Sadzenie traw na nieużytkach – sposób na opłacalną uprawę roślin na biomasę
Rośliny do produkcji biomasy, które mogą być wykorzystane do wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej, będą miały prawdopodobnie większy udział w produkcji energii w Europie dzięki zwiększonej dostępności biomasy, wpływającej korzystnie na wzrost i rozwój całego sektora biogospodarki. Ale w jaki sposób możemy zidentyfikować i selektywnie rozmnażać najlepsze odmiany roślin do ich produkcji? Zespół projektu GRASSMARGINS starał się znaleźć odpowiedź na to pytanie w przypadku traw wieloletnich – które korzystają z zasobów w sposób bardziej wydajny niż wiele innych roślin, a ponadto ziemie niższej klasy są ich naturalnym środowiskiem, w którym uprawianie tradycyjnych roślin uprawnych jest trudne lub nieopłacalne. "Celem projektu GRASSMARGINS było określenie potencjalnych cech genetycznych, zanim rozpocznie się realizacja długich programów hodowli, oraz opracowanie kryteriów użytych do selekcji traw", podaje koordynator projektu Susanne Barth z Teagasc, irlandzkiego organu ds.. Rozwoju rolnictwa i żywności. Współpraca ośmiu państw UE, zakończona w listopadzie 2015 r., objęła także partnerów w Chinach i Rosji, co pozwoliło na badanie odpornych gatunków traw z terenów Azji i Europy, w tym pięciu następujących gatunków: miskant, kostrzewa, Festulolium, mozga i kupkówka. Tworzenie katalogu "germplasm" Badanie traw na poziomie genetycznym pozwoliło naukowcom zidentyfikować główne regulatory tolerancji na suszę i warunki powodziowe. "Ponadto utworzyliśmy zbiór materiału genetycznego, "germplasm", dla każdego gatunku badanego w trakcie projektu – żywy zasób genetyczny nasion. "W przypadku miskanta technologia sekwencjonowania nowej generacji umożliwiła grupowanie materiału genetycznego w pule genetyczne, wykorzystane następnie do selektywnego rozmnażania", wyjaśnia Susanne Barth. Z puli dostępnych genów uczestnicy projektu GRASSMARGINS wybrali 29 rożnych odmian miskanta i z powodzeniem przeprowadzili rozmnażanie metodą in vitro na potrzeby eksperymentów w szklarniach. Ponadto zespół stworzył nowe hybrydy miskanta oraz cztery inne gatunki traw, które następnie poddał testom. Próby terenowe na glebie gorszej jakości w Irlandii, Danii, Szwecji, Francji, Rosji i Polsce miały na celu sprawdzenie tolerancji na sól, suszę, warunki powodziowe, zimno i mróz, oraz zademonstrowanie dużego zróżnicowania gatunkowego. John Finnan, zajmujący się w Teagasc badaniami w dziedzinie bioenergii i zbóż, podaje, że "Wysoka kostrzewa najlepiej toleruje wysokie stężenia soli, a mozga kanaryjska najmniej". Jeśli zaś chodzi o tolerancję suszy, najlepiej spisały się wysoka kostrzewa oraz trawy z rodzaju Festulolium. Najlepiej przystosowanym gatunkiem do warunków powodziowych okazał się miskant i mozga kanaryjska, natomiast odmiany miskanta wykazały potencjał do lepszego znoszenia zimna". Plony z gruntów niższej klasy "W rzeczywistości", twierdzi John Finnan, "wyniki pokazały, że plony uzyskane z traw hodowanych na gruntach niższej klasy nie zawsze są niższe od tych zebranych z użytków rolnych dobrej jakości, a w niektórych przypadkach mogą być one nawet wyższe". Zjawisko to dotyczy zwłaszcza plonów miskanta. "Niektóre gatunki traw wieloletnich rozwijają się dzięki dostępności wody i mogą dać wysokie plony na ziemiach gorszej jakości, na których dostępne są duże ilości wody", wyjaśnia John Finnan. Zespół projektu GRASSMARGINS odkrył także, że wysokość plonów traw na gorszych gruntach może być stymulowana przez dodanie nawozu azotowego. Użycie nawozów może być problematyczne, gdyż przenikanie azotanów do wód odpływowych powoduje szkody środowiskowe, ale odkryto także, że dzięki głębokiemu zakorzenieniu traw i pokrywaniu przez nie gruntów przez długie lata, wspomniane przenikanie było minimalne w przypadku produkcji trawy w porównaniu z uprawami jednorocznymi. "Rezultaty tych badań są bardzo ważne, gdyż ograniczenia nałożone na stosowanie dużych ilości azotanów przy uprawach jednorocznych mogłyby zamienić ziemię, która wcześniej była korzystna do upraw roślin, w ziemię niższej klasy", wyjaśnia John Finnan. "Nasze wyniki pokazują, że jeśli ich wykorzystanie przeniesie się na produkcję traw wieloletnich, takie grunty mogą nadal być produktywne przy niskim poziomie straty azotanów".
Słowa kluczowe
Trawy, biomasa, wieloletnie, uprawy, grunt o niższej klasie, GRASSMARGINS, miskant, germplasm, biorafineria, biogospodarka
