SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

AGRONOMSKI FAKULTET

IVA STUBURIĆ

UTJECAJ GNOJIDBE MINERALNIM I ORGANSKIM

GNOJIVIMA NA MORFOLOŠKA I GOSPODARSKA

SVOJSTVA TRAVE MISCANTHUS X GIGANTEUS

Diplomski rad

Mentor: prof. dr. sc. Josip Leto

Zagreb, 2015.

Ovaj diplomski rad je ocijenjen i obranjen dana ___________________ s ocjenom

___________________________ pred Povjerenstvom u sastavu:

1. Mentor: Prof. dr. sc. Josip Leto

2. Član povjerenstva: Doc. dr. sc. Krešimir Bošnjak

3. Član povjerenstva: Prof. dr. sc.Tomislav Ćosić

Neposredni voditelj: Dr.sc. Nikola Bilandžija

1

SADRŽAJ

1. UVOD....................................................................................................................6

2. OPĆENITO O KULTURI MISCANTHUS X GIGANTEUS..........................................7

2.1. Morfološke karakteristike Miscanthusa x giganteus..............................................7

2.2. Glavne značajke vrste Miscanthus x giganteus.....................................................9

2.3. AGROEKOLOŠKI UVJETI ZA RAST.............................................................10

2.3.1. Temperatura.................................................................................................10

2.3.2. Voda...........................................................................................................12

2.3.3. Tlo..............................................................................................................13

2.3.4. Vjetar..........................................................................................................14

2.4. AGROTEHNIČKE MJERE............................................................................14

2.4.1. Sadnja..........................................................................................................14

2.4.2. Način zasnivanja usjeva.................................................................................16

2.4.3. Prezimljavanje usjeva....................................................................................17

2.4.4. Gnojidba......................................................................................................18

2.4.5. Utjecaj dušika na produkciju biomase.............................................................20

2.4.6. Korovi, bolesti i štetnici.................................................................................21

2.4.7. Žetva...........................................................................................................22

2.4.8. Sušenje i skladištenje....................................................................................22

2.4.9. Prinos..........................................................................................................23

3. CILJ DIPLOMSKOG RADA..................................................................................25

4. MATERIJAL I METODE......................................................................................26

5. REZULTATI I RASPRAVA...................................................................................34

5.1. Klimatski podaci.................................................................................................34

5.2. Visina biljke.......................................................................................................36

5.3. Broj izboja.........................................................................................................37

5.4. Prinos................................................................................................................38

6. ZAKLJČCI............................................................................................................40

7. LITERATURA.......................................................................................................41

2

SAŽETAK

Miscanthus x giganteus je kultura iz porodice trava (Poaceae) koja se koristi za proizvodnju

lingocelulozne biomase, odnosno kao sirovina za proizvodnju energije iz obnovljivih izvora.

Odlikuje se izuzetnom efikasnošću iskorištenja hraniva, prvenstveno dušika, čime značajno

utječe na ukupnu ekonomsku i ekološku bilancu tijekom uzgoja. Cilj istraživanja bio je

utvrditi visinu biljke, broj izboja po jedinici površine i prinos suhe tvari vrste Miscanthus x

giganteus gnojene krutim stajskim gnojem (10, 20 i 30 t/ha) i mineralnim gnojivima (50 i 100

kg N/ha) u četvrtoj godini uzgoja. U 4. godini uzgoja prosječna visina između tretmana

iznosila je 3, 57 m, što premašuje visine biljaka Miscanthus x giganteus u različitim uvjetima

u Europi, prosječan broj izboja po m2 iznosio je 53,2. U četvrtoj godini uzgoja, prosječni

prinos Miscanthusa u jesenskom roku žetve je iznosio 39,89 t ST/ha, u proljetnom roku žetve

ostvareni prinos bio je 25,84 t ST/ha bez značajnih razlika među gnojidbenim tretmanima. U

proljetnom roku žetve došlo je do smanjivanja prinosa suhe tvari za 35% u odnosu na jesenski

rok žetve.

Ključne riječi: Biomasa, Miscanthus x giganteus, prinos, visina, broj izboja.

3

SUMMARY

Miscanthus x giganteus is a large grass which is widely used as a source of biomass for the

production of energy. Also, it is characterized by exceptional utilization of nutrients,

especially nitrogen, which significantly affects the overall economic and environmental

balance during cultivation. The aim of this research was to determine plant height, number of

shoots per unit area and dry matter yield of Miscanthus x giganteus species which were

fertilized with solid manure (10, 20 and 30 t / ha) and mineral fertilizers (50 and 100 kg N /

ha) in the fourth year of cultivation. In the fourth year of cultivation, average height between

treatments was 3, 57 m, which exceeds the height of Miscanthus x giganteus plants in

different parts of Europe, and the average number of shoots per m2 was 53,2. The average

yield of Miscanthus in the fourth year of cultivation during the autumn harvest period

amounted to 39,89 t DM / ha, and in the spring the yield was of 25.84 t DM / ha with no

significant differences among the fertilization treatments. During the spring harvest period,

there was a 35% reduction of the yield of dry matter compared to the autumn period of

harvest.

Keywords: biomass, Miscanthus x giganteus, yield, height, number of shoots.

4

1. UVOD

Miscanthus x giganteus je višegodišnja visoko energetska, brzorastuća trava kojoj se u

posljednjih nekoliko godina pridaje velika važnost. Višenamjenska je kultura, u svijetu se

prvenstveno koristila kao ukrasna biljka, a njen najveći potencijal je u proizvodnji obnovljivih

izvora energije. Uslijed konstantnog porasta svjetskog stanovištva, proporcionalno s time

raste i potreba za svakom vrstom energije. Kako ljudska svijest nije dovoljno informirana i

ljudi se pridržavaju dosadašnjeg načina života dolazi do masovnog iskorištavanja prirodnih

resursa, te se time ugrožava okoliš što predstvalja veliki problem današnjice. Korištenjem

neobnovljivih fosilnih goriva, raste emisija štetinih plinova i toksičnih tvari u atmosferi što

znatno utječe na narušavanje prirodnog ekosustava i ljudsko zdravlje. Proizvodnja i korištenje

biogoriva danas je u značajnom porastu, međutim, ona još uvijek predstavljaju samo

djelomičnu zamjenu za naftne derivate, ali smanjuju ovisnost o njihovu uvozu te doprinose

smanjenju emisije stakleničkih plinova i toksičnih tvari u atmosferi (Bibić i sur., 2007).

Sirovine za proizvodnju biogoriva druge generacije su šumska i poljoprivredna biomasa,

organski otpad i energetske, lignocelulozne kulture, među koje se ubraja Miscanthus x

giganteus. Na područjima gdje je ta biomasa dostupna, od nje bi trebalo biti moguće

proizvesti biogorivo gotovo bez potrebe za dodatnom zemljom i bez utjecaja na proizvodnju

hrane (Sims i sur., 2010). Ono što je bitno naglasiti, i kao cilj ovog istraživanja je kultura

Miscanthus x giganteus, koja se smatra jednom od potencijalih kultura za proizvodnju

biomase. Miscanthus x giganteus kultura je koja posljednjih godina prestavlja veliki

potencijal kao bioenergent u svijetu. Miscanthus je prenesen u industrijski razvijena područja

radi svojih visokih energetskih vrijednosti. Uzgaja se već od 1982. godine u Danskoj,

Nizozemskoj, Poljskoj, Švicarskoj, Austriji, Mađarskoj, Velikoj Britaniji, Francuskoj i

drugdje. Navedene države imaju glavnu ulogu i u istraživanjima vezanima za ovu biljku

(www.zeleni.hr).

Za svoj rast ne traži posebne agrotehničke mjere, a ni agroekološke uvjete. Uspijeva na

teško dostupnim poljoprivrednim tlima te ima izuzetnu prilagodljivost na različite klimatsko-

pedološke uvjete. Kultura je koja poboljšava plodnost tla, smanjuje eroziju, pozitivno utječe

5

na biološku raznolikost, otporna je na bolesti i štetočine, a zahtjevi za gnojidbom su joj mali.

Ono što se ovim pokusom htjelo postići je utvrditi osnovna morfološka i gospodarska

svojstva Miscanthusa gnojenog različitim količina stajskog i mineralnog gnojiva, odnosno

utvrditi mogućnost gnojidbe ove kulture nusproizvodima stočarske proizvodnje i tako smanjiti

ulaganja i povećati rentabilnost poslovanja.

2. OPĆENITO O KULTURI MISCANTHUS X GIGANTEUS

Miscanthus pripada porodici trava (Poaceae). Rod Miscanthus obuhvaća oko četrnaest

vrsta, trajnica (Hodkinson i sur. 1997), čije je porijeklo jugoistočna Azija.

Hibrid Miscanthus x giganteus rezultat je križanja M. sinensis i M. sacchariflorus (Greef i

Deuter, 1993; Linde-Laursen, 1993; Hodkinson i Sur.,1997).

Hibrid je prvi puta pronađen u Japanu i uzgajan je za hortikulturne svrhe, ali zbog visokog

sadržaja kvalitetnog lingnoceluloznog materijala danas se koristi i za proizvodnju energije. U

literaturi se još može pronaći pod nazivima brzorastuća trava, slonovska trava, kineski šaš

(Greef i Deuter, 1993).

Ono što je bitno naglasiti je da se kultura ne koristi za prehranu, te samim time ne mora

zauzimati površine namijenjene za proizvodnju hrane. Spada u C4 trave koje prevladavaju u

tropskim i vrućim klimama (Long, 1999).

2.1. Morfološke karakteristike Miscanthusa x giganteus

Miscanthus x giganteus je triploidna višegodišnja biljka, s debelim i jakim rizomima (slika

1.). Stabljika je visoka 2,5-3,5 metara. Lisna plojka duga je od 50 cm i oko 3 cm široka. Cvat

je oko 30 cm dug, ali ne proizvodi sjeme. Cvate od rujna do studenog. Stabljika je uspravna i

tanka te se obično ne grana (slika 2.). Ispunjena je čvrstom srčikom 10 mm i u Europi može

doseći visinu preko 2 m u prvoj godini, pa do 4 m svake sljedeće godine (El Bassam, 1994).

Rizomi čine vrlo razgranati sustav pričuvnih tvari biljke. Korijenov sustav prodire preko jedan

metar u tlo. Iako se većina podzemnog rasta biljke dešava u prvoj godine, usjev obično ne

doseže zrelost sve dok ne prođu 2 do 3 godine. Uspješno zasnivanje usjeva Miscanthusa je

jedino moguće kad se velike reznice rizoma (cca 20 cm dužine) s puno pupova sade na dubinu

od najmanje 20 cm (Eppel-Hotz i sur., 1997).

6

Slika 1. Dio rizoma

Slika 2. Stabljika i lišće Slika 3. Metlica

7

2.2. Glavne značajke vrste Miscanthus x giganteusKao što je već spomenuto ova dugogodišnja biljka nije zahtjevna kultura, a prati ju niz

različitih značajki, kao što su:

Korištenje nekvalitetnih poljoprivrednih površina

Održavanje ekološke stabilnosti prostora

Poboljšavanje pedološkog sastava tla

Pojačana apsorpcija CO2 iz atmosfere

Korištenje obnovljivog energetskog izvora u nekoliko oblika proizvodnje energije.

(Bilandžija i sur. (2014)).

Miscanthus se smatra prihvatljivim i obećavajućim kandidatom kao alternativno gorivo.

Toplinska vrijednost biomase Miscanthusa je visoka (17,7 MJ kg-1; Collurai sur., 2006) i

može biti korištena kao kruto biogorivo, npr. za sagorevanje sa ugljenom (Wagenaar i

Vandenheuvel, 1997). Uzgajanjem Miscanthusa ostvaruje se neto energetski prinos od 152-

326 MJ ha-1 godišnje (Collura i sur., 2006). Po količini pepela miskantus premašuje količinu

pepela od drva, ali je ona niža od količine pepela koji nastaje sagorevanjem slame (Schwarz,

1993). Rezultati ispitivanja su pokazali da se od Miscanthusa dobiva kvalitetan materijal za

pulpu iz koje se dobiva papir (Oggiano et al, 1997; Cappelletto et al, 2000). Pored toga,

Miscanthus se može koristiti i kao građevinski materijal, s tim što su za ovu namjenu potrebne

cijele stabljike, pa je neophodno nakon žetve izvršiti vezivanje u svežnjeve cijelih stabljika

(Venturi i sur., 1998).

8

2.3. AGROEKOLOŠKI UVJETI ZA RAST

Kao i svakoj biljnoj vrsti i Miscanthusu je potrebna svijetlost, toplina i vlažno tlo za

uspješan rast i razvoj. Osim što očekujemo određeni prinos treba pažnju usmjeriti kvaliteti i

ekonomskoj opravdanosti uzgoja. Sve biljke za rast posjeduju komplete struktura i

mehanizama za korištenje resursa okoliša. Općenito, rod Miscanthus grupa je visoko

tolerantnih biljnih vrsta na različite ekološke uvjete. Nastao je u regijama svijeta s visokim

temperaturnim fluktuacijama između ljeta i zime. Dok neke Mischantus vrste dobro rastu na

staništima s okolišnim stresovima kao npr. u Tajvanu (Chou i sur., 2001) druge su raširene

blizu sjevera Sibira. Evolucija ovog roda je dovela do razvoja biljnih karakteristika koje im

omogućavaju otpornost na vrućinu, mraz, sušu i poplavu, dok produkcija biomase varira u

različitim stanišnim uvjetima, ovisno o vrstama i genotipovima Miscanthusa.

2.3.1. Temperatura Podrijetlo roda Miscanthus su tropski i subtropski predjeli jugoistočne Azije (Greef i

Deuter, 1993). Ti predjeli se odlikuju toplinom, velikom količinom i ravnomjernim

rasporedom oborina, što znači da su prirodna preferencija Miscanthusa blage temperature i

visoka opskrbljenost vodom. Međutim, naturalizacija Miscanthusa u umjerenijim klimatima

upućuju na njegovu relativnu toleranciju prema temperaturi i dostupnosti vode. C4 biljke su

one u kojih sekundarne reakcije fotosinteze počinju sa spojem koji ima četiri atoma ugljika.

Takav metabolizam biljkama omogućava život na sušnijim staništima što je posebno važno za

smanjivanje fotorespiracije pri višim temperaturama. Temperatura je klimatski čimbenik koji

osim što utječe na rast i razvoj određuje i duljinu trajanja vegetacije. Biljke koje nemaju C4

put fiksacije ugljika fotorespiracijom gube između 25% i 50% fiksiranog ugljika. C4 put je

posebno važan za smanjivanje fotorespiracije pri višim temperaturama. Takav metabolizam

omogućuje im život na sušnijim staništima (Castlin i sur., 2010).

Temperature utječu na rast i razvoj Miscanthusa i reguliraju dužinu vegetacijske sezone.

Početak vegetacijske sezone je određen datumom zadnjeg proljetnog mraza, a kraj datumom

prvog jesenskog mraza. Prinos Miscanthusa u sjevernoj Europi ograničen je niskim

temperaturama i manji su od prinosa u južnoj Europi, ukoliko voda nije ograničavajući

čimbenik. Sposobnost prezimljavanja biljaka Miscanthusa ovisi o tolerantnosti na hladnoću

njihovih rizoma. U umjetnom testiranju na smrzavanje rizomi, uzeti s polja u siječnju,

pokazali su da letalna temperatura pri kojoj 50% rizoma odumire (LT50) za genotipove M. x

giganteus i M. sacchariflorus iznosi -3.4°C. Međutim, jedan hibridni genotip M. sinensis je

9

imao LT50 -6.5°C i taj hibrid je pokazao najveće preživljavanje u poljskim uvjetima Švedske i

Danske (El Bassam, 2010).

Sposobnost prezimljavanja biljaka Miscanthusa ovisi o tolerantnosti na hladnoću njihovih

rizoma. Prisustvo debelih pupova oko točke rasta, kao i spavajućih pupova na rizomima u tlu

daje miskantusu otporanost i na lagane proljetne mrazove (Rutherford i Heath, 1992). Na

temperaturama ispod -5°C razvijeni izbojci i listovi odumiru. Prva pojava mraza predstavlja

kraj sezone rasta za Miscanthus (Bunting, 1978).

Iako Miscanthus preferira toplije klimate dokazano je da može učinkovito rasti diljem

Europe. Još nisu utvrđene optimalne temperature rasta ove kulture, kao ni njihov raspon, ali

pokusi pokazuju jaku interakciju okoline i genotipa. Maksimalna učinkovitost pretvaranja

primljene svjetlosti u biomasu kod C4 biljaka je 40% veća od C3 vrsta, koje čine većinu

vegetacije i usjeva zapadne Europe (Monteith, 1978). Međutim C4 biljke su osjetljive na štete

od niskih temperatura, a njihov slab porast tijekom hladnog vremena u proljeće i rano ljeto u

regijama npr. sjeverne Europe mogu im smanjiti proizvodni potencijal biomase. Izloženost

npr. kukuruza niskim temperaturama može rezultirati ≥50% redukcijom maksimalne

učinkovitosti pretvaranja primljene svjetlosti u biomasu tijekom prva dva mjeseca rasta (Long

i sur., 1992).

Međutim, Miscanthus je izuzetak među C4 biljkama. Većina C4 biljaka nije sposobna

obavljati fotosintetske procese kod temperature niže od 12°C. Čak i kukuruzni hibridi koje se

uzgajaju u zapadnoj Europi imaju slabu fotosintetsku aktivnost na 12°C, te smanjen razvoj

fotosintetskog aparata u lišću na temperaturama ispod 17°C. M. x giganteus ima visoku

učinkovitost korištenja svjetlosti u umjerenim klimatskim područjima, što se može pripisati

izvanrednoj sposobnosti biljke da zadrži fotosintezu na niskim temperaturama. To je u

suprotnosti sa svim prethodno istraživanim C4 vrstama koje pokazuju jasno oštećenje

fotosintetskog kapaciteta na sličnim temperaturama (Long, 1999).

Istraživanja u kontroliraim uvjetima pokazuju da Miscanthus različito reagirao od npr.

hibrida kukuruza namjenjenih zapadnoj Europi. Biljke su neprekidno rasle na temperaturama

od 8°C, 12°C i 25°C (Jonesi sur., 2001). Neočekivano i u suprotnosti sa svim prethodno

istraživanim C4 vrstama, listovi Miscanthusa rasli su na 12°C te su imali isti fotosintetski

kapacitet kao i lišće biljaka uzgajanih na 25°C. Rast na 8°C rezultirao je 50%- tnim

smanjenjem fotosintetskog kapaciteta, što ukazuje da se temperaturne granice za oštećenje

fotosintetskog aparata kreću između 8°C i 12°C. U prvoj zimi nakon sadnje, plitko sađeni i

10

nedovoljno razvijeni rizomi često su uništeni nakon hladnoće i/ili vlažnih uvjeta (Jones i sur.

2001; Caslin i sur. 2010).

2.3.2. VodaUz ostale agroekološke čimbenika i voda je važan faktor za produktivnost i ekonomičnu

održivost usjeva. Pri odabiru tla niske produktivnosti može doći do problema s dostupnošću

vode. Problem nedostatka vode može se poboljšati navodnjavanjem, ali na taj način povećava

se cijena proizvodnje. Stoga je poželjno odabrati vrste koje pokazuju visoku učinkovitost

korištenja vode, odnosno vrste koje postižu maksimalnu produktivnost uz minimalnu

potrošnju vode. U teoriji, C4 vrste pokazuju veću učinkovitost korištenja vode od C3 vrsta

(Long, 1983). C4 biljke uz minimalnu potrošnju vode ostvaruju maksimalnu produktivnost.

Iako na vlažnim staništima usjev Miscanthusa proizvodi više izboja, na sušim staništima

proizvodi više rizoma, uslijed izostanka poplave, što pridonosi njegovom dužem održavanju

(Yamasaki, 1981).

Različiti genotipovi imaju različitu učinkovitost korištenja vode. Utvrđeno je da stay-

green genotipovi u odnosu na brzo- i sporo-zrijuće genotipove učinkovitije koriste dostupnu

vodu i čini se da će biti važni za budući oplemenjivački proces Miscanthusa (Clifton-Brown i

sur., 2002).

M. x giganteus je u mogućnosti iskoristiti velike količine vode (9 329 m3/ha) za dobivanje

najviših prinosa (31,6 t/ha). Smanjenje količine vode kod navodnjavanja usjeva rezultira

smanjenju prinosa usjeva, ali ne proporcionalno. Navodnjavanje smanjuje učinkovitost

korištenja vode M. x giganteusa za 18% (Beale, 1996). Studijom provedenom na Sveučilištu

Catania utvrđena je niža učinkovitost korištenja vode pri navodnjavanju. Unatoč visokoj

učinkovitosti upotrebe vode, M. x giganteus reagira pozitivno na dodatnu opskrbu vodom

zbog visoke proizvodnje biomase. Analize pokazuju da je potrebno preko 500 mm vode

tijekom vegetacije kako bi se postigao maksimalan prinos cca. 30 t/ha.

Iako M. x giganteus postiže visoku učinkovitost korištenja vode, ipak će zahtjevati i

navodnjavanje na većini mjesta kako bi postigao svoj maksimalan potencijal prinosa (Beale i

Long, 1997a;. Bullard i sur, 1997). Međutim, navodnjavanje može utjecati na ekonomsku

održivost usjeva.

2.3.3. TloFizikalna svojstva tla određuju učinkovitost gnojidbe i potrebe za vodom, nema posebnih

zahtjeva prema tlu, uspješno raste na oraničnim tlima i tlima nepovoljnim za uzgoj oraničnih

11

kultura. Uz odgovarajuću strukturu tla potrebna je i odgovarajuća količina oborina za

uspješnu produktivnost same kulture. Miscanthus ima duboko korijenje (>1 m) tako da

zahtjeva dublja nizinska i dolinska tla. Istraživanja u Japanu ukazuju da M. sinensis bolje raste

na dubokim humusima konkavnih nagiba (Numata, 1975).

Pjesci i pjeskovite ilovače koje sadrže više od 10% gline prikazani su kao preferirajuća tla

u Danskoj (Knoblauch i sur., 1991). Uspjeh uzgoja ove kulture na pjeskovitim tlima i vrlo

skeletoidnim tlima ovisi o dostatnoj količini oborina. Dobri prinosi su također utvrđeni na

dobro dreniranim tlima s visokim sadržajem humusa. Za uspješno zasnivanje usjeva

Miscanthusa u travnju i svibnju potrebno je dobro aerirati tlo i kvalitetno ga predsjetveno

pripremiti. Tlo također mora biti sposobno izdržati mehanizaciju tijekom žetve, tako da

vlažna, tresetna tla nisu prikladna za uzgoj Miscanthusa. Tla s 70-90 mm dostupne vode na

dubini 50 cm preporučuju se za uzgoj ove kulture (El Bassam i sur., 1994b).

Tekstura tla, boja i pH također mogu uzrokovati dinamiku rasta Miscanthusa. Tamnija tla

lakše teksture pomažu u bržem rastu Miscathusa. Podaci iz Danske i UK sugeriraju da je

optimalni pH za rast miskantusa između 5.5 i 7.5 (Knoblauch i sur., 1991).

U istraživanjima o pogodnosti različitih tla za uzgoj miskantusa Hotz i sur., (1996)

zaključuju:

tlo pogodno za uzgoj kukuruza vjerojatno je prikladno i za Miscanthus.

najprikladnija tla za uzgoj Miscanthusa su pješčane ili praškaste ilovače s dobrim

kapacitetom za zrak, visokim kapacitetom za vodu i visokim sadržajem organske tvari.

maksimalan prinos se ne može postići ako se usjev uzgaja na plitkim tlima u

kombinaciji sa dugim, sušnim razdobljem tijekom ljeta, iako su zasnivanje usjeva i

njegovo preživljavanje mogući.

hladna i teška tla, plavljena tla (npr. glina) nisu pogodna za uzgoj Miscanthus, što je

dokazano u eksperimentalnim ispitivanjima na glinenom tlu, gdje biljke ne dostignu

puni razvoj do 5. godine i karakteristične su po niskom rastu (maksimalna visina biljke

je oko 1,5 m) i malom broju stabljika.

rast Miscanthusa na pjeskovitim tlima s niskom kapacitetom za vodu je moguć, ali su

prinosi u takvim uvjetima niski.

Ono što bi bilo bitno spomenuti su osnovni podaci o tlu na kojem već postoji nasad ove

brzorastuće trave, a istraživanja su pokazala da zbog dugog razdoblja pokrivenosti tla

Miscanthusom i visokog unosa organske tvari iz listova Miscanthusa, može se očekivati da će

12

se organske tvari u tlu povećati, kao i struktura tla poboljšati u usporedbi s drugim ratraskim

usjevima. Sadržaj humusa u tlu tijekom 4 – 8 godine starosti Miscanthusovog nasada povećao

se zajedno s kapacitetom tla za razmjenu kationa i pojavio se lagani porast zadržavanja vode.

Literaturni podaci su također pokazali da uzgojem Miscanthusa utječemo na smanjenje stope

erozije tla i povećanja bioraznolikosti u usporedbi s konvencionalnim jednogodišnjim

usjevima, ali se povećala i erozija u odnosu na trajne pašnjake (Lewandowskii sur., 2000).

2.3.4. Vjetar Prije odrvenjavanja stabljike postoji opasnost od polijeganja usjeva uslijed intenzivnije

pojave vjetra. Polijeganje može negativno utjecati na prinos koji je direktno povezan s

kvalitetom i kvantitetom samog usjeva. Zaštita usjeva od vjetra također reducira hlađenje

usjeva, ali može biti i odgovorno za sprječavanje rasta biljaka (Bunting, 1978).

2.4. AGROTEHNIČKE MJERE

2.4.1. SadnjaDatum sadnje treba biti dovoljno kasno da se izbjegnu jači proljetni mrazevi, ali dovoljno

rano da se omogući dobro zasnivanje usjeva, njegov rast i pohrana pričuvnih hranjiva u

rizome prije zimskih mrazeva. Uobičajena gustoća sklopa je 10 000 biljaka/ha, međutim,

povećavanjem gustoće sklopa (do 20 000 biljaka/ha) utječemo na smanjene gubitka prinosa

uzrokovanih lošijim sadnim materijalom (Smeets i sur, 2009).

Općenito rizomi i dijelovi rizoma se sade ranije od presadnica jer su manje izloženi

mrazu (sade se na dubinu tla 10 do 20 cm). Tipičan rok sadnje rizoma može biti od ožujka do

svibnja, ovisno o klimatu, dok je rok sjetve za presadnice kasni travanj do svibnja zbog

izbjegavnja mraza i povećanja broja primljenih biljaka (Leto i Bilandžija, 2013.)

Odabir stroja za sadnju kulture Miscanthus x giganteus ovisi o vrsti sadnog materijala,

koji mogu biti rizomi ili presadnice (dobivene mikropropagacijom iz kulture tkiva). Međutim,

rizomi su identificirani kao najprikladniji sadni materijal tijekom podizanja usjeva, što su

potvrdila brojna znanstvena istraživanja ukazavši da se njihovom uporabom ostvaruje najbolja

ekonomska bilanca tijekom uzgoja (Atkinson, C.J., 2009).

Željena gustoća, postojana odabrana dubina sadnje te dobar smještaj rizoma može se

postići korištenjem adaptirane poluautomatske sadilice za krumpir. Međutim, u zadnjih

nekoliko godina u EU se za podizanja ekstenzivnih usjeva, na većim površinama, sadnja

13

obavlja pomoću specijalnih sadilica za travu vrste Miscanthus, koje na tržištu nalazimo u

različitim izvedbama. Uglavnom ih sve karakterizira dobar radni učinak (manje izvedbe 5

ha/h, veće 10-25 ha/h), dok je on kod sadilica za krumpir znatno manji (0,3 ha/h) ali i su one i

dalje prikladne za manje površine. Nadalje, automatske/poluautomatske izvedbe specijalnih

sadilica za Miscanthus rezultiraju značajnijom ekonomskom isplativošću obzirom na radni 3

učinak i zahtjevu prema samo jednom/dvoje operatera. Konstruirani su tako da mogu saditi od

2 - 6 redova ovisno o izvedbama. Raonici otvaraju površinu, te se rizomi automatski poliježu

u otvorenu brazdu nakon čega slijedi ponovno prekrivanje rizoma zemljom uz neposredno

valjane. Valjci su uglavnom sastavni element u konstrukcijama specijalnih sadilica za razliku

od sadilica za krumpir gdje se valjanje obavlja kao zasebni zahvat. Sadilice specijalne za

Miscanthus imaju visok spremišni kapacitet za rizome od 5 tona, što pozitivno utječe na

brzinu i učinkovitost sadnje. Ukoliko koristimo poluautomatske modificirane sadilice za

krumpir sa sadnom cijevi za obavljanje sadnje potrebno je imati na raspolaganju od 3 - 5

operatera. Tijekom sadnje rizoma koji se koriste tom sadilicom potrebno je sortiranje kako bi

se uklonili rizomi koji neće moći proći kroz cijev ili onih koji imaju manje od 2 – 3 „pupa“.

Operatori na sadilici sortiraju i manualno ubacuju rizome, na zvučni signal, u sadnu cijev

(promjera cca 15 cm) kojom se poliježu u tlo. Udaljenost između redova je cca 75 - 100 cm,

dok razmak unutar redova ovisi o zahtjevima prema gustoći usjeva, koji se podešava brzinom

traktora (Jones i Wals, 2001; Jørgensen S. U., 2007; Caslin i sur., 2010; Poenaru i sur, 2012).

Slika 4. Sadilica Miscanthusa s razmakom redova od 1 m

14

Slika 5. Poluautomatska adaptirana sadilica Slika 6. Specijalna automatska

sadilica

2.4.2. Način zasnivanja usjevaSjeme

Neke Miscanthus vrste proizvode sjeme, ali tu postoje ograničenja u heterozigotnosti i

dostupnosti sjemena, te dolazi do problema klijavosti i skladištenja sjemena. Miscanthus x

giganteus uopće nema klijavo sjeme zbog svojih triploidnih osobina. Klijavost sjemena

skladištenog u sobnim uvjetima 6 mjeseci drastično se smanjuje. Klijavost se potpuno gubi

nakon skladištenja sjemena na sobnim temperaturama duže od 12 mjeseci. Sposobnost

klijanja sjemena čuvanog u hladnjacima do 24 mjeseca ne opada (El Bassam, 2010).

Rizomi

Moguće je uspješno zasnivanje usjeva, sadnjom rizoma ili dijelova rizoma. Čimbenici

koji utječu na razvoj usjeva i njegovo prezimljavanje su veličina rizoma, dubina sadnje i

skladištenje prije sadnje. Uspješno zasnivanje usjeva Miscanthusa je jedino moguće kad se

velike reznice rizoma (cca 20 cm dužine) s puno pupova sade na dubinu od najmanje 20 cm

(Eppel-Hotz i sur., 1997).

Istraživanja agrotehničkih zahvata u Danskoj (Knoblauch i sur., 1991) i Njemačkoj

(Sutor i sur., 1991) koncentrirala su se na M. x giganteus. Preporuka je da se mlade biljke

(presadnice) i uskladišteni rizomi sade kad je temperatura na dubini sadnje 10°C i više. Ta

temperatura otprilike odgovara razdoblju od kasnog travnja do početka lipnja, ovisno o

15

području. Važni čimbenici kod sadnje su dostatna vlaga tla, dobro pripremljen oranični sloj i

izbjegavanje stradavanja mladih biljaka od kasnih mrazova.

Rezultati istraživanja u Danskoj sugeriraju da presadnice moraju biti visoke najmanje

30-35 cm, te da imaju snažan korijen i minimalno jedan izboj. Kod sadnje rizoma preporuča

se da njihova dužina bude najmanje 10 cm, premda u optimalnim uvjetima sadnja može biti

uspješna i s rizomima dugim oko 5 cm. Preporučena dubina sadnje je 10-20 cm. Kod sadnje

presadnica raslih u posudicama preporuča se da vrh supstrata za zakorjenjavanje bude

pokriven s 2 cm tla (El-Bassam, 2010).

Mikropropagacija / kultura tkiva

Dobra regeneracija biljke iz kalusa ukazuje na mogućnost komercijalne primjene ove

metode. Međutim, manualni rad bi trebao biti mehaniziran u cilju reduciranja troškova i

vremena. Pokusi na mikropropagaciji ukazuju da M. x giganteus može biti korišten za razvoj

morfogenog kalusa i kulture biljnih stanica u suspenziji (Peterson i Holme, 1994).

Razmnožavanje dijelovima stabljike

Širenje Miscanthusa moguće je i pomoću reznica stabljike. Najpogodnije vrijeme za

rezanje stabljika je od kraja srpnja do kraja kolovoza. Dio odrezane stabljike mora sadržavati

dobro razvijene nodalne pupove. Najbolji rezultati se postižu korištenjem prva dva nodija iz

podnožja stabljike (Christian i Haase, 2001).

2.4.3. Prezimljavanje usjeva Jedna od najvećih prepreka prilikom uspostavljanja usjeva miskantusa je sposobnost

usjeva da preživi prvu zimu. Sposobnost biljaka Miscanthusa da prežive produženo razdoblje

smrzavanja rezultat je dormantnosti ili mirovanja (Greef, 1994, Jørgenssen, 1995;. Eppel-

Hotz i sur, 1997).

Prezimljavnaje usjeva u prvoj godini ovisi o:

stanju dormantnosti biljke; dogodi se da mlađe biljke ne mogu postići dormantnost do

prvog mraza, dok starije biljke obično završavaju rast ranije.

sposobnosti biljaka da pohrane kritične količine metaboličkih pričuva u rizome krajem

prethodne vegetacijske sezone.

načinu korištenog razmnožavanja (propagacije) biljaka; razmnožavanje rizomima

pokazuje višu stopu prezimljavanja od biljaka stvorenih mikropropagacijom koje ne

16

proizvode dovoljno metaboličkih pričuva u svojim rizomima, niti su sposobni postići

dovoljan stupanj dormantnosti za uspješno preživljavanje zimskih uvjeta.

učestalosti i trajanju zimskih mrazova, stupanj preživljavanja rizoma Miscanthusa je

pod jakim utjecajem dužine trajanja smrzavanja (Leto i Bilandžija, 2013.).

Prva pojava mraza predstavlja kraj sezone rasta za Miscanthus (Bunting, 1978). Otprilike u to

vrijeme zrenje usjeva je ubrzano, hraniva se pohranjuju u rizome i počinje sušenje biljke.

C4 biljke su osjetljive na štete od niskih temperatura, a njihov slab porast tijekom hladnog

vremena u proljeće i rano ljeto u regijama npr. sjeverne Europe mogu im smanjiti proizvodni

potencijal biomase. Izloženost npr. kukuruza niskim temperaturama može rezultirati ≥50%

redukcijom maksimalne učinkovitosti pretvaranja primljene svjetlosti u biomasu tijekom prva

dva mjeseca rasta (Long i sur., 1992). Unatoč tom nedostatku kukuruz još uvijek može postići

prinos od 0.95-1.35 kg m-2 u južnoj Engleskoj, dok engleski ljulj (C3 trava) postigne više od

1.8 kg m-2 (Lazenby, 1988).

2.4.4. GnojidbaGodišnji zahtjevi prema hranjivima su vrlo niski zbog dobrog iskorištavanja hranjiva iz tla

i sposobnosti biljke da translocira velike količine hranjiva iz nadzemne mase u podzemne

organe – rizome na kraju vegetacije. Posljedica je niska razina iznošenja hranjiva prinosom.

Obzirom da lišće opada sa stabljike i ostaje na tlu poslije žetve, potrebno je uračunati količinu

hranjiva koja se iznesu stabljikom. Potrebna hranjiva za sljedeću sezonu će biti nadoknađena

raspadanjem otpalih listova, prirodnim rezervama tla i depozicijama iz okoliša. Sadržaj

hraniva u rizomima i korijenu se mijenja vrlo malo tijekom godine (Christian i Haase, 2001).

Utvrđeno je također da sadržaj hraniva u nadzemnoj masi pada nakon dosezanja maksimalnog

porasta odnosno max. usvajanja hraniva. Jedan dio tog pada je uzrokovan remobilizacijom

(premještanjem) hraniva iz odumirućih listova i stabljika u rizome. Himken i sur. (1997) su

proučavali usvajanje hraniva u razvijenom usjevu i utvrdili da količine mobiliziranih i

remobiliziranih hraniva mogu biti u rangu: 21-46% za N, 36-50% za P, 14-30% za K i 27% za

Mg.

Odrasli rizomi mogu uskladištiti više hraniva nego što je potrebno za rast novih biljaka

Miscanthusa, tako da je nakon godine rasta potrebno dodati samo malu količinu hranjiva. Za

dobre prinose na lošim tlima trebale bi se dodati minimalne količine fosfornih i kalijevih

gnojiva. Dušik se isto tako može dodavati, a istraživanja na prinosu pokazuju da nije

zapaženo povećanje prinosa s dodavanjem dušičnih gnojiva. Većina dušika kojeg biljka

17

usvaja tokom rasta dobiva se mineralizacijom organske tvari u tlu, te od atmosferskog

pohranjivanja. Istraživanja su pokazala da hranjive tvari pohranjene u rizomima utječu na rast

više od vanjskih izvora N na početku rasta (Wiesler i sur., 1997).

Maksimalno usvajanje hraniva vjerojatno se događa neposredno prije proizvodnje

maksimalnog prinosa biomase, a to vrijeme je pod utjecajem uvjeta rasta. Mjerenja u

Rothamstedu 1994. g. pokazuju vrhunac usvajanja P u srpnju, dok je vrhunac usvajanja N i K

u rujnu. U idućoj godini, vrhunac usvajanja sva tri elementa je u srpnju. Međutim, suša je tog

ljeta smanjila rast i usvajanje hraniva (Christian i Haase, 2001).

U pravilu se ne preporuča primjena gnojiva u prve dvije godine rasta, jer je iznošenje

gnojiva u tim godinama vrlo malo i obično ima dovoljno hranjiva u tlu. Očekivano je da će

primjena gnojiva u ovim ranim fazama razvoja usjeva samo potaknuti razvoj korovskih

biljaka, koje će mu kasnije konkurirati u rastu i izazvati dodatne troškove u obliku dodatnih

herbicida (Miskantus best practice Guidlines, 2011.).

Malo je istraživanja o gnojidbenim potrebama Miscanthusa trenutno dovršeno, ali neke

kalkulacije su napravljene u pogledu količine hraniva koja moraju biti vraćena u tlo za

održavanje pravilnog balansa hraniva za Miscanthus (tablica 1.).

Tablica 1. Količine hranjiva koja moraju biti vraćena u tlo za održavanje pravilnog balansa

hranijva za Miscanthus

Hranjivo Količina (kg ha-1)

Dušik (N) 50

Kalij (K2O) 45

Fosfor (P2O5) 21

Sumpor 25

Magnezij 13

Kalcij 25

Izvor: Rutherford i Heath (1992)

18

Obzirom na niske gnojidbene zahtjeve Miscanthusa vjeruje se da tlo i atmosfera mogu

osigurati/vratiti većinu hranjiva potrebnih za rast Miscanthusa, ali i da vremenom treba usjev

pognojiti dušikom, fosforom i kalijem. Također je nužno u pjeskovita tla koja sadrže manju

koncentraciju od 3-4 mg/l magnezija dodati magnezij. Čini se da je 50 kg N, 21 kg P2O5 i 45

kg K2O po ha dovoljno za osiguranje adekvatnog prinosa Miscanthusa (El-Bassam, 2010).

2.4.5. Utjecaj dušika na produkciju biomaseUtvrđen je općenito slab utjecaj različitih količina N na prinos biomase (Eghbal, 1993;

Hotz i sur., 1993; Lewandowski i Kahnt, 1994, Himken i sur., 1997). Istraživanja Shwarza i

Liebharda (1995) na dvije lokacije u Austriji utvrdila su značajan utjecaj N gnojidbenih doza

na prinos biomase, ali samo u pojedinim godinama. Rezultati ovih istraživanja pokazuju da

najveći prinos biomase nije utvrđen kod najvećih količina primijenjenog N u svakoj godini,

nego su najveći prinosi dosljedno utvrđeni na lokacijama s najviše oborina.

Pokusi u Grčkoj, Italiji i na Sveučilištu u Essexu u UK su, također, potvrdili ova

istraživanja. U Italiji je utvrđena značajna interakcija između N gnojidbene rate i količine

vode za navodnjavanje, a najveći prinosi su dobiveni u tretmanima s najvećom količinom N

uz najveću količinu vode. Interakcija nije potvrđena kod N tretmana s najnižim dozama vode

za navodnjavanje. To je istraživanje također utvrdilo da učinkovitost vode za navodnjavanje

pada s povećanjem doze N gnojiva (Christian i Haase, 2001).

Najveća koncentracija N u M. x giganteus je u početku vegetacijske sezone (Jodl i sur., 1996;

Beale i Long, 1997b). Kasnije se koncentracija N u nadzemnoj biomasi razrjeđuje kako prinos

suhe tvari raste, i potom počinje padati kako odmiče zrioba usjeva. Srednja koncentracija N

nadzemne suhe tvari pada za 83% tijekom vegetacijske sezone, od vrijednosti 21.9 mg g-1 u

srpnju na 5.0 mg g-1 u veljači (Long i Beale, 2001).

Utvrđeno je, također, da je koncentracija N značajno niža u odumrlim listovima nego u

zelenim, što ukazuje na translokaciju N iz starijih listova. Stabljike imaju veće sezonske

varijacije koncentracije N od drugih organa i koncentracija N u stabljikama počinje padati

između lipnja i rujna, što se podudara s naglim povećanjem suhe tvari. N koncentracija u

rizomima varira manje od iste u listovima i stabljikama, i pokazuje tendenciju pada od nicanja

do sredine ljeta, te daljim povećanjem do veljače. Koncentracija N u korijenu je općenito niža

nego u rizomima (Beale i Long, 1997b).

Koncentracija N u nadzemnoj masi M. x giganteusa je samo 15-30% od iste utvrđene za C3

usjeve pšenicu i engleski ljulj, i 20-50% od iste utvrđene za C4 vrstu kukuruz. Relativno niska

19

koncentracija N u izbojima M. x giganteusa kod zimske žetve može se objasniti

translokacijom i upućuje na učinkovito interno recikliranje dušika. Svi dosadašnji rezultati

istraživanja ukazuju da visoki prinos Miscanthus x giganteusa može biti dobiven bez visokih

ulaganja u gnojidbu. Izračunato je, da bi dušični zahtjevi M. x giganteus s prinosom od 25 t/ha

suhe tvari bili 93 kg/ha/god (izračunava se na temelju vrijednosti godišnje akumulacije

dušika) (Beale i Long, 1997b).

Potrebe za dušikom opadaju nakon nekoliko godina, kad usjev Miscanthusa postigne

maksimum rizomske mase. Tada je potrebno nadoknaditi samo godišnju količinu N iznešenog

prinosom nadzemne mase. Eksperimentalni rezultati na usjevu M. x giganteusa pokazuju da

usjev usvoji samo 38% N iz apliciranog N gnojiva (Christian i sur., 1997), a kao mogući

razlog navodi se niske potrebe biljke za N tijekom ranog porasta kad se aplicira gnojivo.

Prema današnjim saznanjima pričuve hraniva pohranjene u rizomima imaju jači utjecaj na

početni porast od vanjskih izvora N (Wiesler i sur., 1997).

2.4.6. Korovi, bolesti i štetniciKontrola korova je važan čimbenik, pogotovo tijekom zasnivanja usjeva i prve dvije

godine uzgoja Miscanthusa. Preporučuje se prije sadnje uzgojnu površinu kompletno očistiti

od višegodišnjih korova. Obzirom da je Miscanthus višegodišnja biljka, s životnim vijekom

15 i više godina, cjelovito uklanjanje korova prije sadnje je vrlo važno, zbog toga što je

kasnije ta operacija otežana. Brojni herbicidi se uspješno koriste u Miscanthusu kao npr.:

atrazin, fluroxypyr, mecoprop, propyzamid i neke sulfonyl uree.

Bolesti koje napadaju ili se čine kao potencijalni uzročnici bolesti na Miscanthusu u

njegovim ishodišnim centrima pripadaju u Uredinales (rđe), Ustilaginales (čađavost),

Sphaeropsidales, Clavicipitales, Hyphomicetes, Peronosporaceae i Pythiaceae. Utvrđeni su i

napadi jedne vrste virusa, Miscanthusov linijski virus (Rutherford i Heath, 1992). U krajevima

gdje je Miscanthus prenesen još nije utvrđen značajniji napad bolesti.

Mnoge štetočinje kukuruza, sirka i riže također mogu biti opasni i za Miscanthus u

njegovom prirodnom okruženju. Najštetniji kukci za M. sacchariflorus u Kini su stabljični

moljci koji buše stabljiku (Chilo spp., Sesamia sp. i dr.). Korištenje pesticida nije riješilo ove

probleme, ali ih je ublažilo, a razlog je popratno ubijanje prirodnih neprijatelja moljaca.

Biološka kontrola se posebno preporuča za kontrolu stabljičnog moljca u prirodnim uvjetima.

20

2.4.7. Žetva Dobra kakvoća biomase za sagorijevanje ovisi o minimaliziranju vlage, pepela, K, klorida,

N i S. Odgađanje žetve za tri do 4 mjeseca povećava kvalitetu izgaranja smanjivanjem pepela,

K, klorida, N i vlage (Lewandowski i sur., 2003). Iako odgađanje žetve Miscanthusa smanjuje

prinos biomase, ona se odvija u razdoblju veljača/ožujak, odnosno ugrubo kasna zima/rano

proljeće. U tom razdoblju se može dobiti najveći sadržaj suhe tvari, viši od 80%, a većina

hranjiva je već pohranjena u rizomima. Mehanizacija za žetvu mora biti pažljivo korištena da

izazove minimalno zbijanje tla i što manju štetu na zonu rasta podzemnih rizoma. U današnje

vrijeme se istražuju optimalni strojevi za žetvu miskantusa. Jedna obećavajuća opcija je

moderni berač (kombajn) šećerne trske koji ne uklanja lišće kao što to rade konvencionalni

berači.

Žetveni prinos suhe biomase M. x giganteus u velikoj mjeri ovisi o datumu žetve (Beale i

Long, 1995). Žetveni rokovi kod proizvodnje M. x giganteus su ograničeni na period od prvih

mrazeva u jesen, do trenutka ponovnog rasta u proljeće. U trenutku maksimalnog biološkog

prinosa usjev je zelen, a postotak vlage visok. Odgađanjem žetve nakon tog trenutka

poboljšava se kvaliteta sagorijevanja, ali javljaju se gubici u biomasi, uslijed otpadanja lišća i

polijeganja usjeva (Lewandowski i Heinz, 2003), te stoga odlučivanje o datumu žetve

predstavlja kompromis između prinosa koji je moguće požeti i njegove kvalitete. Pored toga,

optimalni datumi žetve mogu varirati između područja uzgoja od vremenskih prilika

(Lewandowski i Kicherer, 1997).

2.4.8. Sušenje i skladištenje Nakon žetve, Miscanthus za energetske potrebe može se skladištiti u usitnjenom,

baliranom, briketiranom i peletiranom obliku. Da bi se postiglo valjano skladištenje žetva se

ne smije vršiti ako je sadržaj vlage iznad 15 do 17% ukoliko sušenje nije moguće. Način

skladištenja, ovisi o oblicima požete mase i rapoloživom skladišnom kapacitetu. Tijekom

skladištenja, u kontroliranim uvjetima, sadržaj vlage trebao bi se smanjiti na razinu koja je u

ravnoteži s relativnom vlažnosti zraka od 70% do 80%, ovisno o temperaturi skladištenja.

Ako je sadržaj vlage previsok, mogućnost je pojava mikrobiološke aktivnosti, što će

rezultirati gubicima suhe tvari i smanjenom kakvoćom biomase (Nolan i sur., 2009; Caslin i

sur.,. 2010; Bilandžija i sur. 2012).

21

Najisplativija i najčešće korištena opcija je skladištenje na otvorenom s plastičnim

folijama, metoda koja se najčešće koristi i kod silaže. Kod siliranja (anaerobni uvjeti)

usitnjena biomasa Miscanthusa, pod plastičnim folijama, dolazi do potrošnje kisika, te samim

time du ugibanja aerobnih mikoroorganizama. Dovoljno je šećera dostupno u Miscanthusu za

proizvodnju zadovoljavajuće količine mliječne kiseline koja sprječava većinu mikrobiološke

aktivnosti. pH vrijednost potrebna za čuvanje Miscanthusa ovisi o vlažnosti pohranjenog

materijala. Za pohranu pri vlažnosti od 50% pH treba biti 5,2. Važan uvjet za pohranu je

anaerobnost, jer ulaskom kisika, počinje aerobna aktivnost mikroorganizama i povećava se

temperatura. Moguće je dodati šećer ili kiselinu za povećanje pH vrijednosti (Smeets i sur.,

2009; Bilandžija i sur. 2012).

Ukoliko nije moguće osušiti Miscanthus x giganteus na polju, odmah nakon žetve je potrebno

dodatno sušenje (sadržaj vlage > 25%) ili tijekom skladištenja (sadržaj vlage < 25%) ukoliko

je uspostavljena ventilacija. Literaturni podaci ukazuju da se prirodno ventilirane hrpe

ustinjenog Miscanthusa u Danskoj, u rasponu od 187 dana, sadržaj vlage se smanjio sa 63%

na 51%, dok je zabilježeni gubitak suhe tvari iznosio 5,4% (Jones i sur., 2001; Bilandžija i

sur. 2012).

2.4.9. PrinosIstraživanja produktivnosti Miscanthusa u Europi počela su u osamdesetim godinama

prošlog stoljeća u Danskoj i Njemačkoj (Clifton-Brown i sur., 2001). U 1993. godini počeo je

projekt European Miscanthus Network (EMN) koji je uključivao poljske pokuse diljem

Europe. Ciljevi EMN su bili utvrđivanje održivih prinosa M. x giganteusa, kao kulture za

niske sustave ulaganja u poljoprivredi, diljem Europe. Nisu utvrđene značajne razlike u

prinosu između usjeva Miscanthusa zasnovanih rizomima ili mikropropagacijom (Clifton-

Brown i sur., 2007), ali je potvrđeno da prinos Miscanthusa značajno varira ovisno o lokaciji i

klimi, s najvećim prinosima utvrđenim u južnoeuropskim lokacijama na kojima voda nije

ograničavajući čimbenik. Prinosi 3. godine uzgoja viši od 24 t ha-1 ST zabilježeni su u

Portugalu, Grčkoj, Italiji (s navodnjavanjem) u usporedbi s 11 t ha-1 ST u Irskoj, 16 t ha-1 ST

u Britaniji i 18.3 t ha-1 ST u Njemačkoj (u 3. godini uzgoja), (Clifton-Brown i sur., 2001a).

Općenito, C4 biljke imaju veću učinkovitost u korištenju N od C3 biljaka. Istraživanja

utjecaja N na prinos Miscanthusa nisu dala suglasne zaključke. Većinom se ističe da N nema

značajan utjecaj na rast Miscanthusa u početnim godinama uzgoja. Razlog za to je rezidualni

utjecaj N iz predusjeva. U kasnijim godinama uzgoja čini se da usjev Miscanthusa bolje raste

22

u gnojidbenim tretmanima (120 kg N /ha/god), jer prinos postaje sve veći, iznošenja N iz tla

su veća pa ih treba nadomjestiti gnojidbom. Često se navodi da je utjecaj N gnojidbe u

pozitivnoj korelaciji s navodnjavanjem. Sadržaj vlage u žetvi Miscanthusa varira od 25-40% u

područjima južne Europe do 30-60% u sjevernijim područjima. Niži sadržaj vlage u južnijim

područjima Europe omogućava jesensku žetvu. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja

definiranja vremena jesenje žetve s ciljem postizanja max. prinosa ST bez štetnih utjecaja na

sposobnost preživljavanja i vigor budućeg porasta. Najveće ograničenje u proizvodnji

biomase M. x giganteusa u Sjevernoj Europi je loše prezimljavanje u prvoj godini poslije

sadnje. Više se problema primjećuje kod sadnje presadnica dobivenih mikropropagacijom

nego korištenjem presadnica dobivenih iz rizoma. Poseban je problem za M. x giganteus u

prvoj godini rasta nedostatak dormantnosti na kraju vegetacijske sezone, pa biljke mogu

regenerirati na temperaturama oko 10 °C. U klimatima u kojima se zimske temperature naglo

mijenjaju od oko 0°C do +10 °C primijećena su ugibanja biljaka neposredno poslije toplijeg

razdoblja. U 2. i narednim zimama nisu primjećeni gibitci usljed prezimljavanja, što može

biti povezano s normalnim početkom dormantnosti u jesen i dubljim položajem rizoma u

temperaturno stabilnijem sloju tla u odnosu na jednogodišnje biljke. Ključni čimbenik koji

determinira otpornost na niske temperature trebao bi biti indentificiran u budućim

istraživanjima. Rast novih izboja u proljeće ograničen je na razdoblje bez mraza. U južnijim

klimatima rast počinje ranije nego u sjevernim regijama. Uz dovoljno vode biljke koriste više

radijacije i zbog toga brže rastu. Kod gustoće sadnje 4 biljke/m2 sklop se u većini klimata

zatvara već u 2. vegatacijskoj sezoni. Zaključno, istraživanja diljem Europe pokazuju da

zimski prinos M. x giganteus, od treće godine rasta nadalje, varira od 7-26 t/ha. Najveći prinos

bez navodnjavanja dosegao je 15-19 t/ha ST. Puni prinos se može postići i nakon 2. godine,

ali na nekim lokacijama treba proći i 5 godina. Slabo prezimljavanje novoposađenog nasada

Miscanthus x giganteusa iz presadnica dobivenih mikropropagacijom primjećeno je u

mnogim zemljama sjeverne Europe. Pouzdanije tehnike zasnivanja usjeva M. x giganteusa ili

novi genotipovi s boljim kapacitetima prezimljavanja bit će potrebni u budućnosti (Clifton-

Brown i sur., 2001).

23

3. CILJ DIPLOMSKOG RADA

Cilj diplomskog rada bio je utvrditi visinu biljke, broj izboja po jedinici površine i prinos

suhe tvari (jesenski i proljetni) vrste Miscanthus x giganteus gnojene krutim stajskim gnojem

(10, 20 i 30 t/ha) i mineralnim gnojivima (50 i 100 kg N/ha) u četvrtoj godini uzgoja.

24

4. MATERIJAL I METODE

Pokusno polje Miscanthusa cca. 2000 m2 postavljeno je na lokaciji Centar za travnjaštvo

Agronomskog fakulteta na Medvednici (n.v. 650 m, N 45° 55' 37,2'', E 15° 58' 24,4'').

Miscanthus x giganteus je posađen početkom svibnja 2011. U analitičkom laboratoriju

Zavoda za ishranu bilja Agronomskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu provedene su analize

kemijskih svojstva tla na početku istraživanja 2014. godine (tablica 2).

Tablica 2. Rezultati laboratorijskog ispitivanja tla na početku pokusa 23.4.2014.

pH % AL-mg/100g

H2O KCl Humus N P2O5 K2O

6,05 5,07 2,00 0,12 12,0 38,0

Slabo kisela reakcija tla utvrđena je na osnovi trenutne kiselosti, dok je prema

potencijalnoj kiselosti, tlo na istraživanoj lokaciji definirano kao kiselo. Obzirom na sadržaj

humusa, tlo je okarakterizirano kao slabo humozno, dobro opskrbljeno dušikom. Tlo na

pokusnoj lokaciji umjereno je opskrbljeno fiziološki aktivnim fosforom i vrlo bogato

opskrbljeno kalijem.

U 4. godini starosti nasada (proljeće 2014.) pokus je postavljen po shemi slučajnog

bloknog rasporeda u 3 ponavljanja. Jedan blok su činile 3 razine gnojidbe krutim goveđim

stajskim gnojem (10, 20 i 30 t/ha/god), dvije razine gnojidbe mineralnim gnojivima (50 i 100

kg N/ha/god) i kontrola (N0). Površina osnovne parcelice je iznosila 2,92 m x 14 m=40,88

m2. Razmak između parcelica je iznosio 1 m, a između repeticija 2 m.

25

Slika 7. Gnojiba mineralnim gnojivom

Slika 8. Gnojidba stajskim gnojivom

26

Slika 9. Pokusno polje miskantusa nakon gnojidbe

Kemijska analiza primijenjenog stajskog gnoja prikazana je u tablici 3.

Tablica 3. Kemijska analiza primijenjenog stajskog gnoja 2014.

ST N u prirodnom uzorku

N u suhoj tvari (ST)

NH3-N u svježem uzorku

NH3-N u ST

P2O5 ukupno na ST

K2O ukupno na

ST

%

19,82 0,689 3,47 0,196 0,986 0,2314 1,002

Razgradnja stabilnog organskog N na biljci dostupni anorganski oblik javlja u

različitim etapama. Manje otporni organski N razgrađuje se tijekom godine primjene, a

otporniji organski N razgrađuje se vrlo sporo u narednim godinama. 35% organskog N

mineralizira se i potencijalno ga usvaja rastući usjev tijekom godine primijene, 12% od

početnog organskog N mineralizira se i potencijalno je dostupan biljkama tijekom druge

godine, a 5% u trećoj godini (Ketterings i sur., 2003). Primjenom krutog stajskog gnoja

(KSG) navedenog kemijskog sastava izračunate su količine dostupnog dušika (N) u

istraživanoj godini kao zbroj amonijskog N (NH3 N) +35% organskog N (Ketterings i sur.,

2003), te fosfora i kalija. Organski N je dobiven iz razlike ukupnog N i amonijskog N.

27

N0=0 kg/ha N : 0 kg/ha P2O5 : 0 kg/ha K2O

KSG 10 t/ha = 36,9 kg/ha N : 23 kg/ha P2O5 : 100,2 kg/ha K2O

KSG 20 t/ha=73,7 kg/ha N : 46 kg/ha P2O5 : 200,4 kg/ha K2O

KSG 30 t/ha= 110,6 kg/ha N : 69 kg/ha P2O5 : 300,6 kg/ha K2O

Mineralni gnoj (MG) je dodan u obliku NPK 7:20:30 i KAN u slijedećim količinama:

MG 50 kg N/ha=500 kg/ha NPK 7:20:30 (35 kg/ha N : 100 kg/ha P2O5 : 150 kg/ha K2O) +

55,56 kg/ha KAN (15 kgN/ha)

MG 100 kg N/ha=500 kg/ha NPK 7:20:30 (35 kg/ha N : 100 kg/ha P2O5 : 150 kg/ha K2O) +

240,74 kg/ha KAN (65 kg N/ha).

Gnojiva su aplicirana po površini pokusnog polja 7.4.2014. godine neposredno prije

pojave novih izboja.

Ručnim odsjecanjem biljaka (voćarske škare ili motorna pila) na svakoj osnovnoj

parcelici površine 4 m2 na visinu 5 cm od tla i vaganjem požnjevene mase utvrđen je prinos

zelene mase u dva roka žetve: jesen 2014. (10. studenog) i proljeće 2015. godine (15. travnja).

Slika 10. Žetva miskantusa Slika 11. Odsjecanje biljaka motornom pilom

28

Slika 12. Uzorak za utvrđivanje prinosa Slika 13. Vaganje uzorka

Slike 14. Utvrđivanje prinosa zelene mase

Sušenjem poduzoraka cca 1000 g sasjeckane biomase 48 sati na 60 °C, ponovnim vaganjem i

preračunavanjem u t/ha utvrđen je prinos ST.

29

Slika 15. Usitnjavanje uzorka voćarskim škarama

Slike 16. Uzimanje poduzoraka Miscanthusa za utvrđivanje suhe tvari

30

Slika 17 . Vaganje poduzoraka prije i poslije sušenja

Slika 18 . Sušenje uzoraka

Na kraju vegetacijske sezone 2014. utvrđeni su visina biljke i broj izboja/m2. Sa

svake osnovne parcele odsječeno je 10 biljaka Miscanthusa na visinu 5 cm od tla i izmjerena

je dužina biljke do rukavca zadnjeg lista (zastavice).

31

Slika 19 . Mjerenje visine biljke

Broj izboja po m2 utvrđen je brojanjem izboja biljke visine iznad 10 cm.

Slika 20 . Brojanje izboja miskantusa po jedinici površine

Rezultati su obrađeni u statističkom programu SAS (SAS Institut, 1999.) korištenjem MIXED

procedure.

32

5. REZULTATI I RASPRAVA

5.1. Klimatski podaciNa pokusnoj lokaciji vegetacijsko razdoblje 2014. godine bilo je malo toplije od

prosjeka (za 0,9 °C) (tablica 4.). Količina oborina u vegetacijskom razdoblju bila je značajno

viša od višegodišnjeg prosjeka. Na mjernoj postaji Puntijarka koja je najbliža pokusnoj

lokaciji u vegetacijskom dijelu, 2014. godine palo je 367,5 mm oborine više od višegodišnjeg

prosjeka. Niti jedan mjesec nije bio bez značajnih količina oborine što je izuzetno pogodovalo

rastu Miscantusa.

Tablica 4. Mjesečne količine oborina i srednje mjesečne temperature za 2014. i višegodišnji

prosjek, Puntijarka, Medvednica.

Mjesec 2014.

Mm °C

Travanj 112,1 7,8

Svibanj 134,4 9,8

Lipanj 179,7 14,6

Srpanj 179,9 16,2

Kolovoz 149,3 14,8

Rujan 252,0 11,4

Listopad 151,7 9,2

Ukupno/prosjek 1159,1 11,97

Višegodišnji

prosjek

791,6 11,1

Utvrđeno je da je 600 mm oborina tijekom vegetacijske sezone dovoljno za proizvodnju 20 t

ha-1 suhe tvari. Veći prinosi postaju mogući u uvjetima veće količine oborina ili u uvjetima

navodnjavanja. Za osiguravanje adekvatnog razvoja mladih biljaka u prvoj godini rasta u

Njemačkoj i Danskoj smatra se da je potrebno navodnjavati (El Bassam i sur., 1994b).

Temperature tijekom vegetacijske sezone imaju veliki utjecaj na prinos Miscanthusa. Razlog

tome je njegova pripadnost C4 biljkama koje su učinkovitije na visokim temperaturama i

33

intezitetima svjetlosti. Još nisu utvrđene optimalne temperature rasta ove kulture, kao ni

njihov raspon, ali pokusi pokazuju jaku interakciju okoline i genotipa. Poljski pokusi su

pokazali da u sjevernim dijelovima Europe hibridi M. sinensis imaju prinose do 25 t ha-1, ali

i da nehibridni genotipovi M. sinensis imaju bolju kakvoću izgaranja. U srednjoj i južnoj

Europi su hibridi M. x giganteus (s prinosima do 38 t ha-1) ili specifični visokorodni hibridi

M. sinensis (s prinosima do 41 t ha-1) pogodniji za proizvodnju biogoriva (Clifton-Brown i

sur., 2001, Lewandowski i sur., 2003).

Slika 21. Usjev Miscantusa na Medvednici 27.10.2014.

U sljedećoj tablici (tablica 5.) su prikazani svi traženi podatci, visina biljke, broj izboja te

prinos suhe tvari u jesen i proljeće.

Tablica 5. Broj izboja po biljci, visina biljke i prinos ST Miscanthusa na Medvednici, 2014.

godina

Gnojidbeni tretman

Visina biljke, m

Broj izboja/m2Prinos suhe

tvarijesen 2014.

t/ha

Prinos suhe tvari

proljeće 2015.t/ha

N0-kontrola 3,45 52,30 40,09 27,06

KSG 10 t/ha 3,61 50,90 37,88 25,24

KSG 20 t/ha 3,56 56,05 39,03 27,80

KSG 30 t/ha 3,56 52,80 37,91 24,53

MG 50 kg N/ha 3,61 55,20 44,62 28,51

MG 100 kg N/ha 3,63 51,95 39,78 21,90

34

Signifikantnost NS NS NS NS

Prosjek 3,57 53,2 39,89 25,84

NS nije signifikantno

5.2. Visina biljke Ritam rasta Miskantusa ovisi o agroekološkim uvjetima uzgoja, od kojih su najvažniji: tip tla,

oborine, temperature, gnojidba itd. (Miguez i sur., 2008). Stabljike promjera 10 mm u Europi

mogu doseći visinu nešto preko 2 m u 1. godini, pa do 4 m svake sljedeće godine (El Bassam,

1994). Niža visina u 1. godini rasta rezultat je visokog utroška biljne energije na razvoj njenog

ekstenzivnog korijenovog sustava i rizoma. Danalatos i sur. (2007.) navode da usjev

Miscanthusa zasnovan sredinom travnja ima stopu rasta od 3 cm/dan od nicanja do prve

dekade lipnja, a nakon toga raste 0,5-1 cm na dan do konačnih 233-323 cm u listopadu, u

uvjetima optimalne vlage, dok je Dželetović (2010.) u godini sadnje zabilježio maksimalnu

prosječnu visinu biljaka Miscanthusa, u poljskim uvjetima bez navodnjavanja, od 80-130 cm,

ovisno o tretmanu. U drugoj godini uzgoja raste prosječna visina biljke, tako da je na

Medvednici u izrazito sušnoj godini zabilježena prosječna visina Miscanthusa od 2,29 m

(Leto i sur., 2014). U trećoj godini uzgoja utvrđena je prosječna visina biljaka Miscanthusa od

2,88 m (Leto i sur., 2015), dok za usporedbu u europskim zemljama u 3. godini uzgoja

prosječne visine biljaka u Portugalu, uz navodnjavanje, iznose prosječno 3,0 m, u Engleskoj

2,34 m i Njemačkoj 2,74 m (Clifton-Brown i sur., 2001a). U 4. godini uzgoja nije bilo

značajne razlike u prosječnim visinama biljaka Miscanthusa između gnojidbenih tretmana

(P>0,05). Također, prema istraživanju D.G. Christian i sur. (2008) provedenom u Engleskoj

pokazuje da gnojidbeni tretman nije pokazao značajne razlike u visini biljke nakon 4. godine

uzgoja, gdje su dobivene vrijednosti iznosile 2,23 m (N0), 2,09 m (N50-60) i 2,10 m (N100-120).

Nadalje, istraživanje u Poljskoj, gdje su Borkowska H. i Molas R. (2013.) koristili proveli N100

gnojidbu, postigli su slične rezultate dobivene u ovome istraživanju, obzirom da su navedeni

autori utvrdili prosječnu visinu biljke od 3,12 m. Utvrđena prosječna visina između svih

gnojidbenih tretmana iznosila je 3,57 m, što premašuje visine trave Miscanthus x giganteus u

različitim agroekološkim uvjetima Europe.

35

5.3. Broj izboja

U godini sadnje Miscanthusa broj izboja po biljci se povećava kako vegetacijska

sezona odmiče, a može značajno varirati ovisno o agroekološkim uvjetima uzgoja (gustoća

sadnje, gnojidba, oborine itd.). Taj broj je različit od istraživanja do istraživanja i iznosi: 32,2

izboja po mikropropagiranoj biljci (Christian i sur., 2008.), manje od 10 izboja po posađenom

dijelu rizoma (Dželetović, 2010.), 12 u D. Bistri i na Medvednici (Leto i Bilandžija, 2013). U

drugoj godini uzgoja povećava se broj stabljika po posađenom rizomu ili po jedinici površine

u odnosu na godinu sadnje. To je svojstvo na koje prvenstveno utječe gustoća sadnje rizoma i

vrsta sadnog materijala (presadnice ili dijelovi rizoma) (Dalantos i sur., 1998, Christian i sur.,

2008). Leto i sur. (2014) su utvrdili oko 3 puta više stabljika po biljci na kraju 2. godine

uzgoja u odnosu na isto vrijeme u godini sadnje. Prosječan broj izboja po biljci utvrđen u D.

Bistri i na Medvednici bio je 31. Dželetović (2010) je utvrdio 2-5 puta veći broj stabljika po

jedinici površine u 2. godini u odnosu na godinu sadnje miskantusa. U trećoj godini dolazi do

daljnjeg povećanja broja izboja po biljci, usjev Miscanthusa se još više zgušnjava i zatvara

prostor među redovima i unutar reda. U Donjoj Bistri je na kraju vegetacijske sezone treće

godine uzgoja zabilježeno 55 izboja po m2, za 18,7% više od broja izboja po biljci na lokaciji

Medvednica (Leto i sur., 2015). Dželetović (2010) u svojoj disertaciji zaključuje da se

povećanjem gustoće sadnje rizoma i količine unešenog N povećava broj stabljika po biljci i da

je broj stabljika iz posađenih rizoma znatno manji od broja stabljika dobivenih

mikropropagacijom. U istraživanju D.G. Christian, A.B. Riche, N.E. Yates (2008.) sukladno

našim rezultatima primjena različitih gnojidbenih tretmana ne pokazuje značajne razlike u 4.

godini uzgoja, ali kao optimalni gnojidbeni tretman možemo izdvojiti N50-60 gdje je postignut

naveći broj izboja (20,3 izboja/m2) gdje je bitno naglasiti da je njihovo istraživanje zasađeno s

4 rizoma po m2. Također, istraživanje S.L.Cosentino i sur (2007.) pokazuje N50-60

kao optimalni gnojidbeni tretman sa 40,8 izboja po m2 u trećoj godini uzgoja, međutim navedeno istraživanje je postavljeno s 4 rizoma po m2 te se potvrđuje neznatan utjecaj dušičnih gnojiva na broj izboja. Borkowska i sur (2013.) su pokazali najbolji rezultat sa 80,5 izboja po m2 koristeći N100-

120 gdje se korisitlo 30 000 rizoma po hektaru prilikom sadnje pokusa ,

odnosno 3 rizoma/m2.

U četvrtoj godini uzgoja Miscanthus x giganteus nije bilo značajne razlike u broju

izboja po m2 između gnojidbenih tretmana (P>0,05). Prosječan broj izboja po m2 iznosio je

53,2.

36

5.4. PrinosUsjev Miskantusa (Miscanthus x giganteus) zahtjeva 3-5 godina uzgoja za postizanje

maksimalnog prinosa, a tijekom tog vremena prinos raste iz godine u godinu. Prinos u godini

sadnje jako je nizak: u Srbiji <0,5 ST t ha-1 (Dželetović, 2010.), u južnoj Njemačkoj 2 t ha-1 ST

(Clifton-Brown i Lewandowski, 2002.), na 11 lokacija u Njemačkoj 0,1-3,7 t ha-1 ST

(Schwarz, 1993.). Leto i Bilandžija (2013.) navode da se prinosi ostvareni u prvoj godini

uzgoja Miscanthusa, unatoč jakoj suši, kreću u navedenim granicama prinosa drugih

istraživača (oko 1,8 t/ha). Značajan je porast prinosa Miscanthusa u drugoj godini uzgoja u

odnosu na godinu sadnje. Leto i sur. (2014.) navode da je prinos ST druge godine uzgoja

Miscanthusa bio 5-11 puta veći od prinosa u godini sadnje, ovisno o lokaciji uzgoja (u D.

Bistri 20,1 t/ha ST, a na Medvednici 16,8 t/ha ST). Dželetović je (2010.) u okolici Beograda

utvrdio 4-16 puta veći prinos ST u 2. godini uzgoja u odnosu na godinu sadnje Miscanthusa.

Maksimalni prinos bio je od 6,05 do 10,44 t ST ha-1 ovisno o lokaciji (2 rizoma m-2 i 100 kg N

ha-1, dok je kod sadnje jednog rizoma m-2 dobiven prinos ST ≤1,0 t ha-1). U trećoj godini

uzgoja Miscanthus postiže najveći prinos ST od 30,8 t/ha u D. Bistri, a na Medvednici 22,8

% manje (25,1 t/ha) (Leto i sur. 2015). Istraživanja produktivnosti Miscanthus x giganteus u

Europi su počela u osamdesetim godinama prošlog stoljeća u Danskoj i Njemačkoj (Clifton-

Brown i sur., 2001b). U 1993. godini počeo je projekt European Miscanthus Network (EMN)

koji je uključivao poljske pokuse diljem Europe. Općenito, prinos je drastično porastao u 2.

godini u odnosu na godinu sadnje, dok je u kasnijim godinama prinos rastao postupno. U

Grčkoj i na Siciliji uz navodnjavanje postignut je max. prinos >26 t/ha u 2. godini. U UK

najveći prinos od >15 t/ha utvrđen je u 2. i 3. godini (bez navodnjavanja). U Portugalu

(Lisabon) i centralnoj Italiji (uz ograničeno navodnjavanje) max. prinos od 24 odnosno 18

t/ha dobiven je poslije 3. godine. U južnoj Njemačkoj i Irskoj max. prinos dobiven je nakon 5

godina uzgoja i iznosio je 22 i 14 t/ha, respektivno. Jasno je da se maksimalni prinos

Miscanthusa puno brže postiže u toplijim klimatima i da je prinos puno veći nego u hladnijim

područjima, posebno kod dovoljne opskrbe usjeva vodom (Clifton-Brown i sur., 2001b).

Rezultati istraživanja 4. godine uzgoja D.G. Christian i sur. (2008) , čiji pokus je zasađen s 4

rizoma po m2, pokazuju manji prinos u odnosu na prikazane rezultate vlastitog istraživanja, što

je i očekivano s obzirom na manji broj izboja i manju visinu biljke te prinos varira između 11

37

i 13 t/ha. Razlike u prinosima prema gnojidbenom tretmanu nije značajna, ali istraživanje

D.G. Christiana i sur (2008) pokazuje veći prinos kod N0, dok u našem uzgoju se prinos

Mischantus x giganteus pokazao najboljim pri gnojidbi N60.

U četvrtoj godini uzgoja prosječni prinos Miscanthusa u jesenskom roku žetve je

iznosio 39,89 t ST/ha, a razlike među gnojidbenim tretmanima nisu bile statistički značajne

(P>0,05). U proljetnom roku žetve ostvaren je prosječni prinos od 25,84 t ST/ha, bez

značajnih razlika među gnojidbenim tretmanima (P>0,05). U proljetnom roku žetve došlo je

do smanjivanja prinosa ST Miscanthus za 35% u odnosu na jesenski rok žetve. To je

uobičajena pojava kod miskantusa koji prezimljava na polju i dolazi do opadanja lista i cvati.

Međutim ovim besplatnim sušenjem se dobiva kvalitetnija sirovina za izgaranje, a otpali biljni

dijelovi povećavaju organsku tvar tla i njegovu plodnost.

38

6. ZAKLJČCI

Na osnovi provedenih istraživanja kulture Miscanthus x giganteus u četvrtoj godini starosti nasada može se zaključiti:

Nije bilo značajne razlike u prosječnim visinama biljaka Miscanthus x giganteus

između gnojidbenih tretmana (P>0,05). Prosječna visina između tretmana iznosila je

3,57 m, što premašuje visine biljaka miskantusa u različitim uvjetima Europe.

U četvrtoj godini uzgoja Miscanthus x giganteus nije bilo značajne razlike u broju

izboja po m2 između gnojidbenih tretmana (P>0,05). Prosječan broj izboja po m2

iznosio je 53,2.

U četvrtoj godini uzgoja prosječni prinos Miscanthus x giganteusa u jesenskom roku

žetve je iznosio 39,89 t ST/ha, a u proljetnom 25,84 89 t ST/ha. Razlike među

gnojidbenim tretmanima nisu bile statistički značajne (P>0,05).

39

7. LITERATURA

1. Atkinson, C.J. (2009). Establishing perennial grass energy crops in the UK: A review

of current propagation options for Miscanthus. Biomass and bioenergy, 33: 752 – 759.

2. Beale CV, Long SP: Can perennial C4 grasses attain high efficiency of radiant energy

conversion in cool climate? Plant Cell and Environment, 18 (1995) 6, p.641–650.

3. Bilandžija, N., Zgorelec, Ž., Bilandžija, D., Mesić, M. (2014): Utjecaj uzgoja i

energetskog iskorištenja lignoceluloznih usjeva na mogućnost smanjenja emisija CO2-

primjer: kultura Miscanthus x giganteus. 42th International symposium on

Agricultural Engineering "Actual Tasks on Agricultural Engineering", Vol 42, 377-

387.

4. Borkowska H., Molas R. (2013). Yield comparison of four lignocellulosic perennial

energy crop species. Biomass and bioenergy. Poland: 51 (2013) 14 51-53.

5. Bunting, E. S. (1978). Agronomic and physiological factors affecring forage maize

production. In E. S. Bunting, B. F. Pain, R. H. Phipps, J. M. Wilkinson and R. E.

Gunn (eds) Forage Maize, Production and Utilisation, Agriculturai Research Council,

London: 5745.

6. Caslin, B.,Finnan, J., McCracken A. (2010). Miscanthus best practice guidelines.

Belfast, Ireland.

7. Christian, D. G. i Haase, E. (2001). Agronomy of Miscanthus. In: Jones, M. B. i

Walsh, M. (ur), Miscanthus for energy and fiber. Eartscan London UK: 21-45.

8. Christian, D. G., Riche A.B., Yates N.E. (2008). Growth, yield and mineral content of

Miscanthus × giganteus grown as a biofuel for 14 successive harvests. Industrial crops

and products, UK: 28 (2008) 320–327.

9. Cosentino S.L., Patane C., Sanzone E., Copani V., Foti S. (2007). Effects of soil

water content and nitrogen supply on the productivity of Miscanthus×giganteus Greef

et Deu. in a Mediterranean environment. Industrial Crops and Products. Italia: 25

(2007) 75–88.

10. Brown, J. C., Breuer, J. i Jones, M. B. (2007). Carbon mitigation by the energy crop.

Miscanthus, Global Change Biology, vol 13, no 11: 2296-2307.

11. Clifton-Brown, J.C., Lewandowski, I. (2002). Screening Miscanthus genotypes in

field trials to optimise biomass yield and quality in Southern Germany. European

Journal of Agronomy. 16 (2): 97–110.

40

12. Clifton-Brown, J. C., Lewandowski, I. i sur. (2001a). Performance of 15 Miscanthus

genotypes at five sites in Europe. Agronomy Journal. 93: 1013-1019.

13. Clifton-Brown, J. C., Long, S. P., Jørgensen, U. (2001b). Miscanthus productivity. In:

Jones, M. B. i Walsh, M. (ur), Miscanthus for energy and fiber. Eartscan London UK:

46-67.

14. Collura S, Azambre B, Finqueneisel G, Zimny T, Weber JV (2006). Miscanthus x

Giganteus straw and pellets as sustainable fuels. Combustion and emission tests.

Environmental Chemistry Letters, 4 (2006)2, s.75-78.

15. Dželetović, Ž. (2010). Utjecaj azota i gustine zasada na morfološke osobine i prinos

vrste Miscanthus × giganteus Greef et Deu. Doktorska disertacija. Univerzitet u

Beogradu. Poljoprivredni fakultet Zemun.

16. Eghbal, K. (1993). Ertragsleistung und Biomassequalitatät von Miscanthus sinensis als

mölicher Energie- und Selluloserohstoff. Zeitschrifl fuer Laborpraxis in Biologie und

Landwirtschaft 3: 44-47.

17. El-Bassam, N. (2010). Handbook of Bioenergy crops. A complete Reference to

Species, Development and Applications. Earthscan, London Washington, DC:240-

251.

18. El Bassam, N. (1994). Miscanthus - Stand und Perspektiven in Europa. Forum for

Zukunfts-energien e. V. - Energetische Nutzung von Biomasse im Konsenz mit

Osteuropa, International Meeting, March 1994, Jena: 201-212.

19. Eppel-Hotz, A., Jodl, S. i Kuhn, W. (1997). Miscanthus: new cultivars and results of

research experiments for improving the establishment rate. In: EI-Bassam, N., Behl, R.

K. i Prochnow, B. (ur), Proceedings of the International Conference on Sustainable

Agriculture for Food, Energy and Industry. 23-27 June 1997, Braunschweig,

Germany: 178-186.

20. Greef, J. M. (1994). Development of above and below ground organs in Miscanthus x

giganteus in Northern Germany. In: Hennik, S., van Soest, L. J. M., Pillian, K. and

Hof, L. (ur), Alternative Oilseed and Fiber Crops for Cold Wet Regions of Europe,

European Cornmission, Luxembourg: 101-12.

21. Greef, J. M. i Deuter, M. (1993). Syntaxonomy of Mtscanthus x giganteus, Angew.

Bot., 67: 87-90.

22. Himken, M., Lammel, J., Neukirchen, D., Czypionka-Krause, U. i Olfs, H-W. (1997).

Cultivation of Miscanthus under West European conditions: seasonal changes in dry

matter production, nutrient uptake and remobilization. Plant and Soil, 189: 117-126.

41

23. Hodkinson, T. R., Renvoize, S. A. i Chase, M. W. (1997). Systematics of Miscanthus.

In: Bullard, M. J. i sur. (ur), Biomass and Bioenergy Crops. Aspects of Applied

Biology, 49: 189-197.

24. Hodkinson, T. R., Renvoize, S. A. i Chase, M. W. (1997). Systematics of Miscanthus.

In: Bullard, M. J. i sur. (ur), Biomass and Bioenergy Crops. Aspects of Applied

Biology, 49: 189-197.

25. Hotz, A., Kuhn, W. i Jodl, S. (1996). Screening of different Miscanthus cultivars in

respect of their productiviry and usability as a raw material for energy and industry.

In: Chartier, P., Ferrero, G. L., Henius, U. M., Hultberg, S., Sachau, J. i Wiinblad, M.

(ur), Biomass for Energy and the Enmronment - Proceedings of the 9th European

Bioenergy Conference. 24-27 June 1996, Copenhagen, Denmark, Elsevier Science

Ltd., Oxford, 1: 523-527.

26. Jones, M.B., Walsh M. (2001). Miscanthus for energy and fibre, Dunstan House,

London, UK.

27. Jörgensen, U. (1995). Lowcost and safe establishment of Miscanthus. In: Chartier,

Ph.,nBeenackers, A.A.C.M. i Grassi, G. (ur), Biomass for Energy, Enuironment,

Agriculture and Industry - Proceedings of 8th E. C. Corference. 3-5 October, 1994,

Vienna, Austria, Elsevier Science Ltd., Oxford, 1: 541-547.

28. Jørgensen S. U. (2007). Combined production of biomass for energy and clean

drinking water – A miscanthus demonstration project on the ‘Renewable Energy

Island’, Danish Institute of Agricultural Sciences.

29. Ketterings, Q. M., Klausner, S. D. i Czymmek K. J. (2003). Nitrogen Guidelines for

Field Crops in New York. Second Release. Department of Crop and Soil Sciences

Extension Series E03-16, June 22, 2003.

30. Knoblauch, F., Tychsen, K. i Kjeldsen, J. B. (1991). Miscanthus sinensis 'giganteus'

(elefantgres). Landbrug Grøn Viden 85. (English version: Manual for Growing

Miscanthus sinensis 'Giganteus. Danish Research Service for Plant and Soil Science,

Institute of Landscape Plants, Hornum, Denmark).

31. Lazenby, A. (1988). The grass crop in perspective: selection, plant performance and

animal production. In: Jones, M. B. i Lazenby, A. (ur), The Grass Crop, the

Physiological Basis of Production, Chapman & Hall, London: 311-354.

32. Leto J., Bilandžija N. (2013). Rodnost energetske trave Miscanthus x giganteus u 1.

godini na različitim lokacijama. Zbornik radova s 48. hrvatskog i 8. međunarodnog

42

simpozija agronoma. S. Marić i Z. Lončarić (ur.). 17-22. veljače 2013. Dubrovnik, str.

515-519.

33. Leto, J., Bilandžija, N., Stojanović, L., Sever, M. (2014). Morfološka i gospodarska

svojstva energetske trave Miscanthus x giganteus Greef et Deu. u 2. godini uzgoja.

Zbornik radova s 49. hrvatskog i 9. međunarodnog simpozija agronoma. S. Marić i Z.

Lončarić (ur.). 16-21. veljače 2014. Dubrovnik, str. 397-401.

34. Leto, J., Bilandžija, N., Hudek, K. (2015). Morfološka i gospodarska svojstva

energetske trave Miscanthus x giganteus Greef et Deu. u 3. godini uzgoja. Zbornik

radova s 50. hrvatskog i 10. međunarodnog simpozija agronoma. M. Pospišil (ur.). 16-

20. veljače 2015. Opatija, str. 329-333.

35. Lewandowski, I., Clifton-Brown, J. C, Andersson, B., Basch, G., Christian, D. G.,

Jergensen, U., Jones, M. B., Riche, A. B., Schwarz, K. U., Tayebi, K. i Teixeira, F.

(2003). Environment and harvest time affects the combustion qualities of Miscanthus

genotypes. Agronomy Journal, vol 95: 1274-1280.

36. Lewandowski I., Kicherer A: Combustion quality of biomass: practical relevance and

experiments to modify the biomass quality of Miscanthus×giganteus. Eurpean Journal

of Agronomy 6 (1997) 3-4, p.163–177.

37. Lewandowski I., Clifton-Brownb, J.C., Scurlockc, J.M.O., Huismand W. (2000).

Miscanthus: European experience with a novel energy crop. Biomass and bioenerigy

19:209-227.

38. Linde-Laursen, I. (1993). Cytogenetic analysis of Miscanthus 'Giganteus', an

interspecific hybrid, Hereditas, 119: 297-300.

39. Long, S. P., Farage, P. K., Aguilera, C. i Macharia, J. M. N. (1992). Damage to

photosynthetic productivity of crops. In: Barber, J., Guerrero, M. G. i Medrano, H.

(ur), Trends in Photosynthesis, Intercept, Andover: 345-356.

40. Miguez, F.E., Villamil, M.B., Long, S.P., Bollero, G.A. (2008). Meta-analysis of the

effects of management factors on Miscanthus×giganteus growth and biomass

production. Agricultural and Forest Meteorology. 148 (8-9): 1280–1292.

41. Nolan, A., Donnell, K.M.C., Siurtain, M.M.C., Carroll, J.P., Finnan, J., Ricec, B.

(2009). Conservation of Miscanthus in bale form. Biosystems engineering 104:345-

352.

42. Oggiano N, Angelini LG, Cappelletto P (1997). Pulping and paper properties of some

fibre crops. Industrial Crops and Products, s.59-67.

43

43. Petersen, K. i Holme, I. M. (1994). Induction of callus and regeneration of plants from

different tissues of M. x ogifomes 'Giganteus'. In: Abstracts of the 8th International

Congress of Plant Tissue and Cell Culture, Firenze, June 12-17: 187.

44. Ponearu, I.C., Voicu, G., Moiceanu, G., Voicu, P. (2012). Study regarding choosing

the optimum rhizome planting equipment. Proceedings of 40th Engineering „Actual

Tasks on Agricultural Engineering“, Opatija, Hrvatska, 21. - 24.02.2012., str. 283-310.

45. Rutherford, L. i Heath, M. C. (eds) (1992). The Potential of Miscanthus as a Fuel

Crop, Energy Technology Support Unit (ETSU) B1354, Harwell, UK.

46. SAS Institute (1999). The SAS System for Windows. Version 8. SAS Inst. Cary. NC.

47. Schwarz, H. (1993). Miscanthus sinensis 'giganteus' production on several sites in

Austria. Biomass and Bioenergy,5-6, s.413-419.

48. Schwarz, H. (1993). Uniersuchungen zu einer bedarfsgerechten Nährstoffuersorgung

und Optimierung weiterer steuerbarer Produkuonsfakoren bei Miscanthus sinensis

'Giganteus'. Dissertation der Universitat für Bodenkultur. Wien. Austria.

49. Sever, M. (2013). Utjecaj agroekoloških uvjeta na prinos trave Miscanthus x giganteus

u jesenskom roku žetve, diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet

50. Smeets, E.M.W., Lewandowski, I., Faaij, A.P.C. (2009). The economical and

environmental performance of miscanthus and switchgrass production and supplay

chains in a European setting. Renewable and Sustainable Energy Reviews: 13: 1230-

1245.

51. Sutor, P., Sturm, M., Horz, A., Kolb, W i Kuhn, W (1991). Anbau von Miscanthus

sinensis "giganteus". Bayerische Landesanstalt flir Bodenkultur und Pflanzenbau.

Technical University, Munich, 8/91: III 5-III 10.

52. Venturi P, Huisman W, Molenaar J (1998). Mechanization and Costs of Primary

Production Chains for Miscanthus×giganteus in The Netherlands. Journal of

Agricultural Engineering Research, 69, s.209-215.

53. Wagenaar BM, Vandenheuvel EJMT (1997). Co-combustion of Miscanthus in a

pulverised coal combustor—experiments in a drop tube furnace. Biomass and

Bioenergy, 12 (1997) 3, s.185–197.

54. Wiesler. F., Dickmann, J. i Horst, W. J. (1997). Effects of nitrogen supply on growth

and nitrogen uptake by Miscanthus sinensis during establishment, Zeitschrift für

Pflancenemahrung und Bodenkunde. 160: 25-31.

44

Internet:

(http://zelenihr.hr /wp-content/uploads/2011/11/MISCANTHUS-X-GIGANTEUS-info.pdf),

Datum pristupa: 15.5.2015.

45