KÍSÉRLETI PROJEKT BESZÁMOLÓ

KÍSÉRLETI PROJEKT BESZÁMOLÓ Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.)castilla-la Mancha félsivatagos területein A KUTATÁST VÉGEZTE : Dr. ANTONIO DEL CERRO BARJA INTÉZMÉNY: ALBACETE AGRÁRMÉRNÖKI FŐISKOLA TANSZÉK: ERDÉSZETI ÉS GENETIKAI TUDOMÁNYOK ÉS TECHNOLÓGIA 2009 JANUÁR

1. BEVEZETÉS.- 1.1. Előzmények 1.2. A Paulownia spp. nemzettség jellemzői 1.3. A kísérleti terület. 1.3.1. Éghajlat. 1.3.2. Talaj. 2. CÉLKITŰZÉS.- TARTALOMJEGYZÉK 3. MÓDSZERTAN ÉS ADATGYŰJTÉS.- 3.1. Általános szempontok. 3.2. Kiindulási kísérleti modell. 3.3. Végleges kísérleti modell. 3.4. Óvintézkedések. 3.5. Adatfelvétel 3.5.1. A parcellák növényállományának felmérései (2007. október, 2008. július és október). 3.5.2. Biomassza és CO2 megkötés (2008. október). 3.5.3. SLA, Tényleges levélfelület (Specific Leaf Area). 3.5.4. Fűtőérték (2008. október). 3.5.5. Potenciális kártevők és betegségek mintavétele (2007 és 2008). 4. EREDMÉNYEK ÉS KÖVETKEZTETÉSEK.- 4.1. Elvégzett művelési munkálatok.- 4.1.1. 2007-ben. 4.1.2. 2008-ban. 4.2. A parcellák növényállományának felmérései.- 4.2.1. Éves felmérések. 4.2.2. A kísérleti ültetvények térbeli és időbeli változékonysága. 4.3. Biomassza és CO 2 megkötés.- 4.3.1. Roncsolásos vizsgálat. 4.3.2. Térfogat és termelés. 4.3.3. CO 2 megkötés.

4.4. SLA (Specific Leaf Area) Tényleges Levélfelület. 4.5. Fűtőérték. 4.6. Lehetséges kártevők és betegségek mintavétele. 4.7. Fotómellékletek. 4.7.1. A kísérleti ültetvény kialakítása (2007. május).- 4.7.2. A kísérleti ültetvény fejlődése (2007. augusztus).- 4.7.3. A kísérleti ültetvény fejlődése (2007. szeptember).- 4.7.4. A törzs levágása vízszintes síkban (2008 március).- 4.7.5. A kísérleti ültetvény fagykárai (2008 június).- 4.7.6. A kísérleti ültetvény fejlődése (2008 június).- 4.7.7. Hézagos területek újratelepítése (2008 július).- 4.7.8. A kísérleti ültetvény fejlődése (2008 szeptember).- 4.7.9. Levelek összegyűjtése az sla (specific leaf area) teszthez (2008 október).- 4.7.10. Roncsolásos vizsgálat biomassza érték meghatározásához (2008 október).- 5. KÖVETKEZTETÉSEK.- 6. FELHASZNÁLT IRODALOM.-

1. BEVEZETÉS.- 1.1. ELŐZMÉNYEK.- Kísérleti Projekt Beszámoló A Paulownia spp., az egyetlen olyan nemzettség fa fajokkal a Scrophulariaceae családon belül, amelyek elsősorban lágyszárúak. Ennek a nemzettségnek a kilenc faja Kínából származik, kivéve Paulownia fortunei, amely egész Vietnamig és Laosig elterjedt, és a Paulownia tomentosa, amely szintén előfordul Koreában és Japánban (Zhu Zhao-Hua et al., 1986). Az erdősítési projektek során elsősorban az elongata, fortuneii és kawakamii fajokat részesítenek előnyben. A botanikus Suizo Thunberg adta a Paulownia nevet ennek a nemzettségnek 1781- ben és a Bignoniaceae családba sorolta be. Ezután 1835-ben, Zuccarini és Siebold (két német botanikus) tanulmányozták a nemzettséget és átsorolták a Scrophulariaceae családba. Ez a fa széleskörben elterjedt a világon, Kelet- Ázsiától kezdve főleg Japánban és Koreában, Indonéziában, az Egyesült Államokon keresztül (Észak, -és Dél Karolinában, Kaliforniában, Indianában és Kentuckyban) Indiában, egészen Mexikóig és Brazíliáig. A nemzettséget, amelyet már több mint 2600 éve ültetnek, de amelyet csak 1972-ben kezdett tanulmányozni egy kínai erdőkutató, Zhu Zhao-Hua legelőször kínai földművesek ültették, abból a célból, hogy a mezőgazdasági területeiket megóvja a homok viharoktól vagy az árvizektől, így biztosítva a jó termést. Jelenleg, különféle kutatásoknak köszönhetően valamennyi előnyös tulajdonságát ismerjük, amelyek miatt ezt a fát genetikailag fejleszteni kezdték az 1990-es évek elején, hogy a legkülönfélébb éghajlati viszonyokhoz képes legyen alkalmazkodni és ez által elősegítsék a telepítését világszerte, úgy erdősítés céljából, mint fa nyersanyag előállítás, vagy energia előállítás céljából. A nemzettség ipari és kereskedelmi értéke elsősorban a gyors növekedési képességéből ered, amely sokkal intenzívebb, mint más fajok esetében, ezáltal igen termelékeny és nyereséges a művelői számára. További előnye a kiváló minőségű és szépségű faanyag, valamint hogy a fák rendkívül jól helyreállítják, megtartják és stabilizálják az erodált talajt mélyre hatoló gyökérzetüknek köszönhetően, ezen kívül rendkívül jelentős a biomassza termelése és a CO 2, megkötő képessége, alkalmas takarmánynövény a gazdasági haszonállatok számára, az Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 4

elhagyott és /vagy leromlott mezőgazdasági területek újrafásítására, és díszfaként is kiváló, stb. (Wayne y Donald, 2004). 1.2. A PAULOWNIA SPP. NEMZETTSÉG JELLEMZŐI- A Paulownia spp. nemzettség fái gyors növekedési képességűek, ami főként a fejlődésük első pár évében szembetűnő. Általános feltételek mellett egy 10 éves fa elérheti a 30-40 cm-es átmérőt és a közel 0,3 0,5 m3 faanyag mennyiséget. Azonban ha a művelési feltételek optimálisak a faanyag mennyisége elérheti a 4 4,5 m3-t, évenkénti 3-4 cm-es átmérő növekedéssel. (Zhu Zhao-Hua et al., 1986). E fák egyenes, henger alakú és szürkés, hosszanti halvány vonalakkal ékesített törzzsel, amelyeken szinte sohasem találhatóak csomók, igen jelentős térfogatnyi tömeggel bírnak. Sokféle éghajlati viszonyhoz alkalmazkodnak, a hőmérséklet-tartomány, amelyhez a nemzettség fajai alkalmazkodni képesek meglehetősen változó, a legalacsonyabb abszolút hőmérséklet, amit képesek elviselni -20 ºC, a legmagasabb abszolút hőmérséklet pedig 45 ºC. Különböző vizsgálatok kimutatták, hogy az ideális hőmérséklet-tartomány a megfelelő hosszanti és a törzs kerületének növekedéshez 24 ºC és 29 ºC napi középhőmérséklet között van. (Zhu Zhao-Hua et al., 1986). A tengerfeletti magasság, amelyen rendszerint megtalálható ez a faj, az 600 és 1500 méter közötti. A nemzettség fajai olyan évi 50 mm csapadékmennyiségű területeken már képesek fejlődni, de további nyári öntözésekre lehet szükség. A gyökérzet méreteiből adódóan mély, szellős és nedves talajra van szüksége. A ph érték 5 és 8.9 között változó lehet, és annak ellenére, hogy sokkal jobban növekszik termékeny talajban, jól tolerálja a szegényebb talajokat is, ahol szintén jelentős átmérő növekedést produkál (Zhu Zhao-Hua et al., 1986). Szinte bármilyen típusú talajban képes növekedni, kivéve azokban, amelyek 30%-nál magasabb agyag tartalmúak, illetve nagyon sziklásak, beleértve a szegény és leromlott, de mély és jó vízelvezetésű talajokat is. A 2-3 méteres hosszanti gyökerei árvíz elleni védelemben nagy szerepet játszanak, ezért gyakran ültetik folyópartokra és csatornák mellé, mint talaj megtartó és stabilizáló, képes az erózió teljes visszafogására, nem képez ökológiai sivatagokat, mint az alacsony minőségű faanyagú fák és a szárazságot is jól tűri a légköri víz kondenzációval történő Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 5

felhasználási képességének köszönhetően, valamint hosszú gyökerei képesek elérni a nagyobb mélységekben található vizet is. Ez egy lombhullató faj, széles csésze formájú, vízszintesen fejlődő ágakkal, nagyméretű, sötétzöld, ovális és 20-40 cm széles szív formájú levelekkel, amelyek az ágon egymással szemben, párosan helyezkednek el. Ez a faj egyszer virágzik évente és 30-40 cm hosszúságú bugákban végződő, kétivarú, piramis alakú virágokat hoz. A virágok, amelyek ősszel jelennek meg, csak tavasszal nyílnak ki. A termések 3-5 cm-es hegyesded, ovális alakú, fás kapszulák, amelyekben számos apró, világoszöld magocska található. A Paulownia magjai könnyű, kis szárnyas magocskák. A csírázás és növekedés erős fényigényű, mivel ez a faj lombárnyékban nem képes természetes úton regenerálódni. Pionír jellegüknek köszönhetően a nemrégiben leégett és az elhanyagolt mezőgazdasági területek kedvezőek a természetes megtelepedésükre. (Zhu Zhao-Hua et al., 1986). Ezen kívül a Tennessee államban (Egyesült Államok) végzett kutatások invazív fajnak titulálják, annak ellenére, hogy kijelentik, hogy a Paulownia spp. nehezen telepszik meg terméketlen talajú, nyílt területeken (Wayne K. & Donald G., 2004). A Paulownia faanyaga remekül megkülönböztethető néhány olyan tulajdonsága alapján, mint a nagyon világos színe, rendkívüli ellenálló képessége, finom szemcséjű laza szerkezete és könnyű megmunkálhatósága, amelyek miatt félnemes fának nevezik. Kiváló minőségű faanyagot termelő faj, amely kemény, mégis könnyű szerkezetű, 300 y 400 Kg/m 3 közötti alacsony anyagsűrűségű, az építészetben kedvelt könnyű megmunkálhatósága és tűznek való ellenállósága miatt, gyulladási hőmérséklete 420 y 430 ºC közötti, összehasonlítva más kemény fákkal, amelyek gyulladási hője 220 és 225 ºC között mozog. Ezen kívül faanyaga nem vetemedik, nem hajlik el, nem reped, nagyon jó szigetelő, valamint a kiszáradási ideje is nagyon rövid (24-48 faanyag szárítóban és 30-60 nap szabad levegőn). Számtalan felhasználási területen szolgál, készítenek belőle tetőszerkezeteket, általánosságban használják az építőiparban, valamint cellulóz pép és rétegelt lemez gyártására, stb. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 6

Másik nagy előnye, más növényekkel összevetve, hogy rendkívüli biomassza termelő képességgel bír. A biomassza, amit egy fa faj képvisel az egyes fa részek száraz tömegének az összessége: a törzs, az ágak, a levelek, virágok, termések és a gyökérzet. Egy 8 éves fa biomassza hányada a különböző fa részekben 31.9%, 25.31%, 21.32%, 17.19%, 4.27% és 1.4% a törzsben, levelekben, ágakban, gyökérzetben, virágokban és termésekben, nagyjából, megközelítőleg a teljes száraz tömeg olyan 275,4 Kg (Zhu Zhao-Hua et al., 1986). Másfelől a Paulownia spp. nemzettség fajai kiváló alapanyag alternatívát jelenthetnek a hagyományos faanyagok mellett, papír pépgyártásban, hasonlóbb jellemzőkkel a mezőgazdasági melléktermékekéhez (búzaszalma, napraforgószár, szőlő ágak, cirok szár, lemetszett olívafa ágak, stb.), mint a fenyőfa vagy az eukaliptusz. A cellulózpép a papírgyártásban, illetve egyéb területeken használható fel. (Jiménez, et al., 2003). Szintén tanulmányozták a Paulownia spp. nemzettség fajait olyan vegyesen mezőgazdasági művelésű és erdősített területeken, ahol együtt voltak jelen kukorica és búza táblákkal.- (Muthuri, et al., 2005). A főbb megállapítások azt mutatják, hogy további ezzel kapcsolatos és egyéb vizsgálatok is szükségesek (a levelek takarmányként történő felhasználásáról, a méhészetben való hasznosításáról, vagy díszítő jellegű használatáról, stb.) annak ellenére, hogy az első adatok azt mutatták, hogy a Paulownia spp. egy életképes alternatívája lehet a félsivatagos területek mezőgazdasági növényeinek. (Muthuri et al., 2005). 1.3. A KÍSÉRLETI TERÜLET.- A kutatási projekt egy kísérleti ültetvényen került kidolgozásra, amelyet az albacete-i Agrármérnöki Főiskola (Castilla-La Mancha-i Egyetem) az Aguas Nuevas főút mentén (6,7 Km) biztosított gyakorlati területén és az egykori Mezőgazdasági Szakképző Iskola területén, amely a jelenlegi I.E.S Új Víz-és Környezetvédelmi Oktatási Központ (Albacete). Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 7

A felhasznált parcella száma 163, amely az Albacete-i Önkormányzat fennhatósága alá tartozó, 76 számú területegység része, 7,30 ha összterülettel. Vizsgálati terület 1. Kép. Albacete. Forrás: SIGPAC. 2. Kép. 163as telekkönyvi parcella, 76os területegység, Albacete. Forrás: SIGPAC. A kísérletben szereplő parcellák a korábban említett 163 as parcellán belül találhatóak, mivel a SIGPAC termőföldnek minősítette 5,76 ha-on, ebből jelen kísérletben körülbelül 1,2 ha lett vizsgálva. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 8

A könnyű megközelíthetőség, az enyhén lejtős terület (< 1%), víznyerőforrás közelsége és a talaj utólagos eldolgozását elősegítő felszíni jellemzők voltak a legfontosabb tényezők, amelyeket figyelembe vettünk a parcellák kiválasztásánál. 1.3.1. ÉGHAJLAT.- Tehát, a vizsgálati terület Albacete tartományban helyezkedik el, pontosabban megközelítve a Los Llanos régióban. Az éghajlati adatokat a Los Llanos-i Meteorológiai Állomás Légi Bázisa szolgáltatta (1º 85 W, 38º 95 N, 704 m tengerfeletti magasságon) Albacete-ben, 2 km-re a viszgálati területtől. A vizsgálati terület félsivatagos. Az 1975 és 2000 között mért adatok alapján az átlagos teljes csapadékmennyiség 250 mm, átlagos éves 14,5 és 15,5 ºC közötti hőmérsékletingadozással, -7,2 ºC abszolút minimum hőmérséklettel januárban és 38,8 ºC abszolút maximális hőmérséklettel augusztusban. 1.3.2. TALAJ.- A kísérleti ültetéseket megelőzően elvégzett talajvizsgálatok a parcellán a következő jellemzőket mutatják: A.) Talajfelszín (0-15 cm). - Talajszerkezet (U.S.D.A.): Agyagos vályog (homok: 33%, üledék: 27%, agyag: 40%). - ph-érték: 8,67 (igen lúgos). - Elektromos vezetőképesség: 2,03 mmhos/cm (nem sós talaj). - Összes szerves anyag tartalom: 5,1% (nagyon magas). - Összes nitrogén: 0,22% (magas). - C/N arány: 13 (gyenge nitrogén kibocsátás). - Asszimilálható foszfor: 37 ppm (nagyon magas). - Aktív mészkő: 22,1 % (nagyon magas). - Asszimilálható kálium: 1,03 meq/100 g (magas). - Asszimilálható nátrium: 0,49 meq/100 g (nagyon alacsony). - Asszimilálható kálcium: 40,83 meq/100 g (nagyon magas). - Asszimilálható magnézium: 7,45 meq/100 g (nagyon magas). - Kation cserélő kapacitás: 20 meq/100 g (magas). Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 9

Ezek a jellemzők igazolják, hogy a talaj alkalmas a kísérleti ültetésre, habár a ph értékek és az aktív mészkőtartalom enyhén magasak a Paulownia spp. faj számára. 2. CÉLKITŰZÉS.- Ennek a kutatási projektnek a célja, hogy felfedezze a különböző Paulownia spp fajok alkalmazkodóképességét, elsősorban fókuszálva a Paulownia elongata x fortunei CV keresztezett hibridre, mediterrán környezeti körülmények között és meghatározni a főbb jellemzőiket, valamint lehetséges felhasználásukat. A kitűzött célok pontosabban a következőek: 1. Célkitűzés. Kibővíteni a fő használati lehetőségeket, amelyeknek a Paulownia spp az ökológiai és egyéb tulajdonságai folytán képes megfelelni. A cél elérése érdekében a következő konkrét célokat tűztük ki: o 1.1. Célkitűzés A termelt famennyiség növekedésének és tömegének számszerűsítése o 1.2. Célkitűzés A kötött CO 2 mennyiségének és a termelt biomasszának becslése különböző művelési körülmények között. 2. Célkitűzés Egy erdőgazdálkodási modell kidolgozása a vizsgált terület ültetvényére A cél elérése érdekében a következő konkrét célokat tűztük ki: o 2.1. Célkitűzés Meghatározni az Paulownia spp. telepítési területigényét, a felhasznált fajokat, valamint gondozásukat és kezelésüket. o 2.2. Célkitűzés A lehetséges kártevők és betegségek vizsgálata, amelyek megtámadhatják a Paulownia spp. palántákat. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 10

3. MÓDSZERTAN ÉS ADATGYŰJTÉS.- 3.1. ÁLTALÁNOS SZEMPONTOK.- Kísérleti Projekt Beszámoló Jelen projektben különböző tényezők hatásait fogjuk vizsgálni, úgy mint az ültetési terület méretének, az öntözésnek és trágyázásnak a hatásait a vizsgált palánták alkalmazkodási képességére és fejlődésére, a felállított célkitűzések alapján. 3.2. KIINDULÁSI KÍSÉRLETI MODELL.- A kísérleti modellnél 2 tényezőt vettünk figyelembe, mindkét tényező esetében a megfelelő csoportokkal: 1. Tényező Ültetési terület mérete.- A cél az, hogy különböző ültetési terület méreteket vizsgáljunk a különböző végtermék céloktól függően. Ezért választottunk a biomassza végtermékre koncentrált vizsgálathoz keskeny ültetési területet, a kereskedelmi fakitermelésre vizsgált fák esetében, pedig tágas ültetési területet. A két csoport a következő: Ültetési terület 3x3m (1.111 növény/ha). (M1) Ültetési terület 3x2m (1.666 növény/ha). (M2) 2. Tényező Öntözés és trágyázás.- A cél az, hogy a különböző öntözővíz mennyiségnek (csepegtető öntöző rendszerrel) és a trágyázás alkalmazásának a hatását vizsgáljuk a palánták fejlődésére és a végtermékre. Ennek alapján 5 csoportot állapítottunk meg: Kontroll csoport. (R0) Ezen a parcellán sem csepegtető öntözést, sem trágyázást nem alkalmazunk. Azonban a kezdeti stádiumban és az első nyár folyamán az ültetvényeket meglocsoljuk (körülbelül 5 liter/palánta/hét, összesen 8 alkalommal). Kis mennyiségű öntözővíz, trágyázás nélkül. (R1F0) Kísérleti parcella, 1000 liter/palánta mennyiségű csepegtető öntözéssel, a 3x2 m-es ültetési területen ez 1.666 m3/ha mennyiséget, a 3x3 m-es területen 1.111 m3/ha mennyiséget jelent. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 11

Kis mennyiségű öntözővíz trágyázással. (R1F1) Kísérleti parcella, 1000 liter/ültetvény mennyiségű csepegtető öntözéssel, a 3x2 m-es ültetési területen ez 1.666 m3/ha mennyiséget, a 3x3 m-es területen 1.111 m3/ha mennyiséget jelent. Ezen kívül 400 gramm/ palánta műtrágyát juttattunk ki NPK (15-15-15)-ből. A hektáronkénti összes műtrágya mennyisége 666 kg/ha (a 3x2m ültetési területen) és 444 kg/ha (a 3x3m ültetési területen). Nagy mennyiségű öntözővíz trágyázás nélkül. (R2F0) Kísérleti parcella, 2000 liter/ültetvény mennyiségű csepegtető öntözéssel, a 3x2 m-es ültetési területen ez 3.332 m3/ha mennyiséget, a 3x3 m-es területen 2.222 m3/ha mennyiséget jelent. Nagy mennyiségű öntözővíz trágyázással. (R2F1) Kísérleti parcella, 2000 liter/ültetvény mennyiségű csepegtető öntözéssel, a 3x2 m-es ültetési területen ez 3.332 m3/ha mennyiséget, a 3x3 m-es területen 2.222 m3/ha mennyiséget jelent. Ezen kívül 400 gramm/ palánta műtrágyát juttattunk ki NPK (15-15-15)-ből. A hektáronkénti összes műtrágya mennyisége 666 kg/ha (a 3x2m ültetési területen) és 444 kg/ha (a 3x3m ültetési területen). A 3 tényező minden lehetséges kombinációja 3-szor ismétlődik, ezáltal 2 x 5 x 3 (ismétlés) = 30 parcella. Minden parcella területe 15 x 15 m (225 m 2 ), a 3x3 ültetési terület esetében, a 3x2 ültetési terület esetében pedig 15 x 14 m (210 m 2 ). Az említett parcellák 3 méter széles utakkal vannak elválasztva, hogy a parcellák szélén minimalizáljuk a kevesebb fényért, vízért és tápanyagért folyó versengést a növények között. A kísérleti terv vázlata a következő ábrán kerül szemléltetésre. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 12

vázlatát: M1 M1 M1 M1 M1 R0 R1F0 R1F1 R2F0 R2F1 Kísérleti Projekt Beszámoló M2 M2 M2 M2 M2 R2F1 R2F0 R1F1 R1F0 R0 M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M2 M2 M2 R0 R1F0 R1F1 R2F0 R2F1 R2F1 R2F0 R1F1 R1F0 R0 M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M2 M2 M2 R0 R1F0 R1F1 R2F0 R2F1 R2F1 R2F0 R1F1 R1F0 R0 JELMAGYARÁZAT: Ültetési területek: Öntözés és trágyázás: 3x3 m Ültetési terület (1.111 növény/ha) (M1) 3x2 m Ültetési terület (1.666 növény/ha) (M2) Kontroll csoport (R0) Kis mennyiségű öntözővíz, trágyázás nélkül (R1F0) Kis mennyiségű öntözővíz trágyázással (R1F1) Nagy mennyiségű öntözővíz, trágyázás nélkül (R2F0) Nagy mennyiségű öntözővíz, trágyázással (R2F1) A következő ábrákon szemléltetjük a különbözőre tervezett kísérleti parcellák 3x2 méteres Ültetési Területű Parcellák: 15 méter 7 növény 14 méter 6 növény Ebben az esetben az ültetett növények száma parcellánként és összesen: - Növények száma parcellánként: 7 sor x 6 oszlop = 42 növény - Összes növények száma: 42 növény/parcella x 15 parcella = 630 növény Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 13

3x3 méteres Ültetési Területű Parcellák: 15 méter 6 növény 15 méter 6 növény Ebben az esetben az ültetett növények száma parcellánként és összesen: - Növények száma parcellánként: 6 sor x 6 oszlop = 36 növény - Összes növények száma: 36 növény/parcella x 15 parcella = 540 növény A vizsgálat elvégzéséhez szükséges összes növényszám 630 növény (3x2 m-es ültetési területen) plusz 540 növény (3x3 m-es ültetési területen), tehát mindösszesen 1.170 növény. 3.3. VÉGLEGES KÍSÉRLETI MODELL.- Az ültetést követő első nyári időszak után azt vettük észre, hogy az elsőként megtervezett faktoriális kísérleti modellt módosítanunk kell, mivel mindegyik Paulownia elongata x fortunei CV palánta, amit a Kontroll csoport (M1R0 és M2R0) kísérleti parcellákra ültettünk, gyökeret eresztettek, de különböző tényezők hatására, többek között az öntözés hiánya, valamint az üregi és mezei nyulak által okozott károk miatt elpusztultak. Ezen kívül a többi kísérleti parcellán elég nagyszámú üres folt keletkezett (körülbelül 80%), a Kontroll csoportnál ismertetett okok miatt Így az új faktoriális elrendezés ugyanazok a kezdetben megállapított tényezők alapján áll össze, a 3 ismétlés kihagyásával, egyetlen egy kísérleti parcella létrehozásával az összes kísérleti tényezőre együttesen, amely alapján az Öntözéses és trágyázásos tényező 4 csoportra oszlik: Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 14

- Kis mennyiségű öntözővíz, trágyázás nélkül. (R1F0) - Kis mennyiségű öntözővíz, trágyázással. (R1F1) - Nagy mennyiségű öntözővíz, trágyázás nélkül. (R2F0) - Nagy mennyiségű öntözővíz, trágyázással. (R2F1) Ezáltal összesen 8 kísérleti parcellát állítunk fel (2 x 4 = 8 parcella), a következő jelölés rendszerrel: - Parcella M1R1F1: 3x3 m-es ültetési terület., kis mennyiségű öntözővíz, trágyázással. - Parcella M1R1F0: 3x3 m.-es ültetési terület, kis mennyiségű öntözővíz, trágyázás nélkül. - Parcella M1R2F1: 3x3 m.-es ültetési terület, nagy mennyiségű öntözővíz, trágyázással. - Parcella M1R2F0: 3x3 m.-es ültetési terület, nagy mennyiségű öntözővíz, trágyázás nélkül. - Parcella M2R1F1: 3x2 m.-es ültetési terület, kis mennyiségű öntözővíz, trágyázással. - Parcella M2R1F0: 3x2 m.-es ültetési terület, kis mennyiségű öntözővíz, trágyázás nélkül. - Parcella M2R2F1: 3x2 m.-es ültetési terület, nagy mennyiségű öntözővíz, trágyázással. - Parcella M2R2F0: 3x2 m.-es ültetési terület, nagy mennyiségű öntözővíz, trágyázás nélkül. 3.4. ÓVINTÉZKEDÉSEK.- Mivel erdőművelésről van szó mindegyik kísérleti parcellán a következő óvintézkedéseket tettük a növényeink védelmében: Földmunka: Azzal a céllal, hogy a növényeinkkel versengő gyomnövényeket kiirtsuk, minden évben háromszor talajlazító kultivátorral kezeljük a talajt októberben, márciusban és júniusban. Metszés: A vegetációs időszakban (áprilistól szeptemberig) az oldalsó hajtásokat célszerű eltávolítani, vagyis az ágacskákat eltávolítva, a leveleket meghagyva. Ezt hetente-minden második héten kell elvégezni. A letisztított szár hossza 3 méter. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 15

Gyomirtás: Kísérleti Projekt Beszámoló Mivel a gyomirtás céljából végzett szántó jellegű talajmunka nem érinti a parcellák területét, a művelési vonalakról kézi munkával kell a gyomnövényeket eltávolítani 3.5. ADATFELVÉTEL.- 3.5.1. A PARCELLÁK NÖVÉNYÁLLOMÁNYÁNAK FELMÉRÉSEI (2007. OKTÓBER, 2008. JÚLIUS ÉS OKTÓBER).- Mind a 8 kísérleti parcellán dasometrikus és dendrometrikus változókról méréseket végeztünk az összes meglévő növényről, egyenként. Az ültetés után a korábban meghatározott változók alapján évenként egyszeri méréseket végeztünk a projekt teljes időtartama alatt, minden évben olyan erdészeti mérőeszközökkel, mint a kalibráló, magasságmérő (hypsométer), mérőszalag és jelzőkaró. 1. Átmérő eloszlás.- A kísérleti parcellák összes palántáját megmértük kalibrálóval (0,1 cm-es pontossággal), egyenként két keresztirányú méréssel, ezután a két mérés átlagát vettük átmérőnek. - A szártőnél mért átmérő (Db). - 1,30m magasságban mért normál átmérő (Dn). 2. Magasság.- pontossággal): A kísérleti parcellák összes palántáját megmértük Vertex hypsométerrel (1 cm-es - Teljes magasság (Ht). 3. Lombkorona átmérő.- A kísérleti parcellák összes palántáját megmértük mérőszalaggal (0,5 cm-es pontossággal), egyenként két keresztirányú méréssel, végül a kapott átmérő a két mérés eredményének az átlaga. - Lombkorona átmérő (Dc). Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 16

3.5.2. BIOMASSZA ÉS CO 2 MEGKÖTÉS (2008 Október).- 1. Roncsolásos vizsgálat.- Ahhoz, hogy minden kísérleti parcella biomassza tömegét kiértékelhessük, megfelelő mennyiségű fát kellett kivágnunk, hogy a roncsolásos vizsgálat megbízható eredményt adjon és a kapott értékek reprezentatívak legyenek a vizsgált területre nézve. Mind a 8 parcellán, miután a növényállomány felmérését elvégeztük, kiválasztottuk a kivágandó növényeket, hogy megmérhessük az összes szárazanyag tartalmat. Összesen 24 fa került kivágásra, ami kísérleti parcellánként 3 fát jelent, a növényállomány felmérése alapján kiválasztottuk a kapott legnagyobb (Fa A) és a legkisebb (Fa C) átmérőjű fákat (1,30 méteres fák mért átmérői) és azokat a fákat, amelyek átmérője megegyezik az állomány átlagos átmérőjének középértékének a négyzetével (Fa B). És hogy a talaj alatti biomassza számítási értékek is a célkitűzésnek megfelelőek legyenek, az átlagos átmérő négyzetével azonos palánták gyökérzetét is kiemeltük. 1.1. Talajfelszín feletti biomassza.- - Fakivágás y dendrometrikus paraméterek mérése.- Ahhoz, hogy a fakivágást elvégezzük, a vizsgálathoz kiválasztott egyedeket elő kellett készíteni. Ehhez megjelöltük a szártőnél mért átmérőt és a normál átmérőt, amit a kalibrálóval mértünk (0,5 cm-es pontossággal), két mérést végezve keresztirányban, a végső átmérő értéket a két mérés átlagértéke adta. A lombkorona átmérőjét szintén meg kellett mérni, amit mérőszalaggal végeztünk (0,5 cm-es pontossággal) két mérést végezve keresztirányban, a végső átmérő értéket a két mérés átlagértéke adta. Miután megtudtuk a előzetes dendrometrikus paramétereket, motoros fűrésszel kivágtuk a fát, vigyázva arra, hogy eséskor minél kevesebb kárt tegyen a környező fákban. A motorosfűrésszel végzett kivágást követően egy 5 cm magas tönk maradt vissza. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 17

Miután a fa a földre esett, megmértük a teljes magasságát, miután először eltávolítottuk az ágakat és a leveleket. A mérést egy 30 méteres mérőszalaggal végeztük (0,5 cm-es pontossággal). A törzset egy méteres rönkökre vágtuk úgy, hogy a láncfűrésszel hosszában vágást végeztünk 1m, 2m, 3m -es hosszúságokban így folytatva egymás után a fa csúcsáig. Mindegyik rönköt azonosítottuk a fa és a parcella azonosító számával, ahonnan származott, például, egy Fa A esetében, az alsó rönk (1) és ha egy 3x3 m ültetési területű parcelláról származik (M1), nagy mennyiségű öntözővízzel (R2) és trágyázással kezelt (F1), akkor az említett rönk a következő jelzést kapta A-1 1-2-1. - Különböző biomassza egységek begyűjtése.- Miután a fát kivágtuk és a dendrometrikai méréseket elvégeztük minden kivágott fa talaj feletti biomassza részeit a következő egységekre osztottuk: törzs, ágak, levélnyelek és levelek. 1.2. Talajfelszín alatti biomassza.- Ahhoz, hogy a talajfelszín alatti biomasszát kiértékelhessük, minden kísérleti parcelláról ki kellett szednünk azokat a gyökértönköket, amelyek fáinak átmérője megegyezik az állomány átlagos átmérő középértékének a négyzetével (Fa B). A tönköket kézimunkával, kapa segítségével szedtük ki, mivel a kivágott fák gyökérzete még nem ágazott el túlzottan. Hogy elkerüljük egyéb gyökérzetek vizsgálatát, amelyek nem az adott fához tartoztak a vizsgálati területet behatároltuk egy 2 x 2 m-es területre a fa körül, amelynek a középpontja a fa. Ez a 4 m 2 es négyzet négy 1 méteres oldalú részekre lett osztva, abból a célból, hogy megvizsgálhassuk a mellékgyökérzet térbeli szétterjedését a fa körül. 1.3. Teljes biomassza érték.- Minden mostanra már begyűjtött adatok ismeretében (talaj feletti és talaj alatti biomassza) kiszámolhattuk a kivágott fák összes biomassza tömegét. Minden kivágott fából gyűjtött mintát felcimkéztünk és szárítószekrénybe helyeztünk kiszárításra. A levelek, levélnyelek és ágak szárításakor a szárítószekrényt 85ºC-on, 24 órán keresztül működtettük, a törzs és gyökérzet esetében, pedig 95ºC-on 48 órán keresztül, minden egyes fa esetében. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 18

Ezidő eltelte után, lemértük és feljegyeztük a kapott értékeket. Hogy biztosak lehessünk abban, hogy a kapott értékek, a valós száraz anyagtartalomra vonatkoznak még további 24 órára visszatettük a mintákat a szárítószekrénybe. Az újbóli 24 óra letelte után ismét megmértük a mintákat és ellenőriztük, hogy az értékek eltérnek-e, vagy sem a korábban mért értékektől. A két mérés alapján biztosak lehetünk abban, hogy valós adatokat kaptunk és hogy a minták nedvességvesztése nem volt alacsonyabb a valósnál az esetlegesen nem elégséges mértékben kiszárított minták miatt. Ha a 2 mérés értékei között különbség lett volna, akkor még egy napig a szárítószekrényben hagytuk volna, egészen addig, amíg a súly állandó nem lett volna. Ezáltal minden mintának megkaptuk a szárazanyag súlyát. Utólag allometrikus összefüggések segítségével a fákból nyert minták adataiból és a növényállományban, minden egyes növény felméréseiből származó adatokkal megkapjuk a kísérleti parcellára és az egy hektárra vonatkozó szárazanyagtartalmat. 2. CO 2 megkötés.- Miután megbecsültük a szárazanyag mennyiséget az egységekre osztott részekből, a törzsből, gyökérzetből, ágakból, levélnyelekből és levelekből, megismerhetjük a részek felhalmozott széntartalmát. Az Energetikai-, Környezetvédelmi,-és Technológiai Kutatóközpont (CIEMAT) szerint a Paulownia spp fajok által raktározott szén mennyisége körülbelül 49,5%. E százalékos arány segítségével és a saját vizsgálatból nyert értékekkel megbecsülhetjük a jelenleg vizsgált, egységekre bontott (gyökérzet, törzs, ágak, levélnyelek és levelek) vagy a teljes egész minta széntartalmát. A CO 2 tartalom egyenes arányban van a szárazanyag széntartalmával. Az állítás alapján, ahhoz, hogy megtudhassuk mennyi egyenértékű CO 2 van a vizsgált minta szárazanyagában egy egyenletet kell használnunk. Az említett egyenlettel kapott értéket az alábbiakban mutatjuk be: CO 2 = CO 2 C = 12 + (2 16) = 3,66666 3,67 12 Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 19

3.5.3. TÉNYLEGES LEVÉLFELÜLET (Specific Leaf Area. SLA).- Ezt a paramétert a száraz levélsúly grammonkénti levélfelületének nevezzük. Becsléséhez minden kísérleti parcelláról 1 mintát vettünk, amely 15 levelet tartalmazott. Ezeket a leveleket az adott parcella különböző fáiról gyűjtöttük és igyekeztünk mindenféle levélméretet begyűjteni. Ezután a leveleket egy sík és jól megvilágított felületre helyeztük (fény doboz) úgy hogy a képet egy kamera rögzíthesse. Aztán egy digitális fotó program segítségével ( image tool 3.0 ) megkaptuk a képen rögzített levélfelületeket. Ezt követően ezeket a levélmintákat szárítószekrényben kiszárítottuk (85ºC, 24 horas) és lemértük, hogy megkapjuk az szárazanyag tömegét. Ezáltal minden egyes kísérleti parcella száraz SLA (tényleges levélfelület) értékét megkaptuk: 3.5.4. FŰTŐÉRTÉK (2008. október).- száraz SLA = levélfelület / szárazanyag súlya Az egységnyi tömegű üzemanyag elégetésével kapott energia mennyisége, amelyet Kcal./Kg.-ban vagy KJ/Kg ban mérnek. Konkrétan az alsó fűtőértéket becsültük meg (PCI). A biomassza fa fűtőértékét gyakorlati módszerrel határoztuk meg, amelyhez Kalorimétert használtunk, amellyel közvetlenül, laboratóriumban lehet meghatározni az üzemanyagok fűtőértékét. A kalorimetrikus módszerek abból állnak, hogy elégetnek bizonyos mennyiségű üzemanyagot és mérik a termelt hő mennyiségét a kapott hőenergiából egy ismert folyadék segítségével, a vízzel, amely felfogható egy gyűjtőedényben vagy akár cirkuláltatható a folyamat során. Ily módon a C-200 kalorimétert használtuk az alsó fűtőérték (PCI) meghatározására. 3.5.5. POTENCIÁLIS KÁRTEVŐK ÉS BETEGSÉGEK MINTAVÉTELE (2007 és 2008).- Ennél a kutatásnál a Paulownia spp. kísérleti ültetvényben előforduló kártevő rovarok és az erezet betegségei által okozott sérüléseket és tüneteket vizsgáltuk A módszer, amellyel a kártevők és a betegségek megjelenését figyeltük az egyedek közvetlen megfigyelése volt, legalább havonta két alkalommal a projekt teljes időtartama alatt. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 20

4.- EREDMÉNYEK ÉS KÖVETKEZTETÉSEK.- 4.1. ELVÉGZETT MŰVELÉSI MUNKÁLATOK.- 4.1.1. 2007.-ES ÉV SORÁN.- Palánták elültetése.- Kísérleti Projekt Beszámoló Az ültetvényen felhasznált Paulownia növényeket erdészeti faiskolák ajánlották fel nekünk ingyenesen. A palánták elültetését 2007. május 7.-én és 8.-án végeztük. Ültetés előtt feljegyeztük a felhasznált palánták méreteit: növényre. - Teljes magasság (Ht): 53 cm ± 5 cm. - Lomb átmérő (Dc): 14 x 17 cm ± 7 cm. - Szártő átmérő (Db): 0,4 cm ± 0,2 cm. - Földlabda gyökérzettel: 8 x 8 x 8 cm. Közvetlenül a palánták ültetését követően 10 liter vizet juttattunk ki, minden egyes Trágyázás.- A kísérleti parcellákon, ahol trágyázást kellett alkalmazni növényenként 400 g NPK 15-15-15 műtrágyát szórtunk ki két adagban, először 2007. június 11.-én, majd 2007. augusztus 15.-én. Öntözés.- A palánták elültetésének kezdetétől (2007. május 7. és 8.) megkezdődött az öntözés csepegtető öntöző rendszer segítségével, amelyet már az ültetést megelőzően elhelyeztünk a területen. Ebben az évben megközelítőleg a kísérleti modellben megállapított öntözővíz mennyiséget juttatuk ki (1.000 m 3 /ha y 2.000 m 3 /ha, a parcelláknak megfelelően), minden másnapi öntözéssel (egyik nap igen, másik nap nem). Az öntöző rendszer 2007. október 25.- én ki volt kapcsolva. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 21

m3/ha m3/ha Kísérleti Projekt Beszámoló Az összes felhasznált öntözővíz mennyiség, minden egyes parcellán, a különböző parcellákon, 3x3 m-es ültetési terület mellett (M1) és az öntézés mennyiségét figyelembevéve (nagy mennyiségű öntözővíz, kis mennyiségű öntözővíz) a következő képpen nézett ki: 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1936,9 M1 Nagy menny. M1 Kis menny Öntözővíz 968,5 2007.-ben 2904,5 1452,3 Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 22 Év M2 Nagy menny M2 Kis menny. 3. Ábra: Öntözővíz mennyisége, m 3 /ha-ban, ültetési terület és öntözővíz mennyiség tényezők figyelembevételével, 2007-es év folyamán kijutatva. Ezen kívül, ha figyelembe vesszük a csapadékos hónapokat a 2007.-es évben, az ültetvény öntözéses időszaka során a kísérleti területen (99,4 l/m2 vagy 994 m3/ha) Akkor a teljes vízfelvételről a következő ábra tájékoztat: 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2930,9 M1 Nagy menny M1 Kis menny Teljes vízfelvétel 1962,5 2007.-ben Év 3898,5 2446,3 M2 Nagy meny M2 Kis menny 4. Ábra: Teljes vízfelvétel, m 3 /ha-ban, ültetési terület és öntözővíz mennyiség tényezők Földmunka.- figyelembevételével, 2007-es év folyamán. A palántázást követően a nyári időszak folyamán néhányszor talajlazító kultivátorral gyomírtást végeztünk. 2007. június 11.-én és július 15.-én.

m3/ha Kísérleti Projekt Beszámoló 4.1.2. 2008.-ES ÉV SORÁN.- A szár lemetszése szártő fölött.- A 2007.es év eltelte után szinte egyik növény sem növekedett megfelelően és a szártőnél mért átmérő nem haladta meg a 2,6 cm ± 1 cm-t, a magasságuk pedig a 1,1± 0,3 métert. Ezért a kiválasztott palántákat a talajhoz közel, a szártő fölött vízszintes síkban lenyestük, hogy a hajtások képződését ezzel elősegítsük. Ezután megfigyelhettük, hogy törzsenként 2-3 hajtás előbukkant. Azonban 2008. április 15.-én a megjelenő hajtások elfagytak, de később helyrejöttek. Amint a hajtások nagyjából kifejlődtek, kiválogattuk a legerősebb hajtásokat és csak azt az egy hajtást hagytunk meg szártövenként. Trágyázás.- A kísérleti parcellákon, ahol trágyázást kellett alkalmazni, egyszeri alkalommal növényenként 400 g NPK 15-15-15 műtrágyát szórtunk ki 2008. július 31.-én. Öntözés.- A csepegtető öntözőrendszert 2008. április 15.-én csatlakoztattuk, a megjelölt mennyiségben minden másnapi öntözéssel (egyik nap igen, másik nap nem). Az öntözőrendszer 2008. szeptember 22.-én ki kell kapcsolva. Az összes felhasznált öntözővíz mennyiség, minden egyes parcellán, a különböző parcellákon, 3x3 m-es ültetési terület mellett (M1) és az öntézés mennyiségét figyelembevéve (nagy mennyiségű öntözővíz, kis mennyiségű öntözővíz) a következő képpen nézett ki: 2500 2000 1500 1000 1379,9 Öntözővíz 689,9 500 0 M1 Nagy menny M1 Kis menny. Año 2007 2069,2 1034,6 Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 23 Év M2 Nagy menny M2 Kis menny 5.Ábra Öntözővíz mennyisége, m 3 /ha-ban, ültetési terület és öntözővíz mennyiség tényezők figyelembevételével, 2008-as év folyamán kijutatva.

m3/ha Kísérleti Projekt Beszámoló Ezen kívül, ha figyelembe vesszük a csapadékos hónapokat a 2008.-es évben, az ültetvény öntözéses időszaka során a kísérleti területen (281,6 l/m 2 vagy 2.816 m 3 /ha) Akkor a teljes vízfelvételről a következő ábra tájékoztat: 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 4195,9 M1 Nagy menny M1 Kis menny Teljes vízfelvétel 3505,9 Año 2007 4885,2 3850,6 Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 24 Év M2 Nagy menny M2 Kis menny 6. Ábra: Teljes vízfelvétel, m 3 /ha-ban, ültetési terület és öntözővíz mennyiség tényezők figyelembevételével, 2008-as év folyamán. Földmunka.- A nyári időszak folyamán néhányszor talajlazító kultivátorral gyomírtást végeztünk. 2008. május 4.-én és szeptember 21.-én. Kapálás.- A szártövek talaj feletti hajtásait lemetszettük, a császárfa tövek körül kapával megigazítottuk a talajt, a növényi szárakat az ültetvény menti utakra szórtuk. Utólag, mivel a parcellák területén nem végeztünk szántó jellegű talajlazítást, gyomirtás céljából kapa segítségével átmozgattuk a talajt 2008. július 30.-án, még a trágyakiszórást megelőzően. Metszés.-

A vegetációs időszakban a szár levélhónaljaiban megjelenő oldalhajtásokat eltávolítottuk. Ezeket a metszéseket a következő időpontokban végeztük: - 2008. július 4. - 2008. július 8. - 2008. július 28. - 2008. augusztus 13. - 2008. augusztu 27. - 2008. szeptember 11. Hézagos területek helyreállítása.- A kezdeti ültetvényben meglehetősen nagy hézagok keletkeztek (közel 80%) olyan tényezők miatt, mint a: - A kiültetett palántákban ejtett károk a növényevők, elsősorban mezei és üregi nyulak által. Ezek az állatok komoly károkat okoztak a palántákban, egyrészt azért, mert a kiültetett palántákat nem védtük semmilyen védőhálóval, másrészt, pedig a kísérleti terület mellet elhelyezkedő újraerdősített területen ezeknek az állatoknak igen megnövekedett a populáció létszáma. - A frissen kiültetett palánták közelében lévő vízzel elárasztott területek, különböző öntözőcső megrongálódások miatt. - Erős széllökések a növények vegetációs időszakának kezdetén, amely több palánta szárát is eltörte. - Az öntözés hiánya miatt a kísérleti Kontroll csoport parcelláin az összes növény elpusztult. Ezekből az okokból kifolyólag a hézagos területeket újratelepítettük 2008. július 28.- án, 29.-én és 30.-án, körülbelül 280 palántát kihelyezve az összes kísérleti parcellára. Ezenkívül mindezekhez a palántákhoz bambusz tartórudakat és védőhálókat helyeztünk ki. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 25

4.2. A PARCELLÁK NÖVÉNYÁLLOMÁNYÁNAK FELMÉRÉSEI.- Mind a 8 kísérleti parcellán minden egyes növényről felmérést készítettünk, amely során különböző dasometrikus és dendrometrikus változókat jegyeztünk fel (szártőnél mért átmérő (Db), normál átmérő 1,30 méteres magasságban mérve (Dn), teljes magasság (Ht) és lombkorona átmérő (Dc)). A kísérleti projekt időtartama alatt 3 alkalommal készült felmérés a kísérleti növényállományról a következő időpontokban: - 2007. október 6. - 2008. július 4. - 2008. szeptember 25. 4.2.1. ÉVES FELMÉRÉSEK.- A szártő átmérőknek, normál átmérőknek (1,30m) és a kísérleti ültetvény teljes magasságának kiértékelését az összes kísérleti parcella fáinak állomány felmérésével végeztük A kísérleti parcellákon a felmérés időpontjában jelenlévő növények a következő képpen alakultak: 1.Táblázat: Összes növény létszáma kísérleti parcellánként 2007/10/06.-án Parcella M1 R2 F1 30 M1 R2 F0 27 M1 R1 F1 12 Növények száma M1 R1 F0 11 M2 R2 F1 15 M2 R2 F0 56 M2 R1 F1 34 M2 R1 F0 23 2.Táblázat: Összes növény létszáma kísérleti parcellánként 2008/07/04.-én Parcella Növények száma M1 R2 F1 28 M1 R2 F0 25 M1 R1 F1 11 M1 R1 F0 9 M2 R2 F1 48 M2 R2 F0 54 M2 R1 F1 33 M2 R1 F0 19 Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 26

3. Táblázat: Összes növény létszáma kísérleti parcellánként Parcella Növények száma M1 R2 F1 28 M1 R2 F0 25 M1 R1 F1 12 M1 R1 F0 9 M2 R2 F1 48 M2 R2 F0 55 M2 R1 F1 37 M2 R1 F0 14. A következőkben ismertetjük a felmérés során mért változókat. Feltüntettük az ugyanazokkal a tényezőkkel (ültetési terület mérete, öntözés és trágyázás) rendelkező kísérleti parcellák fáinak az átlag értékeit, a maximumokat és minimumokat, a szártőnél mért átmérők és fák teljes magasságának szórási együtthatóját és azok megfelelőit. n= fák száma 2007/10/06.-ai felmérés. 4. Táblázat: A kísérleti parcellák 2007/10/06.-án mért Db (szártő átmérő) és Ht (teljes magasság) változói 2008/07/04.-ei felmérés. 5. Táblázat: A kísérleti parcellák 2008/07/04.-án mért Db (szártő átmérő) és Ht (teljes magasság) változói Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 27

2008/09/25.-ei felmérés. Kísérleti Projekt Beszámoló 6. Táblázat: A kísérleti parcellák 2008/09/25.-én mért Db (szártő átmérő) és Ht (teljes magasság) változói 7. Táblázat: A kísérleti parcellák 2008/09/25.-én mért Dn (normál átmérő) változói A szártő átmérők, a normál átmérők és a palánták teljes magasságának fejlődése az ültetvény nyomonkövetésének évei során rendkívül gyors növekedési hajlamot mutattak. 5 hónapos korára az ültetvény a 3 x 3 méteres ültetési területeken elérte a 2,5-2,7 cm közötti átlag szártő átmérőt, a 3 x 2 méteres ültetési területeken ez az érték ennél sokkal nagyobb ingadozást mutatott és érzékelhetően magasabb volt 1,7-3,2 cm között. Azonban fontos megjegyezni, hogy a 14. hónapot elérve ez az átmérő érték 2,8-3,9 cm közötti intervallumban mozgott a 3 x 3 méteres ültetési területű parcellákon és 2,2-3,6 cm között a 3 x 2 méteresekén. Az igaz, hogy a legnagyobb növekedések a nyári időszak középső hónapjaiban voltak megfigyelhetők 17 hónapos korukra elérve a 6,0-7,3 cm közötti szártő átmérőt a 3 x 3 méteres parcellákon és 5,0-6,9 cm közötti értékeket a 3x2 méteres parcellákon. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 28

Az 1,30 méteres magasságban mért normál átmérőt csak 2008. szeptember végén tudtuk megmérni, mivel a korábbi felmérések alkalmával a palánták még alacsonyabbak voltak. A palánták átlag normál átmérője 3,4-4,4 cm között volt a 3x3 méteres ültetési területű parcellákon, a 3 x 2 méteres ültetési területeken pedig ez az érték ennél sokkal nagyobb ingadozást mutatott és érzékelhetően alacsonyabb volt 2,6-4,2 cm közötti értékekkel. A szártőnél mért átmérőhöz hasonló fejlődést mutatnak a palánták teljes magassági méretei is 81,2 és 89,8 cm közötti átlag értékekkel a 3x3 méteres ültetési területű parcellákon, ez az érték jóval nagyobb ingadozást mutatott és érzékelhetően magasabb volt a 3 x 2 méteres ültetési területeken 54 és 107 cm közötti értékekkel. A 14 hónapos korban mért teljes magassági értékek intervalluma a 3x3 méteres ültetési területű parcellákon elérte a 113,6-150,3 cm-t, a 3 x 2 méteres ültetési területeken pedig a 83,8-138,4 cm-t. Legvégül 17 hónapos korra a palánták elérték a 260,9-321,3 cm közötti teljes magasságot a 3x3 méteres ültetési területű parcellákon és a 213,8-314,5 cm közötti teljes magasságot a 3 x 2 méteres ültetési területű parcellákon. A két eltérő méretű ültetési területen mért különböző vizsgált változók (szártőnél mért átmérő, normál átmérő és teljes magasság) minden felmérés során nagyobb értékeket adtak a trágyázással kezelt területeken. Ugyanígy a nagyobb vízmennyiséggel öntözött területeken is magasabb értékeket mértünk. Ehhez hasonlóan a nagy mennyiséggel öntözött területek palántái, trágyázás nélkül magasabb értékekű változókat eredményeztek, mint a kis mennyiséggel öntözött területek palántái, trágyázás mellett, ami arra enged következtetni, hogy az öntözés fontosabb szerepet játszik a trágyázásnál. Következtetésképpen tehát, a (kísérletben szereplő 3x3 méteresnél) nagyobb ültetési területről származó kereskedelemre szánt rönkök magasabb változó értékekkel (szártőnél mért átmérő (Db), normál átmérő (Dn), teljes magasság (Ht)) rendelkeznének, ha ennél nagyobb ültetési területen nevelnék őket. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 29

3x3 méteres ültetési területű parcellák: 7. Ábra: Db (szártőnél mért átmérő) változója a 3x3 méteres ültetési területű kísérleti parcellákon 2008/09/25.-én. db=74, átlag=6,9, szórás=1,3, Max.=9,4, Min.=3,5. 8. Ábra: Dn (normál átmérő) változója a 3x3 méteres ültetési területű kísérleti parcellákon 2008/09/25.-én. db=74, átlag=4,1, szórás.=1,0, Max.=6,0, Min.=1,5. 9. Ábra: Ht (teljes magasság) változója a 3x3 méteres ültetési területű kísérleti parcellákon 2008/09/25.-én. db=74, átlag=300,5, szórás.=59,1, Max.=407, Min.=159. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 30

3x2 méteres ültetési területű parcellák: 10. Ábra: Db (szártőnél mért átmérő) változója a 3x2 méteres ültetési területű kísérleti parcellákon 2008/09/25.-én. db=154, átlag=6,4, szórás=1,3, Max.=9,7, Min.=3,2. 11. Ábra: Dn (normál átmérő) változója a 3x2 méteres ültetési területű kísérleti parcellákon 2008/09/25.-én.. db=154, átlag=3,8, szórás=1,0, Max.=6,0, Min.=1,5. 12. Ábra: Ht (teljes magasság) változója a 3x2 méteres ültetési területű kísérleti parcellákon 2008/09/25.-én. db=154, átlag=289,8, szórás=69,1, Max.=400, Min.=146. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 31

cm 8 Kísérleti Projekt Beszámoló A 3x3 méteres ültetési területű parcellákon átlagosan 6,9 cm es átlag szártő átmérőt, 4,1 cm-es átlag normál átmérőt és 300,5 cm-es átlag teljes magassági értékeket mértünk. Ugyanezeket a változókat tekintve a 3x2 méteres ültetési területű parcellákon 6,4 cm, 3,8 cm és 289,8 cm értékeknél nagyobb értékeket mértünk. Ez azt jelenti, hogy az ezekről a parcellákról származó fák tökéletes fanyersanyagként szolgálhatnának, ha a fakivágással megvárnák a megfelelő kereskedelmi forgalomban használt méretek elérését. A jelenlegi méretek figyelembevételével ez a fakitermelés a fanyersanyagként való felhasználáshoz a fák 9 vagy 10 éves korában történhetne. 4.2.2. A KÍSÉRLETI ÜLTETVÉNYEK TÉRBELI ÉS IDŐBELI VÁLTOZÉKONYSÁGA.- Vizsgáltuk a normál átmérő és a teljes magasság együttes változékonyságát mindegyik kísérleti parcellán. Jelentős eltéréseket figyeltünk meg a kor függvényében az átmérő és a teljes magasság tekintetében. 10 9 7 6 5 4 3 2 1 0 Db (szártőnél mért átmérő) változékonysága az idő függvényében y = 1,6322e 0,0683x R 2 = 0,4399 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Hónapok 13. Ábra: A kísérleti ültetvény fáinak Db (szártőnél mért átmérője) változékonysága az idő függvényében Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 32

cm cm 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Kísérleti Projekt Beszámoló Ht (teljes magasság) változékonysága az idő függvényében y = 49,005e 0,0895x R 2 = 0,5563 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Hónapok 14. Ábra: A kísérleti ültetvény fáinak Ht (teljes magasságának) változékonysága az idő függvényében Minden kísérleti parcellát figyelembevéve és egységes ültetvényként kezelve, a 13. és 14. ábrákon megfigyelhető a növények teljes magasságának és normál átmérőjének eloszlása az eltelt hónapok folyamán 0,44 és 0,55 korrigált determinációs együtthatóval számítva. A 15. ábrán pozitív korrelációt láthatunk a normál átmérő és a teljes magasság között a kísérlet folyamán végzett mérési eredmények alapján 0,95 korrigált determinációs együtthatóval számítva. 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Ht (teljes magasság) és Db (szártőnél mért átmérő) korrelációja y = 0,8375x 2 + 39,006x - 11,293 R 2 = 0,9519 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 cm 15. Ábra: Teljes magasság (cm) és szártőnél mért átmérő (cm) korrelációja 5 és 17 hónapos korban Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 33

4.3. BIOMASSZA ÉS CO2 MEGKÖTÉS.- 4.3.1. RONCSOLÁSOS VIZSGÁLAT.- Kísérleti Projekt Beszámoló A MINTAVÉTELI FÁK DENDROMETRIKUS JELLEMZŐI.- A követlező táblázatban feltüntettük a kísérleti ültetvény teljes területéről kivágott 24 palánta minta dendrometrikus paramétereit, amelyeket a roncsolásos vizsgálat elvégzéséhez vágtunk ki abból a célból, hogy az ültetvény teljes biomassza értékét megbecsüljük. 8. Táblázat: A 24 palánta minta dendrometrikus paraméterei. Ültetési terület Kísérleti tényezők Öntözés Trágyázás Fa Db (cm) Szártő átmérő Dendrometrikus paraméterek Dn (cm) Normál átmérő Ht (cm) Teljes magasság Dc (cm) Lombkorona átmérő 1 2 1 A 9, 80 6,10 383,00 157,00 1 2 1 B 7, 05 4,00 302,00 138,00 1 2 1 C 3, 60 1,50 150,00 131,50 1 2 0 A 9, 15 5,95 372,00 149,00 1 2 0 B 7, 00 4,05 265,00 141,00 1 2 0 C 5, 25 2,75 201,00 125,00 1 1 1 A 8, 70 5,15 355,00 139,00 1 1 1 B 6, 30 3,50 259,00 135,50 1 1 1 C 4, 45 1,95 156,00 123,50 1 1 0 A 7, 65 4,60 301,00 133,00 1 1 0 B 7, 30 3,70 257,00 133,00 1 1 0 C 4, 50 2,10 181,00 86,00 2 2 1 A 9, 50 5,85 381,00 152,00 2 2 1 B 6, 85 4,05 298,00 123,00 2 2 1 C 4, 10 2,05 178,00 106,00 2 2 0 A 8, 30 5,15 372,00 147,50 2 2 0 B 6, 00 3,10 261,00 125,50 2 2 0 C 3, 05 1,50 154,00 117,00 2 1 1 A 8, 05 4,40 349,00 123,50 2 1 1 B 6, 25 3,25 256,00 120,00 2 1 1 C 3, 35 1,50 159,00 109,50 2 1 0 A 6, 35 3,20 284,00 135,00 2 1 0 B 4, 35 2,30 193,00 119,50 2 1 0 C 3, 55 1,50 150,00 111,00 A MINTAVÉTELI FÁK BIOMASSZÁJA.- A továbbiakban a 24 palánta minta szárazanyag tömegét (Kg) ismertetjük különböző egységekre bontva. Tehát a felszín feletti szárazanyag tömeg a következőkből áll: levelek, levélnyelek, ágak, szárak vagy törzs; a felszín alatti szárazanyag tömeg pedig gyökérzetből. Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 34

Ült. terület Kísérleti Projekt Beszámoló 9. Táblázat: Biomassza adatok (Kg.-ban kifejezve), a 24 palánta minta szárazanyag tartalomának meghatározásával Kísérleti tényezők Öntö zés Az össz biomassza termelés meglehetős változékonyságot mutatott a különböző kísérleti parcellán nevelt palánták között. A 3x3 méteres ültetési területről származó nagyobb fák (Fa A) össztömege 10,08 és 4,5 Kg között volt, míg a 3x2 méteres ültetési területről származóké 9,13 és 2,89 Kg közötti. Kisebb változékonyságot mutatnak összetömegre nézve a közepes méretű fák (Fa B). A 3x3 méteres ültetési területről származók 3,87 és 3,2 Kg közötti, a 3x2 méteres ültetési területről származók pedig 3,02 és 1,01 Kg közötti értékeket adtak. Hasonló eredményt mutatnak a kisebb méretű fák (Fa C), amelyek összetömege a 3x3 méteres ültetési területről 1,70 és 0,66 Kg közötti volt, míg a 3x2 méteres ültetési területről származóké 0,91 és 0,62 Kg közötti. Trágyá zás Fa Talaj feletti biomassza Levelek Levélnyél Ágak Törzs Össz. Talaj alatti biomassza Megfigyelhető volt, hogy össztömegre nagyobb változékonyságot mutatnak a nagyobb méretű palánták (Fa A) az összes parcellára nézve, mint a többi palánta. Ezen kívül a M2R1F0 parcelláról származó palánták érik el a legkisebb össztömeget a teljes mintából. Összes biomassza Erdősítés Császárfával (Paulownia spp.) Castilla-La Mancha félsivatagos területein 35