Artykuł z numeru: 3/2010
Pelety z azjatyckiej "słodkiej trawy"
Niegdyś traktowany głównie jako ozdoba ogrodu, dziś popularny jest przede wszystkim jako bardzo dobre źródło energii. Firmy, które postawiły na produkcję peletów z miskanta olbrzymiego, liczą zyski.
Europejczycy przez wiele lat nie potrafili poradzić sobie w naszych warunkach klimatycznych z uprawą azjatyckiej „słodkiej trawy”, czyli miskanta olbrzymiego. Panujące zimą niskie temperatury niszczyły zakładane plantacje. Tymczasem okazało się, że jeżeli miskanta zasadzi się na głębokości poniżej 10 centymetrów, problem zostaje rozwiązany.
Do późnych lat 80. ubiegłego wieku miskant był w Europie jedynie ozdobną rośliną ogrodniczą. Jego plantacje zaczęto zakładać dopiero od lat 90. Natomiast w Chinach oraz w Korei tę wysoce wydajną, słodką roślinę uprawia się od wielu stuleci, przede wszystkim na paszę dla zwierząt hodowlanych i dla przemysłu pleciarskiego, produkującego głównie maty. Do Europy miskanta sprowadzili Duńczycy, właśnie z przeznaczeniem na paszę.
Miskant jest na naszym kontynencie szczególnie cenną rośliną ze względu na wiele możliwości jego zastosowania. Nadaje się po wysuszeniu oraz rozdrobnieniu jako dodatek do betonu w budownictwie mieszkaniowym, jako materiał izolacyjny, wykonane z niego maty doskonale wchłaniają produkty ropopochodne podczas ich rozlewisk na ziemi i wodzie, jest też doskonałą wyściółką dla zwierząt hodowlanych (szczególnie koni), ponadto stanowi biologiczny środek ochronny przed ślimakami oraz poprzez tlenowo-parowe zgazowanie nadaje się do produkcji paliw silnikowych według syntezy Fischera-Tropscha (tzw. BtL).
W Niemczech, Austrii i Danii miskant uprawia się na znacznie większą skalę niż w innych krajach Unii Europejskiej, ponieważ tamtejsi rolnicy dostrzegli w tej roślinie znaczące możliwości ekonomicznego uefektywniania swych gospodarstw.
Rośnie jak na drożdżach
Europejskie doświadczenia w uprawie miskanta wykazują, że jest on doskonałym źródłem energii odnawialnej. W porównaniu z uprawami rzepaku, których hektar daje 1000 litrów paliwa płynnego, uzysk energii z miskanta w odniesieniu do tej samej powierzchni wynosi równowartość 14 000 litrów oleju paliwowego!
Roślinę ta w ciągu doby przyrasta aż pięć centymetrów. Jest ona szczególnie efektywna w uprawie na ziemiach leżących odłogiem. Nie wymaga bowiem sztucznych nawozów azotowych, ponieważ zawiera w sobie bakterie, które czerpią azot wprost z otaczającego ją powietrza.
Miskant olbrzymi jest międzygatunkowym mieszańcem miskanta chińskiego i miskanta cukrowego, należącym do rodziny traw. Tak powstały gatunek jest sterylny, czyli nie wytwarza nasion w drodze rozmnażania generatywnego. Może on być rozmnażany wyłącznie wegetatywnie za pomocą podziemnych kłączy, bądź poprzez sadzonki otrzymane z kultur „in vitro”.
| Plantacje miskanta olbrzymiego zaczęto zakładać w Europie w latach 90. Na nasz kontynent sprowadzili go, z przeznaczeniem na pasze, Duńczycy. |
Użytkowanie plantacji miskanta olbrzymiego i pozyskiwanie z niej biomasy możliwe jest przez 15-20 lat. W roku założenia plantacji miskant osiąga wysokość około dwóch metrów, a plon suchej masy z jednego hektara wynosi 2-3 tony. W drugim roku uprawy rośliny wyrastają na ponad trzy metry i plonują na poziomie 8-15 ton suchej masy z jednego hektara. Maksymalny potencjał plonotwórczy plantacje miskanta olbrzymiego osiągają od trzeciego roku uprawy, kiedy rośliny wchodzą w okres najintensywniejszego wzrostu. Możliwy do uzyskania plon waha się w granicach 25-35 ton suchej masy z hektara.
Nie jest wymagający
Zakład Ochrony Środowiska Wyższej Szkoły Ekonomii i Administracji w Bytomiu założył plantację miskanta olbrzymiego na nieużytkach rolniczych byłych koszar wojskowych w Kędzierzynie-Koźlu w 2005 roku. Tamtejsza ziemia wymagała jednak dwukrotnego talerzowania i bronowania. Po 14 dniach trzeba było zwalczyć chwasty opryskiem roztworu herbicydów TARGA SUPER 5 EC, LONTREL 300 oraz PAROIL SC 95. Natomiast po 21 dniach przygotowano ziemię do zasadzenia podziemnych kłączy poprzez orkę głęboką, bronowanie oraz kultywatorowanie. W tych działaniach agrarnych skorzystano z pomocy Kujawsko-Pomorskiego Ośrodka Doradztwa Rolniczego.
Miskant nie ma dużych wymagań glebowych. Plantacje mogą być z powodzeniem zakładane na glebach IV i V klasy. Rośliny wykształcają silnie rozwijający się system korzeniowy, co wpływa na ich odporność na okresowe niedobory wody, a także ułatwia korzystanie z trudniej dostępnych składników pokarmowych. Najkorzystniejszy odczyn glebowy zbliżony jest do 6,2 pH, jednak miskant toleruje też odczyn gleby w granicach 4,5-8,2 pH.
Chińska trawa może być uprawiana na polach czasowo wyłączonych z produkcji rolniczej, jednak wymaga szczególnie starannego odchwaszczenia (najlepiej poprzez zastosowanie herbicydów totalnych). Natomiast przed założeniem plantacji na polach użytkowanych rolniczo należy wykonać podorywkę po to, aby przykryć resztki pożniwne, a także przeprowadzić zabiegi eliminujące zachwaszczenie. Przygotowując stanowisko pod uprawę miskanta olbrzymiego należy zwrócić uwagę, iż rośliny sadzi się wiosną w uprawie szerokorzędowej, a początkowy rozwój roślin jest powolny. Z tego względu uzasadnione jest jesienne zwalczanie uciążliwych chwastów. Jednocześnie zalecane jest wykonanie orki zimowej na głębokość 20-25 centymetrów, aby zgromadzić w glebie zapasy wody niezbędne do wiosennego wzrostu i rozwoju roślin.
| Użytkowanie plantacji chińskiej trawy może potrwać 15-20 lat. W tym czasie co roku uzyskuje się z jednego hektara 25-35 ton suchej masy. |
Pod uprawę miskanta olbrzymiego nie stosuje się nawożenia mineralnego, jeżeli zasobność gleby w fosfor i potas jest wysoka, bądź bardzo wysoka. W pozostałych przypadkach zaleca się jesienne nawożenie fosforem w ilości 30-90 kg P2O5 oraz potasem w ilości 80-120 kg K2O na hektar. Natomiast nawożenie azotem powinno wykonać się wiosną, przed sadzeniem roślin, w dawce około 100 kilogramów N na hektar.
W krajowych warunkach klimatyczno-glebowych obsada roślin powinna wynosić 1-3 sztuki na 1 m2, czyli na jednym hektarze musi znaleźć się 10-25 tysięcy sadzonek. Sam sadziłem kłącza na głębokość około 15-20 centymetrów przy rozstawie rzędów 0,9 metra i-odległością między roślinami w rzędzie 0,8 metra. Zalecany termin zakładania plantacji na terenie Polski jest zróżnicowany w poszczególnych rejonach:
- południowo-zachodni - I i II dekada maja;
- Polska centralna - III dekada maja i I dekada czerwca;
- północno-wschodni - II i III dekada czerwca
Pielęgnacja plantacji miskanta nie jest skomplikowana. W praktyce ogranicza się do eliminacji pojawiającego się zachwaszczenia (szczególnie w pierwszym roku uprawy). Początkowo zalecany jest jesienny zbiór zielonej masy, a następnie obsypanie roślin glebą na wysokość 30 centymetrów, aby zabezpieczyć je przed mrozem w czasie zimowego spoczynku.
Zbiór miskanta olbrzymiego można przeprowadzić w dwóch terminach:
- jesiennym - na przełomie października i listopada, kiedy rośliny kończą wegetację. Zawartość suchej masy w plonie kształtuje się na poziomie 35-45 procent.
- wiosennym - na przełomie lutego i marca, przed rozbudzeniem kłączy ze spoczynku zimowego. Zawartość suchej masy w uzyskanym plonie to około 60-70 procent. Przy zbiorze wiosennym uzyskuje się biomasę przeznaczoną na cele energetyczne o najlepszej jakości.
Technika zbioru biomasy powinna zapewnić minimalizację kosztów i z tego względu należy wykorzystywać maszyny, które znajdują się w powszechnym użytkowaniu, czyli:
- kombajn do kukurydzy z sieczkarnią,
- kosiarka połączona z sieczkarnią,
- kosiarka bądź sieczkarnia z prasą zwijającą.
Ścinanie miskanta z jednoczesnym rozdrabnianiem biomasy na sieczkę pozwala na redukcję kosztów pozyskiwania energii, ponieważ sucha masa jest łatwa do ładowania i transportu, a instalacja do spalania nie musi być wyposażona w rozdrabniacz. Natomiast wadą takiego zbioru jest duża objętość uzyskanej biomasy, co wymaga sporych powierzchni do jej składowania. Problemu ze składowaniem nie ma natomiast przy ścinaniu miskanta kosiarką lub sieczkarnią, a następnie jego prasowaniu. Zebrana w ten sposób biomasa zajmuje mniej miejsca podczas magazynowania, gdyż bele można łatwo transportować i układać. Jednak taka forma zbioru także ma wadę, którą jest konieczność posiadania instalacji do spalania biomasy wyposażonej w szarpacz, który umożliwia dzielenie dużych bel na fragmenty.
Opłacalność uprawy miskanta olbrzymiego
|
Nakłady
|
|
|
- jesienne przygotowanie pola do sadzenia miskanta, czyli chemiczne zwalczanie chwastów, nawożenie fosforowo-potasowe, orka przedzimowa
|
1.100 zł/ha
|
|
- zakup sadzonek
(sadzonki in vitro aklimatyzowane z certyfikatem legalnego pochodzenia i ustalonej odmiany) |
1,73 zł/szt.
|
|
- zakładana obsada na jeden hektar – 13 875 sztuk
|
24.000 zł/ha
|
|
- wiosenne nawożenie azotowe agregatem uprawowym przed sadzeniem
|
230 zł/ha
|
|
- sadzenie ręczne
|
910 zł/ha
|
|
- odchwaszczanie plantacji w pierwszym roku uprawy
|
185 zł/ha
|
|
- zbiór słomy: sieczkarnia samojezdna + ciągnik z przyczepą
|
510 zł/ha
|
|
(w pierwszym i drugim roku uprawy miskanta koszt powinien być niższy, ponieważ plon będzie wynosił około
5 ton/ha w pierwszym roku i 12 ton/ha w drugim roku uprawy) |
|
|
W kolejnych latach uprawy miskanta koszty obejmują tylko:
|
|
|
- nawożenie NPK
|
270 zł/ha
|
|
- zbiór słomy
|
510 zł/ha
|
|
Zysk
|
|
|
- plon słomy w pierwszym roku uprawy: 5 ton/ha
przy wartości 180 zł/tonę |
900 zł/ha
|
|
- plon słomy w drugim roku uprawy:
12 ton/ha przy wartości 180 zł/tonę |
2.160 zł/ha
|
|
- plon słomy w następnych latach uprawy wynosi około 30 ton/ha (30 ton/ha x 180 zł/tonę)
|
5.400 zł/ha
|
|
W warunkach klimatycznych Polski
miskant olbrzymi może plonować na poziomie 30 ton/ha przez 16-19 lat |
|
|
Ogółem koszt założenia 1 ha plantacji
|
26.425 zł/ha
|
|
Zysk uzyskany przez 19 lat sprzedaży słomy z jednego hektara plantacji miskanta olbrzymiego
|
53.615 zł/ha
|
|
Średni roczny zysk z jdnego hektara plantacji miskanta olbrzymiego w czasie 19 lat eksploatacji plantacji
|
2.822 zł/ha
|
|
|
|
W Niemczech kwitnie produkcja
W 1998 roku najpierw w Austrii, a zaraz potem w Niemczech pojawili się pierwsi w Europie producenci peletów (wyprasek) z trocin i przystosowanych do nich specjalnych kotłowni dla domków jedno- i wielorodzinnych. Inspiracją dla tych innowacji w ogrzewnictwie mieszkalnym był szybki wzrost cen olejów opałowych z ropy oraz gazu ziemnego.
Europejskim przykładem niezwykle intensywnego rozwoju produkcji peletów i opartych na nich specjalistycznych kotłowni są Niemcy. W ostatnim roku ubiegłego wieku było ich około 800, a już w 2005 roku zamontowano aż 26 tys. kotłowni.
| Miskant nie jest wymagający. Może być uprawiany na polach czasowo wyłączonych z produkcji rolniczej. Trzeba wtedy jednak zastosować staranne odchwaszczanie, wykorzystując do tego herbicydy totalne. |
W tej sytuacji zdecydowano się na odkorowywanie, mielenie oraz suszenie miękkich drzew, na przykład wierzby i topoli. Także słomy zbóż - a nawet wysuszony miskant olbrzymi – po rozdrobnieniu i przetworzeniu w pelety okazały się doskonałym paliwem, dziś już także w naszym kraju, w budownictwie mieszkalnym oraz w elektrowniach w mieszaninie z węglem. Nawet makuchy z wytłaczania oleju – w Europie najczęściej z ziarna rzepaku – są świetnym surowcem dla wytwórczości peletów.
prof. Włodzimierz Kotowski
Politechnika Opolska
Więcej w lipcowym numerze "Agroenergetyki"
