Wierzba – świętokrzyski las energii.

1. Wierzba – świętokrzyski las energii. Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej, z Europejskiego Funduszu Społecznego oraz z budżetu państwa w ramach Zintegrowanego Programu Operacyjnego Rozwoju Regionalnego

2. Zakres tematyczny szkolenia • Co to jest energia odnawialna i dlaczego powinniśmy powiększać jej udział w bilansie energetycznym kraju? • Rolnictwo, a energia odnawialna. • Rośliny energetyczne – co to takiego? • Wierzba krzewiasta. • Wymagania klimatyczne. • Wybór i przygotowanie gleby. • Materiał sadzeniowy. • Dobór gatunku. • Przygotowanie sadzonek. • Przechowywanie sadzonek. • Sadzenie.

3. Zakres tematyczny szkolenia • Maszyny, sposoby i gęstość sadzenia. • Uprawa plantacji w pierwszym roku istnienia. • Nawożenie. • Pielęgnacja. • Zbiór pędów. • Uprawa plantacji w latach następnych. • Zagrożenia dla uprawy wierzby krzewiastej.

4. Co to jest energia odnawialna? Mówiąc o odnawialnych źródłach energii na myśli mamy: • energię słoneczną, • energię geotermalną, • energię wodną, • energię wiatru, • biomasę.

5. Co to jest energia odnawialna? Odnawialne źródła energii to najlepsza gwarancja poprawy bezpieczeństwa energetycznego w skali lokalnej, poszczególnych krajów, czy nawet regionów Unii Europejskiej poprzez dywersyfikację własnych źródeł dostaw nośników energii. Charakteryzują się następującymi właściwościami: • Odnawialnością, • Powszechną dostępnością, • Brakiem negatywnego oddziaływania na środowisko naturalne.

6. Z czego wynika tak duże zainteresowanie produkcją paliw z roślin (czyli, tzw. biopaliwami)? • Z możliwości odtwarzania źródeł surowcowych, • Z możliwości uaktywnienia gospodarczego terenów wiejskich, prowadzącego do znacznej redukcji bezrobocia na wsi, • Z możliwości ograniczenia emisji trujących substancji do atmosfery, co ma duże znaczenie dla ochrony środowiska, • Z możliwości wykorzystania ziem leżących odłogiem, • Z możliwości wykorzystania ziem skażonych np. osadami ściekowymi, • Z możliwości wykorzystania biomasy uprawianej na cele energetyczne do uaktywnienia lokalnej społeczności w gminach, i w powiatach do działań w zakresie tworzenia nowych wartości na rynku usług i pracy, • Z trudności w pozyskaniu drewna opałowego z lasów państwowych.

7. Co to jest biomasa? W ekologii przez termin biomasa rozumie się ogólną masę materii organicznej, zawartej w organizmach zwierzęcych i roślinnych w danym siedlisku. Pod tym pojęciem rozumie się także całość występującej w przyrodzie materii pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego nie wliczając w to materii organicznej zawartej w kopalinach.

8. Co to jest biomasa? c.d. Poprzez fotosyntezę energia słoneczna jest akumulowana w biomasie, początkowo organizmów roślinnych, później w łańcuchu pokarmowym także zwierzęcym. Energię zawartą w biomasie można wykorzystać dla celów człowieka. Podlega ona przetwarzaniu na inne formy energii poprzez spalanie biomasy, lub spalanie produktów jej rozkładu. Spalanie odbywa się w kotłach, w celu uzyskania energii cieplnej, która może być ewentualnie dalej przetworzona na energię elektryczną. Biomasa jest to całkowita masa materii danej populacji na określonym terenie w danym momencie.

9. Co najczęściej wykorzystuje się do celów energetycznych? Do celów energetycznych wykorzystuje się najczęściej: • drewno odpadowe, • odchody zwierząt, • osady ściekowe, • słomę, makuchy i inne odpady produkcji rolniczej, • wodorosty i inne rośliny uprawiane specjalnie w celach energetycznych (np. wierzba energetyczna).

10. Korzyści płynące z zakładania plantacji roślin energetycznych to: • Duża gęstość – koncentracja energii, • Bardzo niska zawartość w spalinach dwutlenku siarki i innych substancji szkodliwych, • Niska zawartość popiołu, • Produkcja bez udziału lepiszcza ani żadnych szkodliwych substancji, • Możliwość zastosowania w różnych typach kotłów i kominków, • Źródło w pełni odnawialne, • Korzystna alternatywa dla węgla, • Stosowanie pozwala obniżyć tzw. „niską emisję”, • Najmniejszy koszt wytworzenia jednostki energii cieplnej w porównaniu z innymi paliwami, • Brak opłat dla podmiotów gospodarczych za emisję zanieczyszczeń do powietrza,

11. Korzyści c.d. • Umożliwia szybki rozwój technologiczny i wzrost podaży wysokosprawnych kotłów do spalania biomasy i kominków grzewczych; • Eliminuje konieczność ponoszenia wydatków na wzrastające ceny drewna opałowego, paliw kopalnych i oleju opałowego, • Ogranicza stały wzrost opłat za emisję zanieczyszczeń do powietrza oraz składowanie popiołów, • Stwarza możliwość zagospodarowania gruntów wyłączonych z tradycyjnej produkcji rolniczej oraz gruntów marginalnych, • Stwarza możliwość tworzenia na obszarach wiejskich dodatkowych miejsc pracy, • Umożliwia otrzymanie dopłat bezpośrednich do gruntów rolnych.

12. Porównanie kosztów

13. Dlaczego powinniśmy powiększać udział energii odnawialnej w bilansie energetycznym kraju? Udział energii odnawialnej w bilansie energetycznym kraju uwarunkowany jest ustawą o odnawialnych źródłach energii. Zgodnie z dokumentem przyjętym przez Radę Ministrów w dniu 4 stycznia 2005r. pt. „Polityka energetyczna Polski do 2025 roku” udział energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii w łącznym zużyciu energii elektrycznej brutto w kraju powinien osiągnąć 7,5% w roku 2010. Udział ten jest zgodny z indykatywnym celem ilościowym, ustalonym dla Polski w dyrektywie 2001/77/WE z dnia 27 września 2001 roku w sprawie promocji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej produkowanej z odnawialnych źródeł energii.

14. Rolnictwo, a energia odnawialna Zachęcanie do produkcji wierzby energetycznej ma sens wówczas, kiedy będzie gwarancja jej sprzedaży po cenach co najmniej równoważnych do cen innych upraw rolnych.

15. Rośliny energetyczne – co to takiego? Rośliny Zdecentralizowane małe = energetyczne elektrownie Energia prymarna węgiel = 75 % skuteczności + obciążenie środowiska. Energia prymarna rośliny energetyczne = 97% skuteczności = neutralne dla środowiska.

16. Rodzaje roślin energetycznych uprawianych w Polsce • Tradycyjne rośliny uprawiane na szeroko rozumiane cele konsumpcyjne, paszowe i przemysłowe zawierające cukier, skrobię, celulozę i tłuszcze, • Z reguły rośliny wieloletnie charakteryzujące się dużymi przyrostami biomasy uprawiane z przeznaczeniem na cele energetyczne. Przykładowo: • Topole – Populus L, • Robinia akacjowa – Robinia pseudacacia L., • Topinambur (słonecznik bulwiasty) – Helianhus Ruberosus, • Ślazowiec pensylwański – Sida hermahrodita Rusby, • Miscant olbrzymi – Miscanthus sinesis Gigantea, • Wierzba krzewiasta - Salix viminalis.

17. Wierzba energetyczna 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. Wierzba krzewiasta Salix viminalis jest rośliną typowo polską, doskonale zaadaptowaną do naszych warunków klimatycznych i glebowych. Jest rośliną wieloletnią, rosnącą prawie na każdym gruncie. Idealnie do zakładania plantacji nadają się grunty leżące odłogiem z przyczyn ekonomicznych.

18. Wierzba energetyczna

19. Warunki klimatyczneWybór i przygotowanie gleby • Do uprawy mogą być wykorzystane prawie wszystkie grunty, jednak prawidłową wydajność plantacji (od 12 do 15 ton z ha/rok) uzyskuje się na gruntach ornych III i IV klasy bonitacyjnej (na gruntach klasy V pod warunkiem, że ziemia jest wilgotna od marca do października, lecz nie zabagniona i odpowiednio nawożona); odczyn gleby (pH) powinien być zawarty w przedziale 5,5 – 7,5, • 1-2 miesiące przed orką powinno dokonać się odchwaszczenia gleby poprzez oprysk herbicydem, • Orka – najlepiej na głębokości 35-40 cm, • Talerzowanie, • Bronowanie.

20. Przygotowanie gleby WAŻNE!!! DOBRE PRZYGOTOWANIE GLEBY JEST NIEZWYKLE WAŻNE, JEŚLI LICZY SIĘ NA POWODZENIE UPRAWY

21. Materiał sadzeniowy Materiałem nasadzeniowym są sztobry długości około 20 cm, które sadzi się 1-3 cm powyżej gleby mechanicznie lub ręcznie. Należy pamiętać, by przed wysadzeniem końce sztobrów zanurzyć w wodzie na 2-3 dni. Dobra sadzonka to taka, która ma od 20-25 cm i jest o średnicy ok. 7 mm.

22. Sadzonki wierzby w pęczkach po 200 sztuk.

23. Dobór gatunku Bardzo ważny jest dobór odpowiedniej odmiany sadzonek! Najodpowiedniejszymi do uprawy w Polsce są formy z gatunku Salix Viminalis, wierzba wiciowa syn. wierzba konopianka oraz jej mieszanki zarówno wewnątrz jak i z zewnątrz gatunku. Według badań Stefana Szczukowskiego i Janusza Budnego z Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie najbardziej przydatnymi i znanymi klonami są m.in.: • Salix viminalis 082 – Plon świeżej biomasy: rośliny dwuletnie - 74,13 ton/ha; rośliny trzyletnie -144,48 ton/ha, • Salix viminalis var. gigantea – Plon świeżej biomasy: rośliny dwuletnie - 60,30 ton/ha; rośliny trzyletnie - 114,28 ton/ha, • Salix viminalis 052 – Plon świeżej biomasy: rośliny dwuletnie - 70,30 ton/ha : rośliny trzyletnie - 126,21 ton/ha,

24. Dobór gatunku • Salix viminalis 051 – Plon świeżej biomasy: rośliny dwuletnie - 59,98 ton/ha; rośliny trzyletnie - 107,44 ton/ha, • Salix viminalis „Piaskówka” – Plon świeżej biomasy: rośliny dwuletnie - 52,34 ton/ha; rośliny trzyletnie - 102,03 ton/ha.

25. Przygotowanie sadzonek Cięcie witek odbywa się po opadnięciu liści późną jesienią (koniec listopada – grudzień), które następnie dzieli się na sadzonki o dł. ok. 20 cm.

26. Przechowywanie sadzonek Przechowywanie sadzonek powinno odbywać się w chłodni nawet do końca kwietnia.

27. Sadzenie Sadzonki o długości ok. 20 cm wysadza się na przygotowaną powierzchnię plantacji w okresie od grudnia do początków maja. Późniejszy okres wysadzeń daje mniejsze przyrosty w pierwszym roku oraz kłopoty ze wzrastającymi chwastami.

28. Sadzenie – metodyka i sposób sadzenia • Wierzbę wiciową Salix viminalis w zależności od celu produkcji; na opał, na płytki do produkcji płyt wiórowych, do produkcji metanolu, sadzimy w ilości od 20 000 do 60 000 sztuk/ha; • W celu zachowania możliwości przejazdu ciągnikiem odstęp pomiędzy rzędami powinien wynosić 70 cm; • Stosowane w rolnictwie przedłużki do wyznaczania redlin stosowane do uprawy ziemniaków maja podobny rozstaw; • Rzędy trzeba wyznaczać prostopadle do drogi dojazdowej, tak aby nie niszczyć roślin; • Lepsze wyniki można uzyskać poprzez moczenie sztobrów od 24-48 godz. przed sadzeniem; • Sadzenie może być wykonane ręcznie lub sadzarkami, szacuje się, że 1 pracownik może posadzić do 10 arów, a 4 osoby sadzarką 1 ha w ciągu 10 godzin, przy czym muszą być dwie grupy pracowników;

29. Sadzenie – metodyka i sposób sadzenia c.d. • Udatność uzyskiwana jest na poziomie 80-95%, zależy od dokładności sadzenia i przechowywania sztobrów; • Mechanizację prac ułatwia wprowadzenie ścieżek technologicznych (najkorzystniejsze jest sadzenie co 0,7 m, tzn. na pasie roboczym 12 metrów założyć 17 rzędów oraz sadzić co 45-48 cm w rzędzie, później ścieżka technologiczna dla ciągnika 280 cm oraz ponownie 17 rzędów, ścieżka technologiczna 280 cm itd.; • Inne warianty nasadzeń: • Rząd od rzędu 100 cm, sadzenie co 50 cm – ilość sztobrów: 20000 sztuk/ha, co 33 cm – ilość sztobrów 30000 sztuk/ha; • Rząd od rzędu 90 cm, sadzenie co 50 cm – ilość sztobrów 22200 sztuk/ha, co 33 cm – ilość sztobrów 33300 sztuk/ha; • Rząd od rzędu 80 cm, sadzenie co 50 cm – ilość sztobrów; 25000 sztuk/ha, co 33 cm – ilość sztobrów 37500 sztuk/ha.

30. Pole po posadzeniu wierzby

31. Maszyny, sposoby i gęstość sadzenia W zależności od przeznaczenia uprawy (na opał, do produkcji sadzonek, do produkcji paliwa) stosuje się odpowiednie rozmieszczenie roślin: • Przy mateczniku – wskazany przy dalszym powiększaniu areału – rozstaw od 0,5m x 0,5m do 1,0m x 1,0m; • Przy plantacji energetycznej małej – do pielęgnacji wykorzystuje się sprzęt ręczny – nasadzanie odbywa się w sposób ręczny przy użyciu sznurów do wyznaczania rzędów rośliny i „szpikulca” do wykonania wstępnego otworu pod sadzonkę; głębokość nasadzenia to ok. 17-23 cm, tak, by 2-3 cm wystawało ponad powierzchnię gruntu;

32. Maszyny, sposoby i gęstość sadzenia • Przy plantacji energetycznej dużej – do pielęgnacji i zbiorów wykorzystywany jest sprzęt mechaniczny – należy przewidzieć rozstaw kół kombajnu i odpowiednio dobrać rozstaw międzyrzędowy, np. rząd co 0,7m, a odstęp między roślinami co 0,3m. Daje to ok. 40 000 szt. na 1 ha.

33. Uprawa plantacji w pierwszym roku istnienia Najistotniejszymi zabiegami agrotechnicznymi stosowanymi do uprawy jednorocznej są: • Likwidacja chwastów – podstawowy wymóg, • Okopywanie ręczne, • Oprysk herbicydem w osłonce, • Likwidacja zbędnych pędów (w I-szym roku pozostają tylko 1-2 pędy).

34. Nawożenie I nawożenie – przed głęboką orką 35-40cm korzystnie jest rozsiać nawozy fosforowo - potasowe lub jako przedplon zastosować mieszaninę roślin strączkowych. W I-szym roku uprawy stosuje się nawożenie N P K 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 N P K 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.

35. Pielęgnacja Bardzo ważnym zabiegiem szczególnie w pierwszym roku jest niedopuszczenie do zachwaszczenia plantacji. Polecane środki to: • Azotop 1,5 - 2,5 kg/ha, • Bladex 50 WP - 2-5 kg/ha, • Bladex 500 S.C. - 3-4 kg/ha, • Roundoup – 4-8 l/ha. W przypadku, gdy chemiczna walka z chwastami nie wystarcza należy przeprowadzić odchwaszczanie mechaniczne lub ręczne.

36. Odchwaszczanie mechaniczne

37. Pielęgnacja W następnych latach na chwasty stosuje się np. Preparaty Targa 10EC, Targa Super 5EC. W razie konieczności, jeśli na plantacji pojawi się grzyb, trzeba zastosować np. Miedzian 50 WG, Sancozeb 80 WP. Jeżeli zaś wierzbę zaatakują szkodniki (zwijają się czubki) można zastosować preparat Fastac. W celu ochrony przed zwierzętami stosuje się natomiast repelent STOPZ w rozcieńczeniu 3%.

38. Zbiór pędów • Zbioru dokonuje się po ustaniu wegetacji tj. między październikiem – listopadem, a marcem – kwietniem. • W pierwszych 2 latach pozyskuje się materiał nasadzeniowy, a w latach następnych biomasę. • W pierwszym roku z sadzonki wyrasta 1-3 pędów, które osiągają wysokość 1-2,5 m i grubość 7-13 mm. W takim przypadku z 1 ha plantacji otrzymujemy materiał do nasadzenia 5-7ha. • W 2 roku ilość pędów zwiększa się od kilku do kilkunastu przy wysokości do 3m i grubości 13-15 mm.

39. Zbiór pędów Najlepiej do zbioru sadzonek nadaje się roślina jednoroczna. W I-szym roku uprawy z jednego nasadzenia można uzyskać od 7 do 10 sztuk nowych sadzonek. W II-gim ok. 30 sztuk, zaś w III-cim ok. 150 sztuk. Zbioru na sadzonki dokonuje się tylko w sposób ręczny, za pomocą sekatora.

40. Uprawa plantacji w latach następnych Przy pielęgnacji uprawy należy pamiętać, że posadzona wierzba wiciowa Salix viminalis musi się dobrze ukorzenić i nie lubi nadmiaru chwastów, szczególnie w początkowym okresie istnienia plantacji. Charakterystyczna cechą tego okresu uprawy jest szybki i dynamiczny wzrost chwastów oraz powolny wzrost wierzby, dlatego trzeba: • Ograniczyć przyrost chwastów mechanicznie przez motyczenie lub chemicznie poprzez oprysk;

41. Uprawa plantacji w latach następnych • Możliwości chemicznego zwalczania chwastów po założeniu uprawy są ograniczone, można stosować: • Do zwalczania perzu i trawy: Targa Super 5 EC – 4l/300l wody/ha, Fusilade Super EC – 1.5l/300l wody/ha; • Do zwalczania rumianku, rumianu i pokrzywy: Lontrel 300 – 0,6 do 0,8l/300l wody/ha; WAŻNE!!! – Tylko po opadnięciu liści na plantacji wierzby wiciowej Salix viminalis można stosować inne środki mniej selektywne, ale też po konsultacji ze specjalistami. • Azotop stosuje się przeciwko chwastom dwuliściennym wiosną przed puszczeniem liści wierzby; • Bladex 50 WP, Bladex 500 S.C. stosuje się przeciwko chwastom dwuliściennym zimą i wiosną przed puszczeniem liści wierzby; • Casaron (granulat) – dawka 40-60 kg/300l wody/ha lub równoważnie na powierzchnię zimą.

42. Uprawa plantacji w latach następnych Przy pielęgnacji w drugim i trzecim roku produkcji jest znacznie mniej chwastów, w związku z tym można ograniczyć się do stosowania herbicydów podanych w slajdzie poprzednim. Nawożenie w drugim roku zwiększamy do dawki: N P K 90:30:80 kg/ha. Nawożenie w trzecim roku zwiększamy do dawki: N P K 80:30:80 kg/ha. W nawożeniu można wykorzystywać również osady ściekowe, jednak trzeba pamiętać o pH oraz o zawartości azotu, fosforu i potasu oraz pierwiastków metali ciężkich. Przyjmuje się, że do wyprodukowania 10 ton suchej masy wierzby potrzeba: 60 kg/ha azotu, 8 kg/ha fosforu oraz 43 kg/ha potasu.

43. Zagrożenia dla uprawy wierzby krzewiastej Najczęściej występującymi chorobami na plantacjach wierzby są choroby grzybowe, a wśród nich: Melampsora sp – rdza liściowa wierzby, Pseudomonas salicyperda – bakteryjne więdniecie pędów, Venturia salicyperda – parch wierzby, Glomerella cingulata – antraknoza. Wymienione choroby nie są groźne w skali gospodarczej, lokalnie można je zlikwidować przy użyciu Dithane Captanu z dodatkiem Miedzianu. Ważniejszymi szkodnikami wierzby są: Phyllodecta vitellinae – jatrewka wiklinówka, Phyllobius oblongus – naliściak pęczkojad, Chlorophanus virdis – zieleńczyk zielony, Melasoma saliceti – rynnica wierzbowa, Earias chlorana – niekreślanka wierzbówka, Pontania viminalis – naroślarz wiklinowiec, Pterocomma salicis – mszyca wierzbowa oraz Cavariella aegopodii – mszyca wierzbowo-marchwiowa. W przypadku konieczności zwalczania, większość tych szkodników można zniszczyć przy użyciu Karate.

44. Najczęstsze choroby: Rdza liściowa

45. Rdza liściowa Objawy : liście czerwienieją, na liściach i najmłodszych pędach widoczne drobne plamki i pomarańczowe skupienia zarodników grzyba, liście obumierają, ulegają deformacji i opadają, Przyczyna : rdza, choroba wywoływana przez grzyba Melamopsora spp., źródłem zakażenia mogą być zeszłoroczne opadłe liście i pędy, w których grzyb przezimował, rozprzestrzenianiu zarodników sprzyja wilgoć i wiatr, Zwalczanie : usuwać i palić opadłe liście, rośliny opryskać 3-4 razy w odstępach tygodniowych, stosując przemiennie preparaty: Discus 500 WG (0,03%), Bayleton 5 WP (0,2%), Saprol 190 EC (0,15%), Score 250 EC (0,05%) lub Dithane M 45 WP (0,2%), Penncozeb 80 WP (0,2%), warto wypróbować biopreparaty Biosept 33 SL (0,1 %) i Bioczos BR,

46. Parch wierzby

47. Parch wierzby Objawy : liście czernieją, marszczą się, więdną i zamierają, na gałęziach pojawiają się ciemne brodawki, Przyczyna : parcha wywołuje grzyb Venturia saliciperida, jego rozprzestrzenianiu się sprzyja deszczowa i wietrzna pogoda, Zwalczanie : porażone pędy wycinamy i palimy, rośliny opryskujemy 3-4 - krotnie w odstępach 10-dniowych jednym z preparatów: Bravo 500 SC (0,2%), Mirage 450 EC (0,05%), Sarbrawit 530 SC (0,25%), Saprol 190 EC (0,15%), Sarfun 500 SC (0,1 %), Score 250 EC (0,05%) lub Topsin M 70 WP (0,1%),

48. Nekroza i zamieranie pędów

49. Nekroza i zamieranie pędów Objawy : żółte lub brązowe plamy (nekroza) obejmujące cały obwód pędu, wiosną na powierzchni plam pojawiają się czarne zarodniki grzyba, z czasem pędy zamierają, Przyczyna : nekroza i zamieranie pędów powodowane przez grzyby Colletotrichum gloeosporioides oraz Cryptodiaporthe salicella, zarodniki grzybów mogą być przenoszone z sąsiadujących roślin, podczas opadów deszczu i przez owady, Zwalczanie : wycinać i palić porażone pędy, rośliny opryskać jednym z fungicydów: Sarfun 500 SC (0,1 %), Topsin M 70 WP (0,1 %) lub Sportak Alpha 380 EC (0,05%); rany po cięciu (usuwaniu chorych części rośliny) należy koniecznie zabezpieczyć pastą, np. Funabenem

50. Czerniak