38-1Это не журналистская смелость. Это с нашей стороны неслыханная дерзость – писать о культуре, которой в Украине не существует вообще. Но есть высокая вероятность, что эта культура в Украине возможна, и тогда перспектива биотоплива и не только биотоплива выглядит совершенно иначе. В любом случае, это сенсация, и мы первые, кто извещает вас, читатель, о ней. (Опубликовано в №2.2010г.)

Биотопливо как неисчерпаемый источник возобновляемой энергии полным ходом стимулирует создание новых рынков для сельскохозяйственных производителей. В последнее десятилетие, ввиду рекордно высоких цен на нефть и скудного выбора альтернативных видов топлива для транспорта, многие страны, в том числе страны Европейского Союза, Бразилия, Соединенные Штаты Америки, активно поддерживают производство жидкого биотоплива в сельском хозяйстве: этанола из кукурузы или сахарного тростника и биодизельного топлива из различных масличных культур.
Рапс за 20 лет в Украине захватил площади в миллионы гектаров, а начинал с сотен. При том что эта культура капризна, сложна в производстве, она пользуется большой популярностью, поскольку сырье покупают за валюту.
Популярные «биодизельные» культуры – рапс, соя, пальма – продовольственные, дорогостоящие и требуют интенсивного ухода. В долгосрочной перспективе сырье и его поставка соответственно растущему спросу могут стать самой большой проблемой в биодизельной отрасли.
Мир уже спохватился, что значительные площади, где производилось продовольствие, коммерчески ориентированные земледельцы отдали техническим культурам. Мир начал интенсивно искать выход и – нашел.
Это экзотика. Ятрофа ядовитая – латинское название Jatropha curcas L. Многолетнее древовидное растение, которое легко распространяется с помощью семян и так же легко размножается черенками.
Относится к семейству молочаевых и уже много лет используется в медицине как компонент противораковых и противоожоговых лекарств. Хорошо растет в странах с тропическим и субтропическим климатом, но встречается по всей планете. Больше известна как многолетний древовидный сорняк, растущий – реагируйте, читатель! – на бедных сухих почвах.
До сих пор окончательно не установлен центр происхождения ятрофы. Большинство ботаников сходятся на том, что это Мексика или Центральная Америка. Ятрофа успешно аклиматизировалась и столетиями произрастает в Африке и Азии, а в последние десятилетия культивируется во всем мире.
Это засухоустойчивое растение, то есть переносит без существенных потерь в урожае засуху, хорошо растет в полузасушливых и засушливых условиях. Также успешно вегетирует в условиях достаточной влажности. Сегодня ятрофу выращивают во многих тропических странах, где сумма ежегодных осадков составляет 300-1000 мм, а средняя температура – выше 18-20 °С. По этим параметрам культурное производство растения можно пробовать и у нас.
Ятрофа ядовитая может расти не только в условиях низин, но и гор. Ее дикие разновидности не переносят длительных морозов, однако небольшие они выдерживают. Сейчас ученые работают над выведением морозоустойчивых разновидностей ятрофы ядовитой.
Растение предпочитает хорошо дренированные и аэрированные почвы. Содержание питательных веществ в почве не является главным фактором, влияющим на продуктивность ятрофы. Она может расти как на плодородных почвах, так и на почвах с низким содержанием гумуса.
Заманчиво? Наверное, еще нет, поскольку вам, читатель, неизвестна полезность этого растения, настоящий его потенциал. Но всему свое время.

40-1

Зоны, где выращивают ятрофу

Как выглядит ятрофа?

Это невысокое древовидное или кустарниковое растение. Поверхность стебля гладкая, серого цвета, в середине стебля – молочные вещества (латекс), которые начинают интенсивно сочиться при надрезании стебля. Как правило, высота растения от трех до пятишести метров, но иногда, в благоприятных условиях, может достигать и восьми-десяти.
Листья простые, большие, пальчастые с тремя или пятью лопастями; на черешках зеленого или бледно-зеленого цвета. На стеблях они размещены спирально, под противоположным к югу углом.
Цветы собраны в соцветия и размещены на черешках длиной от 6 до 23 мм. Соцветия размещаются в пазухах листьев.
Ятрофа – двудомное растение: мужские и женские цветки растут на разных растениях. Растения с женскими цветками, как правило, крупнее, цветки больше в диаметре. Опыление происходит с помощью насекомых, преимущественно пчел. Цветет ятрофа в наиболее жаркое время года. Плоды созревают в зимний период, когда растение сбрасывает листья. В условиях тропиков может давать урожай несколько раз в год.
Из одного соцветия образуется 10 или больше яйцевидных плодов, в каждом плоде – по два-три крупных семени. Семена дозревают, когда околоплодник меняет цвет с зеленого на желтый.
Растения ятрофы ядовитой распространены на разных типах почв – на щебнистых, каменистых, песчаных и засоленных почвах, может расти даже в трещинах скал. В период понижения температуры ятрофа сбрасывает листья, которые формируют так называемую мульчу возле главного стебля растения. Постепенно листья разлагаются, тем самым повышая содержание органических веществ в корневой зоне почвы.
Растение относится к засухоустойчивым, для роста использует небольшое количество воды. Во время засухи сбрасывает часть листьев, чтобы сократить использование воды, уменьшить площадь испарения. Ятрофу выращивают также с целью снижения эрозии песчаных почв. Благодаря хорошо развитой корневой системе растение крепится в почве, тем самым препятствуя перемещению больших почвенных массивов.

В чем смысл?

42-1Производство биотоплива из ятрофы обеспечивает все качества и преимущества биогорючего. Древесный кустарник с крупными маслянистыми семенами является идеальным источником для получения биотоплива. Для его выращивания благоприятны условия сухого климата. Джон Мэтьюз (John Mathews), профессор стратегического планирования из австралийского университета Маквари, отмечает, что во многих странах колоссальные участки полузасушливых земель пришли в упадок, и их можно использовать для высадки культур для биотоплива. Мэтьюз выступает за широкомасштабные посадки ятрофы, что позволит добиться независимости в области энергоресурсов таким странам с расширяющейся экономикой, как Китай и Индия, и стимулировать экспорт в слаборазвитых странах Африки.
В семенах ятрофы содержится 30% различных масел. На протяжении сотен лет в Танзании и Мали использовали ятрофу как живую изгородь. Сейчас занимающиеся созданием биотоплива предприниматели в Индии и Африке насаждают плантации и производят топливо из семян этого растения.
Британская компания по производству биогорючего D1 Oils засадила ятрофой 150 тыс. га земель в Свазиленде, Замбии и ЮАР, а также в Индии. В этом году фирма планирует удвоить размеры посевов.
Голландская компания BioKing, производитель оборудования для создания биотоплива, выращивает плантации ятрофы в Сенегале, Зоны, где выращивают ятрофу правительство Китая также приступило к внедрению в жизнь широкомасштабного проекта. «В настоящее время не производится много масла ятрофы, потому что не хватает ее семян для посевов», — считает Рейнхард Хеннинг (Reinhard Henning), специалист по ятрофе. Он нашел семена бразильской ятрофы ядовитой, которые содержат 40% масла.
Вероятно, неплохим бизнесом в ближайшем будущем будет производство семян ятрофы.
В Индонезии растет карликовая ятрофа, убирать урожай которой особенно легко. Известно, что ятрофа хорошо приспосабливается к условиям окружающей среды. Как утверждают британские ученые, ятрофа не должна составлять конкуренцию на поле продовольственным культурам. Этот кустарник можно с успехом выращивать на заброшеных и неиспользуемых землях. Поэтому наиболее эффективными становятся небольшие проекты, предусматривающие высаживание ятрофы вместе с другими растениями. Такой метод применяется в Кении и на Мадагаскаре, где ятрофа растет вместе с ванилью.
Почему так перспективна ятрофа?
Во-первых, имеет высокий выход масла из семян в сравнении с основными биодизельными культурами соей и рапсом. Из сои получают масла для биодизеля с гектара почти 400 кг, из рапса – 1 т, из ятрофы – 3 т (по другим данным – см. табл.). И это еще не предел возможного выхода масла и урожайности ятрофы.
Во-вторых, растение непривередливое, легко приспособляемое. Трудности при выращивании ятрофы могут возникать только из-за недостаточной механизации, ведь большинство операций пока проводят вручную, в частности уборку семян.

Начало большого бизнеса – маленький участок

Для выращивания ятрофы ее сначала нужно акклиматизировать, высаживая на небольших участках. Растение приспособится к местным условиям, образует семена и только тогда из этих семян рекомендуется выращивать посадочный материал для больших производственных плантаций в стране. Чтобы достичь успехов и получить прибыль, важно понимать требования культуры к окружающей среде, их возможное взаимодействие и, исходя из этого, выбирать технологию выращивания.
Биодизель, полученный из ятрофы, во многих странах признан альтернативой из-за растущего спроса на топливо. Из масла ятрофы можно получать топливо для автомобилей, комбинированное топливо для ТЭС (тепловая электростанция), а само растение использовать в виде древесного топлива. Правда, ученые и технологи еще не до конца разработали технологию переработки отходов ятрофы. Трудность заключается в том, что ятрофа – ядовитое растение и после отделения необходимого для биодизеля масла остается значительное количество ядовитых веществ. Однако в ближайшем будущем планируется запуск в производство установки, способной нейтрализовать и расщеплять ядовитые вещества в отходах семян ятрофы. А отходы можно будет использовать в виде минеральных удобрений с инсектицидным эффектом.
Плантации ятрофы находятся в Индии, Китае, Бирме, Никарагуа, Африке, на Филлипинах и в Бразилии, где производится первый коммерческий биодизель из ятрофы.

Чего ожидать

Первые три года ятрофа не дает большого количества плодов. На четвертый год урожай составляет около 2 т/га, пятый – 3 т/га, шестой – 3,5 т/га, седьмой – 4 т/га, восьмой – 4,5 т/га, на девятый год – до 5 т/га. При хорошем уходе кустарники дают урожайность до 6,5 т/га. Плодоносит ятрофа до 23-30 лет. Жизнеспособность семена сохраняют до 50 лет. В течение 20 лет растение можно использовать в коммерческих целях.
Как показывает опыт бразильских фермеров, с одного куста ятрофы они получают до 2 л биотоплива (1,7 л) или от 0,5 до 1,5 т биодизеля с 1 га. Если посадки ятрофы орошать, эти цифры можно удвоить. Созревают плоды медленно (за 4-5 лет). Научноисследовательским центром в Тамил Наду (Индия) выведен скороспелый гибрид ятрофы ядовитой, который формирует плоды уже через 6 месяцев и 16 дней после посадки. В первые 2-3 года поля не приносят прибыли.
Для посадки ятрофы зачастую используют рассаду. Оптимальная схема посадки 3х3 м, 1100 растений на 1 га. В условиях достаточной увлажненности количество растений можно увеличивать до 1666. В зависимости от уровня увлажненности почв и плодородия с гектара получают от 2,5 до 5 т семян. На десятилетних посадках урожайность повышается до 12 т/га. В одном зрелом семени гибрида ятрофы 6% влаги, 18% белка и 40% масла, 17% углеводов, 16% клетчатки и 5% зольных элементов. Масло ятрофы состоит из 21% ненасыщенных жирных кислот и 79% – насыщенных. В семенах содержится небольшое количество ядовитого для человека вещества – курзина, поэтому масло из семян ятрофы не используют в пищу.
Латекс ятрофы содержит алкалоид – ятрофин, который входит в состав противораковых лекарств, мазей для лечения кожных заболеваний, ревматизма. Из коры получают натуральные синие красители для тканей. Листья используют как корм для тутовых шелкопрядов в условиях искусственного разведения. Европейские селекционеры работают над выведением новых высокомасличных, скороспелых и морозоустойчивых гибридов ятрофы ядовитой. Уже выведен гибрид, который не содержит в семенах ядовитый алкалоид курзин.

Как выращивают ятрофу

Саженцы ятрофы высаживают вручную на расстоянии 2 или 3 м (оптимально) друг от друга. Их закапывают в ямки 30х30х30 см, засыпают смесью почвы и органических удобрений (150 г навоза + 100 г торфа на одну ямку). В странах с субтропическим климатом посадку проводят в июне-июле или октябре-ноябре. После присыпания почвой саженцы увлажняют раствором (5:1 воды и мочевины – 200 мл такого раствора на одно растение). Первые три дня саженцы рекомендуют поливать простой водой. В первый год после посадки никаких удобрений не вносят. Начиная со второго года осенью проводят подкормку комплексными минеральными удобрениями NPK 40:240:120 кг/га. На четвертый год рекомендуют вносить 150 г суперфосфата под куст. Поскольку ятрофа – многолетнее растение, в первые два-три года в междурядьях можно высаживать другие культуры, например томаты, огурцы, бахчевые и т. д., что позволит получать прибыль с этих площадей уже в первые годы культивирования.
Периодически, после того как ятрофа сбросит на зиму листья, проводят обрезку кустов. Это способствует омоложению растений и формированию хорошего будущего урожая. Основные вредители ятрофы в странах Азии и Бразилии – короеды (семейство Indarbella – повреждают стебли) и хлопковая совка (повреждает листья).
Основные патогены ятрофы находятся в почве, вызывая гниль стеблей. Эти заболевания хорошо контролируются с помощью бордоской смеси. Также ятрофа может поражаться разными видами пятнистости листьев (основной патоген – Colletotrichum gloeosporioides) и ржавчиной (возбудитель – Phakopsora jatrophicola), но пока в странах выращивания эти болезни не приносили экономически ощутимого ущерба.
У диких разновидностей ятрофы цветение начинается через 9 месяцев после высадки саженцев. Окупаться урожай начинает с третьего года выращивания. Собирают плоды вручную, хотя существуют и комбайны, по принципу комбайнов для уборки винограда, а отделять семена можно вручную или механизированным способом. Затем семена подсушивают, пока влажность не снизится до 10-6%.

41-1

Разведение посадочного материала ятрофы

Не только для автомобилей

Топливо, которое вырабатывают из семян ятрофы, можно использовать не только для автомобилей, а также как один из компонентов авиатоплива. В конце января 2009 года состоялся демонстрационный полет авиалайнера Boeing 747-300, использующего смесь традиционного топлива и биотоплива. Это уже четвертый эксперимент по применению биотоплива в авиации. До этого такие полеты предпринимались компаниями Virgin Atlantic Airways (Великобритания), Continental Airlines (США), Air New Zealand. На этот раз в эксперименте, осуществляемом Japan Airlines (JAL) совместно с компанией Boeing и изготовителями двигателей Pratt&Whitney, использовалось биотопливо, изготовленное из смеси трех растений: рыжика (Camelina) – 84%, ятрофы – около 16% и водорослей – около 1%. Лайнер, вылетев из аэропорта «Ханеда» в Токио без пассажиров и груза, провел в воздухе около полутора часов. За этот период времени команда самолета проверяла работу двигателя в течение стандартных и нестандартных операций полета.
Первичная выгода от использования биотоплива заключается в снижении вредных выбросов в атмосферу, что улучшит экологичность авиации. Президент группы JAL и главный администратор Харука Нишиматсу отметил, что этот показательный полет приближает нас к нахождению более «зеленой» альтернативы традиционному топливу. «Когда биотопливо начнет производиться в достаточных количествах, чтобы быть коммерчески выгодным, мы надеемся стать одной из первых авиалиний в мире, начавших использовать его в своих самолетах», – подчеркнул он. Руководитель подразделения окружающей среды JAL Ясунори Аба сказал: «В перспективе мы должны найти топливо, которое сможет заменить нефть. Биологическое топливо особенно привлекательно, потому что эмиссию CO2 от его использования можно приравнять к нулю».

А ТЕПЕРЬ – СЕНСАЦИЯ В КОНЦЕНТРАТЕ

Точнее, суммируем важнейшие новости, которые мы привели в этой статье. Не обязательно под биотопливо отводить плодородные земли, необходимые для производства продовольственных культур. Есть растения, способные давать больше масла, чем рапс, и расти на бедных и безводных почвах. По всем параметрам ятрофа способна расти в Украине. В карантинный список растений она не включена. Мы продолжим публикации об этом растении и, вероятно, постараемся получить семена этого растения для посева их в хозяйствах. Однако уже и теперь понятно, что тема альтернативных источников энергии, возобновляемых источников, находится в самом начале, и наука имеет огромные перспективы для развития.

Леонид Стопа