Élmuwan Italia parantos diajar mangpaat artichoke Yérusalém anu unpretentious. Tétéla yén ieu mangrupikeun jenis pepelakan anu teu tiasa diganti pikeun produksi énergi anu terbarukan.
Dina karya ilmiahna, tim ilmuwan Italia ti Fakultas Élmu Pertanian sareng Kehutanan (DAFNE), Universitas Tuscia, ngajelaskeun naha Yérusalém artichoke saé pisan sareng penting.
Anyar-anyar ieu, biofuel janten fokus strategis pikeun ngirangan émisi wahana. Tapi dina waktos anu sasarengan, produksi biofuel langkung seueur dina kontéks akibat négatipna, kumargi pepelakan utami pikeun tujuan ieu, sapertos, nyatakeun, rapeseed, gandum atanapi kedele, meryogikeun prakték tatanén anu intensif pisan sareng taneuh anu subur, tandas panulis. (Biofuel mangrupikeun sumber énergi berbasis karbon anu diturunkeun tina bahan biologis.)
Sedengkeun Komisi EU nembé diklasifikasikeun bahan bakar hayati salaku produk kalayan tingkat parobihan panggunaan lahan henteu langsung, diturunkeun tina pepelakan anu dipelak di lahan marginal kalayan saeutik aub sumber daya.
Kusabab kitu, ngan sababaraha pepelakan di Éropa anu tiasa ngahontal ngahasilkeun anu luhur kalayan sarat ieu.
Yerusalem artichoke mangrupikeun pakan ternak, biofuel sareng bahkan bir buah.
Tina sudut pandang ieu, Yerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) pastina mangrupikeun spésiés anu penting, sabab ngagaduhan sadaya atribut anu diperyogikeun pikeun ngahontal tujuan Diréktur Énergi Terbarukan EU (RED II).
Yerusalem artichoke lega diluyukeun sareng lingkungan anu ngahasilkeun rupa-rupa sareng sering ngahasilkeun low pikeun pepelakan sanésna, sareng tiasa adaptasi pisan.
Mangrupikeun pepelakan serbaguna anu dianggo pikeun konsumsi manusa (langsung dina umbi-umbi atanapi pikeun kéngingkeun pemanis), pikeun kaperluan farmasi, pikeun produksi biomassa sareng bioenergi (bioethanol sareng biogas).
Ogé, sami sareng pepelakan anu sanés asteraceaesapertos chicory sareng safflower, Yerusalem artichoke gaduh poténsi salaku pepelakan pakan.
Anu matak, berkat inovasi dina industri pembuatan bir, umbi nuju dianggo kanggo ngadamel bir anu amis sareng buah.
Yerémik batang artichoke sareng umbi seueur inulin kalayan poténsi ngahasilkeun étanol pikeun dianggo salaku bahan bakar hayati.
Khususna, sanyawa organik (sapertos inulin sareng sélulosa) sareng gula diolah pikeun ngahasilkeun étanol ngalangkungan fermentasi sareng distilasi.
Salami 20 taun ka pengker, padamelan penting parantos dilakukeun pikeun ningkatkeun konvérsi biomassa kana bahan bakar. Nanging, biofuel generasi kahiji (bioethanol sareng biodiesel anu diturunkeun tina pepelakan pangan) didapet tina sababaraha palawija kalayan sababaraha épéktip dina ngarobah radiasi panonpoe kana énergi kimia (biomassa).
Khususna, ingon-ingon biofuel kaseueuran rapeseed, palem minyak sareng kedelé pikeun biodiesel; sareng tebu, jagong, bit gula sareng sorgum amis pikeun bioetanol.
Salaku tambahan, henteu sadayana biomassa sayogi pikeun panén (nyaéta, biomassa tutupan vegetasi di jero taneuh biasana tetep dina taneuh), sahingga panyerapan karbon net dikirangan sareng inefisiensi pangolahan ningkat.
Kusabab kitu, spésiés tutuwuhan pikeun sistem produksi biofuel generasi payun dipiharep tiasa ngungkulan sababaraha konstrain ieu, utamina upami aranjeunna gaduh biomassa jero taneuh anu produktif (nyaéta akar atanapi umbi).
Salaku tambahan, kusabab panggunaan lahan tatanén anu intensif parantos didamel di seueur daérah dunya, pepelakan biokenergi kedah lestari lingkungan pikeun nyingkahan tekanan tambahan dina kaanekaragaman hayati tatanén, sumberdaya taneuh sareng cai.
Élmuwan milarian pepelakan bienergi kanggo waktos payun
Panilitian nuju kana sistem énergi biofuel generasi payun kalayan pangaruh lingkungan anu handap, produktivitas anu langkung luhur sareng pangasilan anu langkung luhur, sareng kirang persaingan pikeun panggunaan lahan pikeun pepelakan pangan sareng pakan.
Biomassa lignocellulosic tina pepelakan bienergi terasing sareng limbah tatanén dianggap sumber anu sustainable pikeun produksi bioenergi, tapi hidrolisis anu nganggo énzim sélulolitik langkung padamelan padamel sareng mahal tibatan biomas atanapi biomassa basis molasar.
Dina hubungan ieu, diantara sistem biofuel anu paling pikaresepeun pikeun generasi salajengna nyaéta ganggang sareng Yérusalém artichoke, anu ngahasilkeun umbi anu ogé tiasa dipelak sareng dipanén nganggo infrastruktur anu aya sareng mékanisme anu dianggo pikeun pepelakan anu sami (pepelakan umbi).
Naha Yérusalém artichoke peryogi pisan Éropa
Karakteristik anu ngajantenkeun Yérusalém artichoke pepelakan énergi anu pantes diantarana: pertumbuhan gancang, eusi karbohidrat tinggi, total bahan garing per unit daérah, kamampuan ngagunakeun cai limbah anu euyeub gizi, résistansi / kasabaran patogén, kamampuan pikeun tumuh kalayan gampang kalayan biaya produksi éksternal anu minimal, sareng di lahan marginal.
Aspék terakhir ieu ngajangjikeun konci pikeun masa depan biofuel di Éropa.
Sakumaha anu ditetepkeun dina Diréktur Énergi Terbaruan Anu Dirévisi (RED) anu diadopsi ku Parlemén Éropa sareng Déwan (Diréktur 2018/2001), Komisi EU nembé ngadopsi polah anu didaptarkeun anu netepkeun kriteria pikeun masing-masing nangtukeun parobihan panggunaan langsung anu teu langsung.
ILUC mangrupikeun ingon-ingon anu picilakaeun kalayan perluasan ruang produksi anu teu langsung anu penting di darat kalayan cadangan karbon tinggi, sareng sertifikasi bahan bakar hayati ILUC résiko rendah, biofluid sareng bahan bakar biomassa.
Sertifikasi tiasa dipasihkeun upami BBM minuhan kriteria kumulatif ieu:
(i) minuhan kriteria kelestarian, anu hartosna yén bahan baku ngan ukur tiasa dipelak di lahan anu henteu dianggo anu henteu euyeub ku karbon;
(ii) panggunaan bahan baku tambihan salaku hasil tina paningkatan pikeun ngahasilkeun produktivitas di lahan anu parantos dianggo atanapi melak palawija di daérah anu sanésna dianggo pikeun ngokolakeun pepelakan (lahan henteu dianggo), upami lahan na ditilar atanapi parah pisan, atanapi pepelakan éta dipelak ku petani leutik;
(iii) buktina anu pasti yén dua kritéria anu sateuacanna dicumponan.
Jelas, saluyu sareng sarat Petunjuk, bahan baku tambahan sapertos kitu kedah nyumponan sarat pikeun produksi suluh résiko rendah ngan upami diala sacara berkelanjutan.
Kusabab kitu, Yerusalem artichoke mangrupikeun calon anu ngajanjikeun anu tiasa gampang ngagentos pepelakan sapertos jagong sareng bit gula.
Biomassa gancang tumuh pikeun biofuel
Tumuwuhna kinétik bagéan tutuwuhan nunjukkeun kamampuan pikeun ngahasilkeun pepelakan optimal di Éropa.
Dua per tilu nepi ka tilu-saparapat tina bahan garing tina hawa diwakilan ku batang sareng dahan, sedengkeun daun sareng kembang ngandung perséntase anu langkung handap. Proporsi sebaran beurat garing gumantung pisan kana seueur faktor: ragam, waktos taneman, kaayaan iklim sareng tumuh.
Langkung ti 50% tina total jisim pepelakan aya dina bobot.
Aya dua fase pertumbuhan batang. Salami lima bulan kahiji, aya paningkatan liniér dina jangkungna bobot sareng beurat. Saatos période ieu, jangkungna gagang ngahontal maksimal sareng tetep henteu robih, sedengkeun beurat na turun.
Tumuh sareng beurat tutuwuhan maksimum bénten sareng kaayaan lingkungan sareng genotip. Dina variétas awal, jangkungna akhir ngahontal 140 cm, sedengkeun dina variétas engké, jangkungna akhir sakitar 280 cm.
Akibatna, dina akhir usum tanam, jumlah bahan garing dina batang tina variétas anu kasép sakitar dua kali dina variétas awal. Janten, total biomassa variétas asak kasép langkung luhur tibatan variétas asak mimiti. Modél nunjukkeun yén dina variétas anu telat, pelestarian anu langkung panjang pikeun daérah daun anu optimal ngamungkinkeun nyerep bahan garing anu langkung saé.
Yerusalem artichoke bébas masalah
Kusabab tahan kana halodo sareng kaasinan, Yerusalem artichoke tiasa dibudidayakan dina taneuh anu henteu cocog pikeun pepelakan sareng umbi anu sanés. Éta tumuh saé dina taneuh sareng pH 4,4 dugi 8,6.
Upami taneuh liat anu beurat sareng taneuh hidromorfik tiasa nyusahkeun panén umbi, Yérusalém artichoke tiasa dibudidayakan pikeun produksi batang.
Sacara umum, ngahasilkeun, ukuran sareng bentuk umbi gumantung kana jinis taneuh. Sedengkeun taneuh loamy ringan ngahasilkeun umbi ageung, taneuh beurat nyayogikeun panénda anu saé dina kaayaan usum garing kusabab sipat-sipat lemah cai anu langkung saé tina taneuh liat.
Sedengkeun pikeun suhu anu ningkat, kaseueuran variétas artichoke Yérusalém meryogikeun usum tumuh sahenteuna 125 dinten bébas tina beku.
Sacara umum, suhu anu tumuh dina kisaran 6-26 ° C diperyogikeun pikeun ngahasilkeun anu optimal.
Tutuwuhan lumayan tahan ka ibun. Salami panumbuhan mimiti, pepelakan tolerates hawa saendah -6 ° C, sanaos suhu handap nyababkeun klorosis daun. Sedengkeun pikeun panén gugur, ibun tina -2,8 ° C dugi ka -8,4 ° C memicu mékanisme tubrasi aklimatisasi kana tiis. Ieu ningkatkeun rasa aranjeunna ku jalan ngarobah inulin kana fruktosa.
Di lingkungan alam, sababaraha organisme (mikroorganisme, serangga sareng mamalia) berinteraksi sareng pepelakan artichoke Yerusalem, kalebet genep kulawarga palebah benten sareng lebah lebah.
Seueur fitogof sareng mikroorganisme parantos dilaporkeun dina artichoke Yerusalem, tapi saeutik pisan diantarana tiasa ngarusak budaya.
Sacara umum, bagéan hawa tina pepelakan henteu gampang kaserang panyakit, sedengkeun umbi langkung rentan nalika tumuh sareng disimpen. Mikroorganisme patogén paling bahaya nyaéta Sclerotinia sclerotiorum sareng Sclerotinia rolfsii, anu nyababkeun buruk.
Anu mimitina dipikasieun ku pembuahan nitrogén anu kaleuleuwihi, lemah taneuh pH atanapi taneuh hidromorfik, sareng anu terakhir ku uap anu digabungkeun sareng suhu anu luhur.
Ogé karat disababkeun ku Puccinia helianthi, sareng jamur bubuk disababkeun ku Erisyphe chicoraceae, nyerang Yérusalém artichoke, tapi aranjeunna henteu tiasa ngawatesan ngahasilkeun, ogé titik daun kusabab Alternaria helianthi.
Nalika umbi disimpen, utamina nalika rusak nalika panén, panyakit disababkeun ku Botrytis bierea, Rhizopus nigricans, fusarium и Pennicilum spp.... Nanging, prosedur katirisan sacara efektif ngendalikeun panyakit ieu.
Sedengkeun pikeun serangga, ieu kaseueuran aphid, tapi pangaruhna teu pati penting.
Tutuwuhanana tahan banting sareng kuat, janten Yérusalém artichoke tiasa janten gumpalan kalapa pisan. Pikeun gulma anu ngembang gancang, kontrol mung diperyogikeun nalika diabur, sateuacan kanopi ditutup. Anjeun tiasa ngagunakeun bahan kimia boh mékanis (top dressing, loosening, dll.)
Saatos artichoke Yerusalem parantos netep di lapangan, rada sesah ngaleungitkeunana, kumargi umbi-umbi atanapi bagian-bagian na tetep dina taneuh, nuju usum dina taneuh.
Pilihan artichoke Yerusalem
Pasipatan biologis sareng biokimia anu berharga tina artichoke Yerusalem ngalangkungan panggunaan universal dina industri pangan sareng industri, anu ngabutuhkeun pamutahiran genetik dina ngahasilkeun.
Fokus utama beternak nyaéta dina ngahasilkeun umbi sareng eusi inulin pikeun tuangeun sareng tuang, sareng langkung énggal dina kamekaran biomassa pikeun produksi biofuel.
Nanging, ku sabab tradisionalna nganggo artichoke Yerusalem terbatas, sakedik kamajuan parantos dilakukeun dina beternak dugi ka ayeuna. Investasi pikeun pangwangunan pembibitan ogé volatil sareng gumantung kana paménta industri di unggal nagara.
Kebangkitan minat di artichoke Yérusalém dina taun 1970an sareng 1980an, aya hubunganana sareng krisis énergi sareng kakurangan pangan, parantos ngaharepkeun tindakan anu langkung koordinasi sareng intensif tiasa dilaksanakeun pikeun ngembangkeun variétas anyar anu nyumponan kabutuhan anu muncul.
Ti saprak éta, aya paningkatan anu signifikan di daérah anu di handapeun pepelakan, utamina dina dasawarsa terakhir sareng di nagara-nagara Asia.
Kusabab parobihan iklim ayeuna, kabutuhan pikeun mendakan sumber énergi berkelanjutan anu énggal, sareng pangirangan acreage pikeun produksi pangan, investasi di pembibitan artichoke di Yerusalem sigana seueur diyakinkeun.
USA ogé tiasa resep kana artichoke Yérusalém
Sajauh pepelakan anu paling umum dianggo pikeun produksi étanol nyaéta jagong, tebu, sorgum amis sareng bit gula. Nanging, spésiés ieu gumantung ka lahan tatanén anu subur sareng umumna meryogikeun sumber daya éksternal anu signifikan (nyaéta cai, péstisida, pupuk) pikeun ngahontal ngahasilkeun anu luhur.
Amérika Serikat sareng Brasil mangrupikeun penghasil bahan bakar bioethanol pangageungna. Aranjeunna nyatakeun sakitar 84% produksi bioéthanol global di 2018.
Séréal sareng tebu mangrupikeun bahan baku dominan pikeun produksi étanol di nagara-nagara ieu.
Produksi étanol di 2027 diperkirakeun nyatakeun 15% sareng 18% produksi jagung sareng tebu global.
Amérika Serikat, sapertos Éropa, nganggo utamina jagong sareng gandum pikeun nyieun bioethanol, sedengkeun Brazil ngolah tebu. Sacara umum, tebu ngagaduhan hasil étanol langkung luhur tibatan jagung sareng pepelakan sanés sapertos Yerusalem artichoke.
Nanging, tebu cocog pikeun iklim tropis sareng subtropis, tapi henteu di iklim sedeng. Ku alatan éta, Tominabur bisa lumangsung di gigireun jagong dina produksi étanol Amérika.