Pflanzen für die thermische Nutzung
Schnellwachsende Baumarten: Erfahrungen aus 14 Jahren Anbau
Die Landwirtschaft sieht sich einer Vielzahl verschiedener Herausforderungen gegenüber: Extremwetterereignisse mit Dürren und Stürmen, neue politische Rahmenbedingungen und die kritische Betrachtung durch die Verbraucher. Innovative Landnutzungssysteme werden benötigt, um diesen Herausforderungen begegnen zu können.
Der Anbau schnellwachsender Baumarten im Kurzumtrieb (Kurzumtriebsplantage, KUP) könnte eine solche Lösung sein, denn die Bäume bieten den Flächenbetreibern eine interessante Anbaualternative zu regulären annuellen Kulturen. Sie ermöglichen über einen langen Nutzungszeitraum (> 25 Jahre) relativ stabile Erträge und das auch auf nur mäßigen Standorten, bei wechselnden Wetterbedingungen sowie bei einer nur sehr extensiven Bewirtschaftung (keine Düngung nötig, kaum PSM-Einsatz).
Anbau schnellwachsender Baumarten – grundlegende Aspekte
Unter Rotation bzw. Umtrieb versteht man die Zeit zwischen zwei Beerntungen der Bäume. Bei der Beerntung werden alle oberirdischen Triebe abgeschnitten. Aus den verbliebenden Wurzeln treiben neue Triebe aus. Ein neuer Umtrieb beginnt.
- Kurzer Umtrieb (Ernteintervall: alle 3 Jahre)
- Mittlerer Umtrieb (Ernteintervall: alle 6 bis 8 Jahre)
- Langer Umtrieb (Ernteintervall: 15 bis 20 Jahre)
Während bei kurzem/mittlerem Umtrieb Holzhackschnitzel zur energetischen Nutzung produziert werden, liegt bei der langen Umtriebszeit der Schwerpunkt auf der Erzeugung von sägefähigem Holz auch zur Nutzung in der Platten- oder Werkstoffindustrie.
Anlagen mit schnellwachsenden Bäumen im Kurzumtrieb (KUP) zeigen bei den wuchsstarken Klonen auch nach 20 Jahren keine Ertragseinbrüche. Oft zeigt sich das volle Ertragspotential im kurzen bzw. mittleren Umtrieb erst nach mehreren Ernten.
Anlage am Eichhof: Klone sichern und testen
Im April 2006 wurde im Rahmen des damaligen zweijährigen FNR-Forschungsvorhabens „Anlage einer Modellpflanzung mit Pappel-Sortenschau auf dem landwirtschaftlichen Versuchsgut Eichhof zur Sicherung der Sortenbasis und zur Sortenpflege (FKZ 22002406)“ am Landwirtschaftszentrum (LWZ) Eichhof eine Demonstrationsanlage sowie ein Generhaltungsquartier verschiedener schnellwachsender Pappeln angelegt. Das Pflanzmaterial stammte aus dem ehemaligen Forschungsinstitut für schnellwachsende Baumarten in Hann. Münden (FSB). Es handelte sich um noch nicht abschließend untersuchte und teils noch nicht für den kommerziellen Anbau zugelassene Klone. Ein wesentliches Ziel des Vorhabens war es daher, dieses Pflanzmaterial nach der Schließung des FSBs zu sichern, besonders gut geeignete Klone zu identifizieren und durch eine Sortenzulassung neue Klone für den Anbau zuzulassen.
Die Anlage erfolgte in einem Pflanzverband von 1,8 m zwischen den Pflanzreihen * 0,4 m in der Pflanzreihe. Jeder Pappelklon wurde dabei in Parzellen von 5 Reihen à 20 Pflanzplätzen (insgesamt 100 Pflanzplätze) angelegt. Die Anlage erfolgte in drei Wiederholungen. Eine Beerntung der Fläche war alle 3 bis 4 Jahre vorgesehen (kurzer Umtrieb).
Neue, robuste Klone identifiziert
Im Rahmen Forschungsvorhabens wurden jährlich Durchmesser, Höhen, Ausfallrate, aber auch Schäden der Bäume durch Pappelblattrost (Pilzbefall) aufgenommen. Es konnten so über die Zeit wuchsstarke sowie krankheitsresistente Pappelklone identifiziert werden, die bis dato nicht zugelassen waren. Im Jahr 2010 gelang es dann, drei neue Pappelklone beim Sortenschutzamt aufgrund ihrer hervorragenden Wuchseigenschaften zuzulassen: Die Matrix-Geschwister-Klone 11, 24 und 49 (P. maximowiczii x P. trichocarpa).
Seit der Beendigung des Forschungsvorhabens wird die Anlage weiterhin von den Mitarbeitern des LLH (Fachinformation Biorohstoffnutzung) betreut. Die Varianten der Demonstrationsanlagen am Eichhof wurden um den mittleren und langen Umtrieb ergänzt. So wurde beim letzten Feldtag 2016 durch Herausfräsen jeder zweiten Pflanzreihe eine Wiederholung des kurzen Umtriebs mit einer Stockfräse in einen mittleren Umtrieb überführt.
Insgesamt gibt es nun am Eichhof seit der Anlage der Demonstrationsfläche schnellwachsende Baumarten in allen drei Umtriebsvarianten.
Ergebnisse können sich sehen lassen
Die KUP-Fläche wurde seit ihrer Anlage in den Jahren 2010, 2013, 2016 und 2020 jeweils im unbelaubten Zustand beerntet. Im Vorfeld der Beerntung fanden hierbei zur Ertragsbestimmung stets Probebeerntungen an ausgewählten Pappelklonen statt. So entstand bis zum heutigen Tag eine sehr umfangreiche Datensammlung. Insgesamt wurden im Rahmen der Probebeerntung 10 der 55 Pappelklone näher untersucht. Der Ertrag lag gemittelt zwischen 10,0 und 16,3 t Trockenmasse (TM) pro Hektar und Jahr.
| Klon-Nr. | Klon/ Sorte | Abstammung | TS % (2020) | Standzeit | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 Jahre | jeweils 3 Jahre | ||||||
| TRM-Ertrag (t/ha*a) 2020 | TRM-Ertrag (t/ha*a) 2016 | TRM-Ertrag (t/ha*a) 2013 | TRM-Ertrag (t/ha*a) 2010 | ||||
| 3 | 45/72(6) | P.trichocarpa x freie Abblüte | 48,48 | 14,40 | 14,49 | keine Aufname | 7,23 |
| 7 | 216/75(6) | P.trichocarpa x freie Abblüte | 43,25 | 16,28 | 9,64 | 14,24 | 2,81 |
| 18 | 10/85(9) | P.maximoviczii x P.trichocarpa | 44,52 | 16,22 | 16,99 | 16,84 | 12,09 |
| 20 | 10/85(21) | P.maximoviczii x P.trichocarpa | 44,83 | 12,36 | 15,94 | 15,61 | 11,41 |
| 22 | 10/85(49) | P.maximoviczii x P.trichocarpa | 45,50 | 11,75 | keine Aufname | keine Aufname | keine Aufname |
| 33 | 23/85(1) | P.trichocarpa 267/63 x freie Abblüte | 47,08 | 14,25 | 14,46 | 16,24 | 2,71 |
| 43 | 2/86(30) | (P.trichocarpa x P.koreana) x P.maximoviczii | 46,98 | 10,52 | 10,48 | 12,14 | 2,40 |
| 47 | 18/79 | P.trichocarpa | 45,47 | 11,10 | keine Aufname | keine Aufname | keine Aufname |
| 48 | Weser 6 | P.trichocarpa | 46,23 | 10,03 | 15,25 | keine Aufname | 9,11 |
| 51 | Max 1 | P.nigra x P. trichocarpa | 41,76 | 14,08 | 13,69 | 14,14 | 6,93 |
- Insgesamt 38 der 55 Pappelklone wiesen eine zufriedenstellende Überlebensrate > 80 % auf.
- Ein problematisch erhöhter Rostpilzbefall, der zu einem verfrühten Blattwurf und damit zu Wuchsdepressionen führt, zeigten nur die Klone 16/83 Delta und 17/73 Barn.
- Über die Jahre wurde deutlich, dass trockene, warme Sommer günstigere Wuchsbedingungen für den Pappelblattrostpilz bieten, als kühl-feuchtere Jahre.
- Der Befall mit blattfressenden Insekten, wie dem Pappelblattkäfer, war insgesamt auf einem sehr niedrigen Niveau und führte bei keinem Klon zu einer Ertragsminderung.
- Insektizide mussten während der gesamten Standzeit der Anlage noch nie eingesetzt werden.
Auffällig ist, dass alle beprobten Klone, die Asiatische Balsampappeln als Kreuzungspartner haben, weniger bzw. stagnierenden Zuwachs zeigten, während die Klone mit Nordamerikanischen Balsampappeln als Kreuzungspartner höhere Erträge als 2016 aufwiesen.
Fazit: Ertragspotential zeigt sich erst nach mehreren Ernten
Im Jahr 2010 wurden ursprünglich 3 ertragsschwache, 3 durchschnittliche und 2 ertragsstarke Klone ausgewählt, um deren Entwicklung über die Zeit zu untersuchen. Es zeigt sich, dass vormals ertragsschwache Klone nun leistungsmäßig explodieren, während andere stagnieren. So war im Jahr 2020 der ertragsstärkste Klon, einer der schwächsten Klone in 2010 gewesen.
Das wahre Ertragspotential der einzelnen Pappelklone lässt sich erst nach der zweiten Ernte abschätzen. Und es scheint Klone zu geben, die die enorme Trockenheit in der Vegetationsphase der Jahre 2018 und 2019 deutlich besser kompensieren konnten. Einige Klone stecken zudem in den ersten beiden Umtriebsphasen vermutlich zunächst viel Energie in den Aufbau eines Wurzelsystems, um dann in der Folge einen konstant hohen Ertrag liefern zu können.
Die nächste Beerntung der Fläche ist im Winter 2023/2024 vorgesehen.
