Iarba elefantului sau Miscanthus Giganteus – cultivarea, îngrijirea plantei energetice

Miscanthus giganteus, sau stuf chinezesc, iarba elefantului, originară din Asia, este o plantă energetică perenă din familia Miscanthus. Este caracterizată ca fiind o plantă ierboasă sterilă care se înmulțește doar pe cale vegetativă prin rizomi.

Plantele produc o cantitate mare de substanţe uscate la hectar şi sunt folosite ca plante energetice, resurse importante de biomasă.

Ca şi salcia, este o plantă cu creştere perenă (peste 20 ani), cu o dezvoltare intensivă: 3 – 4,0 m înalţime, având o productivitate mare la suprafaţa cultivată (Illinois (USA) – 60 t/ha, Ontario (Canada) – 45 t/ha).

Valoarea netă calorică raportată la biomasa uscată este de 17 MJ/kg sau 4,75 kw/kg. Are o utilizare multiplă: ca tocătură sau presată: peleţi, bricheţi, industria mobilei, a celulozei, precum şi industria maselor plastice şi cea a materialelor de construcţii precum: panouri pentru pereţi, tencuială interioară şi exterioară, ţigle, plăci de izolare – în plus faţă de salcie, se aplică pentru decoraţiuni de gradină în loc de scoarţă de copac, înlocuitor de paie în culturile de căpşuni.

Miscanthusul tocat se poate folosi în loc de paie şi rumeguş ca aşternut pentru animale. De asemenea, fermentat şi mărunţit poate fi folosit ca turbă pentru flori.

Un hectar poate înlocui în jur de cca 6.000 – 7.000 de litrii de combustibil. Ea utilizează eficient azotul, apa şi alte resurse, este o plantă rezistentă la boli şi nu necesită fertilizări, pesticide şi alte chimicale, poate fi cultivată în zone cu temperatura medie anuală de 7°C.

Planta este puţin pretențioasă la fertilizare, se adaptează perfect la soluri dificile şi iernile geroase. Miscanthus giganteus se pretează foarte bine pe terenurile agricole cât mai plane, unde cantitatea anuală de precipitații minimă este 500 mm sau pânza freatică se află de la 5 m în sus.

Se plantează în primăvară. Odată plantată, poate rămâne în sol timp de cel puțin 20 de ani. Așadar, nu există costuri anuale pentru semințe/rizomi și de prelucrare a pământului în tot acest timp.

Un avantaj al înființării plantațiilor cu Miscanthus este că aceasta se poate planta pe anumite soluri mai puțin indicate pentru alte culturi și faptul că este o plantă cu proprietăți extraordinare de captare a carbonului și regenerare-stabilizare a solului.

Mai mult, aceasta poate fi cultivată pe soluri poluate fără a extrage elementele toxice din sol. În plus, terenurile plantate cu Miscanthus pot fi ulterior redate cu ușurință altor tipuri de culturi.

Este o plantă care nu produce semințe și care, în consecință, este non-invazivă și ale cărei rădăcini pot ajunge până la șase metri adâncime pentru a căuta apă.

Miscanthus giganteus este nepretențioasă; după primul an, de regulă, nu este necesar niciun tratament sau îngrijire a terenului.

Miscanthus crește fără îngrășăminte; fiindcă în timpul iernii toate frunzele cad și acționează ca un îngrășământ natural al solului.

În primul an de la plantare, nu se recoltează pentru că nu are randament din punct de vedere economic și este lăsată pe teren.

Miscanthus se recoltează la începutul primăverii cu o combină sau presă de balotat, iar materialele colectate pot fi stocate cu ușurință fără necesitatea de a fi uscate. Ciclul acesta se repetă în fiecare an.

Recomandări tehnologice la înființarea culturii de Miscanthus Giganteus

Pregatirea terenului pentru amplasarea plantaţiei de Miscanthus

Combaterea buruienilor şi pregatirea terenului deţin un rol foarte important pentru dezvoltarea culturii, iar acest lucru trebuie realizat încă din toamna anului precedent plantării.

În cazul înfiinţării unei culturi de Miscanthus, mai ales datorită caracterului peren şi costurilor de înfiinţare ale acesteia, pentru o cultură reuşită trebuie acordată o mare atenţie pregătirii terenului şi controlului buruienilor perene, iar în acest sens trebuie de intervenit prin utilizarea unui erbicid total (se poate administra până toamna târziu, înainte de apariţia primei brume), dar doar pe buruiana verde de minim 10-15 cm. 

Controlul „buruienilor perene” este un procedeu obligatoriu!

Rotaţia. Miscanthusul nu intră în asolament, ci se cultivă extensiv pe anumite soluri mai puţin indicate pentru alte culturi, unde ramâne 20 ani. Miscanthusul se cultivă bine după orice plantă de cultură.

Fertilizarea. Miscanthusul are o capacitate ridicată de valorificare a fertilităţii solului precum şi o capacitate foarte bună de reciclare a unor importante cantităţi de îngrăşăminte prin rizomi.

Rizomii maturi depozitează mai multe îngrăşăminte decât au nevoie plantele, astfel după două cicluri vegetative sunt necesare doar cantităţi mici de îngrăşăminte pentru a fi aplicate adiţional.

La înfiinţarea exploataţiei sunt necesare, în funcţie de aprovizionarea iniţială a solului, o fertilizare de baza cu 120-150 kg s.a. azot (N), 60-80 kg s.a. fosfor (P₂O₅) si 50-60 kg s.a. potasiu (K₂O).

Înainte de a realiza arătura se aplică dozele de fosfor şi potasiu şi 30% din doza de azot, restul azotului se va aplica primăvara la pregătirea patului germinativ. 

Lucrările solului. Prin pregătirea terenului se urmăreşte în primul rând o afânare mai profundă care să permită o bună dezvoltare a sistemului radicular, să favorizeze dezvoltarea microorganismelor din sol, iar în regiunile mai secetoase, să se înmagazineze cantităţi mai mari de apă.

Pentru aceasta este recomandată înainte de a realiza arătura o lucrare de subsolaj care să decompacteze stratul arabil, iar arătura să se execute la sfârşitul toamnei la adâncimea de 20-25 cm.

Nu se recomandă să se are mai adânc pentru că în acest caz rizomii s-ar forma prea adânc, ceea ce ar întârzia răsărirea. Primăvara arătura se lucrează imediat înaintea plantatului, doar cu cultivatorul, la adâncimea de 8-10cm. Perioada de plantare a miscanthusului: aprilie-mai. 

Materialul de plantat şi plantarea. Este o plantă ierboasă perenă care, fiind sterilă, se înmulţeşte doar pe cale vegetativă, prin divizarea rizomilor. Rizomii de culoare brună au forme neregulate, cu protuberanţe şi chiar ramificaţii pronunţate, grosimea lor variind între 7 şi 12 mm.

Pentru plantare în câmp se folosesc rizomi tineri (cel mult de trei ani), sănătoşi, fără zbârcituri sau vătămari mecanice, cu lungimea de 10-15 cm şi greutatea de 40-60 g, având cel puţin 3-4 muguri viabili.

Este deosebit de importantă plantarea rizomilor de Miscanthus pe terenuri arate din toamnă! 

Distanţa de plantare variază cu fertilitatea solului. Pe solurile fertile tulpinile crescând înalte, se recomandă distanţa de plantare a miscanthusului de 100 x 100 cm (10000 plante/ha), pe cele mijlocii 50 x 100 cm (15000 plante la ha), iar pe cele sărace 50 x 50 cm (20000 plante la ha).

Adâncimea de plantare variază de timpul de plantare şi natura solului. Pe solurile mai compacte 8 cm şi pe cele nisipoase 10 cm. 

Lucrări de întreţinere. Aplicarea îngrăşămintelor azotate primăvara (50-60 kg/ha) se face din al doilea an vegetativ foarte timpuriu, imediat după recoltat, pentru ca imediat la pornirea în vegetaţie plantele să beneficieze de azotul administrat. Combaterea buruienilor din cultura de Miscanthus se poate face cu erbicide.

Recoltarea se face primavara sau iarnă târziu, începând cu luna februarie. După cei 2 ani de cultură, după perioada de iarnă, încep să cadă multe frunze și se formează un covor pe pamânt care nu permite buruienilor să răsară.

Astfel ca în următorii ani nu va mai fi nevoie de ierbicidare. Din al doilea an de cultură – se poate realiza recoltarea. Pe perioada iernii cad toate frunzele, iar planta se usucă până la 10 – 15%.

Recoltarea se face cu o combină sau cu prese de balotat. Cultivarea acestei plante are beneficii și asupra curățirii solului infestat sau erodat.

Terenurile pe care s-a cultivat Mischantus, pot fi folosite ulterior pentru înființarea culturilor de porumb și soia, având avantajul că nu sunt predispuse invaziei buruienilor. De asemenea, planta ajută la captarea carbonului și regenerarea solului.

După recoltare, Miscanthus poate fi prelucrat în funcție de modalitatea de utilizare a acestuia în baloți, brichete, peleți, proces care nu necesită adaosuri de lianți. Cultura de Miscanthus poate fi folosită pentru producerea energiei electrice și/sau termice atât în termocentralele mari (30MW), care folosesc mii de tone de biomasă anual, cât și în sisteme mici casnice care folosesc câteva tone, în timpul lunilor de iarnă.  

Cantitatea de energie obţinută din 20 de tone de biomasă uscată de miscanthus este echivalentă cu cea a 8 tone de cărbune.

Comparaţie între beneficiile energetice ale Miscanthusului  și a altora surse energetice (2019)

Costurile pentru înființarea culturii sunt de aproximativ 2.400 de euro/ha, din care 2.150 de euro/ha prețul rizomilor. Prețul de închiriere a mașinii de plantat este de aproximativ 250 euro/ha, costuri lucrări agricole (arat, discuit, erbicidat).

Producția estimată pe 25 de ani este de 452 tone material uscat (20 tone material uscat/ha/an începând din al treilea an. În primul an nu se recoltează, iar în al doilea an vor fi aproximativ 12,5 tone material uscat pe hectar.).

Costurile totale pentru un hectar se ridică la aproximativ 3.600 de euro.

Asta presupune un cost de 3.600 de euro/452,5 t/material uscat = 7,95 euro/t/ material uscat Miscanthus.

Dacă materialul uscat este transformat în brichete vor fi costuri adiționale de minim 20 de euro/tonă. Alte costuri implică depozitarea (volum ocupat: 130 kg/mc material uscat, așa cum este recoltat; 650 kg/mc brichetele Miscanthus) și distribuția pe piață.

Informații tehnice:

• 1 litru EL (diesel) = 42 Megajoule = 11,67 Kw
• 1 kilogram Miscanthus = aprox 18 Megajoule = 4,4 Kw
• aproximativ 2,3 Kg Miscanthus cu umiditate de 14% = 1 litru diesel
• 1 metru cub tocat Miscanthus = aprox 130 kilograme
• 1 metru cub de Miscanthus peleți sau bricheți = aprox 650 kg

Bibliografie:

• Gumovschi A. Biomasa ca sursă regenerabilă de energie., Modulul de instruire ACSA.