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
|