Статии

Мискантус (Miscanthus) – новия бум в енергийните култури

2014-07-18 

Специална публикация за сп. „Практично земеделие”

Мискантус (Miscanthus) е род от около 15 вида многогодишни житни треви от сем. Житни (Gramineae), роден в субтропичен и тропическите райони на Африка и Южна Азия, и разпостранен на север към умерения климат на Източна Азия. Поради гигантските си разме­ри наричат още Мискантус и "слонска трева". Отглежда се като декоративна и енергийна култура за производство на биогориво. В САЩ (Колорадо и Калифорния) предимно се използва за декоративни цели. Сравнително непозната е във Франция, а в Европа, сега е в светлината на прожекторите като енергийна култура и за биогориво. Тя се отглежда с търговска цел, за да се осигури гориво за чиста, достъпна електрическа и топлинна енергия. Видовете от род Miscanthus се развиват в относително студен, както и топъл климат. Miscanthus е една от водещите култури за  суровина на базата на изключителни добиви на биомаса с минимални вложения за производство през последните европейски и американски полеви изпитания.

Предимства

Култивирането на Мискантус има огромни предимства пред другите култури, отглеждани и използвани за енергийни източници. В сравнение с царевица (етанол), соя и просо, тревата Miscanthus произвежда повече маса като цяло, както и повече етанол. Друго голямо предимство на тревата Miscanthus е, че не е хранителна култура и промените в търсенето няма да имат пряк ефект върху цените на хранителните продукти.

Видовете от род Мискантус се използват и в декоративното цветарство, като украса на паркове и частни имоти. Сега са много модерни и се изпол­зват интензивно в градините с английски пейзажен стил. Селекционира­ни са стоици сортове и вариетети, ка­то особено популярни са видовете М. sinensis (китайски мискантус), М. sacchariflorus (захароцветен мискан­тус), М. purpurascens (мискантус пур­пурен) и др. Особено се ценят декоративните форми "Зебрина" и "Грациела". От изсушената трева се правят суве­нири, използва се и за аранжировки в сухи букети.

Най-подходящ за производството на суха биомаса, за биогориво е видът Miscanthus хgiganteus. Miscanthus х giganteus е стерилен хибрид между М. sinensis и М. sacchariflorus, размножаващ се вегетативно чрез своите коренища. Видът е разпостранен в Европа от началото на 1980-те. Култивирането на Miscanthus в България започва преди 5-6 години, като за първи път е разработена цялостна технология за размоножаване и отглеждане на многогодишната тревна енергийна култура, подобна на тръстиката. Има бърз растеж, ниско минерално съдържание и висок добив на биомаса. Достига височина повече от 3,5 м. и добивът на сухо тегло годишно може да достигне 25 тона на хектар (10 тона на декар).

Изисквания към факторите на растеж и развитие

В Европейския съюз се използва като източник на топлинна и електрическа енергия, или превърнати в продукти с биогоривата, като етанол. М. giganteus има по-голяма фотосинтетична ефективност, много ниски изисквания кум хранителните елементи и по-ниски изисквания за използване на водата в сравнение с други видове растения, следователно е в състояние да расте добре на безплодни земи.

Развива се добре на слънчеви места, с достатъчно влага. Листата са плос­ки, линейни и дълги, съцветието е мет­лица, често сребристо оцветена при узряване. За производство на биома­са се предпочитат безсеменни сорто­ве. Преди изкласяването тревата може да се из­ползвакато зелен фураж за храна на селскостопанските животни и за при­готвяне на силажТехнологията е оп­ростена: размножаванетостава по вегетативен начин - издънките от раз­делената туфа на растението се за­саждат в ямки, а насаждението се кул­тивира в продължение на 30 години. Използването му започва на втората­ - третата година от засаждането. За период от 4 години  в ИП „Н.Пушкаров” – гр. София културата показва добра адаптивна способност, студоустойчивост и презимуване, високи добиви от 1,2-1,4 t/da суха биомаса при неполивни условия на третата година, и 1,6-2,2 t/da - при поливни условия. Културата се отглежда при ниски материални разходи - без минерално торене (през първите години), не се напада от болести и неприятели, има високо качество на изгаряне на биомасата, използвана за топлинна и електрическа енергия. За осъществяне цикъла на производство се използват традиционни машини. Ползите при отглеждането на този вид трева е извличането на  тежките метали от замърсени почви; ефективното управление на земите; производството на биомаса/суровина за индустрията и създаването на нови дейности, приходи и работни места.

Изследователски проучвания, правят крачки към разработване на Miscanthus х giganteus като източник на биомаса за производството на енергия или за директно изгаряне, чрез целулозен етанол или друг вид производство на биогориво, които биха могли да доставят 12% от енергията нужна на ЕС.

Отглеждането на Miscanthus влияе върху намаляването на ерозията и обогатяване на  горния почвен слой с хумус. Две-три години са необходими за пълно изграждане на полетата, но веднъж засадени, видовете от род Miscanthus могат да се отглеждат в продължение на най-малко петнадесет години. Разновидности на гигантски Miscanthus, избрани за производство на биомаса, се разпространи по естествен начин чрез подземни коренища. Но бавното разпространение на коренищата и липсата на производство на семена водят до малък риск сортове Miscanthus стават инвазивни.

Отглеждането на Miscanthus giganteus има две основни предимства: първо - в процеса на ве­гетация растението "изсмуква" въгле­родния двуокис от въздуха и го пре­чиства; и второ - при изгарянето на би­омасата, като биотопливо, се получа­ва електроенергия, производството на която е еко­логично - отделя се  много по-малка СО2 и на практика балансът на вред­ният газ е нулев.

Някои производители проучват възможностите за използване на Miscanthus като вложение за производство на пластмаси и други продукти, които традиционно са изградени от петролните горива. Алтернативни пазари са: висококачествена хартия, строителни материали, и ферментация.

Биомаса от специално култивиран Miscanthus могат да предоставят суров материал на гориво и на целулоза, като намалява човешки въздействия върху околната среда (незаконно рязане на дърво).

Приложението на тревата е многостранно:
    * Miscanthus се счита за суровина за хартиената промишленост.
    * Miscanthus може да се използва като суровина за производство на енергия.
    * Miscanthus е оценена като суровина за производство на ферментируем разтвор
    * Miscanthus е източник на фибри, които да бъдат използвани в строителни материали.
    * Miscanthus има способността да расте в почви, който са замърсени с тежки метали, като в резултат на добив на калай.
    * Miscanthus също е широко използвана като влакно материал в гео-текстил.

Използва се и като подпори, за подкрепа на декоративни и саксийни растения, също се използва и мискантусната пепел, произтичаща от горивни процеси, като тор.
В резултат на направения анализ може да се направи извода, че приложението и култивирането на видовете мискантус е многостранно и перспективно, с цел опазване на света, който ни заобикаля. Размножителен материал (ризоми) могат да се намерят в ИП „Н. Пушкаров”- гр. София  и Земеделския институт – гр. Пазарджик.

Автор: д-р Елена Николова, «Висше училище по агробизнес и развитие на регионите», гр. Пловдив

На снимката: Miscanthus x giganteus;