Биотопливным производителям на бедных почвах стоит рассмотреть спартину

Большинство плодородных сельскохозяйственных земель используется для производства продовольственных культур, вынуждая производителей биотоплива осваивать маргинальные земли. Почва на таких землях часто засолена, что затрудняет выращивание культур. Однако исследователи из Университета Иллинойса обнаружили несколько разновидностей многолетних трав, устойчивых к высокой концентрации солей.

В ходе исследования в теплице учёные оценивали всхожесть и рост растений у различных линий спартины (prairie cordgrass) и сортов проса прутьевидного (switchgrass).

Избыток соли в почве мешает растению поглощать воду. В засоленной почве разница в концентрации растворённых веществ внутри и снаружи корня меньше, поэтому вода может не поступать в растение. Таким образом, даже во влажной почве растения испытывают условия, подобные засухе. Некоторые минеральные соли также токсичны для растений и могут повреждать ткани.

Исследователи подвергли шесть линий спартины и три сорта проса прутьевидного различным уровням засоления и щёлочности в течение двух лет роста. В более раннем исследовании команда обнаружила, что сорт проса 'Cave-In-Rock' плохо переносит соль, в то время как спартина 'Red River' показала гораздо лучшие результаты.

Расширенное исследование подтвердило, что у спартины в среднем была гораздо более высокая всхожесть, чем у проса, в засоленных и щелочных условиях. Однако производство сухой биомассы в солёных условиях не так чётко разделялось между двумя видами.

Три линии спартины (pc17-102, pc17-109 и 'Red River') и один сорт проса (EG-1102) производили эквивалентное количество сухой биомассы в условиях высокого засоления. Однако её объём был примерно на 70–80% меньше, чем без добавления соли. В то же время восприимчивый к соли сорт проса EG-2012 производил примерно на 99,5% меньше биомассы при высоком засолении.

Следующий шаг — перенос работы из теплицы с контролируемым климатом и неограниченной водой в реальные условия. Предварительные полевые исследования показали, что спартина очень успешна на засоленных участках в Иллинойсе и Южной Дакоте.

Спартина может поглощать соль, растворённую в воде, без вреда, так как выделяет её через специализированные солевые железы. Кроме того, глубокие корни растения могут достигать менее солёной воды.

Прежде чем широко рекомендовать спартину в качестве биомассовой культуры, необходимы дополнительные исследования и агрономические улучшения. Однако у этого вида есть большой потенциал.

Спартина хорошо адаптирована к плохо дренированным почвам и землям с частыми наводнениями. Даже в условиях высокого засоления в полевых условиях можно получать довольно хорошие урожаи — до 8 или 9 тонн с акра.