Ценхрус пурпурный
| Ценхрус пурпурный | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Королевство: | Растения |
| Клэйд : | Трахеофиты |
| Клэйд : | покрытосеменные растения |
| Клэйд : | Однодольные |
| Клэйд : | Коммелиниды |
| Заказ: | Поалес |
| Семья: | Мятликовые |
| Подсемейство: | Паникоиды |
| Род: | Ценхр |
| Разновидность: | С. фиолетовый
|
| Биномиальное имя | |
| Ценхрус пурпурный (Шумах.) Морроне
| |
Ценхрус пурпурный , синоним Pennisetum пурпурный , [ 1 ] также известная как трава Нейпира , слоновья трава или трава Уганды , представляет собой разновидность многолетней тропической травы, произрастающей на африканских лугах . [ 2 ] У него низкие потребности в воде и питательных веществах, и поэтому он может использовать невозделываемые земли. [ 3 ]
Исторически этот дикий вид использовался в основном для выпаса скота. [ 4 ] однако в последнее время его стали использовать как часть двухтактной стратегии борьбы с сельскохозяйственными вредителями . Травы Napier улучшают плодородие почвы и защищают засушливые земли от эрозии почвы . Он также используется для противопожарных и ветрозащитных полос, при производстве бумажной массы и, в последнее время, для производства биомасла, биогаза и древесного угля. [ 3 ] Он также помогает кормить животных, таких как козы, кролики, даже свиньи и коровы.
Описание
[ редактировать ]
Cenchrus purpureus (или коричневая трава) — однодольная многолетняя трава C4 семейства Poaceae . [ 4 ] Он высокий и образует крепкие, похожие на бамбук комки. [ 2 ] Это гетерозиготное растение, но семена редко образуются полностью; чаще всего он размножается вегетативно через столоны, представляющие собой горизонтальные надпочвенные побеги, идущие от материнского растения к потомству. [ 2 ] Он требует небольшого количества воды и питательных веществ. [ 3 ] Слоновью траву скрестили с видами жемчужного проса, чтобы получить подгузник Баджра. Последующая работа была проведена по уменьшению длины междоузлий слоновьей травы. Плантации травы Нейпира производят около 40 тонн сухой биомассы с гектара в год. [ 3 ] со средним энергосодержанием 18 ГДж (5 МВтч) на тонну, [ 5 ] и траву можно собирать много раз в год. [ 2 ]
Обычно траву собирают через относительно короткие промежутки времени (каждые 1–3 месяца), когда она будет использоваться в качестве корма для животных (ее основное использование), и относительно длительные интервалы (4–12 месяцев), когда она используется для получения биоэнергии. Более длинные интервалы увеличивают соотношение стеблей и листьев, что затрудняет пережевывание и переваривание корма, но во многих случаях годовой сухой урожай увеличивается. Трава может достигать высоты 7-8 метров после 4 месяцев роста. [ 6 ] Он дает лучший рост при температуре от 25 до 40 ° C и небольшой рост при температуре ниже 15 ° C, причем рост прекращается при 10 ° C. Верхушки погибают от мороза, но растения вновь отрастают с наступлением теплых и влажных условий. Нейпирская трава растет от уровня моря до высоты более 2000 м. [ 7 ]
Его можно размножать семенами, однако из-за непостоянного производства семян сбор затруднен. [ 2 ] Альтернативно его можно посадить через стеблевые черенки столонов. Черенки можно сажать, вставив их по бороздкам на расстоянии 75 см друг от друга, как вдоль, так и между рядами. [ 8 ]
Урожай
[ редактировать ]Урожайность зависит от методов выращивания (например, удобрений), качества почвы , дождя, солнечного света и температуры. Признавая его потенциал как биоэнергетической культуры, по всему миру было проведено несколько испытаний урожайности. В Малайзии Халим и др. протестировали 9 различных вариантов груши и обнаружили, что обычная трава груши дает наибольшую урожайность (65 сухих тонн на гектар в год), а вариант King Grass занимает второе место (62 тонны). [ 9 ] В Колумбии Cardona et al. оценивает диапазон урожайности 40–60 сухих тонн для сорта King Grass в оптимальных условиях. [ 10 ] Однако в более засушливых районах урожайность снижается; Гваумба и др. общий диапазон урожайности для Кении оценивается в 15–40 сухих тонн. [ 11 ]
Было показано, что в верхней части диапазона грубые травы дают урожай до 80 сухих тонн с гектара в год. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] а коммерческие застройщики газонной травы рекламируют урожайность примерно 100 сухих тонн с гектара в год при условии достаточного количества дождя или орошения (100 мм в месяц). [ 15 ] [ 16 ] Эти урожаи высоки по сравнению с другими видами энергетических культур. Смил оценивает урожайность крупных плантаций сосен, акаций, тополей и ив в регионах с умеренным климатом в 5–15 сухих тонн с гектара в год, а для столь же крупных плантаций эвкалипта, акации, лейцены, сосны и далбергии в тропических и тропических регионах. субтропических регионах его оценка составляет 20–25 сухих тонн. В Бразилии средняя урожайность эвкалипта составляет 21 т/га, но в Африке, Индии и Юго-Восточной Азии типичная урожайность эвкалипта составляет менее 10 т/га. [ 17 ]
Двухтактная борьба с вредителями
[ редактировать ]Метод борьбы с вредителями «тяни-толкай» предполагает посадку желаемой культуры рядом с «выталкивающим» растением, которое отпугивает вредителей, в сочетании с «вытягивающим» растением по периметру участка, которое вытягивает насекомых с участка. [ 4 ] Трава Нейпира продемонстрировала потенциал в привлечении бабочек-стебельков (основная причина потери урожая в Африке) от кукурузы. [ 4 ] и, следовательно, это «вытягивающий» урожай. Эта стратегия гораздо более устойчива, служит большему числу целей и более доступна для фермеров, чем использование инсектицидов . Стембореры ( Busseola fusca и Chilo partellus ) являются причиной 10% общих потерь урожая в Южной и Восточной Африке и в среднем 14-15% в странах Африки к югу от Сахары. [ 2 ] Личинки наносят огромный вред кукурузе и сорго, проникая в их стебли и поедая их изнутри. Это не только затрудняет их обнаружение и удаление, но и повреждает сосудистую ткань, необходимую для роста растений. [ 4 ]
Эффективность инсектицидов против стеблевидных насекомых низкая, поскольку личинки защищены защитными слоями клеточной стенки вокруг стебля. [ 8 ] Инсектициды также дороги для бедных фермеров и могут повысить химическую устойчивость вредителей. [ 18 ] Кроме того, химические вещества попадают в конечные пищевые продукты. [ 18 ] Вместо того, чтобы пытаться предотвратить появление вредителей, стратегия «тяни-толкай» (также известная как «стимул-сдерживание») направлена на то, чтобы направлять их неизбежную биологическую эволюцию, чтобы предотвратить ущерб ценным сельскохозяйственным культурам. [ 18 ] Метод предполагает совмещение сорго или кукурузы с десмодиумом («толкающим» растением), который отпугивает моль, когда она пытается отложить яйца. Десмодиум также обеспечивает почвенный покров и фиксирует азот, что повышает плодородие почвы и одновременно сокращает трудозатраты, связанные с прополкой. [ 4 ] Этот сдерживающий фактор используется в сочетании с травой Нейпира, высаженной по периметру участка. [ 4 ] Исследование кенийских фермеров, использующих стратегию «тяни-толкай», показало сокращение на 89% количества стриги (паразитического сорняка), увеличение плодородия почвы на 83% и эффективность борьбы с стеблевыми сорняками на 52%. [ 19 ] Учитывая, что стрига, стеблемеры и низкое плодородие почвы вместе приводят к потерям урожая примерно в 7 миллиардов долларов США или достаточно, чтобы прокормить 27 миллионов человек, [ 19 ] внедрение этого метода могло бы значительно снизить уровень продовольственной безопасности.
борьбы с вредителями является многообещающим как устойчивый и доступный вариант, успех Несмотря на то, что метод двухтактной во многом зависит от его правильной реализации в сочетании с другими передовыми экологическими практиками. Во-первых, не все разновидности травы Нейпира выполняют функцию ловушки. При исследовании восьми сортов только два сорта бана и угандийский голый сорт Napier значительно привлекали самок бабочек для размещения яиц над кукурузой. [ 4 ] Из этих двух только бан значительно снизил выживаемость. [ 4 ] На фермерском поле рекомендуется посадить три ряда травы бана-непера в качестве бордюрной культуры вокруг всего поля. [ 8 ] Существует потенциал для улучшения стратегии «тяни-толкай» путем дальнейших испытаний с различными совмещенными культурами, путем манипулирования аллелохимическими веществами в каждом междукультурах, а также путем изучения чувствительности насекомых к природным химическим веществам. [ 18 ] Если стебельчатые вредители появятся в поле, их будет трудно избавить от вредителей, поскольку личинки могут оставаться в состоянии покоя, и, следовательно, двухтактное управление не даст желаемого эффекта. [ 4 ] В случае особенно серьезного заражения рекомендуется не сеять ни кукурузу, ни сорго на том же поле в следующем году, а вместо этого чередовать их с другими культурами. [ 4 ] Также важно сжечь зараженные стебли или, если они используются по назначению, оставить их на солнце на три дня. [ 4 ] Для достижения желаемых результатов использование двухтактной борьбы с вредителями должно использоваться в сочетании с надлежащей экологической практикой.
Наконец, создание двухтактной системы требует увеличения рабочей силы на начальных этапах и достаточно большого земельного участка, чтобы можно было посадить непродовольственные культуры; эти факторы часто сдерживают его принятие. [ 19 ] Программа могла бы повысить уровень внедрения за счет продвижения ее использования в сочетании с животноводством, придавая экономическую ценность посадке травы Нейпира.
Другое использование
[ редактировать ]
Нейпирская трава является наиболее важной кормовой культурой для молочных фермеров в Восточной Африке . [ 2 ] Высокая продуктивность делает его особенно подходящим для кормления крупного рогатого скота и буйволов. [ 20 ] Голые сорта, такие как угандийская голая, имеют гораздо более высокую ценность в качестве корма. [ 2 ] Поскольку он способен расти при небольшом количестве воды и питательных веществ, выпас скота позволил продуктивно использовать засушливые земли для производства продуктов питания. Более того, домашний скот может быть включен в систему управления «вытягивание-толкание», обеспечивая еще одну экономически выгодную цель для «ловушки». Трава Нейпира ценна для африканских ландшафтов, поскольку предотвращает эрозию почвы . Он также может служить противопожарной защитой, защитой от ветра и для улучшения плодородия почвы. [ 2 ]
Совсем недавно Napier использовался для смягчения давления на производство продуктов питания со стороны биоэнергетики, поскольку существует 2 миллиарда га непахотных земель, пригодных для производства энергетических культур . [ 3 ] Термическую пиролитическую конверсию можно использовать для производства древесного угля, биогаза и бионефти. [ 3 ] Хотя эта технология в настоящее время не используется, ее можно реализовать как средство обеспечения энергией африканских сообществ, одновременно обогащая почвы местного ландшафта. [ 3 ] Он также используется в качестве источника топлива. Молодые листья и побеги съедобны, из них готовят супы и тушеные блюда. [ 21 ]
Голландская компания превратила траву в пластик, который можно использовать для упаковки. [ 22 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Паудель, Дев; Каннан, Баскаран; Ян, Сипин; Харрис-Шульц, Карен; Туди, Махендар; Варшни, Раджив К.; Альтпетер, Фреди; Ван, Цзяньпин (26 сентября 2018 г.). «Изучение генома и построение генетической карты высокой плотности репейника (Cenchrus purpureus Schumach)» . Научные отчеты . 8 (1): 14419. Бибкод : 2018НатСР...814419П . дои : 10.1038/s41598-018-32674-x . ISSN 2045-2322 . ПМК 6158254 . ПМИД 30258215 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я [Фаррелл Г., Саймонс С.А. и Хиллокс Р.Дж. (2002). Вредители, болезни и сорняки травы Напьера, Pennisetum purpureum : обзор. Международный журнал по борьбе с вредителями, 48(1), 39-48.]
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г [Стрезов В., Эванс Т.Дж. и Хейман К. (2008). Термическое преобразование слоновьей травы Pennisetum purpureum Schum) в биогаз , биомасло и древесный уголь. Технология биоресурсов, 99, 8394-8399.]
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л [Хан, З.Р., Мидега, САО, Вадхамс, Л.Дж., Пикетт, Дж.А., и Мумуни, А. (2007). Оценка сортов травы Napier (Pennisetum purpureun) для использования в качестве растений-ловушек для борьбы с африканским стеблельщиком (Busseola fusca) в рамках двухтактной стратегии Entomologia Experimentalis et Applicata, 124, 201-211.
- ^ См. стр. 831: Флорес, Рилнер А.; Уркиага, Второй; Алвес, Бруно-младший; Коллиер, Леонардо С.; Бодди, Роберт М. (6 января 1990 г.). «Урожайность и качество биомассы слоновой травы, производимой в регионе Серрадос для биоэнергетики» . Энгенхария Агрикола . 32 (5): 831–839. дои : 10.1590/S0100-69162012000500003 . ISSN 0100-6916 .
- ^ Анса, Т.; Осафо, Э.; Хансен, Ханне (2010). «Урожайность травы и химический состав четырех сортов травы Нейпира ( Pennisetum purpureum ), собранной в три разных дня после посадки» . Сельскохозяйственный и биологический журнал Северной Америки . 1 (5). Science Hub: 928, таблица 4. doi : 10.5251/abjna.2010.1.5.923.929 . ISSN 2151-7525 .
- ^ «Ценхрус пурпурный и гибриды» . Тропические корма . Проверено 4 октября 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с [Амина, А. Вонг, CC и Энг ПК (1997). Методы быстрого вегетативного размножения пастбищных видов и коммерческого производства. Региональное развитие кормовых культур, ФАО, Рим, стр. 167–178.]
- ^ Почва удобрена, осадков выпало 2700 мм. Результаты урожайности см. в таблице 2, стр. 40: «Урожайность и питательные качества девяти сортов травы Нейпир в Малайзии». S2CID 59143548 .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ См. стр. 206: Кардона, Элиана; Риос, Хорхе; Пенья, Хуан; Пеньюэла, Мариана; Риос, Луис (2016). «Королевская трава: очень перспективный материал для производства этанола второго поколения в тропических странах». Биомасса и биоэнергетика . 95 . Эльзевир Б.В.: 206–213. Бибкод : 2016BmBe...95..206C . дои : 10.1016/j.biombioe.2016.10.008 . ISSN 0961-9534 .
- ^ См. стр. 516: Гваумба, В.; Кристенсен, Д.А.; Маккиннон, Джей-Джей; Ю, П. (01.04.2002). «Потребление сухого вещества, переваримость и надои молока фризскими коровами, которых кормили двумя сортами травы Нейпира» (PDF) . Азиатско-Австралазийский журнал наук о животных . 15 (4). Азиатско-Австралазийская ассоциация обществ животноводства: 516–521. дои : 10.5713/ajas.2002.516 . ISSN 1011-2367 .
- ^ Чжан и др. измеренная урожайность бановой травы составила 74 сухих тонны на гектар в год при небольшом внесении удобрений и количестве осадков 1000 мм. См. стр. 96, 98: Чжан, Ся; Гу, Хунру; Дин, Чэнлун; Чжун, Цзяньли; Сюй, Нэнсян (2010). «Коэффициент пути и кластерный анализ урожайности и морфологических признаков Pennisetum purpureum » (PDF) . Тропические луга . 44 . Институт зоотехники, Академия сельскохозяйственных наук Цзянсу, Нанкин, Китай: 95–102. S2CID 55554503 .
- ^ Хосино и др. измеренная урожайность составила 75,6 сухих тонн с гектара в год на второй год роста при обильном удобрении и уровне осадков 1000 мм в год. См. стр. 310, 311, 315: Хосино, Масао; Оно, Сигэру; Сирикиратаянонд, Ниттайя (1979). «Производство сухого вещества тропических трав и бобовых и его сезонные изменения в Таиланде» (PDF) . Японский журнал пастбищной науки . 24 : 310–317. дои : 10.14941/grass.24.310 .
- ^ Висенте-Чандлер и др. обнаружили, что сильно удобренный дербенник дает 75 661 фунт сухого вещества на акр в год при срезании с 90-дневными интервалами, что эквивалентно 84,8 тоннам на гектар в год. См. стр. 202: Висенте-Чандлер, Хосе; Сильва, Сервандо; Фигарелла, Хасинто (1959). «Влияние азотных удобрений и частоты скашивания на урожайность и состав трех тропических трав». Агрономический журнал . 51 (4). Уайли: 202–206. Бибкод : 1959AgrJ...51..202В . дои : 10.2134/agronj1959.00021962005100040006x . ISSN 0002-1962 .
- ^ «Общая потребность в воде составляет примерно 100 мм (4 дюйма) в месяц в эквиваленте осадков. [...] Урожайность гигантской королевской травы зависит от времени между сборами урожая. Например, шестимесячный урожай высокой гигантской королевской травы , можно рассчитывать на получение 80 или более тонн США на акр (180 метрических тонн на гектар) свежей травы при влажности примерно 70-75%. При двух урожаях в год эти цифры удваиваются». Виаспейс (2020). «Гигантская королевская трава: выращивайте и собирайте урожай» . Проверено 11 июля 2020 г.
- ^ Маккей указывает урожайность в 360 влажных тонн с гектара в год, но не дает количественной оценки содержания влаги. Маккей (2020). «Маккей Бана Грасс» . Проверено 11 июля 2020 г.
- ^ См. страницы 85–86: Смиль, Вацлав (2015). Плотность мощности: ключ к пониманию источников и использования энергии . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0-262-02914-8 . ОСЛК 897401827 .
- ^ Перейти обратно: а б с д [Миллер, младший, и Коулз, Р.С. (1990). Стимуло-сдерживающее отвлечение: концепция и ее возможное применение для борьбы с луковой личинкой. Журнал химической экологии, 16(11), 3197-3212.]
- ^ Перейти обратно: а б с [Хан, З.Р., Амудави, Д.М., Мидега, САО, Ваньяма, Дж.М., и Пикетт, Дж.А. (2008). Восприятие фермерами «двухтактной» технологии борьбы с стеблевыми злаками и сорняками стрига в западной Кении. Защита урожая, 27, 976-987.]
- ^ «Ученые поддерживают использование травы Нейпира как устойчивого способа кормления стад» . Африканьюс . 31 января 2020 г. Проверено 7 февраля 2020 г.
- ^ Хойзе В., Тран Г., Гигер-Ревердин С., Лебас Ф., 2016. Слоновья трава ( Pennisetum purpureum ). Feedipedia, программа INRA, CIRAD, AFZ и ФАО. https://www.feedipedia.org/node/395 Последнее обновление: 23 июня 2016 г., 17:09.
- ^ «Биопластик – Вайберс» . Проверено 13 февраля 2020 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
Данные, относящиеся к Cenchrus purpureus , в Wikispecies
- Садоводческое лечение Ботанического сада Миссури - Pennisetum purpureum
- Более подробную информацию можно найти на http://www.push-pull.net/.