Rykštėtoji sora - tai naujas biokuro gamybai Lietuvoje skirtas daugiametis žolinis augalas. Ji priklauso C4 tipo augalams, kurių dauguma natūraliai paplitę tropiniuose ir subtropiniuose regionuose. Tačiau dalis tokių žolinių augalų gerai prisitaiko ir vėsiojo vidutinio klimato sąlygomis. Rykštėtosios soros - vieni iš jų.

Klimato kaita, šiltnamio efekto dujų emisijų kiekio didėjimas atmosferoje ir iškastinių energijos išteklių išeikvojimas skatina ieškoti alternatyvių energijos šaltinių. Atsinaujinančios energijos šaltinio pasirinkimą šalyje ar regione daugiausia lemia konkrečios geografinės, topografinės ir hidrologinės sąlygos. Lietuvoje nėra sraunių upių, saulė intensyviai šviečia ribotą laiką. Tad būtent energiniai augalai gali prisidėti prie atsinaujinančios energijos gamybos.

Europos Parlamento ir Tarybos direktyvoje 2009/28/EB pabrėžiama, kad valstybės narės turėtų atsižvelgti į tai, kad augalų biomasė turi būti naudojama įvairiais tikslais, todėl ypač svarbu mobilizuoti naujus biomasės išteklius.

Šiandieninė Lietuvos žemės ūkio padėtis (per 0,5 mln. ha apleistų ir neekonomiškai naudojamų mažesnio derlingumo žemių) suteikia žemdirbiams realias galimybes auginti nemaistinės kilmės augalus biokuro gamybai. Tam būtų galima panaudoti ir nelabai derlingas, nerentabilias, esančias prie kelių ir kitų užteršto oro objektų, žemes. Nyderlandų mokslininkai prognozuoja, kad tarp ES šalių Lietuva per ateinantį dešimtmetį turi patraukliausią potencialą auginti energinius augalus.

Žolių biomasė - švari energetika

ES šalyse ir visame pasaulyje kasmet daugėja energiniais augalais apsodinamų plotų. Tokį pasirinkimą lemia labai svarbūs veiksniai: augalinės kilmės biomasės naudojimas energijai gauti stiprina energetinę valstybės nepriklausomybę, o augalinių žaliavų naudojimo plėtra šalyje sudaro sąlygas naujoms darbo vietoms kurti.

Neišvengiamai griežtėjantys aplinkosaugos reikalavimai taip pat skatina energinių augalų plėtrą. Laikoma, kad daugiamečių žolių biomasės naudojimas energinei konversijai nedidina anglies dvideginio emisijų į atmosferą, taip prisidedama prie aplinkos apsaugos reikalavimų ir kitų tarptautinių įsipareigojimų mažinti išmetamųjų, šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį ir aplinkos taršą.

Pastaruoju metu strateginiais tampa augalai, tinkami antros kartos biodegalų gamybai, kurių naudojimas nesudaro konkurencijos maisto produktų gamybai. Be to, gaminant antros kartos biodegalus, suvartojama visa žaliava, o ne tik atskiri jos komponentai.

Kas lemia biomasės energinį patrauklumą?

Ekonominiu požiūriu biokuro gamybai tinkamiausios yra tos rūšys, kurios stabiliai formuoja daug biomasės. Tačiau pažymėtina, kad žaliavos, skirtos energiniam perdirbimui, patrauklumą lemia ir biomasės kokybės kriterijus, ir atitikimas tam tikrus reikalavimus: tinkama biomasės cheminė sudėtis; minimalios išorinės sąnaudos auginimo ir derliaus nuėmimo cikle; atsparumas nepalankioms augimo sąlygoms ir kt.

Pagal minėtus kriterijus pirmenybė teikiama daugiamečių žolių biomasei. Palyginti su vienamečiais, daugiamečiai žolynai turi daug privalumų:

• juos galima naudoti jau kitais metais po sėjos;
• žolynai apsaugo dirvožemį nuo erozijos;
• būna produktyvūs iki 8-10 metų ir nereikalauja žemės dirbimo;
• parinkus tinkamą žolių sudėtį, galima nenaudoti mineralinių trąšų;
• derliui doroti tinka įprasta žemės ūkio technika;
• pasėlių paskirtį lengva pakeisti be rekultivavimo;
• formuojamas patrauklus kraštovaizdis.

Netradicinė rūšis - rykštėtoji sora

Rykštėtoji sora (Panicum virgatum L.) yra daugiametė kryžmadulkė miglinių (Poaceae) šeimos žolių rūšis, kilusi iš Šiaurės Amerikos. Čia jų savaiminio paplitimo arealas tęsiasi nuo šiaurinės Meksikos ir pasiekia 55° platumą Pietų Kanadoje. Tai viena iš rūšių, formuojančių Šiaurės Amerikos aukštažolių prerijų bendrijas.

Rykštėtųjų sorų biomasės panaudojimo daugiafunkciškumas ir plačios prisitaikymo įvairioms klimato ir dirvožemio sąlygoms savybės lemia vis didesnį domėjimąsi šia rūšimi visame pasaulyje, ypač JAV. Kaip energinis augalas, rykštėtosios soros pasaulyje naudojamos biodujų, antrosios kartos bioetanolio gamybai ir tiesioginiam deginimui. Kadangi rūšis geba prisitaikyti įvairiose platumose, ja susidomėta ir ES šalyse.  Rykštėtosios soros galėtų augti Viduržemio jūros klimato pietinėse srityse ir jūrinio klimato Vakarų Europoje, t. y. regionuose, kurie plyti nuo 40° platumos (Graikija) ir 52° platumos (Nyderlandai). Lietuvos geografinė padėtis daug šiauresnė - tarp 53° 54' ir 56° 27' šiaurės platumos. Todėl netradicinėms rūšims, tokioms, kaip rykštėtosios soros, auginti vėsiojo vidutinio klimato zonoje svarbu pasirinkti vietinėms agroekologinėms sąlygoms tinkamas veisles arba laukinius genotipus, kurie esamomis klimato ir dirvožemio sąlygomis išaugintų stabiliai didelį ir poreikius atitinkančios cheminės sudėties biomasės derlių.

Agrobiologinės savybės

Lietuvoje rykštėtosios soros yra vėlyvoji rūšis, t. y. vegetaciją pradeda mėnesiu vėliau negu kitos miglinės žolės ir dviem mėnesiais vėliau subrandina sėklas. Tačiau sėklos suspėja subręsti - vėlyviausi genotipai jas subrandina rugsėjo viduryje.

Žiemojimas. Galimybė jauniems augalams išgyventi pirmąją žiemą yra rimčiausias veiksnys, apibrėžiantis augalų įsitvirtinimą šiauriniuose regionuose. Ir priešingai, geras augalų žiemojimas yra vienas svarbiausių veiksnių, lemiančių introdukcijos sėkmę. Pagal sudarytą augalų ištvermingumo žemiausioms temperatūroms sistemą, vadinamąsias atsparumo šalčiui zonas, Lietuva priklauso 5 a (Rytų Lietuva), 5 b (Centrinė Lietuva) ir 6 a (Vakarų Lietuva) šalčio zonoms.

Rykštėtųjų sorų laukinių ekotipų, selekcinių linijų ir veislių žiemojimo rezultatai Centrinėje Lietuvoje parodė, kad ištvermingiausi Lietuvos sąlygomis - dauguma laukinių ekotipų iš Šiaurės Dakotos ir veislė Dacotah (kilę iš USDA 2, 3 ir 4 zonos) bei veislė Summer iš Pietų Nebraskos (kilę iš USDA 4 ir 5 zonos), o neatspariausi - genotipai, kilę iš Teksaso, Pietų Ilinojaus, Arkanzaso, Naujosios Meksikos ir kitų šiltesnio klimato valstijų.

Žiemojimui turi įtakos ir augalų amžius. Pirmaisiais gyvenimo metais, kai šaknų sistema dar silpna, rykštėtosios soros žiemoja blogiausiai, tačiau vėlesniais metais augalų ištvermingumas žiemą yra aukštas.

Atsparumas ligų sukėlėjams. Trejų metų tyrimų duomenys Lietuvoje rodo, kad rykštėtosios soros yra atsparios vietiniams ligų sukėlėjams. Ant pavienių rūšies augalų užfiksuoti lapų dėmėtligės pažeidimai, sukelti Bipolaris spp., tačiau didesnis ligų ir kenkėjų plitimas nenustatytas.

Sėjos agrotechnika. Rykštėtosios soros geriausiai auga derlingose, drenuotose dirvose, tačiau gali augti ir akmenuotuose bei užpelkėjusiuose dirvožemiuose. Rūšis gerai dera plačiame dirvos pH intervale (nuo 4,9 iki 7,6). Prieš sėją būtina paruošti dirvą - rudenį suarti, pavasarį - kultivuoti. Sėjama tradiciniais sėjos būdais apie 10- 20 kg/ha sėklos norma, 10 mm gylyje. Sėją rekomenduojama pradėti dirvos temperatūrai pasiekus > 10 °C, t. y. gegužės-birželio mėnesiais. Kad pasėlis sudygtų tolygiai, po sėjos būtina dirvą suvoluoti.

Sausųjų medžiagų derlius. Rūšies produktyvumą labai lemia ne tik genotipas, veislė, bet ir auginimo sąlygos ir technologija. Rykštėtųjų sorų derlius kietajam kurui gaminti nuimamas vieną kartą per sezoną, pjaunant šiuos augalus vėlyvą rudenį ar net žiemą. O štai biodujų gamybai pranašesnis dviejų pjūčių žolės derlius, nes ši žaliava yra turtingesnė vandenyje tirpių cukrų, turi palankesnį mikrobų veiklai anglies ir azoto santykį, ne tokia medinga. Tokios biomasės celiuliozę ir hemiceliuliozę geriau pasisavina anaerobiniai mikrobai, tad ir pati biomasė efektyviau metanizuojama.

Lyginant vieną ir du kartus per sezoną pjautų rykštėtųjų sorų sausųjų medžiagų derliaus rezultatus, nustatyta, kad didesnis derlius gaunamas žolę pjaunant vieną kartą per sezoną, bręstant sėkloms, ir šis derlius didėja net 83,2 proc. nuo pirmųjų iki trečiųjų žolės naudojimo metų.

LAMMC Žemdirbystės instituto mokslininkų duomenimis, rykštėtųjų sorų vidutinis sausųjų medžiagų derlius kiekvienais metais didėja: nuo 287 g iš augalo pirmaisiais žolės naudojimo metais iki 518 g iš augalo trečiaisiais. Tačiau, žolę pjaunant 2 kartus per sezoną, gaunamas net 55,7 proc. mažesnis sausųjų medžiagų derlius.

Mūsų klimato sąlygomis ši šilumomėgė rūšis pirmaisiais augimo metais pajėgi užauginti antžeminės biomasės kiekį, tapatų mūsų vietinių nendrinių dryžučių derliui, tačiau didėjant žolės amžiui, kiekvienais metais vis didėja ir atotrūkis tarp žolių derliaus: ketvirtaisiais augimo metais rykštėtosios soros du kartus viršija nendrinių dryžučių derlių.

Mineralinė biomasės sudėtis

Rykštėtųjų sorų biomasė yra ne tokia peleninga, turi mažiau šlakus formuojančių, aplinką teršiančių ir koroziją sukeliančių elementų (K, Si, N, S ir Cl) negu nendrinių dryžučių biomasė, taigi rykštėtosios soros yra geresnės kokybės kietojo biokuro žaliava. Be to, nustatėme, kad rykštėtųjų sorų stiebuose žalių pelenų ir jo komponentų buvo mažiau, palyginti su lapais ir žiedynais, tad mažiau lapuoti ekotipai yra tinkamesni kietojo biokuro gamybai.

Pastebėtina, kad pjūties laikas turi ypač svarbią reikšmę rūšies biomasės kokybei. Pjūties vėlinimas turi teigiamą įtaką rykštėtųjų sorų biomasės, kaip kietojo biokuro žaliavos, kokybei: nuo rugsėjo iki vasario pačių agresyviausių elementų K ir Cl koncentracija visoje augalų antžeminės dalies biomasėje sumažėja net 74 proc., o pelenų, N ir Mg koncentracija - atitinkamai 41, 52 ir 47 procentais.

Auginimo sąnaudos

Remiantis 2004 m. ekonominės situacijos skaičiavimais, Nyderlandų mokslininkai konstatavo, kad rykštėtųjų sorų auginimo Lietuvoje (įskaitant saugojimo ir transportavimo apie 100 km spinduliu) sąnaudos vienai tonai sausos biomasės prilygtų 43-64 eurams arba 2,4-3,6 euro vienam GJ HHV. Prognozuojamos šios rūšies auginimo sąnaudos Lietuvoje išlieka patrauklios iki 2030 metų.