Manoma, kad per dešimt artimiausių metų bus išnaudota 60-65 proc. naftos atsargų. Tarptautinės energetikos agentūros duomenimis, gamtinių dujų užteks 250 metų, tačiau kitų ekspertų, tarp jų ir Rusijos, skaičiavimu, atsargų yra tik 50-60-čiai metų. Štai kodėl mokslininkai vis daugiau dėmesio skiria augalų, tinkamų biokurui, paieškai. Vienas iš tokių - rykštėtoji sora.

Iškastinių energijos išteklių pakeitimas alternatyviais atsinaujinančiais energijos šaltiniais - biomase - sveikintinas dar ir dėl to, kad būtų sprendžiamos gamtosaugos problemos - sumažėtų aplinkos tarša. Laikoma, kad biomasės naudojimas energijai išgauti neturi įtakos klimato kaitai, t. y. nedidina anglies dvideginio patekimo į atmosferą. Mat augalai augdami naudoja jį iš atmosferos fotosintezės proceso metu, taip kaupdami anglį ne tik biomasėje, bet ir didindami jos atsargas dirvožemyje. Energijai išgauti naudojant biomasę, būtų sprendžiamos ir kai kurios socialinės problemos - atsirastų galimybė papildomai plėtoti vietinę pramonę, kurti naujas darbo vietas.

Pastaruoju metu pasaulyje didelis dėmesys skiriamas žoliniams augalams, išauginantiems didelę biomasę, kuri vėliau gali būti panaudojama biokurui: tiesiogiai deginant arba ją perdirbant, t. y. gaminant dujas, etanolį, dyzelinį kurą. Šiuo tikslu gali būti naudojamos maistui auginamų augalų atliekos (šiaudai, kukurūzų stiebai ir kt.), taip pat nemaistinių energinių augalų biomasė. Ekonominiu požiūriu biokuro gamybai tinkamiausios rūšys yra tos, kurios stabiliai formuoja daug biomasės, yra nereiklios dirvai, atsparios žiemojimui, sausrai ir kitiems nepalankiems veiksniams.

Keliamus reikalavimus labiausiai atitinka daugiametės žolių rūšys. Vienas iš didžiausių jų privalumų yra tai, kad nereikia kasmet dirbti žemės. Tad neeikvojama energija, degalai, o dirvos organinė medžiaga ir po pjūčių likusios liekanos irsta gerokai lėčiau. Be to, žolynų dirvožemyje kaupiama organinė anglis, priešingai negu vienamečių augalų intensyviai dirbamuose laukuose, kuriuose organinės anglies metams bėgant mažėja.

Kuo patraukli rykštėtoji sora

Pastaruoju metu visame pasaulyje intensyviai ieškoma vienamečių ar daugiamečių žolių rūšių, tinkamų biokurui išgauti. Buvo ištirta nemažai daugiamečių žolinių augalų: nendrinis eraičinas, nendrinis dryžutis, paprastoji šunažolė, drambliažolė ir kt., išauginantys daug biomasės. Ypač buvo domimasi drambliažolėmis (Miscanthus spp.), o kiek vėliau ir rykštėtąja sora (Panicum virgatum), kurios abi priklauso C4 tipo augalams.

C4 tipo augalai - tai augalai, gebantys efektyviai išnaudoti saulės šviesą fotosintezės metu ir turintys gerokai mažesnį vandens poreikį. Nors drambliažolės yra aukštaūgės ir ilgaamžės, išaugina daug biomasės, bet turi ir trūkumų: mūsų klimato sąlygomis nesubrandina sėklų, yra dauginamos išskirtinai vegetatyviniu būdu ir tai labai apsunkina plantacijų įrengimą. Nemažai vilčių teikia ir kita C4 rūšis - rykštėtoji sora, kuri gali būti laikoma geresne kandidate biokurui negu drambliažolės, kadangi subrandina sėklas ir Lietuvos agroklimato sąlygomis.

Kaip energinis augalas pasaulyje (ypač Amerikoje) rykštėtoji sora naudojama biodujų, antrosios kartos bioetanolio gamybai ir tiesioginiam deginimui. Be to, rykštėtoji sora yra labai derlinga, ilgaamžė, atspari sausroms, dalis genotipų gerai žiemoja. Rūšis mažai reikli dirvai, trąšų ir herbicidų naudojimui, atspari lapų grybinėms ligoms. Rykštėtoji sora dauginasi sėklomis ir šakniastiebiais, užauga nuo 0,5 iki 2,7 m aukščio, o šaknys prasiskverbia į 3 metrų gylį.

Daug metų Amerikoje ir Afrikoje ši žolė buvo auginama dirvų apsaugai nuo erozijos bei pašarui, o Europoje - labiau kaip dekoratyviniai augalai. Maždaug prieš tris dešimtmečius (apie 1980 m.) JAV ir Kanadoje į šios rūšies produktyvias formas pradėta žiūrėti kaip į perspektyvias energiniams tikslams: kietojo kuro, dujų ir bioetanolio gamybai. Šios žolių rūšies biomasė ypač tinkama deginti: randamas nedidelis pelenų, kalio, natrio, silicio kiekis. Tai nulemia palankesnę pelenų lydymosi temperatūrą, nedidelio šlakų kiekio susidarymą. Vertinant biomasę kaip žaliavą tiesioginiam deginimui, be joje sukauptos anglies (pagrindinio energijos šaltinio), svarbūs yra azoto, taip pat sieros kiekiai, galintys oksidų pavidalu teršti aplinką. Nuo sieros kiekio priklauso ir deginimo įrangos korozija.

Pastaruoju metu daug rašoma apie rykštėtosios soros tinkamumą popieriaus, bioplastiko bei pluošto, skirto įvairiam techniniam panaudojimui, gamybai. Auginimas įvairiose šalyse yra palyginti pigus ir svyruoja nuo 24 iki 62 eurų (nuo 83 iki 214 litų) tonai sausųjų medžiagų.

Tyrimų rezultatai Lietuvoje

Iš Amerikos Genų banko gavus didelę veislių ir laukinių ekotipų rykštėtosios soros kolekciją, atsivėrė galimybė identifikuoti perspektyviausią medžiagą auginimui Lietuvos sąlygomis. Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro Žemdirbystės institute 2012 metais pradėti vykdyti Lietuvos mokslo tarybos remiami kompleksiniai rykštėtosios soros biopotencialo tyrimai. Iš preliminarių II-ųjų žolių naudojimo metų rykštėtosios soros genetinės kolekcijos agrobiologinių požymių bei biomasės cheminės sudėties duomenų jau galima daryti kai kurias išvadas.

• Rūšis yra vėlyva: vegetaciją pradėjo mėnesiu vėliau negu kitos miglinės žolės, pusantro mėnesio vėliau augalai pradėjo plaukėti ir dviem mėnesiais vėliau subrandino sėklas. Tačiau sėklos suspėja subręsti, vėlyviausi genotipai subrandino sėklas rugsėjo viduryje.
• Augalai aukšti: vidutinis augalų aukštis plaukėjimo metu siekė 150,2 cm, o sėklų brendimo metu - 195,8 cm.
• Rūšis derlinga, ypač augalus pjaunant vieną kartą per sezoną. Vidutinis sausųjų medžiagų derlius, pjaunant 2 kartus (imituojant biomasės pjūtis dujų ir bioetanolio gamybai) per sezoną, siekė 394,3 g iš vieno augalo, o pjaunant vieną kartą (imituojant biomasės pjūtį deginimui) - 496 g iš augalo.
• Dalis genotipų žiemojo gerai, todėl galima genotipų atranka pagal atsparumo nepalankioms žiemojimo sąlygoms požymį.
• Vertinant rūšį kaip žaliavą biodujoms gaminti, rykštėtosios soros biomasė, pjauta plaukėjimo metu, cheminėmis savybėmis nusileidžia nendriniam dryžučiui: mažai vandenyje tirpių angliavandenių (4,54 proc.), daug lignoceliuliozės (68,3 proc.) ir lignino (ADL 5,52 proc.), tačiau oktoploidiniai rykštėtosios soros ekotipai pagal daugumą cheminių savybių ir derlių galėtų būti potencialūs energiniai augalai biodujų gamybai.
• Sėklų brendimo tarpsniu rykštėtosios soros biomasė (viso augalo arba stiebo) gali būti puiki žaliava antrosios kartos bioetanolio gamybai: šio tarpsnio augalai sukaupė nuo 69,3 iki 74,2 proc. SM suminį angliavandenių (celiuliozė+hemiceliuliozė+vandenyje tirpūs angliavandeniai) kiekį.
• Rykštėtosios soros ekotipų, tirtų sėklų brendimo tarpsniu, augalų ir ypač stiebų biomasėje gausu didele degimo energija pasižyminčio lignino. Be to, maži pelenų, šarminių ir žemės šarminių metalų bei silicio kiekiai viso augalo ir ypač stiebų biomasėje rodo, kad ši rūšis yra pranašesnė žaliava kietajam kurui už C3 tipo daugiametes žoles. Azoto ir sieros kiekiai biomasėje taip pat mažesni, negu tradiciškai mūsų klimato zonoje auginamose daugiametėse miglinėse žolėse.

B. Butkutė, N. Lemežienė, G. Dabkevičienė, Ž. Liatukas, J. Cesevičienė

Mano ūkis, 2013/01