생물 에너지 종의 혼합물과 단일 배양

[스마트에프엔=김철호 기자] 전용 바이오 에너지 작물을 사용하여 콘 벨트에 다양성을 다시 뿌리기를 원하는 사람들에게는 토종 프레리 종의 혼합물이 명백한 선택처럼 보입니다. 그러나 농민들은 최대 수율과 수익을 위해 바이오 연료 작물을 관리해야합니다. 따라서 질소로 수정 된 단순한 스위치 그라스 단일 배양이 가장 좋습니다.

Agronomy Journal 2015 년 9 월 -10 월호에 대한 연구 에 따르면 옵션이 그다지 검은 색 또는 흰색이 아님을 알 수 있습니다. 7 년 동안 미네소타와 노스 다코타의 9 개 지역에 걸쳐, 다년생 풀과 콩과 식물의 8 종 혼합물 또는 다문화는 음모가 수정되지 않았을 때 스위치 그래스 단일 배양만큼 많은 바이오 매스를 생산했습니다. 그리고 또 다른 다문화의 수확량, 즉 네 개의 풀을 조립 한 결과 질소가 첨가되었을 때 스위치 그래스의 생산량과 비교할 수있었습니다.

최근 바이오 에너지 산업이 석유 및 가스 가격 급락으로 타격을 받았지만, 몇몇 상용 셀룰로오스 에탄올 공장, 특히 IA Emmetsburg에있는 POET-DSM 공장이 현재 운영되고 있습니다. 한편 중서부 지역의 많은 농민들은 비상업적 인 이유로 원주민의 초목 식물을 복원하는 데 관심이 있다고 연구의 수석 저자 인 Jacob Jungers는 말합니다. 그러나 그들은 또한 결론을 무시할 수 없습니다.

“우리는 다문화가 야생 생물 서식지와 다른 생태계 서비스를 제공하기 때문에 다문화를 관리하고자하는 생산자들과 이야기를 나 ve습니다. 그러나 그들은 또한 수익을 내기 위해 일정 수준의 바이오 매스를 생산할 수있는 경제적으로 실현 가능한 시스템이되기를 원합니다.”라고 미네소타 대학의 박사 후 연구원은 설명합니다. "우리는이 연구의 결과가 의사 결정 과정에 도움이되기를 바랍니다."

논란의 여지가 있지만 식물 다양성이 높은 시스템이 더 생산적이라는 가설은 생태 연구에 의해 잘 뒷받침됩니다. 예를 들어 미네소타 대학의 생태학자인 데이비드 틸만 (David Tilman)은 2006 년의 논문에서 비생산적인 토양이있는 버려진 농장에서 다양한 초원의 잔디와 포브 혼합물이 스위치 그라스 또는 다른 종의 단일 배양보다 평균 238 % 더 많은 바이오 에너지를 생산했다고보고했다.

그러나 Tilman의 연구는 농업이 아닌“고전적인 식물 공동체 생태 실험”이었다고 Jungers는 프로젝트를 저학년으로 일했으며 실제 바이오 에너지 생산 시스템이 비슷한 결과를 낳을 것이라고 확신하지 못했다.

프로덕션 시스템에서 가설 테스트

2006 년 Jungers의 고문 인 Don Wyse와 Craig Sheaffer는이를 테스트하기로 결정했습니다. 진정한 농업 학적 방식으로, 그들의 실험은 광범위한 토양, 온도 및 기타 재배 조건에 걸친 혼합물 및 단일 배양 물의 수율을 비교했습니다. 그들은 질소 첨가의 효과를 테스트했다. 상대적으로 저렴하고 설정하기 쉬운 선별 된 바이오 연료 종 (예 : 캐나다 야생 호밀 및 큰 푸른 줄기); 생산자가하는 것처럼 매 시즌 말에 식물 바이오 매스를 수확했습니다.

또한 7 년간 데이터를 수집했습니다. Jungers는“관리의 유무에 관계없이 모든 다문화에서 자연적인 승계가 이루어지고 있으며, 우리는 경영진이 승계를 어떻게 이끌지 알 수 없었습니다. 이전의 연구에서 수정 된 종의 손실이 문서화 되었기 때문에 질소 첨가가 혼합물을 어떻게 변화시킬 수 있는지에 대한 특별한 질문이 있었다.

대부분의 스위치 그래스 단일 문화는 스타 공연자였습니다. 연구팀이 예상하지 못한 것은 8 종의 풀과 콩과 식물 혼합물이 수정되지 않은 음모에서 스위치 그래스만큼 많은 바이오 매스를 생성한다는 것입니다. 평균 헥타르 (ha) 당 헥타 그램 (ha). 질소 비료를 사용하면 스위치 그래스 수율이 6.8 Mg / ha로 증가했습니다. 그러나 그때까지도 수정 된 4 종 잔디 혼합물은 평균 6.4 Mg / ha의 속도를 유지했습니다.

이전 연구와 달리 질소 비료는 12, 24 종의 다종 배양에서도 시간이 지남에 따라 다양성을 감소시키지 못했습니다. Jungers는 계절마다 바이오 매스가 수확 되었기 때문이라고 믿는다. 비료의 첨가는 질소를 빠르고 효율적으로 흡수하여 다른 식물을 능가하고 결국 배제 할 수있는 종을 선호하는 경향이 있습니다.

“그러나 수확 할 때 다른 종의 세트에 이점을 제공하고 있습니다. 특히 바이오 매스 제거가 허용하는 여분의 빛에서 번성하는 종은 다른 방법으로 시스템을 매년 수확하여 수확합니다. 어떤 종도 인수 할 수 없도록하십시오.

결론적으로, 더 큰 다양성과 생태 기능을 위해 농지를 관리하는 것은 결코 쉽지 않을 것이지만, 한 번 생각했던 사람들보다 실행 가능성이 더 높다는 것을 암시합니다. Jungers는“자연 현상은 여전히 ​​발생하고 있으며, 수확, 수정 및 기타 관리 관행에 영향을받는 식물 공동체에서 활용 될 수있다”고 Jungers는 말했다.

그럼에도 불구하고 그는 놀랐 음을 인정합니다. 그는 안심하고 농경 학에서 경력을 쌓기를 원하기 때문에 웃음을 더했습니다. "이 시스템을 조작하더라도 과거에 수행 된 모든 작업, 기본 생태학은 유지되고 있습니다."



김철호 기자 fire@thekpm.com