Ix-xjentisti Taljani studjaw il-benefiċċji tal-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm bla pretenzjoni. Jirriżulta li dan huwa, bil-mod tiegħu, uċuħ tar-raba' indispensabbli għall-produzzjoni tal-enerġija rinnovabbli.
Fix-xogħol xjentifiku tagħhom, tim ta 'xjentisti Taljani mill-Fakultà tax-Xjenzi Agrikoli u Forestali (DAFNE), Università ta' Tuscia, jispjega għaliex il-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm huwa daqshekk tajjeb u importanti.
Riċentement, il-bijokarburanti saru fokus strateġiku għat-tnaqqis tal-emissjonijiet tal-vetturi. Iżda fl-istess ħin, il-produzzjoni tal-bijofjuwils tissemma dejjem aktar fil-kuntest tal-konsegwenzi negattivi tagħha, peress li l-uċuħ tar-raba’ ewlenin għal dawn l-iskopijiet, bħal pereżempju ż-żerriegħa tal-kolza, il-qamħ jew is-sojja, jeħtieġu prattiki agrikoli intensivi ħafna u ħamrija fertili, il- jinnotaw l-awturi. (Il-bijofjuwils huma sorsi ta' enerġija bbażati fuq il-karbonju derivati minn materjal bijoloġiku).
Filwaqt li reċentement il-Kummissjoni tal-UE kklassifikat il-bijokarburanti bħala prodott b'livelli baxxi ta' tibdil indirett fl-użu tal-art, derivat minn uċuħ tar-raba' mkabbra f'artijiet marġinali b'inputs baxxi ta' riżorsi.
Għal din ir-raġuni, ftit għelejjel biss fl-Ewropa jistgħu jiksbu rendimenti għoljin b'dawn ir-rekwiżiti.
Il-qaqoċċ ta’ Ġerusalemm jintuża bħala għalf għall-annimali tar-razzett, bijofjuwil u anke birra tal-frott.
Minn dan il-lat, il-qaqoċċ ta' Ġerusalemm (Helianthus tuberosus L.) hija ċertament speċi denja ta’ attenzjoni peress li għandha l-attributi kollha meħtieġa biex jintlaħqu l-għanijiet tad-Direttiva aġġornata tal-UE dwar l-Enerġija Rinnovabbli (RED II).
Il-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm huwa adattat b'mod wiesa' għal ambjent divers u ta 'spiss b'rendiment baxx għal uċuħ tar-raba' oħra, u għandu adattabilità għolja.
Huwa uċuħ tar-raba 'ħafna użi użat għall-konsum mill-bniedem (direttament f'tuberi jew għal ħlewwiet), għal skopijiet farmaċewtiċi, għall-produzzjoni tal-bijomassa u tal-bijoenerġija (bijoetanol u bijogass).
Barra minn hekk, simili għal pjanti oħra asteraceaeuċuħ tar-raba 'bħaċ-ċikwejra u l-għosfor, il-qaqoċċ ta' Ġerusalemm għandu potenzjal bħala wiċċ tar-raba'.
Interessanti, grazzi għall-innovazzjonijiet fl-industrija tal-birra, it-tuberi qed jintużaw biex jipproduċu birer ħelwin u bil-frott.
Iz-zkuk u t-tuberi tal-qaqoċċ ta' Ġerusalemm għandhom ħafna inulina b'potenzjal li jipproduċu etanol għall-użu bħala bijokarburant.
B'mod partikolari, komposti organiċi (bħal inulina u ċelluloża) u zokkor huma pproċessati biex jipproduċu etanol permezz tal-fermentazzjoni u d-distillazzjoni.
Matul l-aħħar 20 sena, sar xogħol sinifikanti biex titjieb il-konverżjoni tal-bijomassa għall-fjuwil. Madankollu, il-bijokarburanti tal-ewwel ġenerazzjoni (bijoetanol u bijodiżil derivati minn uċuħ tar-raba' tal-ikel) huma prodotti biss minn ftit uċuħ tar-raba' b'effiċjenzi differenti fil-konverżjoni tar-radjazzjoni solari f'enerġija kimika (bijomassa).
B'mod partikolari, il-materja prima tal-bijokarburanti huma prinċipalment iż-żerriegħa tal-kolza, il-palm taż-żejt u l-fażola tas-sojja għall-bijodiżil; u kannamieli, qamħirrum, pitravi taz-zokkor u sorgu ħelu għall-bijoetanol.
Barra minn hekk, mhux il-bijomassa kollha tista 'tinħasad (jiġifieri, il-bijomassa tal-kanupew taħt l-art tipikament tibqa' fil-ħamrija), għalhekk is-sekwestru nett tal-karbonju jitnaqqas u l-ineffiċjenzi tal-ipproċessar jiżdiedu.
Għal dawn ir-raġunijiet, speċi ta’ pjanti għal sistemi ta’ produzzjoni ta’ bijokarburanti tal-ġenerazzjoni li jmiss huma mistennija li jegħlbu xi wħud minn dawn il-limitazzjonijiet, speċjalment jekk ikollhom bijomassa produttiva taħt l-art (jiġifieri għeruq jew tuberi).
Barra minn hekk, peress li l-użu intensiv tal-art agrikola huwa diġà stabbilit fil-biċċa l-kbira tar-reġjuni tad-dinja, l-uċuħ tar-raba’ tal-bijoenerġija għandhom ikunu ambjentalment sostenibbli biex jiġi evitat stress addizzjonali fuq il-bijodiversità agrikola, il-ħamrija u r-riżorsi tal-ilma.
Ix-xjentisti qed ifittxu uċuħ tar-raba' tal-bijoenerġija tal-futur
Għaddejja riċerka lejn sistemi tal-produzzjoni tal-enerġija tal-bijokarburanti tal-ġenerazzjoni li jmiss b'impatt ambjentali aktar baxx, produttività akbar u qligħ akbar fuq l-investiment, u inqas kompetizzjoni għall-użu tal-art bl-uċuħ tar-raba' tal-ikel u tal-għalf.
Il-bijomassa lignoċellulożika minn uċuħ tar-raba' tal-bijoenerġija iżolati u skart agrikolu hija meqjusa bħala riżors sostenibbli għall-produzzjoni tal-bijoenerġija, iżda l-idroliżi bl-użu ta' enzimi ċellulożiċi hija metodu li jirrikjedi ħafna xogħol u jiswa aktar milli tuża bijomassa bbażata fuq lamtu jew melassa.
F'dan ir-rigward, fost l-aktar sistemi attraenti tal-bijofjuwil tal-ġenerazzjoni li jmiss hemm l-alka u l-qaqoċċ ta' Ġerusalemm, li jipproduċi tuberu li jista' wkoll jitkabbar u jinħasad bl-użu ta' infrastruttura eżistenti u makkinarju użat għal uċuħ simili (tuberi).
Għaliex l-Ewropa verament għandha bżonn il-qaqoċċ ta' Ġerusalemm
Karatteristiċi li jagħmlu l-qaqoċċ ta’ Ġerusalemm uċuħ ta’ enerġija denja jinkludu: tkabbir mgħaġġel, kontenut għoli ta’ karboidrati, materja niexfa totali adegwata għal kull unità ta’ żona, abbiltà li tutilizza ilma mormi b’ħafna nutrijenti, reżistenza/tolleranza ta’ patoġeni, kapaċità li tikber faċilment bi spejjeż minimi ta’ produzzjoni esterni, u fuq artijiet marġinali.
Dan l-aħħar aspett iwiegħed li jkun ewlieni għall-futur tal-bijokarburanti fl-Ewropa.
Kif previst fid-Direttiva riveduta dwar l-Enerġija Rinnovabbli (RED) adottata mill-Parlament Ewropew u l-Kunsill (Direttiva 2018/2001), il-Kummissjoni tal-UE reċentement adottat att delegat li jistabbilixxi kriterji kemm għad-definizzjoni ta’ bidliet indiretti importanti fl-użu tal-art.
ILUC hija materja prima perikoluża li rat espansjoni indiretta sinifikanti ta' żoni ta' produzzjoni fuq art b'karbonju għoli u ċertifikazzjoni ta' bijokarburanti, bijolikwidi u karburanti tal-bijomassa ILUC ta' riskju baxx.
Iċ-ċertifikazzjoni tista' tingħata jekk il-fjuwil jissodisfa l-kriterji kumulattivi li ġejjin:
(i) tissodisfa l-kriterji ta' sostenibbiltà, li jfisser li l-materja prima tista' titkabbar biss fuq art mhux użata li mhix rikka fir-riżervi tal-karbonju;
(ii) l-użu ta’ inputs addizzjonali bħala riżultat ta’ miżuri biex tiżdied il-produttività fuq art li diġà qed tintuża jew il-kultivazzjoni ta’ uċuħ tar-raba’ f’żoni li qabel ma kinux użati għall-kultivazzjoni tal-uċuħ tar-raba’ (art mhux użata), sakemm l-art kienet abbandunata jew degradata ħafna , jew il-wiċċ kien imkabbar minn bidwi żgħir;
(iii) evidenza konvinċenti li ż-żewġ kriterji preċedenti ġew sodisfatti.
Huwa ċar li d-Direttiva tirrikjedi li materja prima addizzjonali bħal din tikkwalifika biss għall-produzzjoni ta' fjuwil ta' riskju baxx jekk ikunu ġejjin b'mod sostenibbli.
Għal din ir-raġuni, il-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm huwa kandidat promettenti li jista' faċilment jissostitwixxi uċuħ tar-raba' bħall-qamħirrum u l-pitravi.
Bijomassa li qed tikber malajr għall-bijokarburanti
Il-kinetika tat-tkabbir tal-partijiet tal-pjanti tindika l-kapaċità tagħha li tipproduċi l-aħjar rendimenti fl-Ewropa.
Żewġ terzi sa tliet kwarti tal-materja niexfa fl-arja hija rappreżentata minn zkuk u fergħat, filwaqt li l-weraq u l-fjuri fihom persentaġġ aktar baxx. Il-proporzjon tad-distribuzzjoni tal-piż niexef jiddependi ħafna fuq ħafna fatturi: varjetà, ħin tat-tħawwil, kundizzjonijiet klimatiċi u kundizzjonijiet tat-tkabbir.
Aktar minn 50% tal-massa totali tal-pjanti tinsab fiz-zokk.
Hemm żewġ fażijiet tat-tkabbir taz-zokk. Matul l-ewwel ħames xhur, hemm żieda lineari fl-għoli u l-piż taż-zokk. Wara dan il-perjodu, l-għoli taż-zokk jilħaq il-massimu tiegħu u jibqa 'mhux, u l-piż tiegħu jonqos.
L-għoli u l-piż massimu tal-pjanti jvarjaw skont il-kundizzjonijiet ambjentali u l-ġenotip. Varjetajiet bikrija għandhom għoli finali ta '140 cm, filwaqt li varjetajiet tard għandhom għoli finali ta' madwar 280 cm.
Konsegwentement, fl-aħħar tal-istaġun tat-tkabbir, l-ammont ta 'materja niexfa fiz-zkuk tal-varjetajiet tard kien bejn wieħed u ieħor id-doppju ta' fil-varjetajiet bikrija. Għalhekk, il-bijomassa totali ta 'varjetajiet ta' maturazzjoni tard hija ogħla minn dik ta 'varjetajiet ta' maturazzjoni bikrija. L-immudellar wera li f'varjetajiet tard, preservazzjoni itwal taż-żona tal-weraq ottimali tippermetti assorbiment aħjar tal-materja niexfa.
Qaqoċċ ta' Ġerusalemm bla problemi
Minħabba r-reżistenza tiegħu għan-nixfa u s-salinità, il-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm jista' jiġi kkultivat f'ħamrija mhux adattata għal għelejjel oħra ta 'għeruq u tuberi. Tikber sew fil-ħamrija b'pH bejn 4,4 u 8,6.
Jekk it-tafal tqil u l-ħamrija idromorfika jistgħu jagħmluha diffiċli għall-ħsad tat-tuberi, il-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm jista' jiġi kkultivat f'kundizzjonijiet bħal dawn biex jipproduċi zkuk.
B'mod ġenerali, ir-rendiment, id-daqs u l-għamla tat-tuberi jiddependu mit-tip ta 'ħamrija. Filwaqt li l-ħamrija loamy ħafifa tipproduċi tuberi kbar, il-ħamrija tqila tipprovdi rendimenti tajbin fin-nixfa minħabba l-proprjetajiet aħjar li jżommu l-ilma tal-ħamrija tat-tafal.
Fir-rigward tat-temperatura tat-tkabbir, il-biċċa l-kbira tal-varjetajiet tal-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm jeħtieġu staġun tat-tkabbir ta' mill-inqas 125 jum mingħajr ġlata.
B'mod ġenerali, temperaturi ta 'tkabbir fil-medda ta' 6-26 °C huma meħtieġa għall-aħjar rendiment.
L-impjant għandu reżistenza moderata għall-ġlata. Matul it-tkabbir bikri, il-wiċċ jittollera temperaturi baxxi sa -6 °C, għalkemm temperaturi baxxi jikkawżaw klorożi tal-weraq. Fir-rigward tal-ħsad tal-ħarifa, il-ġlata minn -2,8 ° C sa -8,4 ° C jikkawżaw il-mekkaniżmu ta 'akklimatizzazzjoni tat-tuberi għall-kesħa. Dan itejjeb it-togħma tagħhom minħabba l-konverżjoni ta 'inulina għal fruttożju.
Fl-ambjent naturali, diversi organiżmi (mikro-organiżmi, insetti u mammiferi) jinteraġixxu mal-pjanti tal-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm, inklużi sitt familji differenti ta' naħal u bumblebees.
Ħafna phytophages u mikro-organiżmi ġew irreġistrati fuq il-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm, iżda ħafna minnhom jistgħu jagħmlu ħsara serja lill-wiċċ tar-raba'.
B'mod ġenerali, il-parti ta 'fuq l-art tal-pjanta hija inqas suxxettibbli għall-mard, filwaqt li tuberi matul it-tkabbir u l-ħażna tard huma aktar suxxettibbli. L-aktar mikro-organiżmi patoġeniċi ta 'ħsara huma Sclerotinia sclerotiorum u Sclerotinia rolfsii, li jikkawżaw taħsir.
L-ewwel huwa favorit minn fertilizzazzjoni eċċessiva tan-nitroġenu, pH baxx tal-ħamrija jew ħamrija idromorfika, filwaqt li tal-aħħar hija promossa minn umdità flimkien ma 'temperaturi għoljin.
Ikkawżat ukoll sadid Puccinia helianthi, u moffa trab ikkawżat Erisyphe chicoracearum, jaffettwaw il-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm, iżda mhumiex kapaċi jillimitaw ir-rendiment, kif ukoll il-post tal-weraq minħabba Alternaria helianthi.
Meta taħżen tuberi, speċjalment meta jkunu bil-ħsara waqt il-ħsad, mard ikkawżat minn botrytis cinerea, Rhizopus nigricans, Fusarium и Pennicillum spp.. Madankollu, it-trattamenti tal-iffriżar jikkontrollaw b'mod effettiv dan il-mard
Fir-rigward tal-insetti, dawn huma prinċipalment afidi, iżda l-influwenza tagħhom hija insinifikanti.
L-impjant huwa reżistenti u vigoruż, għalhekk il-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm jista' jsir ħaxix ħażin kompetittiv ħafna fih innifsu. Għal ħaxix ħażin ieħor li jikber malajr, il-kontroll huwa meħtieġ biss fil-ħin tat-tħawwil qabel l-għeluq tal-kanupew. Tista 'tuża kemm kimiku kif ukoll mekkaniku (tmigħ, tillaxka, eċċ.) Tnaqqija.
Ladarba l-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm joqgħod fl-għalqa, huwa pjuttost diffiċli li titneħħa, peress li t-tuberi jew partijiet minnhom jibqgħu fl-art, ix-xitwa sew fil-ħamrija.
Għażla tal-qaqoċċ ta' Ġerusalemm
Il-proprjetajiet bijoloġiċi u bijokimiċi siewja tal-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm huma l-bażi tal-użu universali tiegħu fl-industriji tal-ikel u industrijali, li jeħtieġ titjib ġenetiku tal-wiċċ.
L-enfasi ewlenija tat-tnissil hija fuq ir-rendiment tat-tuberi u l-kontenut ta 'inulina għall-ikel u l-għalf, u aktar reċentement l-enfasi kienet fuq iż-żieda tal-bijomassa għall-produzzjoni tal-bijofjuwil.
Madankollu, minħabba l-użu tradizzjonalment limitat tal-qaqoċċ ta' Ġerusalemm, s'issa nkiseb progress pjuttost dgħajjef fit-tnissil. L-investimenti fl-iżvilupp tat-tnissil huma wkoll varjabbli u jiddependu fuq id-domanda tal-industrija f'kull pajjiż.
Qawmien mill-ġdid ta 'interess fil-qaqoċċ ta' Ġerusalemm fis-snin sebgħin u tmenin, assoċjati mal-kriżi tal-enerġija u n-nuqqas ta 'ikel, qajmu tamiet li jistgħu jsiru sforzi aktar koordinati u intensivi biex jiġu żviluppati varjetajiet ġodda biex jintlaħqu l-ħtiġijiet emerġenti.
Minn dakinhar, kien hemm espansjoni sinifikanti fiż-żona taħt il-wiċċ tar-raba ', speċjalment fl-aħħar għaxar snin u fil-pajjiżi Asjatiċi.
Minħabba t-tibdil fil-klima attwali, il-ħtieġa li jinstabu sorsi ġodda ta 'enerġija sostenibbli u t-tnaqqis ta' żoni ddedikati għall-produzzjoni tal-ikel, l-investiment fit-trobbija tal-qaqoċċ ta' Ġerusalemm jidher fil-biċċa l-kbira ġġustifikat.
L-Istati Uniti jistgħu wkoll ikunu interessati fil-qaqoċċ ta 'Ġerusalemm
Illum, l-aktar għelejjel komuni użati biex jipproduċu l-etanol huma l-qamħirrum, il-kannamieli, is-sorgu ħelu u l-pitravi. Madankollu, dawn l-ispeċi huma dipendenti fuq art agrikola fertili u tipikament jeħtieġu inputs esterni sinifikanti (jiġifieri, ilma, pestiċidi, fertilizzanti) biex jiksbu rendimenti għoljin.
L-Istati Uniti u l-Brażil huma l-akbar produtturi fid-dinja tal-fjuwil tal-bijoetanol. Huma ammontaw għal madwar 84% tal-produzzjoni globali tal-bijoetanol fl-2018.
Iċ-ċereali u l-kannamieli huma l-materja prima dominanti għall-produzzjoni tal-etanol f'dawn il-pajjiżi.
Il-produzzjoni tal-etanol hija mistennija li tammonta għal 2027% u 15% tal-produzzjoni globali tal-qamħirrum u l-kannamieli fl-18.
L-Istati Uniti, bħall-Ewropa, tuża prinċipalment lamtu mill-qamħ u l-qamħ biex jipproduċu l-bijoetanol, filwaqt li l-Brażil jipproċessa l-kannamieli. B'mod ġenerali, il-kannamieli għandu rendiment ogħla ta 'etanol mill-qamħirrum u uċuħ tar-raba' oħra bħall-qaqoċċ ta' Ġerusalemm.
Madankollu, il-kannamieli huwa ideali fi klimi tropikali u subtropikali, iżda mhux fi klimi moderati. Għalhekk, tominabur jista 'jieħu post ħdejn il-qamħ fil-produzzjoni tal-etanol Amerikan.