Obrana doktorskog rada :: Bojan Marković, dipl. ing.

Potencijal proizvodnje etanola nenamjenskih hibrida kukuruza uzgojenih u različitim gustoćama sklopa
(Ethanol production potential of non-declared maize hybrids grown at different plant densities)

14.4.2025. u 13:00 sati, Velika vijećnica Sveučilišta u Zagrebu Agronomskog fakulteta (VI. paviljon)

Mentor doktorskog rada:

• prof. dr. sc. Željko Jukić

Povjerenstvo za obranu doktorskog rada:

• prof. dr. sc. Jerko Gunjača, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet
• prof. dr. sc. Neven Voća, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet
• izv. prof. dr. sc. Brigita Popović, Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Fakultet agrobiotehničkih znanosti

Sažetak doktorskog rada:

Kukuruz se globalno najviše koristi kao stočna hrana, ali je važan i kao prehrambeni usjev. Osim toga, kukuruz se sve više koristi za proizvodnju etilnog alkohola koji se nakon miješanja s benzinskim gorivima koristi kao pogonsko gorivo, te pri tome pridonosi zadovoljavanju kriterija smanjivanje emisije ugljičnog dioksida u atmosferu. U svijetu vodeću ulogu u proizvodnji i primjeni etanola kao pogonskog goriva imaju SAD i Brazil. Najveći proizvodni kapaciteti u Europskoj uniji nalaze se u Francuskoj, Njemačkoj i Mađarskoj. Ovakva djelatnost, stvaranjem dodatne vrijednosti doprinijela bi gospodarskom i industrijskom razvoju Republike Hrvatske. Iako se u prošlosti dosta govorilo o pokretanju „greenfield“ investicije, izgradnje postrojenja za preradu kukuruza u etanol u Republici Hrvatskoj, do toga još nije došlo. Kada se govori o proizvodnji sjemena hibrida kukuruza može se utvrditi da kod nas postoji jaka oplemenjivačka djelatnost, međutim, do sada u Hrvatskoj nije postojao ciljani oplemenjivački program selekcije kukuruza za namjensku proizvodnju etanola.

Cilj istraživanja bio je utvrditi razliku u proizvodnji zrna i etanola iz kukuruza između domaćih, nenamjenskih hibrida kukuruza koji se uobičajeno koriste za proizvodnju zrna i uvezenih HTF (High Total Fermentable) hibrida namjenjenih za proizvodnju etanola.

Poljski pokus je postavljen na 3 lokacije (Kneževo, Osijek, i Šašinovec) dvije godine uzastopno (2012, 2013) u tri gustoće sklopa (60.000, 70.000 i 80.000 biljaka/ha). Hibridi tvrtke Pioneer, deklarirani kao “HTF” hibridi za proizvodnju etanola iz zrna kukuruza korišteni su kao kontrola za procjenu produktivnosti etanola iz domaćih hibrida Poljoprivrednog instituta Osijek i Bc Instituta d.d. Laboratorijska proizvodnja etanola utvrđena je Lemuz metodom.

Zbog kompleksnog dizajna pokusa i načina na koji su prikupljeni podaci statistička analiza je provedena prema različitim modelima za različita svojstva. Za prinos zrna analiza je provedena u dvije faze. U prvoj fazi analizirani su objedinjeni podaci iz svih pokusa prema kompleksnom hijerarhijskom modelu koji je odgovarao dizajnu pokusa, a koji je uključivao efekte godina, lokacija, gustoće sklopa, hibrida, sve njihove interakcije, te tri različite pogreške. Za sve ostale varijable (sadržaj škroba, hektolitarska masa, omjer amiloze i amilopektina, te sadržaj etanola) podaci su prikupljeni na temelju jednog uzorka za svaku kombinaciju gustoće sklopa i hibrida u svakom pokusu, pa je model prema kojem su podaci analizirani uključivao efekte godina, lokacija, gustoća sklopa i hibrida, te sve njihove interakcije, osim četverostruke interakcije (godina x lokacija x gustoća sklopa x hibrid) koja se nije mogla razdvojiti od pogreške.

Promatrajući dobivene rezultate analiziranih svojstava u 2013. godini ostvaren je viši prosječni prinos zrna po jedinici površine u iznosu od 7,31dt, te je prosječni sadržaj škroba bio veći za 0,4 % čemu su doprinijeli bolji vremenski uvjeti u navedenoj sezoni. Preostala svojstva u 2013. godini bilježe manje rezultate u odnosu na 2012. godinu i to: hektolitarska masa zrna za 0,9 kg, omjer amiloze i amilopektina za 0,009, a prinos etanola za 6,63 l/t.

Hibridi koji su namijenjeni za proizvodnju etanola ostvarili su veći prinos zrna i veći prinos etanola. Najveći prinos zrna ostvario je HTF hibrid (PR37Y12). Međutim neznatno manji prinos ostvario je hibrid Os 378 iz domaće selekcije. Najveći pojedinačni prinos etanola po toni zrna ostvario je hibrid Bc 532, nenamjenski hibrid domaće selekcije, a neznatno manje etanola po toni zrna dao je HTF hibrid PR35F38. HTF hibridi zbog većeg prinosa zrna po hektaru i zbog boljeg prinosa etanola iz jedne tone zrna ostvaruju ukupno veće prinose etanola po jedinici površine. Svi hibridi nisu ostvarili najveće prinose zrna i etanola u gušćem sklopu, kako je bilo za očekivati. Iz ovog istraživanja nameće se zaključak da se na lokacijama na kojima su provedena istraživanja i u klimatskim uvjetima koji su vladali tijekom 2012. i 2013. godine gustoća sklopa od 70.000 biljaka/ha pokazala kao najbolja u proizvodnji etanola po jedinici površine.

Ključne riječi: prinos, hibrid, gustoća sklopa, lokacija, vegetacijska sezona, proizvodnja etanola