Topola i osika hybryda są alternatywą.

Alternatywą w szwedzkich lasach gospodarczych zdominowanych przez sosnę – 38,9% masy, świerka – 41,4% i brzozę – 12,1% masy (dane Skogsdata 2018). Osiki nawiasem mówiąc jest tylko 1,4% masy.

Ta alternatywa nasunęła mi się jako temat po przeczytaniu artykułu w Lesie polskim nr.4/2020 „Topola z plantacji – czy to się jeszcze uda?”

„To jeszcze” nawiązuje do historii uprawy topoli w Lasach Państwowych okresu PRL-u, a więc czasów przeżywanych i pamiętanych przeze mnie.

Okazuje się bowiem że ”Historia topoli w Polsce skończyła się przez zwykłą głupotę a nie przez nieprzystosowanie tego gatunku do naszych potrzeb hodowlanych.”  cytując barwne słowa prof. Kazimierza Zajączkowskiego wypowiedziane w Zakładzie Hodowli Lasu i Genetyki Drzew Leśnych Instytutu Badawczego Leśnictwa, w grudniu poprzedniego roku,  przy podsumowaniu prac badawczych na temat dzisiejszych plantacji topolowych.

A ściślej plantacji krzyżówki Populus tremula (osika) i Populus tremuloides (Topola osikowa).

Czy ta krzyżówka będzie polską alternatywą surowcową dla Lasów Państwowych, zobaczymy, ale sądząc z wypowiedzi pracowników LP nie zanosi się na powtórkę z głupoty.

Czy szwedzkie próby z podobnymi plantacjami można określić, przynajmniej początkowo, równie barwnie co prof. Zajączkowski?

W Szwecji zaczęły się one w roku 1939 i krzyżówka dotyczyła tych samych gatunków co wymienione w polskich próbach: Populus tremula L. i Populus tremuloides Michx.

Przyczyna była prozaiczna ale wysoce komercyjna: chodziło o odpowiedni materiał do produkcji zapałek. Równocześnie powstałe w ten sposób krzyżówki wykazywały o wiele większy przyrost niż zwykła osika. Założono stację badawczą w Mykinge koło Jönköping, w południowej Szwecji i szwedzki materiał osikowy pobrano z terenów poniżej równoleżnika 60 stopni szerokości geograficznej, który w Szwecji przebiega nieco na północ od Uppsali. Wykorzystano również osiki z terenów Polski.

W przypadku topoli osikowej (amerykańskiej) sadzonki pochodziły z okolic wielkich jezior amerykańskich (45°–60°N).

Prace z krzyżówkami trwały do końca lat 1960-tych i zakończyły się również z przyczyn komercyjnych na wskutek zanikania produkcji zapałek w Szwecji.

Podjęto je z powrotem w roku 1985 i tym razem inspiracją była chęć wprowadzenia gatunków liściastych na tereny porolne, wtedy masowo zalesiane. Inicjatorem był leśny instytut badawczy, poprzednik dzisiejszego instytutu Skogforsk.

W projekcie wybrano 280 klonów z dawnych prób i 1-roczne sadzonki wysadzono na 14 powierzchniach próbnych w południowej Szwecji, 13 porolnych i jednej leśnej. Z tych prób wybrano po 10-16  latach prac najlepsze klony i są one dzisiaj podstawą handlowego materiału sadzeniowego osiki hybrydy.

W przypadku topoli materiał sadzeniowy jest importowany z innych krajów i prace z krzyżówkami są w Szwecji mocno ograniczone.

SLU, Sveriges Lantbruksuniversitet, przeprowadzał jednak próby z krzyżówkami topoli kalifornijskiej Populus trichocarpa aby osiągnąć jej lepsze dopasowanie do szwedzkich warunków klimatycznych, z pewnym sukcesem o czym świadczy odmiana handlowa Kiruna. Testowano również europejską topolę czarną Populus nigra oraz amerykańską odmianę Populus deltoides ale obie były podatne na choroby, m.in. grzyba Melampsora.

Dzisiejsze szwedzkie plantacje osiki hybrydy i topoli wzrosły powierzchniowo od 500 ha na początku XXI wieku do aktualnych 4000 – 5000  ha i są zlokalizowane w większości na gruntach porolnych. Przy ich zakładaniu otrzymują rolnicy zasiłek finansowy ponieważ uprawa osiki hybrydy i topoli zakwalifikowana jest jako produkcja surowca energetycznego na gruntach rolnych. Nie brakuje jednak również upraw topoli na gruntach leśnych, zwłaszcza na powierzchniach po huraganach Gudrun w roku 2005 i Per w roku 2007, powstałych również  z pomocą zasiłków finansowych związanych z planami wprowadzania gatunków liściastych do lasów szwedzkich.

Istnieje dosyć bogata literatura na temat upraw osiki hybrydy i topoli na szwedzkiej sieci, przykładowo https://www.researchgate.net/publication/305281882_Handbok_for_odlare_av_poppel_och_hybridasp_in_Swedish  czy https://www.skogforsk.se/cd_20190114161721/contentassets/87fc6b68c6624cf78a5ab5f7cee5fde5/hybridasp-och-poppel.pdf w formie poradników i instrukcji ale myślę że warty przytoczenia jest opis badań specjalisty w tej dziedzinie, Henrika Bohleniusa z SLU Alnarp, w południowej Szwecji.

https://www.slu.se/centrumbildningar-och-projekt/trees-and-crops-for-the-future/forskarportratt-tc4f/henrik-bohlenius-portratt/

Wiemy już dużo na temat jak powinno uprawiać się topole na gruntach porolnych, ale zupełnie inną sprawą jest jej uprawa w lesie, mówi Henrik Böhlenius, naukowiec z SLU Alnarp i wcześniejszy specjalista od genetyki drzew leśnych w UPSC (Umeå Plant Science Centre).

• Problemem są szkody od zwierzyny leśnej , łosi, jeleni i saren. Można im zapobiegać poprzez ogrodzenia ale nie jest to ekonomiczne rozwiązanie dla gospodarki leśnej.

(Moja uwaga – powinien on zapoznać się z doświadczeniami  polskich leśników, ale z drugiej strony czy są one ekonomicznie opłacalne jako regulowanie szkód leśnych od zwierzyny dzikiej? Jest to jednak metoda pozwalająca na relatywnie wysokie polskie populacje jeleni czy saren a w ostatnich latach  również łosi.)

• Nasze próby potwierdzają że osika hybryda jest mocniej zgryzana niż topola. Na 23 powierzchniach zasadziliśmy obok siebie grupy osiki oraz topoli i topola dała sobie radę znacznie lepiej. Dotyczyło to wiosny i lata, natomiast zimą nie widzieliśmy różnic w ogryzaniu pędów szczytowych. Poza tym stwierdziliśmy różnice pomiędzy różnymi rodzajami klonów topoli, pewne były bardziej atrakcyjne do zgryzania. Można chronić pędy środkami ochronnymi, ale tylko zimą bo latem przyrastają one za szybko (2-4 cm na dzień).
• Topola która przerosła już wiek obgryzania, nie jest atrakcyjna do spałowania przez łosie czy sarny z uwagi na grubą korę, natomiast osika hybryda, ze swoją gładką korą jest dalej pożądana. Mamy w Szwecji aż 400.000 ha nieużytkowanych gruntów rolnych, co daje duże możliwości do uprawy topoli i osiki, nawet przy konieczności ogrodzeń.
• Patrząc realistycznie mówimy tutaj o powierzchni od 50.000 ha do 100.000 ha z szybkorosnącymi drzewami liściastymi na terenach rolnych oraz o powierzchni do kilku mln ha w lesie, w całym kraju, mówi Henrik Böhlenius. Na gruntach porolnych możemy osiągnąć wysokość sadzonek ponad zgryzanie już w drugim a czasem w pierwszym roku. Można też sadzić ekstra wysokie sadzonki. W lesie, zwłaszcza w terenie kamienistym, wysokie sadzonki stwarzają jednak problem z sadzeniem, a poza tym są za drogie.

• Jeżeli chodzi o sadzonki to na terenach rolnych przyjmują się wszystkie, zarówno z bryłką jak i odkrytym systemem korzeniowym. W lesie natomiast musimy mieć sadzonki z silnie rozwiniętym systemem korzeniowym. Pracujemy cały czas nad stworzeniem odpowiedniego typu sadzonek.
• Wyzwaniem są chwasty. Na terenach rolnych możemy, jak na razie używać środki chemiczne, możemy też wykładać agrowłókniny. Nic z tego nie możemy jednak stosować w lesie. Środki chemiczne są zabronione, agrowłókniny są niepraktyczne. Obliczyliśmy że właściciel lasu ma najwyżej dwa lata luzu, zanim śmiałek pogięty i brzoza nie wezmą górę. Chodzi więc o stworzenie odpowiednich warunków do wzrostu sadzonek w lesie.

• Topola nie lubi gleb kwaśnych, normalnych w naszych lasach. Przy wartościach pH 3,5-4 sadzonki topoli zamierają, przy wartościach pH około 5, wegetują. Osika hybryda jest natomiast mniej wrażliwa.
• Robiliśmy próby w lesie, na Tönnersjöheden, łączące mechaniczne przygotowanie gleby z wapniowaniem, aby zwiększyć wartość pH. Po dwu latach sadzonki osiągnęły wysokość 1,4 m i przyjęły się dobrze, mając możliwość osiągnięcia wysokości ponad zgryzanie już w trzecim roku. Na powierzchniach obok, bez wapniowania, sadzonki były dwukrotnie mniejsze.
• Inną metodą, poprawiającą przyjęcie sadzonek było łączenie wapna z popiołem drzewnym, który ma wartości alkaliczne. Te próby są bardzo udane.

• Moim zdaniem nie znamy jeszcze wszystkich procesów w glebie wpływających na sadzonki topoli i wartość pH gleby nie jest w tym przypadku najważniejsza, mówi Henrik Böhlenius. Drzewo nie toleruje pewnych składników gleby i chcemy je zidentyfikować tak aby znaleźć klony topoli odporne na gleby kwaśne. Jak na razie próby są zadowalające.
• Po wejściu drzewek w okres czyszczeń musimy wybrać metodę czyszczeń. Dla osiki hybrydy testujemy wiele sposobów począwszy od czyszczeń pasowych (korytarze) do tradycyjnych metod. Tutaj pytaniem jest topola, wydająca wiele odnóg, ale w sumie nie jest to problem bo w końcu jedna czy kilka odnóg biorą górę i tworzą duże drzewo. Można tez konkurencyjne odnogi usuwać i przeznaczać na cele bioenergetyczne. Jak na razie próby dały nam przyrost topoli w ilości 25 m3 na hektar i rok i niewiele mniejszy dla osiki hybrydy. Najważniejszym dla nas w SLU Alnarp jest znalezienie pewnego systemu hodowli osiki i topoli, mówi Henrik Böhlenius.

Interesujące informacje praktyczne dotyczące konkretnych celów hodowli topoli zawiera kolejny link z SLU https://www.slu.se/centrumbildningar-och-projekt/poppelportalen/produktionssystem-med-poppel/ i jeżeli kogoś z czytelników to zainteresuje, mogę pomoc w tłumaczeniu.

Jakie są wartości ekonomiczne dla właściciela lasu, związane z uprawą topoli?

Pewne cyfry podaje prof. SLU Lars Christersson w artykule https://www.landskogsbruk.se/skog/poppel-ger-populart-hog-avkastning/ z roku 2015.

Powierzchnia próbna w Näsbyholm w Skåne, w wieku 24 lat, miała powierzchnię 0,8 ha i masę 467 m3 co na 1 ha daje masę 583 m3.  Po ścięciu pojechalo do ciepłowni 92 m3 gałęzi i wierzchołków a 375 m3 przeznaczono na papierowkę. Dochód wyniósł 187.000 kr (75.000 zł). Przyrost wynosił 29 m3 na hektar i nie są to wartości ekstremalne, uważa prof. Lars Christersson.

Plantacja w Näsbyholm stosowała do uprawy klon topoli OP 42, z Ameryki Północnej. Rośnie on równie dobrze na glebach torfowych co rolnych ale wymaga sporo wody, 2-3 mm na dobę w ciągu lata. Produkcja roczna takiej topoli w Szwecji wynosi od 30-40 m3 na hektar i rok a po 24-25 latach przeciętna wysokość wynosi 30 m. Coroczny opad liści daje do gleby 5 ton substancji suchej i zawiera ona do 0,5% azotu co stopniowo buduje żyzność gleby na plantacji. 1 m3 drewna topoli daje 120 l etanolu lub 260 l metanolu i można założyć z grubsza że 1 hektar plantacji topolowej może dać 8.000 l metanolu na rok.

Są to wartości ekonomiczne związane z plantacjami topoli czy osiki. A inne?

Plantacje stwarzają pewien typ krajobrazu, łatwo dostępnego dla zwierząt i ludzi o ocenianego jako znacznie przyjemniejszy niż lasy iglaste lub uprawy rolne, zwłaszcza na wiosnę. Szybki wzrost i imponujące wymiary drzew podobają sie również. Ale w tym przypadku trzeba pamiętać o tempie wzrostu i liczyć się iż plantacje mogą zmienić szybko obraz krajobrazu.

W rzędach pomiędzy drzewami zagnieżdżają się gatunki cienioznośne i trawa, co sprzyja pewnym gatunkom zwierząt i owadów.

Opadłe liście poprawiają wartości pH gleby. Plantacje zmniejszają w pewnym stopniu nacisk na inne gatunki liściaste w lasach  szwedzkich, opanowanych przez świerka i sosnę. Należy dążyć do pozostawiania na plantacjach pewnych ilości starszych i w końcowym rezultacie starych osik, które są miejscem życia dla około 100 gatunków z czerwonej listy gatunków zagrożonych.

Gleba na plantacjach topoli i osiki jest z reguły znacznie bogatsza przyrodniczo niż uprawiana corocznie gleba rolna lub w przypadku lasów, gleba lasów świerkowych, ciemnych w porównaniu do plantacji. Natomiast gleba lasów mieszanych i liściastych jest żyźniejsza niż gleba na plantacjach.

Ilość ptaków na plantacjach topolowych i osikowych jest nieco większa niż tych żyjących  na terenach rolnych ale z drugiej strony lasy świerkowe ze swoim dłuższym okresem życia mają prawdopodobnie większe populacje  ptaków niż te plantacyjne.

Jeżeli plantacje leżą na terenach leśnych to należy pamiętać, w przypadku certyfikatu FSC, o granicy 5% gatunków obcych u właściciela lasu.

O ile biologiczne zróżnicowanie gatunków na plantacjach topolowych czy osikowych nie wykazuje szczególnie imponujących wartości, to tym bardziej większe znaczenie ma dla klimatu biomasa z takich plantacji.

Szybkorosnące gatunki drzew wiążą szybko duże ilości węgla z atmosfery a sama uprawa wiąże również węgiel w glebie. Prace naukowe pokazują iż podobne plantacje na glebach porolnych mogą już po kilku latach tworzyć magazyn węgla w glebie, po pewnym początkowym okresie zmniejszającym ilość węgla w glebie na terenach porolnych z wcześniejszą wegetacją.

(Problemem, nie wymienianym w pozytywnych artykułach ma temat podobnych upraw jest fakt iż szybkie wiązanie węgla z atmosfery wiąże się z równie szybkim spalaniem biomasy   czy produkcją papieru, niespecjalnie sprzyjającą zatrzymywaniu tego związanego węgla poza atmosferą – moja uwaga).

Ale z kolei zaletą jest również rosnące zastępowanie paliw kopalnianych przez biomasę i jej spalanie traktowane jako neutralne w całkowitym obiegu węgla w przyrodzie.

Innym plusem plantacji i to dużym jest ich rola w oczyszczaniu terenów rolnych i leśnych, zanieczyszczonych działalnością człowieka, z metali ciężkich. Topole i osiki rosną chętnie i szybko na stokach i mając głęboki system korzeniowy pobierają z gleby pierwiastki mineralne które w przeciwnym przypadku przeciekały by do wód lub gromadziły się np. w żywności. Działają wiec jak efektywne filtry ale różnice pomiędzy gatunkami topoli, hybrydami i klonami są tutaj spore.

Nawiązując więc to wyjściowego tytułu w Lesie Polskim myślę że plantacje topoli i osiki hybrydy mogą być udaną alternatywą gospodarczo-klimatyczną w lasach gospodarczych czy na gruntach porolnych, zarówno w Szwecji jak i w Polsce. Zwłaszcza w Szwecji, z jej ciemnymi lasami iglastymi.

Powinny się udać.

Zdjęcie: skogforsk