalmú ciroklevet, míg melléktermékként a lignocellulózban gazdag cirokbagasz keletkezik. A préslébõl élesztõ hozzáadásával etanol állítható elõ, míg a bagasz egyéb módon hasznosítható: égetésével hõ- és villamosenergia nyerhetõ, komposztálható, papírgyártási alapanyag lehet, illetve takarmányozási célokat szolgálhat.

Napjainkban világszerte két fõ cukornövényt, a cukornádat és a cukorrépát használják cukoripari termékek elõállítására, újabban pedig etanol üzemanyag és biokemikáliák elõállítására is. A világon elõállított finomított cukor háromnegyedét, és az etanol üzemanyag háromötödét a déli-félteke szubtrópusi országaiban termesztett cukornádból állítják elõ Brazíliában, Indiában, Thaiföldön és Ausztráliában. A finomított cukor és etanol üzemanyag fennmaradó részét az északi-félgömb mérsékelt égövi területein állítják elõ cukorrépa és különbözõ gabonafélék (elsõsorban kukorica) feldolgozásával Európában és Kína, illetve az Egyesült Államok északi területein.

A cukorcirok energetikai célú felhasználása új utakat nyithat a magyar mezõgazdaság számára. A kukoricára alapozott indokolatlan mértékû bioetanol-üzem alapítási láz számára valós alternatívát jelenthet. A cukorcirok számára a hazai ökológiai adottságok kiválóak, a termelési költség lényegesen kisebb, mint a kukorica esetében, a hektáronkénti alkohol kihozatal elérheti akár az 5000 litert, ami a többi energianövénnyel szembeni versenyképességet növeli. A kalászos gabona és kukorica túlsúlyával jellemezhetõ hazai vetésszerkezet egyhangúságát oldhatjuk cukorcirok vetésváltásba iktatásával. Az elõnyök mellett azonban nem szabad elfeledkezni az energetikai hasznosítás nehézségeirõl sem. Az egyik legnagyobb probléma, hogy a növény a mérsékelt égövön csak szezonálisan áll rendelkezésre, és a tárolás, valamint a tárolhatóság és a cukortartalom tekintetében a folyamatos felhasználás érdekében még számos kérdésben kell megoldást találni. A másik nehézséget a levél nélküli egész szárrészek betakarítása jelenti. A gépi technológia hasonló a cukornád esetében alkalmazott eljárással, a nagyobb területen történõ betakarítás gördülékeny levezetéséhez azonban a géppark fejlesztésére lesz szükség.

 

Dr. Gyuricza Csaba