Morphological composition and fiber partitioning along regrowth in elephant grass CT115 intended for ethanol production

Abstract

Leaf share, plant age and growth season are often overlooked as modifiers of the biomass quality in energy crops. The current work studied the effect of the given factors on the biomass yield and the biomass quality in Elephant grass CT115, intended for bioethanol production, in Veracruz, Mexico. Two seasons per year, 5 months each, were tracked on a 2-weeks basis. The climate is warm wet with summer rains, 1,142 mm of annual rainfall, and 26 °C monthly temperature. From day 56 of the wet season or from day 84 of the dry season, stems accumulated 12 or 6 Mg ha−1, respectively, while green leaves increased only 1 Mg. Higher biomass quality was recorded for the leaf fraction, or for the wet season regrowth. For instance, lignin contained in stems meant twice that of leaves, whereas stems recorded 20% less lignin in the wet season as compared to the dry season. Despite holocellulose being similar between fractions or seasons, hemicellulose and cellulose showed inverse correlation, while lignin and cellulose contents were directly correlated in stems. Increasing the annual harvest of green leaves will improve biomass quality, which is known to increase biodegradability and might improve the annual ethanol yield.

Características estructurales de pastos: Mulato II, Convert 330 y Convert 431 (Urochloa híbrido)

“…Por su parte, el pasto Convert 431 fue el intermedio con una población de tallos de 390 tallos m -2 y un aumento de tallos drástico en el estadio de 21 días para después aumentar lentamente como se muestra en la Figura 2. Los tres pastos presentaron menor densidad de tallos al inicio de la curva de crecimiento (día 7) y se le puede atribuir al inició de la curva de crecimiento ya que al inicio del rebrote los macollos tienden a tener menor población de tallos y aumentar con el tiempo de establecida la pradera mayor área foliar y por lo tanto, mayor peso como lo consignan varios autores (Ramírez et al, 2011;Rueda et al, 2020;Maldonado et al, 2020a). Otro factor fue la competencia ya que los tallos rebrotan en una pradera como una población usualmente densa, donde la vegetación que los rodea ejerce una influencia muy fuerte sobre las características inherentes de cada especie (Matthew et al, 1996;Rueda et al, 2018).…”

“…En los tres pastos el rendimiento en los primeros días de crecimiento fue lento y después acelerado para posteriormente disminuir. El mayor rendimiento de materia seca en promedio se obtuvo en los tres pastos, a los 49 días de rebrote con 3 531 kg MS ha -1 (p< 0.05 Varios autores reportan mismo comportamiento en el rendimiento de materia seca en análisis de crecimiento en pastos tropicales un aumento en los primeros días de rebrote para posteriormente empezar a declinar conforme las hojas en las capas inferiores fueron senesciendo (Maldonado et al, 2019;Rueda et al, 2020). Maldonado et al (2020a) reportan en pastos del género Urochloa el mayor rendimiento de materia seca en tres pastos, a los 49 días de rebrote con 6 732 kg MS ha -1 en el pasto Insurgente seguido de Piata y el menor Señal con 3 320 y 2 675 kg MS ha -1 , respectivamente (p< 0.05) resultados similares a los de esta investigación.…”

Cold alkaline extraction of Elephant grass for optimal subsequent extraction of hemicelluloses and energy production

“…Industrially, Elephant grass has been used to obtain chemicals such as cellulose and xylanase [35], monosaccharides and ethanol [36], xylitol and ethanol [37], hemicelluloses [38,39], lignin nanoparticles [40], cellulose pulp [32,41], and corrosion inhibitor extracts [42]. Also, it has been used to obtain fuels such as ethanol [33,34,[43][44][45] or methane [24,[46][47][48], pyrolysis products [34,[49][50][51][52], thermal and electrical energy [17,24,[53][54][55][56][57][58], and densified solid biofuels [19]. These uses testify to the high potential of Elephant grass for energy production and have fostered research into genetic breeding methods for improving its properties as a raw material and optimizing its use [24,53,[59][60][61].…”