Wierzba energetyczna – sposób na biedę?

Produkcja energii odnawialnej w oparciu o potencjalne największe jej źródło w naszym kraju, czyli biomasę, wymusza rozwój polowych upraw roślin energetycznych. Temat roślin energetycznych, z których można uzyskać energię odnawialną budzi zainteresowanie i ogromne emocje wśród rolników i firm z tym związanych.

Pierwsze doświadczenia w produkcji brykietu z trocin i zrębków miały miejsce w USA ponad 30 lat temu. W Europie energią odnawialną zajmowały się różne kraje, a wśród nich: Austria, Dania, Niemcy, Szwecja i inne.

Wybierając dla siebie zamianę konwencjonalnych źródeł energii, z takich jak: węgiel brunatny i kamienny, gaz ziemny i biogaz, olej opałowy, na energię odnawialną z biomasy musimy postawić sobie pytanie czy decyzje o proponowanym rozwiązaniu nie powstały wyłącznie pod wpływem informacji zasłyszanej w mediach. Wdrażanie odpowiedniej i właściwej technologii wytwarzania i przetwórstwa biomasy wymaga ogromnej pracy i zaangażowania środków finansowych. Efekt takich działań będzie widoczny po pewnym czasie – najwcześniej po 3-5 latach. Bezrobocie i bieda na polskiej wsi, a w dodatku niekorzystna struktura ziemi wymuszają poszukiwania alternatywnych w stosunku do produkcji żywności i paszy kierunków produkcji rolnej. Głównym z nich jest uprawa roślin energetycznych – a wśród nich wierzby zwłaszcza z odmian Salix viminalis var. Gigantea. Angażowanie polskiej wsi w poszukiwanie alternatywnych kierunków produkcji wpisuje się w dotychczas nierozwiązany problem zaopatrzenia gospodarstw rolnych w tanią energię elektryczną oraz ciepło. To wszystko ukierunkowało poszukiwanie roślin, które zapewniają nie tylko szybki przyrost biomasy, łatwość dostosowania się do konkretnych warunków klimatyczno-glebowych, ale umożliwiają (zapewniają) wypracowanie znacznych dochodów w gospodarstwie rolnym.

Wierzba energetyczna powstała kilkanaście lat temu poprzez krzyżowanie i selekcję kilku odmian wierzby. W wyniku tych prac powstała roślina cechująca się bardzo dużym przyrostem masy, wysoką wartością opałową oraz niewielkimi wymaganiami glebowymi.

Wymagania klimatyczno – glebowe.
Gleby, które zaleca się pod uprawę wierzby to gleby wilgotne III i IV klasy oraz klasy V pod warunkiem, że ziemia jest wilgotna od marca do października (niezabagniona) i odpowiednio nawożona. Odczyn gleby (pH) powinien być zawarty w przedziale 5,5-7,5. Plony wierzby są mniejsze na ziemiach piaszczystych, oraz gdy jest susza.

Przygotowanie gruntu do nasadzeń.
Glebę do sadzenia najlepiej przygotować wcześniej tj. jesienią. Przed głęboką orką 35-40cm korzystnie jest rozsiać nawozy fosforowo-potasowe lub jako przedplon zastosować mieszaninę roślin strączkowych. Należy też wykonać talerzowanie i bronowanie, oraz bardzo ważne odchwaszczenie (Roundup około 6-8 l/ha.).

Pole po zaoraniu i posadzeniu

Sadzenie
Materiałem nasadzeniowym są sztorby długości około 20 cm, które sadzi się 1-3 cm powyżej gleby mechanicznie lub ręcznie. Przed posadzeniem należy końce sztorbów zanurzyć w wodzie na 2-3 dni. Odległości w rzędach należy dostosować do posiadanego sprzętu, ale bardzo często jest to 75 cm, a odległość między sadzonkami 33 cm. Przy takiej rozsadzie na 1 ha potrzeba około 40 tys. sadzonek. Należy pamiętać, że nie można posadzić roślin pod liniami energetycznymi gdyż osiągają one wysokość do 6 m.

Pielęgnacja
W pierwszym roku plantacja wierzby krzewiastej jest narażona na dużą konkurencję ze strony chwastów, dlatego zwalczanie ich w pierwszym roku wegetacji roślin jest podstawowym zbiegiem uprawowym.

Duże zachwaszczenie plantacji wierzb krzewiastych w pierwszym roku jest najczęstszą przyczyną niepowodzenia uprawy tego gatunku w kolejnych latach!

Po zasadzeniu zrzezów (zanim zaczną rozwijać się pędy, 1-3 dni po sadzeniu) należy zastosować herbicydy doglebowe:

Nazwa środka

Dawka środka w kg/ha

Azotop

1,5-2,5

Bladex 50 WP

2,0-5,0

Bladex 500S.C.

3,0-4,0

 

Po zakończeniu pierwszego okresu wegetacji plantacje należy skosić zimą w celu stymulowania wzrostu i rozkrzewienia roślin w następnych latach uprawy (pozyskane pędy nadają się do produkcji zrzezów). Z jednego ha wierzby w pierwszym roku można uzyskać materiał do posadzenia na ok. 5-7 ha nowej plantacji.

W dalszych latach użytkowania na dobrze prowadzonej plantacji szybko rosnących wierzb krzewiastych chwasty nie stanowią zagrożenia dla roślin. W okresie wegetacji na chwasty jednoliścienne można stosować nalistne herbicydy selektywne np. Fusilade Super EC, Targa 10 EC, Targa Super 5 EC.

Nawożenie
W pierwszym roku stosuje się nawożenie NPK w proporcji 30:10:30 kg/ha. W kolejnych latach należy zwiększyć ilość nawozów ze względu na to, że roślina wytwarza większą ilość pędów, liści i korzeni tj. nawozy NPK w proporcji 80:30:80 kg/ha.

Do nawożenia stosuje się także osady ściekowe, co powoduje znaczne obniżenie kosztów, gdyż można je uzyskać praktycznie za darmo. Niebagatelną rolę gra to też przy pozyskiwaniu środków z funduszy ekologicznych, gdyż jest to element ochrony środowiska.

Sadzonki wierzby w pęczkach po 200 szt.

 

Plony i zbiór.
Zbiór wierzby energetycznej rozpoczyna się po ustaniu okresu wegetacji tj. między październikiem-listopadem, a marcem-kwietniem. Pędy powinny być ścinane na wysokości 5-10cm nad powierzchnią gleby. W pierwszych 2 latach pozyskuje się materiał nasadzeniowy, a w latach następnych biomasę.
W 1 roku z sadzonki wyrasta 1-3 pędów, które osiągają wysokość 1-2,5m i grubość 7-13mm. W takim wypadku z 1 ha plantacji otrzymujemy materiał do nasadzenia 5-7 ha.
W 2 roku ilość pędów zwiększa się od kilku do kilkunastu przy wysokości do 3 m i grubości
13-15mm.
W tych latach zbiory wykonuje się za pomocą np. pił spalinowych, kosiarek listwowych lub sekatorów. W 3 roku rośliny uzyskują wysokość do 4,5 m i grubość około 20 mm. W 4 roku wysokość pędów dochodzi do 6m przy grubości 30mm.
Na biomasę można pozyskiwać materiał w cyklach 1-, 2- lub 3-letnich. Najwyższy plon uzyskuje się przy zbiorze co 3 lata (od 18,37 t/ha/rok u Salix viminalis do 22,88 t/ha/rok u Ulv Valne).
Do zbioru biomasy w cyklach 1 rocznych można wykorzystać silosokombajny do zbioru kukurydzy.

Tabela. Plon suchej masy drewna (t/ha/rok)

Wyszczególnienie

Częstotliwość zbioru roślin

Średnio

co roku co 2 lata co 3 lata

Bez nawożenia

9,76

12,90

14,45

12,37

Nawożenie NPK

12,33

16,17

18,37

15,62

Średnio

11,05

14,53

16,41

13,99

Zastosowanie
Obecnie wierzbę energetyczną wykorzystuje się przede wszystkim w przemyśle energetycznym jako biopaliwo odnawialne, tanie i mające małą emisję zanieczyszczeń do atmosfery.

Jeżeli założymy plantację tylko dla własnych potrzeb to wystarczy areał 25 arów, aby zaspokoić potrzeby energetyczne gospodarstwa na 25-30 lat.

Ponadto wierzbę krzewiastą wykorzystuje się w przemysłach:

  • meblowym do produkcji elementów mebli, płyt pilśniowych wiórowych, sklejki, mebli ogrodowych, altan
  • papierniczym do produkcji celulozy
  • farmaceutycznym do produkcji kwasu salicylowego
  • drogowym do budowy ekranów akustycznych, mat drogowych.

Długie wiązki gałęzi wierzbowych, nazywane faszyną, oraz nieokorowane wałki o średnicy około 8-10mm, mają zastosowanie w budownictwie wodnym do umacniania brzegów kanałów, rzek i potoków, wałów przeciwpowodziowych itp.

Krzewiaste wierzby sadzi się w ramach rekultywacji terenów przemysłowych i stref ochronnych wokół fabryk, nie tylko ze względu na tolerancję na zanieczyszczenia, ale również na pionierski charakter tych gatunków, zdolnych do opanowania terenów charakteryzujących się często silnym zakwaszeniem, brakiem wody i substancji organicznej. Podobne zastosowanie mogą znaleźć wierzby na silnie toksycznych wysypiskach śmieci i odpadów.

Opłacalność uprawy wierzby energetycznej
Temat opłacalności uprawy wierzby energetycznej został omówiony w kilku różnych opracowaniach i tak dla przykładu wg Stefana Szczukowskiego i Janusza Budnego w opracowaniu “Wierzba krzewiasta – roślina energetyczna” opłacalność produkcji wierzby przy obsadzie 40.000 sztuk/ha wynosi:

Tabela Opłacalność uprawy wierzby energetycznej

Pozycja

Cykl1-roczny

Cykl2-letni

Cykl3-letni

Koszt produkcji

1191,9 zł/ha

2556,9 zł/ha

4279,9 zł/ha

Plon biomasy

31,82 ton/ha

63,50 ton/ha

120,66 ton/ha

Koszt produkcji 1 tony w złotych

37,46 zł

40,27 zł

35,47 zł

Cena za 1 tonę zrębków [rok 2003]

80 zł/tonę

80 zł/tonę

80 zł/tonę

Zysk z 1 tony w złotych

42,54 zł

39,73 zł

44,53 zł

Zysk z 1 ha w złotych

1.353,60 zł

2.523,10 zł

5.372,90 zł

Zysk z 1 ha/rok w złotych

1.353,60 zł

1.261,50 zł

1.790,90 zł

Likwidacja plantacji
Sposób likwidacji plantacji polega na wyoraniu karp wczesną wiosną, następnie są one zbierane i usuwane z pola. Jeśli karpy nie zostały usunięte wiosną można zastosować Roundup, co spowoduje, że całe rośliny zostaną zniszczone. Inną metodą usuwania karp bez ich wyorywania ,jest rozdrabnianie. Do tego zabiegu potrzebny jest specjalny rozdrabniacz, który pozwala na rozdrobnienie karp i mieszania ich z glebą.

Zakup roślinnego materiału nasadzeniowego na potrzeby zakładania plantacji roślin wieloletnich przeznaczonych do celów energetycznych (m.in. wierzby) może stanowić koszt kwalifikowalny w ramach Sektorowego Programu Operacyjnego “Restrukturyzacja i modernizacja sektora żywnościowego oraz rozwój obszarów wiejskich 2004-2006” w zakresie Działania 2.4 “Różnicowanie działalności rolniczej i zbliżonej do rolnictwa w celu zapewnienia różnorodności działań lub alternatywnych źródeł dochodów”.

Więcej informacji można uzyskać w Oddziale Terenowym ARiMR w Toruniu, K-PODR w Mnikowie oraz na stronach internetowych www.minrol.gov.pl, www.arimr.gov.pl

W przygotowaniu wykorzystano materiały:
1. Szczukowski S. i in. “Wierzba energetyczna”, Plantpress Kraków 2004r
2. Grzybek A. “Biomasa jako alternatywne źródło energii”, Warszawa 2002r
3. Stolarski M., i in.. “Produktywność klonów wierzb krzewiastych uprawianych na gruntach ornych w zależności od częstotliwości zbioru i gęstości sadzenia.” Fragmenta Agronomuica 2002