ARUNDO DONAX: OPIS, SIEDLISKO I ROZMIESZCZENIE, ZASTOSOWANIA - BIOLOGIA - 2025

Arundo donax to nazwa naukowa olbrzymiej trzciny cukrowej, caña brava lub cañizo, wieloletniego kłączowego gatunku zielnego (rodzina Poaceae, podrodzina Arundinoideae). Jest to trawa podobna wyglądem do bambusa, który zamieszkuje murawy i mokradła w różnych strefach klimatycznych. Istnieją wątpliwości co do jego pochodzenia biogeograficznego, biorąc pod uwagę, że może być zróżnicowany, między Azją, Afryką Północną i Półwyspem Arabskim.

Niedawne badania molekularne sugerują, że rośliny należące do rodzaju Arundo są pochodzenia monofiletycznego, to znaczy wyewoluowały ze wspólnej populacji przodków, która prawdopodobnie powstała w Azji, a później rozprzestrzeniła się w całym basenie Morza Śródziemnego. Zgodnie z tą teorią populacje zamieszkujące obszary śródziemnomorskie byłyby nowsze niż populacje azjatyckie.

Rysunek 1. Gromada Arundo donax lub cañaveral. Źródło: Donkey shot, źródło Wikimedia Commons

A. donax jest uważany za niebezpieczny gatunek inwazyjny, który bardzo łatwo rozprzestrzenia się w różnorodnych środowiskach, łatwo przystosowując się do bardzo zróżnicowanych warunków. Szybkie rozprzestrzenianie się następuje na skutek rozszerzania się kłącza, jego dyspersji podczas powodzi, a także rozpraszania łodyg.

Jego szuwary dominują nad rodzimą roślinnością, w której kiełkuje, nieodwracalnie wpływając na równowagę ekosystemów. Z tego powodu w niektórych krajach istnieje ustawodawstwo, które uznaje go za zagrożenie dla rodzimej różnorodności biologicznej i reguluje jego uprawę, a nawet zakazuje jej wprowadzania.

Opis

A. donax wygląda podobnie do bambusa, jednak jego osobliwością jest to, że jego poszczególne liście wyłaniają się z każdego węzła łodygi, który otaczają. Jej łodygi osiągają od 3 do 6 m wysokości, aw dojrzałości rocznej do 8 - 9 m.

Rycina 2. Fragment łodygi i liścia Arundo donax. Źródło: autor Bouba na wikipedia.org

Pędy są podzielone na segmenty (co około 25 cm), grube w wieku dorosłym (średnio 2 cm średnicy) i puste. Jego podziemna część składa się z wieloletnich kłączy, które rozciągają się wzdłuż zbiorników wodnych i na głębokości od 10 do 50 cm w ziemi.

Jego lancetowate liście o wielkości 5 do 7 cm wyłaniają się w węzłach i owijają wokół łodygi. Przedstawia odgałęzienia wtórne, które powstają z węzłów od drugiego roku życia.

Kwitnienie występuje od późnego lata do wczesnej jesieni, kiedy rośliny są najłatwiejsze do rozpoznania dzięki dużym, gęstym piórom kwiatowym, które rozwijają się na wierzchołkach łodyg. Pióra mogą dorastać do 3 stóp (0,9 m) długości.

Rysunek 3. Ilustracja. Źródło: wikipedia.org. Illustration_Arundo_donax0.jpg

Reprodukcja

Jego dominująca reprodukcja jest wegetatywna i odbywa się poprzez kłącza, z których powstają zarówno korzenie, jak i pąki tworzące łodygi. Kłącza kiełkują w każdym wieku i w bardzo zróżnicowanych warunkach środowiskowych.

Nowe rośliny mogą również wyłaniać się bezpośrednio z pąków węzłów na opadłych łodygach na ziemię.

Siedlisko

A. donax na ogół zasiedla murawy i tereny podmokłe w postaci kolonii rozproszonych wzdłuż źródeł wód powierzchniowych lub gruntowych. Te kolonie nazywane są szuwarami i są wrażliwe na mróz.

Gatunek ten posiada zdolność adaptacji do zmian warunków zewnętrznych i do różnych typów gleb, czy to piaszczystych, czy gliniastych, nawet suchych i mało żyznych. Z tego powodu jest to zwykle roślina inwazyjna w wielu typach ekosystemów w różnych strefach klimatycznych.

Dystrybucja

Uważa się, że A. donax powstał tysiące lat temu w Azji, Afryce Północnej i na Bliskim Wschodzie, gdzie był nawet uprawiany ze względu na swoją użyteczność. Obecnie występuje w tropikach i ciepłych strefach umiarkowanych na obu półkulach.

Występuje powszechnie na Karaibach, w południowej Europie, na Morzu Śródziemnym (gdzie jest najwyższa trawa), w Afryce Północnej, na zachodnim Pacyfiku oraz w stanie Kalifornia w Ameryce Północnej.

Aplikacje

Od czasów starożytnych

Laska była dawniej wykorzystywana przy budowie domów, do wykonywania stropów (umieszczana między dachówką a belkami lub jako dach pokryty innymi materiałami) oraz dachów, podłóg i przegród wewnętrznych. Był również używany do produkcji ogrodzeń i wiatrołapów.

Z łodyg i włókna tej rośliny wykonano również narzędzia myśliwskie, różne przybory (takie jak kosze i opakowania), żaluzje i inne elementy dekoracyjne.

Biokonstrukcja

Obecnie trzcina jest uważana za materiał do biokonstrukcji budowlanej ze względu na jej niewielki wpływ na środowisko i niski koszt względny. Trzcina jest odpornym, elastycznym, trwałym i dostępnym elementem w miejscach, w których rośnie w dużych ilościach (nawet jako roślina inwazyjna).

W budownictwie ekologicznym chodzi o odzyskanie dawnych zastosowań. Włókno trzcinowe jest również wykorzystywane do produkcji cegieł z aglomeratami innych materiałów, np. Gliny, a także w izolacji wraz z innymi biomateriałami.

Biopaliwo

Trzciny A. donax - podobnie jak inne inwazyjne trawy - są uważane za obiecujące uprawy biomasy do produkcji energii, a także zmniejszają emisję CO ₂ poprzez ich wiązanie w procesie fotosyntezy. Szczególnie w rejonach śródziemnomorskich cieszy się dużym zainteresowaniem, ponieważ to gatunek, który daje największe plony.

Jedną z jego zalet jako producenta biomasy jest duża zdolność ekspansji na dużym obszarze. Posiada również bardzo wysoki plon, prezentując wysoką produktywność z obsadzonej powierzchni (do 80 pędów na m ² ).

W optymalnych warunkach biodostępności składników odżywczych i nasłonecznienia jego pędy mogą dorastać do 10 cm dziennie. Można go zbierać corocznie przez ponad 20 lat, bez konieczności przesadzania w tym okresie.

Z kolei A. donax ma niskie zapotrzebowanie na składniki odżywcze, ponieważ przetwarza składniki odżywcze przez kłącze i jest odporny na stres abiotyczny i biotyczny środowiska.

Zastosowania przemysłowe

W przemyśle A. donax jest używany jako źródło celulozy do produkcji papieru i tektury. Jego włókno dse jest również ostatnio używane jako dodatek wzmacniający mechanicznie w nowych materiałach kompozytowych.

Korzeń jest używany do produkcji nowych materiałów adsorbujących o doskonałych właściwościach oraz jako prekursor węgla aktywnego przygotowanego z kwasem fosforowym.

Bioindykator i fitostabilizator metali ciężkich

A. donax jest uważany za bioindykator metali ciężkich, ponieważ wykazano, że jego biomasa odzwierciedla stężenie niektórych metali ciężkich obecnych w glebie, takich jak między innymi ołów (Pb), chrom (Cr) i cynk (Zn).

Ponadto trzcina cukrowa może zapobiegać wymywaniu tych metali ciężkich i ich wpływowi na wody gruntowe. Dlatego uważany jest za fitostabilizator tych metali ciężkich.

Niektóre prace badawcze wskazują również na gatunek A. donax jako potencjalny fitoremediator w wodach zanieczyszczonych arsenem i glebach kadmem.

Instrumenty muzyczne

Trzcina zwyczajna jest używana do budowy instrumentów dętych, takich jak panpipe andyjski. Służy również do wykonywania części innych instrumentów powietrznych, takich jak stroiki saksofonu, klarnetu, fagotu, oboju oraz struny strunowych instrumentów muzycznych.

Zastosowania jadalne

Liście i łodyga A. donax są używane jako przyprawa i konserwant w wielu hiszpańskich przetworów z pomidorów, marynowanej papryki, m.in. do utwardzania oliwek. Mięsiste części młodych pędów są spożywane ze względu na ich słodki smak, są również wykorzystywane jako pasza dla zwierząt.

Zastosowania medyczne

Liście, łodygi i kłącza tej rośliny mają liczne zalety, między innymi jako środek moczopędny, oczyszczający krew, przeciwcukrzycowy, zmniejszający produkcję nadmiernej ilości mleka matki. Stosowany jest również w celu zmniejszenia łysienia (wypadania włosów).

Jednak spożywanie go w nadmiarze może wpływać na oddychanie i obniżyć ciśnienie krwi.

Bibliografia

1. Barbosa, B., Boléo, S., Sidella, S., Costa, J., Duarte, MP, Mendes, B.,… Fernando, AL (2015). Fitoremediacja gleb skażonych metalami ciężkimi przy użyciu wieloletnich upraw energetycznych Miscanthus i Arundo donax L. BioEnergy Research, 8 (4), 1500–1511. doi: 10.1007 / s12155-015-9688-9
2. Corno, L., Pilu, R. i Adani, F. (2014). Arundo donax L.: Uprawa niespożywcza do produkcji bioenergii i biokomponentów. Biotechnology Advances, 32 (8), 1535–1549. doi: 10.1016 / j.biotechadv.2014.10.006
3. Cousens R., Dytham, C. and Law, R. (2008). Rozproszenie w roślinach: perspektywa populacji. Seria Oxford Biology. Oxford University Press, USA. pp 232.
4. Font Quer, P. i Font Quer, P. (2001). Słownik botaniczny. Wydania Peninsula. Pp 642.
5. Mariani, C., Cabrini, R., Danin, A., Piffanelli, P., Fricano, A., Gomarasca, S.,… Soave, C. (2010). Pochodzenie, rozprzestrzenianie się i rozmnażanie trzciny olbrzymiej (Arundo donax): obiecująca uprawa energetyczna chwastów. Annals of Applied Biology, 157 (2), 191–202. doi: 10.1111 / j.1744-7348.2010.00419.x
6. Seawright, EK, Rister, ME, Lacewell, RD, McCorkle, DA, Sturdivant, AW, Yang, C. i Goolsby, JA (2009). Ekonomiczne implikacje dla biologicznej kontroli Arundo donax: dorzecze Rio Grande. Southwestern Entomologist, 34 (4), 377–394. doi: 10.3958 / 059.034.0403
7. Sitte, P., Weiler, EW, Kadareit, JW, Bresinsky, A. and Korner, C. (2002). Traktat Strasburgera o botanice. Wydania Omega. pp 1177.