Plonowanie wybranych gatunków roślin uprawianych na cele energetyczne w polskich warunkach
Wybrane elementy agrotechniki Gatunek Obsada roślin [tys./ha] Nawożenie [kg/ha] N P 2 O 5 K 2 O Odchwaszczanie Choroby i szkodniki Wierzba 40 75 50 75 mechaniczne + herbicydy pestycydy Miskant 15 75 50 75 mechaniczne brak Ślazowiec 10 20 75 50 75 mechaniczne + herbicydy pestycydy
Wierzba krzewiasta (wiklina) - Salix viminalis ZALETY: duże plony roczny przyrost suchej mas 10-19 t/ha, w zależności od warunków siedliskowych odmiany i częstotliwości zbioru; użytkowanie 15-20 lat; tanie sadzonki (zrzezy); WADY: wilgotność zbieranej biomasy około 50%; trudna mechanizacja zbioru; duże potrzeby wodne, wymaga raczej lepszych gleb; duże zagrożenie przez szkodniki i choroby.
1 roczny odrost wierzby
3-letni odrost wierzby
Plon wierzby (t/ha s. m.) na różnych glebach przy corocznym cyklu zbioru Gleba 2005 2006 2007 2008 2009 Średnio Kompleks 8 12,8 11,1 12,7 17,3 16,8 14,1 Kompleks 4 10,8 11,5 12,4 13,7 15,9 12,9 Kompleks 5 10,1 11,9 12,3 20,4 17,3 14,4 Średnio 11,2 11,5 12,5 17,1 16,7 -
Charakterystyka biometryczna wierzby kompleks 8 Genotyp Liczba pędów (szt./ rośl.) Długość (m) Średnica (mm) Pędy martwe 1023 10,4 2,1 9,0 2,4 1047 9,6 2,0 9,2 4,4 1052 9,4 2,5 9,3 4,0 1054 14,5 1,9 7,4 1,4 Gigantea 13,0 1,9 8.9 3,8 Tora 9,3 2,3 10,5 3,0 Torhild 9,9 2,3 10,8 2,9 Olof 9,8 2,3 10,2 1,9 Sven 10,0 2,2 10,1 3,0 Średnio 10,7 2,2 9,5 3,0
Plon suchej masy (%) genotypów wierzby (2008) Genotyp gl. ciężka gl. lekka gl. średnia 1023 88 102 118 1047 75 73 126 1052 77 73 91 1054 73-77 Gigantea 109 100 85 Tora 125 104 93 Torhild 122 127 90 Olof 117 111 120 Sven 111 108 100 Średnio 100 100 100
Klon Plon (t/ha) suchej masy drewna wierzby w zależności od częstotliwości zbioru Zbiór co roku R-m za 3 lata = 100% Zbiór co 3 lata 2004 2005 2006 t/ha % Osiny gleba ciężka (kompleks 8) 1023 16,6 12,6 10,0 39,2 54,9 140,0 1047 14,1 12,7 12,8 39,6 47,4 119,7 1052 17,2 13,7 10,1 41,0 48,0 117,0 1054 10,8 12,4 11,5 34,7 46,8 134,9 Wilgotność (%) 50,1 50,3 51,4 50,6 47,5 - Grabów gleba średnia (kompleks 4) 1023 13,4 11,0 11,2 35,6 40,8 114,6 1047 12,7 9,4 11,2 33,3 45,6 137,0 1052 13,1 10,8 10,8 34,7 40,2 115,8 1054 14,0 12,1 12,7 38,8 45,6 117,5 Wilgotność (%) 50,2 49,9 51,6 50,7 45,7 -
Plony suchej masy drewna średnio dla 7 klonów wierzby krzewiastej pozyskiwanej w 1, 2 i 3 letnich cyklach zbioru (Stolarski i in. 2006) t/ha/rok 24,0 20,0 16,0 12,0 8,0 4,0 0,0 co rok co dwa lata co trzy lata cykl zbioru
Plonowanie wierzby w zależności od obsady roślin i częstotliwości zbioru, średnio dla 5 odmian (Stolarski 2009) 30,0 25,0 t/ha/rok co rok co 2 lata co 3 lata 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 12 24 48 96 gęstość sadzenia (tys. sztuk/ha)
Trawy olbrzymie z rodzaju (Miscanthus) Pochodzenie - Japonia, Chiny oraz dawne Indochiny - typ fotosyntezy C4. Tworzy duże kępy, a plon stanowią grube, zaschnięte źdźbła (200 350 cm). ZALETY: duży potencjał plonowania; okres użytkowania 15-20 lat; możliwośd wykorzystania tradycyjnego sprzętu; małe potrzeby nawozowe. WADY: sterylnośd mieszaoców (triploid) rozmnażanie: podział karp lub produkcja sadzonek metodą in vitro; niebezpieczeostwo wymarzania, szczególnie w pierwszym roku po posadzeniu z kultur in vitro; wysoki koszt sadzonek (10-15 tys. zł/ha).
Badane genotypy miskanta: Giganteus - M. sacchariflorus i M. sinensis M7 - M. sinensis klon Gofal, M40 - M. sinensis klon Silver Feather, M105- M. saccharif. (Robustus) i M. sinesis M114 - M. sacchariflorus klon Robustus, M115 - M. saccharif. Robustus i M. sinensis, M117- M. sacchariflorus i M. sinensis.
Plantacja miskanta wiosną
Plon miskanta (t/ha s. m.) na różnych glebach Gleba 2005 2006 2007 2008 Średnio Osiny I Gleba ciężka 19,2 15,6 15,8 21,0 17,9 Grabów 20,7 16,7 21,0 16,0 18,9 Średnio 20,0 16,2 18,4 18,5 -
Charakterystyki biometryczne miskanta zbieranego późną jesienią, średnio z lat 2007 i 2008 r. dla obu gleb Genotyp Liczba pędów (szt./ roślinę) Średnica pędu (mm) Wysokość pędu (cm) Udział (%) liści w plonie s. m. Giganteus 48 7,6 259 28,2 M7 108 5,7 216 39,2 M40 76 5,3 218 41,0 M105 63 5,6 196 39,6 M115 92 5,5 226 36,4
Plon suchej masy miskanta (2004-2007) Genotyp Kompleks 8 Kompleks 4 t/ha % t/ha % Giganteus 17,2 109 17,0 94 M 7 Gofal 18,3 116 19,9 110 M 40 S.F. 12,0 76 15,1 83 M 105 14,6 92 16,6 76 M 115 17,0 108 21,9 121 Średnio 15,8 100 18,1 100 Wilgotnośd(%) 35-54 35-45
Plon suchej masy miskantusa na glebie ciężkiej w zależności od terminu zbioru Zbiór jesienny (XII.2007) Zbiór wiosenny (III.2008) Genotyp plon s.m. t/ha wilgotność (%) plon s.m. t/ha wilgotność (%) Giganteus 19,9 51 15,1 28 M7 22,5 55 16,8 31 M40 17,3 55 12,5 30 M105 19,4 52 13,3 34 M115 25,4 58 18,6 30 Średnio 20,8 54 15,4 30
Ślazowiec pensylwaoski (Sida hermaphrodita Rusby) Pochodzenie - Ameryka Pn. Użytkowanie - 15-20 lat, plon - pędy (do 15-20 roślinie) o wysokości 3-4 m i średnicy 5-30 mm. Zalety: mała zawartość popiołu i N; zbiór późna jesień zima (wilgotność 25-30%); możliwość uprawy na słabszych glebach. Wady: niska zdolność kiełkowania nasion konieczność produkcji rozsady lub sadzonek korzeniowych; duże zagrożenie przez choroby (zgnilizna twardzikowa i fuzariozy).
Podsumowanie 1. Plony roślin wieloletnich uprawianych na cele energetyczne są bardzo zróżnicowane w zależności od jakości gleby, przebiegu pogody i agrotechniki. 2. W doświadczeniach uzyskano najwyższe plony miskanta w granicach 17-18 t s. m./ha. Plon wierzby wahały się w zależności od odmiany i częstotliwości zbioru od 11 do 17 t/ha/rok, a ślazowca od 9 do 16-18 t/ha w zależności od obsady roślin.
Podsumowanie cd. 4. Potencjalnie do produkcji biomasy dla ciepłownictwa i energetyki można wykorzystywać kilka gatunków roślin, jednak w świetle dotychczasowych badań wydaje się, że w naszych warunkach siedliskowych podstawowe znaczenie powinny mieć krzewy i drzewa szybko rosnące. 4. Produkcja rolnicza na cele energetyczne musi być oceniana kryteriami ekonomicznymi, energetycznymi, i środowiskowymi (bilanse wodne, bilans gazów cieplarnianych, bioróżnorodność, krajobraz itp.).
Plonowanie wybranych gatunków roślin uprawianych na cele energetyczne w polskich warunkach