Etablering af pileanlæg - Baggrundsrapport

13 Høstudbytte

13.1 Høstudbytter og potentielle høstudbytter i lukkede pileanlæg
13.1.1 Anlæg 1
13.1.2 Anlæg 2
13.1.3 Anlæg 3
13.1.4 Anlæg 4
13.2 Konklusion
13.3 Litteraturliste

13.1 Høstudbytter og potentielle høstudbytter i lukkede pileanlæg

Der er foretaget måling af høstudbytter i pil dyrket i lukkede pileanlæg. Høstudbytterne er opgjort ved vejning af de enkelte kloner i forbindelse med normal høst, der er foretaget med buskrydder monteret med en savklinge. De enkelte pilekloner er høstet rækkevis og derefter båret ud til vejning. Under høst med buskrydder vil de mindste skud blive knust og slynget bort fra rækken, hvorefter det ikke vil være muligt at bestemme til hvilken klon de hører. Der er således et spild i forhold til den potentielle høstmængde. Fordelen ved måling af høstudbytter er at eventuelle variationer i væksten opfanges, mens ulempen er at kun den anvendelige del vejes med. Udbyttet er et udtryk for hvor meget anvendelig biomasse pilene producerer.

Der er også målt mere nøjagtige potentielle høstudbytter i pil fra lukkede pileanlæg. Måling er her foretaget på få tilfældigt udvalgte pil fra hver række (klon). Høsten er her foretaget ved at alle stokke klippes af med håndkraft. Med denne metode er det muligt at få al biomasse med i målingen.

Udbyttet er således et udtryk for det potentielle høstudbytte.

På grund af de meget store nedbørsmængder i 1998 og starten af 1999 blev der høstet i fire anlæg i frostvejr for at høsten kunne foregå på isen i februar. I samme anledning blev planterne talt op i de 4 anlæg. Det bevoksede areal, defineret som arealet af beplantningen plus en halv rækkeafstand ved side og ender, blev opmålt ved samme lejlighed.

Til tørstofbestemmelse i den høstede pil er anvendt en metode efter Keld Hauge Nielsen: Til analysen er udtaget en tilfældig stamme af de høstede pilestængler fra hvert anlæg. Efter balancering af stængelen på håndkant er udskåret et 40 cm stykke (20 cm til hver side fra balancepunktet).

Tørstofbestemmelsen er foretaget ved vejning af friskvægt, findeling, tørring i tørreskab ved 105 ° C indtil vægttab ved tørring standses og vejning foretages. Herefter er tørstofprocenten beregnet.

13.1.1 Anlæg 1

Bevokset areal : 7 x 31,5 m

Anlægsretning : Nordvest-sydøst

Udbytte i første driftår i pil fra pileanlæg, beplantet april 1997 med 406 stiklinger. Høst februar 1998. Der er høstet 45 planter fra hver klon

Klon og antal planter i anlæg

Høst af antal planter

Udbytte kg bio- masse

Tørstof %

Udbytte kg tørstof

Udbytte i t
tørstof/ha/ år

Bjørn 116

45

22,0

44,3

9,746

4,00

Jor 174

45

15,75

44,1

6,946

2,84

Tora 116

45

21,2

46,3

9,816

4,01

Figur13.1.
Høstudbytte i første års pil på første års rod. 1,841 plante pr. m2.

Udbytte i andet driftår i pil fra samme pileanlæg. Høst februar 1999. Antallet af planter i anlægget er reduceret til 333 på grund af bortskygning efter nedskæring af pil i rækker mellem ubeskårne rækker.

Klon og antal planter i anlæg

Høst af antal planter

Udbytte kg bio- masse

Tørstof % gns. alle

Udbytte kg tørstof

Udbytte i t
tørstof/ha/ år

Bjørn

65

82,7

41,1

33,990

7,92

Jor

115

88,9

41,1

36,538

4,81

Tora

46

60,2

41,1

24,74

8,14

Figur 13.2.
Høstudbytte i anden års pil på anden års rod. 1,513 planter pr. m2.

Udbytte i andet driftår i pil fra samme lukkede pileanlæg, hvor der er målt udbytte på de planter der har overlevet skygning fra andre rækker efter nedskæring, altså første års vækst på andet års rod. De oprindelige 135 planter er reduceret til 107.

Klon og antal planter i anlæg

Høst af antal planter

Udbytte kg bio- masse

Tørstof % gns. alle

Udbytte kg tørstof

Udbytte i t
tørstof/ha/ år

Bjørn

41 (45)

7,1

41,1

2,918

1,07

Jor

23 (45)

2,7

41,1

1,110

0,61

Tora

43 (45)

9,6

41,1

3,946

1,38

figur 11.3.
Høstudbytte i første års pil på anden års rod, hvor pilene har været udsat for skygning på grund af beskæring mellem rækker med fortsat vækst. 1,513 planter pr. m2.

13.1.2 Anlæg 2

Bevokset areal: 6,8 x 59,7 m

Anlægsretning: Nord - syd

Der er plantet total 772 pil i anlægget i 1997. Alle pil i anlægget er skåret ned til 20 cm i februar 1998 uden vejning. I februar 1999 er der høstet total 259 eller 37 planter fra hver række i en samlet blok eller ca. 1/3 af anlægget på tværs. Høst er foretaget med buskrydder. Klonerne er vejet rækkevis og klonvis og holdt adskilt for om muligt at kunne se forskel i produktion i forhold til placering i anlæg. Resultatet af første års vækst på andet års rod er vist nedenstående i rækkefølge fra øst mod vest.

Klon og antal planter i anlæg

Høst af antal planter

Udbytte kg bio- masse

Tørstof % gns. alle

Udbytte kg tørstof

Udbytte i t
tørstof/ha/ år

Tora

37

38,5

40,5

15,593

8,00

Jor

37

48,8

40,5

19,764

10,15

Bjørn

37

46,8

40,5

18,954

9,73

Jor

37

36,0

40,5

14,580

7,48

Tora

37

35,7

40,5

14,459

7,41

Jor

37

31,8

40,5

12,879

6,62

Bjørn

37

32,6

40,5

13,203

6,76

Figur 13.4.
Høstudbytte i første års pil på anden års rod. 1,901 planter pr. m2.

13.1.3 Anlæg 3

Bevokset areal: 6,8 x 43,5 m

Anlægsretning: Nord - syd

I anlægget er der plantet totalt 571 planter i april 1997. Alle planter i anlægget er skåret ned i februar 1998 uden vejning. I februar 1999 er der høstet 203 planter og resultaterne er vist i nedenstående figur.

Klon og antal planter i anlæg

Høst af antal planter

Udbytte kg bio- masse

Tørstof % gns. alle

Udbytte kg tørstof

Udbytte i t
tørstof/ha/år

Tora

29

40,9

40,0

16,36

10,89

Jor

29

33,9

40,0

13,56

9,01

Bjørn

29

29,9

40,0

11,96

7,95

Jor

29

32,1

40,0

12,84

8,13

Tora

27

32,7

40,0

13,08

9,86

Jor

31

33,7

40,0

13,48

8,38

Bjørn

29

40,9

40,0

16,36

10,89

Figur 13.5.
Høstudbytte i første års pil på anden års rod. 1,93 planter pr. m2.

I samme anlæg er der foretaget en måling af det potentielle høstudbytte den 28.-9. 1998 ligeledes på første års skud på anden års rod. Der er både foretaget opgørelse på blade og stængler. Analyser og opgørelser er foretaget af Uffe Jørgensen, Danmarks Jordbrugsforskning for Udviklingsafdelingen, SUC. De er omregnet til udbytte i t tørstof/ha/år.

Klon

Høst af antal planter

Stængel
t tørstof/ha/ år

Blade
t tørstof/ha/ år

Total
t tørstof/ha/ år

Bjørn

2

9,4

1,4

10,8

Jor

3

10,0

2,1

12,1

Tora

2

10,1

1,5

10,6

Figur 13.6.
Potentielt udbytte i første års pil på anden års rod . Samme anlæg og høst år som figur 13.5.

I samme anlæg er der ligeledes foretaget en måling af det potentielle høstudbytte i stængler af treårs pil på fjerde års rod. Udbytter og tørstofprocenter er analyseret af Christina Lützen og Berit Eskerod Madsen i deres afgangsprojekt fra Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum. Der er omregnet til potentielt gennemsnitligt udbytte og potentielt udbytte pr m2.

Klon og antal planter i anlæg

Høst af antal planter

Udbytte kg bio- masse

Tørstof %

Udbytte kg tørstof

Udbytte i t
tørstof/ha/ år

Tora

1

5,421

46,54

2,523

16,23

Jor

1

4,858

50,66

2,461

15,83

Bjørn

1

3,832

48,18

1,845

11,87

Jor

1

4,906

49,48

2,428

15,61

Tora

1

5,8318

51,74

2,977

19,14

Jor

1

1,9894

54,04

1,075

6,90

Bjørn

1

5,9568

50,4

3,002

19,32

Figur 13.7.
Potentielt udbytte i tredje års pil på fjerde års rod. 1,93 planter pr. m2.

13.1.4 Anlæg 4

Bevokset areal: 6,8 x 44,5 m

Anlægsretning: Nord – syd.

Der er plantet total 572 planter i april 1997. Alle planter i anlægget er skåret ned i februar 1998 uden vejning. I februar 1999 er der høstet 201 planter med buskrydder. Resultater af første års vækst på andet års rod er vist i nedenstående skema. Anlægget har været præget af tæt ukrudtsvækst i det første driftår og der har været tilført meget tyndt spildevand til anlægget.

Klon og antal planter i anlæg

Høst af antal planter

Udbytte kg bio- masse

Tørstof %
gns. alle

Udbytte kg tørstof

Udbytte i t
tørstof/ha/år

Tora

29

18,6

42,9

7,979

5,19

Jor

29

17,4

42,9

7,464

4,85

Bjørn

30

20,5

42,9

8,795

5,54

Jor

30

15,2

42,9

6,521

4,10

Tora

27

13,2

42,9

5,663

3,95

Jor

27

15,6

42,9

6,692

4,69

Bjørn

29

13,4

42,9

5,748

3,74

Figur 13.8.
Høstudbytte i første års pil på anden års rod. 1,89 planter pr. m2.

13.2 Konklusion

Der er opnået udbytter i tørstof i første driftår i anlæg på op til ca. 4.00 tons tørstof pr. ha/år for klonerne Bjørn og Tora, der er henholdsvis en hanplante og en hunplante af Salix viminalis. Mens klonen Jor, der også er en klon af Salix viminalis kun har opnået en produktion på 2,84 tons tørstof pr. ha/år. I andet vækstår opnås der imidlertid næsten lige store potentielle tørstof produktioner i stammer i klonerne Jor og Tora på ca. 10 tons tørstof pr. ha/år, mens Bjørn ligger lidt under 10 tons pr. ha/år. De tre kloner ligger næsten på linie i målinger på høstudbytter, hvor der dog er anvendt gennemsnit af tørstof indhold, som gør udbytterne en smule usikre. I anden, tredje og fjerde vækstår opnås gennemsnitlige potentielle udbytter på over 19 tons tørstof pr. ha/år i klonerne Bjørn og Tora. Her ligger Jor på lidt over 15 tons pr. ha/år, men taber noget i udbytte, når Bjørn er kraftigt producerende i en naborække vest for den.

Der ses en kraftig nedgang i produktionen, hvor der er en kombination af kraftig ukrudtsvækst og næringsfattigt spildevand (der er kun to personer i husstanden) i anlæg 4. Dette anlæg ligger i forlængelse af anlæg 3 i samme bassin. Hertil er der ledt spildevand fra 5 personer og anvendt næsten samme vandmængde i måleperioden og her har anlægsarealet været holdt fri for ukrudtsvækst gennem første driftår. Det kan dog ikke udledes hvilken af de to faktorer, der har haft størst indflydelse på væksten.

I anlæg 1 blev der skåret rækker ned mellem blivende rækker for at måle tørstofproduktion. I figur 13.3. ses en tørstofproduktion på omkring 100 gram pr. m2 . Forklaringen herpå er at disse pil er blevet hindret i produktion af mangel på lys, endda i en sådan grad at en hel del pil er gået ud i disse rækker. Dette fænomen ses ikke i de andre anlæg, som er skåret ned i hele anlæggets bredde. Det opleves heller ikke i anlæg uden for denne undersøgelse, hvor pilene skæres ned i den ene halvdel på langs på skift hvert andet år.

Det kan altså konkluderes at klonerne Tora, Bjørn og Jor i lukkede pileanlæg pr arealenhed fra og med 3. driftår i gennemsnit producerer op til mellem 15 og 19 tons tørstof pr. ha/år, mens der i en række danske energiskove er fundet tørstofproduktion på pil på mellem 6 og 8 tons tørstof pr. ha/år, og i en række svenske energiskove er fundet tørstofproduktion på pil på mellem 7 og 9 tons pr. ha/år. Grunden til forskellene skal sandsynligvis findes i de ideelle forhold pilen vokser under i pileanlæggene vedrørende forsyning med vand, næring og lys og også i blanding mellem tre forskellige kloner i kulturen af hensyn til smittetryk.

13.3 Litteraturliste

/1/ Lützen C., Madsen B. E. 2000. Saltbalance over pilerensningsanlæg K-PRO 7. Ingeniørhøjskolen Odense.
  
/2/ Jørgen Kelkjær 1992. Energiskov – dyrkning og driftsøkonomi.
  
/3/ Ericsson T. 1981.Growth and nutrition of three Salix clones in low conductivity solutions- Physiol.plant. 52: 239-244.
  
/4/ Perttu Kurth l. 1993. Biomass production and Nutient removal from muncipal wastes using willow vegetation filters. Journal of Sustainable Forestry, Vol 1(3).
  
/5/ Verwurst T. Stool Mortality and Development of a Competitive Hierachy in a Salix Viminalis Coppice System. Biomass and Bioenergy Vol 10, Nos 5/6 pp. 245-250, 1996
  
/6/ Danfors B., Ledin S., Rosenquist H. Short -Rotation Willow Coppice, Growers Manual. Swedish Institute of Agricultural Engineering, 1998.
  
/7/ Ridell-Black D. Clonal variation in heavy metal uptake by willow. Aspects of Applied Biology 49, 1997-
  
/8/ Nielsen K.H. Energi fra pil og slam . Jord og Viden 8, 1997: 14-16.
  
/9/ Ericsson T. Nutrient cycling in energy forest plantations. Biomass and Bioenergy Vol.6, 1 / 2 pp 115-121, 1994.
  
/10/ Perttu K.L. Kowalik P.J. Salix vegetation filters for purification of waters and soils. Biomass and Bioenergy Vol 12 No. 1 pp.9-19. 1997.
  
/11/ Rosenquist H., Aronsson P., Hasselgreen K., Perttu K.L. Economics of using muncipal wastewater irrigation af willow coppice crops. Biomass and Bioenergy. Vol 12, No 1, pp.1-8, 1997.
  
/12/ Danfors B. Salix- biobrãnsla från skõrd til vãrmeverk. JTI. 1996
  
/13/ Perttu K. Willow vegetation filters: Principles, results and economy.
  
/14/ Salix som kadmiumfilter. Rapport från en minikonferens den 7 September 1995. Sveriges Lantbruksuniversitet.
  
/15/ Kowalik P.J. , Randerson P.F. Nitrogen and phosphorus Removal by willow stands irrigated with muncipal wasrw water- a review of the polish experience. Biomass and bioenergy Vol 6, 1/2 PP. 133-139, 1994.
  
/16/ Bialkiewicz. F. Influence of waste water on the yeld of willow plantations. Forest, Warszawa 1969. Report no. 737-ws-4,II.
  
/17/ Ledin, S, Alrikson, B. Rosenquist, H. Gõdsel av salixodlingar. Ramprogram Energiskog 10 ref.
  
/18/ Nielsen K. H. Piledyrkning er en spændende nicheproduktion - men næppe rentabel. Agrologisk tidsskrift 12 pp. 11-12, 1989.
  
/19/ Gregersen P. 1995. Det jordnære energisystem. Sydjysk Universitetscenter