Miscanthus

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Miscanthus sinensis, Autor: Markus Hagenlocher
Production


Miscanthus ist eine Gattung mehrjähriger krautiger Pflanzen aus der Familie der Poaceae (Gräser), die in Ostasien beheimatet ist.


Einige Miscanthus-Arten (sog. Elefantengras) stoßen aufgrund ihrer Produktivität, ihres Energiewertes (Biomasse-Energie) und ihres Gehalts an Lignocellulosen auf wachsendes Interesse in der Landwirtschaft, Industrie und Energiewirtschaft. ()

Diese mehrjährige Kultur ist interessant für die Aufwertung empfindlicher Böden in der Nähe von Wasserentnahmestellen oder wo das Risiko von Erosionen hoch ist. Weitere Vorteile sind der geringe Arbeitsaufwand und die Umweltfreundlichkeit. Sie benötigt nur wenig Düngung und Pflanzenschutzmittel und kann daher während eines großen Teils des Anbauzyklus"biologisch" bewirtschaftet werden. Seit 2018 ist sie auch als EIS (Surface d'Intérêt Ecologique) förderfähig.

Die französische Produktionskette muss jedoch noch aufgebaut werden.

Beschreibung

Der in Frankreich angebaute Miscanthus ist Miscanthus giganteuser ist eine Hybride aus den beiden Arten M. sacchariflorus und M. sinensis. Diese Hybride ist steril und vermehrt sich vegetativ über ihre Rhizome, ist aber nicht invasiv, da die Rhizome nicht nachwachsen. Einige amerikanische Biokraftstoffunternehmen haben jedoch fertile Linien von M. giganteus entwickelt, die das Potenzial haben, in bestimmten Umgebungen invasiv zu sein[1].

M. giganteus kann bis zu 4 m hoch werden und erinnert in seiner Form an Bambus, Schilf oder Zuckerrohr. Jede Pflanze bildet mehrere Stängel und hat ein sehr dichtes Wurzelsystem. Es handelt sich um eine mehrjährige Pflanze, die ab dem zweiten Jahr bis zu 20 Jahre lang jedes Jahr geerntet wird.

Verwendung und Absatzmöglichkeiten

Miscanthus benötigt nur im ersten Jahr einen Pflanzenschutz und eine systematische Düngung. Über den gesamten Anbauzyklus von 20 Jahren ist es eine ökologische Kultur. Sie kann in der Nähe von Wasserentnahmestellen angebaut werden, um diese dank ihres dichten und reinigenden Wurzelsystems vor Verschmutzung zu schützen, oder an Hängen, Bächen und Talwegen, um die Bodenerosion zu bekämpfen.

Stroh ist das Hauptprodukt des Anbaus und wird in Form von Silage geerntet. Es hat eine hohe Absorptionskapazität und einen guten Heizwert (PCI = 5 MWh[2]) und kann verwertet werden als :

  • Biobrennstoff: 1T Miscanthus kann im Durchschnitt 400L Heizöl ersetzen[3]
  • Tiereinstreu: Es erfordert weniger Arbeit und hinterlässt die Kühe sauberer als Stroh
  • Futterergänzung für Rinder (fördert das Wiederkäuen)
  • Einstreu im Gartenbau
  • Isolierung
  • Potenzielles Substrat für die Biogasproduktion, mit einer Methanausbeute von etwa 6000m3/ha[4]
  • Verbindung in Biokunststoffen

Anbau

Zeitraum und Klima

Gute Erträge werden durch hohe Temperaturen und eine gute Wasserverfügbarkeit begünstigt. Miscanthus kann jedoch bereits ab einer Gesamtniederschlagsmenge von 500 mm/Jahr gedeihen[2]er ist jedoch anfällig für lange Trockenperioden, da er zwischen April und November Wasser benötigt.

Bodentyp

  • Ziemlich tiefe Böden mit einem guten Nutzvorrat ( Lehmböden, wenn sie nicht hydromorph sind, und Lehmböden sind ebenfalls geeignet, jedoch keine Kreideböden).
  • Vermeiden Sie erstickende Böden oder Böden, die im Winter mit Wasser bedeckt sind.
  • Breiter pH-Bereich: von 5,5 bis 8[2].

Derzeit wird Miscanthus vor allem in der Nordhälfte Frankreichs angebaut.

Unkräuter, Krankheiten und Schädlinge

Da der Feldaufgang langwierig und uneinheitlich ist (von 3 Wochen bis 3 Monaten [5]), sind Unkräuter im ersten oder sogar im zweiten Jahr problematisch. Daher sollte Miscanthus auf einem sauberen Feld gepflanzt werden und auch später, insbesondere nach dem Auflaufen, noch Unkraut gejätet werden. Nach einigen Jahren unterdrücken der Laubmulch und die Dichte der Stängel das Unkraut wirksam (und verringern die Erosion).

In Frankreich wurden bisher keine Krankheiten bei Miscanthus gemeldet, was sich jedoch ändern könnte, wenn die Anbauflächen weiter zunehmen.

Weitere Informationen finden Sie unter wühlmäuse können erhebliche Schäden verursachen, insbesondere wenn Miscanthus unmittelbar nach Brachland oder Dauergrünland angebaut wird. Es ist daher besser, eine einjährige Kultur dazwischen zu säen, um den Zyklus der Wühlmäuse zu unterbrechen.

Schließlich sind auch Miscanthus und Miscanthus ein Problem kaninchen können in den ersten Monaten ebenfalls Schäden verursachen, wenn sie zahlreich sind. In diesem Fall muss ein temporärer Schutz installiert werden.

Ansiedlung

Die Anpflanzung ist der entscheidende Schritt beim Anbau von Miscanthus und auch der teuerste.

Die Pflanzung erfolgt im Frühjahr auf einem sauberen Grundstück. Zum Beispiel:

Oder

  • Unkrautbekämpfung vor Pflanzenaufgang 1 oder 2 Tage nach der Anlage, dann Behandlung gegen Unkraut nach dem Auflaufen (je nach vorhandenen Arten).

Die Pflanzenschutzmittel sind die gleichen, die auch bei Mais eingesetzt werden.

Danach kann in den ersten Wochen gestriegelt und anschließend gehackt werden.

{{Image | Image = IFT miscanthus.jpg | Alignement = Right | Cadre = True | Largeur = 600px | Légende = Die Phase des Anlegens ist die Phase mit dem höchsten Verbrauch an Pflanzenschutzmitteln.

Zusätzlich zur Unkrautbekämpfung muss der Boden durch Pflügen um 15 cm gelockert und dann z.B. mit einer Kreiselegge verfeinert werden. Der gute Kontakt zwischen Boden und Pflanze fördert ein schnelles und gleichmäßiges Auflaufen.

Miscanthus wird durch Stecklinge gepflanzt. Zum Einpflanzen der Rhizome wird eine spezielle Pflanzmaschine oder eine manuelle Gemüsepflanzmaschine ( Kartoffel-, Blumenkohlpflanzmaschine...) verwendet. Es handelt sich also um einen arbeitsintensiven Schritt. Sie müssen in einer Tiefe von 8 bis 10 cm gepflanzt werden[2] an einem kühlen Ort, dann abgedeckt und schließlich ist ein Walzen für die Keimung vorteilhaft. Die Aussaatdichte ist unterschiedlich: von 1 Pflanze pro m2[6] (d.h. 10.000 pro Hektar), von 16.000 (als Wildschutz) bis 20.000 (zur Biomasseproduktion und Erosionsbekämpfung) pro Hektar[5]die Wiederaufforstungsrate liegt bei etwa 60-80%[5]. Die Rhizome sind teuer und die Kosten für das Einpflanzen selbst kommen hinzu. Bei einer Aussaatdichte von 12.000 bis 15.000 Pflanzen/ha belaufen sich die Kosten auf ca. 3.500 €/ha[7].


Angesichts des Preises der Rhizome ist es hilfreich, zu wissen, ob sie von guter Qualität sind.

Achten Sie auf :

  • ihre Größe und ihr Gewicht,
  • ihre Vitalität, die sich durch das Vorhandensein mehrerer Augen pro Rhizom zeigt,
  • ihre Frische[8].

Pflege

Erstes Jahr

Am Ende des ersten Jahres sollte Miscanthus gemulcht und auf dem Feld belassen werden (die erste Ernte erfolgt im nächsten Jahr), um einen Mulch zu schaffen. Bei starkem Druck kann im ersten Winter auch eine Pflanzenschutzbehandlung gegen Gräser durchgeführt werden.

Düngung

Miscanthus reagiert in den ersten Jahren nicht auf die Zufuhr von Stickstoff. Im Gegenteil, dies könnte ihm schaden, da es die Entwicklung von Unkräutern fördert. Danach können die Nährstoffgehalte durch Bodenanalysen alle 5 Jahre überwacht und bei nachgewiesenen Mängeln gedüngt werden.

Insgesamt werden bei der Ernte von Miscanthus nur wenige Nährstoffe exportiert:

Ernte

Die erste Ernte findet nach dem zweiten Winter nach der Pflanzung statt und danach jedes Jahr. Die Erträge steigen bis zum 5. oder 6. Jahr an und stabilisieren sich dann zwischen 10 und 20 t Trockenmasse/ha[5].

Die Ernte erfolgt in der Regel gegen Ende März/April, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Strohs bei 17% liegt[2]. Miscanthus wird mit einem Maishäcksler mit Kempervorsatz geerntet, kann aber auch gemäht und gebündelt werden.

Lagerung und Konservierung

Miscanthus muss nicht getrocknet werden und kann in Bündeln oder lose unter einem Schuppen oder in einem Silo mit Plane gelagert werden. Da die Miscanthus-Späne jedoch eine sehr geringe Dichte haben (120 bis 130 kg/m3 ), sind sie für die Lagerung nicht geeignet[5] in loser Schüttung), muss eine große Lagerfläche vorhanden sein: ca. 40 m² Lagerfläche, 3 bis 4 m hoch[5] um die Ernte von einem oder zwei Hektar zu lagern:

40*4 = 160 m3

Bei einer Dichte von 130kg/m3: 160*130 = 20.800 kg = 20,8t

Bei einem Ertrag von 10 bis 20 t pro Hektar (ermöglicht durch eine Dichte von 12.000 bis 15.000 Pflanzen/ha) entspricht dies 1 bis 2 ha.

Wiederherstellung der Parzelle am Ende des Zyklus

Nach 20 Jahren beginnen die Erträge in der Regel zu sinken. Daher wird Miscanthus entfernt und die Parzelle gesäubert, um sie für den nächsten Anbau vorzubereiten, der ein neuer Zyklus von Miscanthus sein kann oder auch nicht.

Das Manöver beginnt im Juni mit dem Ziel, die Rhizome zu zerstören:

  • Häckseln oder Ernten der oberirdischen Teile.
  • Mehrere Male mit einem Rotavator oder einer Bodenfräse überfahren scheibenegge (zerteilt und schwächt die Rhizome).
  • Wenn die Pflanzen im Sommer wieder austreiben, mehrmals mit einem Chili-Schneidegerät bearbeiten chisel (bringt die Rhizome an die Oberfläche, um sie zu trocknen).
  • Planieren Sie die Parzelle.

Die glyphosat ist nicht ausreichend, um die Parzelle zu säubern, kann aber die mechanische Bearbeitung ergänzen.

Danach kann eine Herbstkultur mit einer für die Direktsaat geeigneten Sämaschine gesät werden.

Zusammenfassung des Produktionszyklus von Miscanthus[5]

Für die Entscheidung, mit dem Anbau von Miscanthus zu beginnen

Vorteile

  • Mehrjährige Kultur, die Kohlenstoff speichert
  • Lebensraum für Tiere (Rebhühner, Raubvögel, Hasen usw.) und Nützlinge
  • Trockenes Produkt, das am Ende des Winters geerntet wird, kann direkt zur Verbrennung verwendet werden
  • Hohes Produktionspotenzial (10 bis 20 t Trockenmasse pro Hektar)[5])
  • Wenige Eingriffe in die etablierte Kultur
  • Erntezeit (Ende März/April) kann die Verteilung der Arbeitslast über das Jahr entsprechend den anderen Aktivitäten des Betriebs begünstigen
  • Ermöglicht die Verwertung von verschmutzten (insbesondere Schwermetalle) oder sehr erosionsanfälligen Böden
  • Autonome Quelle für Heizung und Einstreu

Miscanthus wird je nach Verpackung und Verwendung für 80 bis 125 EUR/t verkauft. Es kann auch in MAP (Kubikmeter Hackschnitzel) verkauft werden. Darüber hinaus ist er als EIS (Fläche von ökologischem Interesse) mit einem Faktor von 0,7 förderfähig.

Einschränkungen

  • Erste Ernte nach zwei Jahren
  • Kostenintensive Anpflanzung
  • Sehr anfällig für Unkraut in den ersten beiden Jahren
  • Großes Lagervolumen erforderlich
  • Anfällig für Wasserstress, der den Ertrag beeinträchtigen kann

Beispiel eines kommunalen Miscanthus-Heizprojekts in Ammertwiller im Elsass

Weitere Beispiele und Ressourcen

  • Viele Informationen finden Sie auf der Website von Miscanthus France Miscanthuseiner Vereinigung zur Entwicklung des Miscanthus-Sektors. Insbesondere Beispiele für Projekte zur Nutzung von Miscanthus heizungbeispiele für die Verwendung von Miscanthus als Futtermittel, für die Herstellung von Miscanthus, für die Herstellung von Miscanthus und für die Herstellung von Miscanthus tiereinstreu und Miscanthus mulch im Gartenbau in ihren Broschüren, die Informationen über den Hintergrund, die Überlegungen, die beobachteten Auswirkungen und die finanziellen Aspekte enthalten.
  • Zahlreiche Erfahrungsberichte finden Sie auch auf der Website von Novabit Novabiom.
  • Ein Dokument der Region Burdinale-Mehaine in Belgien über die wichtigsten Punkte, die zu vermeidenden Szenarien und die richtigen Wege, um Miscanthus anzubauen, unter dieser Adresse.
  • Ein ziemlich umfassendes Video, das über den Anbau und die Kosten, die Absatzmärkte, die Vorteile dieser Kultur zur Aufwertung verschmutzter Böden und die Vorteile von Miscanthus-Streu in der Rinderzucht berichtet:


Anhänge

Quellen

  1. Pittman, S.E., Muthukrishnan, R., West, N.M. et al. Mitigating the potential for invasive spread of the exotic biofuel crop, Miscanthus × giganteus. Biol Invasions 17, 3247-3261 (2015) . https://doi.org/10.1007/s10530-015-0950-z https://link.springer.com/article/10.1007/s10530-015-0950-z#citeas
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Novabiom, Kultur https://www.novabiom.com/miscanthus/culture/
  3. France Miscanthus "Miscanthus eine wirtschaftliche und ökologische Heizlösung" https://france-miscanthus.org/wp-content/uploads/2017/11/Brochure_chauffage_interactive.pdf
  4. Andreas Kiesel, Iris Lewandowski (Dezember 2015) Miscanthus as biogas substrate - Cutting tolerance and potential for anaerobic digestion, GCB Bioenergy 9(1):n/a-n/a DOI:10.1111/gcbb.12330
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 Bastien LANGLOIS und Audrey LE GOFF (Mai 2018) "Der Anbau von Miscanthus" , Chambre d'Agriculture de Seine Maritime https:// normandie.chambres-agriculture.fr/fileadmin/user_upload/Normandie/506_Fichiers-communs/PDF/ENERGIES/innobioma-f1-miscanthus_web.pdf
  6. "Die Ernte von Miscanthus", Le Paysan du Haut-Rhin - votre hebdo rural https://www.youtube.com/watch?v=IvmhSUcrG2o
  7. "Miscanthus: Kultur der Zukunft?" Der Bienenstock, der ja sagt https://magazine.laruchequiditoui.fr/le-miscanthus-culture-du-futur/
  8. 8,0 8,1 Technischer Weg, Frankreich Miscanthus https://france-miscanthus.org/cultiver-du-miscanthus/itineraire-technique/
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