Search

To Switchgrass (Panicum virgatum L.) - ένα πολυετές, ζεστού κλίματος, C4 φυτό- αναπτύσσεται στη νότια Αμερική με πολλούς διαφορετικούς πληθυσμούς. Πιθανές χρήσεις αυτής της καλλιέργειας έχουν επεκταθεί πρόσφατα και στα βιοκαύσιμα. Για μια επιτυχημένη εγκατάσταση απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στο λήθαργο των σπόρων, στον έλεγχο των ζιζανίων, καθώς και στο σωστό βάθος και την ημερομηνία σποράς. Ο βαθμός ανάπτυξης του φυτού σχετίζεται στενά με την θερμοκρασία, αλλά ο συγχρονισμός της αναπαραγωγικής ανάπτυξης συνδέεται με τη φωτοπερίοδο. Επομένως, η περίοδος της βλαστικής ανάπτυξης μπορεί να παραταθεί με τη φύτευση ποικιλιών χαμηλότερου γεωγραφικού πλάτους σε ψηλότερα γεωγραφικά πλάτη. Φαίνεται ικανό να απορροφά άζωτο από πηγές που άλλες καλλιέργειες δε μπορούν να αξιοποιήσουν. Η ποσότητα που απομακρύνεται με τη συγκομιδή βιομάζας είναι συνήθως μεγαλύτερη από αυτή που εφαρμόζεται. Η συγκομιδή βιομάζας μια φορά τη σεζόν- αφού τα φυτά έχουν ωριμάσει αρκετά και έχουν μετατοπίσει το Ν σε πολυετείς ιστούς- φαίνεται ότι επιτρέπει στα φυτά να διατηρούν ένα εσωτερικό απόθεμα αζώτου. Στην παρούσα μελέτη, εξετάζεται η απορρόφηση των μακροστοιχείων από την καλλιέργεια σε δυο διαφορετικά επίπεδα άρδευσης (0 mm και 250 mm) και σε τέσσερα διαφορετικά επίπεδα αζωτούχου λίπανσης (0, 8, 16 και 24 kg Ν/στρ.) στην περιοχή του Παλαμά στην Καρδίτσα, όπου το έδαφος χαρακτηρίζεται ως αμμοπηλώδες. Η πρόσληψη των στοιχείων του Ν, Ρ και Κ προσδιορίστηκε σε δυο στάδια ανάπτυξης του φυτού τα οποία ήταν, πριν την ανθοφορία και κατά την τελική συγκομιδή. Παρατηρήθηκε λοιπόν ότι η στρεμματική απομάκρυνση των στοιχείων Ν, Ρ, Κ κατά την τελική συγκομιδή (5η κοπή) της ξηρής βιομάζας ήτανε μεγαλύτερη, ενώ η περιεκτικότητα των παραπάνω στοιχείων στο φυτικό βλαστό ήταν αντιστρόφως ανάλογη των σταδίων ανάπτυξης. Επομένως κατά τα πρώτα στάδια ανάπτυξης (1η κοπή) η περιεκτικότητα ήτανε μεγαλύτερη σε σύγκριση με το στάδιο της ωρίμανσης του σπόρου (5η κοπή).

To Panicum virgatum γνωστό και ως switchgrass , είναι ένα γηγενές φυτό της Β. Αμερικής και καλλιεργείται ως επί το πλείστον στις ΗΠΑ. To switchgrass είναι φυτό C4 και επομένως οι αποδόσεις του σε βιομάζα είναι αυξημένες. Η βιομάζα του είναι πλούσια σε κυτταρίνη, με αποτέλεσμα να καθίσταται η συγκεκριμένη καλλιέργεια σημαντική για την αιθανόλη, την βουτανόλη και γενικότερα για την παραγωγή ενέργειας. Η καλλιέργεια του switchgrass είναι πολυετής και θερμής περιόδου. Έχει παρατηρηθεί ότι η καλλιέργεια αυτή φτάνει στην μέγιστη απόδοση της στον τρίτο χρόνο, ενώ πρέπει να σημειωθεί ότι μπορεί να παράγει βιομάζα για χρονικό διάστημα έως και δώδεκα χρόνια. Κατά τον πρώτο χρόνο της εγκατάστασης η ύπαρξη ζιζανίων στην καλλιέργεια ενδεχομένως να παρεμποδίσει την εγκατάσταση της καλλιέργειας. Στην Ελλάδα καλλιεργείται σε πειραματικό στάδιο για την παραγωγή υγρών ή στερεών βιοκαυσίμων ή βιομηχανικές πρώτες ύλες. To switchgrass είναι πολύ ανθεκτικό φυτό και προσαρμόζεται σε διάφορες κλιματολογικές και εδαφικές συνθήκες. Η διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου διαφέρει από περιοχή σε περιοχή. Ως C4 φυτό, το μεγαλύτερο μέρος της ανάπτυξής του εμφανίζεται από το τέλος της άνοιξης με αρχές φθινοπώρου και πέφτει σε αδράνεια κατά τους κρύους μήνες. To switchgrass αποτελεί σημαντική ενεργειακή καλλιέργεια με δυνατότητα αξιόπιστης παροχής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, ενώ επίσης δεσμεύει τον C στο έδαφος (Skinner R. Η. and Adler P.R., 2010). Στην παρούσα μελέτη, εξετάζεται η ανάπτυξη και η αύξηση του switchgrass κάτω από τέσσερα διαφορετικά επίπεδα αζωτούχου λίπανσης Ν (Νι = 0, Ν2=8, Ν3=16 και Ν4=24 μονάδες αζώτου), και κάτω από δύο διαφορετικά επίπεδα άρδευσης I (T=0 mm και Ι2=250 mm) στην περιοχή του Παλαμά Καρδίτσας. Η περιοχή χαρακτηρίζεται από μεσογειακό κλίμα με ζεστά και ξηρά καλοκαίρια και ήπιους και υγρούς χειμώνες. Στα επόμενα κεφάλαια γίνεται αναφορά, η οποία αφορά την ανάπτυξη της καλλιέργειας και τις γεωργικές μεταχειρίσεις που πραγματοποιήθηκαν. To Switchgrass βλάστησε στις 24/3/2011. και έφθασε σε μέγιστη παραγωγή ξηρής βιομάζας περίπου ίση με τους 3 τόνους ανά στρέμμα στις 9 Αυγούστου και έπειτα να μειωθεί περί το 15% στα τέλη Σεπτεμβρίου.

Παρατηρήσεις έκδοσης: παρουσιάζεται μερική απώλεια περιεχομένου λόγου βιβλιοδεσίας. To switchgrass, είναι μία ντόπια, θερμής περιόδου και πολυετής καλλιέργεια, η οποία καλλιεργείται ως επί το πλείστο στις Η.Π.Α. Ως ένα C4 φυτό, το switchgrass είναι πολύ αποδοτικό σε βιομάζα, η οποία είναι πλούσια σε κυτταρίνη , με αποτέλεσμα η συγκεκριμένη καλλιέργεια να είναι πολύ σημαντική για την αιθανόλη και γενικότερα για την παραγωγή ενέργειας. Έχει παρατηρηθεί, ότι η καλλιέργεια φτάνει στη μέγιστη δυνατή απόδοση στον τρίτο χρόνο καλλιέργειας και συνεχίζει να παράγει βιομάζα για χρονικό διάστημα μέχρι και δώδεκα χρόνων. Η εγκατάσταση της καλλιέργειας μπορεί να παρεμποδιστεί σοβαρά από την ύπαρξη ζιζανίων, ειδικά κατά τον πρώτο χρόνο εγκατάστασης και ενώ δεν έχει αναπτύξει βαθύ ριζικό σύστημα. Στην παρούσα μελέτη , εξετάζεται η αύξηση και ανάπτυξη του switchgrass κάτω από δύο διαφορετικά επίπεδα άρδευσης Ιι (0 mm άρδευσης) και Ι2 ( 250 mm άρδευσης) όπως και τεσσάρων διαφορετικών επιπέδων λίπανσης Nj( 0 μονάδες αζώτου ), Ν2( 8 μονάδες αζώτου Επίπεδο), Ν3 (16 μονάδες αζώτου) και Ν4(24 μονάδες αζώτου) στην περιοχή του Παλαμά Καρδίτσας η οποία χαρακτηρίζεται από μεσογειακό κλίμα με ζεστά, ξηρά καλοκαίρια και ήπιους υγρούς χειμώνες.

Οι ενεργειακές καλλιέργειες είναι φυτά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εναλλακτικές μορφές ενέργειας για την παραγωγή στερεών και υγρών βιοκαυσίμων. Το κύριο πλεονέκτημά τους είναι ότι η σταθερή παραγωγή τους μπορεί να εξασφαλίσει μεγάλης κλίμακας, μακροπρόθεσμη προμήθεια πρώτης ύλης, με ομοιόμορφα ποιοτικά χαρακτηριστικά σε μονάδες παραγωγής υγρών βιοκαυσίμων κι ενέργειας. Ειδικά οι νέες καλλιέργειες, παρουσιάζουν σημαντικά υψηλότερες αποδόσεις ανά εδαφική μονάδα από τις συμβατικές. Αυτές οι υψηλότερες αποδόσεις βελτιώνουν την οικονομικότητά τους κι ελαχιστοποιούν τις απαιτήσεις σε έδαφος, αγροχημικά, μεταφορικά καθώς και τις αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Λαμβάνοντας υπόψη τα πολλαπλά οφέλη της ενεργειακής αξιοποίησης της βιομάζας αλλά και τις ιδιαιτερότητες του ελληνικού αγροτικού τομέα, οι καλλιέργειες αυτές αντιπροσωπεύουν μια ελκυστική λύση, τόσο για την παραγωγή ενέργειας κι υγρών βιοκαυσίμων, όσο και για την αύξηση της ανταγωνιστικότητας του αγροτικού χώρου, την ενίσχυση της απασχόλησης και την προστασία του περιβάλλοντος. Η παρούσα εργασία στοχεύει κατά κύριο λόγο στην ενημέρωση των ενδιαφερομένων για τις ενεργειακές καλλιέργειες, και συγκεκριμένα για το κεχρί - Switchgrass Panicum vigratum, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην Ελλάδα για την παραγωγή υγρών και στερεών βιοκαυσίμων. Τα δεδομένα της νέας αυτής ενεργειακής καλλιέργειας που παρουσιάζονται έχουν συλλεχθεί από αναπτυγμένη και σημαντική δραστηριότητα και στον ελληνικό χώρο. Επίσης, αναπτύσσονται θέματα σύγκρισης μεταξύ δύο τέτοιων ενεργειακών καλλιεργειών (του Switchgrass και του Miscanthus) , καθώς και θέματα εγκατάστασης και διαχείρισης της καλλιέργειας αυτής του Switchgrass στο βαθμό που αυτό έχει εφαρμοσθεί στην ελληνική και την ευρωπαϊκή πραγματικότητα.