Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 10 (3) 2011, 13–20

WYBRANE ROŚLINY ENERGETYCZNE JAKO ELEMENT KSZTAŁTOWANIA KRAJOBRAZU

Margot Dudkiewicz, Łukasz Bolibok**

Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Streszczenie. Oprócz jednej z najważniejszej cechy roślin energetycznych – dużych przy-rostów biomasy, rośliny te dają również możliwości zastosowania ich w kształtowaniu kraj-obrazu i ogrodnictwie. Niektóre gatunki roślin energetycznych stanowią szczególnie cenny element krajobraz, ponieważ łączą walory ozdobne z użytkowymi. Podstawowe walory ozdobne roślin energetycznych to duża ilość zielonej masy, a w niektórych przypadkach obfi-te kwitnienie. W niniejszym artykule zaproponowano projekt kolekcji dydaktycznej złożonej z roślin energetycznych, której celem będzie prezentacja różnych gatunków roślin uprawia-nych z przeznaczeniem na produkcję biopaliw, energii elektrycznej oraz energii cieplnej.

Słowa kluczowe: rośliny energetyczne, krajobraz, ogród

WSTĘP

Przemysł energetyczny przygotowuje się do zmian zaopatrzeniowych, ponieważ w 2014 roku zakłady produkujące energię o mocy powyżej 5 MW będą musiały zwięk-szyć wykorzystanie biomasy do minimum 60%. Dotychczasowe zapotrzebowanie realizowano poprzez zakup drewna z lasów państwowych. Bezpieczeństwo zachowa-nia obecnej struktury lasów wymusza jednak ograniczenie pozyskania biomasy leśnej o przeznaczeniu energetycznym. Powoduje to wzrost zainteresowania biomasą rolniczą, w szczególności zaś plantacjami roślin energetycznych, a w związku z tym samymi rośli-nami energetycznymi, którymi według dokumentów Unii Europejskiej [Rozporządzenia Rady 1782/2003 i Komisji 1973/2004] są rośliny uprawiane na gruntach rolnych o prze-znaczeniu energetycznym.

Tendencja ta przekłada się na wzrost obszarowy plantacji energetycznych w struktu-rze upraw. W 2007 r. powierzchnia upraw roślin energetycznych wynosiła 175 381,08 ha, przy czym najwięcej było ich w województwie zachodniopomorskim, wielkopolskim,

Adresy do korespondencji – Corresponding authors: mgr inż. Margot Dudkiewicz, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Instytut Roślin Ozdobnych i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Leszczyńskiego 58, 20-068 Lublin, e-mail: margot-dudkiewicz@o2.pl; mgr inż. Łukasz Bolibok, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Podstaw Techniki, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Doświadczalna 50A, 20-280 Lublin, e-mail: lukaszbolibok@wp.pl.

Acta Sci. Pol.

M. Dudkiewicz, Ł. Bolibok14

opolskim i małopolskim, a najmniej w podlaskim i małopolskim. Wzrost wspomnianych upraw powoduje zmiany w krajobrazie rolniczym. Ten nowy kierunek przeobrażeń krajo-brazowych wymaga badań. Ich potrzeba została dostrzeżona przez jednostki zajmujące się zagadnieniami kształtowania krajobrazu, np. ogrody botaniczne czy uczelnie wyższe.

Przy ogrodach botanicznych i uczelniach z kierunkami inżynierii produkcji rozpo-częto tworzenie pokazowych kolekcji roślin energetycznych. Przykładem jest Ogród Botaniczny w Bydgoszczy. W kolekcji roślin energetycznych zebrano tam gatunki takie jak wierzba, ślazowiec pensylwański oraz wieloletnie trawy: miskant olbrzymi (Miscanthus × giganteus), miskant cukrowy (M. sacchariflorus Hack.), palczatka Gerarda (Andropogon gerardi Vitman.), proso rózgowate (Panicum virgatum L.), sylfia (Silphium perfoliatum L.), słonecznik bulwiasty, czyli topinambur (Helianthus tuberosus L.), spar-tina preriowa (Spartina pectinata Bosc ex Link).

MATERIAŁ I METODY

Celem pracy był przegląd wybranych roślin energetycznych pod kątem wartości estetycznej oraz korzyści wynikających z ich uprawy dla poprawy wizualnej krajobrazu. Wykonano projekt kolekcji dydaktycznej z wykorzystaniem roślin energetycznych, która może zostać zrealizowana przy arboretum lub uczelni wyższej o profilu przyrodniczym. Dokonano przeglądu piśmiennictwa dotyczącego biologii wybranych roślin z uwzględ-nieniem ich wartości użytkowych oraz przedstawiono obserwacje własne. Studia nad gatunkami i odmianami prowadzono w latach 2008–2011 w Ogrodzie Botanicznym w Bydgoszczy, Śląskim Ogrodzie Botanicznym w Mikołowie, Arboretum w Bolestra-szycach oraz w ogrodach prywatnych na terenie całej Polski.

Rośliny energetyczne poddane analizie i ocenie to:• rośliny jednoroczne – rzepak (Brassica napus L.); • rośliny wieloletnie – róża wielokwiatowa (Rosa multiflora Thumb.), ślazowiec

pensylwański (Sida hermaphrodita Rusby.), miskant olbrzymi (Miscanthus × giganteus), słonecznik bulwiasty (Helianthus tuberosus L.), spartina preriowa (Spartina pectinata Bosc ex Link);

• zagajniki drzew leśnych o krótkim okresie rotacji – wierzba wiciowa (Salix viminalis L.).

Doboru powyższych roślin dokonano na podstawie wartości wizualnej oraz użytko-wej. Przyjęto, że wartość użytkowa stanowi odrębną cechę kształtującą krajobraz.

WYNIKI

Ogólna charakterystyka roślin energetycznych

O wartości ozdobnej roślin decydują w głównej mierze barwa, pokrój, faktura kwiatów, liści, owoców, łodygi i kory. Do walorów zdobniczych należą także intensywność kwitnie-nia i zapach kwiatów. Zarówno w krajobrazie otwartym, jak i w ogrodach przydomowych rośliny energetyczne tworzą zazwyczaj jednolite kolorystycznie, często gęste i wysokie skupiska. Większość roślin energetycznych to dobre rośliny tła na rabatach mieszanych (bylinowo-krzewiastych). Pożądaną cechą omawianych roślin jest ich przydatność do szybkiego zadarniania powierzchni. Rośliny energetyczne łączy walory ozdobne z użyt-kowymi, np. młode gałązki wierzby znajdują zastosowanie w wikliniarstwie, a różę wiel-

Formatio Circumiectus 10 (3) 2011

Wybrane rośliny energetyczne jako element kształtowania krajobrazu 15

kokwiatową stosuje się do tworzenia pasów fitosanitarnych w różnych plantacjach. Za roślinami energetycznymi przemawiają ponadto ich trwałość i łatwość uprawy.

Wierzba wiciowa jest to zwykle wysoki i szeroki krzew dorastający do 10 m. Roślina ma ładne długie liście (do 15 cm). Kwitnie od marca do maja; przed rozwojem liści wytwa-rzając walcowate kotki.

Występuje w Polsce na całym niżu oraz w niższych partiach górskich. Zaliczana jest do grupy wąskolistnych wierzb łęgowych porastających tereny nadrzeczne i brzegi jezior. Czasem tworzy samodzielne zbiorowiska łęgów wierzbowych (Salicetum triandro-vimi-nalis) lub wierzbowo-topolowych (Salici-Populetum) [Matuszkiewicz 2008].

Wierzba wiciowa jest wykorzystywana do formowania ekranów dźwiękochłonnych [Szczukowski 1999]. Ekran taki ma bardzo dobre parametry (zmniejsza hałas nawet o 27 dB) i może być stosowany przy ciągach komunikacyjnych samochodowych i kole-jowych oraz przy niwelacji czy ograniczaniu hałasu przemysłowego. Rozwiązanie takie zmniejsza uciążliwość środowiskową wynikającą z użytkowania ciągów komunikacyj-nych, a jednocześnie wzbogaca krajobraz.

Swoistą formą korzyści estetycznych z danej rośliny są wyroby gotowe będące efek-tem jej przetworzenia. Najlepszym tego przykładem jest właśnie wierzba wiciowa będącą jedną z najważniejszych wierzb koszykarskich [Seneta 2008]; używana jest także na faszynę służącą do umacniania brzegów cieków wodnych (rys. 1).

Rys. 1. Faszyna wzmacniająca brzegi cieku wodnego – Park Miejski w Mikołajkach (fot. M. Dudkie-wicz)

Fig. 1. Fascine lacing watercourse – City Park in Mikołajki (photo M. Dudkiewicz)

Z wikliny wytwarza się różnego rodzaju przedmioty plecionkarskie [Fröhlich 2008]. Na terenie Arboretum w Bolestraszycach, położonego 7 km od Przemyśla, znajduje się kolekcja wiklinowych rzeźb plenerowych. Rzeźby wykonane są z tradycyjnych splotów w połączeniu z elementami wikliny żywej, która rozrasta się tworząc altanę i labirynt (rys. 2).

Opracowano sposób na wykorzystanie pędów wierzby energetycznej jako materiału na utwardzanie dróg tymczasowych na bagnach, piaskach i przepustach wodnych. Droga z tzw. efektywnej płyty drogowej – EPD, znakomicie wpisuje się w krajobraz.

Kolejną omawianą rośliną jest słonecznik bulwiasty. Pod względem botanicznym roślina ta należy do rodziny astrowatych (Asteraceae). Ma koszyczki kwiatowe nieco mniejsze od swojego kuzyna słonecznika zwyczajnego. Osiąga wysokość 2–4 m, wykształca liście górne podłużne, jajowate lub lancetowate, dolne zaś sercowate, grubo piłkowane i zaostrzone. Koszyczki kwiatowe wzniesione są prosto, z zielonymi lanceto-

Acta Sci. Pol.

M. Dudkiewicz, Ł. Bolibok16

watymi listkami okrywy. Kwiaty języczkowate są żółte, płonne, rurkowate, ciemnożółte, obupłciowe. Słonecznik bulwiasty kwitnie od sierpnia do listopada [Kościk 2003].

Słonecznik bulwiasty może spełniać rolę żywopłotu. Wykorzystywany jest do osłaniania wolier ptasich w hodowlach bażanta królewskiego, gdyż nie toleruje on wiatru. Jednocześnie stanowi cenną pasze chętnie zjadaną przez dzikie ptactwo [Rutkowski 2001].

Koła łowieckie cenią słonecznik bulwiasty jako roślinę zaporową dla dzikiej zwie-rzyny. Wysadzają go na obrzeżach lasów, tworząc żerowiska. Słonecznik bulwiasty znany jest jednak lepiej z ogrodów przydomowych, gdzie sadzi się go jako roślinę ozdobną [Kościk i in. 1999].

Ślazowiec pensylwański (rys. 3) jest rośliną wieloletnią, odrasta corocznie, zwiększa-jąc liczbę łodyg od jednej w pierwszym roku do 20–30 w następnych latach. Wysokość jego pędów pod koniec okresu wegetacji może nawet przekraczać 4 m – przykładem były ślazowce uprawiane w 2001 roku na polu Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie, które osiągnęły wysokość aż 4,4 m. Liście ślazowca mogą mieć różne barwy: od intensyw-nie ciemnozielonej przez jasnozieloną po seledynową. Roślina kwitnie przez 6 tygodni w okresie od lipca do września, owoce zaś dojrzewają na przełomie sierpnia i września [Styk 2006].

Rys. 2. Altana i labirynt na terenie Arboretum w Bolestraszycach (fot. M. Dudkiewicz)Fig. 2. Arbor and labirynth in the Arboretum Bolestraszyce (photo M. Dudkiewicz)

Rys. 3. Uprawa energetyczna Sida hermaphrodita Rusb.– zdjęcie wykonano na poletku doświad-czalnym (fot. Ł. Bolibok)

Fig. 3. Growing energy Sida hermaphrodita Rusb. – picture was taken on the experimental plot (photo Ł. Bolibok)

Formatio Circumiectus 10 (3) 2011

Wybrane rośliny energetyczne jako element kształtowania krajobrazu 17

Duże nadzieje na wykorzystanie w produkcji biomasy pokładano w róży wielokwiato-wej. Gatunek ten pochodzi z Azji. Jest to krzew bujnie rosnący, z długimi pędami. Roślina ma małe śnieżnobiałe kwiaty z jaskrawożółtymi pręcikami (kwitnienie w czerwcu–lipcu) oraz błyszczące liście, które jesienią przebarwiają się na kolor pomarańczowoczerwony. Owocuje w sierpniu–wrześniu drobnymi, gładkimi i czerwonymi owocami. Różę wielo-kwiatową stosuje się na nieformowane żywopłoty, a w szkółkarstwie jako podkładkę pod róże pnące i bukietowe [Seneta 2008]. Na początku gatunek był stosowany do nasadzeń w celu zwiększenia pojemności łowisk dla zwierzyny dzikiej oraz do obsadzania obrzeży lasów. Oprócz uprawy na cele energetyczne różę wielokwiatową stosuje się do tworzenia pasów fitosanitarnych w różnych innych uprawach, co ma wpływ na poprawę zdrowotności sąsiednich plantacji roślin i na zmniejszenie kosztów ich utrzymania. Róża wielokwiatowa jest wartościowym gatunkiem w kształtowaniu terenów zielonych w miastach, parkach i ogrodach. Nadaje się do obsadzania kwietników i rabat. W kompozycjach ogrodowych łączona jest z bylinami, kwitnącymi krzewami i trawami [Wolff (red.) 2000].

Coraz większa popularność traw wynika z mody na urządzanie ogrodów w stylu naturalistycznym. Trawy kwitną latem, ale ich przekwitłe kłosy lub wiechy pozostają na pędach przez całą zimę, urozmaicając zimową monotonię ogrodu [Brookes 2009].

Miskant olbrzymi spotyka się w wielu ogródkach przydomowych jako roślinę ozdobną [Kościk i in. 1999]. W Europie znany jest w tej roli od 50 lat, a od kilkunastu lat upra-wiany także na plantacjach energetycznych. Miskant olbrzymi to naturalny mieszaniec miskanta chińskiego z miskantem cukrowym. Wytwarza sztywne grube źdźbła wypeł-nione gąbczastym rdzeniem, o wysokości 2–3,5 m. Większość miskantów to wysokie trawy – doskonale nadają się do naszych ogrodów. Można je sadzić niemal w każdym miejscu i w każdych warunkach. Doskonale komponują się posadzone blisko budynków, jak również przy ogrodzeniu, stanowiąc barierę dla kurzu i pyłów z drogi.

Spartina preriowa jest to roślina o wysokości do 2 m, ma duże zdolności adaptacyjne i aklimatyzuje się nawet na słabych glebach. Dotąd uprawiana była jako roślina ozdobna z uwagi na żółto obrzeżone blaszki liściowe. Jej charakterystyczną cechą są lancetowate liście o długości do 80 cm i szerokości 1,5 cm. Roślina tworzy obszerne kępy o wysokości ok. 2 m [Kościk 2003]. Poza wykorzystaniem w funkcji rośliny dekoracyjnej stosowana jest do celów energetycznych, w budownictwie, w przemyśle celulozowo-papierniczym, a także do umacniania piaszczystych wałów i grobli.

Pola rzepakowe, a tym samym rzepak to coraz częstszy element polskiego krajobrazu. Polska stała się jednym z największych producentów rzepaku w Europie. W ostatnim pięcioleciu produkcja rzepaku utrzymywała się na poziomie ok. 1,8 mln t, co stanowi ponad 10% produkcji unijnej, przy czym nasz kraj ustępuje tu jedynie Wielkiej Brytanii, Danii i Czechom [Klugman-Radziemska i in. 2010].

Łodyga rzepaku jest wzniesiona i rozgałęziona, o wysokości 1–1,5 m. Kwiaty są żółte, 4-płatkowe, o płatkach długości 9–18 mm, zebrane w grona dłuższe od liści. Rzepak ozimy (siany jesienią) zakwita z początkiem maja. Kwitnienie trwa około 3 tygo-dni, lecz nektarowanie jest szczególnie obfite w początkowej fazie. Rzepak jary (siany wiosną) zakwita na przełomie czerwca i lipca. Rzepak ma ulistnienie skrętoległe, liście sinozielone, pokryte woskiem. Łuszczyna zawiera wiele nasion. Jest rośliną miododajną o bardzo dużym znaczeniu w pszczelarstwie. Jego wydajność miodowa wynosi zwykle do 100 kg z hektara.

Acta Sci. Pol.

M. Dudkiewicz, Ł. Bolibok18

Opisane rośliny mają liczne walory estetyczne umożliwiające wzbogacanie krajo-brazu. Ich cechy użytkowe przemawiają za ich szerszym zastosowanie.

Rekultywacja terenów zdegradowanych

Rośliny, o których mowa, doskonale nadają się do rekultywacji terenów zdegra-dowanych chemicznie czy zdewastowanych działalnością przemysłową [Styk 2006, Szczukowski 1999]. Takie tereny są zwykle trudne do zasiedlenia, dlatego do tego celu wybiera się dość często rośliny energetyczne, a to z uwagi na ich walory przystosowaw-cze. Zalecane są one do uprawy na ziemiach najsłabszych klas (V i VI). Takie działanie jest korzystniejsze od odłogowania powodującego zachwaszczenie pól. Doprowadzenie do zachwaszczenia nieużytku wpływa niekorzystnie na stan pola i pól sąsiednich [Kowalczyk-Juśko 2006]. Ponadto wykorzystuje się naturalne zdolności roślin ener-getycznych do usuwania, wiązania, unieszkodliwiania czy rozkładania zanieczyszczeń [Styk 2006, Jakubiak-Śliwka 2008].

Opis do projektu kolekcji z roślin energetycznych

Zaproponowano tu projekt kolekcji roślin energetycznych, która mogłaby zostać zało-żona przy arboretum, na uczelni wyższej o profilu rolniczym lub w gospodarstwie doświad-czalnym. Kolekcja mogłaby służyć do celów dydaktycznych i naukowych (rys. 4).

Kompozycję kolekcji oparto na okręgach promieniście przeciętych ścieżkami oraz rabatach wzdłuż ścian budynku. Na zewnętrznym pierścieniu zaplanowano drzewa, krzewy i zboża, a na rabatach wewnętrznych byliny i rośliny jednoroczne.

Zaprojektowano nasadzenia drzew z gatunków Populus deltoides ‘Purple Tower’, Robinia pseudoacacia i Paulownia tomentosa. Pomiędzy drzewami posadzono krzewy Salix viminalis i Rosa multiflora. W centrum kolekcji znajdują się byliny Sida herma-phrodita, Helianthus tuberosus, Polygonum japonicum, Polygonum sachalinense i Rumex tianschanicus. Drugi pierścień wypełniono roślinami jednorocznymi Brassica napus, Agrimonia, Zea mays, Beta vulgaris i Glycine, natomiast trzeci zajmują zboża Triticum, Hordeum, Secale, Avena i Pisum. Pod ścianami budynku zaplanowano trawy z gatun-ków Miscanthus sacchariflorus, Miscanthus sinensis, Miscanthus × giganteus, Phalaris arundinacea, Panicum virgatum, Andropogon gerardi, Spartina pectinata i Saccharum officinarum.

WNIOSKI

1. Rośliny energetyczne stanowią cenny materiał ozdobny w ogrodnictwie.2. Omówione gatunki wykorzystuje się do szybkiego zadarnienia dużych powierzchni

na terenach zieleni.3. Wiele gatunków roślin energetycznych stosuje się w rekultywacji terenów poprzemy-

słowych z uwagi na ich właściwości przystosowawcze.4. Oprócz jednej z najważniejszych cech użytkowych tych roślin – dużych przyrostów

biomasy, rośliny energetyczne dają również możliwości zastosowania w kształtowa-niu krajobrazu i ogrodnictwie.

Formatio Circumiectus 10 (3) 2011

Wybrane rośliny energetyczne jako element kształtowania krajobrazu 19

Rys. 4. Projekt kolekcji dydaktycznej „Rośliny energetyczne” (autor: M. Dudkiewicz)Fig. 4. Project collection of teaching “Energy crops” (author: M. Dudkiewicz)

Drzewa‘Tower’

Krzewy

Byliny

Trawy

Rośliny jednoroczne

Opracowanie:mgr inż. Margot Dudkiewicz

skala 1:500

Acta Sci. Pol.

M. Dudkiewicz, Ł. Bolibok20

PIŚMIENNCTWO

Borkowska H., Dubas J., Gradziuk P., Kościk B., Kościk K., Juśko A., Martyn W., Rawicki B., Styk B., Węgorek T., 2003. Rośliny energetyczne. Wyd. AR Lublin.

Brookes J., 2009. Projektowanie ogrodów. Hachette Livre Polska Warszawa.Ellis B.W., 2008. Rośliny okrywowe. Byliny pnącza i krzewy zamiast trawnika. Klub dla Ciebie

– Bauer-Weltbild Media Warszawa.Fröhlich M., Sturm P., 2009. Wiklina w ogrodzie. Multico Warszawa. Jakubiak M., Śliwka M., 2008. Zagospodarowanie i rekultywacja terenów o podwyższonym zaso-

leniu. Gosp. Zasob. Mineral. 24, 3/3, 129–138Klugman-Radziemska E., Lewandowski W., Ciunel K., Meler P., Ryms M., 2010. Bilans energe-

tyczny cyklu produkcji i eksploatacji RME w indywidualnym gospodarstwie rolnym. Nafta Gaz 7, 577–585.

Kolwaczyk-Juśko A., Kościk B., 2006. Plantacje roślin energetycznych jako czynnik ekologicz-nego kształtowania krajobrazu. [W:] Restrukturyzacja i projektowanie systemów terytorialno-krajobrazowych. Red. R. Klimko. Wyd. Nauk. Akademii Pomorskiej Słupsk, 339–347.

Kościk B., Kalita E., 1999. Stan i perspektywy uprawy roślin na Zamojszczyźnie. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 468, 47–62.

Matuszkiewicz W., 2008. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. Wyd. Nauk. PWN Warszawa.

Wolff J. (red.), 2000. Piękny ogród 2. Rośliny ozdobne w ogrodzie i na balkonie. MULTICO Ofic. Wyd. Warszawa.

Rozporządzenie Komisji (WE) Nr 1973/2004 z dnia 29 października 2004 r. ustanawiające szcze-gółowe zasady stosowania rozporządzenia Rady (WE) nr 1782/2003 w odniesieniu do syste-mów wsparcia przewidzianych w tytułach IV i IVa tego rozporządzenia oraz wykorzystania odłogowanych gruntów do produkcji surowców (Dz.U. L 345 z 20.11.2004).

Rozporządzenie Rady (WE) Nr 1782/2003 z dnia 19 września 2003 r. ustanawiające wspólne zasady dla systemów wsparcia bezpośredniego w ramach wspólnej polityki rolnej i ustanawia-jące określone systemy wsparcia dla rolników [...] (Dz.U. L 270 z 21.10.2003).

Rutkowski A., 2001. Żywienie bażantów łownych. Fauna & Flora 6, 9Seneta W., Dolatowski J., 2008. Dendrologia. Wyd. Nauk. PWN Warszawa. Styk B., Borkowska H., 2006. Ślazowiec pensylwański – uprawa i wykorzystanie. Wyd. AR

Lublin.Szczukowski S., Tworkowski J., 1999. Gospodarcze i przyrodnicze znaczenie krzewiastych wierzb

Salix sp. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 468, 69–77

SELECTED ENERGY PLANTS AS A LANDSCAPING ELEMENT

Abstract. In addition to the most important characteristics of power plants – large increases in biomass, energy crops have the possibility to use in landscaping and horticulture. For a long time some species of energy crops have been known and used in Polish gardens as ornamental plants, because a lot of energy crops combines utility and ornamental values. The basic qualities of ornamental plants for energy – a large amount of green matter and, in some cases, abundant flowering. Project was proposed collection of teaching from energy crops, which will aim to present different plant species grown for the production of biofuels, electricity or thermal energy.

Key words: energy plants, landscape, garden

Accepted for print – Zaakceptowano do druku: 5.12.2011