Исследователи из Института энергетики биологических наук в Университете штата Иллинойс при оценке потенциала биомассы древесных культур, уделили особое внимание белой акации (Robinia pseudoacacia), которая продемонстрировала более высокую урожайность и короткий срок сбора урожая по сравнению с другими видами участвовавших в исследовании древесных растений, рассказал доцент кафедры растениеводства Гэри Клинг.
В настоящее время единственное, что вы можете делать с этим растением, это использовать его непосредственно для сжигания, – объясняет Клинг, – но если оно станет основной культурой, другие исследователи смогут начать работу над его переработкой.
ИЭБ работает над получением сахара из этих растений и над тем, как превратить его в спирты. Это очень непростая задача.
Обычно очень трудно переработать биомассу древесных растений так, чтобы сделать её полезной для производства спирта. Мы планируем получить возможность брать все, что мы выращиваем и преобразовывать это в топливо.
По словам Клинга, роль его команды в программе ИЭБ по производству сырья/агрономии заключается в улучшении производственных аспектов биоэнергетических культур.
В то же время другие исследователи, участвующие в данной программе, оценивали мискантус, просо, и спартину гребенчатую.
Клинг изучает то, какие древесные культуры с коротким сроком оборота лучше всего растут на Среднем Западе.
Белая акация демонстрирует большой потенциал в качестве биомассовой культуры для производства энергии на Среднем Западе, превосходя следующие ближайшие виды почти в три раза, – отмечает Клинг.
Мы выбрали лучшие культуры и занялись их изучением. Другие культуры, конечно, тоже неплохо смотрелись, но белая акация оказалась самой быстрой.
Мы, конечно же, ещё несколько лет будем исследовать и другие культуры, но мы уже сейчас хотим перейти к следующему шагу, который будет заключаться в улучшении селекции.
В рамках первого исследования весной 2010 года были посажены двухлетние саженцы, они росли в течение 2010 и 2011 годов, а затем молодой кустарник был собран зимой 2011-2012 гг.
Как пояснил Клинг, срезание растений после периода роста, или срезка растений от одного корня всего в нескольких дюймах от земли, позволяет растению продолжать расти несколькими стеблями, исходящими из основания, и стимулирует образование побегов у подземной корневой системы.
Белая акация крайне эффективна при колонизации территории, потому что она свободно разветвляется, описанным выше способом – продолжает Клинг.
Это растение хороший кандидат для такого подхода, ведь отнюдь не все растения выдерживают такой процесс. Такой подход заставляет растения вырастать в виде кустарников и обеспечивает более частые урожаи.
Посадка этих растений гораздо ближе друг к другу, и контроль их ветвления, позволяет заполнить всё свободное пространство, гораздо быстрее перехватывать свет и использовать ресурсы поля более эффективно.
Исследователи предположили, что они смогут собирать урожай спустя 3 — 5 лет после срезания молодого кустарника, что сопоставимо с такими древесными культурами, как ива.
После того первого срезания в феврале 2012 года, а затем после прошлогодней очень ранней весны, белая акация росла достаточно быстро. К заморозкам в середине апреля растения вымахали уже на треть метра в высоту.
Затем в мае они опять начали расти и выпускать новые побеги. К концу прошлого сезона, растения по высоте были сравнимы с высотой, полученной за первые два года.
Весной этого года, предварительная проверка культуры белой акции, в ходе которой с края поля были собраны 3 растения, показала доходность от 12 до 13 мегаграммов на гектар (Mгр га-1), что превысило результат за первые два года.
Такой стремительный рост как раз и является тем, что отличает белую акацию от других древесных растений, учувствовавших в данном исследовании.
Сейчас прогнозируемая периодичность уборки урожая составляет 2 года, а не раз в 3 – 5 лет, как мы изначально предположили, – объясняет Клинг.
Это позволит производителям получить окупаемость своих инвестиций намного быстрее.
На основании этих обнадеживающих выводов, исследователи сообщают, что весной этого года ИЭБ были начаты два новых эксперимента, связанные с различной зародышевой плазмой культуры белой акции.
Саженцы для первого эксперимента были заказаны из 10 различных коммерческих источников в 8 государствах.
Мы хотели бы опробовать все возможные варианты коммерческой зародышевой плазмы на тот случай, если некоторые из них продемонстрируют более быстрый рост, – делится своими планами Клинг.
Например, в Венгрии, при надлежащей селекции, исследователи смогли добиться повышения урожайности примерно на 25 процентов по сравнению с изначальным образцом белой акации.
Конечно, мы пока еще находимся в самом начале пути с точки зрения попыток улучшения и селекции с целью повышения урожайности, но всегда приходится с чего-то начинать, и рассмотрение различных источников зародышевой плазмы является одним из способов.
Второй эксперимент заключался в получении источника семян на международном уровне через Министерство сельского хозяйства США, в том числе семян из Афганистана, Узбекистана и Ирана.
Мы также взяли семена из области ремедиированного карьера в округе Вермилион, где было обнаружено место произрастания белой акации.
Семена и саженцы для двух новых исследований в течение зимы были подготовлены в теплицах, а затем этой весной высажены на полях ИЭБ. По словам Клинга, он и другие учёные оценят, когда следует срезать растения: в конце 1 или 2 годов.
В Иллинойсе много земли, которая не подходит для кукурузы и сои, например, в южной части штата или вдоль рек на севере. Как раз в некоторых из этих областей можно выращивать белую акацию.
Такой вариант отлично бы подошёл небольшим производителям, которые хотят создавать своё собственное топливо, – поясняет Клинг.
У нас есть те, кто ищет альтернативу, и существует множество фермеров, владеющих прибрежными территориями, на которых потенциально может расти белая акация в качестве неосновной культуры, ведь мы же совершенно не собираемся засаживать белой акацией сотни акров в центральной части штата Иллинойс.
