Καρποδοτικό σόργο: Μια υποσχόμενη καλλιέργεια για βιοκαύσιμα

Το εμβρυακό ριζικό σύστημα του φυτού αποτελείται από μόνιμες και εναέριες ρίζες. Το μόνιμο ριζικό σύστημα φθάνει σε βάθος έως και 2,5 μ., με διπλάσια ικανότητα απορρόφησης υγρασίας σε σχέση με τον αραβόσιτο, και αποτελείται από μια δευτερογενή εμβρυακή ρίζα με κατακόρυφη ανάπτυξη και πολλές πλευρικές ρίζες.

Το στέλεχος του φυτού είναι χυμώδες καλάμι με ύψος 0,5 - 2,5 μ., ανάλογα με την ποικιλία και τις καλλιεργητικές συνθήκες, και φέρει κόμβους με οφθαλμούς κατ’ εναλλαγή. Τα αδέρφια εκφύονται από τους οφθαλμούς της βάσης σε αριθμό που εξαρτάται από την ποικιλία και τις περιβαλλοντικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή καλλιέργειας (χαμηλές θερμοκρασίες ευνοούν το αδέλφωμα). Τα φύλλα του φυτού μοιάζουν με του αραβόσιτου, αλλά είναι μικρότερα σε μέγεθος και φέρουν οδοντώσεις στην περιφέρειά τους. Φέρουν εφυμενίδα με κηρώδες επίχρισμα και διαθέτουν την ικανότητα συστροφής του ελάσματος σε περίοδο ξηρασίας, ώστε να μειώνεται η απώλεια του νερού. Η ταξιανθία του φυτού είναι φόβη, η οποία φέρει 1.000-5.000 γόνιμα άνθη ανά φυτό. Η ταξικαρπία αποτελείται από 800-3.000 σπόρους στρογγυλούς ή επιμήκεις ποικίλων αποχρώσεων (κόκκινο, λευκό, κίτρινο, καστανό κ.λπ.). Το μήκος του σπόρου κυμαίνεται από 8 έως 35 χιλ. και το βάρος χιλίων κόκκων είναι περίπου 20-40 γραμ. Το βάρος του σπόρου κατανέμεται κατά 82% στο ενδοσπέρμιο, 12% στο έμβρυο και 5-6% στο περίβλημα.

Ο βιολογικός κύκλος του σόργου είναι σχετικά μικρός και διαρκεί από 130 έως 160 ημέρες. Σε μερικές πρώιμες ποικιλίες η καλλιεργητική περίοδος μπορεί να διαρκέσει μόνο 80 ημέρες.

Tα κύρια στάδια ανάπτυξης του φυτού είναι το φύτρωμα κατά το οποίο πραγματοποιείται η εμφάνιση του κολεόπτιλου στην επιφάνεια του εδάφους, 3-10 ημέρες μετά τη σπορά. Το αδέλφωμα αρχίζει δύο περίπου εβδομάδες μετά το φύτρωμα και μπορεί να συνεχιστεί και μετά την άνθιση. Η διαφοροποίηση από το βλαστικό στο αναπαραγωγικό στάδιο ακολουθείται από το στάδιο έκπτυξης του τελευταίου φύλλου. Στο στάδιο αυτό το φυτό έχει αποκτήσει το 80% της φυλλικής του επιφάνειας. Ο σχηματισμός του περιάνθιου ακολουθείται από το στάδιο της ανθοφορίας, κατά το οποίο έχει ολοκληρωθεί η εμφάνιση της ταξιανθίας στο 50% του συνολικού πληθυσμού των φυτών της καλλιέργειας. Στο στάδιο αυτό, 60 ημέρες μετά το φύτρωμα, έχει παραχθεί σχεδόν το 50% της ολικής ξηρής μάζας. Το γέμισμα του καρπού (στάδιο γαλακτώματος και μαλακού κηρού) γίνεται σε 75 έως 85 ημέρες μετά το φύτρωμα. Στη φυσιολογική ωρίμανση, 100 ημέρες μετά τη σπορά, το φυτό έχει αποκτήσει το μέγιστο ξηρό βάρος του και η υγρασία του σπόρου κυμαίνεται από 25 - 35%.

Ποικιλίες

Το σόργο (2n = 20) είναι σε μεγάλο βαθμό αυτογονιμοποιούμενο φυτό. Για τους γνωστούς λόγους (υψηλότερη απόδοση, ομοιομορφία, προστασία δικαιωμάτων του βελτιωτή) το σύνολο των ποικιλιών που καλλιεργείται σήμερα στις αναπτυγμένες χώρες είναι υβρίδια, που διατίθενται από τους σχετικούς σποροπαραγωγικούς οίκους. Οι βελτιωμένες ποικιλίες του έχουν χαμηλά στελέχη και είναι οι πλέον κατάλληλες για μηχανική συγκομιδή του σπόρου. Η επιλογή του κατάλληλου υβριδίου για την καλλιέργεια του καρποδοτικού σόργου είναι ένας σημαντικός διαχειριστικός παράγοντας για τη βιωσιμότητά της. Τα κριτήρια επιλογής του υβριδίου πρέπει να βασίζονται στις υψηλές αποδόσεις, στο χρόνο ωρίμανσης, στην ανθεκτικότητα σε εχθρούς και ασθένειες, όπως επίσης και στο πλάγιασμα.

Προετοιμασία αγρού

Η συνήθης προετοιμασία της σποροκλίνης για την καλλιέργεια του καρποδοτικού σόργου γενικά μοιάζει με αυτή του αραβοσίτου. Η καλλιέργεια χρειάζεται ζεστά, υγρά εδάφη με καλό αερισμό και λεπτόκοκκη υφή, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η καλή επαφή του σπόρου με το έδαφος. Η προετοιμασία του αγρού πρέπει να πραγματοποιείται όσο το δυνατόν γρηγορότερα μετά τη συγκομιδή της προηγούμενης καλλιέργειας, έτσι ώστε να υπάρχει η δυνατότητα αποτελεσματικής καταπολέμησης των ζιζανίων, αφομοίωσης των υπολειμμάτων της καλλιέργειας, διήθησης και αποθήκευσης της εδαφικής υγρασίας, εφαρμογής λίπανσης, ισοπέδωσης και ψιλοχωματισμού του αγρού.

Αμειψισπορά

Το σόργο μπορεί να ακολουθήσει μεγάλη ποικιλία καλλιεργειών σε ένα σύστημα αμειψισποράς. Ένα τριετούς διάρκειας σύστημα αμειψισποράς μπορεί να συμπεριλάβει σανοδοτικό ψυχανθές-σόργο-αραβόσιτο ή χειμερινό σιτηρό-σόργο-χειμερινό ψυχανθές ή και μετά σόργο ξανά όταν πρόκειται για τετραετές σύστημα αμειψισποράς. Η επί σειρά ετών συνεχής καλλιέργεια του σόργου έχει αρνητικές επιπτώσεις στις καλλιέργειες που ακολουθούν. Συστήματα διετούς αμειψισποράς, όπου το σόργο ακολουθεί το βαμβάκι ή τη σόγια είχαν ως αποτέλεσμα την αύξηση της απόδοσης του κατά 26 και 67%, αντίστοιχα. Η αμειψισπορά του σόργου με ηλίανθο παρουσιάζει, επίσης, ιδιαίτερο ενδιαφέρον, κυρίως σε περιοχές με περιορισμένη διαθεσιμότητα σε νερό. Μπορεί να καλλιεργηθεί, επίσης, ως επίσπορο μετά από σιτάρι ή ελαιοκράμβη. Απαραίτητη προϋπόθεση, όπως και για τον επίσπορο αραβόσιτο, είναι ο έλεγχος της σεσάμιας και της πυραλίδας.

Σπορά

Η ημερομηνία σποράς του σόργου εξαρτάται από τη διαθέσιμη εδαφική υγρασία και τη θερμοκρασία του εδάφους που πρέπει να είναι τουλάχιστον 15 βαθμούς Κελσίου. Γενικά, ακολουθεί τη σπορά του αραβόσιτου κατά περίπου 2 εβδομάδες.

Η σπορά πραγματοποιείται, με κατάλληλα ρυθμισμένες πνευματικές σπαρτικές μηχανές, γραμμικά σε αποστάσεις 75 και 15 εκ. μεταξύ και επί της γραμμής αντίστοιχα, ενώ σε γόνιμα χωράφια ή και αρδευόμενες καλλιέργειες οι αποστάσεις μεταξύ των γραμμών μπορεί να μειωθούν στα 50 εκατ. Η ποσότητα του σπόρου εξαρτάται από τη διαθέσιμη υγρασία, το βάρος των χιλίων κόκκων και το εκατολιτρικό βάρος τους, τον επιθυμητό αριθμό των φυτών της καλλιέργειας, την εκτιμώμενη τελική απόδοση κ.ά. Γενικά, η ποσότητα του σπόρου κυμαίνεται από 0.25 έως 1.5 χλγ./στρ. με βάθος σποράς 3-6 εκατ.

Ζιζανιοκτονία

Με δεδομένη την αδυναμία του φυτού να ανταγωνιστεί αποτελεσματικά τα ζιζάνια στα πρώτα στάδια ανάπτυξης, η κλασική προετοιμασία του αγρού πρέπει να ακολουθείται από ένα ή δύο ελαφρά σκαλίσματα λίγο πριν τη σπορά, αποτελεί σημαντική καλλιεργητική πρακτική για τον έλεγχο των ζιζανίων. Τα πολυετή ζιζάνια αντιμετωπίζονται με εφαρμογή προσπαρτικών, προφυτρωτικών ή μεταφυτρωτικών ζιζανιοκτόνων. Σημαντικά επίσης ζιζάνια είναι τα ετήσια αγρωστώδη: αλεπονουρά (Alopecurus myosuroides), σετάρια (Setaria viridis), πάνικο (Panicum spp.) και τα ετήσια πλατύφυλλα: κίρσιο (Cirsium arvense), ιβίσκος (Hibiscus trionum), ξάνθιο (Xanthium strumarium), βλήτο (Amaranthus spp.) κ.ά. Κατάλληλα σκευάσματα για την καταπολέμησή τους είναι αυτά της οικογένειας των φαινοξυοξικών, σουλφονυλουριών και οργανοφωσφορικών γλυκινών. Το πλέον προβληματικό για μεταφυτρωτική καταπολέμησή ζιζάνιο είναι ο βέλιουρας (Sorghum halepense) εφόσον αποτελεί άγριο είδος σόργου.

Λίπανση

Οι απαιτήσεις λίπανσης του σόργου είναι γενικά μικρότερες κατά 30-35% από αυτές του αραβοσίτου. Το σόργο από το στάδιο ανάπτυξης 5 φύλλων και μετά χρησιμοποιεί το άζωτο με ταχείς ρυθμούς και το 65-70% του ολικού διαθέσιμου αζώτου έχει απορροφηθεί μετά το στάδιο σχηματισμού του περιανθίου. Κατά τα πρώτα στάδια ανάπτυξής του το φυτό χρειάζεται 10-15 μονάδες αζώτου. Η επιφανειακή λίπανση πρέπει να γίνεται τις πρώτες 30-35 ημέρες από το φύτρωμα της καλλιέργειας. Η φωσφορική λίπανση μπορεί να χορηγηθεί προ της σποράς ή κατά την σπορά και περιλαμβάνει την προσθήκη 3-6 και 0-2 μονάδων/στρ. για φτωχά (<5 ppm) και πλούσια (25-50 ppm) σε φώσφορο εδάφη, αντίστοιχα. Καλιούχος λίπανση εφαρμόζεται σε εδάφη χαμηλής περιεκτικότητας στο στοιχείο, σε ποσότητα 5-10 μονάδες/στρ.

Άρδευση

Κατ’ ελάχιστον πραγματοποιούνται τρεις αρδεύσεις που κατανέμονται πριν τη σπορά, πριν την εμφάνιση της ταξιανθίας και στα πρώτα στάδια γεμίσματος του σπόρου. Οι ανάγκες του φυτού σε άρδευση είναι κατά 25-30 % μικρότερες του αραβοσίτου, λόγω της αποτελεσματικότερης χρήσης του νερού από το σόργο. Αν και το φυτό είναι ανθεκτικό στην ξηρασία, η μεγιστοποίηση των αποδόσεων επιτυγχάνεται με επαρκή άρδευση.

Φυτοπροστασία

Οι κυριότερες μυκητολογικές ασθένειες του καρποδοτικού σόργου είναι οι τήξεις φυταρίων που προκαλούνται από τα Rhizoctonia solani, Fusarium spp. και Pythium spp. και οι ασθένειες φυλλώματος, όπως το ωίδιο του σόργου (Peronosclerospora sorghi) και ο άνθρακας (Sporisorium reilianum). Απώλειες μπορούν, επίσης, να προκληθούν από την κερκοσπορίαση (Cercospora sorghi), την ασκοχύτωση (Ascochyta spp.) και τη μακροφομίνα (Macrophomina phaseolina). Η καταπολέμησή τους επιτυγχάνεται με τη χρήση σπόρου επενδεδυμένου με κατάλληλα μυκητοκτόνα, ανθεκτικές ποικιλίες και ψεκασμούς με μυκητοκτόνα της οικογένειας των τριαζολών, βενζιμιδαζολικών και οργανοφωσφορικών.

Τα περισσότερο επιβλαβή έντομα είναι οι αφίδες (Schizaphis graminum, Rhopalosiphum maidis), η σεσάμια (Sesamia spp.) και η πυραλίδα (Ostrinia (Pyrausta) nubilalis). Η καταπολέμησή τους γίνεται με συνδυασμένη χρήση ανθεκτικών ποικιλιών και εντομοκτόνων της οικογένειας των οργανοφωσφορικών, καρβαμιδικών και πυρεθρινών.

Συγκομιδή

Κατά την ωρίμανση οι σπόροι του σόργου αποκτούν το τελικό τους χρώμα κι σκληραίνουν, ενώ το ποσοστό υγρασίας τους κυμαίνεται από 13-15%. Ο καρπός μπορεί, όμως, να διαχωριστεί από την ταξιανθία και σε υγρασία 20-25 %. Σε ορισμένα υβρίδια που η ταξιανθία τους είναι αραιή η ωρίμανση του καρπού επιτυγχάνεται ταχύτερα.

Η συγκομιδή πραγματοποιείται με θεριζοαλωνιστικές μηχανές όμοιες με αυτές των μικρόκαρπων σιτηρών αλλά, λόγω της ευαισθησίας του καρπού σε μηχανικές βλάβες, συστήνεται μειωμένη κατά το ήμισυ ταχύτητα κυλίνδρου της συγκομιστικής μηχανής συγκριτικά με αυτή που χρησιμοποιείται κατά τη συγκομιδή των σιτηρών.

Αποθήκευση

Η αποθήκευση του καρποδοτικού σόργου είναι όμοια με αυτή του αραβοσίτου. Η αποξήρανση του καρπού για την ασφαλή αποθήκευσή και συντήρησή του, σε περίπτωση που η υγρασία του είναι μεγαλύτερη από 13%, πραγματοποιείται σε ξηραντήρια καλαμποκιού.

Αποδόσεις – Ενεργειακές δυνατότητες

Οι μέσες αποδόσεις του καρποδοτικού σόργου, όπως και το κόστος παραγωγής του, είναι λίγο μικρότερες από αυτές του αραβοσίτου. Στο Τέξας των ΗΠΑ, που αποτελεί κύρια περιοχή καλλιέργειας του φυτού, σε συνθήκες πλήρους υδατικής επάρκειας, τα νέα βελτιωμένα υβρίδια αποδίδουν περί τα 800-900 χλγ./στρ. καρπού (με 12% υγρασία). Πειραματική καλλιέργεια του ΓΠΑ στον Έβρο, επίσης με πλήρη υδατική επάρκεια, έδωσε παρόμοια αποτελέσματα με μέση απόδοση τα 900 χλγ./στρ. Με δεδομένο ότι η παραγωγή βιοαιθανόλης από 1 χλγ καρπού σόργου είναι ίδια με του αραβοσίτου (0,39 λίτρα), η στρεμματική απόδοση βιοαιθανόλης ανέρχεται στα 300- 340 λίτρα. Παράγονται επίσης περί τα 300 χλγ. DDGS και περί τους 1-1.2 τον/στρ. (ξ.ο.) στελεχών, καλής περιεκτικότητας σε κυτταρίνη και ημικυτταρίνη, που με διαδικασίες παραγωγής βιοαιθανόλης δεύτερης γενιάς μπορούν να προσθέσουν μέχρι και 280-300 λίτρα/στρ. Όσον αφορά τα ισοζύγια ενέργειας και το ποσοστό μείωσης των αερίων του θερμοκηπίου, είναι παρόμοια με αυτά του αραβοσίτου, δηλαδή 1,2-1,4 και 15-20% αντίστοιχα.

Τα στελέχη του σόργου έχουν υψηλή υγρασία και αρκετά υψηλά ζάχαρα (5-7%) και μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως ζωοτροφή (ενσίρωμα). Υπάρχουν, μάλιστα, υβρίδια που έχουν μεγαλύτερο από το σύνηθες ύψος και χαρακτηρίζονται ως διπλής χρήσης, λόγω της ταυτόχρονης υψηλής παραγωγής καρπού και βιομάζας. Τα στελέχη θα μπορούσαν, επίσης, να αξιοποιηθούν για την παραγωγή θερμότητας στη μονάδα παραγωγής βιοαιθανόλης.