Cenchrus purpureus , sinónimo de Pennisetum purpureum , [1] también conocido como pasto Napier , pasto elefante o pasto Uganda , es una especie de pasto tropical perenne originario de las praderas africanas . [2] Tiene bajos requerimientos de agua y nutrientes y, por lo tanto, puede utilizar tierras que de otro modo no serían cultivadas. [3]
Históricamente, esta especie silvestre se ha utilizado principalmente para pastoreo, [4] sin embargo, recientemente se ha utilizado como parte de una estrategia de manejo de plagas agrícolas push-pull . Los pastos Napier mejoran la fertilidad del suelo y protegen las tierras áridas de la erosión del suelo . También se utiliza para cortafuegos, cortavientos, en la producción de pulpa de papel y, más recientemente, para producir bioaceite, biogás y carbón vegetal. [3]
Cenchrus purpureus (o pasto napier) es una hierba perenne monocotiledónea C4 de la familia Poaceae . [4] Es alto y se forma en macizos robustos parecidos al bambú. [2] Es una planta heterocigota, pero las semillas rara vez se forman completamente; más a menudo se reproduce vegetativamente a través de estolones que son brotes horizontales sobre el 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 del pasto elefante. Las plantaciones de pasto Napier 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 el pasto se puede cosechar muchas veces al año. [2]
Generalmente, el pasto se cosecha en intervalos relativamente cortos (cada 1 a 3 meses) cuando se va a utilizar como forraje para animales (su uso principal), y en intervalos relativamente largos (de 4 a 12 meses) cuando se utiliza como bioenergía. Intervalos más largos aumentan la proporción 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 aproximadamente 15 °C, y el crecimiento cesa a 10 °C. Las heladas matan las cimas, pero las plantas vuelven a crecer con la aparición de condiciones cálidas y húmedas. La hierba Napier crece desde el nivel del mar hasta más de 2.000 m de altura. [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 tallo de los estolones. Los esquejes se pueden plantar introduciéndolos a lo largo de surcos separados por 75 cm, tanto a lo largo como entre 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. Al reconocer su potencial como cultivo bioenergético, se han llevado a cabo algunas pruebas de rendimiento en todo el mundo. En Malasia, Halim et al. Probó 9 variantes diferentes de napier y descubrió que el pasto napier regular producía el mayor rendimiento (65 toneladas secas por hectárea por año), seguido por la variante King Grass (62 toneladas). [9] En Colombia, Cardona et al. estima un rango de rendimiento de 40 a 60 toneladas secas para la variante napier King Grass, en condiciones óptimas. [10] Sin embargo, en las zonas más secas, los rendimientos disminuyen; Gwayumba et al. Estime entre 15 y 40 toneladas secas como rango de rendimiento general para Kenia. [11]
En el extremo superior del rango, se ha demostrado que los pastos napier producen hasta 80 toneladas secas por hectárea por año, [12] [13] [14] y los desarrolladores comerciales de pasto napier 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 de pinos, acacias, álamos y sauces en regiones templadas, Smil estima rendimientos de 5 a 15 toneladas secas por hectárea por año, y para plantaciones igualmente grandes, de eucaliptos, acacias, leucaena, pinus y dalbergia en zonas tropicales y En las regiones 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 de empujar y tirar implica plantar el cultivo deseado junto con una planta "de empuje", que repele las plagas, en combinación con un cultivo "de atracción" alrededor del perímetro de la parcela, que atrae a los insectos fuera de la parcela. [4] El pasto Napier ha demostrado potencial para atraer polillas barrenadoras del tallo (una de las principales causas de pérdida de rendimiento en África) lejos del maíz [4] y, por lo tanto, es el cultivo "atractivo". 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 el 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 sólo hace que sean difíciles de detectar y eliminar, sino que también daña el tejido vascular necesario para el crecimiento de las plantas. [4]
La eficacia de los insecticidas es baja contra los barrenadores del tallo, ya que las larvas están protegidas por capas protectoras de pared celular alrededor del tallo. [8] Los insecticidas también son costosos para los agricultores pobres y pueden generar resistencia química en las plagas. [18] Además, los productos químicos finales se incorporan a los productos alimenticios. [18] En lugar de tratar de prevenir la aparición de plagas, la estrategia push-pull (también conocida como estímulo-disuasión) tiene como objetivo guiar su inevitable evolución biológica para evitar daños a cultivos valiosos. [18] El método propone intercalar sorgo o maíz con Desmodium (la planta "empujadora"), que repele a las polillas cuando buscan poner sus huevos. Desmodium también proporciona cobertura del suelo y fija nitrógeno, lo que mejora la fertilidad del suelo y al mismo tiempo reduce la mano de obra relacionada con el deshierbe. [4] Este elemento disuasorio 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 una efectividad del 52% en el control del barrenador del tallo. [19] Teniendo en cuenta 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 suficiente para alimentar a 27 millones de personas, [19] la implementación de esta técnica podría reducir significativamente la inseguridad alimentaria.
Aunque prometedora como opción sostenible y asequible, el éxito del manejo de plagas de tipo push-pull depende en gran medida de una implementación adecuada 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, sólo dos variedades de banano y Napier sin pelo de Uganda atrajeron significativamente a las polillas hembras para colocar huevos sobre el maíz. [4] De estos dos, sólo el plátano disminuyó significativamente las tasas de supervivencia. [4] En el campo de un agricultor, se recomienda plantar tres hileras de pasto bana Napier como cultivo fronterizo alrededor de todo el campo. [8] Existe potencial para mejorar la estrategia push-pull a través de ensayos adicionales 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 el área de las plagas de barrenadores del tallo, ya que las larvas pueden permanecer latentes y, por lo tanto, el manejo de tira y afloja no tendrá el efecto deseado. [4] Se recomienda que si una infestación es particularmente grave, no se siembre ni maíz ni sorgo en el mismo campo el año siguiente, sino que se rote 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 de push-pull debe usarse en combinación con buenas prácticas ecológicas para producir los resultados deseados.
Finalmente, el establecimiento de un sistema push-pull requiere mayor mano de obra en las etapas primarias y una parcela de tierra lo suficientemente grande como para dejar espacio para plantar 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 el ganado, dando valor económico a la plantación de pasto Napier.
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La hierba Napier es el cultivo forrajero más importante para los productores de leche del este de África . [2] Su alta productividad lo hace especialmente adecuado para la alimentación de ganado vacuno y búfalos. [20] Las variedades sin pelo, como las 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, se puede incorporar ganado al sistema de gestión de tracción y empuje, proporcionando otro propósito económicamente viable para la planta "trampa". La hierba Napier es valiosa 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, BioenergyZ ha utilizado Napier para aliviar la presión sobre la producción de alimentos, ya que hay 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 bioaceite. [3] Aunque esta tecnología no está actualmente en uso, 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 tiernas y los brotes son comestibles y se cocinan para preparar sopas y guisos. [21]
Una empresa holandesa ha convertido la hierba en un plástico que se puede utilizar para embalaje. [22]
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