Իտալացի գիտնականներն ուսումնասիրել են Երուսաղեմի անմոռանալի արտիճուկի օգուտները: Ստացվում է, որ սա մի տեսակ անփոխարինելի մշակույթ է վերականգնվող էներգիայի արտադրության համար:
Իր գիտական աշխատանքում, Տուշիայի համալսարանի Գյուղատնտեսական և անտառային գիտությունների ֆակուլտետի (DAFNE) ֆրանսիացի գիտնականների մի խումբ բացատրում է, թե ինչու է Երուսաղեմի արտիճուկը այդքան լավ և կարևոր:
Վերջերս բիովառելիքները ռազմավարական ուղղություն են դարձել տրանսպորտային միջոցներից արտանետումները նվազեցնելու համար: Բայց, միևնույն ժամանակ, բիովառելիքի արտադրությունն ավելի ու ավելի է հիշատակվում դրա բացասական հետևանքների համատեքստում, քանի որ այդ նպատակների համար նախատեսված հիմնական բերքը, ինչպիսիք են, օրինակ, խոզապտուղը, ցորենը կամ սոյաները, պահանջում են բարձր ինտենսիվությամբ գյուղատնտեսական պրակտիկա և բերրի հողեր, նշում են հեղինակները: (Բիովառելիքները կենսաբանական նյութից ստացվող ածխածնի վրա հիմնված էներգիայի աղբյուր են):
Թեև վերջերս ԵՄ հանձնաժողովը կենսավառելիքը դասակարգել է որպես հողօգտագործման անուղղակի փոփոխությունների ցածր մակարդակի արտադրանք, որը ձեռք է բերվել մարգինալ հողի վրա աճեցված մշակաբույսերից `ռեսուրսների քիչ օգտագործմամբ:
Այդ իսկ պատճառով, Եվրոպայում ընդամենը մի քանի բերք կարող է այս պահանջներով բարձր բերք ունենալ:
Երուսաղեմի արտիճուկը կերակրում է գյուղատնտեսական կենդանիների, կենսավառելիքի և նույնիսկ մրգատու գարեջրի համար:
Այս տեսակետից, Երուսաղեմի արտիճուկը (Helianthus tuberosus L.), իհարկե, ուշադրության արժանի տեսակներ է, քանի որ այն իր մեջ ունի բոլոր հատկանիշները, որոնք անհրաժեշտ են ԵՄ վերականգնվող էներգետիկայի նորացված հրահանգի նպատակներին հասնելու համար (RED II):
Երուսաղեմի արտիճուկը լայնորեն հարմարվում է բազմազան և հաճախ ցածր բերքատու միջավայրին այլ մշակաբույսերի համար և ունի բարձր հարմարունակություն:
Այն բազմաբնույթ բերք է, որն օգտագործվում է մարդու սպառման համար (ուղղակիորեն պալարներում կամ քաղցրացուցիչներում), դեղագործական նպատակներով, կենսազանգվածի և բիոէներգիայի արտադրության համար (բիոեթանոլ և բիոգազ):
Բացի այդ, նման է այլ բույսերի Asteraceae- ն, ինչպիսիք են եղունգները և ծաղկակաղամբը, Երուսաղեմի արտիճուկը ունի որպես կերային բերք:
Հետաքրքիր է, որ գարեջրագործական արդյունաբերության մեջ նորամուծությունների շնորհիվ, պալարները օգտագործվում են քաղցր և մրգային գարեջուր արտադրելու համար:
Երուսաղեմի արտիճուկի ցողուններն ու պալարները բնութագրվում են ինուլինի բարձր պարունակությամբ `էթանոլ արտադրելու պոտենցիալով` որպես բիովառելիք:
Մասնավորապես, օրգանական միացությունները (օրինակ ՝ ինուլինը և բջջանյութը) և շաքարները վերամշակվում են էթանոլ արտադրելու միջոցով խմորում և թորում:
Անցած 20 տարիների ընթացքում զգալի աշխատանքներ են տարվել կենսազանգվածի վառելիքի վերափոխումը բարելավելու ուղղությամբ: Այնուամենայնիվ, առաջին սերնդի բիովառելիք (կենսաէթանոլ և բիոդիզել, որը ստացվում է սննդի մշակաբույսերից), արդյունահանվում են ընդամենը մի քանի մշակաբույսերից ՝ տարբեր արդյունավետությամբ, արևային ճառագայթումը քիմիական էներգիա (կենսազանգված) վերածելու համար:
Մասնավորապես, բիովառելիքի նախնական պաշարները հիմնականում բալասանի, յուղի ափի և սոյայի բիոդիզելի համար են. և շաքարավազ, եգիպտացորեն, շաքարի ճակնդեղ և բիոեթանոլի համար քաղցր սորգ:
Բացի այդ, ոչ բոլոր կենսազանգվածը հարմար է հավաքման համար (այսինքն ՝ գետնի տակ գտնվող բուսականության կենսազանգվածը սովորաբար մնում է հողի մեջ), ուստի ածխածնի զուտ սեկրեցումը կրճատվում է, և ավելանում է մշակման անարդյունավետությունը:
Այս պատճառով, հաջորդ սերնդի կենսավառելիքի արտադրության համակարգերի համար բույսերի տեսակները նախատեսվում է հաղթահարել այս սահմանափակումների մի մասը, մանավանդ, եթե դրանք ունեն արտադրական ստորգետնյա կենսազանգված (այսինքն ՝ արմատներ կամ պալարներ):
Բացի այդ, քանի որ աշխարհի շատ շրջաններում արդեն ներդրվել է ինտենսիվ գյուղատնտեսական նշանակության հողեր, բիոէներգիայի մշակաբույսերը պետք է լինեն էկոլոգիապես կայուն, որպեսզի խուսափեն գյուղատնտեսական կենսաբազմազանության, հողերի և ջրային ռեսուրսների լրացուցիչ բեռներից:
Գիտնականները փնտրում են ապագայի կենսաէներգետիկ բերք
Ուսումնասիրությունն իրականացվում է էներգետիկ համակարգերի ուղղությամբ `նոր սերնդի բիովառելիք, որն ունի ավելի քիչ ազդեցություն շրջակա միջավայրի վրա, ավելի մեծ արտադրողականություն և ներդրումների ավելի մեծ եկամտաբերություն, ինչպես նաև հաշվի առնելով սննդի և կերային մշակաբույսերի հետ հողօգտագործման կրճատված մրցակցությունը:
Մեկուսացված բիոէներգետիկ կուլտուրաներից և գյուղատնտեսական թափոններից Lignocellulosic կենսազանգվածը համարվում է կենսոլորտի արտադրության կայուն ռեսուրս, բայց ցելյուլիտային ֆերմենտներ օգտագործող հիդրոլիզումը ավելի աշխատատար և թանկ մեթոդ է, քան օսլայի կամ մելայի կենսազանգվածն օգտագործելը:
Այս առումով, հաջորդ սերնդի առավել գրավիչ բիովառելիքային համակարգերի շարքում են ջրիմուռներ և Երուսաղեմի արտիճուկը, որն արտադրում է պալար, որը նույնպես կարելի է աճեցնել և հավաքել ՝ օգտագործելով առկա ենթակառուցվածքները և մեխանիզմները, որոնք օգտագործվում են նմանատիպ մշակաբույսերի (պալարային բույսեր) համար:
Ինչու է Երուսաղեմի արտիճուկին իսկապես պետք Եվրոպա
Բնութագրերը, որոնք Երուսաղեմի արտիճուկը դարձնում են արժանի էներգիայի բերք ՝ ներառում են արագ աճ, ածխաջրերի բարձր պարունակություն, մեկ ընդհանուր մակերեսի համապատասխան ընդհանուր չոր նյութ, մեկ սննդի հարուստ կեղտաջրերի օգտագործման ունակություն, պաթոգեն դիմադրություն / հանդուրժողականություն, նվազագույն արտաքին արտադրության ծախսերով հեշտությամբ աճելու ունակություն և լուսանցքային հողերում:
Այս վերջին կողմը խոստանում է առանցքային նշանակություն ունենալ Եվրոպայում կենսավառելիքների ապագայի համար:
Ինչպես նախատեսված է Եվրոպական պառլամենտի և Խորհրդի կողմից ընդունված Վերականգնվող էներգիայի վերականգնման հրահանգով (RED) (հրահանգ 2018/2001), ԵՄ հանձնաժողովը վերջերս ընդունեց պատվիրակված ակտ, որը սահմանում էր չափանիշներ ՝ օգտագործելու համար կարևոր անուղղակի հողօգտագործման փոփոխություններ:
ILUC- ն վտանգավոր հումք է `ածխածնի բարձր պաշարներ ունեցող հողի վրա արտադրական տարածքի զգալի անուղղակի ընդլայնմամբ և ցածր ռիսկայնության ILUC կենսավառելիքների, կենսահեղուկների և կենսազանգվածային վառելիքների սերտիֆիկացում:
Վկայագրումը կարող է տրվել, եթե վառելիքը բավարարում է հետևյալ կուտակային չափանիշներին.
թ) կայունության չափանիշների բավարարում, ինչը նշանակում է, որ հումք կարելի է աճեցնել միայն չօգտագործված հողում, որը հարուստ չէ ածխածնով.
(ii) լրացուցիչ հումքի օգտագործումը արդեն օգտագործված հողում արտադրության բարձրացման կամ աճող մշակաբույսերի աճող միջոցառումների արդյունքում այն տարածքներում, որոնք նախկինում չեն օգտագործվել մշակաբույսերի (չօգտագործված հողեր) մշակման համար, պայմանով, որ հողը լքված է կամ խիստ դեգրադացված է, կամ բերքը լինի: աճել է փոքր տնտեսվարողի կողմից;
(iii) համոզիչ ապացույց նախորդ երկու չափանիշների բավարարման մասին:
Ակնհայտ է, որ հրահանգի պահանջներին համապատասխան, նման լրացուցիչ հումքները պետք է բավարարեն ցածր ռիսկային վառելիքի արտադրության համար պահանջները, միայն եթե դրանք ձեռք են բերվում կայուն եղանակով:
Այդ իսկ պատճառով, Երուսաղեմի արտիճուկը խոստումնալից թեկնածու է, որը կարող է հեշտությամբ փոխարինել բերքը, ինչպես եգիպտացորենը և շաքարի ճակնդեղը:
Բիովառելիքի արագ աճող կենսազանգված
Բույսերի մասերի աճի կինետիկան ցույց է տալիս Եվրոպայում օպտիմալ բերք արտադրելու նրա ունակությունը:
Օդի չոր նյութի երկու երրորդը կամ երեք քառորդը ներկայացված են ցողուններով և ճյուղերով, իսկ տերևները և ծաղիկները պարունակում են ավելի ցածր տոկոս: Չոր քաշի բաշխման համամասնությունը կախված է շատ գործոններից ՝ բազմազանություն, տնկման ժամանակ, կլիմայական պայմաններ և աճի պայմաններ:
Բույսերի ընդհանուր զանգվածի ավելի քան 50% -ը ցողունի մեջ է:
Stemողունային աճի զարգացման երկու փուլ կա: Առաջին հինգ ամիսների ընթացքում նկատվում է ցողունի բարձրության և քաշի գծային բարձրացում: Այս ժամանակահատվածից հետո ցողունի բարձրությունը հասնում է առավելագույնի և մնում է անփոփոխ, իսկ քաշը նվազում է:
Բույսի առավելագույն բարձրությունն ու քաշը տատանվում են ՝ կախված շրջակա միջավայրի պայմաններից և գենոտիպից: Վաղ սորտերում վերջնական բարձրությունը հասնում է 140 սմ-ի, իսկ ավելի ուշ սորտերում վերջնական բարձրությունը մոտ 280 սմ է:
Հետևաբար, աճող սեզոնի ավարտին, ուշ սորտերի ցողուններում չոր նյութի քանակը մոտավորապես երկու անգամ ավելին էր, քան վաղ սորտերում: Այսպիսով, ուշ հասունացող սորտերի ընդհանուր կենսազանգվածն ավելի բարձր է, քան վաղ հասունացող սորտերի համեմատ: Մոդելավորումը ցույց տվեց, որ հետագա սորտերում տերևի օպտիմալ տարածքի ավելի երկար պահպանումը թույլ է տալիս ավելի լավ կլանել չոր նյութը:
Դժբախտ պատահարներից Երուսաղեմի արտիճուկը
Երաշտի և աղակալման դեմ իր դիմակայության պատճառով Երուսաղեմի արտիճուկը կարելի է մշակել հողերում, որոնք հարմար չեն այլ արմատային մշակաբույսերի և պալարների համար: Այն լավ է աճում հողերում `4,4-ից 8,6 pH- ով:
Եթե ծանր կավ և հիդրոմորֆ հողերը կարող են բարդացնել պալարների բերքահավաքը, ապա նման պայմաններում Երուսաղեմի արտիճուկը կարելի է մշակել ցողուններ առաջացնելու համար:
Ընդհանուր առմամբ, պալարների բերքատվությունը, չափը և ձևը կախված են հողի տեսակից: Թեև թեթև չամրացված հողերը մեծ պալարներ են արտադրում, ծանր հողերը երաշտի լավ բերքատվություն են ապահովում `կավե հողի ավելի լավ խոնավություն պահպանող հատկությունների շնորհիվ:
Ինչ վերաբերում է մշակության ջերմաստիճանին, ապա Երուսաղեմի արտիճուկի մեծ մասի համար պահանջվում է առնվազն 125 ցրտաշունչ օրերի բուսական շրջան:
Ընդհանուր առմամբ, օպտիմալ բերքատվությունը ստանալու համար պահանջվում է մշակման ջերմաստիճաններ 6-26 ° C սահմաններում:
Բույսը ունի ցրտահարության չափավոր դիմադրություն: Վաղ աճի ընթացքում բերքը հանդուրժում է ջերմաստիճանը մինչև -6 ° C, չնայած ցածր ջերմաստիճանը առաջացնում է տերևի քլորոզ: Ինչ վերաբերում է աշնանային բերքահավաքին, ապա ցրտահարությունները -2,8 ° C- ից -8,4 ° C ձգում են պալարների համաճեցման մեխանիզմը ցրտին: Սա բարելավում է նրանց համը `ինուլինի ֆրուկտոզա վերածվելու պատճառով:
Բնական միջավայրում որոշ օրգանիզմներ (միկրոօրգանիզմներ, միջատներ և կաթնասուններ) շփվում են Երուսաղեմի արտիճուկի բույսերի հետ, այդ թվում ՝ մեղուների և բամբակյա մեղուների վեց տարբեր ընտանիքներ:
Երուսաղեմի արտիճուկի վրա շատ ֆիտոֆագներ և միկրոօրգանիզմներ են արձանագրվել, բայց դրանցից շատերը կարող են լուրջ վնաս հասցնել մշակույթին:
Ընդհանուր առմամբ, գործարանի օդային հատվածը ավելի քիչ ենթակա է հիվանդություններին, մինչդեռ ուշ աճի և պահեստավորման ժամանակ պալարները ավելի ենթակա են: Առավել վնասակար պաթոգենները Sclerotinia sclerotiorum և Sclerotinia rolfsii են, որոնք փտում են:
Առաջինը նպաստում է ազոտի ավելցուկային պարարտանյութի, ցածր հողի pH- ի կամ հիդրոմորֆային հողերի ավելացմանը, իսկ վերջինս խոնավության հետ միասին բարձր ջերմաստիճանի հետ:
Նաև ժանգի պատճառ է դարձել Պուչինիա հելիանտիև փոշոտ բորբոս, որը առաջացել է Erisyphe chicoracearum, ազդում են Երուսաղեմի արտիճուկի վրա, բայց նրանք այլևս ի վիճակի չեն սահմանափակել բերքատվությունը, ինչպես օրինակ ՝ այլընտրանքային հելիանտիի պատճառով տերևային բծերը:
Պալարները պահելու ժամանակ, հատկապես այն ժամանակ, երբ դրանք վնասվել են բերքահավաքի ընթացքում, դրանց հետևանքով առաջացած հիվանդությունները Botrytis cunerea, Rhizopus nigricans- ը, Ֆուսարիում и Pennicillum spp.. Այնուամենայնիվ, սառեցման ընթացակարգերը արդյունավետորեն վերահսկում են այդ հիվանդությունները:
Ինչ վերաբերում է միջատներին, ապա դրանք հիմնականում aphids են, բայց դրանց ազդեցությունը աննշան է:
Գործարանը ծանր և ուժեղ է, ուստի Երուսաղեմի արտիճուկը կարող է ինքնուրույն դառնալ շատ մրցունակ մոլախոտ: Ինչ վերաբերում է արագ աճող այլ մոլախոտերին, ապա դրանց դեմ պայքարը անհրաժեշտ է միայն ցանքս ցանելիս, մինչև կտավը փակվի: Կարելի է օգտագործել ինչպես քիմիական, այնպես էլ մեխանիկական (վերին հագնվելու, թուլացման և այլն) մոլախոտ:
Երբ Երուսաղեմի արտիճուկը տեղավորվեց դաշտում, հեռացնելը բավականին դժվար է, քանի որ պալարները կամ դրանց մի մասը մնում են գետնին ՝ լավ ձմեռելով հողի մեջ:
Երուսաղեմի արտիճուկի ընտրություն
Երուսաղեմի արտիճուկի արժեքավոր կենսաբանական և կենսաքիմիական հատկությունները սննդի և արդյունաբերական արդյունաբերության մեջ դրա համընդհանուր օգտագործման հիմքն են, ինչը պահանջում է բերքի գենետիկ բարելավում:
Ընտրության հիմնական շեշտը դրվում է պալարների բերքատվությանը և սննդի և կերերի համար ինուլինի պարունակությանը, և վերջերս ուշադրության կենտրոնում է եղել բիովառելիքի արտադրության համար կենսազանգվածի ստեղծումը:
Այնուամենայնիվ, Երուսաղեմի արտիճուկի ավանդաբար սահմանափակ օգտագործման պատճառով, մինչ օրս, բավականին քիչ առաջընթաց է գրանցվել բուծման ոլորտում: Անասնաբուծության զարգացման մեջ ներդրումները նույնպես անկայուն են և կախված են յուրաքանչյուր երկրում արդյունաբերողների պահանջից:
1970-1980-ական թվականներին Երուսաղեմի արտիճուկի նկատմամբ հետաքրքրության վերածնունդը, կապված էներգետիկ ճգնաժամի և սննդի սղության հետ, խրախուսեց առավել համակարգված և ինտենսիվ գործողություններ ՝ նոր սորտերի մշակման ուղղությամբ ՝ զարգացող կարիքները բավարարելու համար:
Այդ ժամանակվանից ի վեր գրանցվել է մշակովի տարածքների զգալի ընդլայնում, հատկապես վերջին տասնամյակում ասիական երկրներում:
Հաշվի առնելով կլիմայի ներկայիս փոփոխությունը, էներգիայի կայուն կայուն նոր աղբյուրներ գտնելու անհրաժեշտությունը և սննդի արտադրության համար նախատեսված տարածքների կրճատումը, Երուսաղեմի արտիճուկի ընտրության մեջ ներդրումները, կարծես, մեծապես արդարացված են:
ԱՄՆ-ը կարող է նաև լինել հետաքրքիր Երուսաղեմի արտիճուկ
Մինչ օրս էթանոլ արտադրելու համար ամենատարածված մշակաբույսերն են եգիպտացորենը, շաքարավազը, քաղցր սորգը և շաքարավազը: Այնուամենայնիվ, այդ տեսակները կախված են բերրի գյուղատնտեսական հողերից և, որպես կանոն, բարձր բերքատվության հասնելու համար անհրաժեշտ են զգալի արտաքին ռեսուրսներ (այսինքն ՝ ջուր, թունաքիմիկատներ, պարարտանյութեր):
ԱՄՆ-ը և Բրազիլիան կենսաէթանոլային վառելիքի աշխարհի խոշորագույն արտադրողներն են: Դրանք կազմում էին 84-ին համաշխարհային բիոեթանոլի արտադրության շուրջ 2018% -ը:
Հացահատիկային ապրանքներն ու շաքարավազը այս երկրներում էթանոլի արտադրության գերակա հումքն են:
2027 թվականին էթանոլի արտադրությունը նախատեսվում է բաժանել եգիպտացորենի և շաքարեղենի համաշխարհային արտադրության 15 և 18% -ը:
Միացյալ նահանգները, որպես Եվրոպան, հիմնականում օգտագործում են եգիպտացորենի և ցորենի օսլա ՝ բիոէթանոլ արտադրելու համար, մինչդեռ շաքարավազը վերամշակվում է Բրազիլիայում: Ընդհանրապես, շաքարի եղևնը ավելի բարձր էթանոլային բերք ունի, քան եգիպտացորենի և այլ բերքատվությունը, ինչպիսիք են Երուսաղեմի արտիճուկը:
Այնուամենայնիվ, շաքարավազը իդեալական է արևադարձային և մերձարևադարձային, բայց ոչ բարեխառն կլիմայական պայմաններում: Հետևաբար, տոմինաբուրը կարող է իր տեղը զբաղեցնել եգիպտացորենի կողքին ՝ ամերիկյան էթանոլի արտադրության մեջ: