Panicum virgatum Panicum virgatum một loài thực_vật có hoa trong họ Hoà thảo thường được biết đến với tên gọi switchgrass là một loại cỏ bụi sống lâu năm mọc bản_địa ở Bắc_Mỹ vào các mùa ấm_áp nơi mà nó thường mọc tự_nhiên từ vĩ_tuyến 55 độ N ở Canada và tiến về phía nam vào Hoa_Kỳ với Mexico Switchgrass là một trong các loài thực_vật chiếm ưu_thế tại các đồng_cỏ cao ở vùng trung Bắc_Mỹ và có_thể được tìm thấy ở các đồng_cỏ lâu năm đồng_cỏ bản_địa và mọc tự_nhiên ở các vệ đường Nó thường được sử_dụng chủ_yếu để bảo_tồn đất trồng sản_xuất các sản_phẩm thức_ăn cho súc_vật sử_dụng trong các cuộc săn làm_cỏ trồng kiểng Gần đây nó được sử_dụng để sản_xuất sinh khối cho năng_lượng sinh_học như ethanol hay butanol các dự_án khử độc đất bằng cây_trồng phytoremediation sản_xuất sợi điện_năng nhiệt_năng và còn được sử_dụng để cô_lập sinh_học cacbon dioxide trong khí_quyển Mô_tả Switchgrass là một loại cỏ sống lâu năm khoẻ có thân rễ đâm sâu bắt_đầu mọc vào cuối mùa xuân Nó có_thể mọc cao lên đến 2 7 m nhưng thường thì thấp hơn cỏ xanh Bắc_Mỹ lớn hay cỏ indian Các lá dài từ 30 đến 90 cm với phần gân giữa lá nổi_bật Cỏ switchgrass sử_dụng khả_năng cố_định cacbon C4 tạo sự thuận_lợi trong các điều_kiện như hạn_hán và nhiệt_độ cao Các bông hoa có một cụm phát_triển tốt thường dài đến 60 cm và sinh ra rất nhiều hạt_giống Hạt dài từ 3 đến 6 mm rộng khoảng 1 5 mm và được sinh ra từ một hoa con đơn_lẻ Cả hai mày hoa đều hiện_diện và phát_triển tốt Khi chín hạt đôi_khi có màu hơi hồng hay tím đục và sẽ chuyển sang vàng nâu cùng với lá vào mùa thu Cỏ switchgrass vừa là dạng thực_vật lâu năm và cũng là dạng tự_phát tán hạt có nghĩa là nhà_nông không phải trồng và gieo hạt lại sau mỗi lần thu_hoạch hàng năm Một_khi đã phát_triển tốt một khóm cỏ switchgrass có_thể sống đến 10 năm hoặc lâu hơn Không giống như ngô cỏ switchgrass có_thể mọc ở các vùng_đất khó trồng_trọt và chỉ cần một lượng phân_bón hoá_học tương_đối vừa_phải Nhìn_chung nó được xem như một loại cây_trồng hiệu_quả về mặt tài_nguyên đầu_tư ít đối_với việc sản_xuất năng_lượng sinh_học từ đất nông_nghiệp Môi_trường sống Nhiều nơi ở Bắc_Mỹ đặc_biệt là các đồng_cỏ ở vùng trung_tâm phía tây Hoa_kỳ đã từng là môi_trường sống chủ_yếu của nhiều loại cỏ bản_địa bao_gồm switchgrass indiangrass Sorghastrum eastern gamagrass Tripsacum daxtyloides big bluestem Andropogon gerardii little bluestem Schizachyrium scoparium bluestem prairie Andropogon panicum sorghastrum và nhiều loại khác Khi Thực_dân châu_Âu tại châu_Mỹ bắt_đầu đi về phía tây ngang qua lục_địa những loài cỏ bản_địa được cày_xới và chuyển thành các loại cây như ngô lúa_mì yến_mạch Những loại cỏ được đưa vào như fescue bluegrass và orchardgrass cũng đã thay_thế các loài cỏ bản_địa để sử_dụng làm_cỏ khô và các bãi cỏ cho gia_súc Sự phân_bố Cỏ switchgrass là một loại thực_vật linh_hoạt và dễ thích_nghi Nó có_thể mọc và phát_triển mạnh ngay cả trong nhiều điều_kiện thời_tiết thời_gian trong các mùa phát_triển các loại đất trồng và các điều_kiện của đất Sự phân_bố của nó trải dài về phía nam tại vĩ_độ 55 độ N từ Saskatchewan đến Nova_Scotia phía Nam của hầu_hết mặt Đông dãy núi Rocky ở Hoa_Kỳ và tiến đến Mexico Vì là loại cỏ lâu năm sống trong mùa ấm_áp hầu_hết sự phát_triển đều diễn ra từ cuối mùa xuân đến cuối mùa thu Nó trở_nên tiềm sinh và không sinh_trưởng trong suốt các tháng mùa lạnh Do_đó mùa sinh_trưởng ở các môi_trường sống phía Bắc có_thể khá ngắn khoảng 3 tháng nhưng ở miền Nam thì có_thể kéo_dài đến 8 tháng như vùng duyên_hải Vịnh Mexico của Hoa_Kỳ Switchgrass là một chủng loài đa_dạng với nhiều điểm khác nhau nổi_bật giữa các loài thực_vật khác Sự đa_dạng này có_lẽ là phản_ánh sự tiến_hoá và thích_nghi với các môi_trường mới khi mà chủng loài này lan rộng trên toàn lục_địa cung_cấp một loạt các đặc_điểm có giá_trị cho các chương_trình lai_giống Cỏ switchgrass có hai loại khác_biệt hay còn gọi là cytotype bao_gồm các cây ở vùng_đất thấp loại mà có xu_hướng tạo ra nhiều sinh khối hơn và loại ở vùng_đất cao mà thường có nguồn_gốc ở phía Bắc thì chịu lạnh tốt hơn và do_đó chúng thường ưa_thích các vùng phía Bắc_Loại cỏ switchgrass ở vùng_đất cao thường thấp 2 4 m và có ít sợi hơn loại ở vùng_đất thấp Các cây ở vùng_đất thấp có_thể mọc cao hơn 2 7 m ở những môi_trường thuận_lợi Cả hai loại đều có rễ sâu 1 8 m với loại đất thuận_lợi và thân rễ ngắn Loại cỏ ở vùng_đất cao thường có thân rễ mạnh hơn và có xu_hướng tạo thành dạng đám cỏ còn loại ở vùng_đất thấp sẽ phát_triển kiểu bụi cỏ Loại cỏ ở vùng_đất thấp về mặt hình_thái thường có_vẻ mềm hơn sinh ra các cây lớn hơn nếu các cây mọc thưa hay được trồng trong luống rộng và chúng có_vẻ như mẫn_cảm đối_với độ_ẩm hơn là loại cỏ ở vùng_đất cao Ở các đồng_cỏ bản_địa trước_đây cỏ switchgrass được phát_hiện là có sự liên_kết với vài loài cỏ thân cao quan_trọng chẳng_hạn nhu blue bigstem indiangrass little bluestem sideoat grama eastern gamagrass và nhiều loại cây lá to khác hướng_dương gayfeather prairie clover và prairie coneflower Những loài cỏ thân cao thích_nghi rộng_rãi này đã từng chiếm đến hàng triệu hecta đất Sự thích_hợp để trồng_trọt của cỏ switchgrass ở Gran_Chaco đang được nghiên_cứu tại Học_việc nông_nghiệp kỹ_thuật quốc_gia Argentina Trồng phát_triển và kiểm_soát Cỏ switchgrass có_thể được trồng trên những vùng_đất mà được xem như không phù_hợp với các cây_trồng theo luống để cho sản_lượng bao_gồm nơi mà đất quá xói_mòn để trồng ngô cũng như đất_cát và sỏi ở những vùng ẩm_ướt mà thường cho sản_lượng các loại cây_trồng khác khá thấp Không có một phương_pháp chung nào để trồng cỏ switchgrass đối_với các trường_hợp này Cây có_thể được trồng theo hai phương_pháp trong mương hẹp no tillage hoặc theo cách bình_thường tillage Khi được gieo_trồng như một phần của nhiều loại cỏ đa_dạng những hướng_dẫn trồng chung các loại cỏ trong mùa ấm_áp để bảo_tồn thực_vật cần phải được làm theo Các hướng_dẫn trồng và kiểm_soát cỏ tuỳ theo vùng để sản_xuất năng_lượng sinh_học hoặc bảo_tồn thực_vật đều có sẵn Một_vài nhân_tố chính có_thể tăng khả_năng thành_công khi trồng cỏ switchgrass bao_gồm BULLET Trồng sau khi đất đã được làm ấm tốt trong suốt mùa xuân BULLET Sử_dụng các hạt_giống có độ nảy mầm cao và trồng ở độ sâu khoảng 0 6 1 2 cm hoặc lên đến 2 cm ở đất_cát BULLET Ép và nén đất trước và sau khi gieo hạt BULLET Không bón phân khi trồng để giảm sự cạnh_tranh BULLET Kiểm_soát cỏ dại với hoá_chất hoặc các phương_pháp kiểm_soát trồng_trọt Cắt cỏ và sử_dụng các loại thuốc diệt cỏ dại có nhãn_mác hợp_lý được khuyên dùng để kiểm_soát cỏ dại Hoá_chất kiểm_soát cỏ dại có_thể được sử_dụng vào mùa thu trước khi bắt_đầu trồng cỏ switchgrass hoặc trước hay sau khi đã trồng Cỏ dại nên được cắt và để hơi cao hơn một_chút so với cỏ switchgrass đang phát_triển Các loại thuốc diệt cỏ dạng hoc mon chẳng_hạn như 2 4 D cần phải tránh sử_dụng đến vì chúng được biết là có_thể làm giảm sự phát_triển của cỏ switchgrass nếu sử_dụng sớm vào lúc cỏ đang phát_triển Những cây mà trông có_vẻ như không phát_triển do bị cỏ dại cạnh_tranh thường là bị nhầm_lẫn vì điều đó rõ_ràng là do ảnh_hưởng của thuốc diệt cỏ dạng hoc mon Các khóm cỏ switchgrass ban_đầu thường um_tùm nhưng sẽ phát_triển tốt với sự kiểm_soát thích_hợp trong những năm sau đó Một_khi đã phát_triển cỏ switchgrass có_thể mất khoảng 3 năm để đạt được năng_suất tiềm_năng đầy_đủ Tuỳ_thuộc vào các vùng cỏ switchgrass tiêu_biểu có_thể cho ra được ¼ đến 1 3 sản_lượng tiềm_năng vào năm đầu_tiên và 2 3 vào năm sau khi lấy hạt Sau khi đã phát_triển việc kiểm_soát cỏ switchgrass sẽ phụ_thuộc vào mục_đích của việc lấy hạt Trước_đây hầu_hết việc kết hạt đều được kiểm_soát bởi Chương_trình dự_trữ bảo_tồn ở Hoa_Kỳ Những sự tác_động chẳng_hạn như cắt cỏ đốt bừa theo luống disking thường_kỳ được yêu_cầu để tối_ưu_hoá sự hữu_ích của khóm nhằm giúp tăng_trưởng sinh_thái Việc chăm_sóc đối_với sự kiểm_soát cỏ switchgrass được chú_trọng như là đối_với cây_trồng năng_lượng Nói_chung nó cần một lượng phân_bón ni tơ vừa_phải vì nó không phải là giống tiêu_thụ nhiều chất dinh_dưỡng Hàm_lượng ni tơ đặc_trưng của các bộ_phận già_cỗi vào mùa thu là khoảng 0 5 N Việc sử_dụng phân_bón ni tơ với một lượng khoảng 5 kg N hecta ha cho mỗi tấn sinh khối cỏ là hướng_dẫn chung Những lời khuyên về các loại phân_bón đặc_biệt hơn thường có sẵn theo vùng ở Bắc_Mỹ_Thuốc diệt cỏ thường không được sử_dụng với cỏ switchgrass sau khi đã tạo hạt vì chúng thường rất cạnh_tranh với các loại cỏ dại khác Hầu_hết các quy_trình chuyển_hoá năng_lượng sinh_học với cỏ switchgrass bao_gồm những quy_trình tạo ra ethanol dạng xen lu lo và nhiên_liệu dạng hạt thường có_thể chấp_nhận các loại cỏ thu_hoạch sinh khối thay_thế khác Các khóm cỏ switchgrass không nên được thu_hoạch quá hai lần mỗi năm và mỗi lần gặt thường cho một lượng sinh khối bằng hai lần Cỏ switchgrass có_thể được thu_hoạch bằng những dụng_cụ sử_dụng trên đồng khi gặt cỏ khô và nó rất phù_hợp khi thu_hoạch theo kiện hoặc chất đống Nếu tính_chất sinh_học được quan_tâm đúng_đắn cỏ switchgrass có_thể là một loại cây_trồng năng_lượng rất tiềm_năng Ứng_dụng Cỏ switchgrass có_thể được sử_dụng làm nguồn nguyên_liệu sinh khối để sản_xuất năng_lượng che_phủ để bảo_tồn đất_đai và kiểm_soát sự xói_mòn làm thức_ăn gia_súc và sử_dụng cho thú gặm cỏ sử_dụng trong các cuộc săn nguyên_liệu sản_xuất chất_dẻo phân_huỷ được Nó cũng được sử_dụng làm_cỏ khô hoặc trồng trên các đồng_cỏ làm vật thay_thế rơm lúa_mì trong nhiều ứng_dụng chẳng_hạn như lót chỗ cho gia_súc lót mái nhà và làm nền để trồng nấm_rơm Ngoài_ra cỏ switchgrass cũng được trồng làm_cỏ kiểng chống hạn_hán ở các chỗ mà đất ẩm vừa nhiều nắng hoặc có bóng_râm ít Năng_lượng sinh_học Cỏ switchgrass đã được nghiên_cứu làm cây_trồng cho năng_lượng sinh_học tái_sinh kể từ giữa những năm 1980 bởi_vì nó là một loại cỏ bản_địa sống lâu năm trong mùa ấm_áp với khả_năng cho năng_suất từ trung_bình đến cao ở các vùng_đất nông_nghiệp khó trồng_trọt Hiện_nay nó đang được xem_xét để sử_dụng trong vài quy_trình chuyển_hoá năng_lượng sinh_học bao_gồm sản_xuất ethanol xen lu lo khí_sinh học và chất_đốt trực_tiếp cho các ứng_dụng nhiệt_năng Những thuận_lợi chính về mặt nông_nghiệp của cỏ switchgrass khi sử_dụng làm thực_vật năng_lượng sinh_học là thời_gian sống lâu chịu được hạn_hán và lũ_lụt yêu_cầu lượng thuốc diệt cỏ và phân_bón tương_đối thấp dễ kiểm_soát sống khoẻ_mạnh trong đất nghèo dinh_dưỡng và các điều_kiện khí_hậu khác nhau và khả_năng thích_nghi rộng_rãi ở những vùng khí_hậu ôn_đới Ở một_vài vùng phía nam ấm và ẩm chẳng_hạn như Alabama cỏ switchgrass có khả_năng cho sản_lượng lên đến 25 tấn cỏ sấy khô bằng lò mỗi Hec ta oven dry tonne ODT ha Một bản tóm_tắt về sản_lượng cỏ switchgrass qua 13 khu nghiên_cứu thử_nghiệm ở Hoa_Kỳ cho thấy hai loại cỏ tốt nhất ở mỗi thử_nghiệm cho sản_lượng từ 9 4 đến 22 9 tấn ha với sản_lượng trung_bình là 14 6 ODT ha Tuy_nhiên những chỉ_số này được ghi_nhận lại dựa trên các thử_nghiệm quy_mô nhỏ và các cánh đồng thương_mại có_thể được mong_đợi với sản_lượng ít_nhất là thấp hơn 20 so với các kết_quả trên Ở Hoa_Kỳ sản_lượng cỏ switchgrass có_vẻ là cao nhất ở các vùng ấm và ẩm với các mùa phát_triển lâu_dài chẳng_hạn như vùng Đông_Nam_Hoa_Kỳ và thấp nhất ở các vùng có mùa khô ngắn_hạn tại phía Bắc_Great_Plains_Năng lượng đầu vào cần_thiết để trồng cỏ switchgrass rất thuận_lợi khi so_sánh với các cây cho hạt hàng năm chẳng_hạn như ngô đậu_tương hay cải dầu mà có_thể yêu_cầu nguồn năng_lượng đầu_vào tương_đối cao khi gieo_trồng sấy khô hạt và bón phân Các nguồn nhập liệu từ cả thân cỏ dạng C4 thân thảo sống lâu năm đều là các nguồn nhập liệu mong_muốn cho sinh khối năng_lượng vì chúng cần nguồn năng_lượng hoá_thạch đầu_vào ít hơn để trồng và có_thể đón được năng_lượng mặt_trời một_cách hiệu_quả bởi_vì hệ_thống quang_hợp C4 và bản_chất sống lâu năm của chúng Một nghiên_cứu chỉ ra rằng sẽ mất khoảng từ 0 97 đến 1 3 GJ Giga_Joule để sản_xuất 1 tấn cỏ switchgrass so với 1 99 đến 2 66 GJ để sản_xuất một tấn bắp Một nghiên_cứu khác cho thấy cỏ switchgrass sử_dụng 0 8 GJ ODT năng_lượng hoá_thạch so với hạt bắp là 2 9 GJ ODT Vậy là cỏ switchgrass có chứa xấp_xỉ 18 8 GJ ODT sinh khối tỉ_lệ đầu_vào và ra về mặt năng_lượng của cây nó có_thể lên đến 20 1 Tỉ_lệ rất triển_vọng này là do năng_lượng đầu_ra tương_đối cao trên mỗi hec ta và năng_lượng đầu_vào cho sản_xuất thấp Những cố_gắng đáng_kể đang được thực_hiện trong việc phát_triển cỏ switchgrass làm cây_trồng sản_xuất ethanol xen lu lô tại Hoa_Kỳ Trong một bài diễn_văn vào năm 2006 tổng_thống Bush đề_xuất sử_dụng cỏ switchgrass để sản_xuất ethanol kể từ đó hơn 100 triệu USD đã được đầu_tư vào việc nghiên_cứu cỏ switchgrass làm nguồn nhiên_liệu sinh_học tiềm_năng Cỏ switchgrass có tiềm_năng sản_xuất lên đến 380 lít ethanol cứ mỗi tấn cỏ thu_hoạch được Tuy_nhiên kỹ_thuật chuyển_hoá sinh khối thực_vật thân thảo thành ethanol hiện_tại là khoảng 340 lít trên mỗi tấn Trái_lại lượng ethanol từ ngô cho khoảng 400 lít mỗi tấn ngô Có vài cố_gắng đáng_kể nhằm làm tăng lượng ethanol trích từ ngô Ngô_Lượng ethanol đã được cải_thiện từ 2 4 gallon trên mỗi giạ vào những năm 1980 đến 2 8 gallon hiện_nay Các giống ngô lai được phát_triển đặc_biệt để sản_xuất ethanol đã chứng_minh được rằng lượng ethanol tăng lên được 2 7 và khi sử_dụng xen lu lô sợi trong hạt ngô ngoài tinh_bột ra có_thể tăng thêm lượng ethanol từ 10 đến 13 Với sự kết_hợp của các giống_lai và sự tối_ưu_hoá các quy_trình lượng ethanol theo lý_thuyết khoảng 3 51 gallon mỗi giạ là có_thể được mà không gặp các tác_động tiêu_cực với hàm_lượng protein hay dầu trong phần bã thực_vật cho gia_súc ăn Sự cải_thiện các quy_trình trong ngành công_nghiệp sử_dụng ngô theo phương_pháp cũ là dựa trên các kỹ_thuật mới chẳng_hạn như sủi bọt sử_dụng chất_xúc_tác và enzyme mới Thuận_lợi chính của việc sử_dụng cỏ switchgrass thay cho ngô để làm nguyên_liệu sản_xuất ethanol là chi_phí_sản_xuất mà thường chỉ bằng ½ so với hạt ngô mà_lại thu được nhiều sinh khối năng_lượng hơn Do_đó ethanol xen lu lô từ cỏ switchgrass sẽ cho lượng ethanol trên mỗi hec ta với chi_phí thấp hơn Tuy_nhiên điều này sẽ phụ_thuộc vào việc chi_phí xây_dựng và vận_hành nhà_máy sản_xuất ethanol xen lu lô có được giảm đáng_kể hay không Sự cân_bằng năng_lượng trong ngành công_nghiệp sản_xuất ethanol từ cỏ switchgrass cũng được xem là tốt hơn đáng_kể so với từ ngô Trong suốt quy_trình chuyển_hoá sinh_học phân_đoạn lignin gỗ của cỏ switchgrass có_thể được đốt để cung_cấp đầy_đủ hơi_nước và điện_năng để vận_hành nhà_máy tinh_luyện sinh_học Các nghiên_cứu đã nhận thấy rằng cứ mỗi đơn_vị năng_lượng đầu_vào cần_thiết để tạo ra nhiên_liệu sinh_học từ cỏ switchgrass ta được 4 đơn_vị năng_lượng Trái_lại ethanol từ bắp cho khoảng 1 28 đơn_vị năng_lượng cứ mỗi năng_lượng đầu_vào Một nghiên_cứu gần đây từ Great_Plains chỉ ra rằng để sản_xuất ethanol từ cỏ switchgrass thì con_số này là 6 4 tức_là 540 năng_lượng nữa được trữ trong ethanol đã tạo ra hơn là được sử_dụng để trồng cỏ switchgrass và chuyển_hoá nó thành nhiên_liệu dạng lỏng Tuy_nhiên vẫn còn một_vài rào_cản thương_mại_hoá sự phát_triển của kỹ_thuật sản_xuất ethanol xen lu lô Những dự_án vào đầu những năm 1990 để thương_mại_hoá ethano xen lu lô trước năm 2000 vẫn chưa được thực_hiện Sự thương_mại_hoá ethanol xen lu lô vì_vậy chứng_minh rằng nó là một thử_thách rất quan_trọng dù có những nỗ_lực nghiên_cứu đáng_kể Những ứng_dụng nhiệt_năng cho cỏ switchgrass có_vẻ như sẽ sớm vượt_trội so với ethanol xen lu lô về mặt công_nghiệp hoặc các ứng_dụng quy_mô nhỏ Ví_dụ cỏ switchgrass có_thể được nén thành nhiên_liệu rắn mà thường được đốt trong lò để sưởi ấm tiêu_biểu là bã ngô nén hoặc gỗ nén Cỏ switchgrass đã được thử_nghiệm rộng_rãi để làm chất nền cho than để phát_điện Dự_án được nghiên_cứu rộng_rãi nhất cho đến hiện_nay là dự_án Chariton_Valley ở Iowa_Liên_doanh Show_Me_Energy_SMEC ở Missouri đang sử_dụng cỏ switchgrass và các loại cỏ sinh_trưởng trong mùa ấm_áp khác cùng với dăm gỗ làm nguyên_liệu chế_tạo nhiên_liệu dạng rắn để sử_dụng trong các nhà_máy năng_lượng đốt than Ở phía đông Canada cỏ switchgrass đang được sử_dụng trên quy_mô thử_nghiệm để làm nguồn nguyên_liệu cho các ứng_dụng vè nhiệt_năng thương_mại Các nghiên_cứu về sự cháy của cỏ switchgrass đã được đảm_nhận và có_vẻ như rất phù_hợp để làm nhiên_liệu lò hơi thương_mại Người ta đang nghiên_cứu để phát_triển nhiên_liệu rắn từ cỏ switchgrass bởi_vì lượng dăm gỗ bị thiếu ở phía đông Canada do sự sụt_giảm của ngành công_nghiệp gỗ vào năm 2009 và kết_quả là sự thiếu_hụt dăm gỗ ép ở vùng Đông_Bắc_Mỹ_Nói chung việc đốt trực_tiếp cỏ switchgrass cho các ứng_dụng nhiệt_năng có_thể cung_cấp năng_lượng thực_thu được và tỉ_lệ chuyển_hoá năng_lượng cao nhất từ các qua trình chuyển_hoá sinh_học Nghiên_cứu nhận thấy rằng khi cỏ switchgrass được ép thành hạt và sử_dụng làm nhiêu liệu sinh_học dạng rắn thì nó là một ứng_viên tuyệt_vời để thay_thế các loại nhiên_liệu hoá_thạch Cỏ switchgrass dạng hạt ép được xác_nhận là có tỉ_lệ chuyển_hoá năng_lượng 14 6 1 tốt hơn đáng_kể so với tỉ_lệ chuyển_hoá của nhiên_liệu sinh_học dạng lỏng từ các sản_phẩm trồng trên đất nông_nghiệp Vì là thực_vật chiến_lược trong việc giảm khí_thải nhà_kính cỏ switchgrass dạng hạt ép được nhận thấy là một_cách hiệu_quả để sử_dụng đất nông_nghiệp làm giảm khí_thải nhà_kính với thứ_bậc là 7 6 13 tấn CO2 mỗi hecta Trái_lại ethanol xen lu lô từ cỏ switchgrass và ethanol từ ngô được nhận thấy là ở bậc 5 2 và 1 5 tấn CO2 mỗi hec ta Trước_đây vấn_đề chính ngăn_cản sự phát_triển của các ứng_dụng nhiệt_năng từ cỏ switchgrass là sự khó_khăn khi đốt cỏ trong lò hơi dạng cũ vì những vấn_đề về chất_lượng sinh khối của cỏ có_thể có liên_quan đặc_biệt trong các ứng_dụng đốt Những vấn_đề về kỹ_thuật này giờ_đây xem_ra đã được giải_quyết hiệu_quả thông_quan việc kiểm_soát tích_cực chẳng_hạn như gặt vào mùa thu và thu_hoạch vào mùa xuân để cho_phép hiện_tượng lọc xảy ra mà kết_quả là giảm đi sự hình_thành các hợp_chất huyền_phù chẳng_hạn như Kali và Clo và Nito trong cỏ Điều này giảm sự tạo thành các mảng chất và sự ăn_mòn trong cỏ switchgrass và nó có_thể trở_thành một nguồn nhiên_liệu đốt sạch để sử_dụng trong các đồ gia_dụng nhiệt nhỏ Cỏ thu_hoạch vào mùa thu có_vẻ phù hơn để ứng_dụng nhiều hơn vào các lò hơi công_nghiệp và thương_mại lớn Cỏ switchgrass cũng đang được sử_dụng để sưởi ấm các nông_trang và các toà nhà công_nghiệp ở Đức và Trung_Quốc thông_qua một quy_trình chế_tạo chất thay thể rẻ_tiền cho gas Sản_xuất chất_dẻo tự phân_huỷ Trong một ứng_dụng mới các nhà_khoa_học Hoa_Kỳ đã sửa_đổi bộ_máy di_truyền của cỏ switchgrass để làm cho nó có_thể tạo ra polyhydrobutyrate mà sẽ tích_tụ thành dạng hạt tròn nhỏ bên trong tế_bào của cỏ switchgrass Ở các thử_nghiệm ban_đầu khối_lượng các lá đã sấy khô được cho thấy là có chứa đến 3 7 lượng polymer Với tốc_độ tích_tụ như_vậy thì không_thể sử_dụng cỏ switchgrass làm một nguồn nguyên_liệu sinh_học về mặt thương_mại được Bảo_tồn đất_đai Cỏ switchgrass rất hữu_ích trong việc bảo_tồn và cải_tạo đất_đai cụ_thể là ở Hoa_Kỳ và Canada nơi mà nó là loài đặc_hữu Cỏ switchgrass có một bộ rễ sợi rất sâu gần như bằng với chiều cao của cả cây Kể từ lúc mà nó cùng với các loài cỏ bản_địa khác và các loại thảo_mộc lá to từng một lần bao_phủ những đồng_bằng của Hoa_Kỳ mà giờ_đây là vùng Corn_Belt thì những ảnh_hưởng từ môi_trường sống của cỏ switchgrass trong quá_khứ đã làm lợi cho khu_vực này để lại một vùng trồng_trọt màu_mỡ tồn_tại cho đến ngày_nay Bộ rễ sợi sâu của cỏ switchgrass đã để lại một lớp chất_hữu_cơ màu_mỡ tại các mảnh đất ở vùng Midwest làm cho loại đất_màu đen này trở_thành một trong những loại đất trồng có năng_suất cao nhất thế_giới Bằng cách trồng cỏ switchgrass và các loại cỏ lâu năm khác sống trên đồng_cỏ như cây_nông_nghiệp nhiều loại đất không_thể trồng_trọt được có_thể trở_thành có_ích bởi việc tăng lượng chất_hữu_cơ trong đất độ thấm và độ màu_mỡ do bộ rễ sâu của cỏ Sự xói_mòn đất do gió và nước rất được quan_tâm ở những vùng mà cỏ switchgrass mọc Do chiều cao của mình cỏ switchgrass có_thể tạo thành một bức tường chắn gió chống xói_mòn đất rất hiệu_quả Còn bộ rễ của nó cũng rất xuất_sắc trong việc giữ đất giúp ngăn sự xói_mòn do lũ_lụt hoặc các dòng nước chảy Ở một_số khu_vực đường_quốc_lộ ví_dụ như KDOT người ta sử_dụng hạt_giống cỏ switchgrass cùng nhiều loại cỏ khác để trồng lại dọc theo các con đường Nó cũng có_thể được trồng ở các mỏ lộ_thiên các con đê đập hồ Các khu_vực bảo_tồn tại nhiều nơi ở Hoa_Kỳ đều trồng cỏ switchgrass để kiểm_soát sự xói_mòn tại các bãi cỏ dọc theo sông_hồ vì khả_năng giữ đất chặt và còn tạo môi_trường sống cho động_vật hoang_dã Thức_ăn gia_súc và cỏ gặm Switchgrass là một loại thức_ăn gia_súc tuyệt_vời tuy_nhiên nó cho thấy là có độc_tính đối_với ngựa cừu và dê bởi các hợp_chất hoá_học như saponin loại mà gây sự cảm quang và gây hại gan ở những loài động_vật này Các nhà_nghiên_cứu đang tiếp_tục tìm_hiểu về các điều_kiện đặc_trưng nào mà cỏ switchgrass có_thể gây hại đối_với những chủng loài này nhưng cho đến khi có được thông_tin mới hơn người ta được khuyên là không nên cho chúng ăn loại cỏ này Tuy_nhiên ta có_thể cho gia_súc ăn dưới dạng cỏ khô hoặc cho gặm Việc cho gặm cỏ switchgrass cần phải được kiểm_soát chặt để đảm_bảo các khóm cỏ có_thể sống được Việc cho gặm cỏ được khuyên là nên bắt_đầu khi mà cỏ cao khoảng 50 cm và phải ngừng lại khi cỏ chỉ còn cao khoảng 25 cm và phải chờ khoảng 30 45 ngày giữa các lần cho gặm để cỏ mọc lại Cỏ switchgrass sẽ trở_nên có nhiều thân dài và không còn ngon khi chúng trưởng_thành nhưng trong suốt thời_kỳ cho gặm nó là thức_ăn thích_hợp với chỉ_số RFV relative feed value khoảng 90 104 Phần mô tăng sinh thẳng_đứng của cỏ làm cho vị_trí mọc của nó được đặt lên cao hơn mặt_đất ở trên cành vì_thế mà việc chừa lại khoảng 25 cm tính từ gốc là rất quan_trọng để cỏ mọc lại Khi thu_hoạch làm_cỏ khô lần cắt đầu_tiên diễn ra vào giai_đoạn boot stage giai_đoạn mà phần đầu của hạt_giống được bao_bọc bởi phần lá trên ngọn khoảng giữa tháng 6 Điều này sẽ cho ta cắt được lần thứ 2 vào giữa tháng 8 để_phần thân mọc lại đủ và sống_sót qua mùa đông Trong các cuộc săn Theo các nhà bảo_tồn động_vật hoang_dã cỏ switchgrass nổi_tiếng là thức_ăn tốt và môi_trường sống cho các loài chim để săn_bắn ở vùng_đất cao chẳng_hạn như gà_lôi chim_cút gà_gô trắng gà_tây hoang và các loài chim biết hót với rất nhiều hạt nhỏ và độ bao_phủ cao Tuỳ vào việc cỏ switchgrass được trồng dày như_thế_nào nó được trồng cùng với loài nào thi nó cũng cho một nguồn thức_ăn và chỗ ở tuyệt_vời đối_với các loài động_vật hoang_dã khác Với những nhà_nông mà có những khóm cỏ switchgrass trong nông_trại của mình thì đó được xem như là lợi_ích về mặt môi_trường và thẩm_mỹ do nhiều loại động_vật hoang_dã phong_phú bị thu_hút vào Vài thành_viên của công_ty Prairie_Lands_Bio_Products ở Iowa đã chuyển lợi_ích này thành một ngành kinh_doanh có lợi_nhuận bằng cách cho thuê các mảnh đất có cỏ switchgrass của họ trong các mùa săn thích_hợp Những lợi ich đối_với các động_vật hoang_dã còn có_thể tăng thêm kể_cả trong ngành nông_nghiệp quy_mô lớn thông_qua quá_trình thu_hoạch theo luống như lời khuyên của Hội động_vật hoang_dã rằng thay_vì thu_hoạch toàn_bộ cánh đồng một lần thì nên thực_hiện theo luống để toàn_bộ môi_trường sống của động_vật hoang_dã không bị mất đi do_đó mà có_thể bảo_vệ được các động_vật hoang_dã sống cùng với cỏ switchgrass Tham_khảo BULLET Référence_Champs d Energies_Technic_Panicum virgatum switchgrass Crops_Photos
Panicum virgatum