Spartina preriowa (Spartina pectinata) jest gatunkiem trawy wieloletniej pochodzącej z Ameryki Północnej, gdzie osiąga od 1 do 2,5 m wysokości. W środowisku naturalnym porasta głównie ubogie, źle odwodnione rowy i mokradła. Wykorzystywana jest do umacniania grobli oraz piaszczystych wałów jako roślina przeciwerozyjna. Coraz częściej jest również zauważana jako przyszłościowa roślina energetyczna.
Spartina preriowa występuje również na podmokłych łąkach oraz na zarastających wydmach, gdyż dobrze znosi zasolenie gleby. Ponadto stosunkowo dobrze rozwija się na stanowiskach okresowo suchych czy zakwaszonych. Odznacza się również mrozoodpornością. Ze względu na duże zdolności adaptacyjne spartina jest odporna na niesprzyjające warunki siedliskowe i nadaje się do rekultywacji gleb zdewastowanych przez przemysł chemiczny. Niska zdolność kiełkowania nasion spartiny wynika z podwójnego okresu spoczynku, przez co potrzebują one aż 2 lat, aby były zdolne do rozwoju. Z tego względu materiałem sadzeniowym
są kłącza korzeniowe o kształcie haka wraz z łodygą o długości 0,1 – 0,3 m. Źdźbło nie ma wpływu na wzrost roślin, ale ułatwia sadzenie spartiny przy użyciu najczęściej stosowanej do tego celu sadzarki do rozsady. Nasadzeń dokonuje się wiosną. Zważywszy na mocny wiązkowy system korzeniowy, spartina nie wymaga wcześniejszego głębokiego spulchnienia gleby. Pożądane rozmieszczenie roślin to 0,5×0,5 m. Możliwe są rzadsze nasadzenia (1×0,5 m), jednak wtedy konieczne jest odchwaszczanie plantacji nawet do 3 roku uprawy, co zwiększa koszty bardziej niż zastosowanie gęstszej obsady.
Koszty nasadzeń
Jednostkowa cena za sadzonkę wynosi od 0,8 zł do nawet 2 zł i waha się w zależności od wielkości zamówienia. Jednak koszty inwestycyjne można ograniczyć, rozmnażając samodzielnie spartinę i sukcesywnie powiększając areał uprawy, o ile pozwala na to umowa licencyjna. W przypadku prowadzenia plantacji w pobliżu gruntów ornych niską zdolność kiełkowania nasion spartiny można uznać za zaletę, gdyż roślina nie będzie zarastać innych upraw. Problem obniżania plonu suchej masy w wyniku utraty liści w okresie zimowym nie dotyczy uprawy spartiny do produkcji biogazu, zaś w przypadku zbioru surowca na biopaliwo stałe, przy coraz częstszych ciepłych i bezśnieżnych zimach, możliwe jest uzyskanie źdźbeł wraz z liśćmi. Znacznie zwiększa to wydajność roślin z jednostki powierzchni uprawy. Przez pierwsze 2 lata uprawy zaleca się mechaniczną pielęgnację plantacji, ponieważ Spartina pectinata jest gatunkiem wrażliwym na zachwaszczenie. W następnych latach skutecznie konkuruje z chwastami z uwagi na bardzo wysoki wskaźnik pokrycia liściowego – LAI (ang. Leaf Area Index),
czyli stosunek powierzchni liści rośliny do powierzchni gruntu, na którym rośnie. Chemiczną eliminację chwastów, przede wszystkim z uwagi na jej koszt, zaleca się jedynie przed rozpoczęciem nasadzeń i w przypadku dużego zachwaszczenia plantacji. W publikacjach naukowych można znaleźć liczne wytyczne dotyczące ilości i rodzaju nawozów mineralnych wykorzystywanych w uprawie spartiny. Jednak, z racji ceny, ich użycie jest zalecane jedynie przed założeniem plantacji i bezpośrednio po ukorzenieniu się kłączy jako dawek startowych, gdyż spartina ma małe wymagania glebowe. Wiosną można stosować płynny nawóz organiczny w ilości do 30 m3 × ha-1, aby nie wyjałowić gleby i uzyskać większy plon biomasy.
Zbiór na biomasę
Częstotliwość i termin zbioru zależy od przeznaczenia biomasy. Jeśli pozyskuje się ją do energetycznego spalenia, najbardziej ekonomiczne jest jej ścięcie za pomocą kosiarki rotacyjnej z kondycjonerem. Następnie słomę zbiera się prasami zwijającymi. Na przedwiośniu, a zwłaszcza w mroźne suche dni, biomasa ma najmniejszą wilgotność, oscylującą w granicach 20-30 proc. Przy jednokrotnym zbiorze na początku roku można uzyskać od 17 do nawet 29 Mg suchej masy z hektara uprawy. Badania wykazały, iż wartość opałowa biomasy spartiny preriowej wynosi około 15 MJ × kg–1 suchej masy. Do produkcji biogazu spartinę można natomiast zbierać nawet kilkakrotnie w trakcie sezonu wegetacyjnego. W literaturze przedmiotu mówi się o dwukrotnym zbiorze: w czerwcu – lipcu oraz na jesieni. Zaobserwowano jednak, że Spartina pectinata w uprawie na użytkach zielonych średnich (2z), na glebach klasy III i IV, przy zastosowaniu nawozów organicznych w postaci osadów ściekowych, może być z powodzeniem koszona nawet czterokrotnie w ciągu roku, gdyż zwiększa ona liczbę pędów oraz szybkość ich wzrostu, a tym samym ilość możliwej do uzyskania biomasy. W okresie wegetacji spartina cechuje się dużą wilgotnością – w granicach 70 proc. Pomimo tego jest ona wydajnym surowcem do produkcji biogazu, jednak nie ze świeżej biomasy. Z przeprowadzonych doświadczeń wynika, iż uzysk biogazu z kiszonki ze spartiny preriowej wynosi około 550 m3 × Mg s.m.o., z czego metan stanowi około 55 proc., natomiast uzyskanie 90 proc. wygazowania substratu następuje po 32 dniach. Przede wszystkim właśnie ze względu na długi okres rozkładu zaleca się stosowanie kiszonki ze spartiny jako dodatku do substratów odzwierzęcych. Produkcja biogazu ze świeżo skoszonych źdźbeł nie jest opłacalna z uwagi na ich dużą wilgotność, a przez to także znaczną masę roślin konieczną do przetransportowania oraz niższą wydajność biogazową w porównaniu z kiszonką. Podsumowując powyższe rozważania, należy stwierdzić, że liczne badania wykazały, iż spartina preriowa odznacza się szeregiem cech pretendujących ją do uprawy na cele energetyczne. Niezbędne
są jednak dalsze badania na obszarach o możliwie różnych warunkach glebowo-klimatycznych, aby określić opłacalność prowadzenia plantacji spartiny preriowej na terenie całej Polski, szczególnie w porównaniu z innymi roślinami pozyskiwanymi w celu konwersji zawartej w nich energii. Przed założeniem plantacji nieodzowna jest wnikliwa kalkulacja kosztów, uwzględniająca specyfikę miejscowego rynku biomasy, a nade wszystko znalezienie w pobliżu miejsca uprawy stałego odbiorcy na produkowany surowiec.
Autor: Jakub Frankowski
Artykuł został opublikowany w „Magazynie Biomasa” – wydanie lipiec-sierpień 2016
Zdjęcie: rce.oodr.pl
Newsletter
Bądź na bieżąco z branżą OZE
