Pěstování a výzkum rychlerostoucích dřevin

Poslední vývoj pěstování a výzkumu rychle rostoucích dřevin (topolů a vrb) k energetickému využití v podmínkách České republiky je charakterizován nárůstem pěstební plochy, zdokonalováním pěstebních technologií a rozšiřováním pěstovaného sortimentu RRD. Pěstební postupy se mechanizují, zefektivňují a mnoho nákladů se tím snižuje.

Po více než 17 letech testování i praktického pěstování můžeme konstatovat, že výmladkové plantáže topolů a vrb jsou stále velmi zajímavou alternativou pro české zemědělce. Jejich pěstování může být na příznivých lokalitách ekonomicky rentabilní i bez dotací ovšem návratnost počáteční investice je možno očekávat mezi druhou až třetí sklizní (6–9 rokem). K rozhodování o efektivním pěstování RRD je možno využívat výsledky výzkumu publikované v odborném tisku.

Topoly a vrby

Topoly a vrby jsou často označované také jako rychle rostoucí dřevin (RRD), protože jejich  výškový a objemový přírůst je výrazně vyšší než u většiny hlavních lesních dřevin mírného pásma. Topoly a vrby jsou ve světě pěstovány nejvíce v tradičních vysokokmenných lignikulturách určených pro produkci dřevní suroviny pro stavební, nábytkářský a papírenský průmysl.

V posledních třiceti letech vznikl zejména vlivem opakovaného nedostatku fosilních paliv nový způsob pěstování topolů a vrb - tzv. výmladkové plantáže  –  určený k produkci dřevní suroviny nejčastěji štěpky nebo kusového dřeva využitelné zejména pro energetiku, ale i pro papírenství a biorafinerie.  Takto pěstované topoly a vrby jsou řazeny mezi lignocelulózní energetické plodiny tzv. 2. generace, které mají oproti 1. generaci (např. řepka, obilí, kukuřice)  výrazně lepší energetický zisk (poměr vložené a získané energie).

Výmladkové plantáže RRD na zemědělské půdě v ČR

Výmladkové plantáže rychle rostoucích dřevin jsou novou formou zemědělského hospodaření, která je založena na schopnosti vybraných dřevin – zejm. topolů a vrb  – růst v prvních letech po výsadbě velmi rychle a současně na jejich regenerační výmladkové schopnost, která umožňuje opakované sklízení bez potřeby založení nového porostu.   Základní prvky koncepce pěstování výmladkových plantáží (short rotation coppice) byly vytvářeny v Severním Irsku, Anglii a Švédsku již v průběhu 70. a 80. let minulého století jako alternativní způsob zemědělského hospodaření s odbytem pro papírenský a energetický průmysl.

Ve výmladkových plantážích severní části Evropy (Švédsko, UK, severní Německo, Polsko, Baltské státy) se pěstují převážně vrby (20 tis. ha) a v jižní a střední Evropě  (Itálie, Francie, Rakousko, jižní Německo) hlavně topoly (10 tis.ha). Podle výsledků testování širokého sortimentu RRD (probíhá od roku 1994) pro výmladkové plantáže má Česká republika poměrně vhodné podmínky pro pěstování topolů i vrb i když zatím dosti převažuje pěstování jednoho klonu topolů pod označením J-105 nebo Max-4 (tzv. japan, japonský topol).  První výmladková plantáž byla u nás založena v roce 1994 a doposud bylo podle evidence LPIS vysazeno přes 750 ha výmladkových plantáží a 35 ha matečnic (pro produkci sadebního materiálu). Největší nárůst pěstební plochy byl zaznamenán v posledních dvou letech a to přesto, že nebyly odsouhlaseny dotace na zakládání porostů, které se připravovali od roku 2006 v rámci Programu rozvoje venkova (OSA-2 resp. 1)

Faktory ovlivňující výnos výmladkových plantáží

Z našich výsledků hodnocení výnosu širokého sortimentu vrb a topolů v dlouhodobých pokusech je zřejmé, že na dlouhodobý efektivní výnos výmladkové plantáže má největší vliv volba stanoviště a teprve potom volba klonu či odrůdy (Weger, 2007, 2008).

Dalšími faktory ovlivňujícím výnos výmladkových plantáží RRD jsou kvalita sadby (řízků), kvalitní příprava půdy a pěstební péče v době po založení porostu.

Výběr vhodných lokalit pro výmladkové plantáže

Výsledky testování dřevin pro výmladkové plantáže v ČR prováděné na VÚKOZ, v.v.i. od roku 1995 ukazují, že nejdůležitějším předpokladem pro dosažení dobrých výnosů je volba vhodného stanoviště, které je dáno kombinací půdních a klimatických podmínek. Zejména se jedná o dostupnost vody (půdní a srážkové), fyzikální vlastnosti půdy a další limitující faktory zejm. klimatické (výskyt přísušků aj.). Zcela nevhodné pro pěstování v současnosti dostupného sortimentu topolů a vrb jsou jednak písčité a štěrkovité půdy s nepříznivým hydrologickým režimem (vysýchavé) a nebo půdy rašeliništní a trvale přemokřené.

K výběru vhodných stanovišť je možno použít například rámcovou typologii a rajonizaci doporučených klonů RRD zpracovanou na VÚKOZ (Weger, 2007) nebo nejlépe on-line výnosové mapy RRD na Geoportálu MŽP (http://geoportal.gov.cz/web/guest/map; Sekce Mapy, životní prostředí, Inspire, energetické zdroje), které jsou vytvořeny s využitím bonitace zemědělských půd v soustavě BPEJ – bonitovaných půdně ekologických jednotek.  Rámcová typologie půd je průběžně zpřesňována na základě výsledků výzkumu a provozní praxe. Aktualizace rámcové typologie v současnosti probíhá kontinuálně. V případě nejasností s výběrem pozemku doporučujeme  kontaktovat naše pracoviště pro konzultaci.

Sortiment RRD pro pěstování v ČR

Výběr vhodných klonů a odrůd topolů a vrb pro konkrétní výsadbu musí tedy vycházet v první řadě ze znalosti půdně-klimatických (stanovištních) podmínek zvolené lokality. Pokud je zvolené stanoviště – zemědělský pozemek – pro topoly a vrby vhodný, je možno vybrat nejvhodnější klony příp. odrůdy na základě jejich specifických vlastností a nároků, které jsou uvedeny v jejich popisu tedy například v publikacích VÚKOZ, v.v.i. (Havlíčková a kol. 2010) nebo v materiálech prodejců zahraničních odrůd vrb a topolů.

Prakticky je možno vybírat topoly a vrby z následujících typů:

1. Klony vrb a topolů z domácích sbírek (zejm. VÚKOZ,v .v. i a VÚLHM,v .v. i.). Jedná se klony a odrůdy topolů a vrb (např. J-105, Oxford, S-195, S-218, S-337 aj.), které jsou vybírány podle výsledků polního testování z domácích sbírek těchto dřevin rámci výzkumných projektů VÚKOZ (od roku 1994). Klony nejsou chráněné šlechtitelskými právy a jejich pěstováním v krajině bylo odsouhlaseno Ministerstvem životního prostředí z hlediska minimalizace rizik pro ochranu přírody. Sortiment obsahuje také odrůdy a klony domácích topolů a vrb, které jsou výsledkem šlechtění na VÚKOZ,v.v.i. a jsou určeny zejména pro zvláště chráněná území, kde je pěstování nepůvodních druhů zakázáno. Sadbu a informace o pěstebních požadavcích těchto klonů je možno získat na našem pracovišti, na našich poradenských stánkách (ISOZE) nebo od dodavatelů sadby RRD.

2. Zahraniční odrůdy vrb. Jedná se zatím zejména o švédské, ale i polské a italské registrované odrůdy vrb (Tora, Inger, Tordis, Dobkowska, Drago a další) vyšlechtěné záměrným křížením převážně z druhu S. viminalis, ale i jiných druhů stromovitých a keřovitých vrb. Odrůdy jsou chráněné šlechtitelskými právy. Některé z nich již byly u nás pěstovány příp. testovány. Sadbu je možno získat ze zahraničí od majitelů odrůd nebo od oficiálních dodavatelů např. v Polsku nebo Slovensku. Informace o jejich pěstování poskytují dodavatelé sadby nebo majitelé odrůdy.

3. Zahraniční odrůdy topolů. Jedná se zejména o italské, ale i belgické nebo nizozemské odrůd topolů (AF2, AF6, Monviso, Baldo, Vesten a další) vyšlechtěné záměrným křížením ze skupiny tzv. kanadských topolů (P. x canadense = P. x euroamericana) nebo balzámových topolů ve firmách a ústavech zaměřených na problematiku pěstování topolů v těchto zemích. Odrůdy jsou chráněné šlechtitelskými právy. Některé z nich jsou již u nás pěstovány příp. testovány. Sadbu některých odrůd je možno získat od domácích dodavatelů nebo ze zahraničí od majitelů odrůd. Informace o jejich pěstování poskytují dodavatelé sadby nebo majitelé odrůdy.

Domácí druhy vrb do výmladkových plantážích

V domácí praxi zatím velmi výrazně převládá pěstování topolů nad vrbami. Ve našem výzkumu se však ukázalo, že i mezi domácími druhy vrb je možné najít velmi vhodné klony pro výmladkové pěstování. Například vrbové klony S-218 a S-195 dosáhly při dlouhodobém testování na 4 různých lokalitách kumulovaný výnos 83,6 resp. 81,7 t(suš.)/ha za 9 let (tři sklizně), což odpovídá průměrnému výnosu 9,3 resp. 9,0  t(suš.)/ha/rok. Na příznivých lokalitách pokusu (dle rámcové typologie) se však jejich výnos při třetí sklizni pohyboval v intervalu 19,0 až 28,5 t(suš.)/ha/rok a průměrný výnos byl okolo 14t(suš.)/ha za 9 let. Vysoké výnosy dosáhly také klony vrb S-117 a S-337. Všechny čtyři uvedené klony vykazují dobrou vitalitu na všech lokalitách pokusu a je možné je považovat za vhodné pro výmladkové plantáže v ČR. Výhodou vrb proti topolům je obvykle menší tloušťka kmenů vhodná pro jednofázovou sklizeň řezačkou. Jejich další výhodou je, že by je mělo být možné pěstovat i ve zvláště chráněných územích (CHKO, NP a pod). 

Hlavním rizikem pro pěstování domácích klonů a druhů vrb je jejich poškozování okusem a vytloukáním srnčí zvěří. Ve srovnání se zahraničím jsou naše stavy zvěře výrazně vyšší a proto i zahraniční zkušenosti s vrbami (např. švédskými odrůdami) nemohou být zatím bez této výhrady přeneseny k nám. V regionech s velmi vysokými stavy zvěře může být použití domácích příp. zahraničních odrůd vrb obtížné, zejména pokud nebudou ostatní podmínky pro pěstování optimální a růst vrb pomalejší. Oplocování plantáží je ekonomicky nerentabilní (bez dotace).

Výnosový potenciál výmladkových plantáží

Pro vytvoření odhadu výnosového potenciálu nově zakládaných výmladkových plantáží topolů a vrb je možno využít již zmiňované rámcové typologie, která vylišuje 6 kategorií zemědělských půd podle vhodnosti pro RRD. Ekonomická životnost plantáží se odhaduje na 15 až 21 let. Po uplynutí této doby poklesává výnos pod rentabilní úroveň. Výnos je vyjádřen v tunách suché hmoty za rok (t [suš.]/ha/rok). Pro získání představy o potenciálním výnosu surové biomasy při sklizni v obvyklém obmýtí (tři roky) je potřeba hodnoty odečtené z křivek násobit přibližně dvěma, neboť průměrný obsah vody v čerstvě sklizené biomase se pohybuje v rozmezí 48–55 % (průměr je 53 %).

Dotace a ekonomika výmladkových plantáží

Od roku 2010 je možno na hektar vysázené a pěstované výmladkové plantáže RRD žádat o dotaci SAPS a TOP-UP. Žádost se podává do 15.5. a poskytovatelem je SZIF. Vztahuje se i na již existující porost RRD. Vyplácí se každoročně a její výše v minulých letech se pohybovala od 4100 do 4400 Kč/ha/rok. Dlouho připravované dotace na založení porostů v rámci Programu rozvoje venkova (PRV- EAFRD) nebyly v letošním roce opět vyhlášeny a podle dostupných informací není možné očekávat jejich spuštění ani v příštích letech.

Cena biomasy (dřevní štěpky) k energetickému využití, které je u nás zatím získávána převážně z lesních těžebních zbytků, v posledních letech poměrně rychle roste vlivem rostoucí poptávky doma i v zahraničí a v současnosti se pohybuje v rozmezí 1200-1500 Kč/t čerstvé (vlhké) biomasy podle typu a regionu.

Výrazný růst ceny vede ke zlepšování rentability výmladkových plantáží RRD. Podle našich výsledků hodnocení ekonomiky výmladkových plantáží RRD a při současných cenách biomasy lze odhadnout, že se rentabilní výnos se pohybuje okolo 8-9 t(suš.)/ha/rok, což odpovídá přibližně výnosům dosažitelných na průměrně až nadprůměrně příznivých stanovištích dle rámcové typologie půd. Předpokladem je využití mechanizované výsadby, dobré pěstební péče a kontinuální sklizně pomocí sklízecího stroje a při současné cenové úrovni ostatních požadovaných služeb a dotací SAPs (TopUp). S ohledem na vysoké vstupní náklady na založení výmladkových plantáží RRD (50–75 tis. Kč) je ovšem návratnost počáteční investice možno očekávat mezi druhou až třetí sklizní (6 až 9 rok).

Shrnutí

Po více než 17 letech testování i praktického testování můžeme konstatovat, že výmladkové plantáže topolů a vrb jsou stále velmi zajímavou alternativou pro české zemědělce. Jejich pěstování je ekonomicky rentabilní na lokalitách s příznivými podmínkami (dle BPEJ) ovšem návratnost počáteční investice je možno očekávat mezi druhou až třetí sklizní (6 až 9 rok).

Mezi mnoha zemědělci však stále převládá poměrně velká opatrnost a troufám si říci neoprávněné obavy. Při dlouhodobých polních experimentech jsme nezjistili žádné důvody, které by nasvědčovaly tomu, že topoly a vrby negativně ovlivňují půdu nebo její úrodnost a využití. Spíše naopak, výmladkové plantáže mohou výrazně přispět k zvýšení obsahu humusu v půdě, zvýšení diverzity intenzivně obhospodařované zemědělské krajiny a cílům GAEC (agro-environmentálních opatření).

Hlavním odběratelem biomasy (štěpky) z výmladkových plantáží je dnes sektor lokální příp. regionální tepelné a elektro-energetiky, který by podle našeho názoru mohl nabídnout zemědělcům dlouhodobé a stabilní odběratelské smlouvy, které by v dnešní proměnlivém agrárním trhu mohly být pro zemědělce zajímavé. 

Jan Weger a kolektiv

Celý článek je uveřejněn v čísle 2/12 časopisu Energie 21.