Cenchrus purpureus , синоним Pennisetum purpureum , [1] также известный как трава Нейпира , слоновая трава или трава Уганды , является видом многолетней тропической травы, произрастающей на африканских лугах . [2] Он имеет низкие потребности в воде и питательных веществах, и поэтому может использовать необрабатываемые земли. [3]
Исторически этот дикий вид использовался в основном для выпаса скота, [4] однако в последнее время он используется как часть стратегии борьбы с сельскохозяйственными вредителями методом «тяни-толкай» . Сосновые травы улучшают плодородие почвы и защищают засушливые земли от эрозии почвы . Их также используют для противопожарных полос, ветрозащитных полос, в производстве бумажной массы и совсем недавно для производства биотоплива, биогаза и древесного угля. [3] Они также помогают кормить животных, таких как козы, кролики, даже свиньи и коровы.
Cenchrus purpureus (или сосновая трава) — однодольная многолетняя трава C4 семейства Poaceae . [4] Она высокая и образует крепкие бамбукоподобные заросли. [2] Это гетерозиготное растение, но семена редко полностью формируются; чаще всего она размножается вегетативно через столоны, которые представляют собой горизонтальные побеги над почвой, простирающиеся от родительского растения к потомству. [2] Она требует небольшого количества воды и питательных веществ. [3] Слоновая трава была скрещена с видами проса жемчужного, чтобы получить Bajra Nappier. Последующая работа была проделана для уменьшения длины междоузлий слоновой травы. Плантации сосновой травы производят около 40 тонн сухой биомассы с гектара в год [3] со средним содержанием энергии 18 ГДж (5 МВт·ч) на тонну, [5] и траву можно собирать много раз в год. [2]
Обычно трава собирается в относительно короткие интервалы (каждые 1–3 месяца), когда она используется в качестве корма для животных (ее основное применение), и относительно длинные интервалы (4–12 месяцев), когда она используется для получения биоэнергии. Более длинные интервалы увеличивают соотношение стебля и листьев, что делает корм более трудным для жевания и переваривания, но во многих случаях годовой сухой урожай увеличивается. Трава может достигать высоты 7–8 метров после 4 месяцев роста. [6] Она дает лучший рост между 25 и 40 °C и небольшой рост ниже примерно 15 °C, при этом рост прекращается при 10 °C. Верхушки погибают от заморозков, но растения снова вырастают с наступлением теплых, влажных условий. Слоновая трава растет от уровня моря до высоты более 2000 м. [7]
Его можно размножать семенами, однако, поскольку производство семян непостоянно, сбор затруднен. [2] В качестве альтернативы его можно высаживать через стеблевые черенки столонов. Черенки можно высаживать, вставляя их вдоль борозд на расстоянии 75 см друг от друга, как вдоль, так и между рядами. [8]
Урожайность зависит от методов управления (например, удобрения), качества почвы , дождя, солнечного света и температуры. Признавая его потенциал как биоэнергетической культуры, некоторые испытания урожайности были проведены по всему миру. В Малайзии Халим и др. протестировали 9 различных вариантов сапфира и обнаружили, что обычная сапфировая трава дала наибольшую урожайность (65 сухих тонн с гектара в год), а вариант King Grass оказался на втором месте (62 тонны). [9] В Колумбии Кардона и др. оценивают диапазон урожайности в 40–60 сухих тонн для варианта сапфира King Grass при оптимальных условиях. [10] Однако в более засушливых районах урожайность снижается; Гвайумба и др. оценивают общий диапазон урожайности в 15–40 сухих тонн для Кении. [11]
В верхней части диапазона было показано, что сосновые травы дают до 80 сухих тонн с гектара в год, [12] [13] [14] а коммерческие разработчики сосновых трав рекламируют урожайность примерно в 100 сухих тонн с гектара в год при условии достаточного количества осадков или орошения (100 мм в месяц). [15] [16] Эти урожаи высоки по сравнению с другими типами энергетических культур. Для крупных плантаций с соснами, акациями, тополями и ивами в умеренных регионах Смил оценивает урожайность в 5–15 сухих тонн с гектара в год, а для аналогичных крупных плантаций с эвкалиптом, акацией, леуценой, сосной и дальбергией в тропических и субтропических регионах его оценка составляет 20–25 сухих тонн. В Бразилии средняя урожайность эвкалипта составляет 21 т/га, но в Африке, Индии и Юго-Восточной Азии типичная урожайность эвкалипта составляет менее 10 т/га. [17]
Метод борьбы с вредителями методом «толкай-тяни» подразумевает посадку желаемой культуры рядом с «толкающим» растением, которое отпугивает вредителей, в сочетании с «тянущей» культурой по периметру участка, которая вытягивает насекомых с участка. [4] Слоновая трава показала потенциал в привлечении моли-стеблееда (основная причина потери урожая в Африке) от кукурузы [4] и, следовательно, является «тянущей» культурой. Эта стратегия гораздо более устойчива, служит большему количеству целей и более доступна для фермеров, чем использование инсектицидов . Стеблевые мотыльки ( Busseola fusca и Chilo partellus ) являются причиной 10% общей потери урожая в Южной и Восточной Африке и в среднем 14-15% в странах Африки к югу от Сахары. [2] Личинки наносят огромный ущерб кукурузе и сорго, проникая в их стебли и поедая их изнутри. Это не только затрудняет их обнаружение и удаление, но и повреждает сосудистую ткань, необходимую для роста растений. [4]
Эффективность инсектицидов против стеблеедов низкая, так как личинки защищены защитными слоями клеточной стенки вокруг стебля. [8] Инсектициды также дороги для бедных фермеров и могут вызывать у вредителей химическую устойчивость. [18] Кроме того, химикаты переносятся в конечные продукты питания. [18] Вместо того, чтобы пытаться предотвратить появление вредителей, стратегия «тяни-толкай» (также известная как «стимул-удерживающее средство») направлена на то, чтобы направлять их неизбежную биологическую эволюцию, чтобы предотвратить повреждение ценных культур. [18] Метод предполагает, что сорго или кукурузу следует сеять вместе с Desmodium («толкающее» растение), который отпугивает моль, когда она пытается отложить яйца. Desmodium также обеспечивает почвенный покров и является азотфиксирующим средством, что улучшает плодородие почвы, одновременно снижая трудозатраты на прополку. [4] Это средство отпугивания используется в сочетании с травой Napier, высаженной по периметру участка. [4] Исследование кенийских фермеров, использующих стратегию «тяни-толкай», показало снижение численности стриги (паразитирующего сорняка) на 89%, повышение плодородия почвы на 83% и эффективность борьбы со стеблеедами на 52%. [19] Учитывая, что стрига, стеблеедры и низкое плодородие почвы вместе приводят к потерям урожая на сумму около 7 миллиардов долларов США, что достаточно, чтобы прокормить 27 миллионов человек, [19] внедрение этой методики может значительно снизить продовольственную необеспеченность.
Несмотря на то, что этот метод многообещающий как устойчивый и доступный вариант, успех борьбы с вредителями методом «толкай-тяни» во многом зависит от правильной реализации в сочетании с другими надлежащими экологическими практиками. Во-первых, не все разновидности травы Napier действуют как ловушка. В исследовании восьми разновидностей только два сорта банана и угандийского безволосого Napier значительно привлекли самок моли для откладывания яиц на кукурузе. [4] Из этих двух сортов только банан значительно снизил показатели выживаемости. [4] На фермерском поле рекомендуется высаживать три ряда травы банана Napier в качестве пограничной культуры вокруг всего поля. [8] Существует потенциал для улучшения стратегии «толкай-тяни» посредством дальнейших испытаний с различными промежуточными культурами, путем манипулирования аллелохимикатами в каждой промежуточной культуре, а также путем исследования чувствительности насекомых к природным химикатам. [18] После появления на поле трудно избавить территорию от вредителей-стеблеедов, поскольку личинки могут оставаться в состоянии покоя, и поэтому управление методом «толкай-тяни» не даст ожидаемого эффекта. [4] Рекомендуется, если заражение особенно сильное, ни кукурузу, ни сорго не высаживать на том же поле в следующем году, а вместо этого чередовать с другими культурами. [4] Также важно сжигать зараженные стебли или, если они предназначены для использования, оставлять их на солнце в течение трех дней. [4] Использование метода «толкай-тяни» для борьбы с вредителями должно использоваться в сочетании с надлежащей экологической практикой, чтобы получить желаемые результаты.
Наконец, создание системы «тяни-толкай» требует увеличения рабочей силы на начальных этапах и достаточно большого земельного участка, чтобы выделить место для посадки непродовольственных культур; эти факторы часто сдерживают ее внедрение. [19] Программа может повысить темпы внедрения, продвигая ее использование в сочетании с животноводством, что придаст экономическую ценность посадке травы Нейпира.
.jpg/1280px-Napier_grass_(Non-hybrid).jpg)
Слоновая трава является самой важной кормовой культурой для молочных фермеров в Восточной Африке . [2] Ее высокая производительность делает ее особенно подходящей для корма крупного рогатого скота и буйволов. [20] Голые сорта, такие как угандийская голая, имеют гораздо большую ценность в качестве корма. [2] Поскольку она способна расти с небольшим количеством воды и питательных веществ, выпас скота сделал продуктивное использование засушливых земель для производства продуктов питания. Кроме того, скот может быть включен в систему управления «тяни-толкай», что обеспечивает еще одну экономически жизнеспособную цель для «ловчего» растения. Слоновая трава ценна для африканских ландшафтов, поскольку она предотвращает эрозию почвы . Она также может служить противопожарной полосой, ветрозащитой и улучшать плодородие почвы. [2]
Совсем недавно Napier использовался для смягчения давления на производство продовольствия с помощью bioenergyZ, поскольку существует 2 млрд га непахотных земель, пригодных для выращивания энергетических культур . [3] Термическая пиролитическая конверсия может использоваться для производства древесного угля, биогаза и биомасла. [3] Хотя эта технология в настоящее время не используется, ее можно реализовать в качестве средства обеспечения энергией африканских общин, одновременно обогащая почвы местного ландшафта. [3] Она также используется в качестве источника топлива. Молодые листья и побеги съедобны и готовятся для приготовления супов и рагу. [21]
Голландская компания превратила траву в пластик, который можно использовать для упаковки. [22]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
Данные, относящиеся к Cenchrus purpureus на Wikispecies