O projeto MediOpuntia tem por objetivo o cultivo de Opuntia spp. em terras áridas do Mediterrâneo, adotando sistemas eficientes de gestão da água. O O. ficus-indica foi plantado sob diferentes regimes de irrigação para estudar o efeito do déficit hídrico no desenvolvimento da cultura: (I1) 12 L / planta / semana, independentemente do teor de água no solo na rizosfera (554 m3·ano-1); (I2) e (I3) recebeu água quando o conteúdo de água no solo foi inferior a 85% e a 70% da água disponível no solo (16,6 m3·ano-1 e 12,5 m3·ano-1, respetivamente). Os resultados revelaram maior produção de frutos em I1 (340 kg·ha-1) do que em I2 e I3 (226-227 kg·ha-1). No entanto, a produtividade da água foi a mais baixa em I1 (0,62 kg·m-3), a mais alta em I3 (18,1 kg·m-3) e intermédia em I2 (13,6 kg·m-3). Não se verificaram diferenças significativas no teor de água do solo e cobertura do solo, entre os regimes de irrigação aplicados. Recomenda-se a rega seguindo o sistema de irrigação intermitente I3. Embora a produção de frutos tenha sido 34% inferior, o uso de água em I3 representou apenas 2,25% dos recursos aplicados em I1, proporcionando uma economia de 97,75%. Considerando que várias regiões do Mediterrâneo apresentam recursos hídricos limitados, esta solução contribui para melhorar a sustentabilidade da produção de Opuntia spp. em terras áridas, contribuindo positivamente para a segurança alimentar. No âmbito do projeto, um protótipo foi desenvolvido pelo CREA-IT para a aplicação da tecnologia de retenção de água subterrânea em campos experimentais. Esta tecnologia aumenta a capacidade de retenção de água, na rizosfera, em solo arenoso permeável, o que terá um impacto positivo na produção agrícola em solos áridos.

L'huile de ricin, extraite des graines de "Ricinus communis" est la seule huile aujourd'hui utilisée pour produire de l'acide sébacique, un diacide linéaire en C10. Le ricin peut être cultivé en Europe, comme culture annuelle, à condition qu'elle soit mécanisée. L'acide sébacique est utilisé pour la synthèse de polymères (polyamides, polyesters…), lubrifiants, plastifiants. Bien que 80% de la production mondiale de ricin soit localisée en Inde, la majeure partie de l'acide sébacique est actuellement produite en Chine par le biais du «procédé de clivage alcalin». Il y a aussi une petite production en Inde, et plus récemment au Sultanat d'Oman. Des procédés alternatifs pour fabriquer de l'acide sébacique, comprennent la fermentation de la paraffine C10 pétro-sourcée (Cathay Indsutrial Biotech) et la fermentation de l'acide gras C10 présent dans les huiles de noix de coco et de palmiste (Verdezyne avait l'intention de le produire). Le procédé de clivage alcalin est une réaction dans l'hydroxyde de sodium, dans laquelle seule la chaîne acide ricinoléique (C18:1,OH) - présente à 85% dans l'huile de ricin - réagira par étapes successives de réaction conduisant au diacide et au 2-octanol comme principaux produits. Seule l'huile de ricin contient de l'acide ricinoléique en grande quantité et peut conduire à de l'acide sébacique. Cependant, Lesquerella qui est une culture désertique, contientl'acide lesquérolique C20:1,OH, qui conduirait au diacide C12 en utilisant la même chimie ; et un micro-organisme : le claviceps purpurea, accumule également l'acide ricinoléique en quantités importantes. Le procédé nécessite les étapes suivantes: hydrolyse; clivage alcalin; séparation du 2-octanol; acidification pour séparer les acides n'ayant pas réagi ; acidification supplémentaire pour récupérer le diacide. Il génère également une grande quantité de sulfate de sodium.

Les huiles végétales les plus intéressantes pour la conversion chimique en acide azélaïque (un diacide en C9) et en acide pélargonique (un acide gras en C9) sont les huiles riches en acide oléique (C18:1). Afin d'avoir une pureté élevée et une valeur élevée des produits finaux, la quantité d'acide linoléique (C18:2) et linolénique (C18:3) doit être minimale. L'acide azélaïque a des applications de marché dans les polymères, lubrifiants, plastifiants... tandis que l'acide pélargonique a aussi des applications comme herbicide, lubrifiants... Il existe aujourd'hui deux procédés principaux : l'ozonolyse pratiquée par Emery Oleochemicals aux USA et Croda Sipo en Chine , et la coupure oxydante pratiquée par Matrica en Italie. La coupure oxydante nécessite l'utilisation de peroxyde d'hydrogène et d'air comme oxydants. Bien que l'huile de palme soit plutôt bon marché et ait un ratio élevé d'acides oléique/linoléique, ce n'est pas l'huile la plus appropriée pour cette chimie, car de nombreux coproduits, tels que les acides gras saturés qui ne peuvent pas réagir dans le processus, ne génèrent pas beaucoup de valeur. Cette huile nécessiterait une usine beaucoup plus grande, ce qui compenserait l'huile moins chère. Au lieu de cela, les huiles appropriées pour cette chimie comprennent l'huile de tournesol à haute teneur en acide oléique, mais aussi l'huile de carthame à haute teneur en acide oléique, par exemple. Une analyse économique du procédé nous permet d'estimer qu'une augmentation de 1% de la teneur en acide oléique dans l'huile, pourrait justifier une augmentation maximale de 3 % de la valeur de l'huile, sur la base d'une différence entre le Carthame Haut Oléique (82% Oleic) et Tournesol à haute teneur en acide oléique (85% d'acide oléique).

La métathèse est une réaction chimique qui implique les doubles liaisons des chaînes d'acides gras. Avec un catalyseur homogène, la double liaison réagit avec une oléfine courte (qui peut être l'éthylène, ou le 1-butène par exemple) et produit un acide gras plus court (chaînes de 10 ou 12 carbones) et une oléfine (10 ou 12 carbones). Les acides gras plus courts peuvent remplacer les acides des huiles de palmiste et de noix de coco, tandis que les oléfines peuvent être utilisées pour les lubrifiants synthétiques (PAO) par exemple. Si les oléfines auraient un marché direct dans les lubrifiants, les cosmétiques, les tensioactifs, l'acide gras insaturé en C10 doit encore trouver son marché. Les huiles les plus appropriées pour ce processus devraient avoir un rapport élevé d'acides gras monoinsaturés/polyinsaturés. Actuellement cette chimie est pratiquée par Elevance-Wilmar en Indonésie sur l'huile de palme. Cependant, d'autres huiles à haute teneur en acide oléique telles que le tournesol à haute teneur en acide oléique et le carthame à haute teneur en acide oléique sont également appropriées, à condition que leur coût soit limité. L'enjeu de cette chimie est qu'elle génère beaucoup de coproduits pour lesquels une valeur doit être identifiée. L'éthylène serait le meilleur réactif pour générer la valeur la plus élevée des produits, mais c'est aussi un poison pour la plupart des catalyseurs. C'est la raison pour laquelle le procédé mis en place par Elevance utilise du 1-butène. L'analyse économique montre qu'il faudrait construire de grandes usines pour couvrir les coûts, et que dans un premier temps des incitations aux grands marchés du carburant/pétrochimie seraient nécessaires, avant d'aborder les spécialités.

La biofertilisation des sols par inoculation de vers de terre est un moyen souvent proposé pour améliorer des caractéristiques défavorables aux cultures. En effet, les activités des vers de terre peuvent améliorer les rendements des cultures en augmentant la disponibilité des nutriments, en améliorant la structure des sols ou d’une façon générale en stimulant les cycles du carbone et de l’azote. Concernant projet MAGIC, nous avons appliqué la biofertilisation à un sol marginal combinant deux facteurs de marginalité une texture défavorable et une contamination. Nous avons utilisé un site localisé dans la banlieue parisienne (France) avec une texture sableuse et multi-contaminé sur le long terme par 100 ans d’irrigation avec des eaux usées brutes. Notre objectif était de faire une preuve de concept à la fois ex-situ en conditions contrôlées et in situ en conditions de terrain, le facteur à tester étant l’absence ou la présence de vers de terre inoculés.

L’expérimentation ex-situ a mis en jeu une exposition en pots de deux mois de Lolium perenne et de l’espèce de ver de terre endogé ubiquiste Aporrectodea caliginosa. Les résultats ont confirmé que même en conditions de sols marginaux, les vers de terre améliorent la production de biomasse, mais aussi diminuent la bioaccumulation des éléments trace par les plantes même si une augmentation des éléments trace en solution est observée.

L’essai sur le terrain a porté sur le switchgrass et le miscanthus, mis en place en juin 2019 à partir de graines ou de rhizomes respectivement. Les vers de terre (à la fois endogés Aporrectodea caliginosa, et aneciques Lumbricus terrestris) ont été introduits manuellement dans des blocs spécifiques de 1m2 entourés de géotextile. Contrairement au miscanthus, le switchgrass n’a pas pu pousser en raison des mauvaises herbes. Après deux ans, le rendement en biomasse de miscanthus en présence de vers de terre était significativement plus important comparé aux blocs sans vers de terre. Mais en absence d’irrigation, l’humidité instable du sol sableux a induit en moyenne un faible taux de rendement du miscanthus d’environ 2t/ha en 2021. L’étude de terrain in situ a confirmé les résultats ex situ. Augmenter l’activité de la faune du sol est un moyen de contrer la marginalité du sol pour les cultures.

Στο πλαίσιο του προγράμματος MAGIC διερευνήθηκε η δυνατότητα δεκαπέντε βιομηχανικών φυτών να καλλιεργηθούν σε εδάφη ρυπασμένα με σχετικά χαμηλές συγκεντρώσεις καδμίου(Cd: 0, 4, 8 mg/kg), νικελίου (Ni: 0, 110, 220 mg/kg), μολύβδου (Pb: 0, 450, 900 mg/kg) και ψευδαργύρου (Zn: 0, 450, 900 mg/kg). Τα φυτά αυτά είναι: το σόργο, η καμελίνα, η αγριαγκινάρα, η ρετσινολαδιά, η κράμβη, η ελαιοκράμβη Αιθιοπίας, το καλάμι, η κάνναβη, το λούπινο, ο μίσχανθος, το pennycress (Thlaspi arvense L.), η ατρακτυλίδα, το πάνικον το ραβδωτό (switchgrass, είδος κεχριού), το tall wheatgrass (Agropyron elongatum L.) και το wild sugarcane (Saccharum spontaneum L.). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το πιο τοξικό μέταλλο είναι ο ψευδάργυρος δεδομένου ότι στις υψηλές συγκεντρώσεις του ξεράθηκαν όλα τα φυτά των ειδών: σόργο, καμελίνα, ρετσινολαδιά, κάνναβη, λούπινο, pennycress, πάνικο και tall wheatgrass. Οι χαμηλές συγκεντρώσες ψευδαργύρου ήταν καταστροφικές για τέσσερα είδη: καμελίνα, κάνναβη, λούπινο και pennycress. Δεύτερο σε τοξικότητα ήταν το νικέλιο. Στις υψηλές συγκεντρώσεις του τα φυτά ξεράθηκαν -ή δεν βλάστησαν καθόλου ο σπόροι- στα είδη: καμελίνα, κάνναβη, λούπινο και pennycress. Το κάδμιο έρχεται τρίτο σε σειρά τοξικότητας: στις υψηλές συγκεντρώσεις του μειώθηκε σημαντικά η παραγωγή της καμελίνας και του tall wheatgrass, ενώ μικρότερη μείωση παρατηρήθηκε στα είδη: καλάμι, μίσχανθο, ρετσινολαδιά και κράμβη. Οι χαμηλές συγκεντρώσεις καδμίου ήταν τοξικές μόνο για τα είδη ελαιοκράμβη Αιθιοπίας και tall wheatgrass. Τέλος ο μόλυβδος ήταν το λιγότερο τοξικό μέταλλο. Μόνο στις υψηλές συγκεντρώσεις του παρατηρήθηκε μείωση της παραγωγής σε τρία είδη: στην ελαιοκράμβη Αιθιοπίας, στο καλάμι και στο tall wheatgrass.

Tο κενάφ είναι ένα ετήσιο κλωστικό φυτό χρήσιμο για τις βιομηχανίες κλωστοϋφαντουργίας, την παραγωγή χαρτοπολτού και σχοινιών, για την κατασκευή οικοδομικών υλικών, την παραγωγή βιοκαυσίμων κ.λπ. Τα νεαρά φυτά κενάφ μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν ζωοτροφή λόγω της γευστικότητας και της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε πρωτεΐνες. Επίσης χρησιμοποιείται ως πρόσθετο τροφίμων, ενώ τα φύλλα του μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως ζεστό ρόφημα. Δεδομένου ότι η κατανάλωση τροφίμων είναι η κύρια πηγή έκθεσης των ανθρώπων σε επικίνδυνους ρυπαντές, είναι σημαντικό να διερευνηθεί η δυνατότητα του φυτού αυτού να συσσωρεύει ρύπους στη βιομάζα του. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα σε γλάστρες χρησιμοποιώντας έδαφος ρυπασμένο με κάδμιο (Cd: 132,5 mg/kg), μόλυβδο (Pb: 25875,7 mg/kg), ψευδάργυρο (Zn: 16821,6 mg/kg), αντιμόνιο (Sb: 369,6 mg/kg) και αρσενικό (As: 3430,7 mg/kg). Το έδαφος αυτό αναμίχθηκε με καθαρό σε ποσοστά 0% (μάρτυρας), 10%, 50% και 100% αντίστοιχα. Κάθε μίγμα εδάφους χρησιμοποιήθηκε για να γεμίσει τρεις γλάστρες και σε κάθε γλάστρα σπάρθηκαν πέντε σπόροι κενάφ. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ανάπτυξη των φυτών δεν επηρεάστηκε. Οι συγκεντρώσεις των βαρέων μετάλλων και των μεταλλοειδών που μετρήθηκαν στην αέρια βιομάζα του κενάφ ήταν εντός των φυσιολογικών ορίων, εκτός από το Cd, Pb και Sb. Η συγκέντρωση του Cd ήταν 11,0 mg/kg, του Pb ήταν 59,18 mg/kg και του Sb ήταν 3,4 mg/kg. Ειδικότερα η περιεκτικότητα των φυτών σε Cd ήταν 55 φορές υψηλότερη από αυτήν των φυτών που αναπτύχτηκαν σε καθαρό έδαφος. Επομένως χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή όταν το κενάφ καλλιεργείται σε εδάφη με αυξημένες συγκεντρώσεις Cd, Pb και Sb γιατί μπορεί να μεταφέρει αυτούς τους ρύπους στην τροφική αλυσίδα.

Η Φυτοδιαχείριση (Phytomenagement) είναι μια νέα τεχνολογία, στην οποία χρησιμοποιούνται βιομηχανικές μη τροφικές καλλιέργειες για τη μείωση και τον έλεγχο των κινδύνων που προκύπτουν από την ρύπανση του εδάφους. Ταυτόχρονα πραγματοποιείται οικονομική αξιοποίηση των ρυπασμένων περιοχών με την παραγωγή εμπορεύσιμης βιομάζας. Αρκετές μη τροφικές καλλιέργειες με γρήγορη ανάπτυξη, υψηλή απόδοση και μεγάλο οικονομικό ενδιαφέρον μπορούν να καλλιεργηθούν σε ρυπασμένες περιοχές και να αποδώσουν βιομάζα χρήσιμη για την παραγωγή βιοενέργειας και βιοπροϊόντων (π.χ. κατασκευαστικά υλικά, βιολιπαντικά, βιοπλαστικά, πολτό για χαρτί, βιοπολυμερή, βιοχημικά κλπ). Οι καλλιέργειες που είναι κατάλληλες για φυτοδιαχείριση θα πρέπει να έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: (i) αντοχή σε υψηλές συγκεντρώσεις ρύπων στο έδαφος, (ii) ικανότητα απορρόφησης των ρύπων ή/και σταθεροποίησής τους στο έδαφος σε σχετικά υψηλά επίπεδα, iii) ικανότητα διάσπασης των οργανικών ρύπων, (iv) ταχείς ρυθμούς ανάπτυξης και υψηλή απόδοση βιομάζας (v) μεγάλο και ευρέως διακλαδισμένο ριζικό σύστημα, (vi) χαμηλές απαιτήσεις εισροών και εύκολη συγκομιδή, (vii) όλα τα φυτικά τμήματα να μην είναι βρώσιμα από τον άνθρωπο και τα ζώα. Παραδείγματα τέτοιων καλλιεργειών είναι: ο μίσχανθος, η βιομηχανική κάνναβη, το κλωστικό σόργο, η ρετσινολαδιά, η ατρακτυλίδα, το καλάμι, το κενάφ, οι λεύκες, η ιτιά κ.λπ. Η εκμετάλλευση των ρυπασμένων εκτάσεων θα δημιουργήσει νέες οικονομικές ευκαιρίες για τους τοπικούς αγρότες και τις αγροτικές κοινότητες αυξάνοντας τη διαθεσιμότητα εγχώριων πρώτων υλών και τη δυνατότητα προώθησής τους σε νέες αναδυόμενες αγορές.

Badania porównujące uprawę konopi włóknistych w dwóch schematach nawożenia – azotem mineralnym (saletra wapniowa: 0,90 180 kg/ha) i organicznym (obornik bydlęcy: 0,15, 30 t/ha) przeprowadzono w ramach projektu Magic na byłym obrzarze wydobycia węgla brunatnego. W wyniku działalności górniczej usunięto glebe, a następnie zdeponowano ił, co spowodowało bardzo niską zawartość węgla i słabą strukturę powodującą duże zagęszczenie warstwy ornej. Utrudnia to penetrację powietrza do gleby, stagnację wody w okresach mokrych, twardość skały w okresach suchych, a w konsekwencji późne rozpoczęcie uprawy na wiosnę i krótki czas, gdy warunki na nią pozwalają.

Najlepszą reakcję plonowania słomy zaobserwowano przy umiarkowanej dawce obornika (15 t/ha), zwłaszcza w roku 2020 (8,57t/ha), natomiast plony przy 0 i 30 t/ha były o ok. 60% niższe. W 2019 r. odnotowano znacznie niższe plony (1,29, 2,86 i 2,76t/ha przy dawkach obornika odpowiednio 0,15 i 30t) i tylko plon uzyskany przy braku kombinacji obornikowej był istotnie niższy.

Plon słomy uzyskany przy nawożeniu mineralnym N był mniej zróżnicowany przez zastosowane dawki w porównaniu z obornikiem. W 2020 r. konopie reagowały stopniowo rosnącymi plonami słomy na wzrastające dawki N – 5,47,6,39 i 7,7 t/ha, natomiast w 2019 r. plony były ok. 5-krotnie niższe i prawie bez różnicy w stosunku do zastosowanej dawki N – 1,29, 1,47 oraz 1,38 t/ha. Całkowita zawartość włókna uzyskana przy nawożeniu mineralnym była generalnie wyższa niż przy nawożeniu obornikiem jednak spadek plonu nie był przez nią rekompensowany. Biorąc pod uwagę te wyniki, na takich marginalnych glebach zaleca się stosowanie obornika bydlęcego, również dlatego, że przyczynia się on do akumulacji materii organicznej, której na takich stanowiskach występuje duży niedobór.

Camelina jest rośliną oleistą, która w Europie była znana już w epoce brązu. Plony nasion lnianki wynoszą 1.0-3.0 t/ha, a zawartość oleju 30-49% s.m. Celem niniejszych badań, zlokalizowanych w północno-wschodniej Polsce, było porównanie plonowania lnianki na dwóch stanowiskach glebowych.

Stanowisko we wsi Leginy zlokalizowane było na ciężkiej glebie ilastej. Ta gleba należy do gleb zasobnych i potencjalnie żyznych. Działka we wsi Fingaty zlokalizowana była się na lekkiej glebie piaszczystej. Gleby takie są ubogie w składniki pokarmowe, zwykle zbyt suche, stąd nawożenie daje nieznaczny wzrost plonów. Badanie prowadzono w latach 2018-2020.Plon nasion lnianki na glebie lekkiej wyniósł 0.38 t/ha s.m. i wahał się od 0.18 do 0.53 t/ha s.m. Zauważono, że pomimo dobrych wschodów na glebie piaszczystej, w końcowym efekcie uzyskiwano niższe plony niż na glebie ciężkiej ilastej. Powodem tego były m. in. niekorzystny rozkład opadów ale również niska pojemność wodna gleby. Średni plon nasion na glebie ilastej wyniósł 0.75 t/ha s.m. i wahał się od 0.50 do 0.99 t/ha s.m. odpowiednio w roku 2018 i 2020.

Przeprowadzone w 2019 roku badania jakości nasion wykazały, że większe nasiona uzyskiwano na glebie ciężkiej niż na lekkiej. Również zawartość tłuszczu i białka była wyższa na glebie ciężkiej (odpowiednio 41.85 i 26.87% s.m.) niż na lekkiej (odpowiednio 40.70 i 23.91% s.m.). Natomiast stanowisko glebowe nie wpływało na różnice w składzie kwasów tłuszczowych.

Można zatem stwierdzić, że gleba ilasta ciężka lepiej nadaje się pod uprawę lnianki siewnej niż gleba piaszczysta, która z powodu niskiej pojemności wodnej jest bardziej podatna na brak wody w okresie suszy. Skutkuje to niższym plonem oraz gorszymi cechami nasion lnianki.

Topola, wierzba i robinia akacjowa to gatunki uprawiane w krótkich rotacjach (SRC). Ich plantacje prowadzone są głównie na glebach marginalnych lub skażonych i niskiej jakości. Celem tych badań, zlokalizowanych w północno-wschodniej Polsce, było określenie wpływu metod wzbogacania gleby na przeżywalność, produkcyjność i wartość energetyczną plonu trzech gatunków roślin uprawianych w czteroletnim cyklu zbiorów na glebie piaszczystej. Gleba ta charakteryzowała się niekorzystnymi warunkami powietrzno-wodnymi. Takie warunki powodowały w okresach braku opadów stały niedobór wody dla roślin. Najwyższy plon suchej biomasy, w czteroletniej rotacji, stwierdzono dla wierzby (33,36 t/ha). Topola dała 0,5 t/ha mniejszy, a robinia prawie trzy razy mniejszy plon. Najwyższy plon uzyskano dla topoli nawożonej ligniną i nawozami mineralnymi (41,96 t/ha). Podobny plon uzyskano dla wierzby nawożonej ligniną, mikoryzą i nawozami mineralnymi (41,20 t/ha) i nawożonej ligniną i nawozami mineralnymi (39,32 t/ha). Zastosowanie ligniny w połączeniu z nawozami mineralnymi spowodowało wzrost plonu wierzby i topoli o 8-14% w porównaniu do samego stosowania nawozów mineralnych oraz prawie dwukrotny wzrost dla robinii. Wartość energetyczna plonu wahała się od 28,6 do 176,7 GJ/ha, odpowiednio dla robinii uprawianej w kotroli i topoli uprawianej na poletku z łącznym nawożeniem mineralnym i ligniną. Wyniki te pokazują realne możliwości zwiększenia plonu biomasy i wydajności energetycznej SRC na glebach piaszczystych, w tym na marginalnych, poprzez odpowiedni dobór gatunków i metod wzbogacanie gleby. Wyniki te należy zweryfikować w kolejnych cyklach zbiorów.

Topola i wierzba są gatunkami uprawianymi w krótkich rotacjach (SRC). Rośliny te są uprawiane głównie na słabej jakości glebach marginalnych czy skażonych, mniej przydatnych do uprawy roślin żywnościowych czy paszowych. Celem badań, zlokalizowanych w północno-wschodniej Polsce, było porównanie plonowania uprawy wierzby i topoli na sandy i heavy clay soil. Rośliny był sadzone w roku 2018, a wynki pochodzą z dwóch lat doświadczeń (2019 i 2020). Wyniki wskazują, że przeżywalność obu gatunków była zadowalająca na glebie lekkiej (81.3%) i bardzo niska na glebie ciężkiej (średnio 44.4%). Ta niska przeżywalność była wynikiem niekorzystnych warunków meteorologicznych, a szczególnie braku opadów w pierwszym roku po wysadzeniu zrzezów.

Plon świeżej biomasy dwuletnich roślin topoli, średnio 14.5 t/ha był istotnie wyższy o ok. 2 t/ha niż u wierzby. Z kolei plon świeżej biomasy uzyskany z gleby lekkiej (średnio 22.9 t/ha) był aż ponad 5-krotnie wyższy w porównaniu do tego uzyskanego z gleby ciężkiej. Stwierdzono istotny wpływ rodzaju gleby na wysokość plonu suchej biomasy, ponieważ na sandy soil plon topoli i wierzby wyniósł odpowiednio 5.13 i 5.14 t/ha/rok d.m. Natomiast na glebie ciężkiej plon suchej biomasy był 6-krotnie niższy i wynosił odpowiednio 1.12 i 0.67 t/ha/d.m. Analiza korelacji wykazała, że na plon suchej masy istotnie wpływały obsada roślin, przeżywalność oraz wysokość roślin i średnica pędów.

Podsumowując wierzba i topola mogą być uprawiane na glebie lekkiej, osiągając zadowalające plony, natomiast nie zaleca się ich uprawy na ciężkiej glebie ilastej, gdyż takie stanowisko nie zapewnia odpowiednich warunków do uprawy tych gatunków.

Rūpniecības blakusproduktu izmantošana kā mēslojums palīdz samazināt augsnes ielabošanas izmaksas, kā arī atbilst aprites ekonomikas pamatprincipiem. Koksnes pelni ir bagāti ar augiem pieejamu K un P. Nabadzīgās minerālās augsnēs trūkstošo slāpekli un organiskās vielas var pievienot izmantojot mazāk pieprasītās kūdras frakcijas. Turklāt skābās augsnēs koksnes pelni darbojas arī kā kaļķošanas līdzeklis, optimālāka vides reakcija ir saistīta ar augsnē esošo barības vielu uzņemšanu. Tradicionālo lauksaimniecības kultūru audzēšana marginālos apgabalos nav ekonomiski dzīvotspējīga, alternatīva ir pieticīgas kultūras ar augstu ekoloģisko plastiskums. Vītolu ģints sugas un kloni ir viegli veģetatīvi pavairojami un izmantojami gan kā koksnes resurss, gan ziedēšanas laikā kā nektāraugs un putekšņu avots. Šajā pētījumā kā pētāmo objektu izmantoja vietējās sugas Baltā vītola spraudeņus, tā sievišķos un vīrišķos juvenīli ātraudzīgus klonus, kopā 21 klonu. Ja stāda vīrišķos klonu – audze neveido sēklas un nepastāv risks, ka piegulošajās platībās izplatīsies kārklu sēklas no stādījuma. Substrātam pievienoja dažādu frakciju kūdras (0-7; 5-10; 7-20; 20-40 mm) un koksnes pelnu koncentrācijas (10; 20; 30 % no mēslojuma maisījuma) maisījumu, lai noteiktu efektīvāko maisījumu spraudeņu audzēšanai. Pētījumā atlasīti vairāki S. alba kloni, kas labi aug nabadzīgā mineralaugsnē ( 0218B, 0214W, LVX1, Platonis). Klons Platonis atlasīts vīrišķā mātesauga labo īpašību dēļ (CPVO Nr. A20210392). (ERAF Nr.1.1.1.1/19/A/112).

Inovatīvu Baltā vītola - daudzgadīgo zālaugu agromežsaimniecības sistēmu ierīkošana ar koksnes pelnu un mazāk pieprasīto kūdras frakciju maisījumiem ielabotās marginālās minerālaugsnēs (ERAF Nr.1.1.1.1/19/A/112).

Eksperimentāls kokaugu stādījums ierīkots bijušajā kūdras ieguves teritorijā. Augsnes virsējās kārtas (>50 cm) veido skāba (pHCaCl2 ~3.5), daļēji sadalījusies augstā purva kūdra. Šādas augsnes ir bagātas ar organiskajām vielām un slāpekli, bet tām trūkst citu svarīgu augiem pieejamo barības elementu. Tādēļ, papildus kontroles variantam, augsne ielabota ar trīs devām koksnes pelnu – 5, 10 un 15 t ha-1. Koksnes pelnu sastāvs: K 24.7, Mg 18.2, Ca 120.4, P 6.6 g kg-1. Visi varianti ierīkoti trīs atkārtojumos, un katrā iestādītas papeles (Populus tremula) (klons Vesten), bērzi (Betula pendula), melnalkšņi (Alnus Glutinosa) un priedes (Pinus Sylvestris) (1055 koki ha-1). Pēc pieciem augšanas gadiem papeles uzrādīja vissliktāko saglabāšanos – 0% kontroles variantā, 27, 62 un 57% variantos, kas ielaboti attiecīgi ar 5, 10 un 15 t ha-1 koksnes pelniem. Vidējie papeļu augstumi pēc četriem augšanas gadiem bija 112, 331, 452 un 452 cm kontroles un ar 5, 10 un 15 t ha-1 pelnu ielabotajos variantos. Šie rezultāti norāda uz papeļu jutību pret barības vielu trūkumu un augsnes pH. Augsnes ielabošana ir vitāli nepieciešama, lai nodrošinātu papeles izdzīvošanu nabadzīgās augsnēs. Ielabošana ar 10 t ha-1 koksnes pelniem ir pietiekama. Kaut arī sākotnējā priedes augšanas gaita ir salīdzinoši lēna, tā ir piemērota audzēšanai nabadzīgos apstākļos, jo visos variantos priežu izdzīvotība bija >98%. Sākotnēji pietiek ar 5 t ha-1 koksnes pelnu devu, lai nodrošinātu koku augšanu, tomēr pēc pieciem gadiem vislabākie rādītāji priedei, bērzam un melnalksnim bija izmantojot 15 t ha-1 koksnes pelnu devu (attiecīgi 180, 367 un 476 cm) salīdzinājumā ar kontroli (attiecīgi 100, 78 un 154 cm). Stādījums ierīkots LIFE Restore projekta ietvaros (LIFE14 CCM/LV/001103).

Le graminacee perenni, non alimentari, sono state proposte come le specie più efficienti per la produzione di biomassa grazie all'elevata efficienza dell'uso delle risorse naturali. Le specie caratterizzate da un'elevata efficienza d'uso dell'acqua e un basso fabbisogno di azoto, possono essere raccomandate come colture ideali. Accanto al risparmio di acqua, il fabbisogno di azoto è un problema significativo nell'agricoltura intensiva e influisce notevolmente sull'equilibrio energetico delle colture. Nel presente studio sono state confrontate coltivazioni a lungo termine di due graminacee perenni (Arundo donax e Miscanthus x giganteus) coltivate in condizioni di idriche naturali in due regimi di concimazione azota in un ambiente affetto da siccità (secondo le soglie stabilite dal JRC in termini di rapporto tra precipitazioni ed evapotraspirazione potenziale (P/ET ≤0,60)). Miscanthus e Arundo sono stati trapiantati nell'estate del 1993 e nella primavera del 1997, rispettivamente. Nel 2015 (22 anni per Miscanthus e 18 anni per Arundo), Arundo e Miscanthus (concimati con 80 kg/ha di N) hanno mostrato rese simili (11,9 e 10,4 t/ha), mentre Arundo non concimato (N0) ha prodotto 10 t/ha contro 5,3 t/ha di Miscanthus N0. Nel 2016, Arundo e Miscanthus N0 hanno prodotto 10,6 e 6,2 t/ha, mentre Arundo e Miscanthus N80 hanno ottenuto 15,3 e 8,7 t/ha. Nel 2017 è stata osservata una tendenza simile, Arundo N80 ha mostrato la resa più elevata (14,9 t/ha) seguito da Miscanthus N80 (9,7 t/ha), Arundo N0 (8,4 t/ha) e Miscanthus N0 (5,9 t/ha).

È stata condotta un'indagine di campo su terreno marginale (terreno ripido del 15%) per valutare la resa in seme della cultivar di camelina Alba, fornita da Camelina Company (Spagna), e per valutare la perdita di seme durante la raccolta meccanica diretta. Un grande appezzamento di prova è stato istituito nel gennaio 2021 su una superficie di circa 1000 m2 presso l'azienda agricola sperimentale dell'Università di Bologna a Ozzano (Bologna). Il campo sperimentale è caratterizzato da una pendenza di circa il 15% La gestione agronomica è stata definita biologica a basso input. La raccolta è stata eseguita con una mietitrebbia autolivellante New Holland TC 5080 con larghezza di lavoro di 6 m e pattino di pulizia convenzionale. La resa in semi della cultivar di camelina Alba ha raggiunto in media 1,52 t d.m. ha-1. I risultati dell'analisi delle prestazioni lavorative hanno mostrato che la perdita di semi è stata sostanzialmente inferiore a quella riscontrata nella letteratura attuale per i terreni pianeggianti, ovvero 0,53%, principalmente come conseguenza della minore velocità di lavoro. Pertanto, è possibile raccogliere la camelina tramite mietitrebbia autolivellante anche in condizioni di forte pendenza, a conferma dell'idoneità di tale coltura a crescere su terreni marginali.

I climi mediterranei sono caratterizzati da lunghi periodi di siccità durante l'estate e brevi periodi di siccità dall'autunno alla primavera, il che limita in larga misura l'assimilazione della CO2 e la produzione di biomassa. Scenari più limitanti sono previsti a causa del cambiamento climatico. In queste circostanze, sono necessarie specie in grado di ottimizzare le risorse naturali. Le colture perenni e in particolare le graminacee hanno dimostrato di essere più efficienti delle colture annuali per la produzione di biomassa per diverse ragioni agronomiche ed ambientali. Il JRC ha stabilito una serie di soglie per definire le terre marginali in termini di vincoli biofisici. Il nostro studio focalizza sulla limitazione climatica data dal rapporto tra precipitazioni ed evapotraspirazione potenziale (P/ET ≤0,60). Il presente studio riporta una piantagione di lungo termine della canna d’Egitto (Saccharum spontaneum ssp. aegypticum) in diversi regimi idrici in un ambiente mediterraneo semi-arido. La resa della biomassa è stata significativamente influenzata dal trattamento di irrigazione e dalle condizioni meteorologiche della stagione di crescita (principalmente dalla quantità e distribuzione delle precipitazioni) con valori di resa compresi tra 29,9 e 37,1 t/ha in irrigazione completa, tra 24,5 e 32,0 t/ha in irrigazione ridotta e tra 19,1 e 27,4 t/ha condizioni idriche naturali. La specie si adatta bene agli ambienti dominati dall'aridità, e anche dopo 10 anni dalla piantagione la resa della biomassa rimane abbastanza stabile. Tuttavia, ulteriori ricerche conseguite per altre graminacee perenni (ad esempio, A. donax, Miscanthus spp. P. virgatum, P. arundicnacea, ecc.), devono essere affrontate.

Nel 2021 è stato istituito un campo sperimentale a Xanthi, in Grecia, per testare le prestazioni della raccolta diretta dei semi di ricino (Ricinus communis L.) coltivati su terreni marginali. I semi della cultivar nana C 1012 sono stati forniti da KAIIMA, sono stati seminati nell'aprile 2021 e lo stesso giorno è stata effettuata una prima concimazione con 270 kg ha-1 di fertilizzante NPK 21-17-3. La distanza tra le file era di 50 cm x 100 cm La gestione delle infestanti è stata eseguita applicando 4,0 kg ha-1 di Stomp (BASF, Ludwigshafen, Germania) dopo l'emergenza. La coltura è stata interrotta 10 giorni prima della raccolta mediante l'applicazione di 6,0 l ha-1 di Reglone 20 SL (Syngenta, Basilea, Svizzera). Prima della raccolta, le piante misuravano in media 78 cm di altezza, la resa potenziale in semi (PSY) era di 2 t DM ha-1, l'umidità del seme e della pianta era rispettivamente del 4,1% e dell'80,7%. La raccolta meccanica è stata eseguita con mietitrebbia New Holland CX8060 dotata di testata cereali e testata girasole. La velocità media di lavoro della mietitrebbia è stata di 2,3 km h-1, corrispondente ad una capacità effettiva di campo di 1,03 ha h-1, con un consumo di carburante di 21,27 l h-1. Perdita di semi e prestazioni valutate in entrambi i casi. La perdita di semi a causa dell'impatto ha rappresentato rispettivamente il 14% e l'8% sulla sostanza secca di PSY nella testata di cereali e girasole. Le due testate, invece, non hanno influito sulla perdita di seme dovuta al sistema di pulizia che è stata stimata compresa tra il 7 e l'8% di PSY.

Nel 2021 è stato creato un campo sperimentale a Volos, in Grecia, per testare gli effetti di tre prodotti terminanti: Glifosate GLY 6 l ha-1 applicato 20 giorni prima del raccolto; DEF SpotlightBASF 6 l ha-1 20 giorni prima del raccolto e Diquat a 5 l ha-1 10 giorni prima del raccolto. L'umidità residua, la perdita di semi e gli effetti sulla raccolta diretta della mietitrebbia sono stati registrati e confrontati con le piante di controllo. I semi della cultivar nana C1012 sono stati forniti da KAIIMA, sono stati seminati in aprile 2021 su un campo marginale e lo stesso giorno è stata effettuata una concimazione con 270kg ha-1 di fertilizzante NPK 21-17-3. La spaziatura delle file era di 50x75cm e la gestione delle infestanti è stata eseguita meccanicamente dopo la germinazione. La mietitrebbia utilizzata era una New Holland mod. CX780 equipaggiata con una testata per cereali New Holland tipo 17V larga 5,10m. Tutti gli altri fattori, come la velocità della ventola, la distanza dal setaccio superiore e inferiore della mietitrebbia sono stati mantenuti costanti, vale a dire: 800r.p.m., 17mm e 1 mm di apertura, rispettivamente. La velocità di lavoro della macchina è stata in media di 2,3km/h. Sono stati valutati gli effetti sulla perdita di semi e la qualità dei semi raccolti. Secondo i risultati, DIQ ha mostrato un contenuto di umidità delle capsule significativamente più basso(7,32%) rispetto agli altri trattamenti, mentre per l'umidità della pianta i valori più bassi sono stati raggiunti sia da DIQ(62,38%) che da GLY(59,12%). Concentrandosi sulla perdita di semi, DIQ ha mostrato il valore più basso di perdita di semi per deiscenza naturale(3,28%) e un valore molto basso di perdita di semi legato alla scarpa di pulizia della mietitrebbia(0,41%).

Le Miscanthus x giganteus (MxG) est une plante vivace qui connaît un fort développement en France depuis 15 ans. Implanté en France sous toutes les latitudes, il s'adapte bien aux différentes conditions pédoclimatiques. Cependant, sur les terres marginales, nous avons observé des cas rares de diminution des rendements. L'essai que nous avons développé a été créé pour définir les facteurs qui peuvent provoquer ce phénomène. Pour ce faire, des analyses de sol et de matière végétale ont été effectuées pour mettre en évidence les éventuelles carences. Les éléments apparemment manquants ont ensuite été ajoutés au moyen d'engrais. En 2019, l'urée a été appliquée sur 2 carrés de 10x10m. En 2020, N, P, K, Mg et Zn ont été appliqués en bandes, à côté d'une bande de contrôle. Les résultats montrent que Miscanthus x Giganteus a très bien réagi aux engrais riches en N. Une coloration vert foncé a été observée sur les feuilles, ainsi qu'une augmentation de la hauteur de la tige de 29,4%. Ce qui était le plus intéressant, c'est que les effets étaient à nouveau clairement visibles la 2ème année, sans recevoir une 2ème application de N. Ceci nous amène à conclure que dans certains cas, une application unique d'engrais riches en N peut relancer un Miscanthus et obtenir des rendements habituels.

La vallée de la Loire en France a des sols sablonneux qui sont abandonnés lorsque l'irrigation n'est pas possible. Le Miscanthus x giganteus (MxG) est une plante plus résistante à la sécheresse qui crée des possibilités grâce à son caractère pérenne qui lui permet de s'établir dans le temps et de chercher l'eau là où les annuelles ne peuvent pas pousser. Aucun intrant n'est nécessaire. Pas d'engrais, pas d'herbicides après la première année. Pour MxG l'établissement est crucial. Donc nous avons développé un essai pour voir si nous pouvons établir MxG dans ces sols sablonneux sans irrigation, engrais, pesticides et herbicides à Mezieres lez Cléry sur 1 hectare. 50 % était en pluvial, 50 % en irrigué. 50 % des mauvaises herbes étaient détruites mécaniquement, 50 % seraient détruites chimiquement. Aucun pesticide n'a été utilisé contre le taupin et dans la moitié des champs, des pommes de terre ont été ajoutées dans l'inter-rang comme appât. Après avoir maintenu ces conditions pendant 2 ans, voici les résultats: La population de taupins n'était pas assez forte pour montrer une différence significative. Les taux de survie de MxG en irrigué, herbicide étaient les plus élevés (67,5%) et les plus bas dans la partie pluviale, désherbée mécaniquement (42,5%). Cependant l'irrigation dans la première année d'établissement de MxG, peut compenser l'effet de dessèchement du désherbage mécanique dans le sol sablonneux (52% est.). 50 % de survie est le minimum pour avoir 10,000 plantes/ha. Ces essais montrent que nous pouvons établir MxG dans des sols sablonneux sans intrants. Au lieu d'utiliser un cultivateur en ligne, utiliser une herse étrille, qui réduit l'évaporation de l'eau et est efficace pour détruire les mauvaises herbes lorsqu'elles sont petites.

Le Miscanthus x giganteus (MxG) est une plante vivace qui connaît un fort développement en France depuis 15 ans. Ses avantages sont multiples, mais peuvent se résumer ainsi : faibles intrants et rendements élevés. Le miscanthus ne nécessite pas d'herbicide, sauf pendant sa première année. Nous avons développé un essai pour voir si une couvert végétale pouvait réduire davantage l'utilisation d'herbicides en supprimant les mauvaises herbes d'hiver sans affecter la croissance du miscanthus. Pour ce faire, 6 mélanges différents de cultures de couverture ont été semés dans une plantation MxG âgée de 5 mois mesurant jusqu'à 150cm en septembre 2019. Nous avons utilisé un semoir à disques pour semer. Les tiges MxG ont été légèrement affectées, mais se sont redressées après le semis. Les résultats : Le trèfle a été trop lent à s'établir en raison d'un mois de septembre sec et n'a pas pu supprimer le raygrass venu de la bordure. Les mélanges de cultures de couverture comprenant du lin ont donné de très bons résultats. Le radis daikon, la moutarde et la phacélie se sont également avérés s'établir assez rapidement pour supprimer les mauvaises herbes d'hiver de manière suffisante. Cependant, le radis daikon a envahi MxG au printemps et devrait être détruit (rouleau FACA) avant le printemps prochaine. Enfin, la biodiversité a augmenté ; beaucoup d'insectes et de mammifères ont été observés. Pour conclure : les cultures de couverture peuvent être un moyen efficace dans la gestion des mauvaises herbes dans une plantation MxG de première année, en fonction des conditions météorologiques lors du semis.

В Україні, оптимальні умови для росту конопель існують в Лісостеповому регіоні країни, де середня кількість опадів за рік становить від 540 до 650 мм. Високі температури у Степовому регіоні, недостатня сума температур і надмірна кількість опадів у Поліссі несприятливі для культури. Коноплі можна вирощувати на таких типах маргінальних ґрунтів як кислі, хімічно забруднені, бідні на органічну речовину. У разі коли рН ґрунту нижче 5.5, перед закладанням плантації, варто застосовувати вапняні або гіпсові меліоранти в дозах.

Волокно в коноплях знаходиться у корі стебла тому цінність біомаси безпосередньо залежить від товщини й висоти стебла: чим крупніше стебло тим вища врожайність, тим більше в ньому волокна, а відповідно й целюлози. Тому для формування гарного врожаю слід забезпечити оптимальну густоту стеблостою 40−45 шт./м2.

Оранка й передпосівна підготовка на глибину 6−8 см забезпечує кращі результати, ніж мінімальний обробіток ґрунту. Однаково ефективні як механічні (досходове боронування на 3–4 день + післясходове у разі потреби) так і хімічні (Дуал Голд 1,6 л/га, досходове застосування) методи боротьби з бур’янами.

Доведена висока ефективність вирощування конопель широкорядним способом на фоні удобрення N120P90K90 (кг д.р./га), що може забезпечити урожай стебел 4,02 т/га і насіння 0,91 т/га. Це досить висока продуктивність, отримана на малозабезпечених кислих ґрунтах завдяки застосуванню збалансованого складу елементів живлення.

Завдяки імунітету (до хвороб і шкідників) рослини конопель добре витримують умови монокультури. При вирощуванні конопель на зеленець-волокно, збирання рекомендовано проводити у фазі технічної стиглості конопель з метою проведення своєчасної оранки під посів наступного року.

Просо прутоподібне добре адаптоване до основних агроекологічних зон України, тому його можна вирощувати на таких типах маргінальних ділянок як кислі, засолені, хімічно забруднені, бідні на органічну речовину, кам’янисті, та з несприятливою текстурою ґрунту, розташовані на крутих схилах.

У перший рік вегетації культура досить сильно страждає від бур’янів, а тому виправданою є сівба з маячною культурою (гірчиця біла 1−2кг/га) з наступним розпушуванням міжрядь після появи сходів маячної культури і, за потреби, 2−3 посходовими розпушуваннями міжрядь. За значного забур’янення дводольними видами бур’янів доцільно також застосовувати відповідні гербіциди. В першій декаді серпня, задля збільшення кущення й укорінення рослин, практикуються підкошування вегетативної маси проса прутоподібного на висоту 5−7 см. На 2-й і наступні роки вегетації культура сама ефективно бореться з бур’янами за умов густоти не менше 200 стебел на м2.

На кислих і засолених ґрунтах, перед закладанням плантації, варто застосовувати вапняні або гіпсові меліоранти в дозах, необхідних для розкислення кореневмісного шару ґрунту. Адже за зниження рН нижче 5,5 різко підвищується доступність рослинам алюмінію та марганцю. А ці елементи легко поглинаються і накопичуються в рослині, а потім – опиняються в твердому біопаливі, чим погіршують його якісні характеристики.

Завдяки тому що просо прутоподібне культура досить нова для України специфічних хвороб та шкідників немає.

В Україні оптимальні умови для росту верби існують у регіонах з річною кількістю опадів не менше 650 мм і заляганням ґрунтових вод у липні на глибині 0,6–2,0 м. До таких місць відносяться заплави річок, балки і яри, де зустрічаються такі види маргінальності ґрунтів: ґрунти з високим вмістом глини, запливаючі, кислі, торфовища, рідше – солончаки.

Вирощування верби на кислих ґрунтах (рН ˂ 5,0) пов’язане з ризиком вивільнення рухомих форм алюмінію й марганцю, що виявляється у пригніченні розвитку кореневої системи, порушенні обміну речовин і, як наслідок, сповільненні росту. Тому, такі ґрунти, перед закладанням плантації, необхідно розкислювати шляхом внесення вапняних меліорантів у дозах, необхідних для розкислення кореневмісного шару ґрунту. На солонцюватих ґрунтах (каштанові і світло каштанові) слід вносити гіпс.

Для ефективної боротьби з бур’янами в перші роки експлуатації плантації слід застосовувати мульчування ґрунту соломою або тирсою, агроволокно, або ж механічне знищення з використанням мульчувачів рослинних решток.

На важких глинистих ґрунтах (вміст глини ≥ 50%) при закладанні плантацій потрібно проводити щілювання культиваторами-щілювачами на глибину 45−50 см з інтервалом 140 см. При утворенні ґрунтової кірки необхідно проводити міжрядні розпушування.

Обробка живців верби перед садінням добривами на основі гуматів і позакореневе підживлення ними в перший рік вегетації дозволяють покращити приживання й адаптацію рослин до несприятливих умов вирощування.

Міскантус можна вирощувати на ґрунтах з такими видами маргінальності: кислі, засолені, хімічно забруднені, бідні на органічні речовини, кам’янисті, з несприятливою структурою, розташовані на крутих схилах.

На ґрунтах із низьким вмістом органічних речовин продуктивність міскантусу значно залежить від виду й кількості внесених добрив. Тому удобрення потрібно проводити з урахуванням фактичного виносу поживних речовин із урожаєм. Вирощування міскантусу на бідних ґрунтах протягом семи років дозволяє збільшити вміст органічних речовин в орному шарі ґрунту на 0,37 %. Також спостерігається позитивний ефект протидії водній ерозії ґрунту за вирощування на крутих схилах.

На кислих і солонцюватих ґрунтах перед закладанням плантації варто вносити, відповідно, вапняні або гіпсові меліоранти в дозах, необхідних для розкислення кореневмісного шару ґрунту.

Варіювання глибини садіння ризом міскантусу в межах 8−16 см не впливає на ріст, розвиток і продуктивністю рослин. Тому, в регіонах з холодними й малосніжними зимами рекомендовано садити ризоми глибше. Висаджування рослин у гребені не бажане через промерзання ґрунту.

Біомасу високої якості можна отримати, якщо проводити позакореневе підживлення комплексом мікроелементів. Це дозволяє мінімізувати накопичення в біомасі важких металів на хімічно забруднених ґрунтах.

Обробка рослин міскантусу в перший і другий роки вегетації гуматами дозволяє покращити адаптацію рослин до несприятливих умов вирощування.

На ґрунтах з нестійким вологозабезпеченням при закладанні плантації рекомендується вносити в кореневмісний шар ґрунту або в лунку вологоутримувач-гідрогель з розрахунку 150−300 кг/га.

El switchgrass (Panicum virgatum L.) en una gramínea perenne con ventajas similares a las del agropiro.

Se trata de una especie C4 de clima cálido propagada por semillas. Desde principios de 1990 ha sido estudiada como cultivo energético herbáceo para producción de electricidad y para etanol.

Los ensayos empezaron en 2013 bajo condiciones de riego en la provincia de Badajoz (Sureste de España). El cultivar ensayado fue Álamo. El objetivo del ensayo fue investigar la dosis óptima de siembra. Para ello, se ensayaron dos dosis: 12 y 20 kg/ha, en condiciones de mínimo laboreo. El volumen medio de agua aplicada durante los años de ensayo fue de 3.700 m3/ha.

Los resultados muestran que es una especie adaptada a suelo franco-arenoso y pH acido de 6,6. En las condiciones de España, debe garantizarse el regadío tanto para asegurar un buen establecimiento del cultivo como para lograr altos rendimientos de biomasa.

Los resultados muestran que las producciones de biomasa están relacionadas con la dosis de siembra, implicando mayores dosis un incremento de las producciones. Los rendimientos de biomasa estuvieron entre 10-17 t/ha.

La composición de la biomasa fue: contenido de cenizas 5,1 %; carbono 46,2 %; hidrógeno 5,9 %; nitrógeno 0,53 %; poder calorífico superior 18,6 MJ/kg.

Las gramíneas perennes representan un grupo de interés para la producción sostenible de biomasa en tierras marginales, tanto en términos de diversificación de cultivos como para el control de la erosión y la mejora del contenido de materia orgánica del suelo. En comparación con los cultivos anuales, los cultivos perennes requieren menos insumos, gastan menos energía y reducen las emisiones de gases de efecto invernadero.

Se establecieron dos parcelas de agropiro en tierras marginales de la Provincia de Soria en años distintos: 2010 y 2013. Los factores de marginalidad en ambas parcelas son debidos a las bajas temperaturas y las condiciones del suelo (textura, pedregosidad, materia orgánica). En la parcela establecida en 2010 se estudió Agropiro (Elytrigia elongata Alkar) como cultivo solo y mezclado con otras especies anuales y perennes. En la parcela establecida en 2013, se ensayaron tres cultivares de Elytrigia elongata: Alkar, Szarvasi-1 y Bamar.

Los resultados obtenidos en los 8 años de crecimiento muestran que el agropiro es una especie bien adaptada a las duras condiciones climáticas de Soria, con alta tolerancia a la sequía. Además, el cultivo es resistente a plagas y enfermedades, ya que no ha sido necesario llevar a cabo tratamientos fitosanitarios.

Tolera situaciones de baja materia orgánica y moderada salinidad, debiendo evitarse el encharcamiento del suelo.

Los rendimientos de la biomasa estuvieron entre 2-5 t/ha. Elytrigia elongata Alkar produjo el mayor rendimiento cuando se sembró sin mezclar en 2010. En el estudio comparativo sembrado en 2013, Elytrigia elongata Szarvsi-1 produjo el mayor rendimiento.

La composición de biomasa fue: cenizas 5,2 %; C 46,0 %; H 6,1 %; N 0,6 %; PCS 18,5 MJ/kg.

El olmo de Siberia (Ulmus pumila L.) es una especie de rápido crecimiento, con mayor resistencia a plagas y enfermedades que otras especies del género Ulmus. Es tolerante a la sequía, se adapta a diferentes condiciones ambientales y tiene alta capacidad de rebrote, pudiendo utilizarse como cultivo energético o industrial en corta rotación.

Se establecieron dos parcelas de olmo de Siberia en tierras marginales de la Provincia de Soria en distintas fechas: noviembre de 2009 y abril de 2010. Los factores de marginalidad en ambas parcelas son debidos a las bajas temperaturas y las condiciones del suelo (textura, pedregosidad, materia orgánica). En la parcela establecida en 2009 se estudiaron dos densidades (3.333 y 6.666 plantas/ha) y dos regímenes hídricos (2000 y 4000 m3/ha), mientras que en la parcela establecida en 2010 se ensayó una densidad de 3.333 plantas/ha en secano. Además, en cada parcela se estudiaron dos turnos de corta, cada 3 y 4 años.

Los resultados obtenidos en los 9 años de crecimiento muestran que el olmo es una especie de rápido crecimiento, adaptado al clima duro de Soria: inviernos fríos, heladas y viento. Es una especie resistente a plagas y enfermedades ya que no ha sido necesario aplicar tratamientos fitosanitarios. Aunque prefiere suelos bien drenados, tolera situaciones de encharcamiento puntuales o baja materia orgánica.

Los rendimientos de biomasa dependieron de la cantidad de riego aplicada, la densidad de plantación y el ciclo de cultivo, obteniéndose las mayores producciones con densidades de 6.666 plantas/ha en ciclos de 3 años y 3.333 plantas/ha en ciclo de 4 años. El rendimiento de biomasa varió entre 4-7,5 t/ha.

La composición de la biomasa fue: cenizas 3,0 %; C 48,0 %; H 6,0 %; N 0,5 %; PCS 19,2 MJ/kg.

Topola i wierzba to dwa gatunki krzewów uprawianych w krótkich rotacjach w Polsce na obszarze uprawy około 15,000 ha. Gatunki te mogą być uprawiane na różnych glebach, w tym marginalnych, zarówno organicznych jak i mineralnych. W projekcie Magic, w Polsce, wierzbę i topolę uprawiano na dwóch typach gleb: ciężkiej (ile zwykłym) oraz lekkiej (piasku słabogliniastym). Po trzech latach uprawy wartość energetyczna plonu biomasy topoli i wierzby z gleby ciężkiej była bardzo niska i wynosiła odpowiednio 27,21 i 14,34 GJ/ha/rok. Z kolei na glebie lekkie plony te był znacznie wyższe: 104 i 117 GJ/ha/rok, odpowiednio dla topoli i wierzby. Lepszymi cechami termofizycznymi jako paliwo biomasowe cechowała się wierzba. Zawierała ona mniej wilgoci (50,1%) w porównaniu do topoli (52,2%). Wierzba miała również mniej popiołu (1,37% s.m.) i azotu (0,59%) niż topola (odpowiednio 1,71% s.m. i 0,74% s.m.). Powyższe właściwości wskazują na możliwość zastosowania topoli do produkcji energii cieplnej i elektrycznej. Świeże zrębki tych gatunków mogą być spalane w kotłach przemysłowych, bez potrzeby dodatkowego dosuszania, natomiast po dosuszeniu mogą one być wykorzystane w małych kotłach przydomowych lub wykorzystane do produkcji peletu przemysłowego o klasie ENplus B.

W doświadczeniu tym określono plon biomasy i cechy morfologiczne sześciu genotypów wierzby, uprawianych w północnej Polsce. Doświadczenie założono za pomocą żywokołów (nieukorzenionych pędów o długości 2.4 m) tak zwanym systemem Eko-Salix. Zastosowano dwie gęstości sadzenia: 5,200 i 7,400 roślin na hektar na dwóch gruntach marginalnych. Pierwsze stanowisko położone było na ciężkiej glebie ilastej, a drugie znajdowało się na glebie torfowo-murszowej. Celem badań było określenie cech morfologicznych roślin i produkcyjności sześciu genotypów wierzby (klonów i odmian) bez uprzedniej uprawy na dwóch glebach marginalnych w czteroletnim cyklu zbioru. Średni plon suchej biomasy wierzby z doświadczenia wynosił 7,87 t/ha. Nowa odmiana Ekotur dała wyższy plon i miała korzystniejsze cechy morfologiczne w porównaniu do wcześniej zarejestrowanych polskich odmian. Plon biomasy wierzby uzyskany na glebie torfowo-murszowej był znacznie wyższy niż z wierzby uprawianej na ciężkiej glebie ilastej. Można wnioskować, że system Eko-Salix może być skuteczny, jeżeli jest stosowany: (i) w regionach o niskiej lesistości, w celu zwiększenia różnorodności biologicznej; (ii) na gruntach trwale lub okresowo zbyt mokrych (gleby ciężkie gliniaste i ilaste, gleby torfowe); (iii) oraz na gruntach, gdzie maszyny rolnicze są zbyt ciężkie i nie mogą być użyte do przygotowania gleby. System Eko-Salix może dać wysokie plony biomasy wierzby w warunkach rolnictwa niskonakładowego (brak lub ograniczona uprawa i niska liczba innych zabiegów agrotechnicznych) przy użyciu żywokołów na glebach marginalnych. Ponadto, odmiana Ekotur (Salix viminalis) i cv. Doutur (S. alba) mogą być zalecane do uprawy na glebie torfowo-murszowej.

Ziemeļeiropā, parastā priede (Pinus sylvestris) ir viena no biežāk stādītajām koku sugām mežā, bet ne lauksaimniecības zemju apmežojumos. Stādot pamestās lauksaimniecības zemēs un intensīvi kopjot, priede ir ieaudzējama atklātās platībās. 15 gadīgos stādījumos 7 vietās, dažādos apstākļos vērtētas apmežošanas sekmes. Priežu plantāciju mežu augšana vērtējama kā vidēja vai laba, tomēr tā vislabāk jūtas dabiski sausās podzola, velēnu podzolētās mālsmilts un oļainās mālsmilts augsnēs ar nepaaugstinātu grunts ūdens līmeni). Kad plantāciju izveido uz marginālas zemes, parastā priede uzrāda lēnu attīstību pirmajos 5 gados (vidēji 0,10 līdz 0,15 m gadā–1). Diametrs krūšu augstumā (DBH, 1,3 m) tiek sasniegts 6 - 8 gados, paātrinās priežu augšana.

15 gadu vecumā plantāciju mežā augušiem kokiem DBH parametri atbilst mežos 25 - 28 gadus augušiem kokiem. Vidējais priežu augstums plantāciju mežā 15 gados ir līdzīgs 16 -18 gadus veciem mežā augušiem kokiem. Priežu stādījuma krāja 15 gadu vecumā variē no 80 līdz 155 m3/ha, bet 22 gadu laikā sasniedz pat 243 m3/ha. Priežu stādījumos vislielāko krājas apjomu iegūst podzolaugsnēs, kultūraugsnēs un velēnu podzolētas augsnes, kur 15 līdz 16 gadu parastās priedes krājas apjoms ir 112 līdz 155 m3/ha, un ikgadējais krājas pieaugums ir 5 līdz 8 m3/ha. Virszemes biomasa 12 –15 gadus vecu koku stādījumos variē no 137 līdz 190 kg, (stumbrs 70 –149 kg (51 –78%) un vainagi 67 –42 kg (49 –22%)). Lauksaimniecības zeme var būt pārāk auglīga, pārlieku strauja parastās priedes augšana saistīta ar kupla vainaga un daudzu sānzaru veidošanos, tas samazina stumbra – baļķa koksnes kvalitāti un pat to koksnes krājas apjomu. Tāpēc ir svarīgi atzarot mērķkokus un veikt kokaudzes retināšanu jau 14 – 15 gadu vecumā.

Το 1998 πραγματοποιήθηκαν δύο δοκιμές στον τομέα του switchgrass από σπόρους σε οριακές εκτάσεις που βρίσκονται στην κεντρική Ελλάδα και βρίσκονται ακόμη σε εξέλιξη. Ο στόχος ήταν να εντοπιστούν οι κατάλληλες πολιτιστικές πρακτικές του switchgrass όταν καλλιεργούνται σε περιθωριακή γη. Οι παράγοντες που ελέγχθηκαν ήταν: 10 ποικιλίες το πρώτο και 5 σε τρεις ρυθμούς αζώτου (0, 75 και 150 kg N/ha) στη δεύτερη. Οι ποικιλίες ήταν: Caddo, Alamo, Blackwell, Cathage, Cave-in-rock, Forestburg, Kanlow, Pangburn, SL 93-2, SL 93-3, SL 94-1, SU 94-1 και Summer.

Οι αποδόσεις της βιομάζας μεγιστοποιήθηκαν κατά τη δεύτερη περίοδο καλλιέργειας και ανέρχονται σε 20 τόνους/εκτάριο (φυγή), σχεδόν διπλάσιες από τις αποδόσεις που καταγράφηκαν κατά το πρώτο έτος. Κατά το 3ο έτος μετρήθηκε μείωση της απόδοσης από 5 % σε 20 %. Η μείωση των αποδόσεων συνεχίστηκε κατά το έτος 4 και για περισσότερο από μια δεκαετία οι αποδόσεις ξηρής ύλης κυμαίνονταν από 12 έως 14 τόνους/εκτάριο. Περαιτέρω μείωση σημειώθηκε από το 18ο έως το 20ο έτος της φυτείας και οι μέσες ξηρές αποδόσεις κυμαίνονταν από 8 έως 10 τόνους/εκτάριο κατά την περίοδο αυτή. Κατά τη διάρκεια δύο δεκαετιών πεδινών ποικιλιών έδιναν πάντα υψηλότερες αποδόσεις, αλλά η ανωτερότητα των πεδινών στα ορεινά εδάφη ήταν αρκετά βαθιά μέχρι την 6η περίοδο ανάπτυξης. Οι πεδινές ποικιλίες ήταν υψηλότερες με ισχυρότερους μίσχους και έτσι είχαν μεγαλύτερη αντοχή στο κατάλυμα από ό, τι τα ορεινά. Καταγράφηκαν προβλήματα στέγασης για τις ορεινές ποικιλίες στα μέσα των δοκιμασμένων ετών και στο τέλος του καλοκαιριού, μετά από έντονες βροχοπτώσεις με δυνατούς ανέμους. Κατά τα πρώτα έτη, δεν καταγράφηκε καμία σημαντική επίδραση της γονιμοποίησης του αζώτου στην ανάπτυξη και τις αποδόσεις. Από το 6 έως το 20 οι ξηρές αποδόσεις για τις ποικιλίες switchgrass ήταν πάντα υψηλότερες στις εκτάσεις που έλαβαν 150 kg N/ha ως κορυφαία γονιμοποίηση. Από την 18η καλλιεργητική περίοδο η φυτεία άρχισε να φαίνεται αρκετά παλιά και η πυκνότητα των γεωργών είχε μειωθεί σημαντικά. Η μέση μέση απόδοση των πεδίων switchgrass (με ξήρανση) ήταν 12 t/ha.

In den Jahren 2012 und 2014 wurden an verschiedenen Marginalstandorten im Südwesten Deutschlands mehrere Feldversuche mit Miscanthus (einem mehrjährigen C4-Gras für die Verbrennung, Biogasproduktion und andere Konversionsarten) durchgeführt. Die stärksten Marginalitätsbedingungen an einem dieser Standorte ("OLI") sind eine Kombination aus ungünstigen Bodeneigenschaften (Flachgründigkeit (10 - 20 cm) und ein hoher Steinanteil im Oberboden (50%)) und niedrigen Temperaturen (Frost und kurze Vegetationszeit). Am OLI wurden 2014 sechs Genotypen von Miscanthus etabliert (~1 Planze/m²). In den Jahren 2014 und 2015 wurde das Unkraut mechanisch entfernt. Geerntet wurde ab 2016 jedes Jahr im Frühjahr. Auf eine Düngung wurde verzichtet. Die vorherige Kultur war Grünland. Die geschätzten kumulierten Trockenmasseerträge der ersten drei Vegetationsperioden (2015, 2016 und 2017) liegen zwischen 12,4 t/ha und 30,9 t/ha. Diese vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein extensiver Anbau von Miscanthus auf flachem steinigem Boden in Kombination mit niedrigen Temperaturbedingungen ein Erfolg sein kann. Es wird erwartet, dass Miscanthus × giganteus auch in den folgenden Jahren hohe Trockenmasseerträge liefert.

Die erwartete Hauptempfehlung ist, dass die Landwirte die Möglichkeit in Betracht ziehen sollten, Miscanthus × giganteus auf Marginalstandorten anzubauen, die denen vom OLI ähneln. Neben wirtschaftlichen Vorteilen wie hohen Biomasseerträgen, geringem Einsatz von Arbeitsmitteln und niedrigen Arbeitsintensitäten gibt es bei Miscanthus gegenüber einjährigen Anbausystemen eine Reihe von ökosystemischen Vorteilen wie verbesserte Bodenfruchtbarkeit, Habitatvernetzung und geringere Bodenerosion.

In den Jahren 2012 und 2014 wurden an verschiedenen Marginalstandorten im Südwesten Deutschlands mehrere Feldversuche mit Miscanthus (einem mehrjährigen C4-Gras für die Verbrennung, Biogasproduktion und andere Konversionsarten) durchgeführt. Die stärksten Marginalitätsbedingungen an einem dieser Standorte ("OLI") sind eine Kombination aus ungünstigen Bodeneigenschaften (Flachgründigkeit (26 cm) und ein hoher Steinanteil im Oberboden (20%)) und niedrigen Temperaturen (Frost und kurze Vegetationszeit). Am OLI wurden 2014 sechs Genotypen von Miscanthus etabliert (~1 Planze/m²). In den Jahren 2014 und 2015 wurde das Unkraut mechanisch entfernt. Geerntet wurde ab 2016 jedes Jahr im Frühjahr. Auf eine Düngung wurde verzichtet. Die vorherige Kultur war Grünland. Die geschätzten kumulierten Trockenmasseerträge der ersten drei Vegetationsperioden (2015, 2016 und 2017) liegen zwischen 12,4 t/ha und 30,9 t/ha. Diese vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein extensiver Anbau von Miscanthus auf flachem steinigem Boden in Kombination mit niedrigen Temperaturbedingungen ein Erfolg sein kann. Es wird erwartet, dass Miscanthus × giganteus auch in den folgenden Jahren hohe Trockenmasseerträge liefert.

Die erwartete Hauptempfehlung ist, dass die Landwirte die Möglichkeit in Betracht ziehen sollten, Miscanthus × giganteus auf Marginalstandorten anzubauen, die denen vom OLI ähneln. Neben wirtschaftlichen Vorteilen wie hohen Biomasseerträgen, geringem Einsatz von Arbeitsmitteln und niedrigen Arbeitsintensitäten gibt es bei Miscanthus gegenüber einjährigen Anbausystemen eine Reihe von ökosystemischen Vorteilen wie verbesserte Bodenfruchtbarkeit, Habitatvernetzung und geringere Bodenerosion.