Energochłonność produkcji roślin zielarskich na przykładzie mięty pieprzowej (Mentha piperita L.) i melisy lekarskiej (Melissa officinalis L.)

Urszula Sadowska

Abstract

One of the conditions for sustainable agriculture is the efficiency of energy use in agriculture. It is an important factor affecting both the amount of production costs and allows for the protection of fossil resources and the reduction of air pollution. Poland is one of the leading herb producers in Europe. Peppermint and medical lemon balm belong to the same botanical family and are character-ized by a similar method of use. The problem of energy consumption of herbal crops is not known in the literature on the subject. The main objective of the research was to comprehensively evaluate the energy consumption of cumulated production, followed by the energy efficiency of various technologies for the production of peppermint and lemon balm in the three voivodships of south-eastern Poland. In the first stage, the results obtained on the basis of questionnaires carried out in the farms cultivating peppermint and lemon balm were used to implement the set research objective, while in the second stage, the results ob-tained from own field and laboratory experiments, as a complement to the earlier ones. To assess the energy consumption of peppermint and lemon balm production, the cumulative energy consumption methodology was applied. Estimation of the energy value of crops was carried out in accordance with the methodology recommended by the FAO. Verification of the applied nitrogen fertilization was carried out on the basis of strict field experiments, where for the peppermint N, 100, 125 kg.ha -1 was applied, while melissa: 0.8, 1.12, 1.40 and 1.68 g. vase-1. There were no significant differences in the amount of cumulated energy expendi-ture incurred for peppermint cultivation in separate cultivation technologies, on average in the first year of conducting plantations they were on the level of 68708.5 MJ ∙ ha-1, including the seedbed driving mode generated an average of 7476.5 MJ ∙ ha-1. In the whole cycle of pepper mint and lemon balm cultivation, the highest energy intensity was observed in the stream of human labor. Less labor-intensive was the pepper-mint nursery plant established from underground runners, but this way generated higher labor inputs in the first year of cultivation. The energy intensity of peppermint cultivation in the stream of materials and raw materials was the highest increase of mineral nitrogen fertilizers. Electricity in the first year of plantation was characterized by farms using above-ground cuttings. Low efficiency and high energy energy intensity of peppermint cultivation were found, regardless of the cultivation technology used and the size of the herb surface on the farm. Farms with a smaller area of herb cultivation did not show a higher energy efficiency coefficient. The results of the peppermint field trial carried out in conditions of weaker soil, with different levels of nitrogen fertilization applied, showed the most beneficial production effects when using N 100 kg.ha-1, with no differences in the content of essential oils. The simulation calculations carried out using the results of the conducted experiment have shown that a reduction in nitrogen fertilization to 100 kg.ha-1would cause an increase in the energy efficiency index in the first crop year, on average for farms separated by about 8.8%. The results of the conducted research have enabled the emergence of a more energy-efficient cultivation of lemon balm. A two-year cycle was found to reduce the cumulative energy consump-tion of technology, where seed sowing was performed directly on the target field, and self-harvesting trail-ers were used and further drying was carried out under a roof. In this technology, in the first year of cultiva-tion, expenditures were incurred in the average amount of 37638 MJ∙ha-1. The separated energy-saving melissa production technology was characterized in both analyzed years by higher energy efficiency indica-tors and a lower energy consumption index in the first year of cultivation in relation to alternative technolo-gy. General energy indicators for peppermint sprouts, melissa seeds and humic acids have been proposed for general use.
Other language title versionsENERGY CONSUMPTION IN THE PRODUCTION OF HERBAL PLANTS ON THE EXAMPLE OF PEPPERMINT (MENTHA PIPERITA L.) AND LEMON BALM (MELISSA OFFICINALIS L.)
Book typeMonograph
Author Urszula Sadowska (FoPaPE / IoMEEaPP)
Urszula Sadowska,,
- Institute of Machinery Exploitation, Ergonomics and Production Processes
Publisher name (outside publisher list) Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
Publishing place (Publisher address)Kraków
ISBN978-83-64377-40-2
Issue year2019
Pages191
Publication size in sheets9.55
Keywords in PolishEnergochłonność skumulowana, wskaźniki energetyczne, mięta pieprzowa, melisa lekarska
Keywords in EnglishCumulated energy consumption, energy indicators, peppermint, lemon balm
Abstract in PolishJednym z warunków zrównoważonego rolnictwa jest efektywność wykorzystania energii w rolnictwie. Stanowi istotny czynnik wpływający zarówno na wysokość kosztów produkcji, jak i pozwala na ochronę zasobów kopalnych oraz zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza. Polska jest jednym z czołowych producentów ziół w Europie. Mięta pieprzowa i melisa lekarska należą do tej samej rodziny botanicznej i charakteryzują się podobnym sposobem wykorzystania. Problem energochłonności upraw zielarskich nie jest w literaturze przedmiotu znany. Podstawowym celem prowadzonych badań była kompleksowa ocena energochłonności skumulowanej produkcji, a w dalszej kolejności efektywności energetycznej różnych technologii produkcji mięty pieprzowej i melisy lekarskiej na terenie trzech województw Polski południowo-wschodniej. Do realizacji postawionego celu badawczego wykorzystano w pierwszym etapie wyniki otrzymane na podstawie kwestionariuszy prowadzonych w gospodarstwach zajmujących się uprawą mięty pieprzowej i melisy lekarskiej, natomiast w drugim, wyniki pozyskane z własnych doświadczeń polowych i laboratoryjnych, jako dopełnienie wcześniejszych. Do oceny energochłonności produkcji mięty pieprzowej i melisy lekarskiej zastosowano metodykę energochłonności skumulowanej. Szacowanie wartości energetycznej plonów prze-prowadzono zgodnie z metodyką zalecaną przez FAO. Weryfikację stosowanego nawożenia azotowego prowadzono w oparciu o ścisłe doświadczenia polowe, gdzie dla mięty pieprzowej stosowano nawożenie N 75, 100, 125 kg.ha -1, natomiast melisy: 0,8, 1,12, 1,40 i 1,68 g.wazon-1. Nie stwierdzono istotnych różnic w wysokości nakładów energii skumulowanej ponoszonych na uprawę mięty pieprzowej w wydzielonych technologiach uprawy, średnio w pierwszym roku prowadzenia plantacji kształtowały się na poziomie 68708,5 MJ∙ha-1,w tym etap prowadzenia rozsadnika generował średnio 7476,5 MJ∙ha-1. W całym cyklu uprawy mięty pieprzowej i melisy lekarskiej największą energochłonnością odznaczał się strumień pracy ludzkiej. Mniej pracochłonny był matecznik mięty pieprzowej zakładany z podziemnych rozłogów, ale ten sposób generował wyższe nakłady pracy w pierwszym roku uprawy. Energochłonność uprawy mięty pieprzowej w strumieniu materiałów i surowców w najwyższym stopniu podnosiły mineralne nawozy azotowe. Niższą energochłonnością w pierwszym roku prowadzenia plantacji odznaczały się gospodarstwa stosujące sadzonki nadziemne. Stwierdzono niską efektywność i wysoką energochłonność energetyczną uprawy mięty pieprzowej, niezależnie od stosowanej technologii uprawy i wielkości powierzchni ziół w gospodarstwie. Gospodarstwa o mniejszej powierzchni uprawy ziół nie wykazywały większego współczynnika efektywności energetycznej. Wyniki prowadzonego doświadczenia poletkowego z udziałem mięty pieprzowej w warunkach gleb słabszych, przy zróżnicowanym poziomie stosowanego nawożenia azotowego wykazały najkorzystniejsze efekty produkcyjne przy stosowaniu N 100 kg.ha-1, przy braku różnic w zawartości olejków eterycznych. Przeprowadzone obliczenia symulacyjne z wykorzystaniem wyników prowadzonego doświadczenia wykazały, że zmniejszenie nawożenia azotowego do 100 kg.ha-1spowodowałoby wzrost wskaźnika efektywności energetycznej w pierwszym roku uprawy, średnio dla gospodarstw wydzielonych ze względu na stosowaną technologię uprawy o około o 8,8%. Wyniki prowadzonych badań pozwoliły na wyłonienie bardziej energooszczędnej technologii uprawy melisy lekarskiej. Stwierdzono w cyklu dwuletnim mniejszą energochłonność skumulowaną technologii, gdzie siew nasion dokonywany był bezpośrednio na polu docelowym oraz wykorzystywano przyczepy samozbierające i dalsze dosuszanie prowadzono pod zadaszeniem. W tej technologii w pierwszym roku uprawy ponoszono nakłady w średniej wysokości 37638 MJ∙ha-1. Wyodrębniona energooszczędna technologia produkcji melisy odznaczała się w obydwu analizowanych latach wyższymi wskaźnikami efektywności energetycznej i niższym wskaźnikiem energochłonności energetycznej w pierwszym roku uprawy w stosunku do technologii alternatywnej. Zaproponowano do użytku ogólnego wskaźniki energetyczne rozłogów mięty pieprzowej, nasion melisy i kwasów humusowych.
Languagepl polski
Score (nominal)20
Score sourcepublisherList
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?