Ślazówka – alternatywna roślina energetyczna.

Urszula,  Lucjan i  Zygmunt Staszewscy

ULSTAR – Handel  Pośrednictwo Usługi, Radzików 11/18, 05-870 Błonie. e-mail: ulstar@onet.pl

Streszczenie.

      Ślazówka turyngska jest gatunkiem powszechnie występującym w Europie ale nie znalazła dotychczas zastosowania w gospodarce. Praca zawiera opis  pierwszej wyhodowanej w Polsce odmiany rolniczej Uleko oraz możliwości jej zastosowania do produkcji masy energetycznej. Uprawiając ślazówkę można zebrać 15 – 25t suchej masy z 1ha, której wartość opałowa wynosi 14218 KJ/kg. Ślazówka jest  byliną       o dużym systemie korzeniowym dostosowaną do wzrostu w ubogich  stanowiskach glebowych, jest mrozoodporna i znosi  okresowe susze. Jest rośliną samopylną wydającą plony nasion 0,3 – 1 t/ha.

Słowa kluczowe: ślazówka, Lavatera thuringiaca L., biomasa, energia odnawialna, odmiana Ulstar. Thuringian Mallow, biomass, fuel, cultivar Ulstar.

Wstęp.

      Zapotrzebowanie na energię nieustannie zwiększa się, w miarę rozwoju ekonomicznego Polski.

Specjalistyczne prognozy alarmują, że w niedalekiej przyszłości deficyt energetyczny może hamować  rozwój gospodarczy. Nierzadko spotykane  dyskusje o tym, jaki rodzaj energetyki rozwijać, aby ustrzec się przed kryzysem energetycznym, należałoby zastąpić rozważaniami jak rozwijać wszystkie możliwe działy energetyki, a zwłaszcza jak  wykorzystać istniejące rezerwy. Do rezerw najmniej wykorzystanych należą źródła energii odnawialnej, m.in. biomasa i odpady organiczne z  produkcji rolniczej i leśnej. Rezerwy do uruchomienia – to produkcja biomasy na cele energetyczne na ziemiach wyłączonych z uprawy (ok. 1,7mln. ha) oraz nieużytkach.

Opracowane technologie uprawy i użytkowania roślin na cele energetyczne są wdrażane, ale postęp w tym zakresie jest za mały w stosunku do potrzeb gospodarki krajowej. Niewiele produkcja tych roślin znaczy w bilansie energetycznym kraju, pomimo zakończenia fazy eksperymentalnej z pozytywnym zaleceniami produkcyjnymi. Fakt oparcia tych programów w większości na roślinach egzotycznych, pochodzących ze strefy krótkiego dnia, nie wydających nasion w warunkach Polski jest znaczącym utrudnieniem. Wymaga bowiem zastosowania rozmnażania wegetatywnego, co podraża koszt założenia  plantacji energetycznej.

       Jednym z zadań  zespołu badawczego pod kierownictwem prof. Z. Staszewskiego, w b. Zakładzie Genetyki IHAR, było poszukiwanie krajowych gatunków spełniających kryteria rośliny energetycznej, dostosowanych do miejscowych warunków i  obficie osadzających nasiona. Rośliną tą okazała się ślazówka. Wstępne badania nad tym gatunkiem i jego przydatnością gospodarczą zostały sfinansowane grantem KBN, uzyskanym przez mgr U. Staszewską . Wyniki wykazały możliwość rozmaitych zastosowań ślazówki: na biomasę energetyczną, kiszonki dla zwierząt, zasiewanie ugorów, produkcję miodu, włókna i jako roślina lecznicza. W tej publikacji wykorzystano część tych wyników.  Wysokość plonów dzikiej populacji z Radzikowa nie była zadowalająca.

      W firmie ULSTAR zajęto się poszukiwaniem nowych ekotypów. We wsi Przybysławice koło Sandomierza znaleziono plenną populację, której pojedynki posłużyły do wyhodowania odmiany Uleko, której charakterystykę zamieszczono w tej publikacji. Szczególną uwagę zwrócono na wysokość plonu biomasy i nasion oraz wydajność energetyczną.

 Materiał i metody.

      Doświadczenia porównawcze przeprowadzono poletkach wielkości 20 m² metodą bloków losowanych w 4. powtórzeniach, w IHAR w Radzikowie na glebie bielicowej klasy III, powstałej z glin zwałowych.

 Doświadczenie 1. trwało 4 lata. Plon zielonej masy zbierano w 2. i 3. latach wegetacji. Zawartość suchej masy określano metodą  suszarkową. Doświadczenie miało na celu porównanie plonu suchej masy następujących obiektów ( tab. 1):

- Ślazówka turyngska populacja Radzikowska,  obsada 40 roślin na 1 m², forma wieloletnia;

- Ślaz okółkowy z Troubska (Czechy) obsada 40 roślin na 1 m²,  forma jednoroczna;

- Słonecznik pastewny  obsada 40 roślin na m², forma  jednoroczna;

- Lucerna siewna obsada 60 roślin na 1 m², forma wieloletnia.

Gatunki jednoroczne dosiewano w każdym roku. Na poletkach pobrano próby złożone z 30 – 40 roślin do opisów biometrycznych w 2, 3, i 4 latach wegetacji (tab. 2).

Skład chemiczny i wartość opałową suchej masy ślazówki przeanalizowano w Laboratorium CARBOCHEMU z Sosnowca, zajmującym się głównie oceną jakości węgla.

Plon nasion oceniano na podstawie zbiorów z poletek, na których rozmnażano populację  Radzikowską i odmianę Uleko w różnych latach. Wyniki podano w tab. 3.

Doświadczenie 2 założono w 2004 r dla porównania głównych cech odmiany Uleko z innymi populacjami. Rośliny wysadzono w rozstawie 100x50 cm w 3 powtórzeniach. Opisy i zbiory wykonano w fazie pełnego kwitnienia, w 2. roku wegetacji. Porównano obiekty (tab. 4):

- Populacja dzika Radzikowska;

- Odmiana Uleko;

- Populacja selekcjonowana Puławska.

Wyniki badań i ich omówienie.

      Wyniki dotyczące plonu suchej masy czterech gatunków zawiera tabela 1.

                                      Liczba                              P l o n   s u c h e j   m a s y  w  l a t a c h

Obiekt                        pokosów                 ______________________________________________

                                    w latach                                    Drugim                               Trzecim

                                                                   ______________________________________________

                                                                           t/ha              zaw. %              t/ha         zaw. %

_______________________________________________________________________________

Radzikowska                   2                                27,1                18,1             22,7            19,4

Ślaz okółkowy                 1                               14,1                 16,1             12,5            16,7

Słonecznik pastewny       1                               15,6                 12,9             16,1            14,0

Slazówka wydała stosunkowo wysoki plon suchej masy, przewyższając inne badane gatunki. Ważny jest fakt, że plon w trzecim roku utrzymał się na wysokim poziomie, pomimo dwukrotnego koszenia w każdym roku. Opierając się na danych z literatury można stwierdzić, że jest to plon porównywalny z efektami uzyskiwanymi na plantacjach innych roślin energetycznych, opisanych w naszym kraju.

Tab. 2. Porównanie wymiarów roślin ślazówki w 2. i 3. latach wegetacji.

_______________________________________________________________________________

Rok         Ciężar suchej     Długość łodyg      Liczba węzłów     Liczba łodyg     Liczba rozgałęzień

wegetac.   masy rośl.(g)            (mm)                                                                     1 – rzędu

_______________________________________________________________________________

      2               1193,0                1159                        14,0                     29,8                      8,5

Porównując dane tabeli 2  zwróćmy uwagę, że w trzecim roku wegetacji nastąpił dalszy rozrost

roślin. Zwiększyły się ich wymiary i masa. Jednakże nie miało to bezpośredniego proporcjonalnego wpływu na plon, który zależy również od zagęszczenia roślin na poletku.

      Znakomitą właściwością ślazówki jest absolutna samopłodność. Po samozapłodnieniu każdy nieuszkodzony kwiat tworzy owoc, co sprawia, że współczynnik rozmnażania tego gatunku  może przekroczyć liczbę 200. Nie prowadzono badań ścisłych nad wysokością plonu nasion, jednak można go oszacować na podstawie ilości nasion  zebranych z  poletek w okresie kolejnych lat (tab. 3).

Nazwa odmiany              Rok zbioru  Obszar m²       Zebrany plon w (g)    Plon szacunkowy  t/ha

_______________________________________________________ ________________________

Radzikowska popul.        1989- 2.          20                        2222,0                         1,11

Radzikowska                   1990- 3           20                        2234,0                         1,12

Radzikowska                   1998- 2         160                        6000,0                         0,20

Puławska popul.               1998-2         600                       12000,0                        0,38

Uleko                                2006-2         200                       12000,0                        0,60

Uleko                                2007-3         200                       16000,0                        0,80

Plony nasion ślazówki w korzystnych warunkach przekraczały 1 t/ha, a w złych warunkach   podczas dojrzewania i zbioru nie spadły poniżej 0,2 t/ha. Można zakładać, że przy zastosowaniu optymalnej agrotechniki i ochrony przed szkodnikami, plony mogą znacznie przekraczać 1 t/ha.

Tab. 4. Porównanie wymiarów roślin odmiany Uleko z populacjami w 2. roku wegetacji.

Radzikowska popul.             1180                                       9,7                               26,2

Puławska  populacja             1378                                      10,7                              29,8

Populacja dzika zebrana ze stanowiska naturalnego w Przybysławicach charakteryzowała się dużą zmiennością. W szkółce selekcyjnej  wybrano pojedyncze rośliny charakteryzujące się maksymalnymi wymiarami. Z nich utworzono odmianę, której wysokie plonowanie jest  utrzymywane poprzez systematyczną selekcję. Populację zebrano na suchym nieużytku z gleby lessowej.

 Opis odmiany ULEKO  ślazówki  turyngskiej  (Lavatera thuringiaca L.)

         Opis  botaniczny.  Ślazówka Uleko  (Rodzina ślazowatych – Malvaceae) jest byliną  wyrastającą 150 – 220cm. Łodygi ma liczne (6 – 20), bardzo sztywne i prosto wzniesione. Liście dolne są duże i osadzone na ogonku dłuższym od blaszki liściowej, górne są mniejsze i  mają ogonki krótsze od blaszek. Blaszka dolnych liści jest 5-klapowa, górnych 3-klapowa; środkowa klapa jest dłuższa od bocznych. Łodygi, zwłaszcza w górnej części oraz liście, zwłaszcza od dołu, są pokryte gęstymi włoskami. Kwiaty 5-płatkowe wyrastają pojedynczo w kątach liści, a na wierzchołkach łodyg są skupione w groniasty kwiatostan. Kielich powstaje ze zrośnięcia  pięciu listków na 1/3 długości. Płatki kwiatowe są do czterech razy dłuższe od kielicha, wyrastają do 4 cm , są różowe z ciemniejszymi żyłkami. Owocem jest  rozłupnia  ok. 20-dzielna. Nasiona – rozłupki (owocki) kształtu nerkowatego są nagie, gładkie, szaro- lub ciemnobrunatne o MTZ  około 3,6 g. Liczba chromosomów u ślazówki wynosi 42.

 W roku siewu rośliny rosną o ok. 50% mniejsze, ale kwitną i zawiązują nasiona. W dalszych latach wegetacji zawiązki pędów wyrastają na początku wiosny, ale intensywny wzrost rozpoczyna się w maju i trwa do zakończenia kwitnienia. Okres zawiązywania pąków i kwitnienia trwa u ślazówki Uleko długo: od połowy czerwca do września, najintensywniej w lipcu i sierpniu. Atrakcyjny nektar zwabia liczne pszczoły i trzmiele, które dobrze zapylają kwiaty.

         Fot. 1. Rośliny odmiany Uleko w fazie kwitnienia.

      Odmiana Uleko charakteryzuje się wybitną trwałością, mrozoodpornością i konkurencyjnością  w stosunku do roślin innych gatunków. Jej rośliny dobrze odrastają po skoszeniu, częste ścinanie (2-3 razy w roku) w różnych fazach wegetacji nie osłabia roślin. Odznacza się dobrym krzewieniem i wytwarza dużo suchej masy.

      Rośliny w drugim i dalszych latach wegetacji wykształcają grubą, krótką karpę od której odchodzą liczne, grube, białe, mięsiste korzenie okryte jasnoszarą skórką. Wczesną wiosną lub po skoszeniu z karpy wyrastają liczne łodygi pierwszego rzędu silnie rozgałęziające się. Korzenie i nadziemne części roślin zawierają  6-8% śluzów, podobnie jak w pokrewnym gatunku malwie czarnej.

      Rozłupnie ślazówki Uleko dojrzewają stosunkowo równomiernie. Nasiona trzeba zebrać w fazie dojrzewania, gdy większość owoców jest żółta, kielich żółknie i  zaczyna więdnąć, a nasiona przybierają barwę brązową lub brunatną. Kiełkują one lepiej niż przejrzałe, czarne nasiona.

Fot. 2. Kwiat ślazówki Uleko.

Zakładanie plantacji na cele energetyczne.

      Odmiana nadaje się do zakładania plantacji przeznaczonych do produkcji biomasy energetycznej. Jej grube i sztywne łodygi chronią łan przed wyleganiem, co gwarantuje stabilne plonowanie. Zależnie od żyzności gleby i nawożenia, można uzyskać plon suchej masy 15-25 t/ha. Przy zbiorze 2-pokosowym może być on nawet wyższy. Zaletą ślazówki jest mały koszt założenia  plantacji, bo ilość nasion do zasiewu wynosi kilka kg/ha, a produkcja nasion jest bardzo wydajna, albowiem jest ona rośliną samopylną. Drewno ślazówki pod względem składu chemicznego jest zbliżone do drewna drzew liściastych, a zawartość w nim popiołu (6,5-7%) jest podobna jak w słomie zbożowej. Wartość opałowa suchej masy ślazówki jest dobra – wyniosła  14 218 KJ/kg przy wilgotności 8,33%. Mała zawartość siarki 0,28%, oraz popiołu 3,90%  kwalifikują  tę roślinę do grupy wartościowych roślin energetycznych.

        Naszym zdaniem, plantacja do produkcji biomasy energetycznej powinna być zbierana dwa razy w roku w fazie po przekwitnięciu roślin. Przy tym sposobie użytkowania  zbiór pierwszego odrostu wypada  na początku sierpnia,  co umożliwia suszenie ściętych roślin energią słoneczną na polu. Natomiast drugi odrost można zbierać po zamarznięciu gleby w zimie, wówczas czynnikiem suszącym  jest mróz. Można drugi pokos zbierać w końcu września z przeznaczeniem na kiszonkę lub biogaz.

        Gospodarstwo o powierzchni 100ha byłoby zdolne wyprodukować około 2000t suchej masy energetycznej, 30t nasion i 20t miodu. Wartość produkcji takiego gospodarstwa można szacować na około 1140000zł, tj. 11400zł/ha. Przedsiębiorstwo takie mogłoby stanowić samodzielne ogniwo gospodarcze z własnym parkiem maszynowym, o dochodzie wystarczającym na utrzymanie kilkuosobowej rodziny.

       LAVATERA THURINGIACA L. /MALVACEAE/

  Odmiana ULEKO

Bylina wieloletnia o dużej  masie wegetatywnej, dużym systemie korzeniowym, zimotrwała, odporna na suszę, obficie kwitnie, samopłodna.

SPOSOBY UŻYTKOWANIA: Roślina na bio-paliwo = 15-25 t suchej masy z 1 ha /wartość opałowa Q^rt 14218 KJ/kg.

Roślina  pastewna    3-4pokosy = 10-15t suchej masy z 1 ha.

Roślina miododajna

2 odrosty =200-400 kg miodu z 1 ha

1 odrost =105-250 kg miodu i ok.0,3-0,5t nasion z 1 ha.