Rychle rostoucí dřeviny Fytomasa, druhy RRD, pěstování, hrozby.

Transkript

1 Rychle rostoucí dřeviny Fytomasa, druhy RRD, pěstování, hrozby. Ing. Marek Chládek

2 Obsah Co vás čeká Používané pojmy Fytomasa Ryhlerostoucí dřeviny Motivace k pěstování Energie ze štěpky Jak pěstovat VIDEA Hrozby Legislativa a Dotace

3 Pojmy Používané termíny RRD rychle rostoucí dřevina klon jedinec rostoucí z řízků vyšlechtěné RRD Spalné teplo veškerá energie uvolněná při spalování (J/kg) Výhřevnost energie využitelná na vytápění nebo výrobu elektřiny (J/kg) Vlhkost obsah vody ve dřevě (%) prm prostorový metr krychlový (s mezerami mez částicemi, sypaná štěpka, sypaná polínka) plm plnometr je 1m 3 jen dřeva Fytomasa část biomasy, je produktem fotosyntézy rostlin

4 Pojmy prm versus plm Palivová polena 1m 3 = 1plm = 1,55 prm (rovnaného) = 2,55 prm (sypaného) Štěpka 1m 3 = 1plm =? prm (rovnané) = 3 prm (sypané)

5 Fytomasa Energie z fytomasy 1. Fytomasa nabývá různých forem: - dřevo, stonky, listy a oplodí. Obsah těžkých kovů v palivech z fytomasy se přibližuje nule. Záměrná akumulace (šťovík) těžkých kovů (skládky) odloučení ze spalin Energie obsažená ve fytomase (13-18 MJ/kg - dle obsahu vody) je srovnatelná se severočeským hnědým uhlím.

6 Fytomasa Energie z fytomasy 2. Využití: - spalováním nebo ji - biochemicky přeměnit (kvašením, esterifikací) na další ušlechtilá biopaliva jako je bioplyn, bionafta nebo etanol Nejlépe dosažitelná je tzv. zbytková fytomasa, což jsou sklizňové zbytky v zemědělství a dřevní odpad v lesnictví jejichž množství je odhadováno na 8-10 tis tun/rok Typy biopaliva: štěpka, pelety, brikety, balíky, polínka. Popel -hnojivo.

7 Fytomasa Energie z fytomasy 3. Emise z fytomasy jsou výrazně nižší než z fosilních paliv. Fytomasa je tzv. "CO2 neutrální. (spalováním se uvolní tolik CO2, kolik je spotřebováno pro další růst rostlin); ve dřevě není síra, ve slámě je jí 0,1% (2% u hnědého uhlí); dusíku je jen 0,1-0,5% (fosilní mají až 1,4%)

8 RRD RRD = Rychle rostocí dřeviny

9 RRD Charakteristika RRD Rychlé a bujné obrážení po obmýtí Vysoká produkce hmoty za vegetaci (rok-12t/ha) Vysoká odolnost ke škůdcům, houbám

10 RRD Proč energie z RRD využití zejm. méně kvalitní zemědělské půdy pro nepotravinářskou produkci všeobecné zdražení energií pro vytápění /elektřina, plyn, uhlí - vlastní ekonomické a ekologické palivo rozvoj zemědělských oblastí (lepší využití pracovní síly a mechanizace, posílení místní ekonomiky peníze za energii zůstávají v regionu, investice do nových technologií) snížení produkce CO 2 a dalších škodlivin náhradou pevných fosilních paliv a snížení závislosti na jejich dovozu zlepšení obchodní bilance státu několikanásobná sklizeň za životnost plantáže a možnost získání dotací

11 RRD Obecné přínosy RRD? Mohou působit pozitivně na okolní krajinu a životní prostředí člověka. (např. na regeneraci orné půdy, zvyšování biodiverzity krajiny, stabilizaci hydrologického režimu, ochrana k erozi) Jsou především obnovitelným zdrojem energie (OZE). Půda je obohacována živinami - zlepšení celkové bonity (dusíková biosyntéza baktériií na kořenech). Sklizeň vegetační a hnízdní klid Vhodná doplňková činnost pro zemědělce.

12 Vhodné dřeviny Druhy RRD Topoly (Populus sp.) a jejich kříženci bavlníkový korejský maximovičův (maximowicz) chlupatoplodý Kanadský simonův balzámový černý (nigra) osika (tremula) bílá Vrby (Salix sp.) a jejich kříženci jíva košíkářská (viminalis) Olše lepkavá Olše šedá, Jilm horský Ostatní dřeviny lýkovcová Jasan ztepilý Bříza bradavičnatá

13 Druhy RRD Topol (TP) - nejčastější Původ šlechtění: Japonsko (japonský TP) Hustota sušiny: 400 kg/plm, 530 kg/prm Klony -,, J104 (Max 5), J105 (Max4), AF2, AF8 Nároky: do 650mnm, srážky 500mm/rok Výhřevnost (vlhkost 25%): TP 12,3 MJ/kg TP 6500 MJ/prm Dub 13,2 MJ/kg Dub MJ/prm

14 RRD - Topol Trocha historie Topolu Japonský topol kříženec černého a maximowiczova Křížení v Japonsku pro papírnictví Po roce1960 se objevuje jako RRD v Evropě na plantážích Po roce 1980 již výzkumy u nás Z testů vyšli nejlépe pro naše podmínky klony J-105* a J-104 (*85% všech pěstovaných RRD)

15 Typy kultur Matečnice RRD reprodukční porost RRD Výmladková plantáž RRD produkční porost Lesnická lignikultura nebo silvikultura Obvyklé obmýtí 1 rok 3-6 let let Opakování sklizně ano: 10 až 15x ano: 4 až 7x ve stejném porostu není možné Zakládání na půdě zemědělské zemědělské v ČR pouze na lesní Sortiment dřevin pro výsadbu topoly a vrby resp. jejich klony a odrůdy specifikované pokyny MZe, MŽP a předpisy místních obcí topoly dle seznamu uznaných klonů MZe Hustota výsadby ks/ha ks/ha ks/ha Cílový produkt řízky pro zakládání výmladkových plantáží štěpka pro energetické a průmyslové využití sortimenty pro dřevařské využití Výnos za celou existenci porostu 100 až 500 tis. řízků/ha/rok 5-19 t/ha/rok (sušiny*) m3/ha/20-25 let (5-11 t/ha/rok sušiny*) * = 0% vhkosti

16 Druhy RRD Vrba (VR) Původ: Evropa Hustota sušiny: 500 kg/plm, 665 kg/prm Klony -,, RF4, S-195, S469 Nároky: jak topol, mokřejší stanoviště Výhřevnost (vlhkost 25%): VR 12,8 MJ/kg VR 8500 MJ/prm Dub 13,2 MJ/kg Dub MJ/prm

17 Druhy RRD Olše lepkavá, šedá

18 Jilm Druhy RRD Bříza

19 Motivace Motivace

20 Motivace Máme to pěstovat? Využití dřevní hmoty je velké. Dřevní hmoty z RRD je a ještě dlouho bude v ČR velký nedostatek. S pěstováním těchto dřevin jsou již v ČR dobré zkušenosti. Vyplatí se to? Kalkulace, podnikatelský záměr

21 Motivace Kalkulace zisku Předpoklady: - vlastníme pozemek, tj. neuvažujeme náklady s jeho pronájmem či koupí žádné dotace od státu prodáváme dřevní hmotu "nastojato" (všechny náklady spojené se sklizní nese odběratel) Tabulka kalkulace

22 Motivace Ekonomika souhrn - porovnání Pěstování se vyplatí Po překlenutí neziskové periody (po 3 nebo Řepka 6 a obiloviny letech) je do kukuřice konce životnosti RRD plantáže počítáno s vyšším ziskem než u energetických obilovin či kukuřice. Graf - průměrný zisk za 1 rok z jednoho hektaru. V případě topolů se průměr vztahuje ke konci životnosti plantáže (25 let).

23 Vyplatí se OK co dál? Vyplatí se, tak OK ENERGIE ZE ŠTĚPKY

24 Vyplatí se OK co dál? Co se štěpkou? Hlavním odběratelem - lokální a regionálních výtopen a elektráren Nabízí dlouhodobé a stabilní odběratelské smlouvy - jistota Cena štěpky? - rostoucí poptávka po štěpce Cena sušiny: cca 2800,- Kč/t = 500,-Kč/prm oblast energetiky, (bio)rafinérie, papírny Pěstování nebude zlatý důl, ale spíše stabilní a pozitivní zdroj financí

25 Energie Energie ze štěpky Štěpka nejčastější forma Voda ve dřevě : dřevařská vlhkost 50g dřeva + 50 g vody v něm = 100% vlhkost Vlhkost výrazné snížení výhřevnosti Vlhkost při sklizni cca 50% Vlhkost - rok deponie výhonů cca 27% Speciální předsoušecí kotle

26 KOTLE polínka, dřevozplyňující Sklizeň

27 KOTLE na štěpku Sklizeň Video hořák na štěpku

28 Energie Vliv vlhkosti Vliv vlhkosti dřeva na výhřevnost a obj. hmotnost dřeva ( Topolu, smrku aj. měkkých dřevin) Vlhkost [%] Výhřevnost [MJ/kg] Objemová hmotnost [kg/m 3 ] 0 18, , , , , ,1 530

29 Energie

30 Energie Co je doma, to se počítá 100 m 2 200kW/m 2 /rok 20MWh/rok tj. 75GJ/rok

31 Energie Co je doma, to se počítá 75GJ/rok: Cena vyrobené sušiny štěpky: cca 150 Kč/GJ výhřevnosti Tedy: 2100,- Kč/tunu ; 400Kč/prm ; 750Kč/plm Cena kupované sušiny štěpky cca 200 Kč/GJ výhřevnosti 200*75 = Kč za vytápění/rok

32 Energie Co je doma, to se počítá Štěpka spalována v kotli na štěpky (80% účinnost)

33 Energie Chci být samostatný Dobré plantáže dávají 12 t sušiny/ha/rok Výhřevnost sušiny štěpky je minimálně 14 MJ/kg = 14GJ/t Za rok protopím 75GJ tj: 75:14 = 5,4 tuny štěpky Kolik potřebuji plochy plantáže? 5,4: 12 = cca 0,5 hektaru (50*100 metrů)

34 Jak pěstovat Jde se do toho...

35 Jde se do toho Jak pěstovat 1. Rozhodnutí technika, pozemky, ekonomika 2. Výběr vhodné lokality 3. Vhodnost pozemku úřad ŽP 4. Vlastní pozemky? nájem na let 5. Vypracování projektu předložení 6. Realizace příprava ploch a sadba 7. Dotace?

36 Jak pěstovat Chronologie cca 25 let 1. PŘÍPRAVNÉ PRÁCE 2. ZALOŽENÍ PLANTÁŽE 3. PRÁCE BĚHEM RŮSTU 4. SKLIZEŇ OBMÝTÍ 5. OPAKOVÁNÍ 3. A 4 BODU 6. LIKVIDACE PLANTÁŽE 7. Přestávka - pícniny 8. Opět založení nebo návrat k původním plodinám

37 Založení plantáže Jak pěstovat podzim 2011 zorání pole (méně plevele) zima mráz rozruší hroudy, nutno hodně sněhu, vláhy Březen 2012 vláčení a následně brzké sázení Příprava řízků před sadbou máčení, přesné spony, přímé řádky, Sadba (do poloviny dubna 2012) dle typu plantáže, ruční, strojní

38 Příprava plantáže čtyř pluh Jak pěstovat smyk Diskové brány Brány hrotové

39 Jak pěstovat Formy sadby Řízky 20cm dlouhé, Ø 1cm, 2dny máčet Šikmo, 3 pupeny nad zemí (4Kč) Prýty délka 2 metry, Ø 3-4cm (40Kč) Kořenáče drahé, dosazování (20Kč)

40 Formy sadby Jak pěstovat

41 Způsoby sadby Zcela ručně řízky, kořenáče (dosazování) Zemním vrtákem prýty Poloautomatické sazeče řízky i prýty Automatické sazeče Jak pěstovat

42 Způsoby sadby Jak pěstovat

43 Způsoby sadby - VIDEA Zcela ručně Jak pěstovat Zemním vrtákem prýty Poloautomatické sazeče řízky i prýty Automatické sazeče - Řízků, prýtů

44 Sadba pár čísel Jak pěstovat 500 hekterů Plocha RRD v ČR v roce / 200 mm Průměr a délka řízku pro sadbu 2-5 mm Tak vysoko se řeže řízek nad pupenem. +4 C Maximální skladovací teplota řízků pro krátkodobé skladování 8000 ks Optimální množství řízků na jeden hektar 5 let Typická doba od sázení potřebná ke sklizni na dřevo Počet řízků, které lze z matečnic vyrobit třetím rokem z 1 ha 10 let Životnost matečnice let Životnost plantáže na dřevní hmotu Cena sazečky na dva řádky 3, 5 milionu Sklízecí stroj na dřevní štěpku RT

45 Během vegetace Jak pěstovat Po týdnu první lístky Konec dubna zelené řádky červenec 2012 vyšší jak prvňáček Srpen měsíce, kolem 2 metrů podzim 7 měsíců 3metry Zima možný sběr prýtů, vznik matečnice (matečnice zima-video) Jaro 2013 růst matečnic s korunou

46 Jak pěstovat Během vegetace

47 Jak pěstovat Další roky - údržba plantáže mechanicky nebo chemicky

48 Jak pěstovat Po těžbě- možné hnojení

49 Jak pěstovat Další roky - obražení prýtu po zimní těžbě duben 2013

50 Jak pěstovat Další roky - selekce obražení matečnice zima 2013

51 Jak pěstovat Další roky - lignikultura

52 Jak pěstovat Další roky - 4,5 roku Bez těžby prýtů v roce 2013 Polýnkaření

53 Jak pěstovat Další roky - 7 rok Bez těžby prýtů v roce 2013 Polýnkaření těžba motorovou pilou nebo harvestorem

54 Sklizeň Sklizeň, využití dřeva Vegetační klid - zima (50% sušina), bez listí Na prýty po 1-2 letech (matečnice) Na štěpku po 2 až 3 letech (2015) Na kulatinu (polínkáři) po 5 letech (2017) Na překližku (dýha) některé klony 8 leté Na nábytek, sauny, řezbářství apod.

55 Sklizeň Sklizeň - způsoby Ruční motorovou pilou Štěpkovače na kombajny Štěpkovače stabilní Štěpkovače tahané Mícení, štěpkování suché hmoty z jara Harvestory

56 Sklizeň - VIDEA Sklizeň Ruční motorovou pilou Štěpkovače na kombajny přesílené Mícení na vlečku, štěpkovače stabilní Drtiče a velké stěpkovače Štěpkovač s rukou na plantáži Mícení, štěpkování suché hmoty z jara Mícení drcení balíkování, 2 Harvestory 1, 2

57 Jak pěstovat - likvidace Likvidace / obnova plantáže Existence plantáže let 3-5 leté obmýtí sklizeň 4-8 krát 7-8 leté obmýtí sklizeň 2-3 krát Snížení bonity půdy (hnojení?), staré nevýkonné kořeny Provádění -pozdní podzim, brzké jaro Pařezová fréza, vrták nebo kultivátor Videa: fréza; vrták vnější, dutý; kultivátor Vyorání + sběr, chemicky pařezy bez reziduí Roční přestávka hnojení (i zelené), obilniny

58 Hrozby Hrozby?

59 Hrozby Hrozby? Počasí sucho, vítr a kroupy v 1.roce Zaplevelení brány, chemicky Zvěř rytí prasat, vytloukání srnců, okus Výskyt ojedinělý: Hmyz - požerky listů Houby -dřevokazné, listové, kůry

60 Hrozby Ochrana proti zaplevelení Jedna z největších hrozeb Příprava orbou, diskové bránany Roundup aktiv - před orbou! STOMP - ihned po výsadbě (březen) FUSILADE - na jednoleté plevely v řádcích BASTA - přes pařezy

61 Škůdci -hmyz Mandelinka topolová Larva i brouk se živí listy - video

62 Škůdci Mšice vlnatá Stadia sají šťávu

63 Zobonoska topolová Larva se živí listy Kukla z listu Škůdci

64 Kozlíček osikový Larvy a imaga požerky Škůdci

65 Hranostajník vrbový Larvy požerky Škůdci

66 Ochrana proti hmyzu Karate aplikace se provádí jednou za vegetační období DECIS Škůdci Mospilan hubí především mandelinky topolové a bramborové, což jsou největší škůdci.

67 Houby Škůdci

68 Škůdci Ochrana - houbám Proti virózám, houbám, plísním, baktériím Dithane Kuprikol

69 Škůdci Ochrana proti okusu, rytí Pachové ohradníky pěna na stromy, kůly Pachové a chuťové repelenty - náročné Omaz (hořký a s pískem) - drahé Opláštění 1-3 řady běžných olší kolem plantáže Oplocení - nejbezpečnější

70 Škůdci Ochrana proti okusu, rytí

71 Legislativa Legislativa gislativa.html Nivy ne, nepůvodní druh povolení OŽP CHKO aj. zakázáno Ochranné pásma Natura 2000 Změna v evidenci půdy na OD (okras. druhy)

72 Dotace Legislativa ace.html (Stav k ) Dotace na založení porostů (výmladkových plantáží) pozastaveny Dotace na hektar osázené plochy (SAPS a Top- Up - Žádost do vztahuje se i na již existující porost RRD, vyplácí se každoročně (do 2013) SAPS 2900Kč/ha/rok; Top-Up 1350Kč/ha/rok

73 Legislativa Děkuji za pozornost Ing. Marek Chládek Učitel odborných předmětů dřevooborů SOŠ a SOU MŠP Letovice chladek@stredni-skola.cz