Przydatność gatunków

Podejmując decyzję o założeniu plantacji roślin uprawianych na cele energetyczne należy pamiętać, o kilku podstawowych zasadach związanych z prawidłowym doborem gatunków do warunków glebowo-klimatycznych. 
W Polsce plantacji wieloletnich roślin energetycznych nie powinno się zakładać na glebach bardzo dobry i dobrych, które stanowią zaledwie 54 % ogółu gruntów ornych i są niezbędne do produkcji żywności i pasz. Dodatkowo plantacji takich nie należy lokalizować (rys. 1):

  • W rejonach o rocznej sumie opadów poniżej 550 mm (część Wielkopolski, Kujaw, Mazowsza i Pomorza; na mapie kolor pomarańczowy). Wieloletnie rośliny uprawiane na cele energetyczne zużywają od 500 do700 mm wody w okresie wegetacji, więc przy większych powierzchniach nasadzeń mogą powodować zachwianie gospodarki wodnej na większym obszarze, co spowoduje spadki plonów, szczególnie drastyczne w latach o niedoborze opadów;
  • Na obszarach chronionych (kolor zielony);
  • Na obszarach górskich położonych powyżej 350 m n.p.m;
  • Na polach o nachyleniu większym niż 12o;
  • Na polach zmeliorowanych w przypadku plantacji wierzby i topoli.
  • Na niewykorzystywanych trwałych użytkach zielonych (TUZ) o dużej bioróżnorodności nie można zakładać plantacji, natomiast na pozostałych użytkach zielonych plantacje można zakładać tylko w systemie bezorkowym „Eko-Salix”.

Plantacje mogą być lokalizowane na glebach kompleksów:

  • żytniego dobrego (5), klasa IVa i IVb,
  • żytniego słabego (6), klasa IVb i V,
  • zbożowo-pastewnego mocnego (8), klasa IIIb, IVa i IVb,
  • użytkach zielonych średnich (2z), klasa III i Iv,
  • użytkach zielonych słabych (3z), klasa V, VI1.
Rysunek 1. Gleby dopuszczone do lokalizacji wieloletnich plantacji roślin energetycznych   (kolor czerwony) oraz rejony, w których plantacji nie należy lokalizować (kolor pomarańczowy i zielony) [Źródło: Pudełko R., Faber A. 2010]2.

Do uprawy na cele energetyczne preferowane są rośliny wieloletnie, których okres użytkowania wynosi przynajmniej 12-20 lat, bo zmniejsza to koszty ich uprawy. Konkretny dobór gatunków zależy od warunków glebowo – klimatycznych, wyposażenia technicznego gospodarstwa oraz wymagań odbiorców (zakładów energetycznych) odnośnie jakości biomasy. W naszych warunkach na ten cel potencjalnie mogą być uprawiane:

  • żytniego dobrego (5), klasa IVa i IVb,
  • żytniego słabego (6), klasa IVb i V,
  • zbożowo-pastewnego mocnego (8), klasa IIIb, IVa i IVb,
  • użytkach zielonych średnich (2z), klasa III i Iv,
  • użytkach zielonych słabych (3z), klasa V, VI1.

Krzewy i drzewa oraz byliny, wymienione w punktach a i b charakteryzują się szlakiem fotosyntezy C3. Natomiast fotosynteza wieloletnich traw wymienionych w punkcie c, z wyjątkiem mozgi,  przebiega według szlaku fotosyntezy C4. Rośliny o szlaku fotosyntezy C4 wykorzystują lepiej, w porównaniu z C3, światło, wodę i składniki pokarmowe. Dlatego z reguły wydają większe plony suchej masy z hektara, szczególnie w latach o wyższych temperaturach1.

Wierzba jest gatunkiem najbardziej przydatnym do uprawy na glebach wilgotnych (ale nie zabagnionych) położnych zwykle w obniżeniu terenowym i zaliczanych do kompleksu zbożowo-pastewnego mocnego – 8 (klasy – III b, IV a i IV b oraz V) oraz zbożowo- pastewnego słabego – 9 (klasy – IV b i V). Wierzbę można także uprawiać na glebach wytworzonych z piasków zaliczanych do kompleksu żytniego dobrego (5) (klasa – IV b lub V), jednak woda gruntowa na tych glebach powinna występować nie głębiej niż 2,0 – 2,5 m. Na suchych glebach, w latach z małą ilością opadów uzyskuje się niskie plony i uprawa wierzby jest nieopłacalna. Należy pamiętać, że wierzbę zbiera się w okresie jesienno – zimowym, kiedy gleby są zwykle silnie uwilgotnione, dlatego  pola obsadzane tą rośliną powinny być tak położone, aby możliwy był  dojazd ciężkim sprzętem oraz transport zebranego plonu1.

Miskanta można natomiast uprawiać na glebach średnio zwięzłych i lżejszych, łatwo nagrzewających się. W naszych warunkach uprawa tej rośliny powinna się koncentrować na glebach kompleksu 5 – żytnich dobrych (klasy – IV b) o wyższym poziomie zalegania wód gruntowych (200 – 250 cm). W skrócie można stwierdzić, że miskant dobrze rośnie wszędzie tam, gdzie udaje się kukurydza (gleby średnio zwięzłe, łatwo nagrzewające się). Mniej przydatne do jego uprawy są gleby ciężkie i zlewne. Nie wskazana jest również uprawa miskanta na glebach położonych w zagłębieniach terenowych (zastoiska mrozowe), gdzie późnowiosenne przymrozki uszkadzają młode pędy, które się regenerują, jednak opóźnia to wzrost roślin i obniża plon.

Ślazowiec pensylwański ma niskie wymagania co do jakości gleby i plantacje zakładane z roślin tego gatunku mogą być lokalizowane na słabszych glebach. W praktyce można go uprawiać na glebach zaliczanych do kompleksu 6 (żytniego słabego – klasy IVb i V) o zwierciadle wody gruntowej na głębokości poniżej 200 cm1.

Najbardziej przydatna do zakładania plantacji na glebach suchych i piaszczystych jest robinia akacjowa, ale ekonomicznie opłacalną produkcyjność można osiągać jedynie na lepszych stanowiskach (fot. 1). Niskie wymagania tej rośliny wynikają m.in. z tego, że należy do rodziny bobowatych (Fabaceae Lindl.) i podrodziny motylkowych (Papilonoidae DC.). Wszystkie gatunki należące do tej podrodziny charakteryzuje się obecnością na korzeniach brodawek zawierających bakterie z rodzaju Rhizobium, które wiążą wolny azot z powietrza i dostarczają go roślinom w zamian za węgiel pochodzący z fotosyntezy3.

Topola jest gatunkiem przydatnym do zakładania plantacji na dobrze napowietrzonych, wilgotnych z poziomem wód gruntowych 80-200 cm (fot. 2). Nie należy natomiast zakładać plantacji topoli na glebach ciężkich, gliniastych jak również bardzo lekkich, suchych i piaszczystych. Nie są zalecane również gleby organiczne o zawartości materii organicznej przekraczającej 6%, żwirowiska, gleby zbyt kwaśne (o pH poniżej 4,5) i zasadowe (pH powyżej 8,5)4.

Zróżnicowane wymagania klimatyczno-glebowe roślin potencjalnie przydatnych do zakładania plantacji na cele energetyczne umożliwiają wykorzystania na ten cel większości dostępnych gleb. Należy jednak pamiętać, że prawidłowy dobór roślin warunkuje efekty produkcyjne i ekonomiczne  związane z prowadzeniem plantacji.

Fot. 1. Plantacja robinii akacjowej założona na bardzo słabej glebie.
Fot. 2. Plantacja topoli założona na glebie z wysokim poziomem wód gruntowych.

dr inż. Mariusz Matyka
Zakład Systemów i Ekonomiki Produkcji Roślinnej
Instytut Uprawy Nawożenia  i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach 

Kuś J., Matyka M. 2010. Uprawa roślin na cele energetyczne. Instrukcja upowszechnieniowa nr 179. IUNG-PIB Puławy: ss. 64.
Pudełko R., Faber A. 2010: Dobór roślin energetycznych dostosowanych do uprawy w wybranych rejonach kraju. W: „Nowoczesne technologie pozyskiwania i energetycznego wykorzystania biomasy-Monografia”, Instytut Energetyki, Warszawa, 50-68.
Zajączkowski K. 2007. Robinia akacjowa jako roślina energetyczna. Wokół energetyki. Nr 10: 30-33.
Karwowska-Marska E.: Topole z plantacji jako surowiec energetyczny. Wokół energetyki 2007, nr 2, s. 56-60.