Μεγιστοποίηση της ενεργειακής ωφέλειας από την καλλιέργεια του ενεργειακού φυτού σόργου με ευφυή ρύθμιση άρδευσης

Abstract

The use of conventional energy sources has created problems such as global warming, acid rain, etc. Moreover, the depletion of oil, gas and coal, require alternative energy sources to be used. Global agreements, EU directives and national laws require, recommend and encourage energy production from renewable sources. Biomass as well as wind, solar and other sources, is an inexhaustible energy source and characterized as green energy source while its use helps part of the continually increasing energy needs to be covered. The waste of water, mainly from inefficient irrigation, imposes certain measures to be taken. The use of more efficient irrigation methods, the accurate estimation of crop water needs and the cultivation of water resistant crop plants are some of the measures against the wasting water problem. One of the efficient irrigation methods is the surface and subsurface drip irrigation. The subsurface drip irrigation method is an alternative of the surface one and applies the amount of water through laterals placed at various depths below the surface. When these methods are equipped with technological advances the production cost is reduced provided that the systems are organized, operated and maintained properly. This study was contacted to evaluate: a) the cultivation of energy plant sorghum in low-input farming conditions, b) the effect of deficit irrigation methods of surface and subsurface drip irrigation on growth and biomass production of sorghum plant, c) the surface drip irrigation method by using soil moisture probe, d) the effect of different amount of water in growth and production of biomass energy plant sorghum, e) the comparison of surface and subsurface drip irrigation in terms of saving water and water use efficiency in sorghum , f) to compare the application of three amounts of water by using subsurface and surface drip irrigation economically, g) the method of calculating the leaf area index by using digital photos and editing them through AutoCAD computer program, h) the model equations for predicting the crop production by using the multiple linear regression method. The ultimate goal of the research is to maximize the energy benefit from cultivating the energy plant sorghum by using intelligent irrigation regulation. The research was conducted at an experimental field of the University of Thessaly experimental Farm in Velestino area of Magnesia prefecture. In this experimental field were installed surface and subsurface drip irrigation systems the installation of soil moisture sensors and a complete automated surface drip irrigation system. The research was done during the growing seasons of 2007, 2008 and 2009. The soil’s structure was to clay to sandy clay or sandy clay loam. A complete randomized block of seven treatments in four replications was organized. The seven treatments were: a) Subsurface drip irrigation with amount of water equal to 100% of the daily evapotranspiration (ET) (Y100), b) Subsurface drip irrigation with supplied amount of water equal to 70% of ET (Y70), c) Subsurface drip irrigation with supplied amount of water equal to 50% of ET (YI50), d) Surface drip irrigation with supplied amount of water equal to 100% of ET (E100), e) Surface drip irrigation with supplied amount of water equal to 70% of ET (E70), f) Surface drip irrigation with supplied amount of water equal to 50% of ET (E5) and g) Complete automated surface drip irrigation with supplied amount of water equal to 100% of ET (A100). Subsurface laterals were installed by using a special subsurface installer at a depth of 0.45m under the soil surface. Polyethylene laterals of 20mm inside diameter spaced 1,6m apart. The laterals were equipped with self-regulated and self cleaned emitters, spaced 0.8m apart and delivered water at a rate of 2.3L/h when the operation pleasure level was between 0.5 and 1.0Atm. The calculation of reference evapotranspiration (ET₀) and the irrigation was programmed by using evaporation pan class A methodology. That methodology was used to calculate the amount of irrigated water for the fully irrigated treatments (E100 and Y100). The amount of water for the deficit irrigated treatments was calculated as a percentage of the full amount of water. The amount of water for the A100 treatment was determined by the rate of depletion of soil moisture as it was recorded by a soil moisture sensor. The irrigation interval was preordained to be two days while in the A100 treatment the irrigation interval was determined by the rate production of dry biomass was affected by the application of different amounts of irrigated water and different irrigation methods. The energy balance is positive for all treatments. The Y70 treatment tends to have greater energy balance compared with the treatments A100, E50, E70, E100, Y50 and Y100, respectively. The E50 treatment gave a quite high positive energy balance although only 50% of its water needs were covered. The study of the soil moisture measures showed that in the deficit subsurface drip irrigation treatments the soil moisture was higher than the surface ones. Deep percolation was not observed during the three-year research while in the E50 treatment the soil moisture was enough during the anthesis stage when sorghum seems to be more sensitive to water stress. Especially for the A100 treatment the soil moisture fluctuated between 24% and 32% which are the operation limits of the automated irrigation system. The study of root area measures showed that the irrigation frequency did not affect the root distribution and length. The root developed up to 50cm in length at least. Thus, the root was developed up to the depth of the subsurface lateral, at least, while the maximum root density was observed at the upper 30cm of the soil. The root area was 466m²; the maximum root length was measured at 50cm deep while the maximum wide measured at 35cm. The study of irrigated water use efficiency (IWUE) showed that the subsurface drip irrigation applies the irrigation water more efficiently than the surface one. Among the treatments, water use efficiency was higher in deficit irrigated treatments. During the growing seasons of 2008 and 2009 the greater water use efficiency was observed in Y70 treatment. The economic analysis included a study of the gross profit, direct costs, direct production costs and gross margin. As for the studied economical parameters, the subsurface drip irrigation was exceeded over the surface one. The extra cost of buying the equipment of A100 treatment does not affect the economy of the crop, significantly, compared with the E100 treatment. The study shows that implementation of appropriate cultivation techniques in conjunction with the use of modem technology increase the economical benefit to the farmer. Furthermore, taking into account the environmental benefits by reducing the emission of pollutants and maintain carbon dioxide balance stable, it is understood that the energy plant sorghum is a promising crop particularly when it is of soil moisture depletion. The average water savings between pairs of treatments E50-Y50, Y70-E70 and E100-Y100 was 18.7%, 16.7% and 9.4% respectively. Especially for the A100 treatment, the average water saving during the years 2008- 2009 reached at 10.1% compared to the E100 treatment. The modelling of crop production characteristics was done by using the multiple linear regression methodology. The productive characteristics of the crop were the height of central stem of the plant, the leaf area index (LAI) and the production of dry biomass. The problem was multivariate and strongly nonlinear. To solve this problem, the non-linear model linearized by using the natural logarithm (In) in all parameters and then to the linear model the multiple linear regression method was used. The height of the plant, the LAI and the dry biomass were the dependent variables (Y) while the independent variables were the irrigation (X₁), the sunshine (X₂), the precipitation (X₃), the temperature of the atmosphere (X₄), the soil moisture (X₅), the relative humidity of the atmosphere (X₆), and the duration of the day (X₇). The leaf area index (LAI) ranged lower in deficit irrigated treatments than those who received a full amount of irrigation water including Y70 treatment. Differences between the deficit irrigated treatments and fully irrigated ones were significant. The statistical analysis of LAI measurements using the method SunScan and the area-measured method by AutoCAD program showed that there were no differences between the two methods. The leaf area index of the E100, Y100 and Y70 treatments depends on irrigation and rainfall. However, the leaf area index in the deficit irrigated treatments depends on irrigation and soil moisture. During the three-year research differences in plant growth were observed. Subsurface drip irrigated plants were higher than the surface irrigated ones. Similarly, fully irrigated plants achieved higher growth rates than deficit irrigated ones. Furthermore, it is clear that the height of the plants depends on irrigation only. The maximum biomass production was observed in fully subsurface drip irrigated treatments. The mean maximum biomass production was observed in Y100 treatment. The treatments E70, E50 and Y50 achieved acceptable dry biomass production. No significant difference was observed between the E100 and A100 treatments, during the years 2008-2009. In addition, it seems that the dry biomass depends on irrigation only. Energy production was affected in a similar way to the cultivated under low-input farming conditions, irrigated deficiently by using new technologies and fully automated irrigation systems.

Η χρήση των συμβατικών μορφών ενέργειας έχει δημιουργήσει προβλήματα όπως το φαινόμενο του θερμοκηπίου, η όξινη βροχή και άλλα. Παράλληλα η εξάντληση των αποθεμάτων πετρελαίου, φυσικού αερίου και άνθρακα, καθιστούν επιτακτική τη χρήση εναλλακτικών μορφών ενέργειας. Παγκόσμιες συμφωνίες, ευρωπαϊκές οδηγίες και εθνικές νομοθεσίες επιβάλλουν, προτείνουν και ενθαρρύνουν την παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Η Βιομάζα αποτελεί μία ανεξάντλητη πηγή ενέργειας η οποία μαζί με την αιολική, την ηλιακή και άλλες χαρακτηρίζεται ως πράσινη πηγή ενέργειας και συμβάλλει στην κάλυψη μέρους των συνεχώς αυξανόμενων ενεργειακών αναγκών. Η σπατάλη του νερού, κυρίως από τη εφαρμογή των αλόγιστων αρδεύσεων, επιβάλει την λήψη μέτρων αντιμετώπισης του συγκεκριμένου προβλήματος. Η χρήση μεθόδων αποδοτικότερης εφαρμογής του αρδευτικού νερού, ο ακριβής υπολογισμός των αναγκών των καλλιεργειών σε νερό και η καλλιέργεια φυτών που δείχνουν ανοχή στην έλλειψη νερού αποτελούν μερικά από τα μέτρα για την αντιμετώπιση του προβλήματος της σπατάλης του νερού. Μια από τις μεθόδους αποδοτικής εφαρμογής του αρδευτικού νερού είναι και η στάγδην άρδευση, επιφανειακή και υπόγεια. Η υπόγεια στάγδην άρδευση αποτελεί παραλλαγή της αντίστοιχης επιφανειακής εφαρμόζοντας το αρδευτικό νερό δια μέσω σταλακτηφόρων αγωγών που τοποθετούνται σε διάφορα βάθη κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Ο συνδυασμός των μεθόδων αυτών με τεχνολογικά επιτεύγματα συνεπάγεται την μείωση του κόστους παραγωγής υπό την προϋπόθεση ότι τα συστήματα οργανώνονται, λειτουργούν και συντηρούνται κανονικά. Η εκπόνηση της παρούσας έρευνας έγινε για να αξιολογηθεί: α) η καλλιέργεια του ενεργειακού φυτού σόργου υπό συνθήκες γεωργίας χαμηλών εισροών, β) η επίδραση της ελλειμματικής άρδευσης με τις μεθόδους της επιφανειακής και υπόγειας στάγδην άρδευσης στην ανάπτυξη και παραγωγή βιομάζας του φυτού σόργου, γ) η μέθοδος επιφανειακής στάγδην άρδευσης με την χρήση αισθητήρα μέτρησης υγρασίας εδάφους, δ) η επίδραση διαφορετικών δόσεων άρδευσης στην ανάπτυξη και παραγωγή βιομάζας του ενεργειακού φυτού σόργου, ε) η σύγκριση της υπόγειας και επιφανειακής στάγδην άρδευσης με όρους εξοικονόμησης και αποδοτικότητας χρήσης νερού στο σόργο, στ) η σύγκριση της εφαρμογής τριών δόσεων άρδευσης με τη μέθοδο της υπόγειας και επιφανειακής στάγδην άρδευσης με όρους οικονομικούς, ζ) η μέθοδος υπολογισμού του δείκτη φυλλικής επιφάνειας με την λήψη ψηφιακών φωτογραφιών και την επεξεργασία με το πρόγραμμα AutoCAD, η) η ανάπτυξη μοντέλου πρόβλεψης της παραγωγής της καλλιέργειας με την εφαρμογή της πολλαπλής γραμμικής παλινδρόμησης. Τελικός σκοπός της εργασίας είναι η μεγιστοποίηση της ενεργειακής ωφέλειας από την καλλιέργεια του ενεργειακού φυτού σόργου με ευφυή ρύθμιση άρδευσης. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε πειραματικό αγρό του Αγροκτήματος του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας στην περιοχή Βελεστίνου, του νομού Μαγνησίας. Στον συγκεκριμένο πειραματικό αγρό πραγματοποιήθηκε εγκατάσταση του επιφανειακού και υπόγειου συστήματος στάγδην άρδευσης καθώς και η τοποθέτηση των αισθητήρων μέτρησης της εδαφικής υγρασίας αλλά και του συστήματος πλήρους αυτοματοποίησης της επιφανειακής στάγδην άρδευσης. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε τις καλλιεργητικές περιόδους 2007, 2008 και 2009. Το έδαφος ήταν αμμοπηλώδες έως αργιλοπηλώδες. Το πειραματικό σχέδιο που εφαρμόστηκε ήταν πλήρως τυχαιοποιημένες ομάδες με επτά μεταχειρίσεις σε τέσσερις επαναλήψεις. Οι μεταχειρίσεις που εφαρμόστηκαν ήταν: α) Υπόγεια στάγδην άρδευση με δόση άρδευσης ίση με 100% των αναγκών της καλλιέργειας (Υ100), β) Υπόγεια στάγδην άρδευση με εφαρμοζόμενη δόση άρδευσης ίση με το 70% της ET (Υ70), γ) Υπόγεια στάγδην άρδευση με δόση άρδευσης ίση με το 50% της ET (Υ50), δ) Επιφανειακή στάγδην άρδευση με δόση άρδευσης ίση με το 100% της ET (E100), μάρτυρας, ε) Επιφανειακή στάγδην άρδευση με δόση άρδευσης ίση με το 70% της ET (Ε70), στ) Επιφανειακή στάγδην άρδευση με δόση άρδευσης ίση με το 50% της ET (Ε50), ζ) Πλήρως αυτοματοποιημένη επιφανειακή στάγδην άρδευση με εφαρμοζόμενη ποσότητα νερού ίση με το 100% των αναγκών της καλλιέργειας. Οι αγωγοί εφαρμογής για το υπόγειο σύστημα στάγδην άρδευσης τοποθετήθηκαν με ειδικό υπεδαφοθέτη σε βάθος 0,45m. Το υλικό που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή τους ήταν πολυαιθυλένιο, και η διάμετρός τους ήταν 20mm ενώ η ισαποχή τους ήταν 1,6m. Οι αγωγοί εφαρμογής είχαν ενσωματωμένους αυτοκαθαριζόμενους και αυτορυθμιζόμενους σταλακτήρες με παροχή 2,3L/h σε ένα εύρος πίεσης μεταξύ 0,5 έως 1,0Atm. Ο υπολογισμός της εξατμισοδιαπνοής αναφοράς (ΕΤ0) και ο προγραμματισμός των αρδεύσεων έγινε με την μεθοδολογία του εξατμισίμετρου τύπου Α. Η μεθοδολογία αυτή εφαρμόστηκε για τον υπολογισμό της δόσης άρδευσης για τις μεταχειρίσεις στις οποίες καλύπτονταν το σύνολο των αναγκών τους σε νερό (E100 και Y100). Η δόση άρδευσης στις μεταχειρίσεις που αρδεύτηκαν ελλειμματικά υπολογίστηκε ως ποσοστό της πλήρους δόσης άρδευσης. Στη μεταχείριση A100 η δόση άρδευσης καθορίστηκε από τον ρυθμό εξάντλησης της εδαφικής υγρασίας όπως αυτή καταγράφονταν από τον αισθητήρα μέτρησης υγρασίας εδάφους. Η άρδευση των έξι από τις επτά μεταχειρίσεις γινότανε κάθε δύο ημέρες σύμφωνα με τις ενδείξεις του εξατμισίμετρου τύπου A ενώ στη μεταχείριση A100 καθορίζονταν από το ρυθμό εξάντλησης της εδαφικής υγρασίας. Ο μέσος όρος εξοικονόμησης νερού μεταξύ των ζευγών μεταχειρίσεων Ε50-Υ50, Ε70-Υ70 και Ε100-Υ100 ήταν 18,7%, 16,7% και 9,4% αντίστοιχα υπέρ της υπόγειας στάγδην άρδευσης. Ειδικά στην περίπτωση της μεταχείρισης A100 η μέση εξοικονόμηση νερού τη διετία 2008-2009 φτάνει το 10,1% σε σύγκριση με τη μεταχείριση E100. Για την μοντελοποίηση των παραγωγικών χαρακτηριστικών της καλλιέργειας εφαρμόστηκε η μέθοδος της πολλαπλής γραμμικής παλινδρόμησης. Τα παραγωγικά χαρακτηριστικά της καλλιέργειας που μελετήθηκαν στην παρούσα έρευνα ήταν το ύψος του κεντρικού στελέχους του φυτού, ο δείκτης φυλλικής επιφάνειας (LAI) και η παραγωγή ξηρής βιομάζας. Το πρόβλημα το οποίο προέκυψε ήταν πολυπαραμετρικό και εντόνως μη γραμμικό. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος το μη γραμμικό μοντέλο γραμμικοποιήθηκε με την εφαρμογή λογαριθμοποίησης με βάση το φυσικό λογάριθμο (ln) σε όλες τις τιμές των παραμέτρων και στη συνέχεια στο γραμμικό μοντέλο χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της πολλαπλής γραμμικής παλινδρόμησης (Multiple Regression). Το ύψος του φυτού, ο LAI και η ξηρή βιομάζα αποτελούσαν τις εξαρτημένες μεταβλητές (Υ) ενώ οι ανεξάρτητες μεταβλητές ήταν η άρδευση (Χ₁), η βροχόπτωση (Χ₂), η ηλιοφάνεια (Χ₃), η βροχόπτωση (Χ₃), η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας (Χ₄), η υγρασία εδάφους (Χ₅), η υγρασία ατμόσφαιρας (X₆), και η διάρκεια της ημέρας. Ο δείκτης φυλλικής επιφάνειας (LAI) κυμάνθηκε σε χαμηλότερα επίπεδα στις μεταχειρίσεις που αρδεύτηκαν ελλειμματικά σε σύγκριση με αυτές που δέχτηκαν πλήρη δόση άρδευσης συμπεριλαμβανομένης και της μεταχείρισης Υ70. Οι διαφορές μεταξύ των μεταχειρίσεων που αρδεύτηκαν ελλειμματικά και αυτών που δέχτηκαν πλήρη δόση άρδευσης ήταν σημαντικές. Η στατιστική ανάλυση των μετρήσεων LAI με τη μέθοδο SunScan και η εμβαδομέτρηση με το πρόγραμμα AutoCAD έδειξε ότι δεν υπήρχαν διαφορές μεταξύ των δύο μεθόδων. Στις μεταχειρίσεις E100, Y100 και Υ70 ο δείκτης φυλλικής επιφάνειας εξαρτάται από την άρδευση και την βροχόπτωση. Αντίθετα, στις μεταχειρίσεις που αρδεύτηκαν ελλειμματικά ο δείκτης φυλλικής επιφάνειας εξαρτάται από την άρδευση και από την εδαφική υγρασία. Κατά τη διάρκεια της τριετούς έρευνας παρατηρήθηκαν διαφορές ως προς την ανάπτυξη των φυτών. Τα φυτά που αρδεύτηκαν με υπόγεια στάγδην άρδευση ήταν ψηλότερα σε σύγκριση με εκείνα που αρδεύτηκα με επιφανειακή. Αντίστοιχα, τα φυτά που αρδεύτηκαν πλήρως παρουσίασαν μεγαλύτερη ανάπτυξη σε σύγκριση με εκείνα που αρδεύτηκαν ελλειμματικά. Επιπλέον φαίνεται καθαρά από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων με τη μέθοδο της πολλαπλής γραμμικής παλινδρόμησης ότι το ύψος των φυτών εξαρτάται από την άρδευση και μόνο. Η μέγιστη τιμή βιομάζας παρατηρήθηκε στις μεταχειρίσεις που αρδεύτηκαν με το σύστημα υπόγειας στάγδην άρδευσης και δέχτηκαν πλήρη δόση άρδευσης. Η μέση μέγιστη τιμή βιομάζας παρατηρήθηκε στη μεταχείριση Y100. Οι μεταχειρίσεις Ε70, Υ50 και Ε50 έδωσαν ικανοποιητική απόδοση. Στις μεταχειρίσεις E100 και A100 δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές κατά τη διετία 2008- 2009. Από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων με τη μέθοδο της πολλαπλής γραμμικής παλινδρόμησης φαίνεται ότι η ξηρή βιομάζα εξαρτάται από την άρδευση και μόνο. Η παραγωγή ενέργειας επηρεάστηκε κατά παρόμοιο τρόπο με την παραγωγή ξηρής βιομάζας από την εφαρμογή των διαφόρων δόσεων και μεθόδων άρδευσης. Το ενεργειακό ισοζύγιο είναι θετικό για το σύνολο των μεταχειρίσεων. Μια τάση υπεροχής φαίνεται να παρουσιάζει η μεταχείριση Υ70 η οποία δίνει μεγαλύτερο ενεργειακό ισοζύγιο σε σύγκριση με τις μεταχειρίσεις A100, Ε50, Ε70, E100, Υ50 και Y100 αντίστοιχα. Στη μεταχείριση Ε50 το ενεργειακό ισοζύγιο είναι θετικό και αρκετά υψηλό παρόλο που οι ανάγκες της καλλιέργειας καλύφθηκαν μόνο κατά το 50%. Από τη μελέτη των μετρήσεων εδαφικής υγρασίας φαίνεται ότι η υπόγεια στάγδην άρδευση διατηρεί την εδαφική υγρασία σε υψηλότερα επίπεδα από την αντίστοιχη επιφανειακή στις μεταχειρίσεις που αρδεύτηκαν ελλειμματικά. Δεν παρατηρήθηκε βαθιά διήθηση κατά τη διάρκεια της τριετούς έρευνας ενώ στη μεταχείριση Ε50 η εδαφική υγρασία διατηρήθηκε σε ικανοποιητικά επίπεδα κατά την περίοδο της άνθησης που το σόργο παρουσιάζει τη μεγαλύτερη ευαισθησία στην έλλειψη νερού. Ειδικά για τη μεταχείριση A100 η διακύμανση της μέσης εδαφικής υγρασίας ήταν σταθερή και κυμάνθηκε μεταξύ 24% και 32%κ.ο. που ήταν και τα όρια λειτουργίας του αυτοματοποιημένου συστήματος άρδευσης. Από τη μελέτη των αποτελεσμάτων της εμβαδομέτρησης του ριζικού συστήματος φαίνεται ότι αυτό δεν επηρεάστηκε από τη συχνότητα των αρδεύσεων. Η ανάπτυξή της ρίζας έφτασε έως το βάθος των 50cm τουλάχιστο. Επομένως το φυτό ανέπτυξε ριζικό σύστημα τουλάχιστο έως το βάθος του υπόγειου αγωγού εφαρμογής ενώ η μέγιστη πυκνότητα ριζών παρατηρήθηκε στα 30cm. Από τη μελέτη που έγινε προέκυψε ότι η ρίζα κάλυψε επιφάνεια 466cm², το μέγιστο μήκος των ριζικών τριχιδίων έφτανε τα 50cm ενώ το μέγιστο πλάτος έφτανε τα 35cm. Από τη μελέτη της αποδοτικότητας χρήσης αρδευτικού νερού (IWUE) προκύπτει ότι η υπόγεια στάγδην άρδευση εφαρμόζει αποδοτικότερα το νερό της άρδευσης. Μεταξύ των μεταχειρίσεων, η αποδοτικότητα χρήσης νερού ήταν μεγαλύτερη στις μεταχειρίσεις που αρδεύτηκαν ελλειμματικά. Τις καλλιεργητικές περιόδους 2008 και 2009 η μεγαλύτερη αποδοτικότητα χρήσης νερού παρατηρήθηκε στη μεταχείριση Υ70. Η οικονομική ανάλυση που πραγματοποιήθηκε περιελάμβανε μελέτη της ακαθάριστης προσόδου, των άμεσων δαπανών, του άμεσου κόστους παραγωγής και του ακαθάριστου κέρδους. Ως προς τις οικονομικές παραμέτρους που μελετήθηκαν η υπόγεια στάγδην άρδευση υπερέχει της επιφανειακής. Το επιπλέον κόστος για την αγορά του εξοπλισμού της μεταχείρισης A100 δεν φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την οικονομικότητα της καλλιέργειας σε σύγκριση με την μεταχείριση E100. Από την έρευνα προκύπτει ότι εφαρμογή κατάλληλων καλλιεργητικών τεχνικών σε συνδυασμό με τη χρήση σύγχρονης τεχνολογίας αυξάνουν το οικονομικό όφελος για τον παραγωγό. Εάν στα παραπάνω συνυπολογιστεί το περιβαλλοντικό όφελος από την μείωση των εκπεμπόμενων ρύπων και την διατήρηση σταθερού του ισοζυγίου διοξειδίου του άνθρακα τότε γίνεται αντιληπτό ότι η καλλιέργεια του ενεργειακού φυτού σόργου αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη καλλιέργεια ιδιαίτερα υπό συνθήκες εφαρμογής γεωργίας χαμηλών εισροών, ελλειμματικής άρδευσης και εφαρμογής νέων τεχνολογιών πλήρους αυτοματοποίησης των αρδεύσεων.