Fásszárú növények energetikai hasznosítása

Az előadások a következő témára: "Fásszárú növények energetikai hasznosítása"— Előadás másolata:

1 Fásszárú növények energetikai hasznosítása

2 Erdészeti alapanyagok, hulladékok felhasználása
9 millió m3 kitermelhető évente 7 millió m3 kitermelt famennyiség 5,6 millió m3 választékolt famennyiség, 1,4 millió m3 vágástéri apadék 3,6 millió m3 ipari célra felhasznált 2 millió m3 használható energetikai célra Ez a mennyiség jelenleg is felhasználásra kerül. Bővítés lehetősége: erdősítési programból származó többlet vágástéri apadék és egyéb hulladék fokozottabb felhasználása energia ültetvények telepítése

3 Energiaerdő Erdőgazdálkodási művelési ágba tartozó, de speciális céllal létesített és üzemeltetett erdő Hagyományos erdők átminősítésével, illetve energiafa-termesztés céljára történő telepítéssel jön létre Az energiaerdőre érvényesek az erdőtörvény előírásai, de az üzemtervezéskor a lehető legnagyobb tömeghozamok elérése céljából a gyorsan növő, sarjaztatható fafajokat kell előnyben részesíteni, és az optimális mértékűre kell csökkenteni a vágásérettségi kort Az erdőművelés és a fakitermelés a hagyományos erdészeti technológiákkal és technikákkal folyik. Az energiaerdőben csak energiafa (tűzifa, faapríték) termelése folyik

4 Energiaerdő telepítés dugvánnyal nagy tőszám gyérítés 4-5 éves korban végvágás 8-10 éves korban talajelőkészítés és új telepítés ha-on 8-10 PJ/év

5 Energetikai faültetvény
A mezőgazdasági ültetvénygazdálkodási művelési ágba sorolandó, energiafa termesztésére létesített faültetvény Az energetikai faültetvényre nem érvényes az erdőtörvény Sík- vagy dombvidéken, jó termőhelyeken, nagyüzemi körülmények között a gépi betaka-rításra alkalmas terepviszonyok mellett létesítik

6 Energetikai faültetvény -telepítés nagy tőszámmal -vágás 2-4 éves korban -betakarítás járvaaprítóval -felújítás sarjaztatással -vágás 5x – 6x ha-on PJ/év

7 A fűz rendszertani besorolása
Alnemzetség: Salix - fatermetű füzek: Fák vagy nagytermetű cserjék. Leveik lándzsásak, fűrészes szélűek. A lombosodással egy időben vagy lombosodás után virágzanak.

8 A fűz rendszertani besorolása
Alnemzetség: Caprisalis – bokorfüzek: Cserjék, ritkán kisebb fák. Virágzataik korán, a lombfakadás előtt jelennek meg, füzéreik ülők, az előző évi hajtások középső rügyeiből fakadnak.

9 A fűz jellemzői A fa alakú füzek előbb karógyökeret növesztenek, majd az ebből dúsan elágazó oldalgyökerek rendszerét. A cserje alakú füzek gyökérzete kezdettől nagyon szerteágazó. A gyökérzet jellegét mindig erősen befolyásolják a talaj tulajdonságai. A fajok gyakran hibridizálnak, ezért elkülönítésük sokszor nehéz. Több változatot mesterségesen, keresztezéssel hoztak létre.

10 A fűz jellemzői A bokorfüzek fiatalon, az első 2-3 évben igen gyors növekedésűek alkalmasak 2-3 éves kitermelési idejű zöldenergiafa-ültetvények létesítésére.

11 A fűz termőhely igénye A fűz kimondottan vízigényes fafaj.
Állandó víz­hatású, a felszínig nedves és a vízzel borított hidrológiai adottságú termőhelyekre szabad ültetni. Az igen sekély és sekély termőréteg-vastagságú nyers öntés, humuszos öntés, a lejtőhordalék, a réti, síklap és réti erdőtalajokon lehet jó vagy közepes növekedésű. A változó vízellátású termőhelyeken a többletvíz elmaradása esetén a fűz növekedése visszaesik, a tartós vízhiány miatt a telepítés ki is pusztulhat.

12 A fűz termőhely igénye Termesztésére az időszakosan vízzel borított, tápanyagokban gazdag hordalék­talaj a legalkalmasabb. Mészkedvelő faj. Oxigénigényes, ezért a pangó-vizes területeken, lápokban nem marad meg. Gyors növésű, sarjadzó-képessége igen jó. Nagy tömegű vesszőt ad. Különösen a sárgavesszejű változatát kedvelik. Hosszú és aránylag vastag vesszeit durvább fonott áru készítésére használják Könnyen dugványozható.

13 A fűz telepítése A energiafűz ültetvény eredményes létesítésének egyik alapfeltétele az, hogy a telepítendő terület talaja jó kultúrállapotban legyen A fűz szaporítása gyökértelen simadugványokkal történik A telepítés optimális ideje a március 10-től április 20-ig tartó időszakban van. Az energiafűz telepítése cm-es hormonkezelt, csávázott simadugványokkal történik. 1,5 m + 0,75 m x 0,65 m ikersorokba történik. A tőtávolság 0,6-0,65 m lehet. Ez a telepítési hálózat db dugványt jelent hektáronként.

14 Ültetésre kész simadugványok

15 A fűz betakarítása Az energiafüzek betakarítása 2-3 évente történik meg. A betakarítást speciális, megerősített vágóasztallal és aprító szerkezettel ellátott járvaszecskázó gépek végzik. A betakarítás kisebb, egy-két soros, megerősített kukorica silózó adapterekkel is megoldható. A vágást teljes nyugalmi állapotban, november közepétől, március elejéig lehet végezni. Ekkor a legalacsonyabb a víztartalom Az ültetvényeket addig érdemes művelésben tartani, amíg a hozamok számottevően nem csökkennek.

16 A fűz energiafa előnyei
vegetatív hajtásaik a vegetációs időszak alatt folyamatosan növekednek; az energetikaifűz-klónok a leggyorsabban növő fafajták mind hosszra - naponta 3-5 cm-t képesek a hajtásaik növekedni mind tömegre, mivel már a termesztés első évében is vágható; különösen jól tűrik a szélsőséges és ingadozó hőmérsékleti viszonyokat; talajtípus szempontjából igénytelen; jól díszlik külszíni bányák meddőhányó­in is rekultivációs növényként;

17 A fűz energiafa előnyei
a talaj szerkezetét javítja, szerves anyagokban gazdagítja, jó hatással van a talajéletre; könnyen dugványozható; mészkedvelő faj; jó mézelő; a növény magas szalicilalkohol-tartalma miatt igen magas fűtőértékkel rendelkezik.

18 Fűz energiafa hátrányai
a vadon élő állatok szeretik, oxigénigényes; pangó-vizes, lápos területeken nem marad meg; a kéregtetű károsítására érzékeny, növedékkiesést okozhat.

19 A nyár rendszertani besorolása
A Salicaceae fűzfafélék családjába tartozó, Populus nyárfa nemzetségbe tartoznak a lombhullató nyárfa fajok.

20 A nyár Mintegy 35 faja az északi, mérsékelt égöv lombhullató vegetációjának tagja. A kis fajszám ellenére morfológiailag és ökológiailag is erősen differenciálódott nemzetség Az egymáshoz közel álló fajok könnyen kereszteződnek, így számos természetes és mesterségesen létrehozott hibrid ismert, ami az azonosítást sok esetben megnehezíti.

21 A termesztésben lévő nemes nyár fajok (Populus ssp.) csoportosítása
P. deltoides klónok; P. deltoides fajon belüli hibridek; P. deltoides x P. nigra hibridek; P deltoides x P. trichocarpa (balsamifera) hibridek.

22 A nemes nyár termőhely igénye
A nyár fafajok fény-, meleg-, talajlevegő- és vízigényesek. A hőmérsékleti és fényigények Magyarországon elegendőek a megfelelő hozamok eléréséhez. Fontos a minimum 80 cm-es termőréteg-vastagság . Az időszakos vízhatású területek a legjobbak. A pangó vizet a nyárfajták sem kedvelik

23 Technológia tervezése
A megfelelően létesített és kezelt nyár ültetvényeket kb. 5-6 betakarításra tervezhetjük. Alapvető cél, hogy a hektáronkénti hozam betakarításonként minimum tonna nedves állapotú (50% nedvesség körüli) aprítékot érje el. Ez évi tonna fa megtermelését jelenti hektáronként, aminek a jelentősebb része a ciklus második-harmadik évében keletkezik. Az első betakarítás fogja adni a legkisebb eredményt (az első vegetációs év fele a gyökeresedésre fordítódik), Ezt követően fog az ültetvény termelékenysége beállni a legmagasabb szintre.

24 Telepítés A nemesnyár energiaültevények telepítési hálózata a gyakorlatban használt fajták és technológia esetében: 3,0 m x 0,5 m A javasolt telepítési hálózat alapján kb db dugvány szükséges 1 ha ültetvény telepítéséhez. A dugványok tipikus átmérője 1 és 2 cm közötti, hosszuk egységesen 21 cm. Szárazabb termőhelyre érdemes megfontolni a vastagabb, 2-3 cm átmérőjű dugványok vásárlását. A telepítés kézi vagy gépi dugványozással történik

25 Félautomata dugványozó gép

26 Ápolási munkák a telepítés évében
A telepítés után a gyorsan emelkedő hőmérséklet és csapadék a nyárfák mellett a gyomok szinte robbanásszerű csírázását és fejlődését is magával hozza A nyárfák kezdeti (júliusig tartó kevésbé intenzív növekedési szakaszában (ekkor még nincs jól fejlett gyökérzet) a nagyszámú és erős gyomnövény a fák növekedését veszélyezteti A telepítés évében a sorközök gépi ápolását 3-5 alkalommal célszerű elvégezni

27 1. éves nyár állomány mechanikai gyomirtása

28 Károsítók elleni védekezés
Alapvetően az aprítéktermelő nyár energiaültetvényben átlagos esetben nincs szükség a károsítók és kórokozók elleni beavatkozásokra Néhány károsító, mely ellen szükség lehet a védekezésre: - Nyárlevelészek - Gyapjaslepke hernyója A gombabetegségekre az eddigi tapasztalataink alapján a nemesnyár fajták különösebben nem érzékenyek

29 A második év teendői Az első évben megfelelően megeredt, megápolt és jó növekedésű ültetvények ápolása a második évtől már egyszerű, és alacsony költségű A sorközök ápolását a vegetációs időben még 1-2 alkalommal végezzük el: így a talajnedvességet is megtartjuk, levegőztetünk és a gyomokat is a káros szint alá szorítjuk vissza A dugványok pótlására általában a második évben már nincs lehetőség, a megmaradt növények között az újabb dugványok meggyökeresedése talán megtörténik, de a növekedés szinte biztosan elmarad

30 Betakarítás Az általánosan ajánlott technológia 2 éves betakarítási ciklusú. Rossz termőhelyi adottságok és/vagy körülmények (talaj, időjárás, ápolások sikeressége) viszont indokolttá tehetik, hogy az ültetvényünk első levágásának idejét egy évvel kitoljuk A betakarítást mindig a lomblevelek lehullásától kezdődően a rügyfakadásig kell elvégezni. Ez nagyjából november közepétől április elejéig tartó időszakot jelent

31 Betakarítás járvaszecskázóval

32 A betakarításokat követő ciklusok teendői
A betakarítást követően az ültetvény április elején-közepén kezd újrahajtani Az első vágást követő években az ápolási munkánk csak a sorok közötti területek gépi ápolására korlátozódik.

33 3. éves újrahajtó nyár állomány betakarítást követően

34 Nemes nyár energiafa előnyei
élénk, gyors fiatalkori növekedési ritmus; hajtásképzése az egész vegetációs időszakon keresztül igen erőteljes; magassági és átmérő-növekedési maximuma 4-6 éves korra esik; évi magassági növekedése jó termőhelyen elérheti a 2 m-t;

35 Nemes nyár energiafa előnyei
kéregfekéllyel és levélbetegségekkel szemben ellenálló; rovar- és gombakártevőkre nem érzékeny; erőteljes hajtásnövekedésével az esetleges biotikus és abiotikus károkat hamar kiheveri Fűtőértéke: 18,9-19,1 MJ/kg.

36 Nemes nyár energiafa hátrányai
fatérfogat-tömege alacsony (0,35 g/m3), nagy szállítókapacitást igényel; napfénytartalommal és a nyári átlaghőmérséklettel szemben igényes; erősen nedves termőhelyeken legalább a nyár közepén cm vastag levegős termőréteget igényel;

37 Nemes nyár energiafa hátrányai
igen érzékeny a talaj magas mész-, szóda- és összes sótartalmára; 5% feletti CaC03-tartalom már kedvezőtlenül befolyásolja a növekedését; A nagyvad (szarvas, őz) igen szereti a fiatal fák húsos leveleit lerágni

38 Energetikai nemesnyár és fűz gyökérrendszerének összehasonlítása
Nemesnyár Fűz

39 Az akác rendszertani besorolása
Rend:Hüvelyesek (Fabales) Család:Pillangósvirágúak (Fabaceae) Nemzetség:Akác (Robinia) Faj:Fehér akác (Robinia pseudoacacia) Előfordulása mérsékelt éghajlatú területeken jellemző. Őshazája Észak-Amerika. Az 1600-as években Jean Robin francia botanikus hozta be európába az elsőt.

40 Fehér akác virágzata

41 Akác talajigénye Az akác gyökérzete rendkívül levegőigényes. Ennek megfelelően a túl magasra emelkedő talajvíz lehetetlenné teszi a termesztését. Az optimális talajvíz szint cm körüli. Akác telepítésére legalkalmasabbak a homoki termőhelyek, de csernozjom és réti talajokon is termeszthető, ha azok többletvíz-hatásoktól mentesek.

42 Akác telepítése Az akác rendkívül fényigényes fafaj, ezért 2,8-3,0 m sor,- és 0,4 m tőtávolságú ültetési hálózatba telepíthető A hektáronkénti tőszám db egyéves magágyi csemete (esetleg ugyanennyi vegetatív gyökérdarab a nemesített fajtákból). Az ültetvény telepíthető ősszel vagy tavasszal. Figyelembe kell venni a fafaj fagyérzékenységét is

43 Akác talajművelése Az akác telepítése egy éves magágyi csemetével történik. A telepítést megelőző év őszén cm-es szántást célszerű végezni. A mélyebb szántás többletköltségeit az energetikai célú ültetvények nem mindig hálálja meg. A szántás egy cm-es lazítással és annak elmunkálásával kiváltható. Az akác tápanyagban szegényebb talajokon is megterem, sőt erdészeti célra kifejezetten ezek a talajok a legalkalmasabbak az akác termesztérére. Energetikai célú ültevény esetén azonban, a tápanyagban szegény termőhelyeken célszerű NPK hatóanyagú vegyes műtrágyából kg/ha adagot kijuttatni a szántás előtt.

44 A telepítés előkészítése
Mélyszántás (40-80 cm) Mélylazítás Magágykészítés

45 Akác betakarítása Az energia célból termesztett akácot két-három évente lehet levágni A betakarítást kis területen kézi megoldásokkal is el lehet végezni, de nagyobb területen a nemesnyár ültetvényekhez hasonlóan speciális betakarító kombájn használata a célszerű. Ennek teljesítménye 40 t/óra. (1-2 ha/óra)

46 Betakarítás után

47 Az akác betakarítását követő ápolás
Az ültetvényekben a gyökérsarjakat vissza kell szorítani, mert kezelhetetlen lesz a terület. A vágás és a faanyag területről való lehozása után a területet elő kell készíteni az új ciklusra. A gyommentesítést és a tápanyag talajba való bejuttatását azonnal el kell végezni egy menetben a lehullott lombozat betárcsázásával. Tavasszal a sorok és sorközök vegyszeres gyomirtását végre kell hajtani, a sorközökben a gyökérsarjakat vissza kell szorítani.

48 Akác ültetvény felszámolása
Az ültetvényt a tervezett 15 éves fennmaradása után (4-5 vágási ciklus) fel kell számolni, mert később a tuskók és gyökerek olyan erősek lesznek, amivel már nem lehet technológiailag bírni. A talajból kikerülő tuskók és gyökér darabok szintén hasznosíthatók az elégetésük során. Az akác ültetvények felszámolása vegyszeresen a glifozát tartalmú gyomirtókkal, vagy mechanikusan tuskó kiszedő késekkel történhet. Az akác pillangós növény

49 Kumulált Cash-flow (2006-2028)

50 Pusztaszil rendszertani besorolása
Ulmaceae szilfafélék családjába tartozik, Ulmus nemzetség tagja Pumila var. arborea

51 Pusztaszil származása
Az Észak-Kínából származó, termesztett változatát nálunk alföldfásítási célokra eredményesen alkalmazzák.

52 Pusztaszil jellemzői Előnye az őshonos szilekkel szemben, hogy számottevő károsítója nálunk nincs. A szilfavésszel szemben ellenálló. A vad szereti, a lombját szívesen fogyasztja. Ennek ellenére a vadkárosítást általában gyorsan kiheveri. A törzs alsó részén a kéreg fiatalon meg­vastagszik, a további károsításnak ellenáll.

53 Pusztaszil termőhely igénye
A termőhellyel szemben nem igényes. A meszes, a savanyú, a kötött, a laza, a nedves, a változó vízellátású, időnként kiszáradó termőhelyen egyaránt jó növeke­désű. Elfogadható növekedésű, 20 éves korára a szélsőségesen gyenge, rossz, patkás és meszes szikesen is elérheti, illetve eléri a 10 m körüli magasságot. Ez ideig különböző okok miatt a fatermesztés szempontjából határ termőhelynek számító területekre ültették. A hidrológiai adottságokkal szemben kevésbé érzékeny. Mind a két szélsőséget elviseli. Ezeken a termőhelyeken nagy jelentősége lehet.

54 Pusztaszil termőhely igénye
Az eddigi tapasztalatok szerint kiválóan alkalmas a változó vízellátású, különböző mélyben sós és szikes talajok erdősítésére, ahol a fák mérete és a fatermés nagysága a termőréteg vastagságának növekedésével arányosan növekszik. Jó a fák növekedése homokon és a különböző talajhibás buckaközi laposokban is.

55 Technológia tervezése
A rövid vágásfordulójú (5-8 év) energetikai ül­tetvény létesítésére alkalmas. Kiválóan sarjadzik. Egy-egy tuskónak a letermelés után igen sok, akár sarjhajtása is megjelenhet, amiből aztán 4-7 hajtás ki­ugrik és megvastagszik. Fatermése közepes termőhelyen is elérheti a 10 tonnát hektáronként 10—15%- os nedvességtartalommal számolva.

56 Pusztaszil energiafa előnyei
tuskóról jól sarjadzik; nagyon szívós faj, nagy sebekkel megcsonkított koronával is sokáig elél; talaj- és termőhely-toleranciája széles; transzspirációs intenzitása igen jó, a talaj felvehető vízkészletét igen jól tudja hasznosítani;

57 Pusztaszil energiafa előnyei
a talaj iránt közömbös, tápanyagigénye alacsony; könnyen telepíthető, könnyen nevelhető; nem igényel különösebb növényvédelmet.

58 Pusztaszil energiafa hátrányai
a vad igen szereti; az első évben lassú a növekedése.

59 Előadás felhasznált forrásai
Lukács G. S. (2009): Megújuló energia és vidékfejlesztés. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest, 265 p. Lukács G. S. (2011): Gazdaságos Zöldenergia. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest, 259p.

60 Köszönöm a figyelmüket!