Thèse de doctorat

Nutrient, water, and soil type management of biofuel feedstock production by corn, sorghum, and switchgrass

Holou Roland Ahouélété Yaovi (2010)

PhD, Plant, Insect, and Microbial Sciences (Plant Biology and Genetics), University of Missouri (USA)


Utilisation efficace de la biomasse pour la production de biocarburants et le développement d'autres cultures tolérantes à la sécheresse peuvent contribuer à l'adresse actuelle et l'avenir des problèmes rencontrés par l'humanité, et sont l'objet de cette thèse. Objectifs des expériences réalisées dans Portageville, du Missouri, de 2007 à 2009 étaient les suivants: (1) déterminer l'effet de l'azote (N) taux de fécondation sur le rendement en grains, le contenu et le rendement en huile, en protéines, de l'amidon et l'élimination des nutriments par le maïs; (2) déterminer l'effet de la fertilisation N taux et le type de sol sur la biomasse, du jus, de la bagasse, de sucres, de rendement, et de l'élimination des nutriments par la culture de sorgho; et (3) déterminer la meilleure date pour la récolte de panic raide afin de maximiser la production de biomasse, avec un minimum d'éléments nutritifs. Nous avons constaté que, contrairement à la culture de sorgho, de maïs nécessaire 179 à 224 kg N ha-1 pour un maximum de rendement en grains de maïs. La culture de sorgho principalement répondu à la fertilisation N seulement sur un sol argileux; de limon et de sable, les sols avaient assez de N quand il est planté dans un coton et de soja. Cependant, le type de sol et N taux très touchés d'une variété de sorgho sucré rendements, avec le meilleur rendement enregistré avec 67 kg N ha-1 si la culture de sorgho est cultivé après de soja ou de coton. La fertilisation N changé l'huile, en protéines, en minéraux et en glucides composition du maïs grain. En général, l'augmentation de la fertilisation N taux de augmenté le rendement en grains et également l'absorption de la plupart des éléments nutritifs, ce qui suggère que l'élimination des nutriments sera critique pour la production de biocarburants à partir de maïs. L'élimination des nutriments par la culture de sorgho de manière significative dépendait de l'année, le type de sol et de N de taux. Le retour des feuilles et de la bagasse à la terre réduit considérablement l'élimination des nutriments par la culture de sorgho. En général, le terreau est le meilleur type de sol à produire du maïs et de sorgho à sucre afin de maximiser la biomasse, et les hydrates de carbone de rendement, et par conséquent la production de biocarburants. Le panic raide cv. Alamo produit deux fois le montant de la biomasse en tant que Blackwell cultivars. De juillet à novembre, l'absorption des éléments nutritifs dans la biomasse a diminué et leur évier a été correctement déterminée. La récolte de panic raide de la biomasse à la fin de novembre est appropriée pour minimiser l'élimination des nutriments, de maximiser le rendement de la biomasse et de réduire la biomasse de séchage coût. Les expériences effectuées à Columbia, MO, focalisé sur le début de mesurer la racine et la feuille de réponses de variétés de sorgho Tx7000, Tx642, RTx2817, Px898012, et M81E par rapport à un bien étudié la variété de maïs, FR697 à la limitation de l'eau. À l'aide de deux systèmes modélisés après les travaux du Dr R. Sharp et collègues, nous avons constaté d'importantes différences entre les variétés. La sécheresse a réduit significativement le rendement de la biomasse et changé la morphologie des racines, ce qui suggère qu'il peut affecter de façon significative la production de biocarburants à partir de ces cultures. Une combinaison de la variation de la racine de la teneur en protéines et de la feuille et la racine des longueurs de corrélation avec la tolérance à la sécheresse des variétés étudiées.