Cenchrus purpureus

Especies de gramíneas

Cenchrus purpureus
Clasificación científica Editar esta clasificación
Reino:Plantas
Clado :Traqueofitas
Clado :Angiospermas
Clado :Monocotiledóneas
Clado :Commelínidos
Orden:Poales
Familia:Poáceas
Subfamilia:Panicoideas
Género:Cencro
Especies:
C. purpureus
Nombre binomial
Cenchrus purpureus
(Schumach.) Morrone

Cenchrus purpureus , sinónimo Pennisetum purpureum , [1] también conocido como pasto Napier , pasto elefante o pasto de Uganda , es una especie de pasto tropical perenne originaria de los pastizales africanos . [2] Tiene bajos requerimientos de agua y nutrientes, y por lo tanto puede hacer uso de tierras que de otro modo no serían cultivadas. [3]

Históricamente, esta especie silvestre se ha utilizado principalmente para el pastoreo, [4] sin embargo, recientemente se ha utilizado como parte de una estrategia de manejo de plagas agrícolas de tipo push-pull . Las gramíneas Napier mejoran la fertilidad del suelo y protegen las tierras áridas de la erosión del suelo . También se utilizan para cortafuegos, cortavientos, en la producción de pulpa de papel y, más recientemente, para producir biocombustible, biogás y carbón vegetal. [3] También ayuda a alimentar animales como cabras, conejos, incluso cerdos y vacas.

Descripción

Napier común (no híbrido)

Cenchrus purpureus (o pasto elefante) es una gramínea perenne monocotiledónea C4 de la familia Poaceae . [4] Es alta y se forma en macizos robustos parecidos al bambú. [2] Es una planta heterocigótica, pero las semillas rara vez se forman por completo; más a menudo se reproduce vegetativamente a través de estolones que son brotes horizontales por encima del suelo que se extienden desde la planta madre hasta la descendencia. [2] Requiere bajos aportes de agua y nutrientes. [3] La hierba elefante se cruzó con especies de mijo perla para formar Bajra Nappier. Se realizó un trabajo posterior para disminuir la longitud de los entrenudos de la hierba elefante. Las plantaciones de pasto elefante producen alrededor de 40 toneladas de biomasa seca por hectárea por año [3] con un contenido energético promedio de 18 GJ (5 MWh) por tonelada, [5] y la hierba se puede cosechar muchas veces al año. [2]

Generalmente, la hierba se cosecha en intervalos relativamente cortos (cada 1 a 3 meses) cuando se va a utilizar como forraje para animales (su uso principal), y intervalos relativamente largos (4-12 meses) cuando se utiliza para bioenergía. Los intervalos más largos aumentan la relación tallo/hoja, lo que hace que el forraje sea más difícil de masticar y digerir, pero en muchos casos aumenta el rendimiento seco anual. La hierba puede alcanzar una altura de 7-8 metros después de 4 meses de crecimiento. [6] Produce un mejor crecimiento entre 25 y 40 °C, y poco crecimiento por debajo de unos 15 °C, con un cese del crecimiento a 10 °C. Las hojas mueren por las heladas, pero las plantas vuelven a crecer con la llegada de condiciones cálidas y húmedas. El pasto elefante crece desde el nivel del mar hasta más de 2000 m de altitud. [7]

Se puede propagar a través de semillas, sin embargo, como la producción de semillas es inconsistente, la recolección es difícil. [2] Alternativamente, se puede plantar a través de esquejes de tallos de los estolones. Los esquejes se pueden plantar insertándolos a lo largo de surcos separados 75 cm, tanto a lo largo como entre las hileras. [8]

Producir

El rendimiento depende de las técnicas de manejo (por ejemplo, fertilizantes), la calidad del suelo , la lluvia, la luz solar y la temperatura. Reconociendo su potencial como cultivo bioenergético, se han llevado a cabo algunos ensayos de rendimiento en todo el mundo. En Malasia, Halim et al. probaron 9 variantes diferentes de pasto napier y encontraron que el pasto napier regular produjo el mayor rendimiento (65 toneladas secas por hectárea por año), seguido por la variante King Grass (62 toneladas). [9] En Colombia, Cardona et al. estiman un rango de rendimiento de 40 a 60 toneladas secas para la variante napier King Grass, en condiciones óptimas. [10] Sin embargo, en áreas más secas, los rendimientos disminuyen; Gwayumba et al. estiman 15 a 40 toneladas secas como el rango de rendimiento general para Kenia. [11]

En el extremo superior del rango, se ha demostrado que los pastos de elefante producen hasta 80 toneladas secas por hectárea por año, [12] [13] [14] y los desarrolladores comerciales de pasto elefante anuncian rendimientos de aproximadamente 100 toneladas secas por hectárea por año, siempre que haya una cantidad adecuada de lluvia o riego disponible (100 mm por mes). [15] [16] Estos rendimientos son altos en comparación con otros tipos de cultivos energéticos. Para plantaciones a gran escala con pinos, acacias, álamos y sauces en regiones templadas, Smil estima rendimientos de 5 a 15 toneladas secas por hectárea por año, y para plantaciones similares grandes, con eucaliptos, acacias, leucaena, pinus y dalbergia en regiones tropicales y subtropicales, su estimación es de 20 a 25 toneladas secas. En Brasil, el rendimiento promedio del eucalipto es de 21 t/ha, pero en África, India y el Sudeste Asiático, los rendimientos típicos del eucalipto son inferiores a 10 t/ha. [17]

Manejo de plagas mediante técnicas push-pull

La técnica de manejo de plagas push-pull implica plantar el cultivo deseado junto a una planta "push", que repele las plagas, en combinación con un cultivo "pull" alrededor del perímetro de la parcela, que atrae a los insectos fuera de la parcela. [4] El pasto elefante ha demostrado tener potencial para atraer a las polillas barrenadoras del tallo (una de las principales causas de pérdida de rendimiento en África) lejos del maíz [4] y, por lo tanto, se lo denomina cultivo "pull". Esta estrategia es mucho más sostenible, sirve para más propósitos y es más asequible para los agricultores que el uso de insecticidas . Los barrenadores del tallo ( Busseola fusca y Chilo partellus ) son la causa del 10% de la pérdida total de rendimiento en África meridional y oriental y, en promedio, del 14 al 15% en África subsahariana. [2] Las larvas causan un daño inmenso al maíz y al sorgo al excavar en sus tallos y comer desde adentro. Esto no solo hace que sea difícil detectarlos y eliminarlos, sino que también daña el tejido vascular necesario para el crecimiento de las plantas. [4]

La eficacia de los insecticidas contra los barrenadores del tallo es baja, ya que las larvas están protegidas por capas protectoras de la pared celular alrededor del tallo. [8] Los insecticidas también son caros para los agricultores pobres y pueden generar resistencia química en las plagas. [18] Además, los productos químicos se transportan a los productos alimenticios finales. [18] En lugar de tratar de prevenir la aparición de plagas, la estrategia de empujar-atraer (también conocida como estímulo-disuasión) tiene como objetivo guiar su inevitable evolución biológica para prevenir daños a los cultivos valiosos. [18] El método propone que el sorgo o el maíz se intercalen con Desmodium (la planta "empujadora"), que repele a las polillas cuando buscan poner sus huevos. Desmodium también proporciona una cubierta vegetal y es fijador de nitrógeno, lo que mejora la fertilidad del suelo al tiempo que reduce la mano de obra involucrada en el desmalezado. [4] Este disuasivo se utiliza en combinación con pasto Napier plantado alrededor del perímetro de la parcela. [4] Un estudio de agricultores kenianos que utilizaron la estrategia push-pull informó una reducción del 89% en Striga (una maleza parásita), un aumento del 83% en la fertilidad del suelo y un 52% de efectividad en el control de los barrenadores del tallo. [19] Considerando que la striga, los barrenadores del tallo y la baja fertilidad del suelo juntos causan pérdidas de rendimiento de aproximadamente 7 mil millones de dólares estadounidenses o lo suficiente para alimentar a 27 millones de personas, [19] la implementación de esta técnica podría reducir significativamente la inseguridad alimentaria.

Aunque es una opción sostenible y asequible, el éxito del manejo de plagas push-pull depende en gran medida de su correcta implementación en combinación con otras buenas prácticas ecológicas. En primer lugar, no todas las variedades de pasto Napier funcionan como trampa. En un estudio de ocho variedades, solo dos variedades de bana y de pasto Napier sin pelo de Uganda atrajeron significativamente a las polillas hembras para la colocación de huevos sobre el maíz. [4] De estas dos, solo el bana redujo significativamente las tasas de supervivencia. [4] En el campo de un agricultor, se recomienda plantar tres hileras de pasto Napier bana como cultivo de borde alrededor de todo el campo. [8] Existe potencial para mejorar la estrategia push-pull a través de más ensayos con diferentes cultivos intercalados, manipulando aleloquímicos en cada cultivo intercalado, así como investigando la sensibilidad de los insectos a los químicos naturales. [18] Una vez que son prominentes en un campo, es difícil eliminar la zona de las plagas de barrenadores del tallo, ya que las larvas pueden permanecer inactivas y, por lo tanto, el manejo push-pull no tendrá el efecto deseado. [4] Se recomienda que si una infestación es particularmente severa, no se debe plantar maíz ni sorgo en el mismo campo el año siguiente, sino rotarlos con otros cultivos. [4] También es importante quemar los tallos infestados o, si tienen un uso previsto, dejarlos al sol durante tres días. [4] El uso del manejo de plagas push-pull debe usarse en combinación con buenas prácticas ecológicas para obtener los resultados deseados.

Por último, el establecimiento de un sistema push-pull requiere más mano de obra en las etapas primarias y una parcela de tierra lo suficientemente grande como para dejar espacio para la plantación de un cultivo no alimentario; estos factores a menudo disuaden su adopción. [19] Un programa podría aumentar las tasas de adopción mediante la promoción de su uso en combinación con la ganadería, dando valor económico a la plantación de pasto Napier.

Otros usos

Pasto elefante (Cenchrus purpureus) como cultivo forrajero, Bengala Occidental, India
Uso como cultivo forrajero en Kenia

El pasto elefante es el cultivo forrajero más importante para los productores lecheros del este de Canadá . [2] Su alta productividad lo hace especialmente adecuado para alimentar al ganado y los búfalos. [20] Las variedades sin pelo, como el pasto sin pelo de Uganda, tienen un valor mucho mayor como forraje. [2] Como puede crecer con poca agua y nutrientes, el pastoreo ha hecho un uso productivo de las tierras áridas para la producción de alimentos. Además, el ganado puede incorporarse al sistema de manejo de tracción y empuje, lo que proporciona otro propósito económicamente viable para la planta "trampa". El pasto elefante es valioso para los paisajes de Canadá, ya que previene la erosión del suelo . También puede servir como cortafuegos, cortavientos y para mejorar la fertilidad del suelo. [2]

Más recientemente, Napier se ha utilizado para aliviar la presión sobre la producción de alimentos mediante la bioenergía, ya que existen 2 mil millones de hectáreas de tierra no cultivable aptas para la producción de cultivos energéticos . [3] La conversión pirolítica térmica podría utilizarse para producir carbón vegetal, biogás y biocombustible. [3] Aunque esta tecnología no se utiliza actualmente, podría implementarse como un medio para proporcionar energía a las comunidades canadienses, al tiempo que se enriquecen los suelos del paisaje local. [3] También se utiliza como fuente de combustible. Las hojas y los brotes tiernos son comestibles y se cocinan para hacer sopas y guisos. [21]

Una empresa holandesa ha convertido la hierba en un plástico que puede utilizarse para embalajes. [22]

Referencias

  1. ^ Paudel, Dev; Kannan, Baskaran; Yang, Xiping; Harris-Shultz, Karen; Thudi, Mahendar; Varshney, Rajeev K.; Altpeter, Fredy; Wang, Jianping (26 de septiembre de 2018). "Estudio del genoma y construcción de un mapa genético de alta densidad del pasto napier (Cenchrus purpureus Schumach)". Scientific Reports . 8 (1): 14419. Bibcode :2018NatSR...814419P. doi :10.1038/s41598-018-32674-x. ISSN  2045-2322. PMC  6158254 . PMID  30258215.
  2. ^ abcdefghi [Farrell, G., Simons, SA y Hillocks, RJ (2002). Plagas, enfermedades y malezas del pasto elefante, Pennisetum purpureum : una revisión. Revista internacional de gestión de plagas, 48(1), 39-48.]
  3. ^ abcdefg [Strezov, V., Evans, TJ y Hayman, C. (2008). Conversión térmica de pasto elefante (Pennisetum purpureum Schum) en biogás , bioaceite y carbón vegetal. Bioresources Technology, 99, 8394-8399.]
  4. ^ abcdefghijkl [Khan, ZR, Midega, CAO, Wadhams, LJ, Pickett, JA y Mumuni, A. (2007). Evaluación de variedades de pasto Napier (Pennisetum purpureun) para su uso como plantas trampa para el manejo del barrenador del tallo del maíz (Busseola fusca) en una estrategia push-pull Entomologia Experimentalis et Applicata, 124, 201-211.]
  5. ^ Véase página 831: Flores, Rilner A.; Urquiaga, Segundo; Alves, Bruno JR; Collier, Leonardo S.; Boddey, Robert M. (1990-01-06). "Rendimiento y calidad de biomasa de pasto elefante producida en la región de los cerrados para bioenergía". Engenharia Agrícola . 32 (5): 831–839. doi : 10.1590/S0100-69162012000500003 . ISSN  0100-6916.
  6. ^ Ansah, T.; Osafo, E.; Hansen, Hanne (2010). "Rendimiento de forraje y composición química de cuatro variedades de pasto Napier (Pennisetum purpureum) cosechadas en tres días diferentes después de la siembra". Revista de agricultura y biología de América del Norte . 1 (5). Science Hub: 928, tabla 4. doi : 10.5251/abjna.2010.1.5.923.929 . ISSN  2151-7525.
  7. ^ "Cenchrus purpureus & hybrids". Forrajes tropicales . Consultado el 4 de octubre de 2020 .
  8. ^ abc [Aminah, A. Wong, CC y Eng PK (1997). Técnicas para la multiplicación vegetativa rápida de especies de pastos y producción comercial. Desarrollo regional de forrajes, FAO, Roma, págs. 167-178.]
  9. ^ Se fertilizó el suelo y la pluviosidad fue de 2700 mm. Para los resultados de rendimiento, véase la tabla 2, página 40: "Rendimiento y calidad nutritiva de nueve variedades de pasto elefante en Malasia". S2CID  59143548. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  10. ^ Véase página 206: Cardona, Eliana; Rios, Jorge; Peña, Juan; Peñuela, Mariana; Rios, Luis (2016). "King Grass: Un material muy prometedor para la producción de etanol de segunda generación en países tropicales". Biomasa y Bioenergía . 95 . Elsevier BV: 206–213. Bibcode :2016BmBe...95..206C. doi :10.1016/j.biombioe.2016.10.008. ISSN  0961-9534.
  11. ^ Véase la página 516: Gwayumba, W.; Christensen, DA; McKinnon, JJ; Yu, P. (1 de abril de 2002). "Ingesta de materia seca, digestibilidad y producción de leche por vacas frisias alimentadas con dos variedades de pasto Napier" (PDF) . Revista Asiático-Australasia de Ciencias Animales . 15 (4). Asociación Asiático-Australasia de Sociedades de Producción Animal: 516–521. doi :10.5713/ajas.2002.516. ISSN  1011-2367.
  12. ^ Zhang et al. midieron un rendimiento de pasto bana de 74 toneladas secas por hectárea por año con fertilización ligera y 1000 mm de lluvia. Véanse las páginas 96, 98: Zhang, Xia; Gu, Hongru; Ding, Chenglong; Zhong, Jianli; Xu, Nengxiang (2010). "Path coefficient and cluster analysis of yield and morphological features in Pennisetum purpureum" (PDF) . Pastizales tropicales . 44 . Instituto de Ciencia Animal, Academia de Ciencias Agrícolas de Jiangsu, Nanjing, China: 95–102. S2CID  55554503.
  13. ^ Hoshino et al. midieron un rendimiento de 75,6 toneladas secas por hectárea por año en el segundo año de crecimiento bajo fertilización intensa y con un nivel de lluvia de 1000 mm anuales. Véanse las páginas 310, 311, 315: Hoshino, Masao; Ono, Shigeru; Sirikiratayanond, Nittaya (1979). "Producción de materia seca de pastos y legumbres tropicales y su cambio estacional en Tailandia" (PDF) . Revista japonesa de ciencia de pastizales . 24 : 310–317. doi :10.14941/grass.24.310.
  14. ^ Vicente-Chandler et al. encontraron que el pasto napier fuertemente fertilizado produjo 75,661 libras de materia seca por acre por año cuando se cortó a intervalos de 90 días, equivalente a 84.8 toneladas por hectárea por año. Véase la página 202: Vicente-Chandler, Jose; Silva, Servando; Figarella, Jacinto (1959). "El efecto de la fertilización nitrogenada y la frecuencia de corte en el rendimiento y la composición de tres pastos tropicales". Agronomy Journal . 51 (4). Wiley: 202–206. Bibcode :1959AgrJ...51..202V. doi :10.2134/agronj1959.00021962005100040006x. ISSN  0002-1962.
  15. ^ "Los requerimientos totales de agua son de aproximadamente 100 mm (4 pulgadas) por mes equivalentes a lluvia. [...] El rendimiento de Giant King Grass depende del tiempo entre cosechas. Por ejemplo, con una cosecha de seis meses de Giant King Grass alto, se puede esperar obtener 80 o más toneladas estadounidenses por acre (180 toneladas métricas por hectárea) de pasto fresco con aproximadamente 70-75% de humedad. Para dos cosechas por año, duplique estas cifras". Viaspace (2020). "Giant King® Grass: Grow and Harvest" . Consultado el 11 de julio de 2020 .
  16. ^ Mackay cita rendimientos de 360 ​​toneladas húmedas por hectárea por año, pero no cuantifica el contenido de humedad. Mackay (2020). "Mackay Bana Grass" . Consultado el 11 de julio de 2020 .
  17. ^ Ver páginas 85-86: Smil, Vaclav (2015). Densidad de potencia: una clave para comprender las fuentes y usos de la energía . Cambridge, Massachusetts: The MIT Press. ISBN 978-0-262-02914-8.OCLC 897401827  .
  18. ^ abcd [Miller, JR y Cowles, RS (1990). Desvío de estímulos disuasorios: un concepto y su posible aplicación al control de la larva de la cebolla. Journal of Chemical Ecology, 16(11), 3197-3212.]
  19. ^ abc [Khan, ZR, Amudavi, DM, Midega, CAO, Wanyama, JM y Pickett, JA (2008). Percepciones de los agricultores sobre una tecnología de "empuje y atracción" para el control de los barrenadores del tallo de los cereales y la maleza striga en el oeste de Kenia. Crop Protection, 27, 976-987.]
  20. ^ "Los científicos respaldan el uso de la hierba elefante como una forma sostenible de alimentar a los rebaños". Africanews . 2020-01-31 . Consultado el 2020-02-07 .
  21. ^ Heuzé V., Tran G., Giger-Reverdin S., Lebas F., 2016. Hierba elefante ( Pennisetum purpureum ). Feedipedia, un programa del INRA, CIRAD, AFZ y FAO. https://www.feedipedia.org/node/395 Última actualización el 23 de junio de 2016, 17:09
  22. ^ "Bioplastic – Vibers" . Consultado el 13 de febrero de 2020 .

Datos relacionados con Cenchrus purpureus en Wikispecies

  • Tratamiento hortícola del Jardín Botánico de Missouri - Pennisetum purpureum
  • Puede encontrar más información en http://www.push-pull.net/
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