Türkiye`de Alternatif Biyoyakıt Bitkisi Olarak Dallı Darının Yetiştirilmesi
advertisement
TÜRKİYE’DE ALTERNATİF BİR BİYOYAKIT BİTKİSİ OLARAK DALLI DARININ ( Panicum virgatum L. ) YETİŞTİRİLEBİLME OLANAKLARI DOÇ.DR.SÜLEYMAN SOYLU S.Ü.Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü - KONYA Dallı Darı (Switchgrass;Panicum virgatum L.) Nedir? ¾ Çok yıllık bir C4 bitkisi ¾ Anavatanı Kuzey Amerika bölgesidir. ¾ Amerikan Biyoenerji Proğramı tarafından 37 bitki arasında model tür olarak seçilmiştir. ¾ Yıllık 6 - 25 ton/ha arası toprak üstü net biyokütle üretimi ¾ Derin Kök Yapısı (2m) ve 8 ton/hektar civarında toprak altı biyokütle üretimi ile iyibir toprak muhafaza bitkisidir ¾ 15 Yıla kadar uzayabilen ömrü olan çok yıllık bir bitkidir. ¾ Düşük toprak verimliliğine sahip topraklarda yetiştirildiğinde, diğer sıcak iklim türleri ve enerji bitkileri ile karşılaştırıldığı zaman daha yüksek verim vermektedir. KULLANIM ALANLARI BİYOETANOL ÜRETİMİNDE HAMMADDE KAYNAĞIDIR Dallı darı biyokütlesi fermantasyon, gaz haline dönüştürme (gasification) ve yanma işlemleri yoluyla enerjiye dönüştürülebilmektedir. KULLANIM ALANLARI ¾ Yüksek lif oranı büyük oranda fermente olabilir ve yanabilir şeker ihtiva etmesinden dolayı enerji elde edilme yönünden oldukça faydalıdır. ¾ Lignin fermente süresince parçalamadığı için zararlıdır. ¾ Kül ise biyokütle kazanlarını kirletmesinden ve atık madde oluşturmasından dolayı zararlıdır ve bakım masraflarını artırır ve uçan külü kontrol etmekte problemlidir. ¾ Dallı darı çeşitlerinin biyo enerji ve hayvan besleme açısından yüksek lif konsantrasyonuna, düşük lignin ve kül oranına sahip olmaları istenir. KULLANIM ALANLARI 24 Temmuzda Dallı darı tarlasında Hayvanların otlatılması Avrupada 5 Temmuzda Yeşil Dallı darı bitkileri ¾ ¾ Yüksek ot verimi, iyi düzeyde yem kalitesi, Silaj yapımında KULLANIM ALANLARI ¾ Topraklarımızda bozulan yapının düzeltilmesinde bu tür çok yıllık bitkilerin büyük önemi olacaktır. ¾ Derin kök sistemi geliştirmesi, toprağın yapısını iyileştirmesi ¾ Erozyonla mücadelede ¾ Son yıllarda ülkemizde özellikle hissedilen kuraklığa toleranslı olması, ¾ Nispeten fakir yetiştirme ortamlarında gelişebilmesi ve iyi bir biyoenerji (biyoetanol) hammaddesi olması gibi olumlu birçok özelliği nedeni ile tarımsal potansiyeli ve önemi büyüktür. Çizelge 1. Hollanda’da 3 yıl süre ile 12 dallı darı çeşidi ile yapılan çalışmada elde edilen kuru madde verimleri, üç yıllık ortalamalara göre hasat döneminde içerdikleri besin elementleri ( Dallı darı çeşitleri 1998 yılının ilkbaharında ekimi yapılmış, 1. yıl hasat 17 Mart 1999 tarihinde, 2. yıl hasat 12 Ocak 2000 tarihinde, 3. yıl hasat 6 Mart 2001 ‘de gerçekleştirilmiştir) 1.Yıl 2.Yıl 3.Yıl 0.93 6.7 12.8 Kül (g/kg) 34.9 21.3 21.5 N (g/kg) 16.63 5.01 7.46 P (g/kg) 1.55 0.64 0.92 K (g/kg) 2.10 2.55 2.54 Ca (g/kg) 3.25 3.80 2.92 Mg (g/kg) 1.14 1.17 1.15 Na (g/kg) 85 107 83 Cl (g/kg) - 1.01 0.42 Kuru madde (ton/ha) verimi Final Report FAIR 5-CT97-3701”Switchgrass”, see www.switchgrass. nl DALLI DARININ YETİŞTİRME TEKNİĞİ •Agustos 2003 Hollanda’nın NE Groningen Bölgesinde Dallı Darı Tarlası Ülkemizde buğüne kadar dallı darı ile ilgili tarla denemesi aşamasında yapılmış herhangi bir çalışmaya rastlanılmamıştır DALLI DARININ YETİŞTİRME TEKNİĞİ Yunanistan’da yapılmış çalışmanın Haziran 1999’daki görüntüsü ¾ ¾ Dallı darı sadece ülkemiz için değil Avrupa ülkeleri için de yeni bir bitkidir. Bu bitki ile ilgili Avrupadaki çalışmalarda 1998 – 2002 yılları arasında Yunanistan, İtalya, Hollanda, Almanya ve İngiltere yi kapsayan bir AB projesi (FAIR 5-CT973701) ile başlamış ve bu proje sonucunda bu bitkinin Avrupa daki yetiştirme imkanları, kullanılacak çeşit, biyokütle üretim kapasiteleri hakkında temel bulgular ortaya konmuştur. Büyüme Döngüsü İtalya’da yapılan Dallı darı çalışması ¾ Toprak sıcaklığı 10 C’nin üzerine çıktığı zaman ilkbaharda sap büyümesi başlar. Büyüme çok hızlıdır ve yaz ortasına doğru çiçeklenir ve bu döneme kadar biyokütle üretiminin %75’ini gerçekleştirir. Çiçeklenme tamamlandıktan sonra sap liglinleşir ve yaşlanma başlar ve bitki dormant hale gelir Yaşlanma süresince, yaprak ve saplarda yerleşmiş mineraller köklere ve rizomlara gönderilir ve gelecek büyüme döngüsü için buralarda depolanır. Büyüme Döngüsü HAZİRAN AYI KASIM AYI SONBAHAR AYLARI KIŞ AYLARI Yer Seçimi İtalya’daki bir Dallı darı tarlasından görüntü ¾ ¾ Derin, su tutma kapasitesi yüksek ve yeterli dreneja sahip topraklar dallı darının en iyi adaptasyon gösterdiği topraklardır. Bununla birlikte derin olmayan, sert taşlık topraklarda da yetiştirilebilir. Düşük toprak verimliliğine sahip asit karekterli topraklarda yetiştirildiğinde, diğer sıcak iklim türleri ve enerji bitkileri ile karşılaştırıldığı zaman daha yüksek verim vermektedir. Ön Bitki ¾ ¾ Şiddetli yabancı ot problemi olan yerlerde dallı darı ekiminden kaçınmak gerekmektedir. Dallı darının ön bitki olarak özel bir isteği yoktur. Yetiştirme Koşulları ¾ Dallı darının alanlarının tesisi biraz yavaştır. Fakat temel yetiştiricilik kurallarına uyularak Kuzey Amerika ve Avrupa’da başarılı olarak gerçekleştirilmiştir Toprak verimliliği ve gübreleme ¾ ¾ ¾ Dallı darı düşük verimli topraklara ve asit toprak şartlarına iyi adapte olmuştur. Geniş ve derin kök sistemi sayesinde topraktaki besin elementlerinin taranıp alınmasında çok etkilidir. İdeal şartlarda nötr topraklarda iyi yetişir. Ekimle birlikte 100 kg/ha fosfor uygulaması yeterli olmaktadır Toprak şartlarına göre 75 – 150 kg/ha N uygulaması yeterlidir. Çeşit Seçimi Genel olarak morfolojik karekteristikleri ve yetiştiği çevreye göre upland (yayla tipi) ve lowland (ova tipi) olmak üzere iki dallı darı ekotipi belirlenmiştir. ¾ Lowland tipi genellikle sulak alanların kenarları, çayırlık alanlar ve su taşkınları olan bölgelerde bulunmaktadır. Bu tipler daha uzun, iri, yassı, daha fazla kardeşlenen büyüme habitusundadır. Lowland tipler yüksek arazilerde yetişen upland tiplerden daha hızlı gelişebilirler ¾ Çeşit Seçimi ¾ ¾ Upland tipler yağışın sınırlı olduğu kuru ve yüksek alanlarda bulunur, bunlar ince saplı, geniş tabanlı ve yarı yatık habitusludur. Lowland tipleri enerji bitkisi olarak daha uygun olduğu ifade edilmektedir Çeşit Seçimi ¾ ¾ ¾ ¾ Kuzey Amerikadan elde edilen çeşitlerin Avrupa’ya adaptasyonu uygun bulunmuştur. Çeşit seçimini yörenin enlem derecesi ve ekim amacı belirlemektedir. Amerikanın güneyinden orijin alan çeşitler en iyi Güney Avrupa ülkelerinde yetişmekle birlikte, Kuzey Avrupa ülkelerinde de verimli olabilmektedirler. Avrupada yapılan çalışmalar dallı darının Avrupanın en kuzey bölgelerine kadar yetiştirilebileceğini göstermektedir. Çizelge 2. Avrupa Ülkelerindeki Çalışmalarda kullanılmış bazı dallı darı çeşitleri, bunların ekotipleri, ploidi seviyesi, orjini ve 100 tohum ağırlıkları Çeşit İsmi Ekotipi Ploidi Seviyesi Orjin aldığı bölge 100 tohum ağ. (mg) Alamo Lowland tetraploid Güney Texas 28o 94 Blackwell Upland Octoploid Kuzey Oklahoma 37o 142 Caddo Upland Octoploid Güney Great ovası 35o 159 Cave-in-Rock İntermediate Octoploid Güney IIIinois 38o 166 Dacotah Upland tetraploid Kuzey Dakota 46o 148 Forestburg Upland tetraploid Güney Dakota 44o 146 Kanlow Lowland tetraploid Merkez Oklahoma 35o 85 Upland - Kuzey Nebraska 42o 162 Pangburg Lowland tetraploid Arkansas 34o 96 Summer Upland tetraploid Güney Nebraska 41o 114 Trailblazer Upland octoploid Nebraska 40o 185 Nebraska 28 ( Çeşit Seçimi ¾ ABD’de ticari olarak satılan Kanlow, Alamo ve Cave-in-Rock çeşitlerinin Avrupanın İngiltere, Almanya, İtalya ve Yunanistan gibi ülkelerinde iyi sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Ekim ve ekim zamanı ¾ ¾ ¾ ¾ Ekim geleneksel mibzerler veya direkt ekim yada serpme olarak yapılabilir. Hangi ekim metodu uygulanırsa uygulansın toprakla tohumun iyi bir şekilde temas etmesini sağlamak için ekimden önce ve sonra merdane çekilmesi arzu edilir. Ekim derinliği yaklaşık 10 mm olmalıdır. Daha derin ekimler çıkışta başarısızlıkla sonuçlanır. Ekim ve ekim zamanı ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ Dallı darı toprak yüzeyi ısındığı zaman ekilir. En iyi sonuçlar toprak sıcaklığının 10 oC’nin üzerinde ve tohum yatağında bir miktar nem bulunduğu zamandır. Fakat tohum yatağı çok ıslak olmamalıdır. Kuru tohum yatağından da sakınılmalıdır, çünkü bu zayıf bitki çıkışına ve zayıf dallı darı alanlarının tesisine neden olur. Kuzey Avrupa’da ekim normal olarak Nisan veya Mayıs ayında yapılmaktadır. İyi bir ekim şartı isteyen dallı darının ekim zamanı mısırla aynıdır. Dallı darı çok erken ekildiği zaman, nisbi olarak yabancı otlara göre daha fazla sıcaklık isteyeceğinden dolayı bunlarla rekabet edemez. Sıra arası mesafesi 15 cm civarındadır. Tohum Miktarı ¾ ¾ ¾ ¾ Ekimde kullanılacak tohumluk miktarı tohum canlılığına ve çimlenme oranına bağlıdır Yeni hasat edilen tohumlar yüksek oranda dormansi gösterir ve genelde kullanmadan önce bir yıl depolanır. Kuzey Avrupa’da en iyi çıkışlar m2’ye 400 saf canlı tohum’da elde edilirken, Güney Avrupa’da 200 saf canlı tohum’da elde edilmiştir. Bunun anlamı kullanılacak tohumluk miktarının 10 – 20 kg/ha arasında değiştiğidir. Yabancı ot kontrolü ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ Dallı darı bitkisinde ilk yıl büyüme yavaştır ve yabancı otlarla rekabeti zayıftır. Yabancı otlara, ilk yıl yeterli miktarda tohum çıkışı sağlayıp, kıştan başarı ile çıkıp, ilkbaharda bitkiler yeniden büyümeye başlayıncaya kadar çok dikkat etmek gerekir. Tohum yatağı hazırlamadan önce Glyphosate kullanılabilir. Atrazine çıkış öncesi ve sonrası güvenli olarak kullanılabilir. Geniş yapraklı yabancı otları kontrol etmek için ioxynil, bromoxynil, mecoprop, bentazone ve CMPP gibi ilaçlar dallı darıda kullanılmaktadır. Hastalık ve Zaralılar ¾ Hastalıklar Avrupada dallı darıda önemli bir problem teşkil etmemektedir. Ciddi bir zararlı da rapor edilmemiştir. Verim Potansiyeli Toprak tipine bağlı olarak optimal verimliliğe hafif topraklarda 2-3 yılda, ağır topraklarda 4-5 yılda ulaşır. Verim ilk yıl düşüktür ve kuzey enlemlerde ilk yıl ekonomik bir hasat olmayabilir. ¾ İkinci yılda 8-10 ton/ha kurumadde verimi alınabilir ve üçüncü yılda bu verim dahada artabilir. Erken don ve kuraklık şartları tam verim potansiyeline ulaşmayı engelleyebilir. ¾ İtalya’da yapılan çalışmalarda kuru madde verimleri çeşitlere göre ortalama 563-2608 kg/da arasında değişim göstermiştir ¾ Hasat ¾ ¾ ¾ Dallı darı enerji, lif vb. amaçlarla biyokütle için yetiştirildiği zaman hasat Avrupa şartlarında kışa veya erken ilkbahara kadar ertelenmesi tavsiye edilir. Hasat edilen ürünler % 15-20 den daha yüksek nem içermiyorlarsa uzun süre depolabilir. Bitkilerin kışa doğrumu yoksa ilkbaharda mı hasat edileceğini bitkilerin kuruma oranı ve ilkbaharda yeniden gelişme hareketi belirler. Hasat Ortalama kuru madde, lif ve lignin konsantrasyonları çeşitler arasında önemli ölçüde varyasyon göstermektedir. ¾ Enerji amaçlı üretimlerde hasatın çeşitlerin lif miktarı yüksek, lignin ve kül miktarı düşük, fermente olabilen şeker miktarı yüksek, fermente olamayan veya yanma özelliği olmayan kalıntıları düşük olduğu dönemlerde yapılması uygundur ¾ Avrupa ülkelerinde yapılan çalışmalarda etanol üretimi için dallı darı hasatı ülkelere göre değişmekle birlikte sonbahar ile erken ilkbahar arası dönemde yapılmaktadır. ¾ Yeşil ot ve silaj amaçlı hasat işlemi ise bitkilerin çiçeklenme dönemine ulaştıkları zaman yapılması gerekmektedir. ¾ Ürün Maliyeti ¾ ¾ Dallı darının bir ton kuru madde için ürün maliyeti arazi kirası dışında Yunanistanda 24 Avro, Hollanda’da 62 Avro arasında değişmektedir. Mısırdan elde edilen etanolün bir galonunun maliyeti 40-53 sent arasında değişirken, dallı darı bitkisinden etanol elde etmenin maliyetinin 40 sentin altında olduğu ifade edilmektedir. SONUÇ VE ÖNERİLER ¾ Ülkemizde petrole alternatif enerji kaynakları arayışında gelecek için ümit veren bu bitkinin ülkemize tanıtılması yakın gelecekte bu bitkinin enerji kaynağı konusunda değerlendirilme imkanlarını ortaya çıkaracaktır. ¾ Ülkemizin hangi bölgesinin şu an itibariyle dallı darı için uygun bir ekolojiye sahip olduğu tespit edilip farklı dallı darı ekotiplerinin ülkemize uyumu belirlenmelidir ¾ Bu bitki ile ilgili yapılacak çalışmalar ülkemizin en önemli döviz gideri olan enerji konusuna yeni bir vizyon getirmesi, aynı ürünün enerji yanında ülke hayvancılığı açısından da alternatif yem kaynağı imkanlarını getirmesi açısından ülke geneline hizmet edecek şekilde deneyim ve kapasite oluşturma bakımından önem taşımaktadır. Bu maksatla S.Ü. Ziraat Fakültesi Öğretim Üyelerinden oluşan bir ekip dallı darı ile ilgili bir tübitak projesi hazırlamışlardır. Proje henüz Tübitak’ta değerlendirme aşamasındadır. TEŞEKKÜRLER
