Logo VÚRV
Centrum výskumu rastlinnej výroby Piešťany

Bratislavská cesta 122
921 68 Piešťany
e-mail: gubisova@vurv.sk
 
 


Ozdobnica čínska (Miscanthus sinensis) - perspektívna energetická rastlina

Cieľom využívania potenciálu obnoviteľných zdrojov energie je zvyšovať energetickú nezávislosť štátu a znižovať zaťaženie životného prostredia. Jednou z možností ako to dosiahnuť je pestovanie energetických rastlín. Ostatných 5-10 rokov sa považuje za rastlinu s vysokým energetickým potenciálom Miscanthus sinensis a jej prirodzený hybrid Miscanthus giganteus, ktoré sa ukázali oveľa ekonomicky výhodnejšie ako predtým často zmieňované proso prútnaté (Panicum virgatum).

V porovnaní s energetickými drevinami (topoľ, vŕba) má Miscanthus tú výhodu, že úroda sa zberá od 2. roku pestovania každoročne. Energetická efektívnosť pri zrátaní vstupov je napr. pri porovnaní s vŕbou 30-násobne vyššia, výhrevnosť má väčšiu ako hnedé uhlie. Vyprodukovaná biomasa sa už komerčne využíva hlavne vo Veľkej Británii na ekologickú produkciu energie a tepla. Vedci v USA zistili, že výroba etanolu z Miscanthus je viac ako 6-krát efektívnejšia ako pri použití kukurice. Okrem využitia na energetické účely sa dá použiť na výrobu buničiny, stavebných materiálov (drevovláknité dosky, izolačné dosky, rohože), ľahko likvidovateľných obalových materiálov a v konečnom dôsledku aj ako okrasná rastlina. Pestovanie energetických rastlín je alternatívnou možnosťou využívania poľnohospodárskej pôdy pre nepotravinárske účely.

Porast Miscanthus sinensis, CVRV Piešťany - Ústav agroekológie Michalovce
(foto: Š. Tóth)

Trávy rodu Miscanthus sa prirodzene vyskytujú v subtropických a tropických oblastiach. Miscanthus sinensis je diploid pochádzajúci z juhovýchodnej Ázie, Miscanthus giganteus je sterilným triploidným hybridom M. sacchariflorus a M. sinensis pochádzajúcim z Japonska a je najväčšou trávou z čeľade Poaceae dorastajúcou v našich klimatických podmienkach do výšky 3 m. Všeobecne rastliny z rodu Miscanthus sú menej náročné na dusík a iné živiny a po zakorenení sú mrazuvzdorné a mierne suchovzdorné. Sú označované ako rastliny priateľské k životnému prostrediu, nakoľko účinne prijímajú CO2 z atmosféry (20 µmol CO2 m-2.s-1), čím sa znižuje množstvo skleníkových plynov. Rastlina má veľký koreňový systém, ktorý efektívne prijíma živiny a vodu, znižuje pôdnu eróziu (až 100-násobne v porovnaní s 1-ročnými rastlinami) a nadzemná časť je útočiskom pre voľne žijúce živočíchy. Miscanthus patrí medzi C4 rastliny, ktoré sú charakteristické vysokou efektivitou fotosyntézy a následne vysokou úrodou biomasy. Úroda biomasy sa podľa podmienok pestovania uvádza v rozpätí 10-40 t suchej hmoty na ha, na komerčných plochách vo Veľkej Británii sa udáva ročný zisk energie 400 GJ.ha-1. Na Slovensku boli už v roku 2003 založené poľné pokusy s M. sinensis na Ústave agroekológie v Michalovciach. Tu sa priemerná úroda sušiny v rokoch 2004 až 2006 pohybovala v rozpätí 36,88 - 38,51 t.ha-1 a zisk energie predstavoval 430,12 - 799,95 GJ.ha-1.

Miscanthus patrí medzi trváce trávy, na jednom stanovišti pretrváva až 15 rokov, pričom maximálnu úrodu poskytuje od 4. roku pestovania. Na dosiahnutie maximálnej úrody je potrebné vysadiť približne 20 000 rastlín na ha. Pestovatelia vo Veľkej Británii vysádzajú 12 000 až 15 000 sadeníc na ha, aby dosiahli konečnú hustotu porastu okolo 10 000 rastlín na ha. Z toho dôvodu najväčším problémom pri zakladaní porastov okrem finančnej náročnosti zostáva zabezpečiť dostatočný počet sadeníc. Zakladanie porastov sa dá robiť priamym výsevom, výsadbou podzemkov (rizómov) alebo výsadbou rastlín množených v podmienkach in vitro. Zakladanie porastov priamym výsevom je možné len pri M. sinensis, nakoľko M. giganteus je sterilný hybrid, čo má však aj výhodu, nakoľko tu neexistujú obavy z invázie tohto druhu. Produkcia fertilných semien je však limitovaná len na teplejšie oblasti a semená ostávajú životaschopné len približne 6 mesiacov. V súčasnosti sa porasty na komerčné účely zakladajú hlavne výsadbou podzemkov. Na ich výsadbu sa využíva bežná poľnohospodárska technika. Problémom pri tejto technike výsadby ostáva vysoká cena a rýchly pokles životaschopnosti rizómov. Zistil sa aj významný vplyv veku materských rastlín, z ktorých sú rizómy odoberané, na rast a prežívanie nových rastlín pri zakladaní porastu. Optimálne sa javia 5-ročné rastliny (88% prežívanie oproti 52% pri 9-ročných, resp. 25% pri 1-ročných rastlinách).

Mikropropagácia rastlín v in vitro podmienkach je ďalšou možnosťou pre multiplikáciu rastlín z meristematických pletív priamo indukciou tvorby výhonkov na multiplikačnom médiu alebo nepriamo cez kalus (s možnosťou tvorby polyploidných genotypov). In vitro kultúry tiež poskytujú možnosť udržiavania rastlinného materiálu aj mimo obdobia výsadby. Okrem uvedených spôsobov množenia sa uvažuje s metódou zakoreňovania stonkových odrezkov. Táto technika je zatiaľ len na experimentálnej úrovni, nakoľko sú problémy s nízkou frekvenciou zakoreňovania a jej variabilitou s ohľadom na pozíciu nodusu na stonke a požiadavkami na vhodnú teplotu a vlhkosť.

Keďže rozmnožovanie semenami nie je v našich agroklimatických podmienkach možné, je nevyhnutné vegetatívne rozmnožovanie. Produkcia rizómov je pomalá (ročne je možné množstvo rizómov strojnásobiť), z toho dôvodu sa in vitro mikropropagácia javí vhodnou alternatívou, ako zabezpečiť dostatočné množstvo sadbového materiálu pre potencionálnych pestovateľov.

Indukcia tvorby výhonkov M. sinensis v in vitro kultúre
(foto: J.Gubiš)
Rastlinka M. sinensis na zakoreňovacom živnom médiu
(foto: J.Gubiš)

Vystavené 24. 5. 2010

Autori textu: Mgr. Marcela Gubišová; Ing. Jozef Gubiš, PhD.; Ing. Alžbeta Žofajová, PhD.; Ing. Pavol Porvaz, PhD.