pontederia

Zambila de apă, Zambila de apă, Eichhornia, Pontederia (Eichornia crassipes, Pontederia cordata) este o plantă perenă iubitoare de apă, plutitoare liberă - hidrofită. Genul său include 7 specii, care în regiunile subtropicale sunt buruieni acvatice, dar în acvarii sau în alte bazine de apă limitate sunt extrem de atractive. De obicei plutesc liber la suprafața apei, dar în mediul lor natural adesea se înrădăcinează în noroi superficial. În august 2016, Uniunea Europeană a interzis toate vânzările de zambile de apă în țările UE.

Dispozitiv de zambilă de apă

Frunzele zambilei de apă sunt late, dense, strălucitoare, ovale sau în formă de rinichi rotunjite, adunate într-o rozetă. La baza lor sunt umflate, compuse din țesut poros, datorită căruia planta rămâne la suprafața apei. Se poate ridica deasupra suprafeței apei la o înălțime de 1 metru. Rădăcinile agățate cu pene libere sunt negru-purpuriu. Au o lungime de jumătate de metru și sunt complet sub apă.

Tulpina verticală susține un vârf de 8-15 flori vizibil atractive, cu modele superbe de culoare albă, roz, albastră sau violet. Când nu este înflorit, zambila de apă poate fi confundată cu o broască (Limnobium spongia) sau cu o broască amazoniană (Limnobium laevigatum). Petalele au un număr de 6. Zambila înflorește doar o zi. A doua zi înflorește altul atât de mult. Se reproduce prin divizare, acoperind suprafața apei foarte repede și într-un timp scurt. Are nevoie de multă căldură și lumină pentru dezvoltarea sa.

Distribuția zambilelor de apă

Eichhornia crassipes, cunoscută în mod obișnuit ca zambila comună de apă, este o plantă acvatică originară din bazinul Amazonului (America de Sud tropicală și subtropicală) și este adesea o specie invazivă extrem de problematică în afara ariei sale native.

Fiecare plantă suplimentară poate produce mii de semințe în fiecare an și aceste semințe pot rămâne viabile mai mult de 28 de ani. S-a constatat că unele zambile de apă împăduresc o zonă între 2 și 5 metri pe zi în unele locuri din Asia de Sud-Est. Zambila comună de apă este un producător energetic de „covorașe” colorate și poate dubla dimensiunea în una sau două săptămâni. Și în ceea ce privește numărul plantelor, nu mărimea, se spune că se înmulțesc cu mai mult de o sută de ori în 23 de zile.

În aria lor nativă, aceste flori sunt polenizate de albine cu limbi lungi și se pot reproduce atât sexual cât și clonal. Invazivitatea zambilelor este legată de capacitatea sa de clonare și este cel mai probabil ca toate petele de culoare să facă parte din aceeași formă genetică.

Habitatul său variază de la deșert tropical la deșert temperat subtropical sau cald până la zone de pădure tropicală. Toleranța la temperatură a zambilelor de apă este următoarea; temperatura sa minimă de creștere este de 12 ° C; temperatura sa optimă de creștere este de 25-30 ° C; temperatura sa maximă de creștere este de 33-35 ° C, iar toleranța sa de pH este estimată la 5,0-7,5. Frunzele mor la temperaturi scăzute. Zambilele de apă nu cresc acolo unde salinitatea medie este mai mare de 15% din apa de mare (aproximativ 5 g de sare pe 1 litru de apă).

Azotobacter chroococcum, o bacterie care fixează azotul, este probabil concentrată în jurul bazelor tulpinilor. Dar bacteriile nu fixează azotul decât dacă planta suferă de un deficit extrem de azot.

Parte utilizabilă din zambila de apă

Întreaga plantă este utilizată în scopuri decorative și industriale. Este extrem de rar pentru uz medical, folosind verdeața sa.

Compoziția chimică a zambilelor de apă

Plantele proaspete conțin cristale spinoase. S-a raportat că această plantă conține HCN, un alcaloid și triterpenoid și poate provoca mâncărime. Plantele pulverizate cu 2,4-D pot acumula doze letale de nitrați și alte elemente nocive într-un mediu contaminat.

Proprietăți medicinale și aplicarea zambilelor de apă

Este cel mai des folosit pentru proiectarea decorativă a acvariilor și a bazinelor închise. Se folosește și în cosmetică. Are proprietăți antioxidante. Tulpinile frunzelor sunt consumate ca tratament pentru diaree. O infuzie de îngroșare spongioasă a tulpinilor este utilizată în baie pentru tratarea febrei.

În Keda (Malaezia), florile sunt folosite pentru a trata problemele pielii la cai.

Bioenergia din zambila de apă

Datorită ratei sale extrem de ridicate de dezvoltare, Eichhornia crassipes este o sursă excelentă de biomasă. Astfel, un hectar (2,5 decare) de cultură produce mai mult de 70.000 m3/ha (1.000.000 de picioare cubi/decare) de biogaz. Potrivit lui Curtis și Duke, un kg de substanță uscată poate produce 370 litri (13 picioare cubice) de biogaz, oferind o valoare de încălzire de 22.000 kJ/m3 (590 Btu/cu ft) comparativ cu metanul pur (895 Btu/ft3).

Fermierii din Bengal colectează și depozitează aceste plante pentru a le usca la începutul sezonului rece; apoi folosesc zambile pentru apa uscată ca combustibil. Cenușa este folosită ca îngrășământ. În India, o tonă (1,1 tone scurte) de zambilă cu apă uscată produce aproximativ 50 de litri de etanol și 200 kg de fibre reziduale. Fermentarea bacteriană pe tonă produce 26.500 ft3 gaz (600 Btu) cu 51,6% metan, 25,4% hidrogen, 22,1% dioxid de carbon și 1,2% oxigen. Gazificarea unei tone (1,1 tone scurte) de substanță uscată prin aer și abur la temperaturi ridicate (800 ° C sau 1500 ° F) dă aproximativ 40 000 ft3 (1100 m3) de gaz natural (143 Btu/ft3) conținând 16, 6 % H2, 4,8% CH4, 21,7% CO (monoxid de carbon), 4,1% CO2 și 52,8% N2 (azot). Conținutul ridicat de umiditate din zambila de apă, care crește atât de mult costurile de procesare, tinde să limiteze eforturile comerciale. Ar putea fi proiectat un sistem de producție hidraulică continuă care să asigure o utilizare mai bună a investițiilor de capital decât în ​​agricultura convențională, care este în esență o operațiune de pachet.

Efortul implicat în colectarea zambilelor de apă poate fi redus semnificativ prin localizarea locurilor de colectare și a procesorilor de incinte care profită de vânturile dominante. Sistemele de tratare a apelor uzate ar putea fi, de asemenea, adăugate favorabil acestei operațiuni. Biomasa colectată va fi apoi convertită în etanol, biogaz, hidrogen, azot gazos și/sau îngrășământ. Subprodusul apei poate fi utilizat pentru irigarea unei suprafețe de teren din apropiere.

Utilitatea plantei

Zambilele de apă sunt o sursă potențial excelentă de biomasă. Prin intermediul unei proceduri de fermentare anaerobă, zambilele contaminate pot fi transformate în metan cu gaz natural - un proces scump care poate deveni mai economic pe măsură ce rezervele subterane de gaze naturale sunt epuizate.

Zambila de apă a fost raportată a fi eficientă în îndepărtarea a aproximativ 60-80% azot și a aproximativ 69% potasiu din apă. S-a descoperit că rădăcinile de zambilă îndepărtează particulele de praf și azotul într-o zonă umedă eutrofizată, superficial.

Planta poate extrage, de asemenea, metale grele și diverse alte toxine din apa contaminată.

Rădăcinile Eichhornia crassipes absorb în mod natural contaminanții, inclusiv plumbul, mercurul și stronțiul-90, precum și unii compuși organici considerați a fi cancerigeni, la concentrații de 10.000 de ori mai mari decât în ​​apa din mediul înconjurător. Zambilele acvatice pot fi cultivate pentru tratarea apelor uzate (în special a apelor uzate din lapte).

Deoarece zambile acvatice sunt atât de fertile, colectarea lor pentru uz industrial servește și ca mijloc de control al mediului.

În nord-estul Indiei, Filipine, Thailanda și Vietnam, tulpinile de zambile de apă sunt utilizate ca material de tricotat și sursă de fibre. Șirurile de fibre uscate sunt țesute sau legate între ele pentru a forma o împletitură sau un șnur folosit pentru a face pungi, pantofi, coroane, pălării, vaze, felinare de Crăciun și alte materiale decorative. Tulpinile uscate sunt folosite pentru coșuri și mobilier. Fibrele apoase de zambilă sunt utilizate ca materie primă pentru hârtie.

Deoarece planta are un conținut abundent de azot, poate fi utilizată ca substrat pentru producerea de biogaz și a nămolului obținut din biogaz. Datorită acumulării ușoare de toxine, planta tinde să se contamineze atunci când este folosită ca hrană.

Planta este extrem de tolerantă și are o capacitate ridicată de a absorbi metale grele, inclusiv cadmiu, crom, cobalt, nichel, plumb și mercur, care ar putea să o facă adecvată pentru tratarea biologică a apelor uzate industriale. În plus față de metalele grele, Eichhornia crassipes poate elimina alte toxine, cum ar fi cianura, care este benefică mediului în zonele care au suferit operațiuni de extracție a aurului.

Zambila îndepărtează arsenicul din apa potabilă contaminată cu arsen. Poate fi un instrument util pentru îndepărtarea arsenicului din apa din țevile din Bangladesh.

De asemenea, s-a observat că zambila de apă crește nitrificarea în celulele de epurare a apelor uzate prin tehnologia vie. Zonele lor radiculare sunt microsite excelente pentru comunitățile bacteriene.

Zambila de apă este o plantă furajeră obișnuită în lumea a treia, în special în Africa, deși utilizarea excesivă poate fi toxică. Este bogat în proteine ​​(azot) și oligoelemente, iar fecalele de capră sunt, de asemenea, o sursă bună de îngrășământ.

În agricultură

În locurile în care zambila de apă este invazivă, super-bogată și are nevoie de curățare, aceste caracteristici îl fac gratuit pentru recoltare, ceea ce îl face foarte util ca sursă de materie organică pentru compostare în agricultura ecologică. Este utilizat la nivel internațional pentru îngrășăminte și ca hrană pentru animale.

În Bengal, India, este utilizat în principal pentru gunoi de grajd, compost sau mulci și, în al doilea rând, ca nutreț pentru animale și pești. În Bangladesh, fermierii din regiunea sud-vestic cultivă legume în „grădini plutitoare”, de obicei cu o bază din bambus, cu o masă uscată de zambilă de apă acoperită în sol, ca gunoiul. Deoarece o mare parte din terenurile arabile trec sub apă timp de luni de zile în timpul musonilor din această regiune joasă, fermierii folosesc această metodă de mai multe decenii.

În Kenya, Africa de Est, a fost utilizat experimental ca îngrășământ organic, deși există controverse care decurg din pH-ul alcalin ridicat al îngrășământului.

Alte aplicații

În diferite locuri din întreaga lume planta este utilizată pentru fabricarea de mobilă, genți, coșuri, frânghie și articole de uz casnic/produse de interior (abajururi, rame pentru tablouri).

  • pentru produsele țesute

SUA-Nigerianul Achenyo Idachaba câștigă premiul pentru demonstrarea modului în care această plantă poate fi exploatată pentru profit, ca ordine țesute în Nigeria.

Deși cercetările au descoperit zambile de apă cu utilizare foarte limitată pentru producția de hârtie, acestea sunt încă utilizate pentru producția de hârtie mică. Goswami subliniază în articolul său că planta are potențialul de a face hârtie din ce în ce mai puternică. El a descoperit că adăugarea pastei de zambilă de apă la materia primă din pasta de hârtie din bambus ar putea crește rezistența fizică a hârtiei.

Planta este folosită ca legumă de masă bogată în caroten în Taiwan. Iavanezii gătesc uneori și mănâncă părți verzi și inflorescențe. Vietnamezii gătesc și planta și uneori își adaugă frunzele tinere și florile în salate.

  • în agroforesterie

Plantele pot fi îndepărtate din apă și utilizate pentru îmbunătățirea solului. Poate fi folosit ca material de compost; poate fi aplicat direct pe sol ca gunoi de grajd verde (sapat in sol); sau poate fi folosit ca mulci pe sol

  • ca agent bioherbicid

Extractul de frunze de zambile de apă s-a dovedit a fi fitotoxic împotriva altor buruieni invazive Mimosa pigra. Extractul inhibă germinarea semințelor de Mimosa pigra, pe lângă inhibarea creșterii rădăcinilor răsadurilor. Datele biochimice sugerează că efectele inhibitorii pot fi mediate de producția sporită de peroxid de hidrogen, inhibarea activității peroxidazei solubile și stimularea activității peretelui celular asociat peroxidazei în țesuturile rădăcinii Mimosa pigra.

Interesant pentru zambila de apă

A fost distribuit de colonizatori pentru a înfrumuseța conacele. Se termină în lacul Victoria, unde a fost observat pentru prima dată în 1988. Datorită lipsei dușmanilor naturali, se înmulțește rapid, devenind o bombă ecologică. Prin sufocarea suprafeței apei, planta reduce peștele (înrăutățește regimul de oxigen din rezervor și duce astfel la o scădere a populației rămase) și dăunează economiei locale. Acest lucru face dificilă deplasarea chiar și a navelor.

În 1965 planta a apărut în rezervoarele din Etiopia, unde datorită muncii umane numărul a fost redus la minimum.

Deteriorarea zambilelor de apă

Amenință mediul ecologic

Albastrul zambilă de apă se reproduce rapid, plutește și se răspândește ușor și poate acoperi rapid corpul de apă, ducând la o transparență slabă a apei. Prin urmare, în apele naturale concurează cu alte plante acvatice (plutitoare și scufundate) și alge pentru hrana minerală, lumina soarelui și altele. Consumă aceste resurse, inhibând astfel creșterea altor organisme acvatice și algale. În 2011, Wu Fukin și colab. Au urmărit rezultatele lacului Yunnan Dianchi, unde a devenit clar că zambila de apă ar putea afecta fotosinteza fitoplanctonului, plantelor scufundate și algelor prin calitatea mediului acvatic și să împiedice creșterea acestuia. În plus, izbucnirea zambilelor de apă și stadiul său de descompunere vor consuma simultan o cantitate mare de oxigen dizolvat în corpul de apă și vor reduce spațiul pentru reproducerea animalelor subacvatice pe măsură ce peștii și chiar un număr mare de pești vor muri. Este similar cu schimbarea lanțului alimentar inițial din corpul de apă, reducând astfel stabilitatea ecosistemului în această zonă a apei.

Ele afectează viața umană

Controlul răspândirii zambilelor de apă

Cele trei metode de control utilizate în mod obișnuit împotriva infecției cu zambile de apă sunt fizice, chimice și biologice. Fiecare dintre ele are avantaje și dezavantaje, deși controlul biologic este cea mai bună soluție în mediul nativ al plantei. Controlul optim depinde de condițiile specifice fiecărei zone afectate, cum ar fi gradul de infestare cu zambile de apă, climatul regional și apropierea de oameni și animale sălbatice.