Switchgrass φυτό
Περιεχόμενα
Γενικά στοιχεία
Το switchgrass είναι ένα πολυετές, αγρωστώδες C4 φυτό που ανήκει στην οικογένεια Poaceae. Είναι ενδημικό φυτό της Βόρειας Αμερικής και έχει επεκταθεί σε όλη την Αμερικανική ήπειρο από το Μεξικό έως τον Καναδά, αλλά η καλλιέργειά του έχει διαδοθεί και στις χώρες του Ευρωπαϊκού Νότου. Χρησιμοποιείται παραδοσιακά κυρίως κατά της διάβρωσης του εδάφους και για την παραγωγή χορτονομής και ινών. Τα τελευταία χρόνια το ενδιαφέρον για την καλλιέργεια του φυτού έχει εστιαστεί στη χρήση του για την παραγωγή στερεών αλλά και τη δυνατότητα παραγωγής βιοαιθανόλης 2ης γενιάς. Δεδομένου ότι η καλλιέργεια χαρακτηρίζεται από χαμηλό κόστος εγκατάστασης και υψηλή παραγωγικότητα ακόμα και σε συνθήκες χαμηλών εισροών, το switchgrass αποτελεί ελκυστική λύση για την παραγωγή λιγνιτοκυτταρινούχας βιομάζας.[1]
Βοτανικά χαρακτηριστικά
Το switchgrass είναι φυτό βαθύρριζο (έως 2m βάθος) που παράγει ριζώματα. Το ύψος του φυτού εξαρτάται από την ποικιλία και τις κλιματικές συνθήκες και κυμαίνεται από 0,5 έως 2.5m. Ως C4 φυτό χρησιμοποιεί αποτελεσματικά το άζωτο και την εδαφική υγρασία, γεγονός που το καθιστά ένα από τα πλέον παραγωγικά σε βιομάζα αγρωστώδη. Σε σχέση με άλλα αγρωστώδη, το switchgrass διακρίνεται από τα αρχικά στάδια ανάπτυξης από τις καλυπτόμενες με λευκά τριχίδια περιοχές στην ζώνη τομής του φύλλου με το στέλεχος, το οποίο είναι στρογγυλό με κοκκινόχρωμο χρωματισμό. Η ταξιανθία του είναι φόβη και οι σπόροι είναι μικρού μεγέθους με σκληρό περίβλημα. Ανάλογα με την ποικιλία, ο αριθμός τους ανά gr κυμαίνεται μεταξύ 500-1000.
Η εμφάνιση των σπορόφυτων λαμβάνει χώρα την άνοιξη, οπότε η θερμοκρασία εδάφους είναι 10oC και άνω. Η ανάπτυξη του φυτού κατά την καλοκαιρινή περίοδο είναι ταχεία και κατά την περίοδο της ανθοφορίας, που συμβαίνει στο τέλος του καλοκαιριού, η παραγωγή βιομάζας φθάνει το 75% της συνολικής. Με το πέρας της ανθοφορίας τα στελέχη ξυλοποιούνται και αρχίζει η περίοδος ωρίμανσης-ξήρανσης οπότε το φυτό εισέρχεται σε λήθαργο. Σε θερμά κλίματα, όπως αυτά της νότιας Ευρώπης, ο βιολογικός κύκλος του φυτού μπορεί να ολοκληρωθεί με το τέλος της καλοκαιρινής περιόδου. Κατά την διάρκεια του ωρίμανσης τα θρεπτικά στοιχεία από τα φύλλα και τα στελέχη επανατοποθετούνται στις ρίζες και στα ριζώματα όπου και αποθηκεύονται για χρήση τους την επόμενη περίοδο. Αυτή η διαδικασία επανατοποθέτησης, αποθήκευσης και επαναχρησιμοποίησης των θρεπτικών στοιχείων βελτιώνει την ποιότητα της παραγόμενης βιομάζας που προορίζεται για παραγωγή ενέργειας μέσω καύσης.[1]
Κλιματικές συνθήκες
Το switchgrass είναι ποώδες φυτό θερμών κλιμάτων που αναπαράγεται με σπόρο.Με βάση τα βοτανικά χαρακτηριστικά και τις περιβαλλοντικές προτιμήσεις του φυτού, το switchgrass κατατάσσεται σε δύο οικοτύπους. Ο πρώτος τύπος απαντάται σε υγρές πεδινές περιοχές (lowland) και χαρακτηρίζεται από υψηλό, λεπτό και τραχύ στέλεχος, αργότερη ωρίμανση και ανθεκτικότητα στη σκωρίαση, ενώ ο δεύτερος αναπτύσσεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο (upland) και ξηρό κλίμα και χαρακτηρίζεται από μικρότερα, λεπτά, στελέχη και μικρότερη παραγωγή βιομάζας.[1]
Εδαφικές συνθήκες
Παρά την ευρεία προσαρμοστικότητα σε πληθώρα εδαφικών τύπων που περιλαμβάνει ελαφρά, φτωχά στραγγιζόμενα, πετρώδη, αμμώδη ή εδάφη που πλημμυρίζουν εύκολα, το switchgrass προτιμά τα βαθιά εδάφη που χαρακτηρίζονται από ικανοποιητική υδατοϊκανότητα και στράγγιση. Μπορεί να αναπτυχθεί σε ένα εύρος εδαφικών τιμών pH από 5- 7,5. Σε όξινα άγονα εδάφη, λόγω του πλούσιου ριζικού του συστήματος, παράγει περισσότερη βιομάζα συγκριτικά με άλλες αγρωστώδεις ή δενδρώδεις ενεργειακές καλλιέργειες.[1]
Ποικιλίες
Το ενδιαφέρον για την παραγωγή βιοκαυσίμων από το switchgrass έχει ενταθεί τα τελευταία χρόνια. Οι έρευνες για την αποτίμηση μεγάλου εύρους ποικιλιών του switchgrass έχουν εντατικοποιηθεί τόσο για τους τύπους που μπορούν να αναπτυχθούν σε υψόμετρο όσο και για αυτούς των πεδινών περιοχών. Η παραγωγή ετερωτικών υβριδίων για μεγιστοποίηση της βιομάζας έχει ιδιαίτερη σημασία για τη χρησιμοποίηση του φυτού ως πηγή βιοκαυσίμων. Αρκετές από τις ποικιλίες switchgrass που διατίθενται στην Βόρεια Αμερική μπορούν να εισαχθούν στην Ευρώπη, αφού προσαρμοσθούν στις συνθήκες της περιοχής όπου προορίζεται η εγκατάσταση της καλλιέργειας. Ποικιλίες που κατάγονται από νότιες περιοχές της αμερικάνικης ηπείρου παρουσιάζουν ικανοποιητική προσαρμογή στις νότιες περιοχές της Ευρώπης, αν και μπορεί να καλλιεργηθούν και σε βορειότερες περιοχές με αυξημένο όμως κίνδυνο απωλειών λόγω χειμερινού ψύχους. Σύμφωνα με πειραματικά δεδομένα από πιλοτικά προγράμματα στην Ευρώπη, οι όψιμες ποικιλίες Alamo και Kanlow (lowland) καθώς και η μέσο-όψιμη Cave-in-rock (upland) προσαρμόζονται και παράγουν ικανοποιητικά στις συνθήκες που επικρατούν στις περιοχές της νότιας Ευρώπης όπως στην χώρα μας. Στον σύνδεσμο που ακολουθεί αναλύονται οι σημαντικότερες ποικιλίες του switchgrass.
Ασθένειες
Οι σημαντικές μυκητολογικές ασθένειες είναι οι τήξεις φυταρίων (Ριζοκτόνια, Pythium spp και Φυτόφθορα). Οι παραπάνω προσβολές αποτελούν απειλή κατά τα αρχικά στάδια της καλλιέργειας και κυρίως αμέσως μετά την εμφάνιση των σπορόφυτων. Αναλυτικά οι ασθένειες που αναφέραμε παραπάνω στον σύνδεσμο που ακολουθεί.
Εχθροί
Η πειραματική καλλιέργεια του switchgrass στην Ευρώπη δεν αντιμετώπισε σημαντικά προβλήματα προσβολών από εχθρούς και ασθένειες. Εντομολογικός εχθρός που μπορεί να αποτελέσει απειλή για την καλλιέργεια είναι οι ακρίδες. Για την προσβολή των ακρίδων καθώς και πως αντιμετωπίζονται, αναλύονται στον παρακάτω σύνδεσμο:
Πληροφοριακά στοιχεία
Ευδοκιμεί στις περιοχές
|
