Home » Ratarstvo » Kineska šaš – novi bioenergetski usev

Kineska šaš – novi bioenergetski usev

Piše: Prof. dr ĐORĐE GLAMOČLIJA, Poljoprivredni fakultet u Zemunu

Kineska šaš

Značajan porast svetske populacije nastavio je rastući trend početkom ovog veka, što će u skoroj budućnosti predstavljati veliki problem u iznalaženju i primeni novih tehnologija proizvodnje hrane i energije, kao i zaštite životne sredine. Prema predviđanjima stručnjaka potrošnja hrane i energije će se do 2050. godine udvostručiti. Uz činjenicu da su svetske količine osnovnih snabdevača energijom ograničene i pored pronalaženja novih rezervi fosilnih goriva u pojedinim delovima sveta. Istovremeno, sve veća upotreba fosilnih goriva značajno povećava količinu štetnih gasova u atmosferi. Najveći zagađivači životne sredine su visokorazvijene zemlje, koje su najveći potrošači fosilnih goriva. Pod snažnim su pritiskom da poboljšaju energetsku sigurnost, odnosno da smanje zavisnost od uvoza i zaštite životnu sredinu. U iznalaženju alternativnih rešenja ove zemlje čine značajne napore da deo energetskih potreba podmire biogorivimaa etanol i biodizel. Zahvaljujući njima stopa porasta upotrebe alternativnih goriva značajno raste, oko 15% godišnje i upravo ove zemlje prednjače u proizvodnji biogoriva.

Kako se za proizvodnju biogoriva najviše koriste plodovi ratarskih biljaka, analitičari ističu neminovno povećanje cena hrane i stvaranje socijalnih problema u zemljama u razvoju. Samo daljim usavršavanjem tehnološkog postupka dobijanja etanola iz drugih prirodnih izvora, na primer celuloze, moguće je isključiti ratarske plodove iz proizvodnje biogoriva. U tom slučaju kao sirovina za dobijanje biogoriva mogu poslužiti žetveni ostaci ili nove gajene biljke, koje tokom godine daju veliku biomasu pogodnu za ovu proizvodnju.

Energetski usevi predstavljaju novu vrstu ratarskih biljaka, razvijenu kao odgovor na potrebu smanjenja količine atmosferskog ugljendioksida. U našim agroekološkim uslovima najpogodniji energetski usevi za sagorevanje u energetskim postrojenjima bili bi gusti zasadi topole, balirana sojina slama i kineska šaš, a za proizvodnju biodizela uljana repica i suncokret.

Prema istraživanjima u Zapadnoj Evropi za proizvodnju bioenergije najbolje rezultate dala je vrsta kineska šaš (Miscanthus x giganteus Greef et Deu), biljka koja se odlikuje visokom fotosintetskom aktivnošću. Ova višegodišnja biljka, predstavnik porodice trava (Poaceae), s pravom je nazvana bioenergetski usev. Vrsta je poreklom  iz Kine. Tokom vegetacione sezone daje veliki prinos nadzemne biomase vrlo pogodne za proizvodnju toplotne energije i zato ga s pravom nazivamo “bioenergetski usev”.

Sagorevanjem njegove biomase u atmosferu se ispusti ista količina CO2 koju su biljke tokom vegetacionog perioda ugradile u organsku materiju. Količine drugih štetnih gasova, koje se oslobađaju sagorevanjem biomase kineske šaši, daleko su manje nego iz fosilnih goriva.

Opis biljke

Kineska šaš (miskantus) ima žiličast korenov sistem maksimalne dubine prodiranja do 250 cm. U orničnom sloju (do 30 cm) razvija se 28% mase korenova, dok se skoro polovina korenova nalazi u sloju ispod 90 cm dubine. Dublje ukorenjavanje omogućava biljkama da usvajaju mineralna hraniva i vodu iz dubokih slojeva zemljišta. To omogućava biljkama intenzivan porast i na zemljištima manje plodnosti oraničnog sloja. Međutim, koncentracija mineralnih materija u korenovima opada sa povećanjem njihove dubine. Biljka razvija višegodišnja podzemna stabla rizome iz kojih tokom aprila izbijaju nadzemna jednogodišnja stabla, koja mogu narasti preko tri metra u visinu. Rizomi igraju ključnu ulogu u nakupljanju hranljivih materija koje biljka koristi u narednoj godini za razvoj novih stabala. Usled izražene translocije hranljivih materija ka nadzemnom delu u proleće, suva masa rizoma smanjuje se do avgusta, a zatim povećava i na kraju vegetacione sezone dostiže vrednost 80% od maksimalno akumulisane nadzemne biomase. Listovi su jednostavne građe, liske su širine 0,5-1,8 cm, tvrde, rapave i sa zadebljalim glavnim nervom. Izbijaju iz kolenaca na stablima u drugoj polovini aprila i pojavljuju se sukcesivno sa porastom stabala. Nadzemna biomasa dostiže maksimalan porast krajem septembra. Koliko će se stabala obrazovati iz jednog rizoma zavisi od njegove mase i starosti biljaka. Biljka ne razvija cvetove.

Biološke osobine

Kineski šaš je višegodišnja vrsta. Razmnožava se vegetativno podzemnim organima rizomima. Kako biljka ne obrazuje seme, njeno širenje po prostoru je sporo i ne može se nekontrolisano proširiti na okolne površine. Za zasnivanje zasada koriste se delovi rizoma sa najmanje dva pupoljka (okca). Prolećni porast nadzemnih stabala započinje u proleće kad temperatura zemljišta dostigne 10-12ºC. Vegetativni razvoj biljaka tokom godine je jednostavan. Iz rizoma tokom aprila izbijaju nadzemna stabla. Ona imaju ubrzan porast, čvrsta su, uspravna i otporna na poleganje. Već u prvoj godini krajem avgusta dostižu visinu do dva metra. Po spoljnom izgledu stabla su veoma slična bambusovim, ne granaju se, a unutrašnjost im je ispunjena parenhimom koji obrazuje čvrsto jezgro. Od kraja jula počinje odumiranje nižih listova Proces sušenja celokupne nadzemne biomase ubrzava se tokom jeseni. Tokom sušenja listova i stabala produkti fotosinteze premeštaju se u rizome. Tokom zime sa zrelih stabala otpadaju suvi listovi i obrazuju debelu lisnu stelju. Listovi, preostali na stablu osuše se izmrzavanjem. Stabla se tokom zime isušuju pod uticajem mrazeva, tako da sadržaj vode u njima opada na oko 30%. Maksimalan dnevni porast biljaka je tokom maja i juna (dnevni prirast po biljci je 30-35 g suve mase, odnosno 0,28-0,32 t ha-1). Tokom jeseni prirast biomase se smanjuje usled starenja i otpadanja listova. Ishranom biljaka produžava se vegetativni porast i tokom novembra, a u usevima bez dopunske ishrane mineralnim NPK hranivima završava krajem oktobra.

Uslovi uspevanja

Prema podacima koje navode proizvođači iz Zapadne Evrope visoke i stabilne prinose nadzemne biomase moguće je ostvariti samo pri uslovima dobre obezbeđenosti biljaka vodom. Iako je efikasnost korišćenja vode veća nego kod većine useva, rastenje je često ograničeno u uslovima nepovoljnog vodnog režima. Za ukupan razvoj biljaka najpogodnija su prevlažena zemljišta. Na  relativno suvim površinama izostaje veće razrastanje biljaka. Obezbeđenost vodom i ishrana azotom značajno utiču na prinos biomase. U optimalnim uslovima jedan  kilogram azota omogućava stvaranje 37-50 kg biomase. Navodnjavanjem se povećava efekat upotrebljenih azotnih hraniva, ali se smanjuje efikasnost iskorišćenja vode koja iznosi 9,1 g kg-1, dok je u usevima bez navodnjavanja ona 9,5 g kg-1.

Za nesmetan razvoj biljaka veliki značaj ima toplotni režim tokom vegetacionog perioda. U godini sadnje prezimljavanje biljaka zavisi od dubine sadnje. Posebno su osetljive plitko posađene biljke sa nedovoljno razvijenima rizomima koji često stradaju usled mrazeva, ali i velikih količina zimskih padavina. Eksperimentima veštačkog izmrzavanja utvrđeno je da rizomi mogu stradati na januarskim mrazevima -3,5ºS. Povećan stepen prezimljavanja zasada postiže se dubljom sadnjom većih rizomskih odsečaka i prekrivanjem površine slamom ili otpalim lišćem. Na mrazeve su osetljiviji zasadi u godini zasnivanja, dok su u kasnijim godinama biljke tolerantnije na zimske mrazeve.

Kineska šaš raste i daje zadovoljavajuće prinose na zemljištima širokog raspona, od peskuša, do zemljišta sa visokim sadržajem organske materije. Tolerantna je na širok raspon pH, ali je optimum između pH 5,5 i 7,5. Neophodno je da zemljište ne bude suviše navlaženo tokom zime i ranog proleća zbog lakše i bezbednije setve. Zemljište pod zasadom ima veću koncentraciju organskog ugljenika i ukupnog azota, usled velikih količina listova, korenova i rizoma. U zasadu se značajno povećavaju koncentracije organskog sumpora, kapacitet izmenljivih katjona, poroznost i zadržavanje vode, dok se smanjuju vlažnost i zapreminska masa zemljišta.

Tehnologija proizvodnje

Kineska šaš, kao višegodišnji zasad gaji se van plodoreda. Zasad, jednom zasnovan koristi se 15 do 20 godina. Prva radna operacija je duboko oranje na 30 cm koje se izvodi  tokom jeseni U proleće zemljište treba očistiti od višegodišnjih korova, najbolje totalnim herbicidima, zatim pripremiti za sadnju setvospremačima ili rotofrezama. U ishrani kineskog šaša koriste se NPK mineralna hraniva. Količine i odnos asimilativa zavise od prirodne plodnosti zemljišta, manje su nego za pšenicu. Kako je u biljaka veoma izražen proces premeštanja hraniva iz podzemnih u nadzemne organe tokom vegetacione sezone i vraćanje u rizome pred zimu, biljke vrlo racionalno koriste rapoložive asimilative u zemljištu. Pred sadnju trebalo bi uneti po 50 kg ha-1 azota, fosfora i kalijuma. U narednim godinama biljke se prihranjuju azotom pred kretanje nadzemnih stabala. Ručna sadnja se izvodi sredinom aprila kad prođe opasnost od prolećnih mrazeva. Za sadnju se koriste odsečci rizoma dužine 10 cm i sa 2-3 okca. Optimalna gustina sadnje je jedna biljka na kvadratni metar, gušća sadnja ima prednost u početnim godinama korišćenja, ali ne i kasnije kad se biljke snačno izbokore. Kako se dubinom sadnje reguliše razvoj korenovog sistema i nadzemnih stabala, ali i otpornost biljaka na izmrzavanje, ona ne sme da bude plića od 10 cm. Tokom prve godine najvažnije mere nege su međuredno kultiviranje i okopavanje u cilju održavanja rastresitog i nezakorovljenog međurednog prostora, zatim navodnjavanje ukoliko je vlažnost zemljišta ispod 70% od maksimalnog vodnog režima. U suzbijanju korova mogu se koristiti herbicidi  koji se primenjuju u proizvodnji kukuruza. U narednim godinama biljke imaju snažan prolećni porast, dobro prepokrivaju međuredni prostor tako da nije potrebno suzbijati korove hemijskim merama. Berbu stabala treba izvesti silokombajnima tokom februara kad ona  izgube listove i imaju najmanje vode. U prvoj godini prinos nadzemne biomase je mali i nema komercijalnu vrednost. Već od druge godine prinos se povećava dostižući najveću vrednost posle treće, kada se dobija 10-25 t ha-1, a u uslovima navodnjavanja do 30 t ha-1 stabala, sa oko 30% vode. Posle berbe na njivi ostaje i oko 3 t ha-1 lisne mase, koja može poslužiti kao zaštitna pokrivka protiv izmrzavanja rizoma ili se iskoristiti kao sirovina za spravljanje komposta.

Sve radne operacije, od sadnje rizoma, preko mera nege i zaštite useva, pa do žetve mogu se izvesti klasičnom poljoprivrednom mehanizacijom. U zemljama Zapadne Evrope koristi se specijalizovana mehanizacija za berbu celih stabala ukoliko se ona dalje koriste u industriji papira ili kao građevinski materijal i geotekstil.

Kao energent kineska šaš može biti interesantna i za naše farmere jer njenim korišćenjem mogu podmiriti i deo soptvenih energetskih potreba. Toplotna vrednost biomase suvih stabala je visoka (17,7 MJ kg-1). Biomasa može biti korišćena kao čvrsto biogorivo, na primer za sagorevanje sa ugljem. Gajenjem miskantusa ostvaruje se neto energetski prinos od 152-326 MJ ha-1 godišnje. Po količini pepela, koji oslobađa sagorevanjem, neznatno premašuje drva, ali je ona značajno manja od količine koja nastaje sagorevanjem slame. Suvi listovi se pre berbe stabala mogu skupiti i iskoristiti za spravljanje kvalitetnog komposta za potrebe povrtarske proizvodnje.

U našim agroekološkim uslovima proizvodnja može biti rentabilna jer kinesku šaš možemo uspešno gajiti na prevlaženim zemljištima koja nisu pogodna za većinu ratarskih biljaka. To su najčešće površine pored reka, područja koja su povremeno plavljena tokom zime, rejoni predviđeni za lovišta, zemljišta u procesu rekultivacije, pored industrijskih objekata, površine predviđene za izletišta, dekorativne površine na okućnicama i slično.

Iz „Poljoprivrednog kalendara“

Facebook Komentari

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

Можете користити ове HTML ознаке и атрибуте: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>