يتكوّن قشور الذرة من الأوراق والسيقان والزنجبيل من نباتات الذرة (الذرة) (Zea mays ssp. mes L.) التي تركت في الحقل بعد الحصاد. يشكل هذا الحوض نحو نصف إنتاج محصول الذرة ويشبه القش من أعشاب الحبوب الأخرى. في بريطانيا يطلق عليه أحيانا قش الذرة. يعتبر قمع الذرة من المنتجات الزراعية الشائعة جدا في المناطق التي تحتوي على كميات كبيرة من إنتاج الذرة. بالإضافة إلى الجزء غير المحبب من الذرة المحصودة ، يمكن أن يحتوي الحوت أيضًا على الأعشاب والحشائش الأخرى. الذرة الحقل والذرة الحلوة ، وهما نوعان مختلفان من الذرة الشامية ، ولديهما ذرة مماثلة نسبيا.
تكوين وخصائص
| مكون | WT٪ جاف |
|---|---|
| السليلوز / جلوكان | 37.4 |
| الزيلان | 21.1 |
| Arabinan | 2.9 |
| المنان | 1.6 |
| غالاكتان | 2.0 |
| اللجنين | 18.0 |
| رماد | 5.2 |
| خلات | 2.9 |
| بروتين | 3.1 |
توفر
تعد الذرة أهم محصول الحبوب الزراعية وتستخدم في جميع أنحاء العالم من المناخات الاستوائية إلى المناطق المعتدلة المناخ. توافر قش الذرة يعتمد على ظروف التربة ، والتضاريس ، وتناوب المحاصيل والظروف البيئية. إن كمية قش الذرة المستديمة محدودة حيث يجب أن يظل جزء من القش في الحقل لتوفير الحماية الكافية ضد تآكل التربة بالماء والرياح ، وليس للحد من توازن الكربون والمغذيات في التربة إلى الحمولة الزائدة. تشير التقديرات إلى أن ما بين 20 و 80 ٪ من قش الذرة يمكن حصاده بشكل مستدام.
أهم منتجين للذرة والذرة الصفراء هما الولايات المتحدة الأمريكية (الولايات المتحدة) وجمهورية الصين الشعبية. بالنسبة للولايات المتحدة الأمريكية ، تم ذكر أحجام الذرة الصفراء من 200 إلى 250 مليون طن جاف. بالنسبة للصين من 200 إلى 220 مليون طن جاف ، يتم إزالة 90٪ منها من الحقل. وبالنسبة لبلجيكا ، تُعطى كميات قدرها 000 580 طن جاف ، منها ما يقدر بنحو 000 290 طن جاف يمكن جنيها اقتصاديا. بالنسبة لألمانيا ، يتم إعطاء كميات سنوية تبلغ 3.8 مليون طن من المادة الجافة ، ولكن لم يتم حصادها بعد.
المجيء والانتعاش
وتبلغ نسبة الذرة الصفراء من الذرة ذات الحبيبات حوالي 1: 1.3 ، بحيث يبلغ متوسط محصول الحبوب حوالي 6.8 طن لكل هكتار سنويا نظريا 9 أطنان من مخلفات المحاصيل في شكل قش الذرة تبقى في الحقل. بسبب تقنية الحصاد ، فإن الكمية الفعلية من المخلفات ربما تكون أقل بكثير. كما هو الحال مع كسور القش الأخرى ، وخاصة قش الحبوب ، يظل جزء كبير من الكمية المتراكمة من القش مقطعة في الحقل كركيزة تشكيل رطبة.
نادرًا ما تحدث مادة أو استخدام نشط لقش الذرة. ويرجع ذلك جزئياً إلى الاستعادة المحدودة المحتملة ل Maistrohaufkommen والمحتوى المائي العالي للكتلة الحيوية المحصودة ، الأمر الذي يتطلب عملية تجفيف معقدة للسيقان السميكة للمعالجة. في بعض المناطق ، تجفف الذرة بعد الحصاد في حزم في الحقل ويمكن جمعها واستخدامها. ومع ذلك ، فيما يتعلق بخصائص الوقود ، فإن قش الذرة الجاف لا ينحرف عن قش الحبوب ، حيث تبلغ قيمته الحرارية 18.9 مللي جول / كيلوغرام وقيمة حرارية تبلغ 17.7 مللي جول / كيلوغرام.
الاستخدامات
الأعلاف الحيوانية
يمكن استخدام قشور الذرة (مثل الأنواع الأخرى من مخلفات المحاصيل) كعلف للماشية ، خاصة في حالات عجز العلف. لديهم قيمة غذائية أعلى بقليل من قش القمح. يتم استخدامها إما باللون الأخضر مثل المراعي ، أو بعد تقطيعها كسيلاج لاستخدامها لاحقا ، أو حصادها للتوزيع المباشر (بدون السيلاج). في حالة السيلاج ، عادة ما يكون النبات بأكمله (أوراق الشجر والأذنين) الذي يتم تقطيعه ثم يتم سحقه بين لفائف أثناء الحصاد. ومع ذلك فمن الضروري أن معدل المواد الجافة ليس كبيرا جدا للسماح بالحفاظ الجيد. وغالبا ما تتراوح بين 50 و 60 ٪.
في مزرعة الألبان ، يتم توزيع سيلاج الذرة بشكل أساسي على أبقار الحليب كعلف خلال موسم الشتاء. يمكن أن يكون استحواذ الذرة مفيدًا لمنتجي لحوم البقر لأن “سيقان الذرة يمكن أن توفر مصدرًا منخفض التكلفة لتغذية الأبقار الممرضة متوسطة الحجم”.
بالإضافة إلى الجذوع والأوراق والقشور والسيقان التي تركت في الحقل ، يمكن للحبوب أن تفلت من الحصاد أيضًا. هذه الحبوب المهجورة هي ، بالإضافة إلى مخلفات المحاصيل الأخرى ، مصدر إضافي للعلف لرعي الماشية. تنخفض القيمة الغذائية للسيقان مع مرور الوقت ، لذلك يسعى المزارعون إلى رعى مخلفات الذرة في أقرب وقت ممكن بعد الحصاد. كمية الرعي المحتملة في حقل الذرة بعد الحصاد هي “ما بين شهر واحد وشهرين من المراعي لكل بقرة للدونم الواحد (50 بقرة في 20 هكتارًا)”.
عندما يتم حصاد حصى الذرة سليمة (على عكس تقطيع النبات بأكمله للسيلاج ، أو قصب الذرة المتبقي في الحقل عن طريق حصادة) ، يمكن قطعها وتجميعها بواسطة حواجز الذرة ، والتي هي حصادات مجتمعة مصممة خصيصًا للذرة. كما يمكن ضغطها وتغليفها في شكل بالات دائري كبير.
عندما يتم حصاد محصول الذرة سليمة (على عكس النبات الكامل الذي يتم تقطيعه من أجل السيلاج ، أو تركه في الحقل عن طريق الجمع) ، فإنه يمكن قطعه وتجميعه بواسطة أربطة الذرة ، والتي هي عبارة عن أدوات ربط خاصة مصممة خصيصًا للذرة. . ويمكن أيضا أن يكون بالات في بالات جولة كبيرة.
الفراش (القمامة) يليه تعديل التربة
بدلاً من استخدامات العلف ، يمكن أيضًا جمع قشور الذرة لاستخدامها كفرش أو فضلات للماشية (أي السليلوزية لصيد واحتواء السماد الحيواني) ، أو يمكن أن يكون سمادًا نباتيًا يبقى في الحقل كنفايات نباتية (يعمل كسماد أخضر ، على الرغم من أن اللون الأخضر أقل من البعض الآخر ، مع نسبة C / N أعلى). عند استخدامه كفرشة (حظيرة الحظيرة) ، يتم إزالته وانتشاره مباشرة على الحقول أو في صورة كومبوستيد (في الأكوام الطويلة التي يتم مناولتها بواسطة اللوادر) من أجل نشر الحقل في وقت لاحق. في أي من حالتتي الاستخدام الأخيرتين ، ينتهي الأمر به باعتباره مادة عضوية لتعديل التربة.
بدلا من استخدامها كعلف للماشية ، يمكن أيضا حصاد قرون الذرة لاستخدامها كفرش للماشية أو غيرها من الماشية (أي ككتل سليلوزية لإصلاح واحتواء الإفرازات). ) ، أو يمكن استخدامها كسماد نباتي يظل في الحقل ويثري القمامة النباتية (المستخدمة كسماد أخضر). عند استخدامها كفضلات ، تتم إزالتها وتنتشر مباشرة في الحقول أو في صورة كومبوستيد (في أكوام يتم مناولتها بواسطة اللوادر الميكانيكية) للتطبيقات اللاحقة في الحقول. في الحالتين الأخيرتين ، ينتهي الأمر بهم إلى مسألة غير عضوية لتحسين التربة.
تعديل التربة المباشر
استخدامات العلف والفراش لقمح الذرة شائعة ، ولكن استخدام السماد العضوي / استخدام السماد النباتي شائع أيضًا. هذا الأخير ينطبق على أي مزيج من سببين: (1) أنه يساعد على الحفاظ على صحة التربة ، و (2) عندما يتم استخدام محصول الذرة كمحصول حبوب (على عكس محصول السيلاج) ، وحصاد محصول (بدون حبيبات) ببساطة لا تدفع ؛ لا يوجد في كثير من الأحيان طلب على السوق يفوق قيمته في المزرعة كصيانة للتربة ، وهو ما يمثل عاملًا اقتصاديًا خاصًا بها. يعتبر الحصاد السنوي المنتظم لمصنع الذرة الكامل (تقطيع السيلاج) أكثر تحديا لإدارة التربة من استخدام الذرة كمحصول للحبوب وتغطيتها بالحقل. إن إعادة دمج المادة العضوية أمر جيد للتربة ، على الرغم من أنه يجب أن تدار بشكل صحيح لمنع سرقة النيتروجين للمحصول التالي ، حيث أن نسبة C / N العالية تتسبب في احتواء النيتروجين (النيتروجين الثابت) على الميكروبات في التربة التي تعمل على هضم السليلوز بجد. واللجنين. يمكنهم تفوق النباتات للنيتروجين. هناك كل من الطرق العضوية وغير العضوية لزيادة إمدادات النيتروجين. يعتبر البول والسماد الحيواني الطريقة العضوية الرئيسية ، في حين أن الأسمدة التجارية هي الطريقة غير العضوية الرئيسية ؛ كلتا الطريقتين توفر اليوريا ، والتي تقوم الميكروبات بهضمها مع اليورياز.
التعديل الزراعي
إن استخدام عصي الذرة كعلف أو قمامة أمر شائع ، ولكن استخدامها كتعديل عضوي أمر شائع أيضًا. هذا الأخير صحيح لسببين:
يساعد على الحفاظ على صحة التربة ، عندما تزرع الذرة لإنتاج الحبوب (كحبوب ، على عكس محصول السيلاج) ، فإن حصاد الذرة (الخالية من الحبوب) ليس جذابًا من الناحية الاقتصادية ؛ لا يوجد في كثير من الأحيان طلب السوق الذي يفوق قيمته الزراعية كتعديل عضوي للتربة ، وهو في حد ذاته يمثل قيمة اقتصادية. يعتبر الحصاد السنوي المنتظم لمحطات الذرة الكاملة (تجزئة السيلاج) أكثر صعوبة بالنسبة لإدارة التربة من زراعة حبوب الذرة واستخدام المخلفات كتعديلات.
إن إعادة تكامل المادة العضوية جيد للتربة ، على الرغم من أنه يجب إدارتها بشكل مناسب لمنع “تجويع النيتروجين” للمحصول التالي ، حيث أن نسبة C / N عالية تؤدي إلى انسداد التربة. النيتروجين المتوفر بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في التربة التي تكسر السليلوز واللجنين بسرعة. يمكن أن تتخطى النباتات للنيتروجين. هناك طرق بيولوجية وتقليدية لزيادة مدخلات النيتروجين ، إما عن طريق إضافة بول وروث حيواني في الحالة الأولى ، أو الأسمدة التجارية في الأخير ؛ كلا الطريقتين تجلب اليوريا ، اليورياز.
الطاقة الحيوية
استخدام آخر لقمح الذرة كوقود للطاقة الحيوية أو كمادة وسيطة للمنتجات الحيوية. ويمكن حرقها في أفران لانتاج الطاقة التي تحول توربينات البخار إلى كهرباء. كما أن لديها إمكانات للإيثانول السليلوزي (إيثانول الكتلة الحيوية) ، وهو “الإيثانول المصنوع من مواد نباتية غير الحبوب المعروفة باسم الكتلة الحيوية”. ومع ذلك ، مع التكنولوجيا الحالية ، يتم إهدار جزء كبير من إمكانات الوقود الحيوي من السليلوز بسبب قوة السندات glycosidic تلك الزوج سلاسل من وحدات D الجلوكوز. ولكن إذا كان التسويق التجاري للإيثانول السليلوزي يتطور بشكل كافي من الناحية التكنولوجية ، فإن إنتاج الإيثانول من الكتلة الحيوية سيستخدم قشور الذرة من محصول الذرة المنتج في مناطق حول نباتات الإيثانول. يعتبر قشور الذرة ، بسبب قربها النسبي من حبوب الذرة المنتجة لإنتاج الإيثانول ، “أكثر بقايا المحاصيل المتوفرة اليوم متاحة.” إن إمكانية الوصول المجاني إلى حطب الذرة يجعلها مرشحة رئيسية لإنتاج الإيثانول من الكتلة الحيوية. ومن المتوقع أن تقوم منشأة دوبونت جديدة في نيفادا ، أيوا ، بتوليد 30 مليون جالون سنوياً من الوقود الحيوي السلولوزي الناتج عن مخلفات محارق الذرة. افتتح في عام 2015 ، مع تأجيل الإنتاج الكامل مؤقتًا حتى عام 2017.