Shkencëtarët italianë kanë studiuar përfitimet e artichokës së thjeshtë të Jeruzalemit. Rezulton se kjo është një lloj kulture thjesht e pazëvendësueshme për prodhimin e energjisë së rinovueshme.
Në punën e tyre shkencore, një ekip shkencëtarësh italianë nga Fakulteti i Shkencave Bujqësore dhe Pyjore (DAFNE), Universiteti i Tuscia, shpjegon pse angjinarja e Jeruzalemit është kaq e mirë dhe e rëndësishme.
Kohët e fundit, biokarburantet janë bërë një fokus strategjik për uljen e emetimeve të automjeteve. Por në të njëjtën kohë, prodhimi i biokarburanteve referohet gjithnjë e më shumë në kontekstin e pasojave të tij negative, pasi që të korrat kryesore për këto qëllime, të tilla si, të themi, farë rap, grurë ose soje, kërkojnë praktika shumë intensive bujqësore dhe toka pjellore, vëren autorët. (Biokarburantet janë burime energjie të bazuara në karbon që rrjedhin nga materiali biologjik.)
Ndërsa Komisioni i BE së fundmi klasifikoi biokarburantet si një produkt me nivele të ulëta të ndryshimit të përdorimit indirekt të tokës, që rrjedhin nga kulturat e rritura në toka margjinale me përfshirje të vogël të burimeve.
Për këtë arsye, vetëm disa të korra në Evropë mund të arrijnë rendimente të larta me këto kërkesa.
Angjinarja e Jeruzalemit është një ushqim për bagëtinë, biokarburantet dhe madje birra me fruta.
Nga ky këndvështrim, Angjinarja e Jeruzalemit (Helianthus tuberosus L.) sigurisht që është një specie e shquar pasi ka të gjitha atributet e nevojshme për të arritur objektivat e Direktivës së BE të azhurnuar të Energjisë së Rinovueshme (RED II).
Angjinarja e Jeruzalemit është përshtatur gjerësisht në një mjedis të larmishëm dhe shpesh me rendiment të ulët për kulturat e tjera, dhe është shumë e adaptueshme.
Shtë një kulturë për shumë qëllime që përdoret për konsum njerëzor (drejtpërdrejt në zhardhokë ose për marrjen e ëmbëlsuesve), për qëllime farmaceutike, për prodhimin e biomasës dhe bioenergjisë (bioetanol dhe biogaz).
Gjithashtu, e ngjashme me bimët e tjera Asteraceaetë tilla si çikore dhe lulelakër, Angjinarja e Jeruzalemit ka potencial si një kulturë foragjere.
Interesante, falë risive në industrinë e pirjes, zhardhokët përdoren për të prodhuar birra të ëmbla dhe me fruta.
Rrjedhat e artichokës së Jeruzalemit dhe zhardhokët kanë shumë inulinë me potencialin për të prodhuar etanol për t'u përdorur si biokarburant.
Në veçanti, përbërjet organike (të tilla si inulina dhe celuloza) dhe sheqernat përpunohen për të prodhuar etanol përmes fermentimit dhe distilimit.
Gjatë 20 viteve të fundit, është bërë një punë e rëndësishme për të përmirësuar shndërrimin e biomasës në karburant. Sidoqoftë, biokarburantet e gjeneratës së parë (bioetanol dhe bionaftë që rrjedhin nga kulturat ushqimore) merren vetëm nga disa kultura me efikasitet të ndryshëm në shndërrimin e rrezatimit diellor në energji kimike (biomasa).
Në veçanti, lëndët e para të biokarburanteve janë kryesisht farëza rapese, palma vaji dhe soje për bionaftë; dhe kallam sheqeri, misër, panxhar sheqeri dhe melek të ëmbël për bioetanol.
Për më tepër, jo e gjithë biomasa mund të korret (dmth., Biomasa e mbulesës bimore nëntokësore zakonisht mbetet në tokë), kështu sekuestrimi neto i karbonit zvogëlohet dhe joefikasitetet e përpunimit rriten.
Për këto arsye, speciet bimore për sistemet e prodhimit të biokarburanteve të gjeneratës së ardhshme pritet të kapërcejnë disa nga këto kufizime, veçanërisht nëse ato kanë biomasë nëntokësore prodhuese (d.m.th. rrënjë ose zhardhokë).
Për më tepër, meqenëse përdorimi intensiv i tokës bujqësore është vendosur tashmë në shumicën e rajoneve të botës, të mbjellat e bioenergjisë duhet të jenë të qëndrueshme për mjedisin për të shmangur presionin shtesë mbi biodiversitetin bujqësor, tokën dhe burimet ujore.
Shkencëtarët kërkojnë të korra bioenergji për të ardhmen
Kërkimet po drejtohen drejt sistemeve të energjisë së biokarburanteve të gjeneratës së ardhshme me ndikim më të ulët në mjedis, produktivitet më të lartë dhe kthim më të lartë të investimeve, dhe me më pak konkurrencë për përdorimin e tokës për ushqime dhe ushqime për kafshë.
Biomasa linjocelulozike nga kulturat e izoluara të bioenergjisë dhe mbetjeve bujqësore konsiderohet si një burim i qëndrueshëm për prodhimin e bioenergjisë, por hidroliza duke përdorur enzimat celulolitike është më shumë punë dhe shtrenjtë sesa përdorimi i biomasës së bazuar në niseshte ose melasë.
Në këtë drejtim, ndër sistemet më tërheqëse të biokarburanteve të brezit të ardhshëm janë algat dhe angjinarja e Jeruzalemit, e cila prodhon një zhardhok që gjithashtu mund të rritet dhe të korret duke përdorur infrastrukturën ekzistuese dhe mekanizmat e përdorur për kultura të ngjashme (bimë zhardhokësh).
Pse Angjinarja e Jeruzalemit ka vërtet nevojë për Evropën
Karakteristikat që e bëjnë artichokën e Jeruzalemit një kulturë të denjë energjie përfshijnë: rritje të shpejtë, përmbajtje të lartë të karbohidrateve, lëndë të thatë totale adekuate për njësi sipërfaqe, aftësi për të përdorur ujëra të ndotura të pasura me lëndë ushqyese, rezistencë / tolerancë patogjene, aftësi për tu rritur lehtë me kosto minimale të prodhimit të jashtëm dhe në tokat margjinale.
Ky aspekt i fundit premton të jetë thelbësor për të ardhmen e biokarburanteve në Evropë.
Siç parashikohet nga Direktiva e rishikuar e Energjisë së Rinovueshme (RED) e miratuar nga Parlamenti Evropian dhe Këshilli (Direktiva 2018/2001), Komisioni i BE kohët e fundit miratoi një akt të deleguar duke vendosur kritere për të dy përcaktimin e rëndësishëm të ndryshimit të përdorimit të tokës indirekte.
ILUC është një lëndë e parë e rrezikshme me zgjerim të konsiderueshëm indirekt të hapësirës së prodhimit në tokë me rezerva të larta karboni, dhe çertifikim të biokarburanteve, biofluideve dhe lëndëve djegëse të biomasës me rrezik të ulët ILUC.
Certifikimi mund të jepet nëse karburanti plotëson kriteret e mëposhtme kumulative:
(i) përmbushja e kritereve të qëndrueshmërisë, që do të thotë se lëndët e para mund të rriten vetëm në tokë të papërdorur që nuk është e pasur me karbon;
(ii) përdorimi i lëndëve të para shtesë si rezultat i masave për të rritur produktivitetin në tokën e përdorur tashmë ose të korrat në rritje në zonat që nuk ishin përdorur më parë për kultivimin e të korrave (tokë e papërdorur), me kusht që toka të ishte braktisur ose degraduar rëndë, ose të korrat u rritën nga një pronar i vogël;
(iii) prova bindëse se dy kriteret e mëparshme janë përmbushur.
Natyrisht, në përputhje me kërkesat e Direktivës, lënda e parë shtesë duhet të plotësojë kërkesat për prodhimin e karburantit me rrezik të ulët vetëm nëse merret në një mënyrë të qëndrueshme.
Për këtë arsye, Angjinarja e Jeruzalemit është një kandidat premtues që lehtë mund të zëvendësojë të korra të tilla si misri dhe panxhari i sheqerit.
Biomasë në rritje të shpejtë për biokarburantet
Kinetika e rritjes së pjesëve të bimëve tregon aftësinë e saj për të prodhuar një kulturë optimale në Evropë.
Nga dy të tretat në tre të katërtat e lëndës së thatë të ajrit përfaqësohet nga kërcell dhe degë, ndërsa gjethet dhe lulet përmbajnë një përqindje më të ulët. Përqindja e shpërndarjes së peshës së thatë varet shumë nga shumë faktorë: shumëllojshmëria, koha e mbjelljes, kushtet klimatike dhe rritja.
Më shumë se 50% e masës totale të bimëve është në kërcell.
Ekzistojnë dy faza të rritjes së kërcellit. Gjatë pesë muajve të parë, ka një rritje lineare në lartësinë dhe peshën e rrjedhës. Pas kësaj periudhe, lartësia e kërcellit arrin maksimumin e saj dhe mbetet e pandryshuar, ndërsa pesha e tij zvogëlohet.
Rritja dhe pesha maksimale e bimëve ndryshojnë nga kushtet mjedisore dhe gjenotipi. Në varietetet e hershme, lartësia përfundimtare arrin 140 cm, ndërsa në varietetet e mëvonshme, lartësia përfundimtare është rreth 280 cm.
Si pasojë, në fund të sezonit të rritjes, sasia e lëndës së thatë në rrjedhjet e varieteteve të vonë ishte rreth dyfishi i asaj në varietetet e hershme. Kështu, biomasa totale e varieteteve të pjekjes së vonë është më e lartë se ajo e varieteteve të pjekjes së hershme. Modelimi ka treguar se në varietetet e vona, një ruajtje më e gjatë e zonës optimale të gjetheve lejon thithjen më të mirë të lëndës së thatë.
Angjinarja pa probleme nga Jeruzalemi
Për shkak të rezistencës së saj ndaj thatësirës dhe kripësisë, angjinarja e Jeruzalemit mund të kultivohet në toka të papërshtatshme për kulturat e tjera rrënjore dhe zhardhokët. Ajo rritet mirë në toka me një pH prej 4,4 deri 8,6.
Nëse tokat e rënda argjilore dhe hidromorfike mund ta bëjnë të vështirë korrjen e zhardhokëve, Angjinarja e Jeruzalemit mund të kultivohet për prodhimin e kërcellit.
Në përgjithësi, rendimenti, madhësia dhe forma e zhardhokëve varen nga lloji i tokës. Ndërsa tokat e lehta me baltë prodhojnë zhardhokë të mëdhenj, tokat e rënda sigurojnë rendimente të mira në kushte thatësire për shkak të vetive më të mira mbajtëse të ujit të tokave argjilore.
Sa i përket temperaturave në rritje, shumica e varieteteve të artichokës së Jeruzalemit kërkojnë një sezon në rritje prej të paktën 125 ditësh pa acar.
Në përgjithësi, temperaturat në rritje në intervalin 6-26 ° C kërkohen për rendimentin optimal.
Bima është mesatarisht rezistente ndaj acar. Gjatë rritjes së hershme, kultura toleron temperatura deri në -6 ° C, megjithëse temperaturat e ulëta shkaktojnë klorozë të gjetheve. Sa i përket vjeljes së vjeshtës, ngricat nga -2,8 ° C në -8,4 ° C shkaktojnë mekanizmin e aklimatizimit të zhardhokëve në të ftohtë. Kjo përmirëson shijen e tyre duke shndërruar inulin në fruktozë.
Në mjedisin natyror, disa organizma (mikroorganizma, insekte dhe gjitarë) bashkëveprojnë me bimët e artichoke të Jeruzalemit, duke përfshirë gjashtë familje të ndryshme të bletëve dhe bletëve.
Shumë fitofage dhe mikroorganizma janë raportuar mbi angjinaren e Jeruzalemit, por shumë pak prej tyre mund të dëmtojnë seriozisht kulturën.
Në përgjithësi, pjesa mbitokësore e bimës është më pak e ndjeshme ndaj sëmundjeve, ndërsa zhardhokët janë më të ndjeshëm gjatë rritjes së vonë dhe ruajtjes. Mikroorganizmat më të dëmshëm patogjenë janë Sclerotinia sclerotiorum dhe Sclerotinia rolfsii, të cilat shkaktojnë kalbje.
E para favorizohet nga fekondimi i tepërt i azotit, pH i ulët i tokës ose toka hidromorfike, dhe e dyta nga lagështia e kombinuar me temperatura të larta.
Gjithashtu ndryshku i shkaktuar nga Puccinia helianthi, dhe myk pluhur i shkaktuar nga Erisyphe chicoracearum, ndikojnë në Angjinarja e Jeruzalemit, por ato nuk janë në gjendje të kufizojnë rendimentin, si dhe njollën e gjetheve për shkak të Alternaria helianthi.
Kur ruhen zhardhokët, veçanërisht kur dëmtohen gjatë korrjes, sëmundjet e shkaktuara nga Botrytis cinerea, Rhigopus nigricans, Fusarium и Pennicilum spp.... Sidoqoftë, procedurat e ngrirjes kontrollojnë në mënyrë efektive këto sëmundje.
Sa i përket insekteve, këto janë kryesisht afide, por ndikimi i tyre është i parëndësishëm.
Bima është e guximshme dhe e fortë, kështu që artichoke nga Jeruzalemi mund të bëhet një bar i keq shumë konkurrues më vete. Për barërat e këqija të tjera me rritje të shpejtë, kontrolli është i nevojshëm vetëm gjatë mbjelljes para se të mbyllet kulmi. Ju mund të përdorni tëharrje kimike dhe mekanike (veshja e sipërme, lirimi, etj.).
Pasi Angjinarja e Jeruzalemit është vendosur në fushë, është mjaft e vështirë të hiqet, pasi zhardhokët ose pjesët e tyre mbeten në tokë, duke dimëruar mirë në tokë.
Përzgjedhja e artichokës në Jeruzalem
Karakteristikat e vlefshme biologjike dhe biokimike të artichokës së Jeruzalemit qëndrojnë në themel të përdorimit të saj universal në industrinë ushqimore dhe industriale, gjë që kërkon një përmirësim gjenetik të rendimentit.
Fokusi kryesor i shumimit është në rendimentet e zhardhokëve dhe përmbajtjen e inulinës për ushqim dhe ushqim, dhe së fundmi në rritjen e biomasës për prodhimin e biokarburanteve.
Sidoqoftë, për shkak të përdorimit tradicionalisht të kufizuar të artichokës së Jeruzalemit, deri më tani është bërë pak përparim në mbarështim. Investimet në zhvillimin e shumimit janë gjithashtu të paqëndrueshme dhe varen nga kërkesa e industrisë në secilin vend.
Ringjallja e interesit për artichokën e Jeruzalemit në vitet 1970 dhe 1980, e lidhur me krizën e energjisë dhe mungesat e ushqimit, ka rritur shpresat se mund të ndërmerren veprime më të koordinuara dhe intensive për të zhvilluar varietete të reja që plotësojnë nevojat e reja.
Që nga ajo kohë, ka pasur një rritje të konsiderueshme në sipërfaqen nën të korra, veçanërisht në dekadën e fundit dhe në vendet aziatike.
Duke pasur parasysh ndryshimin e tanishëm të klimës, nevojën për të gjetur burime të reja të qëndrueshme të energjisë dhe zvogëlimin e sipërfaqes në sipërfaqe për prodhimin e ushqimit, investimet në mbarështimin e artichoke në Jeruzalem duket se janë kryesisht të justifikuara.
Shtetet e Bashkuara mund të jenë të interesuara për artichoke të Jeruzalemit
Deri tani kulturat më të zakonshme të përdorura për prodhimin e etanolit janë misri, kallami i sheqerit, meleku i ëmbël dhe panxhari i sheqerit. Sidoqoftë, këto specie varen nga toka bujqësore pjellore dhe në përgjithësi kërkojnë burime të jashtme të konsiderueshme (d.m.th. ujë, pesticide, plehra) për të arritur rendimente të larta.
Shtetet e Bashkuara dhe Brazili janë prodhuesit më të mëdhenj në botë të karburanteve bioetanol. Ato përbënin rreth 84% të prodhimit global të bioetanolit në 2018.
Drithërat dhe kallami i sheqerit janë lënda e parë dominante për prodhimin e etanolit në këto vende.
Prodhimi i etanolit në 2027 pritet të përbëjë 15% dhe 18% të prodhimit global të misrit dhe kallamit të sheqerit.
Shtetet e Bashkuara, si Evropa, përdor më së shumti niseshte misri dhe gruri për të bërë bioetanol, ndërsa Brazili përpunon kallamin e sheqerit. Në përgjithësi, kallami i sheqerit ka një rendiment më të lartë të etanolit sesa misri dhe kulturat e tjera të tilla si angjinari i Jeruzalemit.
Sidoqoftë, kallami i sheqerit është ideal në klimat tropikale dhe subtropikale, por jo në klimat e buta. Prandaj, Tominabur mund të zërë një vend pranë misrit në prodhimin e etanolit amerikan.