Μίσχανθος φυτό
Περιεχόμενα
Γενικά στοιχεία
Ο μίσχανθος (Miscanthus spp.) είναι ένα πολυετές αγρωστώδες C-4 φυτό, ανήκει στην οικογένεια των Poaceae και κατάγεται από περιοχές της νοτιοανατολικής Ασίας. Το γένος Miscanthus, που περιλαμβάνει 17 είδη, είναι συγγενές με το γένος Saccharum (περιέχει και το ζαχαροκάλαμο) και μερικά είδη των δύο αυτών γενών διασταυρώνονται μεταξύ τους με ευκολία. Αναφέρονται συνήθως τρία είδη μίσχανθου: Miscanthus sacchariflorus, Miscanthus sinensis και Miscanthus floridulus. Από αυτά, το Miscanthus sacchariflorus είναι καλύτερα προσαρμοσμένο σε θερμά κλίματα ενώ το Miscanthus sinensis αποτελεί φυτογενετικό πόρο για ψυχρότερα κλίματα.
Ο μίσχανθος καλλιεργήθηκε πρώτα στην Ευρώπη το 1930 ως καλλωπιστικό φυτό, ενώ από τα τέλη του 1960 διερευνήθηκε η αξιοποίηση των ινών από την κυτταρίνη του για την παραγωγή δομικών υλικών. Με έναρξη τα μέσα-τέλη του 1980, έχει διεξαχθεί εκτεταμένος πειραματισμός στις Ευρωπαϊκές χώρες για τη χρήση του ως βιοενεργειακή πρώτη ύλη στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας με καύση, ενώ σήμερα το ενδιαφέρον επικεντρώνεται επίσης και στην παραγωγή υγρών βιοκαυσίμων δεύτερης γενιάς. Τα χαρακτηριστικά που καθιστούν την καλλιέργεια του μίσχανθου ενδιαφέρουσα για όλες τις παραπάνω χρήσεις αφορούν κυρίως στον ταχύ ρυθμό ανάπτυξης, τις χαμηλές απαιτήσεις σε θρεπτικά στοιχεία, τις περιορισμένες προσβολές από εχθρούς και ασθένειες, την ευχερή εκμηχάνιση της καλλιέργειας και την υψηλή απόδοση βιομάζας που είναι πλούσια σε λιγνοκυτταρίνη.[1]
Βοτανικά χαρακτηριστικά
Ο μίσχανθος είναι πολυετές φυτό με διάρκεια ζωής της καλλιέργειας περί τα 15-20 έτη και πολλαπλασιάζεται κυρίως με ριζώματα. Το ριζικό του σύστημα είναι πλούσιο, άριστα διακλαδωμένο στο έδαφος και φτάνει σε βάθος μεγαλύτερο του 1m. Τα στελέχη του έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε λιγνίνη και χαρακτηρίζονται από ευθυτενή ανάπτυξη χωρίς διακλαδώσεις. Η διάμετρός τους είναι περίπου 1cm και το ύψος τους φθάνει τα 2m το πρώτο και τα 4m το δεύτερο έτος της καλλιέργειας. Τα φύλλα είναι λογχοειδή και τα άνθη του σχηματίζουν πυκνές βοτρυώδεις ταξιανθίες.
Το φυτό παράγει νέους βλαστούς ετησίως που εκπτύσσονται από το έδαφος νωρίς την άνοιξη, όταν η θερμοκρασία του εδάφους φθάσει τους 10-12oC, και αποκτούν το μέγιστο ύψος τους τον Αύγουστο. Καθώς η καλλιέργεια αναπτύσσεται, τα κατώτερα φύλλα ωριμάζουν και πέφτουν, ενώ με τα κρύα του φθινοπώρου η ωρίμανση του φυτού επιταχύνεται και τα θρεπτικά συστατικά μεταφέρονται στα ριζώματα. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, το φυτό χάνει όλα τα φύλλα του και τα στελέχη του ξυλοποιούνται με το ποσοστό υγρασίας τους να μειώνεται στο 30-50%. Τα χωρίς φύλλα στελέχη είναι το μηχανικά συγκομιζόμενο προϊόν. Τα στάδια αυτά της ανάπτυξης επαναλαμβάνονται σε ετήσια βάση καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής της καλλιέργειας.[1]
Κλιματικές συνθήκες
Ο μίσχανθος χαρακτηρίζεται γενικά από ευρεία προσαρμοστικότητα. Ως φυτό βέβαια θερμών κλιμάτων, η απόδοση της καλλιέργειας μεγιστοποιείται σε περιοχές με υψηλές θερμοκρασίες και μικρή φωτοπερίοδο. Δύναται όμως να αναπτυχθεί με ικανοποιητικά αποτελέσματα και σε ψυχρότερα κλίματα (όπως αυτά της Β.Ευρώπης). Σε αντίθεση με τα ριζώματα του φυτού που αντέχουν σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες, οι νεαροί βλαστοί είναι ευαίσθητοι σε θερμοκρασίες μικρότερες των 6oC και καταστρέφονται σε θερμοκρασίες χαμηλότερες των -5oC , ενώ θερμοκρασίες παγετού στην αρχή της άνοιξης μπορούν επίσης να καταστρέψουν τα νεαρά φύλλα. Οι συνθήκες αυτές συνεπώς αποτελούν την κυριότερη αιτία για την περιορισμένη καλλιεργητική περίοδο στις περιοχές με ψυχρό κλίμα. Η βλαστική ανάπτυξη του φυτού διακόπτεται με τους πρώτους παγετούς του φθινοπώρου και χειμώνα, οπότε πραγματοποιείται μετακίνηση των θρεπτικών συστατικών στα ριζώματα και τελικά ξήρανση του υπέργειου τμήματος. Οι ισχυροί άνεμοι πριν τον πλήρη σχηματισμό των στελεχών ευνοούν το πλάγιασμα του φυτού με συνέπεια την καταστροφή μέρους της φυλλικής επιφάνειας.
Παρά την αποτελεσματική αξιοποίηση της διαθέσιμης εδαφικής υγρασίας, που οφείλεται στο ότι το ριζικό σύστημα του φυτού μπορεί να διεισδύει σε βάθος έως και 2m, η καλλιέργεια του μίσχανθου παρουσιάζει αυξημένες απαιτήσεις σε νερό σε σύγκριση με άλλα φυτά βιομάζας. Η διαθεσιμότητα επαρκούς υγρασίας μέσω άρδευσης ή ετήσιων βροχοπτώσεων μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση της καλλιέργειας, ενώ αντίθετα περιορισμένη εδαφική υγρασία, κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου, δεν επιτρέπει το μέγιστο δυναμικό απόδοσης. Σε περιόδους ξηρασίας το φύλλωμα του μίσχανθου αρχίζει να ξηραίνεται προκαλώντας απώλειες στην απόδοση, αλλά η καλλιέργεια αναβιώνει την επόμενη καλλιεργητική περίοδο. Η απώλεια σε βιομάζα για κάθε χιλιοστό υδατικής ανεπάρκειας φθάνει περίπου στα 9kg/στρέμμα.[1]
Εδαφικές συνθήκες
O μίσχανθος αναπτύσσεται ικανοποιητικά σε πολλούς τύπους εδαφών. Καλά στραγγιζόμενα εδάφη με υψηλό ποσοστό οργανικής ουσίας, δίδουν ιδιαίτερα υψηλές αποδόσεις αλλά και σε αμμώδη ή αμμοπηλώδη εδάφη με περιεκτικότητα σε άργιλο περί το 10%, οι αποδόσεις είναι επίσης πολύ καλές. Ακόμα και σε αμμώδη ή χαλικώδη εδάφη, η απόδοση της καλλιέργειας μπορεί να είναι ικανοποιητική με την προϋπόθεση ικανού ύψους βροχοπτώσεων. Υγρά, μη καλώς αεριζόμενα εδάφη, καθώς και εδάφη με υψηλό υδατικό ορίζοντα είναι ακατάλληλα για την καλλιέργεια του μίσχανθου. Όσον αφορά στο εδαφικό pH, το φυτό αποδίδει καλά σε ένα ευρύ φάσμα τιμών, με βέλτιστες τις τιμές από 5,5-7.[1]
Πολλαπλασιασμός
Ο μίσχανθος μπορεί να πολλαπλασιασθεί συμβατικά με ριζώματα, παραφυάδες, σπόρο καθώς και με in vitro τεχνικές. Για λόγους χαμηλού κόστους και ευρωστίας των παραγόμενων φυτών, η μέθοδος που εφαρμόζεται στην καλλιεργητική πρακτική είναι ο πολλαπλασιασμός δια μέσου ριζωμάτων. Τα ριζώματα λαμβάνονται κατά το τέλος του φθινοπώρου από υγιή φυτά, ηλικίας 2-3 ετών με επαρκείς βλαστικές καταβολές. Αφού τεμαχιστούν μηχανικά σε μήκος 8-10cm, τα ριζώματα αποθηκεύονται σε θερμοκρασία -1 έως 1o. Σημαντικός παράγων, για την επιλογή του κατάλληλου χρόνου εγκατάστασης της καλλιέργειας, είναι η θερμοκρασία εδάφους που θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη των 100o, ενώ ταυτόχρονα λαμβάνονται υπόψη η εδαφική υγρασία, η κατάσταση του αγρού και η αποφυγή καταστροφής των νεαρών φυτών από παγετούς.[1]
Ποικιλίες
Οι περισσότερες καλλιεργούμενες στην ΕΕ ποικιλίες μίσχανθου είναι κλώνοι του στείρου τριπλοειδούς υβριδίου Miscanthus x giganteus (n = 57), που έχει πιθανότατα προκύψει από διειδική διασταύρωση μεταξύ του διπλοειδούς Miscanthus sinensis με το τετραπλοειδές Miscanthus sacchariflorus. Το συγκεκριμένο υβρίδιο εισήχθη αρχικά στην Ευρώπη από την Ιαπωνία, ενώ έχει επίσης αναφερθεί στις τροπικές και υποτροπικές ζώνες της Ν.Α Ασίας και στα νησιά του Ειρηνικού. Οι ποικιλίες του μίσχανθου διατίθενται ευχερώς στο εμπόριο. Το γεγονός ότι οι ποικιλίες είναι στείρες, έχει ως αποτέλεσμα την αποφυγή της ανεξέλεγκτης εξάπλωσης του μίσχανθου. Ταυτόχρονα όμως, η στενότατη γενετική βάση των καλλιεργούμενων ποικιλιών αποτελεί αδύναμο σημείο και γίνονται ήδη προσπάθειες διεύρυνσης της μέσω διειδικών και διαγενικών διασταυρώσεων.[1]
Ασθένειες
Ο μίσχανθος είναι ένα φυτό που έχει το τεράστιο πλεονέκτημα σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία, να μην προσβάλλεται εύκολα από ασθένειες είτε αυτές είναι μυκητολογικές, είτε ιολογικές, είτε προκαρυωτικές. Μέχρις στιγμής δεδομένα που να αποδεικνύουν την προσβολή του μίσχανθου από ασθένειες δεν υπάρχουν για καταγραφή.[1]
Εχθροί
Όσον αφορά σε εντομολογικούς εχθρούς, πολύ σπάνιες προσβολές αναμένονται από τις προνύμφες των Mesapamea secalis και Hepialus humuli που τρέφονται από τις ρίζες του φυτού από το φθινόπωρο μέχρι το Μάιο, αλλά όπως ισχύει και για τις ασθένειες, σαφή δείγματα προσβολών του μίσχανθου, ακόμα δεν έχουμε.[1]
Πληροφοριακά στοιχεία
| ||||||
