scholarly journals Ενεργειακές καλλιέργειες

2017 ◽  
Author(s):  
Αννούλα Πασχαλίδου

Η ανθρωπότητα σήμερα αντιμετωπίζει τη σημαντικότερη πρόκληση που είναι η λύση του ενεργειακού προβλήματος, σε συνδυασμό με την αύξηση του πληθυσμού της. Η στροφή προς τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας είναι επιβεβλημένη ανάγκη για την κάλυψη των ολοένα αυξανόμενων ενεργειακών αναγκών των ανθρώπων. Με την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών όπως η βιοτεχνολογία και η γενετική μηχανική, την αυξημένη ευαισθητοποίηση για το περιβάλλον και την απαίτηση για αειφόρο ανάπτυξη, η οποία εμφανίζεται έκδηλη σε όλο και μεγαλύτερα κοινωνικά στρώματα του πλανήτη, δημιουργούνται οι κατάλληλες συνθήκες για την ευρείας κλίμακας αξιοποίηση της βιομάζας, προερχόμενης από την καλλιέργεια ενεργειακών φυτών, για την παραγωγή τόσο ενεργειακών όσο και νέων βιομηχανικών προϊόντων, ή άλλων υλικών. Στη διδακτορική διατριβή και στο πρώτο θεωρητικό τμήμα της, γίνεται διερεύνηση της έννοιας της αειφορικής γεωργίας και των αλληλεπιδράσεων της με το περιβάλλον, ιστορική ανασκόπηση της σχετικής νομοθεσίας (Κ.Α.Π.) που παρέχει σημαντικά στοιχεία για τη διαμόρφωση στρατηγικών αποφάσεων, για την επίλυση και αντιμετώπιση της παγκόσμιας διατροφικής ανάγκης, του ενεργειακού προβλήματος και της χρήσης της βιοενέργειας σύμφωνα με τις αρχές της βιωσιμότητας. Επίσης γίνεται διερεύνηση α) των περιβαλλοντικών προεκτάσεων των ενεργειακών καλλιεργειών, σε σχέση με βασικά στοιχεία του περιβάλλοντος και της παραγωγής βιοκαυσίμων, β) των οικονομικών προεκτάσεων των ενεργειακών καλλιεργειών, σε σχέση με το βιοτικό επίπεδο και της απόδοσης - κόστους παραγωγής τους, γ) των κοινωνικών προεκτάσεων των ενεργειακών καλλιεργειών, σε σχέση με την επάρκεια τροφίμων και ενέργειας, την αισθητική του τοπίου, την αποδοχή τους από τον αγροτικό κόσμο. Στο δεύτερο τμήμα που αποτελεί το ερευνητικό μέρος της διδακτορικής διατριβής, κατά πρώτον γίνεται διερεύνηση των πιο κοινωνικοοικονομικά και περιβαλλοντικά κατάλληλων καλλιεργειών, για την παραγωγή βιοκαυσίμων στην Ελλάδα και την περιοχή της Μεσογείου, συγκρίνοντας μερικές ετήσιες και πολυετείς ενεργειακές καλλιέργειες, μέσω του εργαλείου στρατηγικού σχεδιασμού S.W.O.T. Analysis. Η έρευνα αυτή επικεντρώθηκε α) σε τέσσερις πολυετείς ενεργειακές καλλιέργειες: μίσχανθο (Miscanthus giganteus), αγριαγκινάρα (Cynara cardunculus L.), switchgrass (Panicum virgatum L.) και γιγάντιο καλάμι (Arundo donax L.) β) σε έξι ετήσιες ενεργειακές καλλιέργειες: ελαιοκράμβη (Brassica napus L.), αραβόσιτο (Zea mays L.), γλυκό και ινώδες σόργο [Sorghum bicolor (L.) Moench], ηλίανθο (Helianthus annuus L.), κενάφ (Hibiscus cannabinus L.) και ζαχαρότευτλο (Beta vulgaris L.). Κατά δεύτερον, στο ερευνητικό μέρος εξετάστηκαν, μέσω της S.W.O.T. ανάλυσης, οι δύο επιλογές ενός σοβαρού διλήμματος: «ενεργειακές καλλιέργειες για παραγωγή βιοκαυσίμων ή για τρόφιμα;» και προτείνεται μια σειρά στρατηγικών και εναλλακτικών επιλογών για βιώσιμο ενεργειακό εφοδιασμό και επαρκή διατροφή για τον αυξανόμενο πληθυσμό της γης. Κατά τρίτον στο ερευνητικό μέρος διενεργείται ποσοτική έρευνα δια μέσου ερωτηματολογίου, για τη διερεύνηση απόψεων/γνώσεων αγροτών-καλλιεργητών σχετικά με τις περιβαλλοντικές, οικονομικές και κοινωνικές προεκτάσεις των ενεργειακών καλλιεργειών. Με βάση τα αποτελέσματα της ποσοτικής έρευνας οι ενεργειακές καλλιέργειες, σε σχέση με το οικονομικό τους αποτύπωμα, συμβάλλουν κατά σημαντικό ποσοστό, με την παραγωγή βιοκαυσίμων, στη μείωση της εξάρτησης από το πετρέλαιο, στην ενδυνάμωση της γεωργίας στην Ελλάδα, στη βελτίωση του αγροτικού εισοδήματος, αλλά υπάρχει αμφισβητούμενος κίνδυνος αύξησης των τιμών των τροφίμων λόγω της χρήσης των φυτών για ενέργεια και όχι για παραγωγή τροφής. Σε σχέση με το περιβαλλοντικό αποτύπωμα, συμβάλλουν στην προστασία του περιβάλλοντος γενικότερα, στην καλύτερη αξιοποίηση του νερού, στην προστασία από την εδαφική διάβρωση και έχουν θετική επίδραση στη βιοποικιλότητα μιας περιοχής. Επίσης σε σχέση με το κοινωνικό αποτύπωμα συμβάλλουν στη δημιουργία νέων θέσεων εργασίας, με προτεραιότητα όμως την παραγωγή τροφής και όχι ενέργειας. Σε συνέχεια της διδακτορικής διατριβής ενδιαφέρουσα μελλοντική έρευνα θα μπορούσε να είναι η διερεύνηση των τροποποιήσεων του νομοθετικού πλαισίου σχετικά με τις ενεργειακές καλλιέργειες και τα βιοκαύσιμα σε ελληνικό, ευρωπαϊκό αλλά και παγκόσμιο επίπεδο και των επιπτώσεων στην ανάπτυξη, μελλοντική εξέλιξη και αποδοχή τους από το κοινωνικό σύνολο. Επιπλέον, ενδιαφέρον παρουσιάζει η διερεύνηση με τη χρήση της ανάλυσης S.W.O.T. περισσότερων ειδών ενεργειακών φυτών και η διενέργεια μιας ποσοτικής ή και ποιοτικής έρευνας, για κάθε μία ξεχωριστά από τις περιβαλλοντικές, οικονομικές και κοινωνικές προεκτάσεις των ενεργειακών καλλιεργειών ή σε επιπρόσθετες περιοχές εκτός της Περιφερειακής Ενότητας Δράμας, με σκοπό την παροχή περισσότερων στοιχείων. Συμπερασματικά εκτός από τη διερεύνηση τρόπων αύξησης του ενεργειακού εφοδιασμού, είναι επιτακτική η ανάγκη για ενσωμάτωση στην ανθρώπινη συμπεριφορά η εξοικονόμηση και η διατήρηση της ενέργειας, καθώς και η ενσωμάτωση κριτηρίων αειφορίας στη χάραξη της ενεργειακής πολιτικής. Προκειμένου να επιτευχθούν τα παραπάνω, η έρευνα και η τεχνολογική ανάπτυξη θα απαιτήσουν τη συμμετοχή επιστημόνων σε ευρείς τομείς, στο πλαίσιο του κοινού στόχου για τη μη εξάντληση των φυσικών πόρων και τη διασφάλιση της ευημερίας του πλανήτη για τις μελλοντικές γενιές.

2007 ◽  
Author(s):  
Χαράλαμπος Βέρβερης

Οι διαστάσεις των σκληρεγχυματικών ινών καθώς και η περιεκτικότητα σε κυτταρίνη και λιγνίνη ορισμένων μη ξυλωδών φυτών και αγροτικών υπολειμμάτων, εξετάστηκαν για να αξιολογηθεί η καταλληλότητά τους για την παραγωγή χαρτιού. Φυτά όπως το κενάφ (Hibiscus cannabinus L.) και τα μεσογονάτια διαστήματα του καλαμιού (Arundo donax L.) παρουσιάζουν ικανοποιητικούς συντελεστές καταλληλότητας και ειδικά συντελεστή λυγίσματος, ο οποίος είναι συγκρίσιμος με αυτόν των κωνοφόρων και φυλλοβόλων δένδρων που χρησιμοποιεί παραδοσιακά η χαρτοβιομηχανία. Ο χαρτοπολτός από τα είδη αυτά αναμένεται να είναι κατάλληλος για την παραγωγή χαρτιού εκτύπωσης και συσκευασίας. Οι βλαστοί βαμβακιού (Gossypium hirsutum L.), ο μίσχανθος (Miscanthus x giganteus) και το switchgrass (Panicum virgatum L.) έχουν κοντύτερες ίνες και δίνουν χαμηλότερους συντελεστές ελαστικότητας και Runkel, αλλά ικανοποιητικούς συντελεστές λυγίσματος. Τα είδη αυτά μπορούν να παράγουν χαρτοπολτό για δημοσιογραφικό χαρτί, αλλά και πολτό για μίξη με συμβατικούς χαρτοπολτούς για την παραγωγή χαρτιού γραφής και εκτύπωσης. Τέλος, τα κλαδιά ελιάς (Olea europa L.) και αμυγδαλιάς (Prunus dulcis L.) παρουσιάζουν κοντές και παχιές ίνες δίνοντας σχετικά φτωχούς συντελεστές καταλληλότητας. Ο πολτός από τα είδη αυτά μπορεί μόνο να αναμιχθεί με συμβατικό χαρτοπολτό και σε μικρές (≤20%) αναλογίες για την παραγωγή χαρτιού διαφόρων χρήσεων. Οι διαστάσεις των σκληρεγχυματικών ινών δεν διαφέρουν σημαντικά σε κάθε είδος όταν εξετάζονται δείγματα από διαφορετικές περιοχές των κορμών/κλαδιών (βάση, μέση κορυφή). Η μόνη εξαίρεση ήταν οι βλαστοί βαμβακιού, αλλά οι διαφορές αυτές δεν έχουν καμμιά σημαντική επίπτωση στους συντελεστές καταλληλότητας. Η χημική ανάλυση των φυτικών ειδών έδειξε ικανοποιητική περιεκτικότητα σε κυτταρίνη (κοντά στο 40%) και λιγνίνη (<30%) συγκρινόμενη με αυτά των κωνοφόρων και φυλλοβόλων. Σχετικά αυξημένη (>25%) περιεκτικότητα λιγνίνης στο μίσχανθο, το switchgrass και τα κλαδιά αμυγδαλιάς μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια της πολτοποίησης και να αυξήσει τη χρήση χημικών σε σχέση με αυτήν άλλων μη ξυλωδών φυτών. Οι αναλύσεις δειγμάτων από διαφορετικές θέσεις των βλαστών/κλαδιών έδειξε ότι η συγκέντρωση κυτταρίνης και λιγνίνης εξαρτάται από την ωρίμανση των ιστών. Επιπλέον, το κόστος των υλικών που εξετάστηκαν αλλά και της επεξεργασίας τους μπορεί να είναι χαμηλότερο κατά 40-50% και συνεπώς πολύ ανταγωνιστικό σε σχέση με αυτό του ξύλου για την παραγωγή διαφόρων τύπων χαρτιού. Τέλος, η καλλιέργεια των μη ξυλωδών φυτών μπορεί να αποτελέσει εναλλακτική λύση για την αντικατάσταση απαξιωμένων οικονομικά καλλιεργειών (π.χ. βαμβάκι) στον Ελλαδικό χώρο, παράλληλα με την ανάπτυξη τοπικών, μέσου μεγέθους χαρτοποιιών, οι οποίες θα προσφέρουν νέες θέσεις εργασίας στην περιφέρεια. Σύμφωνα με τα ευρήματα της παραγράφου 1, το κενάφ (Hibiscus cannabinus L.) επιλέχθηκε ως το πιο κατάλληλο μη ξυλώδες φυτό για την παραγωγή χαρτοπολτού υψηλής ποιότητας, και γι’ αυτό καλλιεργήθηκε πειραματικά με τη χρήση ιλύος και νερού ΕΒΕΛ, έτσι ώστε να αξιολογηθεί η δυνατότητά τους να αντικαταστήσουν τη συμβατική λίπανση (100 Kg N/ha, 75 Kg P₂O₅/ha και 75 Kg K₂O/ha). Χρησιμοποιήθηκε άρδευση με νερό δικτύου και νερό από επεξεργασμένα υγρά απόβλητα (6500 m³/ha). Η καλλιέργεια έγινε χρησιμοποιώντας τέσσερα διαφορετικά καθεστώτα λίπανσης και άρδευσης: ένα με συμβατική λίπανση και νερό ΕΒΕΛ, ένα με λάσπη ΕΒΕΛ και νερό ΕΒΕΛ, ένα με νερό δικτύου και λάσπη ΕΒΕΛ και ένα με νερό δικτύου και συμβατική λίπανση. Η ξηρή βιομάζα που συλλέχθηκε στον τελικό θερισμό (140 ημέρες μετά τη φύτρωση) ήταν για κάθε αγροτεμάχιο αντίστοιχα: 12,2 tn/ha, 12,6 tn/ha, 12,4 tn/ha και 12,9 tn/ha, διαφορές στατιστικά μη σημαντικές (ANOVA, Ρ<0,05). Αντίθετα παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ πρώτου και δεύτερου θερισμού, καθώς οι βιομάζες σε όλα τα αγροτεμάχια ήταν κατά μέσο όρο 11,3% μεγαλύτερες στο δεύτερο θερισμό. Αυτό σημαίνει πως το φυτό πρέπει να συλλέγεται την εποχή της τεχνολογικής του ωρίμανσης και όχι νωρίτερα. Τεστ συσχέτισης Pearson έδωσε ισχυρή θετική συσχέτιση (0,93) μεταξύ βιομάζας και ύψους βλαστών, και πιο αδύνατη συσχέτιση (0,76) βιομάζας και διαμέτρου βάσης βλαστών. Μεγαλύτερο μήκος ινών εμφάνισαν τα φυτά του αγροτεμαχίου που καλλιεργήθηκε με ιλύ και νερό ΕΒΕΛ ενώ μικρότερο τα φυτά που καλλιεργήθηκαν με συμβατικό λίπασμα και νερό δικτύου (φλοιός) και αυτά με συμβατικό λίπασμα και νερό ΕΒΕΛ. Στις περισσότερες περιπτώσεις, διαπιστώθηκε μια ελαφρά βελτίωση των συντελεστών καταλληλότητας στο δεύτερο θερισμό σε σχέση με τον πρώτο. Ωστόσο, δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές σε καμιά ιδιότητα (διαστάσεις ινών, συντελεστές καταλληλότητας) ούτε μεταξύ αγροτεμαχίων με διαφορετικές συνθήκες καλλιέργειας, ούτε μεταξύ διαφορετικών θερισμών. Η περιεκτικότητα σε κυτταρίνη-α ήταν υψηλότερη στο αγροτεμάχιο που καλλιεργήθηκε με συμβατική λίπανση και νερό δικτύου και χαμηλότερη στο αγροτεμάχιο με συμβατική λίπανση και νερό ΕΒΕΑ. Η περιεκτικότητα σε λιγνίνη ήταν υψηλότερη στο αγροτεμάχιο με συμβατική λίπανση και νερό ΕΒΕΛ και χαμηλότερη στο αγροτεμάχιο ιλύ ΕΒΕΛ και νερό δικτύου. Ωστόσο, η περιεκτικότητα κυτταρίνης και λιγνίνης δε διέφερε στατιστικώς σημαντικά μεταξύ των αγροτεμαχίων. Αντίθετα, φυτά του δεύτερου θερισμού απ’ όλα τα αγροτεμάχια περιείχαν περισσότερη κυτταρίνη και λιγνίνη από τα φυτά του δεύτερου θερισμού σε στατιστικά σημαντικό επίπεδο. Η καταλληλότητα φυκομάζας γλυκών νερών και φλοιών εσπεριδοειδών (πορτοκάλια, λεμόνια) εκτιμήθηκε για τη χρήση τους ως πληρωτικών υλικών σε συμβατικό χαρτοπολτό. Η περιεκτικότητα κυτταρίνης και ημικυτταρινών της φυκομάζας ήταν 7,1% και 16,3% αντίστοιχα, ενώ για τους φλοιούς εσπεριδοειδών η περιεκτικότητα κυτταρίνης κυμάνθηκε από 12,7 έως 13,6% και των ημικυτταρινών από 5,3 έως 6,1%. Σε όλα τα υλικά, η περιεκτικότητα λιγνίνης και τέφρας ήταν ≤2% καθιστώντας τα κατάλληλα για πληρωτικά υλικά στο χαρτοπολτό. Η πρόσθεση φυκομάζας σε συμβατικό χαρτοπολτό σε αναλογίες από 2,5-10% ενίσχυσε σημαντικά τη μηχανική αντοχή του πιθανότατα λόγω των πρωτεϊνών και της χιτίνης που περιέχονται στα κύτταρα και που αύξησαν τις συγκολλητικές δυνάμεις ανάμεσα στις ίνες. Πάντως η φωτεινότητα του χαρτοπολτού χειροτέρευσε λόγω της χλωροφύλλης που δρα σαν φυσική βαφή του χαρτοπολτού. Η πρόσθεση σκόνης φλοιών εσπεριδοειδών στο χαρτοπολτό δεν είχε καμία επίδραση στον εφελκυσμό (μήκος θραύσης), αύξησε την αντοχή διάτρησης, αλλά μείωσε σημαντικά την αντοχή αποσυναρμολόγησης. Η φωτεινότητα επηρεάστηκε αρνητικά μόνο σε αναλογίες μίξης 10%, λόγω της δράσης των χρωστικών των φλοιών σαν φυσικών βαφών. Το συνολικό κόστος των υλικών (επεξεργασία, μεταφορικά) που εξετάστηκαν, ήταν περίπου κατά 45% χαμηλότερο από αυτό του χαρτοπολτού, και αυτό μπορεί να αποφέρει μείωση κόστους κατά 0,9- 4,5% ανάλογα με το ποσοστό μίξης των υλικών στο χαρτοπολτό (2,5-10%).


2006 ◽  
Vol 41 (4) ◽  
pp. 577-582 ◽  
Author(s):  
Luís Fernando Stone ◽  
Pedro Marques da Silveira ◽  
José Aloísio Alves Moreira ◽  
Antônio Joaquim Braga Pereira Braz

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito das palhadas de diferentes culturas de cobertura na evapotranspiração do feijoeiro irrigado cultivar Pérola. O experimento foi conduzido por dois anos, 2002/2003 e 2003/2004, na Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás, GO, em Latossolo Vermelho distrófico, em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. No primeiro ano, os tratamentos consistiram de sete culturas de cobertura, conduzidas em plantio direto: braquiária (Brachiaria brizantha cv. Marandu); milho (Zea mays L.) consorciado com braquiária; guandu anão (Cajanus cajan (L.) Millisp); milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Br. cv. BN-2); mombaça (Panicum maximum cv. Mombaça); sorgo granífero (Sorghum bicolor (L.) Moench cv. BR 304); e estilosantes (Stylosanthes guianensis cv. Mineirão). No segundo ano, foi acrescentada a crotalária (Crotalaria juncea L.). A evapotranspiração, durante o ciclo do feijoeiro, foi determinada pela metodologia do balanço hídrico de campo e variou de 259,8 a 343,7 mm, dependendo da cultura de cobertura e do ano. As palhadas de braquiária e mombaça, pela maior produção de matéria seca, propiciaram as menores perdas de água por evapotranspiração. As maiores diferenças entre as palhadas das culturas de cobertura, com relação à evapotranspiração do feijoeiro, ocorrem nos estádios iniciais e finais do ciclo.


2002 ◽  
Vol 31 (1) ◽  
pp. 267-272 ◽  
Author(s):  
Ivone Yurika Mizubuti ◽  
Edson Luís de Azambuja Ribeiro ◽  
Marco Antônio da Rocha ◽  
Leandro das Dores Ferreira da Silva ◽  
Andréa Pereira Pinto ◽  
...  

O ensaio foi realizado com o objetivo de determinar o consumo médio diário (CMD) e o coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) dos nutrientes das silagens de milho, sorgo e girassol, em ovinos, e avaliar o balanço de nitrogênio. Foram utilizados nove ovinos machos, castrados, em um delineamento em quadrado latino 3x3 (três tratamentos e três períodos), alojados em gaiolas metabólicas. O CMD de matéria seca (MS), fibra em detergente ácido (FDA) e proteína bruta (PB) das silagens de milho e girassol não diferiram entre si. O CMD de fibra em detergente neutro (FDN) e extrato etéreo (EE) foram maiores para as silagens de milho e girassol, respectivamente. Os CDA da MS e EE foram maiores para a silagem de girassol e menores para a silagem de sorgo. Os CDA da FDN e PB foram similares para todas as silagens.


2000 ◽  
Vol 29 (6) ◽  
pp. 1608-1615 ◽  
Author(s):  
Jefferson Araujo Flaresso ◽  
Celomar Daison Gross ◽  
Edison Xavier de Almeida

O experimento foi conduzido por três anos na EPAGRI - Estação Experimental de Ituporanga, SC, com o objetivo de selecionar cultivares de milho e sorgo para ensilagem. Foram testados treze cultivares de milho e oito de sorgo, utilizando-se um delineamento em blocos completos casualizados com três repetições. O plantio foi realizado em parcelas de 6,0 m x 6,0 m. A colheita foi efetuada quando a planta atingia o estádio de grão farináceo. Os cultivares que se destacaram por rendimento, composição de espigas/panículas e qualidade foram: milho, AG-1051, AG-5011, P-3069, XL-330, XL-678, C-805, C-808 e C-901, e sorgo -AG-2002, AG-2005, AG-2006, C-51, P-8118 e BR-700.


2016 ◽  
Vol 216 ◽  
pp. 51-60 ◽  
Author(s):  
Michael D. Masters ◽  
Christopher K. Black ◽  
Ilsa B. Kantola ◽  
Krishna P. Woli ◽  
Thomas Voigt ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document