Il mais stover è costituito da foglie, gambi e pannocchie di mais (mais) (Zea mays ssp. Mays L.) piante lasciate in un campo dopo il raccolto. Tale stover rappresenta circa la metà della resa di un raccolto di mais ed è simile alla paglia di altre erbe di cereali; in Gran Bretagna è talvolta chiamato paglia di mais. Il mais stover è un prodotto agricolo molto comune nelle aree di grandi quantità di produzione di mais. Oltre alla parte non grana del mais raccolto, lo stover può contenere anche altre erbe infestanti. Il mais di campo e il mais dolce, due diversi tipi di mais, hanno stover di mais relativamente simili.

Composizione e proprietà

Componente	% In peso
Cellulosa / glucano	37.4
Xylan	21.1
Arabinan	2.9
Mannan	1.6
galattano	2.0
La lignina	18,0
Cenere	5.2
Acetato	2.9
Proteina	3.1

Disponibilità
Il mais è la coltura di grano agricolo più importante e viene utilizzato in tutto il mondo dai climi tropicali a quelli temperati. La disponibilità di paglia di mais dipende dalle condizioni del terreno, dalla topografia, dalla rotazione delle colture e dalle condizioni ambientali. La quantità di paglia di mais sostenibile è limitata poiché parte della paglia deve rimanere sul campo per fornire un’adeguata protezione contro l’erosione del suolo da parte dell’acqua e del vento, e non per ridurre il sovraccarico di carbonio e di nutrienti del suolo. Le stime suggeriscono che tra il 20 e l’80% della paglia di mais può essere raccolto in modo sostenibile.

I due più importanti produttori di mais e paglia sono gli Stati Uniti d’America (USA) e la Repubblica popolare cinese. Per gli Stati Uniti, sono quotati i volumi di paglia di mais da 200 a 250 milioni di tonnellate. Per la Cina da 200 a 220 milioni di tonnellate secche, di cui circa il 90% viene rimosso dal campo. Per il Belgio sono indicati quantitativi di 580 000 tonnellate essiccate, delle quali si stima che 290 000 tonnellate secche possano essere raccolte economicamente. Per la Germania vengono forniti quantitativi annui di 3,8 milioni di tonnellate di sostanza secca, ma questi non sono ancora stati raccolti.

Avvento e recupero
Il rapporto mais-paglia del granturco è di circa 1: 1,3, quindi con una resa media di grano di circa 6,8 tonnellate per ettaro all’anno teoricamente 9 tonnellate di residui colturali sotto forma di paglia di mais rimangono nel campo. A causa della tecnica di raccolta, la quantità effettiva di residui è probabilmente molto più bassa. Come con altre frazioni di paglia, specialmente la paglia di cereali, gran parte della quantità di paglia accumulata rimane tagliata sul campo come substrato che forma l’humus.

L’uso materiale o energetico della paglia di mais si verifica raramente. Ciò è dovuto in parte al limitato recupero possibile di Maistrohaufkommen e all’alto contenuto di acqua della biomassa raccolta, che richiederebbe una complessa essiccazione degli steli spessi per la lavorazione. In alcune regioni, il mais dopo la raccolta viene essiccato in fasci sul campo e può quindi essere raccolto e utilizzato. Tuttavia, in termini di proprietà del carburante, la paglia di mais secca difficilmente si discosta dalla paglia di cereali, con un potere calorifico di 18,9 MJ / kg e un potere calorifico di 17,7 MJ / kg.

usi

Cibo per animali
Il mais stover (come altri tipi di residui colturali) può essere utilizzato come mangime per il bestiame, specialmente in situazioni di deficit di foraggio. Hanno un valore nutrizionale leggermente superiore rispetto alla paglia di grano. Sono usati sia in verde come pascolo, o dopo tagliare a pezzi come insilati per un uso successivo, o raccolti per la distribuzione diretta (senza insilato). In caso di insilato, di solito è l’intera pianta (foglie e orecchie) che viene tritata e poi schiacciata tra i rotoli durante la raccolta. È necessario tuttavia che il tasso di sostanza secca non sia troppo alto per consentire una buona conservazione. È spesso tra il 50 e il 60%.

Nel settore lattiero-caseario, l’insilato di mais viene principalmente distribuito alle vacche da latte come foraggio durante la stagione invernale. Lo stover di mais può essere utile per i produttori di carne bovina perché “i gambi di mais possono fornire una fonte di mangimi a basso costo per le vacche nutrici di media gestazione”.

Oltre ai gambi, foglie, bucce e gambi lasciati sul campo, i chicchi possono anche sfuggire al raccolto.Questi cereali abbandonati sono, insieme ad altri residui colturali, un’ulteriore fonte di mangime per il pascolo del bestiame. Il valore nutrizionale degli steli diminuisce col tempo, quindi gli agricoltori cercano di pascolare i residui di mais il prima possibile dopo il raccolto. La quantità di pascolo possibile su un campo di mais post-raccolta è “tra uno e due mesi di pascolo per mucca per acro (50 mucche su 20 ettari)”.

Quando le canne di mais vengono raccolte intatte (anziché tagliare l’intera pianta per l’insilamento, o la canna di granturco lasciata sul campo da una mietitrebbia), possono essere tagliate e raccolte da coltivatori di mais, che sono mietitrebbie progettate specificamente per il mais. Possono anche essere compressi e avvolti sotto forma di grandi balle rotonde.

Quando il mais stover viene raccolto intatto (diversamente dall’intera pianta tagliata per l’insilamento, o il stover viene lasciato in campo da una mietitrebbia), può essere tagliato e raccolto con leganti di mais, che sono raccoglitori di reaper progettati specificamente per il mais . Può anche essere imballato in grandi balle rotonde.

Biancheria da letto (lettiera) seguita da modifica del suolo
Invece degli usi di mangime, il mais può essere raccolto per essere usato come lettiera o lettiera per il bestiame (cioè, massa cellulosica per catturare e contenere il letame animale), o può essere un concime vegetale che rimane nel campo come lettiera (serve come concime verde, anche se meno verde di altri, con un rapporto C / N più alto). Quando viene utilizzato come lettiera (lettiera da fienile), viene quindi rimosso e distribuito direttamente sui campi o compostato (in pile lunghe gestite da caricatori) per la successiva diffusione del campo. In entrambi gli ultimi due casi d’uso, finisce come sostanza organica per la modifica del suolo.

Invece di usarli come mangime per il bestiame, le canne di mais possono anche essere raccolte per essere usate come lettiere per bestiame o altri animali (come una massa cellulosica per fissare e contenere gli escrementi). animale), o può essere usato come concime vegetale che rimane nel campo e arricchisce la lettiera vegetale (usata come concime verde). Quando vengono utilizzati come rifiuti, vengono quindi rimossi e distribuiti direttamente nei campi o compostati (negli heap gestiti da caricatori meccanici) per un’applicazione successiva nei campi. Negli ultimi due casi, finiscono con la materia organica per migliorare i terreni.

Modifica diretta del suolo
Gli usi di mangime e lettiera del mais stover sono comuni, ma anche l’uso di letame vegetale / letame vegetale è comune. Quest’ultimo è vero per qualsiasi combinazione di due motivi: (1) aiuta a mantenere la salute del suolo, e (2) quando il raccolto di mais viene usato come raccolto di grano (al contrario di un raccolto di silaggio), raccogliendo il (senza grano) stover semplicemente non paga;spesso non esiste una domanda di mercato che superi il suo valore in azienda come manutenzione del suolo, che rappresenta un fattore economico a sé stante. La raccolta annuale regolare di tutta la pianta del mais (tagliere per l’insilamento) è più difficile per la gestione del suolo rispetto all’uso del mais come coltura di grano e alla pacciamatura del campo con la stiva. La reintegrazione della sostanza organica è buona per il suolo, sebbene debba essere gestita correttamente per prevenire la rapina di azoto del raccolto successivo, poiché l’elevato rapporto C / N causa l’azoto disponibile (azoto fisso) da accumulare dai microbi del suolo che digeriscono diligentemente la cellulosa e lignina. Possono superare le piante per l’azoto. Esistono metodi sia organici che non organici per aumentare la fornitura di azoto. L’urina e il letame degli animali sono il principale modo organico, mentre il fertilizzante commerciale è il principale modo non biologico; entrambi i modi forniscono l’urea, che i microbi digeriscono con l’ureasi.

Emendamento agricolo
L’uso di bastoncini di mais come mangime o rifiuti è comune, ma anche il loro uso come emendamento organico è comune. Quest’ultimo è vero per due ragioni:

aiuta a mantenere la salute del suolo, quando il mais viene coltivato per la produzione di cereali (come un grano, al contrario di un raccolto di insilati), la raccolta del mais (senza cereali) non è economicamente interessante; spesso non c’è una domanda di mercato che superi il valore della sua azienda come una modifica del suolo organico, che di per sé rappresenta un valore economico.La raccolta annuale regolare di piante di mais integrali (silos per l’insilato) è più difficile per la gestione del suolo rispetto alla coltivazione di cereali e l’uso di residui come emendamenti.

La reintegrazione della sostanza organica è buona per il suolo, sebbene debba essere gestita in modo appropriato per prevenire la “fame di azoto” del raccolto successivo, poiché un elevato rapporto C / N provoca il blocco del terreno. azoto disponibile dai microrganismi del suolo che abbattono rapidamente cellulosa e lignina. Possono superare le piante per l’azoto. Esistono metodi sia biologici che convenzionali per aumentare gli input di azoto, sia aggiungendo urina animale e letame nel primo caso, o fertilizzanti commerciali in quest’ultimo; entrambi i metodi portano urea, ureasi.

Bioenergy
Un altro uso per il mais stover è come combustibile per la bioenergia o come materia prima per i bioprodotti. Può essere bruciato in fornaci per produrre energia che le turbine a vapore convertono in elettricità. Ha anche potenziale per l’etanolo cellulosico (etanolo da biomassa), che è “l’etanolo prodotto da materiali vegetali non-grano noti come biomassa”. Tuttavia, con la tecnologia attuale, gran parte del potenziale di biocarburante della cellulosa viene sprecato a causa della forza di i legami glicosidici che accoppiano catene di unità D-glucosio. Ma se la commercializzazione dell’etanolo cellulosico avanza abbastanza tecnologicamente, la produzione di etanolo da biomassa utilizzerà il mais stover dal raccolto di mais prodotto nelle aree intorno alle piante di etanolo. Il mais stover, a causa della relativa stretta vicinanza del chicco di grano prodotto per la produzione di etanolo, “è di gran lunga il più abbondante residuo di raccolto disponibile oggi”. La libera accessibilità al mais stover lo rende un candidato ideale per la produzione di etanolo da biomassa. Si prevede che un nuovo stabilimento DuPont nel Nevada, Iowa, generi 30 milioni di galloni all’anno di biocarburanti cellulosici prodotti da residui di stover di mais. È stato aperto nel 2015, con una produzione completa temporaneamente ritardata fino al 2017.