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Having successfully turned pieces of giant soybean stalks into charcoal briquettes, Agricultural Research Service chemical engineer Justin Barone now believes they would make good fiberboard and other wood-substitute products as well. ARS geneticist Thomas E. Devine took the plants to Barone after noticing they had a rare ability to stand up straight all season, despite their unusual height of up to 7 feet. Soybean plants often lodge--fall down--as they grow taller.

Barone is with the ARS Environmental Management and Byproduct Utilization Laboratory, and Devine is with the ARS Sustainable Agricultural Systems Laboratory, both in Beltsville, Md.

Devine suspected one reason the experimental line of soybeans stood so straight all season was because the cellulose fibers in their sapling-like stalks were unusually strong.

Barone's heat-measurement test supports this: A piece of the stalk takes as long to heat up as a sturdy 2x4 pine board.

Barone hopes to design a test that plant breeders can use to determine the strength or weakness of a plant's cellulose. Plants could be specially bred with strong cellulose, for use in briquettes and wood substitutes, or with weak cellulose better suited for cellulosic ethanol production.

Finding new microbial enzymes to break down tough cellulose is a major obstacle to producing cellulosic ethanol from plants such as soybeans or corn. Giving breeders a test for weak cellulose would allow them to select plants with cellulose that could be easily converted to ethanol by existing enzymes. Devine and agronomist James McMurtrey (recently retired from ARS) found evidence for this two years ago, in a study showing that naturally occurring soil microbes degraded some soybean stalks more rapidly than others.

Soybeans have an advantage over corn and other crops because they don't need commercial nitrogen fertilizer. This helps ensure that producing ethanol or other products from soybeans uses less energy.

For more details, see the November-December 2006 issue of Agricultural Research magazine, online at:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/nov06/soybean1106.htm

ARS is the U.S. Department of Agriculture’s chief scientific research agency.

Desarrollando variedades de soya para hacer etanol y tablero de fibra

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
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Don Comis, (301) 504-1625, donald.comis@ars.usda.gov

Después de lograr un éxito en convertir pedazos de los tallos de plantas gigantes de soya a briquetas de carbón, el ingeniero químico Justin Barone del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) ahora cree que estos mismos tallos harán un buen tablero de fibra, así como otros productos sucedáneo de la madera.

El genetista del ARS Thomas E. Devine trajo estas plantas a Barone después de notar que ellas tienen la capacidad rara de mantenerse derechas por toda la temporada, a pesar de su altura inusual de hasta 7 pies. Las plantas de soya a menudo se caen cuando crecen muy alto.

Barone trabaja en el Laboratorio del Manejo Ambiental y Utilización de Subproductos, y Devine trabaja en el Laboratorio de Sistemas Agrícolas Sostenibles. Ambos laboratorios son parte del Centro de Investigación Agrícola mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland.

Devine sospechó que una razón que la línea experimental de plantas de soya se mantuvo tan derecha por toda la temporada fue porque las fibras de celulosa en sus tallos eran excepcionalmente fuertes.

El ensayo de Barone usando la medida del calor soporta esta idea: Un pedazo de tallo toma el mismo tiempo como un tablero sólido 2x4 de pino para calentarse.

Barone quiere diseñar un ensayo que los cultivadores de nuevas variedades de plantas pueden usar para determinar la resistencia o debilidad de la celulosa de la planta. Las plantas podrían ser desarrolladas específicamente para tener celulosa fuerte, para uso en briquetas y sucedáneos de la madera, o para tener celulosa débil que es más apropiada para la producción de etanol celulósico.

Encontrar nuevas enzimas microbianas para descomponer la celulosa dura es un obstáculo mayor en la producción del etanol celulósico de las plantas tales como soya o maíz. El desarrollo de un ensayo para detectar la celulosa débil podría permitir a los cultivadores de nuevas variedades de plantas a seleccionar plantas con celulosa que podría ser fácilmente convertida al etanol por enzimas existentes.

Devine y el agrónomo James McMurtrey (recientemente retirado del ARS) descubrieron evidencia para esto hace dos años, en un estudio que mostró que los microbios del suelo que ocurren naturalmente degradaron algunos tallos de soya más rápidamente que otros.

Las plantas de soyas tienen una ventaja sobre el maíz y otros cultivos porque ellas no necesitan el fertilizante comercial de nitrógeno. Esto ayuda a asegurar que la producción del etanol u otros productos de soya requerirá menos energía.

Para más detalles, vea la revista 'Agricultural Research' de noviembre/diciembre 2006, disponible en línea en:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/nov06/soybean1106.htm

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.