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 las praderas africanas . [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.
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, pero 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 por 75 cm, tanto a lo largo como entre las hileras. [8]
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 elefantes 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]
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.
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El pasto elefante es el cultivo forrajero más importante para los productores lecheros de África Oriental . [2] Su alta productividad lo hace especialmente adecuado para alimentar al ganado y a los búfalos. [20] Las variedades sin pelo, como el 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 africanos, 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 hay 2 mil millones de hectáreas de tierra no cultivable adecuadas 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 africanas, 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]
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