Cỏ switchgrass có thể được sử dụng làm nguồn nguyên liệu sinh khối để sản xuất năng lượng, che phủ để bảo tồn đất đai và kiểm soát sự xói mòn, làm thức ăn gia súc và sử dụng cho thú gặm cỏ, sử dụng trong các cuộc săn, nguyên liệu sản xuất chất dẻo phân hủy được. Nó cũng được sử dụng làm cỏ khô, hoặc trồng trên các đồng cỏ, làm vật thay thế rơm lúa mì trong nhiều ứng dụng chẳng hạn như lót chỗ cho gia súc, lót mái nhà, và làm nền để trồng nấm rơm.

Ngoài ra, cỏ switchgrass cũng được trồng làm cỏ kiểng chống hạn hán ở các chỗ mà đất ẩm vừa, nhiều nắng hoặc có bóng râm ít.

Năng lượng sinh học

Cỏ switchgrass đã được nghiên cứu làm cây trồng cho năng lượng sinh học tái sinh kể từ giữa những năm 1980, bởi vì nó là một loại cỏ bản địa sống lâu năm trong mùa ấm áp với khả năng cho năng suất từ trung bình đến cao ở các vùng đất nông nghiệp khó trồng trọt. Hiện nay nó đang được xem xét để sử dụng trong vài quy trình chuyển hóa năng lượng sinh học, bao gồm sản xuất ethanol xen-lu-lo, khí sinh học, và chất đốt trực tiếp cho các ứng dụng nhiệt năng. Những thuận lợi chính về mặt nông nghiệp của cỏ switchgrass khi sử dụng làm thực vật năng lượng sinh học là thời gian sống lâu, chịu được hạn hán và lũ lụt, yêu cầu lượng thuốc diệt cỏ và phân bón tương đối thấp, dễ kiểm soát, sống khỏe mạnh trong đất nghèo dinh dưỡng và các điều kiện khí hậu khác nhau, và khả năng thích nghi rộng rãi ở những vùng khí hậu ôn đới. Ở một vài vùng phía nam ấm và ẩm, chẳng hạn như Alabama, cỏ switchgrass có khả năng cho sản lượng lên đến 25 tấn cỏ sấy khô bằng lò mỗi Hec-ta ((oven dry tonne) ODT/ha). Một bản tóm tắt về sản lượng cỏ switchgrass qua 13 khu nghiên cứu thử nghiệm ở Hoa Kỳ cho thấy hai loại cỏ tốt nhất ở mỗi thử nghiệm cho sản lượng từ 9.4 đến 22.9 tấn/ha, với sản lượng trung bình là 14.6 ODT/ha.[14] Tuy nhiên, những chỉ số này được ghi nhận lại dựa trên các thử nghiệm quy mô nhỏ, và các cánh đồng thương mại có thể được mong đợi với sản lượng ít nhất là thấp hơn 20% so với các kết quả trên. Ở Hoa Kỳ, sản lượng cỏ switchgrass có vẻ là cao nhất ở các vùng ấm và ẩm với các mùa phát triển lâu dài chẳng hạn như vùng Đông Nam Hoa Kỳ và thấp nhất ở các vùng có mùa khô ngắn hạn tại phía Bắc Great Plains.[14] Năng lượng đầu vào cần thiết để trồng cỏ switchgrass rất thuận lợi khi so sánh với các cây cho hạt hàng năm chẳng hạn như ngô, đậu tương, hay cải dầu, mà có thể yêu cầu nguồn năng lượng đầu vào tương đối cao khi gieo trồng, sấy khô hạt, và bón phân. Các nguồn nhập liệu từ cả thân cỏ dạng C4 thân thảo sống lâu năm đều là các nguồn nhập liệu mong muốn cho sinh khối năng lượng, vì chúng cần nguồn năng lượng hóa thạch đầu vào ít hơn để trồng và có thể đón được năng lượng mặt trời một cách hiệu quả bởi vì hệ thống quang hợp C4 và bản chất sống lâu năm của chúng. Một nghiên cứu chỉ ra rằng sẽ mất khoảng từ 0.97 đến 1.3 GJ (Giga Joule) để sản xuất 1 tấn cỏ switchgrass, so với 1.99 đến 2.66 GJ để sản xuất một tấn bắp.[15] Một nghiên cứu khác cho thấy cỏ switchgrass sử dụng 0.8 GJ/ODT năng lượng hóa thạch so với hạt bắp là 2.9 GJ/ODT.[16] Vậy là cỏ switchgrass có chứa xấp xỉ 18.8 GJ/ODT sinh khối, tỉ lệ đầu vào và ra về mặt năng lượng của cây nó có thể lên đến 20:1.[17] Tỉ lệ rất triển vọng này là do năng lượng đầu ra tương đối cao trên mỗi hec-ta và năng lượng đầu vào cho sản xuất thấp.Những cố gắng đáng kể đang được thực hiện trong việc phát triển cỏ switchgrass làm cây trồng sản xuất ethanol xen-lu-lô tại Hoa Kỳ. Trong một bài diễn văn vào năm 2006, tổng thống Bush đề xuất sử dụng cỏ switchgrass để sản xuất ethanol;[18][19][20] kể từ đó, hơn 100 triệu USD đã được đầu tư vào việc nghiên cứu cỏ switchgrass làm nguồn nhiên liệu sinh học tiềm năng.[21] Cỏ switchgrass có tiềm năng sản xuất lên đến 380 lít ethanol cứ mỗi tấn cỏ thu hoạch được.[22] Tuy nhiên, kỹ thuật chuyển hóa sinh khối thực vật thân thảo thành ethanol hiện tại là khoảng 340 lít trên mỗi tấn.[23] Trái lại, lượng ethanol từ ngô cho khoảng 400 lít mỗi tấn ngô.[24]
Có vài cố gắng đáng kể nhằm làm tăng lượng ethanol trích từ ngô:

(Ngô) Lượng ethanol đã được cải thiện từ 2.4 gallon trên mỗi giạ vào những năm 1980 đến 2.8 gallon hiện nay. Các giống ngô lai được phát triển đặc biệt để sản xuất ethanol đã chứng minh được rằng lượng ethanol tăng lên được 2.7 % - và khi sử dụng xen-lu-lô (sợi) trong hạt ngô, ngoài tinh bột ra, có thể tăng thêm lượng ethanol từ 10 đến 13 %. Với sự kết hợp của các giống lai và sự tối ưu hóa các quy trình, lượng ethanol theo lý thuyết khoảng 3.51 gallon mỗi giạ là có thể được – mà không gặp các tác động tiêu cực với hàm lượng protein hay dầu trong phần bã thực vật cho gia súc ăn.[25]

Sự cải thiện các quy trình trong ngành công nghiệp sử dụng ngô theo phương pháp cũ là dựa trên các kỹ thuật mới chẳng hạn như sủi bọt, sử dụng chất xúc tác và enzyme mới..[26][27][28][29]

Thuận lợi chính của việc sử dụng cỏ switchgrass thay cho ngô để làm nguyên liệu sản xuất ethanol là chi phí sản xuất, mà thường chỉ bằng ½ so với hạt ngô, mà lại thu được nhiều sinh khối năng lượng hơn.[17] Do đó, ethanol xen-lu-lô từ cỏ switchgrass sẽ cho lượng ethanol trên mỗi hec-ta với chi phí thấp hơn. Tuy nhiên điều này sẽ phụ thuộc vào việc chi phí xây dựng và vận hành nhà máy sản xuất ethanol xen-lu-lô có được giảm đáng kể hay không. Sự cân bằng năng lượng trong ngành công nghiệp sản xuất ethanol từ cỏ switchgrass cũng được xem là tốt hơn đáng kể so với từ ngô. Trong suốt quy trình chuyển hóa sinh học, phân đoạn lignin (gỗ) của cỏ switchgrass có thể được đốt để cung cấp đầy đủ hơi nước và điện năng để vận hành nhà máy tinh luyện sinh học. Các nghiên cứu đã nhận thấy rằng cứ mỗi đơn vị năng lượng đầu vào cần thiết để tạo ra nhiên liệu sinh học từ cỏ switchgrass, ta được 4 đơn vị năng lượng.[30] Trái lại, ethanol từ bắp cho khoảng 1.28 đơn vị năng lượng cứ mỗi năng lượng đầu vào.[31] Một nghiên cứu gần đây từ Great Plains [32] chỉ ra rằng để sản xuất ethanol từ cỏ switchgrass, thì con số này là 6.4, tức là, 540% năng lượng nữa được trữ trong ethanol đã tạo ra hơn là được sử dụng để trồng cỏ switchgrass và chuyển hóa nó thành nhiên liệu dạng lỏng. Tuy nhiên, vẫn còn một vài rào cản thương mại hóa sự phát triển của kỹ thuật sản xuất ethanol xen-lu-lô. Những dự án vào đầu những năm 1990 để thương mại hóa ethano, xen-lu-lô trước năm 2000[33] vẫn chưa được thực hiện. Sự thương mại hóa ethanol xen-lu-lô vì vậy chứng minh rằng nó là một thử thách rất quan trọng, dù có những nỗ lực nghiên cứu đáng kể.

Những ứng dụng nhiệt năng cho cỏ switchgrass có vẻ như sẽ sớm vượt trội so với ethanol xen-lu-lô về mặt công nghiệp hoặc các ứng dụng quy mô nhỏ. Ví dụ, cỏ switchgrass có thể được nén thành nhiên liệu rắn mà thường được đốt trong lò để sưởi ấm (tiêu biểu là bã ngô nén hoặc gỗ nén).[11] Cỏ switchgrass đã được thử nghiệm rộng rãi để làm chất nền cho than để phát điện. Dự án được nghiên cứu rộng rãi nhất cho đến hiện nay là dự án Chariton Valley ở Iowa.[34] Liên doanh Show-Me-Energy (SMEC) ở Missouri [35] đang sử dụng cỏ switchgrass và các loại cỏ sinh trưởng trong mùa ấm áp khác, cùng với dăm gỗ, làm nguyên liệu chế tạo nhiên liệu dạng rắn để sử dụng trong các nhà máy năng lượng đốt than. Ở phía đông Canada, cỏ switchgrass đang được sử dụng trên quy mô thử nghiệm để làm nguồn nguyên liệu cho các ứng dụng vè nhiệt năng thương mại. Các nghiên cứu về sự cháy của cỏ switchgrass đã được đảm nhận và có vẻ như rất phù hợp để làm nhiên liệu lò hơi thương mại. Người ta đang nghiên cứu để phát triển nhiên liệu rắn từ cỏ switchgrass bởi vì lượng dăm gỗ bị thiếu ở phía đông Canada,[36] do sự sụt giảm của ngành công nghiệp gỗ vào năm 2009 và kết quả là sự thiếu hụt dăm gỗ ép ở vùng Đông Bắc Mỹ. Nói chung, việc đốt trực tiếp cỏ switchgrass cho các ứng dụng nhiệt năng có thể cung cấp năng lượng thực thu được và tỉ lệ chuyển hóa năng lượng cao nhất từ các qua trình chuyển hóa sinh học.[37] Nghiên cứu nhận thấy rằng, khi cỏ switchgrass được ép thành hạt và sử dụng làm nhiêu liệu sinh học dạng rắn, thì nó là một “ứng viên” tuyệt vời để thay thế các loại nhiên liệu hóa thạch. Cỏ switchgrass dạng hạt ép được xác nhận là có tỉ lệ chuyển hóa năng lượng 14.6:1, tốt hơn đáng kể so với tỉ lệ chuyển hóa của nhiên liệu sinh học dạng lỏng từ các sản phẩm trồng trên đất nông nghiệp.[16] Vì là thực vật chiến lược trong việc giảm khí thải nhà kính, cỏ switchgrass dạng hạt ép được nhận thấy là một cách hiệu quả để sử dụng đất nông nghiệp làm giảm khí thải nhà kính với thứ bậc là 7.6 – 13 tấn CO2 mỗi hecta. Trái lại, ethanol xen-lu-lô từ cỏ switchgrass và ethanol từ ngô được nhận thấy là ở bậc 5.2 và 1.5 tấn CO2 mỗi hec-ta.[13]

Trước đây, vấn đề chính ngăn cản sự phát triển của các ứng dụng nhiệt năng từ cỏ switchgrass là sự khó khăn khi đốt cỏ trong lò hơi dạng cũ, vì những vấn đề về chất lượng sinh khối của cỏ có thể có liên quan đặc biệt trong các ứng dụng đốt. Những vấn đề về kỹ thuật này giờ đây xem ra đã được giải quyết hiệu quả thông quan việc kiểm soát tích cực chẳng hạn như gặt vào mùa thu và thu hoạch vào mùa xuân để cho phép hiện tượng lọc xảy ra, mà kết quả là giảm đi sự hình thành các hợp chất huyền phù (chẳng hạn như Kali và Clo) và Nito trong cỏ. Điều này giảm sự tạo thành các mảng chất và sự ăn mòn trong cỏ switchgrass, và nó có thể trở thành một nguồn nhiên liệu đốt sạch để sử dụng trong các đồ gia dụng nhiệt nhỏ. Cỏ thu hoạch vào mùa thu có vẻ phù hơn để ứng dụng nhiều hơn vào các lò hơi công nghiệp và thương mại lớn.[38][39][40] Cỏ switchgrass cũng đang được sử dụng để sưởi ấm các nông trang và các tòa nhà công nghiệp ở Đức và Trung Quốc thông qua một quy trình chế tạo chất thay thể rẻ tiền cho gas.[41]

Sản xuất chất dẻo tự phân hủy

Trong một ứng dụng mới, các nhà khoa học Hoa Kỳ đã sửa đổi bộ máy di truyền của cỏ switchgrass để làm cho nó có thể tạo ra polyhydrobutyrate, mà sẽ tích tụ thành dạng hạt tròn nhỏ bên trong tế bào của cỏ switchgrass.[42] Ở các thử nghiệm ban đầu, khối lượng các lá đã sấy khô được cho thấy là có chứa đến 3.7% lượng polymer.[43] Với tốc độ tích tụ như vậy thì không thể sử dụng cỏ switchgrass làm một nguồn nguyên liệu sinh học về mặt thương mại được.

Bảo tồn đất đai

Cỏ switchgrass rất hữu ích trong việc bảo tồn và cải tạo đất đai, cụ thể là ở Hoa Kỳ và Canada, nơi mà nó là loài đặc hữu. Cỏ switchgrass có một bộ rễ sợi rất sâu – gần như bằng với chiều cao của cả cây. Kể từ lúc mà nó cùng với các loài cỏ bản địa khác và các loại thảo mộc lá to, từng một lần bao phủ những đồng bằng của Hoa Kỳ, mà giờ đây là vùng Corn Belt, thì những ảnh hưởng từ môi trường sống của cỏ switchgrass trong quá khứ đã làm lợi cho khu vực này, để lại một vùng trồng trọt màu mỡ tồn tại cho đến ngày nay. Bộ rễ sợi sâu của cỏ switchgrass đã để lại một lớp chất hữu cơ màu mỡ tại các mảnh đất ở vùng Midwest, làm cho loại đất màu đen này trở thành một trong những loại đất trồng có năng suất cao nhất thế giới. Bằng cách trồng cỏ switchgrass và các loại cỏ lâu năm khác sống trên đồng cỏ như cây nông nghiệp, nhiều loại đất không thể trồng trọt được có thể trở thành có ích bởi việc tăng lượng chất hữu cơ trong đất, độ thấm và độ màu mỡ, do bộ rễ sâu của cỏ.

Sự xói mòn đất do gió và nước rất được quan tâm ở những vùng mà cỏ switchgrass mọc. Do chiều cao của mình, cỏ switchgrass có thể tạo thành một bức tường chắn gió chống xói mòn đất rất hiệu quả.[44] Còn bộ rễ của nó cũng rất xuất sắc trong việc giữ đất, giúp ngăn sự xói mòn do lũ lụt hoặc các dòng nước chảy. Ở một số khu vực đường quốc lộ (ví dụ như KDOT), người ta sử dụng hạt giống cỏ switchgrass cùng nhiều loại cỏ khác để trồng lại dọc theo các con đường.[45] Nó cũng có thể được trồng ở các mỏ lộ thiên, các con đê[44], đập hồ. Các khu vực bảo tồn tại nhiều nơi ở Hoa Kỳ đều trồng cỏ switchgrass để kiểm soát sự xói mòn tại các bãi cỏ dọc theo sông, hồ vì khả năng giữ đất chặt và còn tạo môi trường sống cho động vật hoang dã.

Thức ăn gia súc và cỏ gặm

Switchgrass là một loại thức ăn gia súc tuyệt vời, tuy nhiên, nó cho thấy là có độc tính đối với ngựa, cừu và dê [46][47][48] bởi các hợp chất hóa học như saponin, loại mà gây sự cảm quang và gây hại gan ở những loài động vật này. Các nhà nghiên cứu đang tiếp tục tìm hiểu về các điều kiện đặc trưng nào mà cỏ switchgrass có thể gây hại đối với những chủng loài này, nhưng cho đến khi có được thông tin mới hơn, người ta được khuyên là không nên cho chúng ăn loại cỏ này. Tuy nhiên, ta có thể cho gia súc ăn dưới dạng cỏ khô hoặc cho gặm. Việc cho gặm cỏ switchgrass cần phải được kiểm soát chặt để đảm bảo các khóm cỏ có thể sống được. Việc cho gặm cỏ được khuyên là nên bắt đầu khi mà cỏ cao khoảng 50 cm, và phải ngừng lại khi cỏ chỉ còn cao khoảng 25 cm, và phải chờ khoảng 30 – 45 ngày giữa các lần cho gặm để cỏ mọc lại.[49] Cỏ switchgrass sẽ trở nên có nhiều thân dài và không còn ngon khi chúng trưởng thành, nhưng trong suốt thời kỳ cho gặm, nó là thức ăn thích hợp với chỉ số RFV (relative feed value) khoảng 90 – 104.[50] Phần mô tăng sinh thẳng đứng của cỏ làm cho vị trí mọc của nó được đặt lên cao hơn mặt đất, ở trên cành, vì thế mà việc chừa lại khoảng 25 cm tính từ gốc là rất quan trọng để cỏ mọc lại. Khi thu hoạch làm cỏ khô, lần cắt đầu tiên diễn ra vào giai đoạn 'boot stage' (giai đoạn mà phần đầu của hạt giống được bao bọc bởi phần lá trên ngọn)- khoảng giữa tháng 6. Điều này sẽ cho ta cắt được lần thứ 2 vào giữa tháng 8, để phần thân mọc lại đủ và sống sót qua mùa đông.[51]

Trong các cuộc săn

Theo các nhà bảo tồn động vật hoang dã, cỏ switchgrass nổi tiếng là thức ăn tốt và môi trường sống cho các loài chim để săn bắn ở vùng đất cao, chẳng hạn như gà lôi, chim cút, gà gô trắng, gà tây hoang và các loài chim biết hót, với rất nhiều hạt nhỏ và độ bao phủ cao. Tùy vào việc cỏ switchgrass được trồng dày như thế nào, nó được trồng cùng với loài nào, thi nó cũng cho một nguồn thức ăn và chỗ ở tuyệt vời đối với các loài động vật hoang dã khác. Với những nhà nông mà có những khóm cỏ switchgrass trong nông trại của mình, thì đó được xem như là lợi ích về mặt môi trường và thẩm mỹ do nhiều loại động vật hoang dã phong phú bị thu hút vào. Vài thành viên của công ty Prairie Lands Bio – Products ở Iowa đã chuyển lợi ích này thành một ngành kinh doanh có lợi nhuận bằng cách cho thuê các mảnh đất có cỏ switchgrass của họ trong các mùa săn thích hợp.[52] Những lợi ich đối với các động vật hoang dã còn có thể tăng thêm kể cả trong ngành nông nghiệp quy mô lớn thông qua quá trình thu hoạch theo luống, như lời khuyên của Hội động vật hoang dã, rằng thay vì thu hoạch toàn bộ cánh đồng một lần thì nên thực hiện theo luống để toàn bộ môi trường sống của động vật hoang dã không bị mất đi, do đó mà có thể bảo vệ được các động vật hoang dã sống cùng với cỏ switchgrass.[53]