Miskant olbrzymi – rozwój plantacji w Polsce i zagranicą

iskant olbrzymi – rozwój plantacji w Polsce i zagranicą*

prof. dr hab. Anna Majewska-Sawka

VitroGen Sp. z o.o.

Bydgoszcz

<b>W Polsce istnieje kilka wielkoobszarowych plantacji miskanta, które są wykorzystywane prawie wyłącznie do pozyskiwania nowych sadzonek. Plantacje przeznaczone na zbiór biomasy dopiero powstają, głównie za sprawą zaangażowania się znaczących firm energetycznych, m.in. Dalkia Polska S.A. i Vattenfall Heat Poland.</b>

Rodzaj miskant (Miscanthus) obejmuje liczne gatunki wieloletnich traw pochodzących z południowo-wschodniej Azji. W strefie subtropikalnej niektóre z nich dorastają nawet do 10 m wysokości, natomiast w umiarkowanym klimacie Europy osiągają 3-4 m. Najbardziej znany jest miskant olbrzymi (Miscanthus x giganteus) – triploidalny mieszaniec powstały w wyniku skrzyżowania tetraploidalnego gatunku Miscanthus sacchariflorus i diploidalnego Miscanthus sinensis, który został sprowadzony do Europy w 1930 r. Początkowo uprawiany był jako roślina ozdobna, jednak szybko został „odkryty” jako bogate źródło biomasy, coraz szerzej wykorzystywanej w wielu dziedzinach gospodarki.

Liczne zalety miskanta sprawiają, że z roku na rok wzrasta zainteresowanie jego uprawą. Wśród korzystnych cech należy wymienić: szybki wzrost, wydajne wiązanie dwutlenku węgla i azotu, rozwój głębokiego systemu korzeniowego i efektywne wykorzystanie wody, wieloletnie plonowanie na wysokim poziomie i zbiór za pomocą typowych maszyn rolniczych. Najważniejsza jest jednak możliwość bezpośredniego wykorzystania słomy w procesie współspalania z węglem bądź też do produkcji brykietów i pelletów. Miskant ceniony jest bowiem ze względu na doskonały „bilans energetyczny”, wyrażony jako stosunek energii pozyskiwanej w trakcie spalania biomasy do energii wydatkowanej na jej wytworzenie (sadzenie, nawożenie, ścinanie i dalsza obróbka słomy). Pod tym względem wyraźnie przewyższa inne gatunki uprawiane na cele energetyczne, co dokumentują brytyjskie dane rządowe opublikowane przez Departament of Trade and Industry (DTI):

Miskant rośnie szczególnie dobrze na glebach organicznych o wysokim poziomie wód gruntowych, a najwyższe plony uzyskuje się na glebach III i IV klasy o odczynie pH od 5,5 do 7,5. Wbrew powszechnym opiniom nie należy sadzić miskanta na glebach gorszych czy nieużytkach, gdyż z uwagi na słaby wzrost roślin plantacje takie nie są rentowne. Pełnię plonowania uzyskuje się w trzecim roku uprawy, a wysokość pozyskiwanej biomasy utrzymuje się na podobnym poziomie przez kolejnych 15-20 lat. W zależności od strefy klimatycznej i warunków glebowych wysokość zbiorów waha się od 12 do 20 ton suchej masy/ha w Europie, natomiast w północnych regionach Stanów Zjednoczonych (Illinois) dochodzi do 40 ton/ha [4].

Pochodzenie miskanta (genotyp) jest niezwykle istotnym kryterium przy zakładaniu plantacji. Genotyp rośliny warunkuje bowiem szereg cech użytkowych, m.in. tempo wzrostu, jakość tworzonej masy zielonej, odporność na suszę, mrozy i choroby. Zakładanie plantacji powinno być zatem poprzedzone dokładnym rozeznaniem rynku sadzonek i wymagań klimatyczno-glebowych poszczególnych klonów [1]. W Polsce jak dotąd rodowód roślin oferowanych przez większość firm jest nieznany, warto zatem zwrócić się do tych producentów, którzy oferują materiały o udokumentowanym pochodzeniu. Miskant olbrzymi nie tworzy nasion, jest zatem rozmnażany wegetatywnie w laboratoriach in vitro lub też przez podział łodyg podziemnych, tzw. rizomów. Zaawansowana technologicznie metoda in vitro pozwala na wytworzenie licznych genetycznie jednorodnych roślin. Ich wzrost jest szybki i wyrównany, dzięki czemu już w drugim-trzecim roku powstają zwarte łany [5]. Wbrew rozpowszechnianym opiniom sadzonki wyprodukowane in vitro charakteryzują się wysoką odpornością na niskie temperatury, o czym świadczą wyniki testów przeprowadzonych nie tylko w północnej Europie, ale także w Kanadzie i w Stanach Zjednoczonych.

Pędy miskanta ścina się raz do roku, najlepiej w okresie od stycznia do kwietnia. Wilgotność słomy w tym okresie jest najniższa (15-20%), dzięki czemu nie ma konieczności dosuszania biomasy. W trakcie zimy zmniejsza się także zawartość chloru, sodu i potasu, co minimalizuje korozję kotłów, a ponadto skutkuje tworzeniem tylko niewielkiej ilości popiołu, od 1 do 2%. Wartość energetyczna słomy miskanta wynosi ok. 17-19 MJ/kg suchej masy [2], jest więc porównywalna do drewna, ale niższa od węgla kamiennego. Szacuje się, że 1,5 do 2,5 tony suchej słomy miskanta dostarcza energię równoważną 1 tonie węgla kamiennego lub ok. 600-1000 litrów oleju opałowego.

Wykorzystanie miskanta jako źródła biomasy spowodowało dynamiczny rozwój prac hodowlanych ukierunkowanych na selekcję najlepszych genotypów i tworzenie nowych odmian. W Europie największe osiągnięcia w tej dziedzinie są udziałem dwóch firm: niemieckiej Tinplant Biotechnik und Pflanzenvermehrung GmbH i angielskiej Biomass Industrial Crops Ltd. Prawa licencyjne do rozmnażania i sprzedaży niemieckich materiałów zostały jednak w 2007 r. wykupione przez amerykański koncern Mendel Biotechnology Inc. Jego działalność wraz z niezwykle szybką ekspansją kalifornijskiej firmy Ceres Inc. i angielsko-kanadyjskiej BiUS sprawiły, że obecnie najszybszy rozwój plantacji miskanta olbrzymiego zachodzi na kontynencie północnoamerykańskim [3].

W Europie obszar uprawy miskanta olbrzymiego również systematycznie się powiększa, jednak wzrost nie jest tak spektakularny jak w USA czy w Kanadzie. Przykładowo w Wielkiej Brytanii w 2006 r. obsadzono 3.356 ha, rok później 12.627 ha, a w najbliższym czasie plantacje tej rośliny obejmą 32.500 ha. Według raportu DTI udział biomasy w produkcji energii w UK przewiduje się na poziomie 5-6 %, co wymagać będzie 350.000 ha roślin energetycznych w 2020 roku, tak więc na miskant przypadnie prawie 10% tego areału. W innych krajach europejskich miskant jest mniej rozpowszechniony, np. w Irlandii zajmuje ok. 800 ha, a na Ukrainie ok. 5000 ha.

W Polsce istnieje kilka plantacji miskanta o powierzchni od kilku do kilkudziesięciu hektarów, które obecnie są wykorzystywane przede wszystkim do produkcji nowych roślin. Biorąc pod uwagę wysokie koszty związane głównie z zakupem sadzonek i niezbędnymi zabiegami agrotechnicznymi, projekty tworzenia plantacji na zbiór biomasy przekraczają raczej możliwości indywidualnych rolników. Stają się za to wyzwaniem dla znaczących firm energetycznych, m.in. Dalkia Polska S.A. czy Vattenfall Heat Poland. Szacuje się, że spełnienie w Polsce wymogów UE w zakresie wysokości udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energii finalnej zaowocuje w 2020 roku zapotrzebowaniem na ponad 8 mln ton biomasy, co pociągnie za sobą tworzenie także wielkoobszarowych plantacji miskanta. Pierwsze już powstają i w 2010 r. obejmą kilkaset hektarów.

Źródła

1. Clifton-Brown JC, Lewandowski I, Andersson B, Basch G, Christian DG, Kjeldsen JB, Jorgensen U, Mortensen JV, Richie AB, Schwarz KU, Tayebi K, Teixeira F. Performance of 15 Miscanthus genotypes in five sites in Europe. Agron. J. 93, 2001.

2. Collura S, Azambre B, Finqueneisel G, Zimny T, Weber JV. Miscanthus x giganteus straw and pellets as sustainable fuels. Environ. Chem. Lett. 4, 2006.

3. Gibson L. New company to grow miscanthus in US. Biomass Magazine, 2009.

4. Harley J. A versatile solution? Growing Miscanthus for Bioenergy. Renow. Energy World Magaz. 10, 2007.

1. Majewska-Sawka A. Technika in vitro w produkcji sadzonek miskanta. Rolnicze ABC 3, 2009.

    

*Artykuł opublikowany w czasopiśmie „Czysta Energia, nr 99/2009”.