Der Anbau von Biokraftstoffen könnte dazu beitragen, die Netto-Kohlenstoffemissionen zu reduzieren, aber das ist keine einfache Lösung. „[I]n einigen geografischen Regionen gibt es einen intensiven Wettbewerb um Land, da wir auch vor der Herausforderung stehen, der wachsenden Weltbevölkerung Ernährungssicherheit zu bieten“, sagten da Costa und Kollegen in ihrem Bericht Annals of Botany Artikel Nährstoff- und Trockenstress: Implikationen für Phänologie und Biomassequalität bei Chinaschilf„Die Verwendung von Ernterückständen als Rohstoff für die Bioraffinerie könnte die Konkurrenz um Landnutzung teilweise verringern. Eine ergänzende Strategie zur Optimierung der Landnutzung ist der Anbau von Biomassepflanzen auf untergenutzten, minderwertigen landwirtschaftlichen Flächen, auch Grenzertragsböden genannt. Dadurch würde die Verdrängung von Nutzpflanzen, die derzeit für die Lebensmittel- und Futtermittelproduktion verwendet werden, von produktiven landwirtschaftlichen Flächen vermieden. Der Anbau auf Grenzertragsböden könnte den Verlust besserer, für den Anbau von Nahrungspflanzen benötigter Flächen verhindern. Es wird jedoch wichtig sein, die richtige Biokraftstoffpflanze für die Grenzertragsböden auszuwählen…“

Randgebiete werden Stress für Pflanzen haben. Es kann sich um nährstoffarme oder möglicherweise zu wenig bewässerte Böden handeln. Aus diesem Grund reicht es nicht aus, dass eine Pflanze eine gute Energiequelle ist. Sie muss auch unter Stress eine gute Energiequelle bleiben. da Costa und Kollegen untersuchten drei Genotypen von Chinaschilf, Miscanthus sinensis, Miscanthus sacchariflorus und Miscanthus × Giganteus, sehen Sie also, wie sie auf schlechte Bedingungen reagiert haben.

„Während Wasser- und Ernährungsstress meist isoliert untersucht werden, treten sie oft in Kombination auf, insbesondere wenn Pflanzen auf marginalen Flächen angebaut werden. Aus diesem Grund und wenn prognostizierte Klimaänderungen berücksichtigt werden, ist es wichtig, die kombinierten Auswirkungen dieser Belastungen zu verstehen“, sagten da Costa und Kollegen. Sie behielten die Pflanzen automatisch im Auge, indem sie die automatisierten Bildgebungseinrichtungen an der National Plant Phenomics Center in Aberystwyth.

Die automatisierte Bildgebung ist ein sich schnell entwickelndes Forschungsgebiet und da Costa et al.'s Papier hat bereits dazu geführt neue Forschungsergebnisse, die kostengünstigere Möglichkeiten zur Verfolgung des Wachstums in 3D aufzeigen. Für da Costa und Kollegen war die automatisierte Bildgebung ein Werkzeug, um Pflanzenreaktionen auf Stress zu beobachten, sowohl separat als auch in Kombination miteinander.

Das Ziel war zu sehen, wie sich die Bedingungen auf den Aufbau von Zellwänden mit ihrer nützlichen Fracht an Zuckern auswirkten. Sie fanden deutliche Unterschiede darin, wie die Pflanzen auf die schwierigen Bedingungen reagierten. „Die Kombination verschiedener Bewässerungs- und Nährstoffbehandlungen hatte eine signifikante Wirkung auf die Freisetzung von Zucker aus der Zellwandmatrix von Blättern und Stängeln, was die Bedeutung der Wechselwirkungen zwischen Genotyp und Umwelt unterstreicht“, sagten da Costa und Kollegen. „Die durch verschiedene abiotische Umgebungen induzierten Veränderungen der Zellwandmerkmale, die die beobachteten Unterschiede in der Zuckerfreisetzung untermauern, wurden noch nicht identifiziert, resultieren aber möglicherweise aus Veränderungen in der Feinstruktur der Zellwandbestandteile. Zukünftige Studien, die ausgefeiltere Methoden zur Zellwandanalyse und verbesserte Messungen für Nährstoffgehalte und Komposttextur verwenden, könnten solche Veränderungen detaillierter behandeln.“

Seitdem hat da Costa mit Kollegen zusammengearbeitet, um sich die Zellwand genauer anzusehen. Sie argumentieren, dass es keine einzelne ideale Zellwand gibt und stattdessen gezielte Züchtung soll Zellwände mit spezifischen Bioraffinationszielen erzeugen. Diese Variable ist ein Problem, das beim Abschluss des Annals-Papiers erwähnt wurde. „Während Miscanthus Potenzial für flüssige Biokraftstoffe hat, müssen sich zukünftige Arbeiten auch mit anderen Qualitätsmaßnahmen befassen, die mit den auf Miscanthus-Biomasse basierenden Wertschöpfungskettenprodukten verbunden sind, wie z. B. Verbrennung, Biogas und andere Anforderungen an Biomaterialien …“

Miscanthus mag zwar eine Rolle in der zukünftigen Energiepolitik spielen, diese Rolle wird jedoch von den Zielen der neuen Energiewirtschaft abhängen.