กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 15 นาที

ปานิคัม เวอร์กาตัม

Panicum virgatumหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าหญ้าสวิตช์กราสและหญ้าแพนิคเป็นหญ้าพุ่มยืนต้นที่ เจริญเติบโตได้ดี ในฤดูร้อนกำเนิดในทวีปอเมริกาเหนือ โดยพบได้ตามธรรมชาติจากละติจูด...

ปานิคัม เวอร์กาตัม

สวิตช์กราส
ปลอดภัยปลอดภัย ( NatureServe ) [ 1 ]
การจำแนกทางวิทยาศาสตร์แก้ไขการจัดหมวดหมู่นี้
อาณาจักร: พืช
กลุ่มสายพันธุ์ : เอ็มบริโอไฟต์
กลุ่มสายพันธุ์ : พืชมีท่อลำเลียง
กลุ่มสายพันธุ์ : สเปอร์มาโตไฟต์
กลุ่มสายพันธุ์ : พืชดอก
กลุ่มสายพันธุ์ : พืชใบเลี้ยงเดี่ยว
กลุ่มสายพันธุ์ : คอมเมลินิดส์
คำสั่ง: โปอาลส์
ตระกูล: วงศ์ Poaceae
อนุวงศ์: พานิโคอิเดอี
ประเภท: พานิคัม
สายพันธุ์:
พี. เวอร์กาตัม
ชื่อทวินาม
ปานิคัม เวอร์กาตัม

Panicum virgatumหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าหญ้าสวิตช์กราสและหญ้าแพนิคเป็นหญ้าพุ่มยืนต้นที่ เจริญเติบโตได้ดี ในฤดูร้อนกำเนิดในทวีปอเมริกาเหนือ โดยพบได้ตามธรรมชาติจากละติจูด 55°Nในแคนาดาลงไปทางใต้จนถึงสหรัฐอเมริกาและเม็กซิโก หญ้าสวิตช์กราสเป็นหนึ่งในสายพันธุ์ เด่นของ ทุ่งหญ้าสูงในอเมริกาเหนือตอนกลางและสามารถพบได้ในทุ่งหญ้าที่เหลืออยู่ ในทุ่ง หญ้าพื้นเมือง และขึ้นเองตามธรรมชาติตามริมถนน มีการใช้ประโยชน์หลักๆ ได้แก่การอนุรักษ์ดินการ ผลิต อาหารสัตว์ การเป็นที่กำบัง สัตว์ป่า เป็นหญ้า ประดับ ใน โครงการ ฟื้นฟูสภาพ ดิน การผลิตเส้นใย การผลิตไฟฟ้า การผลิตความร้อนการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศและล่าสุดใช้เป็น พืช ชีวมวลสำหรับการผลิตเอทานอลและบิวทานอ

ชื่อเรียกอื่นๆ ของหญ้าสวิตช์กราส ได้แก่ หญ้าแพนิคสูง หญ้าวอบสควา หญ้าแบล็กเบนท์ หญ้าแพรรี่สูง หญ้าเรดท็อปป่าหญ้าแธทช์กราส และหญ้าสวิตช์กราสเวอร์จิเนีย

คำอธิบาย

สวิตช์กราสเป็นหญ้าที่มีรากลึก แข็งแรง และ เป็นพืช ยืนต้นที่มีเหง้าเริ่มเจริญเติบโตในช่วงปลายฤดู ใบไม้ผลิ สามารถสูงได้ถึง 2.7 เมตร (8 ฟุต 10 นิ้ว) แต่โดยทั่วไปจะสั้นกว่าหญ้าบิ๊กบลูสเตม หรือหญ้า อินเดียนกราส ใบยาว30–90 เซนติเมตร (12–35 นิ้ว) มีเส้นกลางใบที่เด่นชัด สวิตช์กราสใช้การตรึงคาร์บอนแบบ C4ทำให้ได้เปรียบในสภาวะแห้งแล้งและอุณหภูมิสูง[ 2 ]ดอก ของมันมีช่อดอก ที่พัฒนาอย่างดี มักยาวถึง 60 เซนติเมตร (24 นิ้ว) และมีเมล็ด จำนวนมาก เมล็ดมี ความยาว 3–6 มิลลิเมตร ( 1/8 1/4 นิ้ว )  และกว้างถึง1.5 มิลลิเมตร ( 1/16 นิ้ว) และพัฒนามาจาก ช่อ ดอกย่อยที่ มี  ดอกเดียว กลีบหุ้มเมล็ดทั้งสองข้างมีอยู่และพัฒนาอย่างดี เมื่อสุกแล้ว เมล็ดบางครั้งจะมีสีชมพูหรือม่วงอมเทา และเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลทองพร้อมกับใบของพืชในฤดูใบไม้ร่วง หญ้าสวิตช์กราสเป็นพืชยืนต้นและสามารถแพร่พันธุ์ได้เอง ซึ่งหมายความว่าเกษตรกรไม่จำเป็นต้องปลูกและหว่านเมล็ดใหม่หลังจากการเก็บเกี่ยวประจำปี เมื่อตั้งตัวได้แล้ว ต้นหญ้าสวิตช์กราสสามารถอยู่รอดได้นานสิบปีหรือนานกว่านั้น[ 3 ]แตกต่างจากข้าวโพดหญ้าสวิตช์กราสสามารถเติบโตได้ในที่ดินที่ไม่เหมาะสมและต้องการปุ๋ยเคมีในระดับที่ค่อนข้างน้อย[ 3 ]โดยรวม แล้ว ถือว่าเป็นพืชที่มีประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากรและใช้ปัจจัยการผลิตต่ำสำหรับการผลิตพลังงานชีวภาพจากพื้นที่เพาะปลูก

ที่อยู่อาศัย

พื้นที่ส่วนใหญ่ของทวีปอเมริกาเหนือ โดยเฉพาะทุ่งหญ้าแพรรีของภาคตะวันตกตอนกลางของสหรัฐอเมริกา เคยเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยชั้นดีของหญ้าพื้นเมืองหลากหลายชนิด รวมถึงหญ้าสวิตช์กราสหญ้าอินเดียนกราส ( Sorghastrum nutans ) หญ้าอีสเทิร์นกามากราส ( Tripsacum dactyloides ) หญ้าบิ๊กบลูสเตม ( Andropogon gerardi ) หญ้าลิตเติลบลูสเตม ( Schizachyrium scoparium ) [ 4 ]และอื่นๆ เมื่อผู้ตั้งถิ่นฐานชาวยุโรปเริ่มแพร่กระจายไปทางตะวันตกทั่วทวีป หญ้าพื้นเมืองเหล่านี้ก็ถูกไถกลบและที่ดินถูกเปลี่ยนไปใช้ปลูกพืชผล เช่นข้าวโพดข้าว สาลี และข้าวโอ๊ตหญ้าที่นำเข้ามา เช่นเฟสคิว บลูกราสและออร์ชาร์ดกราส[ 5 ]ก็เข้ามาแทนที่หญ้าพื้นเมืองเพื่อใช้เป็นหญ้าแห้งและทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์[ 4 ]

การกระจาย

สายพันธุ์Panicum virgatumและการกระจายตัวในสหรัฐอเมริกา[ 6 ]

หญ้าสวิตช์กราสเป็นพืชอเนกประสงค์และปรับตัวได้ดี สามารถเจริญเติบโตได้ดีในสภาพอากาศที่หลากหลาย ฤดูกาลเพาะปลูกที่ยาวนาน ชนิดของดิน และสภาพพื้นที่ การกระจายตัวของมันครอบคลุมทางใต้ของเส้นละติจูด 55°N จากซัสแคตเชวันถึงโนวาสโกเชียทางใต้ครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของสหรัฐอเมริกาทางตะวันออกของเทือกเขาร็อกกี้และทางใต้ลงไปในเม็กซิโก[ 7 ] ใน ฐานะหญ้าไม้ ยืนต้นฤดูร้อนการเจริญเติบโตส่วนใหญ่เกิดขึ้นตั้งแต่ปลายฤดูใบไม้ผลิถึงต้นฤดูใบไม้ร่วง มันจะพักตัวและไม่ให้ผลผลิตในช่วงเดือนที่อากาศเย็นกว่า ดังนั้นฤดูกาลที่ให้ผลผลิตในถิ่นที่อยู่ทางเหนือของมันอาจสั้นเพียงสามเดือน แต่ในพื้นที่ทางใต้ของถิ่นที่อยู่ ฤดูกาลเพาะปลูกอาจยาวนานถึงแปดเดือน ในบริเวณชายฝั่งอ่าว[ 8 ]

หญ้าสวิตช์กราสเป็นพืชที่มีความหลากหลายสูง โดยมีลักษณะที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดระหว่างต้น ความหลากหลายนี้ ซึ่งคาดว่าสะท้อนถึงวิวัฒนาการและการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่ๆ ขณะที่พืชชนิดนี้แพร่กระจายไปทั่วทวีป ทำให้ได้ลักษณะเด่นที่มีคุณค่ามากมายสำหรับโครงการปรับปรุงพันธุ์ หญ้าสวิตช์กราสมีสองรูปแบบหรือ "ไซโตไทป์" ที่แตกต่างกัน คือพันธุ์ที่ขึ้น ในที่ราบต่ำ ซึ่งมักจะให้ผลผลิตชีวมวลมากกว่า และพันธุ์ที่ขึ้นในที่สูง ซึ่งโดยทั่วไปมีถิ่นกำเนิดทางตอนเหนือมากกว่า ทนต่อความหนาวเย็นได้ดีกว่า และจึงมักเป็นที่นิยมในพื้นที่ทางตอนเหนือ หญ้าสวิตช์กราสชนิดที่ขึ้นในที่สูงโดยทั่วไปจะสั้นกว่า โดยมีความสูงไม่เกิน 2.4 เมตร (7 ฟุต 10 นิ้ว) และมีเนื้อหยาบน้อยกว่าชนิดที่ขึ้นในที่ราบต่ำ พันธุ์ที่ขึ้นในที่ราบต่ำอาจเติบโตได้สูงถึง ≥ 2.7 เมตร (8 ฟุต 10 นิ้ว) ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม ทั้งพันธุ์ที่ขึ้นในที่สูงและที่ราบต่ำมีรากหยั่งลึก > 1.8 เมตร (5 ฟุต 11 นิ้ว) ในดินที่เหมาะสม และมีเหง้าสั้น พันธุ์ที่ขึ้นบนที่สูงมักจะมีเหง้าที่แข็งแรงกว่า ดังนั้นพันธุ์ที่ขึ้นในที่ราบลุ่มจึงอาจมีลักษณะเป็นกอหญ้าในขณะที่พันธุ์ที่ขึ้นบนที่สูงมักจะขึ้นเป็นพรมหญ้า พันธุ์ที่ขึ้นในที่ราบลุ่มดูเหมือนจะมีความยืดหยุ่นทางสัณฐานวิทยามากกว่า ผลิตต้นที่ใหญ่กว่าหากต้นบางหรือเมื่อปลูกเป็นแถวกว้าง และดูเหมือนว่าจะไวต่อความเครียดจากความชื้นมากกว่าพันธุ์ที่ขึ้นบนที่สูง[ 9 ]

ในทุ่งหญ้าธรรมชาติ หญ้าสวิตช์กราสพบได้ในอดีตโดยอยู่ร่วมกับ พืช ทุ่งหญ้าสูง พื้นเมืองที่สำคัญอื่นๆ อีกหลายชนิด เช่น หญ้าบิ๊กบลูสเตม หญ้าอินเดียนกราส หญ้าลิตเติลบลูสเตม หญ้าไซด์โอ๊ตส์แกรมมา หญ้าอีสเทิร์นกามากราส และพืชใบ กว้างต่างๆ ( ดอกทานตะวันเกฟเฟเธอร์โคลเวอร์แพรรีและดอกโคนฟลาวเวอร์แพรรี) สายพันธุ์หญ้าสูงที่ปรับตัวได้อย่างกว้างขวางเหล่านี้เคยครอบครองพื้นที่หลายล้านเฮกตาร์[ 10 ]

ความเหมาะสมของ Switchgrass สำหรับการเพาะปลูกในGran Chaco กำลังได้รับการศึกษาโดย Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) ของอาร์เจนตินา[ 11 ]

การจัดตั้งและการบริหารจัดการ

หญ้าสวิตช์กราสสามารถปลูกได้ในพื้นที่ที่ไม่เหมาะสมสำหรับ การปลูก พืชไร่รวมถึงพื้นที่ที่เสี่ยงต่อการกัดเซาะ มากเกินไป สำหรับ การปลูก ข้าวโพดตลอดจนดินทรายและดินกรวด ใน ภูมิภาคที่มี ความชื้นสูง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะให้ผลผลิตพืช ผลทางการเกษตรอื่นๆ ต่ำ ไม่มีวิธีการปลูกหญ้าสวิตช์กราสวิธีใดวิธีหนึ่งที่เหมาะสมกับทุกสถานการณ์ สามารถปลูกได้ทั้งแบบไม่ไถพรวนและแบบไถพรวน ทั่วไป เมื่อปลูกเป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมที่หลากหลาย ควรปฏิบัติตามแนวทางการปลูกหญ้าฤดูร้อนสำหรับการปลูกเพื่อการอนุรักษ์ มีแนวทางระดับภูมิภาคสำหรับการปลูกและจัดการหญ้าสวิตช์กราสเพื่อพลังงานชีวภาพหรือการปลูกเพื่อการอนุรักษ์ ปัจจัยสำคัญหลายประการสามารถเพิ่มโอกาสความสำเร็จในการปลูกหญ้าสวิตช์กราสได้ ได้แก่: [ 12 ]

  • ปลูกหญ้าสวิตช์กราสหลังจากดินอุ่นได้ที่แล้วในช่วงฤดูใบไม้ผลิ
  • ใช้เมล็ดพันธุ์ที่มีอัตราการงอก สูง และปลูกลึก 0.6 - 1.2 เซนติเมตร หรือลึกถึง 2 เซนติเมตรในดินทราย
  • การอัดหรือปรับหน้าดินให้แน่นทั้งก่อนและหลังการหว่านเมล็ด
  • ไม่ใส่ปุ๋ยขณะปลูกเพื่อลดการแข่งขันระหว่างพืช
  • การควบคุมวัชพืชด้วยวิธีการทางเคมีและ/หรือวิธีการทางวัฒนธรรม

แนะนำให้ตัดหญ้าและ ใช้ สารกำจัดวัชพืชที่ มีฉลากกำกับอย่างถูกต้องเพื่อ ควบคุมวัชพืชสามารถใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชได้ในฤดูใบไม้ร่วงก่อนการปลูก หรือก่อนหรือหลังการปลูก ควรตัดวัชพืชให้สูงกว่าความสูงของหญ้าสวิตช์กราสที่กำลังเจริญเติบโตควรหลีกเลี่ยง สารกำจัดวัชพืช ประเภทฮอร์โมนเช่น2,4-D เนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีว่าสารเหล่านี้จะลดการเจริญเติบโตของหญ้าสวิตช์กราสเมื่อใช้ในช่วงต้นปีของการปลูก [ 13 ] การปลูกที่ดูเหมือนจะล้มเหลวเนื่องจากวัชพืชระบาดมักจะถูกประเมินผิดพลาด เนื่องจากความล้มเหลวมักจะดูเหมือนจริงมากกว่าความเป็นจริง แปลงหญ้าสวิตช์กราสที่ตอนแรกมีวัชพืชขึ้นรกมักจะเจริญเติบโตได้ดีด้วยการจัดการที่เหมาะสมในอีกหลายปีต่อมา[ 12 ] เมื่อเจริญเติบโตแล้ว หญ้าสวิตช์กราสอาจใช้เวลาถึงสามปีจึงจะให้ผลผลิตเต็มที่[ 14 ]ขึ้นอยู่กับภูมิภาค โดยทั่วไปแล้วจะให้ผลผลิต 1/4 ถึง 1/3 ของศักยภาพในปีแรก และ 2/3 ของศักยภาพในปีถัดไปหลังจากหว่านเมล็ด[ 15 ]

หลังจากปลูกแล้ว การจัดการหญ้าสวิตช์กราสจะขึ้นอยู่กับเป้าหมายของการเพาะปลูก ในอดีต การเพาะปลูกหญ้าสวิตช์กราสส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาได้รับการจัดการเพื่อโครงการอนุรักษ์พื้นที่เกษตรกรรมการรบกวน เช่น การตัดหญ้าเป็นระยะ การเผา หรือการไถพรวน เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ประโยชน์ของแปลงหญ้าในการส่งเสริมความหลากหลายทางชีวภาพ ปัจจุบัน มีการให้ความสนใจมากขึ้นกับการจัดการหญ้าสวิตช์กราสในฐานะพืชพลังงานโดยทั่วไป พืชชนิดนี้ต้องการปุ๋ยไนโตรเจน ในปริมาณปานกลาง เนื่องจากไม่ต้องการธาตุอาหารมากนัก ปริมาณไนโตรเจน (N) โดยทั่วไปใน วัสดุ ที่เสื่อมสภาพในฤดูใบไม้ร่วงคือ 0.5% N การใส่ปุ๋ยไนโตรเจนประมาณ 5 กก. N/ เฮกตาร์ (ha)สำหรับชีวมวลที่ เก็บเกี่ยวได้แต่ละ ตันเป็นแนวทางทั่วไป คำแนะนำที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นเกี่ยวกับการใส่ปุ๋ยมีอยู่ตามภูมิภาคในอเมริกาเหนือสารกำจัดวัชพืชมักไม่ค่อยใช้กับหญ้าสวิตช์กราสหลังจากปีที่เพาะปลูก เนื่องจากพืชชนิดนี้โดยทั่วไปสามารถแข่งขันกับวัชพืชได้ดี กระบวนการแปลงพลังงานชีวภาพส่วนใหญ่สำหรับหญ้าสวิตช์กราส รวมถึงกระบวนการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลสและเชื้อเพลิงเม็ด สามารถรับพืชชนิด อื่น ในชีวมวลที่เก็บเกี่ยวได้ โดยทั่วไป ควรเก็บเกี่ยวหญ้าสวิตช์กราสไม่เกินสองครั้งต่อปี และการเก็บเกี่ยวหนึ่งครั้งมักให้ชีวมวลมากเท่ากับการเก็บเกี่ยวสองครั้ง สามารถเก็บเกี่ยวหญ้าสวิตช์กราสได้ด้วยอุปกรณ์ภาคสนาม เดียวกัน กับที่ใช้ใน การผลิต หญ้าแห้งและเหมาะสำหรับการอัดก้อนหรือการเก็บเกี่ยวแบบกองใหญ่ในแปลง หากนำชีววิทยา ของหญ้า สวิตช์กราสมาพิจารณาอย่างเหมาะสม หญ้าสวิตช์กราสก็มีศักยภาพสูงในฐานะพืชพลังงาน[ 12 ] [ 16 ]

การใช้งาน

หญ้าสวิตช์กราสสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตพลังงานชีวมวล ใช้เป็น พืชคลุมดินเพื่อการอนุรักษ์ดินและควบคุมการกัดเซาะใช้เป็นอาหารสัตว์และทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ ใช้เป็นที่กำบังสัตว์ป่า และเป็นวัตถุดิบสำหรับพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ นอกจากนี้ยังสามารถใช้โดยเกษตรกรผู้เลี้ยงวัวเพื่อทำหญ้าแห้งและทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์และใช้แทนฟาง ข้าวสาลี ในหลายๆ การใช้งาน รวมถึง การปูพื้นคอกสัตว์ โรงเรือนฟาง และเป็นวัสดุเพาะเห็ด

Panicum virgatum 'Heavy Metal' หญ้าสวิตช์กราสประดับ ในช่วงต้นฤดูร้อน

นอกจากนี้ หญ้าสวิตช์กราสยังปลูกเป็นหญ้าประดับ ที่ทนแล้งได้ดี ในดินที่มีความชื้นปานกลางถึงชุ่มชื้น และในที่ที่มีแสงแดดจัดถึงร่มเงาบางส่วน

พืชอาศัยของผีเสื้อกลางคืน

เป็นพืชอาหารของตัวอ่อนที่Dargida rubripennisชอบ[ 17 ] นอกจากนี้ยังเป็นพืชอาหารของตัวอ่อนของผีเสื้อDelaware skipperและผีเสื้อHobomok skipperอีก ด้วย [ 18 ]

พลังงานชีวภาพ

หญ้าสวิตช์กราสได้รับการศึกษาในฐานะ พืช พลังงานชีวภาพ หมุนเวียนที่มีศักยภาพมา ตั้งแต่กลางทศวรรษ 1980 เนื่องจากเป็นหญ้าพื้นเมืองยืนต้นที่เจริญเติบโตได้ดีในฤดูร้อน และสามารถให้ผลผลิตปานกลางถึงสูงในพื้นที่เพาะปลูกที่ไม่เหมาะสม ปัจจุบันกำลังมีการพิจารณาใช้ในกระบวนการแปลงพลังงานชีวภาพหลายอย่าง รวมถึงการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลส ก๊าซชีวภาพและการเผาไหม้โดยตรงเพื่อ ใช้เป็น พลังงานความ ร้อน ข้อดี ทางด้านการเกษตรที่สำคัญของหญ้าสวิตช์กราสในฐานะพืชพลังงานชีวภาพ ได้แก่ อายุยืนยาว ทนแล้งและน้ำท่วม ต้องการ สารกำจัดวัชพืชและปุ๋ย ในปริมาณน้อย จัดการง่าย แข็งแรงในสภาพดินและสภาพอากาศที่ไม่ดี และปรับตัวได้ดีใน สภาพอากาศ อบอุ่นในบางพื้นที่ทางตอนใต้ที่อบอุ่นและชื้น เช่นอลาบามาสามารถให้ผลผลิตได้มากถึง 25 ตันแห้งต่อเฮกตาร์ (ODT/ha) จากการสรุปผลผลิตหญ้าสวิตช์กราสจากแปลงทดลองวิจัย 13 แห่งในสหรัฐอเมริกาพบว่าพันธุ์ที่ดีที่สุดสองพันธุ์ในแต่ละแปลงให้ผลผลิต 9.4 ถึง 22.9 ตันต่อเฮกตาร์ โดยมีผลผลิตเฉลี่ย 14.6 ตันต่อเฮกตาร์[ 19 ]อย่างไรก็ตาม ผลผลิตเหล่านี้บันทึกไว้ในแปลงทดลองขนาดเล็ก และคาดว่าผลผลิตในแปลงเพาะปลูกเชิงพาณิชย์จะน้อยกว่าอย่างน้อย 20% ในสหรัฐอเมริกา ผลผลิตหญ้าสวิตช์กราสดูเหมือนจะสูงที่สุดในภูมิภาคที่อบอุ่นชื้นและมีฤดูปลูกยาวนาน เช่น ภาคตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา และต่ำที่สุดในพื้นที่แห้งแล้งที่มีฤดูปลูกสั้นในที่ราบใหญ่ ทางตอน เหนือ[ 19 ]พลังงานที่ใช้ในการปลูกหญ้าสวิตช์กราสอยู่ในระดับที่เหมาะสมเมื่อเทียบกับพืชผลประจำปีเช่นข้าวโพดถั่วเหลืองหรือคาโนลา ซึ่งอาจต้องใช้พลังงานค่อนข้างสูงสำหรับการดำเนิน งานในไร่ การอบแห้งพืชผล และการใส่ปุ๋ย หญ้า C4 ที่เป็นพืช ล้มลุกยืนต้นทั้งต้นเป็นวัตถุดิบพลังงานชีวมวลที่น่าสนใจ เนื่องจากต้องการพลังงานฟอสซิลในการเจริญเติบโตน้อยกว่า และสามารถดักจับพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากมี ระบบ สังเคราะห์แสงแบบ C4 และลักษณะที่เป็นพืชยืนต้น การศึกษาหนึ่งสรุปว่าต้องใช้พลังงาน 0.97 ถึง 1.34 GJ ในการผลิตหญ้าสวิตช์กราส 1 ตัน เทียบกับ 1.99 ถึง 2.66 GJ ในการผลิตข้าวโพด 1 ตัน[ 20 ] การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งพบว่าหญ้าสวิตช์กราสใช้ พลังงานฟอสซิล 0.8 GJ/ODT เทียบกับข้าวโพดที่ใช้ 2.9 GJ/ODT [ 21 ]เนื่องจากหญ้าสวิตช์กราสมีชีวมวลประมาณ 18.8 GJ/ODT อัตราส่วนผลผลิตพลังงานต่อพลังงานที่ใช้ในการผลิตพืชชนิดนี้จึงสูงถึง 20:1 [ 22 ]อัตราส่วนที่เอื้ออำนวยอย่างมากนี้เป็นผลมาจากผลผลิตพลังงานต่อเฮกตาร์ที่ค่อนข้างสูงและการใช้พลังงานในการผลิตที่ต่ำ

ความพยายามอย่างมากกำลังถูกทุ่มเทเพื่อพัฒนาหญ้าสวิตช์กราสให้เป็น พืชผลิต เอทานอลจากเซลลูโลสในสหรัฐอเมริกา ในสุนทรพจน์แถลงนโยบายประจำปี 2549 ของจอร์จ ดับเบิลยู.บุช เขาได้เสนอให้ใช้หญ้าสวิตช์กราสในการผลิตเอทานอล[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]นับตั้งแต่นั้นมา มีการลงทุนมากกว่า 100 ล้าน ดอลลาร์สหรัฐในการวิจัยหญ้าสวิตช์กราสในฐานะแหล่งเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีศักยภาพ[ 26 ]หญ้าสวิตช์กราสมีศักยภาพในการผลิตเอทานอล ได้มากถึง 380 ลิตร ต่อตันที่เก็บเกี่ยว[ 27 ]อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีปัจจุบันสำหรับการแปลงชีวมวลสมุนไพรเป็นเอทานอลอยู่ที่ประมาณ 340 ลิตรต่อตัน[ 28 ]ในทางตรงกันข้าม เอทานอลจากข้าวโพดให้ผลผลิตประมาณ 400 ลิตรต่อตัน[ 29 ]

ข้อได้เปรียบหลักของหญ้าสวิตช์กราสเหนือข้าวโพดในฐานะวัตถุดิบเอทานอลคือ ต้นทุนการผลิตหญ้าสวิตช์กราสโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของข้าวโพด และสามารถดักจับพลังงานชีวมวลต่อเฮกตาร์ได้มากขึ้นในแปลง[ 22 ] ดังนั้น เอทานอลเซลลูโลสจากหญ้าสวิตช์กราสจึงควรให้ผลผลิตเอทานอลต่อเฮกตาร์ที่สูงกว่าในต้นทุนที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะขึ้นอยู่กับว่าต้นทุนการก่อสร้างและการดำเนินงานของโรงงานผลิตเอทานอลเซลลูโลสสามารถลดลงได้อย่างมากหรือ ไม่ สมดุลพลังงาน ของอุตสาหกรรมเอทานอลจากหญ้าสวิตช์กราส ยังถือว่าดีกว่าเอทานอลจากข้าวโพด อย่างมาก ในระหว่างกระบวนการแปลงทางชีวภาพ ส่วนประกอบลิ กนินของหญ้าสวิตช์กราสสามารถเผาไหม้เพื่อให้ได้ไอน้ำและไฟฟ้า เพียงพอ สำหรับการดำเนินงานโรงกลั่นชีวภาพการศึกษาพบว่าสำหรับทุกหน่วยของพลังงานที่ป้อนเข้าไปที่จำเป็นในการสร้างเชื้อเพลิงชีวภาพจากหญ้าสวิตช์กราสจะได้พลังงานคืนมาสี่หน่วย[ 30 ]ในทางตรงกันข้าม เอทานอลจากข้าวโพดให้พลังงานคืนมาประมาณ 1.28 หน่วยต่อหน่วยของพลังงานที่ป้อนเข้าไป[ 31 ]การศึกษาในปี 2008 จาก Great Plains [ 32 ]ระบุว่าสำหรับการผลิตเอทานอลจากหญ้าสวิตช์กราส ตัวเลขนี้คือ 6.4 หรืออีกนัยหนึ่งคือ พลังงานในเอทานอลที่ผลิตได้มากกว่าพลังงานที่ใช้ในการปลูกหญ้าสวิตช์กราสและแปลงเป็นเชื้อเพลิงเหลว ถึง 540% อย่างไรก็ตาม ยังคงมีอุปสรรคในการนำเทคโนโลยีเอทานอลจากเซลลูโลสไปใช้ในเชิงพาณิชย์ การคาดการณ์ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 เกี่ยวกับการนำเอทานอลจากเซลลูโลสไปใช้ในเชิงพาณิชย์ภายในปี 2000 [ 33 ]ยังไม่เป็นไปตามที่คาดไว้ ดังนั้น การนำเอทานอลจากเซลลูโลสไปใช้ในเชิงพาณิชย์จึงพิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นความท้าทายอย่างมาก แม้ว่าจะมีการวิจัยอย่างมากก็ตาม

การประยุกต์ใช้พลังงานความร้อนของหญ้าสวิตช์กราสดูเหมือนจะใกล้เคียงกับการขยายขนาดในระยะใกล้มากกว่าเอทานอลจากเซลลูโลสสำหรับการใช้งานในระดับอุตสาหกรรมหรือขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่น หญ้าสวิตช์กราสสามารถอัดเป็นเม็ดเชื้อเพลิงที่นำไปเผาในเตาเม็ดเชื้อเพลิงที่ใช้ให้ความร้อนแก่บ้าน (ซึ่งโดยทั่วไปจะเผาเม็ดข้าวโพดหรือเม็ดไม้ ) [ 14 ]หญ้าสวิตช์กราสได้รับการทดสอบอย่างกว้างขวางเพื่อใช้ทดแทนถ่านหินในการผลิตไฟฟ้าโครงการที่มีการศึกษาอย่างกว้างขวางที่สุดจนถึงปัจจุบันคือโครงการ Chariton Valley ในรัฐไอโอวา[ 34 ] สหกรณ์ Show-Me-Energy (SMEC) ในรัฐมิสซูรี[ 35 ]กำลังใช้หญ้าสวิตช์กราสและหญ้าฤดูร้อนอื่นๆ ร่วมกับ เศษ ไม้เป็นวัตถุดิบสำหรับเม็ดเชื้อเพลิงที่ใช้ในการเผาโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน ในแคนาดาตะวันออกมีการใช้หญ้าสวิตช์กราสในระดับนำร่องเป็นวัตถุดิบสำหรับการใช้งานด้านความร้อนเชิงพาณิชย์ มีการศึกษา การเผาไหม้และดูเหมือนว่าจะเหมาะสมเป็นอย่างดีในฐานะเชื้อเพลิงหม้อไอน้ำเชิงพาณิชย์ มีการวิจัยเพื่อพัฒนาหญ้าสวิตช์กราสให้เป็นเชื้อเพลิงเม็ดเนื่องจากขาดแคลนเศษไม้เหลือทิ้งในแคนาดาตะวันออก[ 36 ]เนื่องจากการชะลอตัวของอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ป่าไม้ในปี 2552 ส่งผลให้เกิด การขาดแคลน เม็ดไม้ทั่วอเมริกาเหนือตะวันออก โดยทั่วไปแล้ว การเผาไหม้หญ้าสวิตช์กราสโดยตรงสำหรับการใช้งานด้านความร้อนสามารถให้พลังงานสุทธิและอัตราส่วนผลผลิตพลังงานต่อพลังงานป้อนเข้าสูงสุดในบรรดากระบวนการแปลงชีวภาพของหญ้าสวิตช์กราสทั้งหมด[ 37 ]งานวิจัยพบว่าหญ้าสวิตช์กราส เมื่อนำมาอัดเป็นเม็ดและใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพแข็ง เป็นตัวเลือกที่ดีในการทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล เม็ดหญ้าสวิตช์กราสมีอัตราส่วนผลผลิตพลังงานต่อพลังงานป้อนเข้า 14.6:1 ซึ่งดีกว่าเชื้อเพลิงชีวภาพเหลวจากพื้นที่เกษตรกรรมอย่างมาก[ 21 ] ในฐานะกลยุทธ์การลดก๊าซเรือนกระจก พบว่าเม็ดหญ้าสวิตช์กราสเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการใช้พื้นที่เกษตรกรรมเพื่อลดก๊าซเรือนกระจกได้ประมาณ 7.6–13 ตันของ CO2 ต่อเฮกตาร์ ในทางตรงกันข้าม พบว่าเอทานอลเซลลูโลสจากหญ้าสวิตช์กราสและเอทานอลจากข้าวโพดสามารถลดปริมาณ CO2 ได้ 5.2 และ 1.5 ตันต่อเฮกตาร์ ตามลำดับ[ 16 ]

ในอดีต ข้อจำกัดสำคัญในการพัฒนาหญ้าสำหรับการใช้งานด้านพลังงานความร้อนคือความยากลำบากในการเผาหญ้าในหม้อไอน้ำ แบบดั้งเดิม เนื่องจากปัญหาด้านคุณภาพของชีวมวลอาจเป็นปัญหาสำคัญในการใช้งานด้านการเผาไหม้ ปัญหาทางเทคนิคเหล่านี้ดูเหมือนจะได้รับการแก้ไขไปมากแล้วผ่านการจัดการพืชผล เช่นการตัด ในฤดูใบไม้ร่วง และการเก็บเกี่ยว ในฤดูใบไม้ผลิ ซึ่งช่วยให้เกิดการชะล้าง ส่งผล ให้มีสารประกอบที่ก่อให้เกิด ละอองลอย (เช่น K และ Cl) และ N ในหญ้าน้อยลง ซึ่งจะช่วยลด การก่อตัว ของก้อนตะกรันและการกัดกร่อนและทำให้หญ้าสวิตช์กราสเป็นแหล่งเชื้อเพลิงเผาไหม้ที่สะอาดสำหรับใช้ในอุปกรณ์เผาไหม้ขนาดเล็ก หญ้าที่เก็บเกี่ยวในฤดูใบไม้ร่วงน่าจะมีประโยชน์มากกว่าสำหรับหม้อไอน้ำเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] นอกจากนี้ หญ้าสวิตช์กราสยังใช้ในการให้ความร้อนแก่อาคารอุตสาหกรรมและฟาร์มขนาดเล็กในเยอรมนีและจีนผ่านกระบวนการที่ใช้ในการผลิตก๊าซธรรมชาติทดแทน คุณภาพต่ำ [ 41 ]

Bai et al. (2010) ได้ทำการศึกษาเพื่อวิเคราะห์ความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อมของการใช้พืชหญ้าสวิตช์กราสเป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทานอล[ 42 ]การวิเคราะห์วัฏจักรชีวิตถูกนำมาใช้ในการประเมินนี้ พวกเขาเปรียบเทียบประสิทธิภาพของE10 , E85และเอทานอลกับน้ำมันเบนซินพวกเขาคำนึงถึงการปล่อยมลพิษทางอากาศและน้ำที่เกี่ยวข้องกับการปลูก การจัดการ การแปรรูป และการเก็บรักษาหญ้าสวิตช์กราส นอกจากนี้พวกเขายังคำนึงถึงการขนส่งหญ้าสวิตช์กราสที่เก็บไว้ไปยังโรงงานผลิตเอทานอล โดยสมมติว่าระยะทางคือ 20 กิโลเมตร การลดศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนโดยใช้ E10 และ E85 อยู่ที่ 5% และ 65% ตามลำดับ แบบจำลองของพวกเขายังชี้ให้เห็นว่า "ศักยภาพความเป็นพิษต่อมนุษย์" และ "ศักยภาพความเป็นพิษต่อระบบนิเวศ" นั้นสูงกว่าอย่างมากสำหรับเชื้อเพลิงเอทานอลสูง (เช่น E85 และเอทานอล) มากกว่าน้ำมันเบนซินและ E10

ในปี 2557 ได้มีการสร้างแบคทีเรียCaldicellulosiruptor bescii ที่ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรม ซึ่งสามารถเปลี่ยนหญ้าสวิตช์กราสให้เป็นเอทานอลได้อย่างประหยัดและมีประสิทธิภาพ[ 43 ] [ 44 ]

การผลิตพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

ในการประยุกต์ใช้แบบใหม่ นักวิทยาศาสตร์ชาวสหรัฐฯ ได้ดัดแปลงพันธุกรรมหญ้าสวิตช์กราสเพื่อให้สามารถผลิตโพลีไฮดรอกซีบิวทิเรต ซึ่งสะสมอยู่ในเม็ดเล็กๆ ภายในเซลล์ของพืช[ 45 ] ในการทดสอบเบื้องต้น พบว่าน้ำหนักแห้งของใบพืชประกอบด้วยพอลิเมอร์มากถึง 3.7% [ 46 ] อัตราการสะสมที่ต่ำเช่นนี้ ทำให้ในปี 2009 ยังไม่เอื้ออำนวยต่อการใช้หญ้าสวิตช์กราสในเชิงพาณิชย์ในฐานะแหล่งชีวภาพ

การอนุรักษ์ดิน

หญ้าสวิตช์กราสมีประโยชน์ต่อ การอนุรักษ์ และปรับปรุงดินโดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา ซึ่งเป็นถิ่นกำเนิดของหญ้าสวิตช์กราส หญ้าสวิตช์กราสมีระบบรากฝอยที่ลึกมาก เกือบเท่าความสูงของต้น เนื่องจากในอดีต หญ้าสวิตช์กราสและหญ้า พื้นเมืองอื่นๆ เคยปกคลุมที่ราบของสหรัฐอเมริกาซึ่งปัจจุบันเป็นแหล่งปลูกข้าวโพดผลกระทบจากถิ่นที่อยู่ของหญ้าสวิตช์กราสในอดีตจึงเป็นประโยชน์ ทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ในปัจจุบัน ระบบรากฝอยที่ลึกของหญ้าสวิตช์กราสได้ทิ้งชั้นอินทรียวัตถุที่ อุดมสมบูรณ์ไว้ ในดินของภาคตะวันตกตอนกลาง ทำให้ ดิน โมลลิโซล เหล่านั้น เป็นดินที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก การนำหญ้าสวิตช์กราสและหญ้าแพรรีหลายปีอื่นๆ กลับมาปลูกเป็นพืชผลทางการเกษตร อาจช่วยปรับปรุงดินที่เสื่อมโทรมหลายแห่งให้ดีขึ้น โดยการเพิ่มปริมาณอินทรียวัตถุ การซึมผ่าน และความอุดมสมบูรณ์ เนื่องจากระบบรากที่ลึกของหญ้า

การกัดเซาะดินทั้งจากลมและน้ำ เป็นปัญหาใหญ่ในภูมิภาคที่มีหญ้าสวิตช์กราสขึ้น เนื่องจากความสูงของมัน หญ้าสวิตช์กราสจึงสามารถสร้างกำแพงป้องกันการกัดเซาะจากลมได้อย่างมีประสิทธิภาพ[ 47 ] ระบบรากของมันยังดีเยี่ยมในการยึดดินไว้ ซึ่งช่วยป้องกันการกัดเซาะจากน้ำท่วมและน้ำไหลบ่าหน่วยงานทางหลวง บางแห่ง (เช่นKDOT ) ได้ใช้หญ้าสวิตช์กราสในส่วนผสมเมล็ดพันธุ์เมื่อทำการฟื้นฟูการเจริญเติบโตตามแนวถนน[ 48 ]นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในพื้นที่เหมืองแร่แบบเปิด คัน ดิน [ 47 ]และเขื่อนกั้นสระน้ำ เขตอนุรักษ์ในหลายส่วนของสหรัฐอเมริกาใช้มันเพื่อควบคุมการกัดเซาะในทางน้ำที่มีหญ้าขึ้น เนื่องจากความสามารถในการยึดดินในขณะที่ยังเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า

อาหารสัตว์และการเลี้ยงสัตว์ในทุ่งหญ้า

หญ้าสวิตช์กราสเป็นอาหารสัตว์ ที่ดีเยี่ยม สำหรับวัว อย่างไรก็ตาม พบว่ามีพิษในม้า แกะ และแพะ[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]ผ่านสารประกอบทางเคมีที่เรียกว่าซาโปนินซึ่งทำให้เกิดอาการไวต่อแสงและตับเสียหายในสัตว์เหล่านี้ นักวิจัยกำลังศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับเงื่อนไขเฉพาะที่หญ้าสวิตช์กราสก่อให้เกิดอันตรายต่อสัตว์เหล่านี้ แต่จนกว่าจะมีการค้นพบเพิ่มเติม ขอแนะนำว่าไม่ควรให้หญ้าสวิตช์กราสเป็นอาหารสัตว์เหล่านี้ อย่างไรก็ตาม สำหรับวัว สามารถให้เป็นหญ้าแห้งหรือปล่อยให้กินได้

การปล่อยให้สัตว์กินหญ้าสวิตช์กราสจำเป็นต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าแปลงหญ้าจะอยู่รอดได้ แนะนำให้เริ่มปล่อยให้สัตว์กินเมื่อต้นหญ้าสูงประมาณ 50 ซม. หยุดปล่อยให้สัตว์กินเมื่อต้นหญ้าเหลือความสูงประมาณ 25 ซม. และพักทุ่งหญ้าเป็นเวลา 30-45 วันระหว่างช่วงการกินหญ้า[ 52 ]หญ้าสวิตช์กราสจะมีลำต้นแข็งและไม่น่ากินเมื่อโตเต็มที่ แต่ในช่วงเวลาที่กำหนดให้สัตว์กิน หญ้าชนิดนี้เป็นอาหารสัตว์ที่ดี โดยมีค่าคุณค่าทางโภชนาการสัมพัทธ์ (RFV) อยู่ที่ 90-104 [ 53 ]รูปแบบการเจริญเติบโตแบบตั้งตรงของหญ้าทำให้จุดเจริญเติบโตอยู่เหนือผิวดินบนลำต้น ดังนั้นการเหลือตอหญ้าไว้ 25 ซม. จึงมีความสำคัญต่อการงอกใหม่ เมื่อเก็บเกี่ยวหญ้าสวิตช์กราสเพื่อทำหญ้าแห้ง การตัดครั้งแรกจะเกิดขึ้นในช่วงปลายระยะออกรวง ประมาณกลางเดือนมิถุนายน ซึ่งจะช่วยให้สามารถตัดครั้งที่สองได้ในกลางเดือนสิงหาคม โดยเหลือตอหญ้าเพียงพอที่จะอยู่รอดได้ในฤดูหนาว[ 54 ]

ปกเกม

หญ้าสวิตช์กราสเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักอนุรักษ์สัตว์ป่าว่าเป็นอาหารและแหล่งที่อยู่อาศัยที่ดีสำหรับนกเกม บนที่สูง เช่นไก่ฟ้านกกระทานกไก่ฟ้าและ ไก่งวง ป่ารวมถึงนกขับขานเนื่องจากมีเมล็ดขนาดเล็กจำนวนมากและมีพุ่มสูง งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในปี 2015 แสดงให้เห็นว่าหญ้าสวิตช์กราส เมื่อปลูกแบบพืชชนิดเดียวแบบดั้งเดิม จะส่งผลเสียต่อสัตว์ป่าบางชนิด[ 55 ]ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของการปลูกหญ้าสวิตช์กราส และพืชชนิดอื่นที่ปลูกร่วมด้วย มันยังเป็นแหล่งอาหารและที่กำบังที่ดีเยี่ยมสำหรับสัตว์ป่าอื่นๆ ทั่วประเทศ สำหรับผู้ผลิตที่มีแปลงหญ้าสวิตช์กราสในฟาร์มของตน ถือเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและความสวยงาม เนื่องจากมีสัตว์ป่าจำนวนมากที่ถูกดึงดูดโดยแปลงหญ้าสวิตช์กราส สมาชิกบางคนของ Prairie Lands Bio-Products, Inc. ในรัฐไอโอวา ได้เปลี่ยนประโยชน์นี้ให้เป็นธุรกิจที่ทำกำไรได้ โดยการให้เช่าที่ดินหญ้าสวิตช์กราสของตนสำหรับการล่าสัตว์ในช่วงฤดูกาลที่เหมาะสม[ 56 ]ประโยชน์ต่อสัตว์ป่าสามารถขยายได้แม้ในการเกษตรขนาดใหญ่ผ่านกระบวนการเก็บเกี่ยวแบบแถบ ตามที่แนะนำโดยThe Wildlife Societyซึ่งแนะนำว่าแทนที่จะเก็บเกี่ยวทั้งแปลงในคราวเดียว ควรใช้วิธีเก็บเกี่ยวแบบแถบเพื่อไม่ให้ทำลายแหล่งที่อยู่อาศัยทั้งหมด ซึ่งจะช่วยปกป้องสัตว์ป่าที่อาศัยอยู่ในหญ้าสวิตช์กราส[ 57 ]

พันธุ์ไม้ประดับ

พันธุ์ต่างๆ ของPanicum virgatumนิยมใช้เป็นไม้ประดับในสวนและการจัดภูมิทัศน์ พันธุ์ต่อไปนี้ได้รับรางวัล Garden MeritจากRoyal Horticultural Society :-

  • 'ดัลลัสบลูส์' [ 58 ]
  • "เฮฟวี่เมทัล" [ 59 ]
  • 'Hänse Harms' [ 60 ]
  • 'นอร์ธวินด์' [ 61 ]
  • 'เชนันโดอา' [ 62 ]

พันธุ์พืชอาหารสัตว์และพลังงานชีวภาพ

Panicum virgatumยังได้รับการปลูกฝังอย่างกว้างขวางเพื่อใช้เป็นอาหารสัตว์[ 63 ]และเพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงานชีวภาพ[ 64 ]แตกต่างจากพันธุ์ไม้ประดับ พันธุ์เหล่านี้ได้รับการปรับปรุงพันธุ์เพื่อคุณสมบัติ เช่น การผลิตชีวมวลสูง[ 65 ]การเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว[ 66 ]รากที่หยั่งลึก[ 67 ]และความทนทานต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อม[ 68 ]พันธุ์อาหารสัตว์มักใช้ในระบบการเลี้ยงสัตว์แบบปล่อยทุ่ง เนื่องจากย่อยง่ายและปรับตัวได้ดีในสภาพดินที่หลากหลาย[ 69 ] [ 70 ]พันธุ์เฉพาะสำหรับพลังงานชีวภาพได้รับการพัฒนาเพื่อเพิ่มชีวมวลลิกโนเซลลูโลสให้สูงสุดสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงหมุนเวียน และมีคุณค่าอย่างยิ่งในระบบพลังงานที่ยั่งยืน[ 71 ] [ 72 ]นอกเหนือจากประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมแล้ว พันธุ์เหล่านี้ยังช่วยเพิ่มผลกำไรของฟาร์ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปลูกในพื้นที่ชายขอบที่ไม่เหมาะสมสำหรับพืชอาหารทั่วไป[ 73 ] [ 74 ]

พันธุ์พืชอาหารสัตว์/พันธุ์อนุรักษ์
พันธุ์ปลูก ปีที่วางจำหน่าย อีโคไทป์ เขต USDA หมายเลขแนะนำพืช
แบล็กเวลล์ 1944 ที่ราบสูง 5-7 PI421520
แคดโด 1955 ที่ราบสูง 6-7 PI 476297
ซันเบิร์สต์ 1998 ที่ราบสูง 3-5 PI 598136
พันธุ์พลังงานชีวภาพ
พันธุ์ปลูก ปล่อย

ปี

อีโคไทป์ กระทรวงเกษตรสหรัฐฯ

เขตพื้นที่

หมายเลขแนะนำพืช
โบมาสเตอร์ 2008 ที่ราบลุ่ม 6-8 PI 645256 [ 75 ]
เสรีภาพ 2014 ที่ราบลุ่ม 4-6 PI 669371 [ 76 ]
เอกราช 2021 ที่ราบลุ่ม 5b-7b PI 704577

ดูเพิ่มเติม

  • Seedenergies : Technic Panicum virgatum, switchgrass Parcelles en France Technique (fr)
  • การผลิตหญ้าสวิตช์กราสในออนแทรีโอ: คู่มือการจัดการ
  • การเลือกพันธุ์หญ้าสวิตช์กราสในฝรั่งเศส(fr)
  • การประชุมสัมมนาพลังงานหญ้าเวอร์มอนต์
  • เทคนิค Panicum virgatum, switchgrass (fr)
  • หญ้าสวิตช์กราสสำหรับการผลิตความร้อนชีวภาพในแคนาดา (การนำเสนอในงานสัมมนาออนไลน์ด้านการเกษตร)
  • การปลูกและจัดการหญ้าสวิตช์กราสในฐานะพืชพลังงาน
  • การเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการหญ้าสวิตช์กราสเพื่อการผลิตเม็ดเชื้อเพลิงเชิงพาณิชย์
  • คู่มือการจัดการสำหรับการผลิตหญ้าสวิตช์กราสเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวมวลในภาคใต้ของรัฐไอโอวา
  • หญ้าสวิตช์กราสในฐานะพืชพลังงานชีวภาพ
  • เชื้อเพลิงจากหญ้าสวิตช์กราสให้พลังงานอย่างมากมาย
  • "หญ้าสวิตช์กราส: แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีชีวิต" โดย โรเจอร์ แซมสัน (ฉบับพิมพ์ซ้ำออนไลน์)
  • กระทรวงเกษตรสหรัฐฯ ศึกษาหญ้าสวิตช์กราสเพื่อการผลิตเอทานอลและพลังงาน
  • หญ้าสวิตช์กราสในฐานะพืชพลังงานทางเลือก - การศึกษาความเป็นไปได้ของสหภาพยุโรป เกี่ยวกับหญ้าสวิตช์กราส
  • Keshwani, DR; Cheng, JJ (2009). "หญ้าสวิตช์กราสสำหรับไบโอเอทานอลและการใช้งานเพิ่มมูลค่าอื่นๆ: บทวิจารณ์"เทคโนโลยีทรัพยากรชีวภาพ100 (4): 1515– 1523. Bibcode : 2009BiTec.100.1515K . doi : 10.1016/j.biortech.2008.09.035 . PMID  18976902 . S2CID  10337157 .
  • ภาพหญ้าสวิตช์กราส - คลังภาพพืชในภาคกลางของรัฐเท็กซัส
  • ภาพหญ้าสวิตช์กราส (Switchgrass) เก็บรักษาไว้เมื่อวันที่ 3 เมษายน 2551 ในWayback Machine - มีภาพถ่ายระยะใกล้ของช่อดอก
  • "หญ้าผลิตเอทานอลได้ดีกว่าข้าวโพด" - บทความจาก Scientific American เกี่ยวกับศักยภาพของหญ้าสวิตช์กราสในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ
  • คำอธิบายอนุกรมวิธานใน GrassBase: Panicum virgatum
  • ภาพถ่ายพืชผล หญ้าสวิตช์กราส (fr)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Panicum_virgatum&oldid=1347970455 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ปานิคัม เวอร์กาตัม

Panicum virgatumหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าหญ้าสวิตช์กราสและหญ้าแพนิคเป็นหญ้าพุ่มยืนต้นที่ เจริญเติบโตได้ดี ในฤดูร้อนกำเนิดในทวีปอเมริกาเหนือ โดยพบได้ตามธรรมชาติจากละติจูด...

คำอธิบาย

สวิตช์กราสเป็นหญ้าที่มีรากลึก แข็งแรง และ เป็นพืช ยืนต้นที่ มีเหง้า เริ่มเจริญเติบโตในช่วงปลาย ฤดู ใบไม้ผลิ สามารถสูงได้ถึง 2.

ที่อยู่อาศัย

พื้นที่ส่วนใหญ่ของทวีปอเมริกาเหนือ โดยเฉพาะทุ่งหญ้าแพรรีของภาคตะวันตกตอนกลางของสหรัฐอเมริกา เคยเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยชั้นดีของหญ้าพื้นเมืองหลากหลายชนิด รวมถึงหญ้าสวิตช์กราส หญ้าอินเดียนกราส ( Sorghastrum nutans ) หญ้าอีสเทิร์นกามากราส ( Tripsacum dactyloides )...

การกระจาย

หญ้าสวิตช์กราสเป็นพืชอเนกประสงค์และปรับตัวได้ดี สามารถเจริญเติบโตได้ดีในสภาพอากาศที่หลากหลาย ฤดูกาลเพาะปลูกที่ยาวนาน ชนิดของดิน และสภาพพื้นที่ การกระจายตัวของมันครอบคลุมทางใต้ของเส้นละติจูด 55°N จาก ซัสแคตเชวัน ถึง โนวาสโกเชีย ทางใต้ครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของ...