12. Energiaültetvények szerep a klímaváltozásban

Átírás

1 12. Energiaültetvények szerep a klímaváltozásban Borovics Attila / NAIK ERTI Problémafelvetés Magyarország erdőterülete az elmúlt évtizedekben fokozatosan gyarapodott. Köszönhető ez a nagyarányú erdőtelepítéseknek és fásításoknak, melyek eredményeként az 1920-ban még alig több mint 1 millió hektár erdőterületünk ma már 2 millió hektárt meghaladó mértékűvé növekedett, amelyen mintegy 360 millió m 3 élőfakészlet, mint favagyon található. A látványos gyarapodásban az erdészeti kutatásnak, ezen belül különösen az erdőtelepítéseket megalapozó termőhelyi, fajtaelőállító nemesítési, ültetvényes gazdálkodási területeknek volt meghatározó szerepe. Az erdőkben évente újabb millió m 3 növedék keletkezik, amelyből 7-8 millió m 3 kerül kitermelésre a gyérítések és véghasználatok során. Az elért eredményeket, a folyamatosan rendelkezésre álló és kitermelhető faanyag növekvő mennyiségét azonban a klímaváltozás várható negatív hatásai veszélyeztetik, a legvalószínűbb forgatókönyv szerint csökken az évi növedék, csökken a kitermelhető fa mennyisége, tömeges mortalitási folyamatok révén egyes állományok nem érik el növedékkulminációjukat, véghasználati korukat. Ezzel párhuzamosan viszont valamennyi mérvadó elemzés szerint nő a faanyag iránti kereslet a következő évtizedekben, és különösen az energetikai célú felhasználás területén valószínűsíthető jelentős többletigény. Az energetikai ültetvények és különösen a faültetvények magas jövedelmezősége lehetővé tesz egy sor olyan beavatkozást, amely a hagyományos erdőgazdálkodásban elképzelhetetlen, pl. öntözés, tápanyagutánpótlás, sorközművelés, szárazságtűrő fajták alkalmazása és amely beavatkozások jelentős részben ellensúlyozni tudják a szárazodó éghajlat okozta negatív hatásokat. Ugyanakkor megteremti akár 2-3 éves időtávon belül az új alapanyag forrás megtermelésének lehetőségét, az agrártermelés valamennyi előnyét kiaknázva és jól tervezhető módon. 144

2 Energetikai faültetvény öntözése sertéstenyésztésből származó hulladékvízzel Az ültetvény víztisztító rendszerként is értelmezhető Fásszárú vagy lágyszárú energianövényt? Az energetikai célra termesztett lágyszárú növények a felhasználás típusa szerint négy fő csoportba sorolhatók: Etanol előállítását célzó növénytermesztés során a magas keményítő, cellulóz és cukortartalmú növények jöhetnek szóba, mint pl. a kukorica, csicsóka, burgonya. Biodízel számára a magas olajtartalmú növények ültethetők, mint pl. a repce és a napraforgó. Biogáz előállítása szempontjából a magas lágyszövet-tartalmú, vékony és könnyen lebomló szöveti szerkezetű, magas szénhidráttartalmú növények az ideálisak (pl. kukorica, tritikálé, kanáriköles). Szilárd tüzelőanyagként történő hasznosítás számára a magas lignocellulóz- és rosttartalmú növények a legmegfelelőbbek, mint a Szarvasi-1 energiafű, a japánfű, olasznád, pántlikafű vagy a kender. A fás biomassza az utolsó területen, vagyis a szilárd biomassza felhasználása területén hasznosul. A bioetanol, biodízel és biogáz előállítására alkalmas elsődleges biomassza alapanyagok termesztésének nagy hagyományai vannak, mivel ezek többségét étkezési és takarmányozási célból is fel lehet használni. Éppen ez jelenti ezen biomassza alapanyagok energetikai célú felhasználásában rejlő bizonytalanságot, hiszen az élelmiszer előállítás piaci versenyében kell hosszú távon kiszámíthatóan eredményességet biztosítaniuk. Ezzel szemben a kifejezetten szilárd tüzelőanyag céljából termelt elsődleges biomassza alapanyagok esetében nem érvényesül az élelmiszerpiaci verseny. Jelenleg a japánfű (Miscanthus giganteus) és a hazai nemesítésű energiafű ( Szarvasi-1 ) esetében állnak rendelkezésünkre olyan tapasztalatok, amely alapján a termesztés biztonságosan elindítható. Az erdészeti gyakorlatban számos szárazságot jól toleráló és jelentős biomassza hozamot produkáló fafaj terjedt el (pl. fehér akác), ugyanakkor a lágyszárú növények termesztése is 145

3 indokoltnak látszik az erdő számára kevésbé hasznosítható termőhelyi körülmények között. Erre elsősorban az erdőssztyepp klímájú kötött talajok adnak lehetőséget, amelyet a jövőben várható szárazodás és téli hőségnapok számának növekedésével tekintetbe kell vennünk. Lágyszárú energiaültetvények tápanyag- és vízigényét tisztázó hazai összehasonlító kísérletek, hozamvizsgálatok, növényegészségügyi kérdések nagyrészt ugyanakkor még hiányoznak, ezért jobbára külföldi tapasztalatokra vagyunk kénytelenek hagyatkozni. Ezzel szemben az energetikai faültetvényekkel kapcsolatban széleskörű és a gyakorlatban jól bevált technológiák állnak már most is a rendelkezésünkre. A fás biomassza elégetése jelentősen alacsonyabb hamutartalommal jár, mint a lágyszárúaké, helyenként ez a különbség akár 5-10-szeres is lehet. A lágyszárú növények biomasszája részben eltérő kémiai összetételt mutat a fásszárú biomasszához képest. Az égetés során az eltérő minőségű tüzelőanyag olyan égetés-technológiai problémákat vet fel, mely a fatüzelés során nem jelentkezik. A lágyszárúak előnye ugyanakkor a fásszárúakkal szemben, hogy jobban illeszkednek a tradicionális mezőgazdasági gyakorlatba. A legtöbb lágyszárú energianövény telepítése, gondozása és betakarítása az agráriumban megszokott gépekkel, technológiákkal megoldható, és az elvégzendő mezőgazdasági munkák időbeli ütemezése is jobban kapcsolható a már megszokott, hagyományos tevékenységekhez. Ezen túlmenően azonban pszichikai korlát is nehezíti a fás energiaültetvények szélesebb körű elterjedését. Amíg a lágyszárú ültetvények megjelenése nagyban hasonlít más, megszokott mezőgazdasági kultúrákéhoz, addig a fás energiaültetvények a telepítést követő gyors növekedés után lényegesen különböző képet vesznek fel. Ezzel szemben az energetikai faültetvények esetében részletes termesztéstechnológia áll rendelkezésre, amely alapján át lehet adni a leendő ültetvénylétesítőknek a legjobb gyakorlat kialakításához szükséges ismeretet Energetikai faültetvények új alapanyagforrás Fűz, illetve nyár fajták és szelektált akác szaporítóanyag felhasználásával, valamint intenzív mezőgazdasági módszerekkel, rövid vágásfordulóban és sarjaztatással kezelt ültetvényei jelentős mennyiségű biomassza előállítására képesek. Az ilyen típusú ültetvények évente akár élőnedves tonna hektáronkénti hozamra is képesek a hagyományos erdőgazdálkodás 3-4 tonnájával szemben. Ráadásul 2-3 éves vágásforduló jellemzi őket, így rövid időn belül nagy tömegű biomassza előállítására alkalmasak. Az energetikai faültetvényekben megtermelt faapríték kiváló energetikai és égetéstechnológiai jellemzőkkel bír, tulajdonságai nagyon hasonlóak az erdőből származó faanyagéhoz. A jelenlegi hazai ökológiai körülmények között a nemesnyár fajtáiból létesített ültetvények biztosítják a legjövedelmezőbb termesztés feltételeit. Változatos termőhelyen, biztonságosan alkalmazható, megfelelő fajtaválaszték áll rendelkezésre, így a legjobb hazai gyakorlatok részletekbe menő ismertetésénél elsősorban a nyár ültetvények példáján mutatjuk be a létesítéssel, fenntartással és betakarítással kapcsolatos termesztéstechnológiai ismereteket. A rövid vágásfordulójú ültetvények gazdaságosságát és környezeti viselkedését legjelentősebb mértékben a szaporítóanyag minősége és a rendelkezésre álló termőhely tulajdonságai befolyásolják. Olyan tulajdonságok, mint a növekedés, rezisztencia betegségekkel, vagy tolerancia szárazsággal és faggyal szemben, víz- és tápanyag hasznosítás 146

4 meghatározzák az egész termelési rendszer versenyképességét. A hagyományos erdőgazdálkodástól eltérően a rövid vágásfordulójú sarjaztatásos ültetvények intenzív termesztéstechnológát igényelnek, a talajelőkészítéstől, a gyomkorlátozáson, trágyázáson át a növényvédelemig. A technológia betartásán túl a nagy jelentőségű a hazai környezeti feltételekhez alkalmazkodott, biztonságosan termeszthető fajták körültekintő köztermesztésbe vonása és a termőhelynek leginkább megfelelő fajta kiválasztása. Energetikai faültetvények termesztésére alkalmas termőhelyek A telepítésre szánt terület termőhelyi adottságainak ismeretében megválasztható az energiaültetvény célfafaja, illetve -fajtája. Az egyes fajok, fajták termőhelyi igénye, termőhely-tűrése sokszor viszonylag tág határok között változik, esetenként egyes területekre több célfafaj is megadható. Ez esetben mérlegelni kell, mely fafaj esetében várható az egységnyi időszakra vetített legmagasabb biomassza hozam. A teljeség igény nélkül hiszen a célfafaj megválasztását szintén célszerű szakemberre bízni és helyszíni vizsgálatra alapozni az alábbiakban felsorolunk néhány olyan tényezőt, melyek nagy szerepet töltenek be a fafaj, illetve fajta megválasztásában. Vízellátottság: A korábbiakban felsorolt fafajok közül a fehér fűz viseli el leghosszabb ideig akár több hónapon keresztül is a felszíni vízborítást. Amennyiben a tartós vízzel borított állapot az egy hónapnyi időtartamot nem haladja meg, nemesnyárak telepítése is javasolható. Fehér akácot ugyanakkor ne tervezzünk felszínig nedves hidrológiai viszonyok közé (esetében az üde, félszáraz hidrológiai kategória a leginkább ajánlott). Amennyiben a talaj a csapadékon kívül egyéb többletvízhez nem jut, de még fás vegetáció eltartására képes, úgy természetesen valamennyi talajjellemző együttes értékelése mellett a szárazabb körülményeket elviselni képes nemesnyár fajták (Pannónia, Kopecky), a fehér nyár, szürke nyár, valamint az akác telepítése javasolható. Talajszerkezet: Energetikai célú telepítésekre ajánlható fafajaink, fajtáink többsége a laza szerkezetű, levegős talajokat kedveli. Ugyanakkor egyes fajok, fajták képesek kötöttebb talajviszonyok között is megfelelő hozam biztosítására (fehér nyár, szürke nyár, Adonis, Pannónia). Mésztartalom: A talaj szénsavas mész tartalmára egyes növények érzékenyek, míg mások elviselik, esetenként igénylik azt. Az Adonis, illetve az I-214 fajták például érzékenyek a talaj magas mésztartalmára, ugyanakkor a Pannónia, a Koltay, illetve a fűz fajták, és az akác elviselik a meszesebb talajokat. A nemesnyárak termesztésére alkalmas termőhelytípus-változatok csoportosítása mindenekelőtt a termőrétegmélység és a vízgazdálkodási fok alapján történik, de a helyi konkrét esetekben a további mérlegelésnél természetesen figyelemmel kell lenni a nyárfatermesztést befolyásoló egyéb talajtulajdonságokra is, mint pl. a fizikai talajféleség, talajszerkezet. Mély, vagy igen mély termőréteg, időszakos vagy állandó vízhatás, üde-félnedves vízgazdálkodási fok, mélyen (legalább cm vastagságú) humuszos homok, vályog, esetleg gyengén agyagos vályog talaj; kivételesen egyes igen mély termőrétegű, vastag ( cm) humuszrétegű, vályog szövetű akár többletvízhatástól független termőhelyek is. A termőréteg vastagságának csökkenése, a vízgazdálkodás romlása az ültetvények hozamát és élettartamát befolyásoló tényezők. A gyakorlatban az optimálistól eltérő esetek a 147

5 jellemzők, így a fajtaválasztást is a szélsőségeket tűrő képesség határozza meg elsősorban. Ugyanakkor vannak olyan talajhibák, amelyek kizárják a nyárfatermesztést. A 80 cm-nél vastagabb, összefüggő durva homokréteg, 20%-nál nagyobb mésztartalom, vagy sófelhalmozódási réteg. (Ha ezek július-augusztusban lesüllyedő talajvíz fölött helyezkednek el, akkor gyökérfejlődést akadályozó talajhibát képeznek.) A talajfelszínhez közeli glej, gyepvasérc, mészkőpad szintén kizáró tényezőként kell figyelembe venni. Az állandó és bő vízellátottságú termőhelyen a fűz fajtái jelenthetnek megoldást. Ezek a termőhelyek azonban mozaikosan fordulnak elő, gyakran pangóvizes-belvizes területekké válnak, amelyek levegőtlenségük okán kedvezőtlenek még a fűz számára is. Száraz területekre a nemesnyár fajták helyett megfelelő alternatívát jelenthetnek az akác 1 éves csemetéivel történő telepítés. A közhiedelemmel ellentétben a homoki területek megfelelő technológiával kiváló ültetvény termőhelyek lehetnek, különösen, ha a homoktalajban eltemetett humuszos-, vagy kovárványréteg található! A talajok magas só-tartalma (szik) viszont kizárhatja a termelésből a nyár fajtákat, és bizonyos mérték felett ez mondható el a mésztartalomról is. Ültetvény létesítésére alkalmas termőhelyek és várható eloszlása Fafaj- és fajtaválasztás A fafaj megválasztása a termesztésre hosszútávon kiható technológiai elem. Ettől függ az ültetvény stabilitása és az a képessége, hogy az adott elsődleges rendeltetésnek megfeleljen. A termesztési tapasztalatok alapján a hazai viszonyok mellett az akác és a nemesnyárak, valamint a füzek (klónok) bizonyulnak a leginkább megfelelőknek, amellyel összhangban van a jelenlegi jogszabályi szabályozási háttér. Bár az EU-n belül elismert fajták alkalmazásának jogszabályi akadálya nincs, de ettől függetlenül szakmai indokok miatt javasoljuk, hogy a külföldön előállított fajták hazai alkalmazhatóságát először igazolni szükséges, klón- és fajtakiválasztó kísérletekben kell először honosítani azokat! Az azonnali, hazai kísérletek alapuló bevezető jellegű honosítás nélkül rendkívül magas termelési kockázatot vállal a telepítő a fajtaválasztás során. Energetikai faültetvények létesítésével kapcsolatos jogszabályok szerint fás szárú energetikai ültetvény telepítéséhez kizárólag az erdészeti szaporítóanyagokról szóló 110/2003. (X. 21.) 148

6 FVM rendelet követelményeinek megfelelő, engedélyes termelő által előállított, minősített szaporítóanyagot lehet felhasználni. A fás szárú energetikai ültetvényekben engedélyezhető minden erdészeti és energetikai célú fajta, amely az Európai Unió valamely tagállamában és az Európai Gazdasági Térségről szóló megállapodásban részes más államban, elismert kategóriájú. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a Közösségi Növényfajta Hivatal nyilvántartásában megtalálható, illetve Magyarországon állami elismerést kapott fűz és nyár fajták használhatók ilyen célra. A szabályozás tehát megengedő, nagyon széles mozgásteret biztosít a telepítő számára. Ebből az következik, hogy nagy felelősség hárul az ültetvény létesítésében közreműködő szakértőre, aki a tervezés során a termőhely ismeretében kell, hogy kiválassza a legnagyobb jövedelmet biztosító, de ugyanakkor alacsony termesztési kockázatú fajtát. A fűz és nyár fajtákon túl akác csemetével is létesíthető energetikai ültetvény. Ennek minőségi kritériuma azonos az erdészeti célú felhasználáséval, vagyis legalább magtermelő állomány (magtermesztő ültetvény, vagy vegetatív fajta) minőségű magoncok használata szükséges. A jelenlegi szabályozás alapján a felhasználásra tervezett nyár és fűz fajták esetében a fajtatulajdonos, akác esetében pedig az Erdészeti Tudományos Intézet által kiadott igazolás szükséges a telepítés engedélyezéséhez. Az igazolás az energetikai célú hasznosíthatóság leírásán túl tartalmazza az adott fajra, illetve fajtára vonatkozó ideális termőhelyi adottságokat is. Energetikai célra ajánlott államilag elismert fajták A jelenlegi fajtaválasztékban is találhatók energetikai célra is alkalmasak, amelyek biztonságosan termeszthetők és jelentős hozamra képesek. Ugyanakkor energetikai célú új fajták előállítása is szükséges, amelynél tekintetbe kell venni a dugványokkal történő telepítésből, a sűrű ültetési hálózatból és sarjaztatásból fakadó termesztési sajátságokat. Populus x euramericana cv. Pannonia: Jelenleg a legnagyobb termesztési területtel bír hazánkban. Különösen a fiatalkori növekedése erőteljes. Nagy a termőhelyi plaszticitása. Populus x euramericana cv. Kopecky: Kezdeti növekedése erőteljes. Főleg a közepes fatermőképességű nemesnyáras termőhelyeken lehet versenyképes. Elviseli a nagyobb agyagtartalom miatt időszakosan túlnedvesedő és a lápi eredetű termőhelyeket, valamint a talaj magasabb szénsavas-mész tartalmával kapcsolatban kialakuló viszonylag szárazabb körülményeket. P. deltoides x P. x euramericana cv. Adonis: 2004-ben minősített, gyors fiatalkori növekedésű hímivarú nemesnyár fajta. Erőteljes növekedési képessége mindenekelőtt a gyengébb (közepes) nyár termőhelyeken mutatkozik meg. Populus x euramericana cv. Triplo: Kezdettől fogva és tartósan erőteljes. Tág termőhelyi tűrésű, de kimagasló teljesítményt csak jó fatermőképességű termőhelyen nyújt. Populus x euramericana cv. Koltay: Hímivarú nemesnyár fajta. Növekedési erélye kezdettől fogva és tartósan erőteljes, az egyik legkiemelkedőbb a hazai nyárfajtáink között. Széles termőhelyi skálán termeszthető, tág tűrőképességű fajta. Van két további olyan nyár fajta, amely jelenleg nem kapott állami elismerést, de az eddigi tapasztalatok alapján a szélesebb körű köztermesztésbe vonása javasolható: 149

7 Populus x euramericana cv. AF-2: Nőivarú klón. Növekedési erélye kezdettől fogva és tartósan erőteljes, az egyik legkiemelkedőbb a hazai nyárfajtáink között. Széles termőhelyi skálán termeszthető, tág tűrőképességű fajta. Populus x interamericana cv. Monviso: Nőivarú klón. Növekedési erélye kezdettől fogva és tartósan erőteljes, az egyik legkiemelkedőbb a hazai nyárfajtáink között. Széles termőhelyi skálán termeszthető, tág tűrőképességű fajta. A fenti listát célszerűnek tartjuk kiegészíteni egy további hazai nemesítésű minősítés alatt álló fűz fajta bemutatásával, amely megfelelő termőhelyen szintén ésszerű alternatívát jelenthet: Salix alba cv. Corvinus Express: Nőivarú klón. Faalakú fehér fűz, mely egyaránt alkalmas fás szárú, sarjaztatott, rövid vágásfordulójú (2-3 év) energetikai (apríték vagy biomassza termelési céllal) és iparifa termelési célú, hengeres választékot adó faültetvények létesítésére, mintegy 5-10 éves vágáskorral. Triplo 2. éves Koltay 2. éves 150

8 Koltay 1. éves sarjaztatott Koltay 2. éves sarjaztatott Energetikai faültetvények termesztés-technológiája Egysoros és tághálózatú ültetvény, kétéves vágásforduló és sarjaztatás azok a kulcsszavak, amelyek az apríték minősége és a jövedelmezőség közötti optimum megtalálásában segítenek a legjobb termőhelyeken. Gyengébb adottságú termőhelyen a vágásforduló idejének kitolásával lehet a jövedelmezőséget növelni. Akác esetében akár az 5-6 éves rotációs idő is indokolt lehet. Lehetőség szerint javasolt a hazai nemesítésű, vagy a honosítás megfelelő szűrőin átesett, ezért biztonságosan termeszthető fajták használata. 1. vegetációs időszak Termőhelyvizsgálat, tervezés, fajtaválasztás, engedélyeztetés Területelőkészítés Talajelőkészítés szántás (40 cm) tárcsázás ültetési sorok talajmarózása vagy forgó boronálása (20 cm) Dugványok termőhelytől függően megválasztott nemesnyár fajták, ültetésig hűtőkamrában szükséges tárolni Ültetés fagyok elmúltával március közepétől április végéig végezhető, dugványozógéppel, kézzel (40-50 cm tőtávolság, 3 méteres sortávolság) Növényvédelem Vegyszeres: ültetést követően azonnal vegyszeres csírázásgátlás (Stomp, Goal), gyomirtás (Pantera, Lontrell, Galera) Gépi: 3-4 alkalommal gépi sorközápolás (talajmaró, tárcsa, kombinátor) Kártevők elleni védelem tömeges lombrágó rovar kártétel (Regent) megjelenésekor esetenként 2. vegetációs időszak Növényvédelem 1-2 alkalommal gépi sorközápolás (tárcsa, kombinátor) Betakarítás eszközei széles választékban állnak rendelkezésre, az ültetvény ezt követően magától újrasarjad 3. vegetációs időszak 151

9 Sarjaztatás levágást követően az ültetvény magától intenzíven újrasarjad, nem szükséges az újratelepítés Növényvédelem márciusban vegyszeres gyomirtás (Glufozinát-tartalmú szerekkel), majd 2-3 alkalommal gépi sorközápolás (talajmaró, tárcsa, kombinátor) Kártevők elleni védelem tömeges lombrágó rovar kártétel esetén 4. vegetációs időszak Növényvédelem 1-2 alkalommal gépi sorközápolás (tárcsa, kombinátor) Betakarítás majd sarjaztatás További ciklusokban a műveletek megegyeznek a 3. és 4. vegetációs időszakban leírtakkal 152