Мискантус: кто и зачем продвигает экзотическую культуру в России?

27.12.2023
Технологии
1704
Первый Питомник
Плантация мискантуса

На российских полях набирает обороты выращивание новой необычной культуры  мискантуса. Она обладает множеством отличных потребительских свойств, но мы постарались копнуть глубже и подойти с практической стороны:

  • определили те моменты, которые делают мискантус выгодным для выращивания,
  • коснулись некоторых вопросов технологии возделывания мискантуса,
  • нашли интересную информацию о селекции, урожае и маржинальности.

В качестве эксперта «ГлавАгроном» мы пригласили руководителя отдела развития ООО «Первый Питомник» Любовь Лукину. Компания видит свою миссию в освоении, адаптации, развитии и внедрении передовой технологии выращивания и переработки мискантуса гигантского в России.

Также мы предоставим слово и другим специалистам, чтобы всесторонне осветить тему и объективно ответить на главный вопрос: насколько перспективно в России выращивать мискантус?

Мискантус: что за культура и откуда произошла?

Мискантус относится к роду многолетних травянистых растений, которые произрастают во многих уголках планеты. Растение часто встречается в Австралии, Азии и Африке. Мискантус китайский растет в диком виде и России, его можно встретить на юге Приморского края. Культура – близкий родственник бамбука и сахарного тростника.

«Наиболее известен в мире созданный учеными гибрид Miscanthus Giganteus (Мискантус Гигантский). На сегодняшний день он занял прочную позицию в экономиках многих стран. Основное отличие гибрида – неинвазивность и высокая урожайность. Размножается растение ризомами, его семена стерильны. Срок жизни – 25 лет. Высота куста – до 3 метров, диаметр корневища – 70 см. Культура устойчива к вредителям и болезням», – отмечает Любовь Лукина.

В России мискантусом активно заинтересовались в начале 2000-х годов. К 2013 году в Новосибирском институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН вывели российский сорт мискантуса Сорановский на основе вида Мискантус сахароцветковый. Отечественные селекционеры создали и другие промышленные сорта на основе вида Мискантус гигантский, адаптированные к условиям нашей страны.

Любовь Лукина / Первый Питомник
Фото:Любовь Лукина / Первый Питомник
Ризома Мискантуса Гигантского

Сорта мискантуса для выращивания в России

Мискантус Сахароцветковый, сорт Сорановский

Первый в стране культурный сорт мискантуса Сорановский (от аббревиатуры СО РАН) сейчас активно выращивается и дает хорошие урожаи. Ученые отмечают, что сорт благополучно растет в сибирском климате, давая ежегодный урожай 10 – 17 тонн сухой биомассы, которая состоит в среднем из 45% А-целлюлозы, а извлекаемое содержание составляет около 40%.

Ученые добились минимального содержания в растениях нерастворимого лигнина. Показатель очень важен для целлюлозно-бумажного производства из-за жестких экологических требований. Кроме того, у Сорановского удобное для агротехнологий строение корневищ и мягкие стебли.

Мискантус Гигантский, сорта Фортис, Камис

Относительно недавно, в 2022 году был зарегистрирован сорт Фортис, пригодный для выращивания во многих регионах России. Патентообладатель – ВНИИ картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха. По данным заявителя, сорт проявляет устойчивость при произрастании на землях с высоким уровнем грунтовых вод и на заливных лугах. Он интенсивно наращивает зеленную массу, не инвазивен, устойчив к вредителям и пригоден к механизированной уборке.

  • Урожайность зеленой массы в среднем – 29-30 т/га.
  • Выход соломы с плантаций третьего года – 19-20 т/га.
  • Содержание целлюлозы – 42-45 %.

Для средней полосы РФ подходит мискантус сорта Камис, автором которого является Калужский исследовательский институт сельского хозяйства. Сорт получил патент в 2017 году. Он дает урожайность до 20 т/га в год на агропромышленных плантациях в Калининградской, Калужской, Брянской, Ярославской областях и Приморском крае.

Ученые пишут, что образец технической целлюлозы, выделенный азотнокислым способом из мискантуса сорта Камис, характеризуется высокими значениями массовой доли α-целлюлозы – 96% и степени полимеризации – 1350 и может быть использован в качестве прекурсора нитратов целлюлозы высокого качества (вещества, участвующего в реакции, приводящей к образованию целевого вещества).

Почвенно-климатические условия для выращивания мискантуса гигантского

Что касается климата, то культура хорошо произрастает в центральной полосе России. Для возделывания подходят все типы почв, кроме глинистых и песчаных. Требуется не менее 450 мл осадков в год.

Устойчивость к низким температурам дает возможность выращивать мискантус на территориях со средней годовой температурой +3-5 градусов. По данным Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, для возделывания сорта Сорановский подходят все регионы РФ, кроме крайнего севера, например, Якутии.

Культура нетребовательна к почвам и температурам. Она хорошо развивается во влажных условиях и при этом хорошо переносит как недолгую засуху, так и подтопление. Ученые считают, что её можно применять для введения в сельскохозоборот неиспользуемых земель.

Любовь Лукина / Первый Питомник
Фото:Любовь Лукина / Первый Питомник
Двухлетний мискантус в июле

Защита мискантуса от сорняков, болезней и вредителей

Особое внимание мискантусу гигантскому нужно уделять только в первый год после посадки. Необходима защита от сорняков при помощи гербицидов. На второй и третий год, когда растения уже достаточно развились, сорняки не страшны.

Главное достоинство культуры – устойчивость к заболеваниям и вредителям. Для защиты от болезней ученые рекомендуют проводить профилактические фунгицидные обработки против гнили и ржавчины раз в год.

Удобрения в посадки мискантуса вносят только по необходимости дважды в год. В фазе активной вегетации растения благоприятно реагируют на азотную подкормку, а во второй половине лета – на внесение фосфорно-калийных удобрений.

«Необычными являются сроки сбора урожая культуры. К уборке хозяйства приступают в конце зимы – начале весны. Перезимовка необходима для полного вызревания и высыхания стеблей и листьев для их переработки. Главный плюс для агрономических служб – уборка проходит раньше, чем на полях начинаются основные весенние полевые работы. Осенью срезать растения не нужно. В своем естественном виде они уходят в зиму», – подчеркнула Любовь Лукина.
Любовь Лукина / Первый Питомник
Фото:Любовь Лукина / Первый Питомник
6-летний мискантус в ноябре

Техника для выращивания мискантуса гигантского

Начать выращивать новую культуру – задача непростая. Многих тревожит мысль о том, что для внедрения в производство мискантуса необходим целый шлейф специальной дорогостоящей техники, которую надо купить, но – нет. Специалисты ООО «Первый Питомник» говорят, что подойдут стандартные машины, которые есть в каждом хозяйстве, возможно с некоторыми модификациями.

Сажают мискантус в прогретую почву как картофель. Посадочный материал – ризома (клубнеподобное корневище). Для посадки подойдет несколько модифицированная картофелесажалка, а для уборки – кукурузная жатка. Но уже сама технология посадки – шаг и ширина междурядья – зависят от того, для каких целей выращивается культура и в какой климатической зоне. Чем холоднее климат, тем меньший необходим шаг.

При этом в случае промышленного масштабирования выращивания размножать мискантус корневищами достаточно затратно: выходит от 150 до 200 тысяч рублей на гектар. А получить расчетное количество биомассы можно будет только на третий год жизни растения, хотя потом оно и будет давать урожай на протяжении минимум 25 лет.

«Вот эту задачу – удешевления стоимости гектара плантации до 70-80 тысяч рублей – мы сейчас решаем. Для увеличения объемов посадочного материала применяется метод выращивания рассады в лаборатории, когда корневища разрезаются на кусочки и растения потом доводятся до жизнеспособного размера в теплицах. Но для массового выращивания мискантуса в России необходимо создание целой сети таких питомников», – пояснил автор патента на селекционное достижение сорта Камис Сергей Воинский.

Как хранить собранный урожай? Специалисты пишут, что складировать солому можно прямо на поле до дальнейшей переработки. Также можно хранить её в закрытых складах или под навесом в упакованных и укрытых рулонах или тюках. Продукция не требует особых приемов по защите от птиц, также она не привлекает мышевидных вредителей.

Выгоды и недостатки выращивания мискантуса как культуры

Таким образом, можно определить главные плюсы выращивания мискантуса, а также заметить существенные минусы.

  • Неприхотливость к почвенным условиям, позволяет выращивать мискантус на неплодородных участках. Подойдут даже поля, которые могут подвергаться засухам и подтоплениями.
  • Низкие затраты на минеральное питание и защиту культуры. Можно внести минимальное количество удобрений и провести гербицидные обработки в первый год, пока растения на набрали достаточную вегетативную массу.
  • Одна промышленная плантация мискантуса способна давать урожай около 25 лет.
Жизненный цикл Мискантуса Гигантского (источник: Первый Питомник)
  • Хранение урожая также не требует особых усилий и трудозатрат. Рулоны с соломой не привлекаю мышей и птиц, они могут хранится на поле.
  • Нет необходимости обновлять машинно-тракторный парк для внедрения новой культуры. Подойдут стандартные машины, которые есть у производителя.
  • Нестандартные сроки уборки культуры – ранняя весна – также плюс, поскольку позволяют без перегрузок организовать все работы и выйти из положения, когда не хватает техники и механизаторов для своевременного выполнения осенних полевых работ.
  • Технология возделывания культуры явно не отработана до конца, поэтому агрономической службе в случае внедрения новой культуры придется нарабатывать собственный опыт, погрузившись в чтение специальной литературы, советуясь с учеными и набивая шишки на собственных ошибках или обратиться к компаниям, владеющими практикой выращивания за экспертизой.
«При продаже ризом мы обеспечиваем наших клиентов полноценными знаниями о работе с растением на каждом этапе. Кроме этого, с каждым из них всегда на связи для оказания своевременной консультации при решении вопросов, не отраженных в предоставленной инструкции», – заверяет Любовь Лукина.

Существенный минус: пока недостаточно развита сеть перерабатывающих предприятий и заводов для сдачи продукции, о широком внедрении говорить рано. Существенных же плюсов для нашей природы и промышленности – гораздо больше.

Как можно применять мискантус?

На практике хорошо себя зарекомендовала мульча из мискантуса. В виду того, что растение высокорослое, можно получить большой объем соломы. Важно, что она подавляет развитие патогенных микроорганизмов. Наиболее часто ее применяют для мульчирования плодово-ягодных плантаций. Слой мульчи работает как гербицид, подавляя развитие сорняков в саду. Перестают беспокоить садоводов и некоторые болезни за счет развития в слое мульчи мискантуса полезных почвенных организмов.

Также применяют измельченную солому мискантуса в качестве подстилки для животных. Эксперты «Первого Питомника» уверены, что, благодаря хорошим влагопоглощающим свойствам, солома мискантуса работает даже лучше, чем другие подстилочные материалы. А учитывая, что растет культура без применения удобрений и пестицидов, получается экологически чистый материал.

Плотная и высокая «стена» из мискантуса позволяет создать защитную полосу для снегозадержания зимой и защищает почвы от эрозии. При этом культуру, в отличие от лесополос и кустарника, гораздо легче высадить и удалить с участка.

Также энтузиасты предлагают использовать мискантус для вытеснения с проблемных участков борщевика Сосновского за счет мощной корневой системы. Экспериментальные опытные площадки были созданы в Тульской области в рамках экологического агропарка.

Первый Тульский
Опытная площадка по выращиванию мискантуса в Тульской области

Мискантус прекрасно себя зарекомендовал как растение, способствующее решению проблем, связанных с деградацией почв. В Европы о его восстановительных свойствах знают давно. В России сравнительно недавно, в 2021-2022 году, проведены опыты и реализованы пилотные проекты на тестовых площадках, которые подтверждают эффективность культуры для защиты от эрозии.

Мощная волокнистая корневая система, развитая наземная биомасса и высокое содержание углерода, позволяют создать благоприятную среду для развития почвенной биоты. Ученые провели исследования на тему изменения плодородия почвы: за пять лет земля из богатой в бедную не перешла, то есть, культура её не обедняет.

Уникальные свойства мискантуса накапливать различные химические элементы и при этом практически не расходовать полезные почвенные минералы изучили сразу нескольким биолабораторий в РФ. Например, компания «АгроЭкоСистемы» провела исследование поглощения растениями солей никеля и свинца из почвы. Мискантус накапливает высокий процент солей тяжелых металлов, что позволяет восстановить экологию на военных полигонах и территориях химических предприятий. В проектах по восстановлению участвуют и эксперты ООО «Первый Питомник».

Неожиданно актуальное значение приобретает культура в свете модной темы углеродного следа. Мискантус можно смело назвать лучшим растением для карбоновых ферм, поскольку он относится к классу фотосинтеза С4. Культура характеризуется отрицательным углеродным балансом. Количество потребляемого СО2 из воздуха превосходит показатели любых лесных массивов в несколько раз. Один гектар плантации мискантуса поглощает 26 тонн СО2 в год, а смешанного леса – только 4 тонны. За 25 лет 1 гектар плантации выведет из атмосферы около 600 тонны.

Например, недавно глава Тульской области подписал документ о сотрудничестве с ООО «Углеродный стандарт» Андреем Макаркиным. На территории Арсеньевского района в прошлом году был заложен участок по возделыванию мискантуса. Планируется, что к 2024 году под культуру займут 500 гектаров.

«Организаторы намерены валидировать проект питомника культуры Miscanthus giganteus по международным стандартам, стать поставщиками углеродных единиц, производить из мискантуса целлюлозосодержащее сырье, экологически безопасную одноразовую посуду и упаковку», – сообщается на сайте компании.

Еще одна выгодная сфера применения – компостирование биоотходов или иловых осадков, где солома культуры показывает прекрасный результат. Ранней весной она имеет влажность всего 12-18% и не требует дополнительной сушки для последующего использования.

Кроме того, потрясающе выглядят и широко используются во всем мире различные декоративные сорта мискантуса, которые отличаются высотой растения и окрасом листьев и метелки. Наиболее известны сорта Фламинго, Kleine Fontane, Ротсилбер, Малепартус, Грациелла и другие.

Какие перспективы использования мискантуса видят ученые?

Ученые, конечно же, наметили более технологичное применение для культуры, которая способна быстро производить лигноцеллюлозу. В частности, сорт Сорановский они создавали именно как ценный источник целлюлозы, поэтому видят его применение в цепочках, дающих на выходе высокотехнологичные продукты с высокой добавленной стоимостью – сначала целлюлоза, а в перспективе – нанокомпозиты или текстильное волокно.

С одного растения можно получить примерно 1 кг биомассы, а с 1 га – 18-22 т, которая содержит от 42 до 44% целлюлозы. Ученые Института цитологии и генетики СО РАН пишут, что один гектар мискантуса дает около 4 тонн целлюлозы. И получить ее значительно проще и дешевле технологически, чем из древесины.

Перечень продукции, которую можно производить из мискантуса:

  • топливные пеллеты,
  • экологичные строительные блоки,
  • легкие ДВП/МДФ плиты
  • бумагу и картон,
  • разные виды биоразглагаемой упаковки,
  • био-композиты,
  • эфиры целлюлозы, лаки, клеи,
  • наноцеллюлозу,
  • биоэтанол и даже порох.
 Области использования мискантуса (источник: Первый Питомник)

Специалисты уверены, что у культуры большое будущее в нашей стране. Растительная целлюлоза из мискантусу превосходит сырье из древесины по ряду параметров, что позволит сохранить леса и получить быстровосполнимое сырье для промышленных предприятий.

Будут в России выращивать микантус, или нет? – мнение

На вопрос о перспективах выращивания мискантуса в России ответил руководитель агрокомитета Национальной технологической палаты, директор НПО «Биоцент» Александр Харченко.

Он уверен, что тут дела обстоят примерно также, как и с выращиванием  технической конопли. Нужна переработка, причем в каждом регионе. Для массовой популяризации культуры требуются инвестиции. В силу природно-климатических условий и обилия лесов традиционно по всей территории России есть предприятия по переработке древесины. Этого нельзя сказать о такой же востребованности более экзотического сырья.

«Очевидно, что на данном уровне внимания к этой проблеме со стороны государства, вкладываться должны сами производители, то есть строить производственные площадки по переработке у себя. Если мы возьмем небольшие и средние хозяйства, то такая задача им явно не по плечу. Это удел крупных предприятий. Они, в свою очередь, будут готовы вложиться в уже отработанную технологию и вполне просчитанную маржинальность, а до этого – пока далеко», – отметил эксперт.
Любовь Лукина / Первый Питомник
Фото:Любовь Лукина / Первый Питомник
Плантация мискантуса в феврале

Также приводим мнение по поводу перспективы выращивания культуры ученых. Они подготовили предварительные экономические расчеты проекта по выращиванию мискантуса, которые свидетельствуют о его рентабельности.

В благоприятных условиях за 3-4 года можно выйти на объемы 150 тысяч тонн биомассы и от 40 тысяч тонн целлюлозы из неё, если занять под мискантус около 10 тысяч гектаров. Главное – необходим инвестор, заинтересованный в восполнимом источнике сырья для собственного целлюлозного производства.

«На позиции «стратегический инвестор» однозначно видится государство, – резюмировал директор ИЭОПП СО РАН член-корреспондент РАН Валерий Крюков в ходе интервью изданию «Наука в Сибири». – Я не вижу в России других субъектов, способных поддержать это начинание, особенно на стадии запуска опытных полей и установок».

Пока, конечно, рано говорить о масштабах развития проекта по выращиванию мискантуса, однако анализ информации в интернет-пространстве дает основания для оптимизма. Однозначно популярность культуры растет с каждым годом, мискантус выращивают все больше регионов.

Где в России можно сдать мискантус на переработку?

Вопреки мнению скептиков, новую культуру продолжают довольно успешно внедрять в России. В ноябре 2023 года ученые Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН сообщили, что в настоящее время в РФ создается целая сеть предприятий, которые занимаются возделыванием и переработкой мискантуса в целлюлозу. Уже запущен в работу опытный завод по переработке культуры в Московской области. В планах создание производственных площадок по выращиванию и переработке мискантуса в Калининградском и в Новосибирском регионах.

Одними из первых в России занялись выращиванием мискантуса в Подмосковье. В городском округе Шатура организуют собственное производство, где из этой технической культуры будут получать растительную целлюлозу.

«Российские специалисты фактически первые в мире создали новый полный промышленный цикл получения углеродного волокна из недревесной целлюлозы. Аналогов подобной технологии нет, на разработки получены патенты. Сейчас в округе растет плантация мискантуса площадью в 270 гектаров, в планах увеличить ее до 500 гектаров», – рассказали прессе представители Правительства Московской области.

Участники проекта вспоминают, что первый посадочный материал мискантуса сорт Сорановский привезли в Московскую область из Новосибирска в 2021 году. Везли в холодильниках, а сажали вручную. Теперь энтузиасты отрабатывают на полях полную технологию посадки, выращивания и сбора урожая при помощи сельхозтехники.

Любовь Лукина / Первый Питомник
Фото:Любовь Лукина / Первый Питомник
Корневище мискантуса

Также занимается изучением свойств культуры и возможностей для переработки био-инжиниринговый центр «МИСКАНТУС» в Ярославской области. Там реализуют инвестиционный проект по выращиванию сорта Камис. Предприятие по последующей переработке растительного сырья расположено в городском поселении Тутаев. На территории перерабатывающего завода получают сырье и производят из него биоупаковку и биоразлагаемую посуду.

В лабораторном комплексе планируется изучение свойств получаемого сырья, селекционная работа, совершенствование технологий выращивания, обработки, сбора и последующей переработки мискантуса. Возглавляет проект автор российского сорта Камис Сергей Воинский.

Мискантус и деньги: реально ли заработать на культуре?

Специалисты говорят о высокой рентабельности мискантуса. Вложения порядка 1 миллиона рублей через три года даст с одного поля по 5 миллионов ежегодно без дополнительных вложений. Но, если брать в расчет интересы сельхозпроизводителей, то мискантус не является сельскохозяйственной культурой, поэтому ни льгот, ни субсидий на эти цели для сельхозпредприятий нет.

В этом плане, несмотря на все выгоды, промышленникам надеяться на помощь в выращивании сырья не приходится. Аграрии не спешат сажать мискантус, поскольку точно не уверены, что смогут его реализовать, а бизнесмены не возводят производственные цеха, так как нет гарантии, что они буду загружены сырьем под полную мощность.

Однако, высокая маржинальность на сегодняшний день вполне просматривается и привлекает инвесторов. В прессе пишут, что стартовые мощности для организации целлюлозного производства составляют 15-20 тонн сырья. Для этого мискантусом надо засадить около 10 гектаров, и желающие попробовать свои силы на этом поприще есть.

Например, представители компании «Биоэкополис» из Чувашии анализируют возможности для производства «зеленого» бетона, хотя одной из проблем является отсутствие ГОСТов для такой продукции. Также одна из отечественных нефтяных компаний сформировала банк земли и приступила к возделыванию сорта Сорановский для выпуска биобутанола.

Кто еще заинтересован в продвижении мискантуса на Российском рынке? Государство, начиная с 2013 года, активно выделяет гранты научным учреждениям на разработку технологий переработки злака. Поэтому реальной движущей силой для популяризации культуры стали ученые. И это заметно в прессе, где отечественная наука всячески ратует за её выращивание.

«Когда мы начинали заниматься мискантусом, то рассчитывали на европейский рынок. Там его готовы были покупать в больших объемах. Сегодня он закрыт, а российского производства по переработке мискантуса пока нет. Но культура перспективная. Все постепенно развивается. Да и карбоновая составляющая, оставленная на какое-то время, вернется. Так что бизнес-интерес постепенно перейдет от теории к практике», – подчеркнул директор Калужского НИИ сельского хозяйства – филиала ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха» Владимир Мазуров в ходе интервью для rg.ru.

С учетом всего вышесказанного и, несмотря на сложности, культура видимо будет продвигаться на российских полях. Там, где есть перспективы, а главное – чувствуется запах денег, найдутся и заинтересованные бизнесмены. Ведь главное достояние России – не экзотические культуры, а активные, предприимчивые и неравнодушные к судьбе Отечества люди.

В Московской области одними из первых в РФ занялись выращиванием мискантуса

Ученые РАН начали внедрять в России новую сельхозкультуру

Узнавайте первыми актуальные агрономические новости России и мира на наших страницах

Больше о Технологиях

Всё о Технологиях
VK_DMCA