energetyczne

Wieloletn

ie roślin

y ener

getyczne

Przewiduje się, że XXI wiek stanie się wiekiembiologii. Zwiększające się zapotrzebowanie na energię odnawialną, produkty biodegradowalne oraz konieczność rewitalizacji gospodarki wiejskiej sprawiły, że opracowanie produkcji biomasy jako wsadu dla wytworzenia bioenergiii bioproduktów stało się priorytetem w UniiEuropejskiej i Stanach Zjednoczonych. Biomasa stopniowo będzie zastępować więc ropę naftową oraz inne paliwa kopalne.

Nowa seria książek „Technologie Energii Odnawialnej” ma uświadomić Czytelnikom, jak istotne są te źródła energii.

W części „Wieloletnie rośliny energetyczne” zostały zamieszczone wybrane informacje dotyczące:• ogólnej charakterystyki roślin energetycznych• ich biologii oraz agrotechniki • energetycznych, środowiskowych i ekonomicznych aspektów produkcji biomasy z wieloletnich roślin energetycznych.

technologie energii odnawialnej technologie energii odnawialnejtech

no

log

ie ener

gii o

dn

aw

ialn

ej

Wieloletnie rośliny

Patron merytoryczny

W tej serii ukazały się na rynku książki „Biogazownie rolnicze” i „Pompy ciepła w systemach geotermii niskotemperaturowej”.W przygotowaniu kolejne tytuły z zakresu: energetyki słonecznej,energetyki wiatrowej oraz energetycznego wykorzystania biomasy.

Księgarnia internetowa:www.multicobooks.ple-mail: biuro@multicobooks.pl

Księgarnia:ul. Kazimierzowska 14Warszawa-Mokotów

801 70 33 4222 564 08 00

22 564 08 03

Zamówienia telefoniczne:

Zamówienia faksem:

Stefan Szczukowski

rosliny energetyczne_ok.indd 1 6/16/11 1:33 PM

energetyczneWieloletnie rośliny

tekst: Stefan Szczukowski, Józef Tworkowski, Mariusz Stolarski, Jacek Kwiatkowski, Michał Krzyżaniak, Waldemar Lajszner, Łukasz Graban redaktor naukowy: prof. dr hab. Stefan Szczukowskirecenzent: prof. dr hab. Jan Kuś

Zdjęcia: Łukasz Graban (s. 107p, 113, 114, 116, 130, 133, 135, 136, 137, 139, 141, 144, 147), Marek Gostkowski (s. 84, 89p, 90), Michał Krzyżaniak (s. 101, 102), Jacek Kwiatkowski (s. 105, 107l), Danuta Packa (s. 108, 109, 110), Mariusz Stolarski (s. 20, 23-27, 29, 31, 45, 47, 48, 63, 64, 66, 67, 79, 83, 85, 86, 89l), Fotolia (s. 7, 9)

Zdjęcia na okładce: Fotolia (3 szt.), Marek Gostkowski, Mariusz StolarskiProjekt graficzny: Bartłomiej SzaciłłoProjekt okładki: Marta Zięba

© Copyright by MULTICO Oficyna WydawniczaWarszawa 2011Wszelkie prawa zastrzeżone

MULTICO Oficyna Wydawnicza sp. z o.o.02-589 Warszawa, ul. Kazimierzowska 14tel.: 22 564 08 00, faks: 22 564 08 03e-mail: biuro@multicobooks.pl

redaktor prowadzący: Agnieszka CzarnockaKorekta:Marta OlejnikSkład i łamanie: Anna Kulińska, Elżbieta PichSkanowanie i obróbka kolorystyczna: ArtGraph Sp. z o.o.

ISBN: 978-83-7763-182-9

Stefan Szczukowski • Józef tworkowski • Mariusz StolarskiJacek Kwiatkowski • Michał Krzyżaniak • Waldemar lajszner • Łukasz Graban

Pracownicy Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w olsztynie

MULTICO Oficyna Wydawnicza

technologie energii odnawialnej

MONOGRAFIA

energetyczneWieloletnie rośliny

Wstęp 6

Ogólnacharakterystykaroślinenergetycznych 8

1.1. Wieloletnieroślinyenergetyczne,ichpodziałiprodukcjawPolsce–Józef Tworkowski 81.2. Czynnikiwarunkująceprodukcyjnośćroślin–Józef Tworkowski 9

Drzewaikrzewy 10

2.1. Zagadnieniaogólne–Stefan Szczukowski 102.2. Wierzba–Stefan Szczukowski 11

2.2.1. Charakterystykabotaniczna 112.2.2.Dobórgatunkówiodmian 152.2.3.Wymaganiaklimatyczno-glebowe 162.2.4.Technologiauprawy 172.2.5.Produkcyjność 282.2.6.AspektyśrodowiskoweuprawySalixL. 322.2.7. Opłacalnośćuprawy 342.2.8. Energochłonnośćuprawy 37

2.3. Topola–Mariusz Stolarski 382.3.1. Charakterystykabotaniczna 382.3.2. Dobórgatunkówiodmian 402.3.3. Wymaganiaklimatyczno-glebowe 412.3.4. Technologiauprawy 432.3.5. Produkcyjność 522.3.6. Opłacalnośćuprawy 552.3.7. Energochłonnośćuprawy 60

2.4. Robiniaakacjowa–Mariusz Stolarski 622.4.1. Charakterystykabotaniczna 622.4.2.Dobórgatunkówiodmian 632.4.3.Wymaganiaklimatyczno-glebowe 642.4.4. Technologiauprawy 642.4.5.Produkcyjność 692.4.6. Opłacalnośćuprawy 742.4.7. Energochłonnośćuprawy 77

Trawy 78

3.1. Zagadnieniaogólne–Mariusz Stolarski 783.2. Miskant–Mariusz Stolarski 79

3.2.1.Charakterystykabotaniczna 793.2.2.Dobórgatunkówiodmian 793.2.3.Wymaganiaklimatyczno-glebowe 803.2.4.Technologiauprawy 813.2.5.Produkcyjność 903.2.6.Opłacalnośćuprawy 933.2.7. Energochłonnośćuprawy 100

Spis treści

3.3 Spartinapreriowa–MichałKrzyżaniak 1013.3.1. Charakterystykabotaniczna 1013.3.2.Wymaganiaklimatyczno-glebowe 1023.3.3. Technologiauprawy 1033.3.4. Nawożenie 1033.3.5. Zbiór 1043.3.6. Produkcyjność 1043.3.7. Właściwościfizykochemiczne 104

Byliny 105

4.1. Zagadnieniaogólne–JacekKwiatkowski 1054.2. Ślazowiecpensylwański–JacekKwiatkowski 106

4.2.1.Charakterystykabotaniczna 1074.2.2.Dobórgatunkówiodmian 1104.2.3.Wymaganiaklimatyczno-glebowe 1104.2.4.Technologiauprawy 1114.2.5.Produkcyjność 1174.2.6.Opłacalnośćuprawy 1204.2.7. Energochłonnośćuprawy 122

Biomasaibiopaliwastałe 123

5.1. Aktyprawne–JózefTworkowski 1235.2. Terminologia,definicje,określenia–WaldemarLajszner 1245.3. Pobieranieiprzygotowaniepróbdoanaliz–Łukasz Graban 130

5.3.1 Pobieraniepróbbiomasystałej 1305.3.2 Przygotowaniepróbkiogólnejipróbkilaboratoryjnej 132

5.4. Metodyoznaczeń–Łukasz Graban 1335.4.1 Oznaczaniewilgotności 1335.4.2 Oznaczaniezawartościpopiołu 1365.4.3 Oznaczaniewilgotności,częścilotnych,węglazwiązanegoorazcałkowitej

zawartościpopiołuzapomocąanalizatoratermograwimetrycznego 1385.4.4 Oznaczaniezawartościwęgla,wodoruisiarki 1405.4.5 Oznaczaniezawartościazotu 1435.4.6 Oznaczaniezawartościchloru 1445.4.7 Obliczaniezawartościtlenu 1455.4.8 Oznaczaniagęstościwłaściwejinasypowej 1465.4.9 Oznaczaniewartościopałowejgórnej 1475.4.10Obliczaniewartościopałowejdolnej 1485.4.11Określaniewspółczynnikajakościpaliwa 148

Literatura 149

6

P rzewiduje się, że XXI wiek stanie się „wie-kiem biologii”, gdyż zasoby odnawialnej

biomasy stopniowo będą zastępować ropę naftową oraz inne paliwa kopalne przy wy-twarzaniu energii oraz produktów przemysło-wych [Nalborczyk 2002, Keoleian i Volk 2005].

Ponadto obserwuje się rosnące zanie-pokojenie społeczności międzynarodowej bezpieczeństwem energetycznym, global-nym wzrostem emisji dwutlenku węgla, re-gionalnym skażeniem wody oraz powietrza, które związane jest ze stosowaniem paliw kopalnych [Ciechanowicz, Szczukowski 2006].

Zwiększające się zapotrzebowanie na ener-gię odnawialną, produkty biodegradowalne oraz konieczność rewitalizacji gospodarki wiejskiej sprawiły, że opracowanie ekolo-gicznej produkcji biomasy jako wsadu dla wytworzenia bioenergii i bioproduktów stało się priorytetem w Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych [Dyrektywa Parlamentu Eu-ropejskiego i Rady Europy 2009/28/WE , Na-tional Research Council 2000].

Celem, jaki został postawiony w Unii Eu-ropejskiej, jest podwojenie do 2020 roku wy-korzystania biomasy do produkcji biopaliw pierwszej i drugiej generacji oraz znaczne-go zwiększenia jej udziału w wytwarzaniu bioenergii. W  Krajowym planie działań w zakresie energii ze źródeł odnawialnych zawarto prognozy osiągnięcia w 2020 roku 15% udziału OZE w całym bilansie produkcji energii końcowej brutto. Jednym z podsta-wowych filarów zwiększenia udziału energii z odnawialnych źródeł będzie biomasa.

Biomasa, przekształcana na bioenergię i bioprodukty, może pochodzić z różnych źródeł, takich jak lasy, uprawy rolnicze,

pozostałości różnych strumieni produkcji oraz dedykowanych upraw drzew, krzewów, bylin i traw.

Większość przewidywań dotyczących glo-balnego zużycia energii pokazuje, że biomasa będzie ważnym komponentem przyszłych do-staw, stanowiąc od 10 do 45% ogólnej energii pierwotnej w nadchodzących dziesięcioleciach. Przeważająca liczba tych prac wskazuje, że uprawy roślin energetycznych, a szczególnie drzew i krzewów, będą jednym z najważniej-szych źródeł biomasy [Berndes i in. 2003].

Wielkość światowego wkładu upraw ro-ślin energetycznych w  przyszłości będzie silnie uzależniona od czynników takich jak: dostępność gruntów, potencjał plonowania, warunki socjoekonomiczne, które będą się różnić w zależności od regionu.

Uprawy roślin energetycznych w połącze-niu z innymi źródłami biomasy będą wyko-rzystywane w systemach rozproszonych do wytwarzania ciepła i  energii elektrycznej z zastosowaniem dróg takich jak: spalanie i gazyfikacja, a szczególnie do wytwarzania bioproduktów – ciekłych paliw drugiej (syn-tetyczny diesel, etanol) i trzeciej generacji (biowodór, biometanol) na drodze konwersji termochemicznej lub biologicznej.

Wielkość netto energii związanej w bio-energii i bioproduktach jest duża i pewna. Oznacza to, że w tych systemach produkuje się znacznie więcej energii, niż zużywa się w postaci paliw kopalnych, aby wyprodu-kować biomasę i wytwarzać z niej energię elektryczną lub inne produkty końcowe.

Zapotrzebowanie na produkty oparte na biosurowcach i bioenergii rośnie. W najbliż-szej przyszłości przewiduje się, że zostaną

Wstęp

7WieLOLeTnieROŚLinYeneRGeTYCZne

usprawnione technologie konwersji biomasy. Ponadto w wyniku prac hodowlanych będą wyselekcjonowane nowe, wydajne odmiany roślin do uprawy w określonych rejonach geograficznych, które staną się znaczną czę-ścią dostaw masy surowcowej. Przy obecnej zaledwie 7% konsumpcji energii odnawialnej w Polsce przyśpieszony rozwój biomasy roślin energetycznych oraz innych odnawialnych zasobów energii jest sprawą priorytetową,

jeśli chodzi o problem bezpieczeństwa ener-getycznego oraz ograniczenie emisji gazów cieplarnianych.

W książce zostały zamieszczone wybrane informacje dotyczące biologii oraz aspektów rolniczych, energetycznych, środowiskowych i ekonomicznych produkcji biomasy z wielo-letnich roślin energetycznych.

Józef Tworkowski

8

rozdział 1

Za rośliny energetyczne uznaje się te, które uprawiane są na gruntach rolnych i przetwa-rzane na biopaliwa i biokomponenty, energię cieplną lub elektryczną. W warunkach klima-tycznych Polski zaplecze surowcowe biomasy produkowanej na cele energetyczne mogą stanowić trzy grupy roślin:

Drzewaikrzewy ■ wierzba (Salix L.), ■ topola (Populus L.), ■ robinia akacjowa (Robinia pseudoaca-

­cia L.), ■ róża wielokwiatowa (Rosa multiflora).

Trawy ■ miskant olbrzymi (Miscanthus­×­giganteus

J.M. Greef & M. Deuter), ■ miskant chiński (Miscanthus sinensis Andersson),

■ miskant cukrowy (Miscanthus sacchariflorus (Maxim. Hack.),

■ spartina preriowa (Spartina pectinata Bosc ex Link).

Byliny ■ ślazowiec pensylwański (Sida hermaphro-

dita Rusby L.), ■ rdestowiec japoński (Reynoutria japonica

Houtt.), ■ rdestowiec sachaliński (Reynoutria sacha-

linensis Nakai),

■ rożnik przerośnięty (Silphium perfoliatum L.), ■ topinambur (Helianthus tuberosus L.).

W Polsce aktualnie biomasa na cele ener-getyczne pochodzi głównie z pozostałości leśnych i przemysłu drzewnego oraz rolnic-twa, a także w niewielkim stopniu z odpadów komunalnych. Realizacja zobowiązań doty-czących produkcji i energetycznego wykorzy-stania biomasy zwiększa zapotrzebowanie i  wymusza konieczność jej pozyskiwania z plantacji roślin wieloletnich. Rośliny wie-loletnie uprawiane na gruntach rolniczych, które dają biomasę lignocelulozową, pozwa-lają osiągnąć wyższą wartość energetyczną plonu z powierzchni hektara niż jednoroczne rośliny rolnicze [Kuś i Faber 2009].

W 2010 roku w Polsce wieloletnie uprawy energetyczne zajmowały symboliczną po-wierzchnię około 10200 ha, co w odniesieniu do ogólnej powierzchni użytków rolnych (UR) w kraju stanowiło około 0,05%. Dominującymi gatunkami w uprawie były: wierzba krzewiasta 6160 ha, topola 648 ha, brzoza i olcha 23 ha, miskant olbrzymi 1833 ha, inne trawy wielo-letnie 1364 ha, mozga trzcinowata 53 ha oraz ślazowiec pensylwański 122 ha [ARiMR 2010].

Analizy i szacunki specjalistów wskazują, że w 2020 roku w Polsce pod produkcję ro-ślin energetycznych można przeznaczyć od 1,0 do 4,3 milionów hektarów UR. Wynika to m.in. z  korzystnej relacji powierzchni użytków rolnych przypadającej na jednego

ogólna charakterystyka roślin energetycznych

1.1. Wieloletnie rośliny enerGetycZne, ich PodZiaŁ i ProdUKcJa W PolSce

9WieLOLeTnieROŚLinYeneRGeTYCZne

mieszkańca w Polsce i UE-15, odpowiednio 0,41 i 0,19 ha. Jednakże pod wieloletnie plan-tacje energetyczne mogą być przeznaczane jedynie gleby słabsze, ponieważ bardzo dobre i dobre powinny być wykorzystywane do pro-dukcji żywności, która pozostaje priorytetem.

W produkcji agrobiomasy wieloletnich ro-ślin energetycznych stawiamy pierwsze kroki. Bazujemy na materiale nasadzeniowym nie-

uszlachetnionym pod względem hodowlanym, nieprzystosowanym do specyficznych warun-ków środowiska. Nie ma wystarczającego po-stępu technologicznego w zakresie nawożenia i ochrony roślin przed agrofagami. Brak też wy-raźnego postępu w procesie zbioru, suszenia i uszlachetniania surowca. Ale paradoksalnie dlatego możliwy jest szybki i znaczny postęp we wszystkich powyższych sferach.

1.2. cZynniKi WarUnKUJące ProdUKcyJność roślinPlon biomasy wieloletnich roślin energetycz-nych zależy od całego szeregu czynników takich jak: jakości genetycznej i somatycznej materiału sadzeniowego, uprawy – jakości stosowanych zabiegów agrotechnicznych, żyzności gleby, przebiegu pogody, przygoto-wania stanowiska, współzawodnictwa roślin z chwastami, szkód czynionych na plantacji przez owady, choroby oraz zwierzęta (zgryza-nie i mechaniczne uszkadzanie roślin).

Dobór gatunków roślin na potrzeby ener-getyczne jest uzależniony od warunków kli-matyczno-glebowych, możliwości i kosztów pozyskania materiału rozmnożeniowego, rynków zbytu, uwarunkowań technicznych, organizacyjnych, ekonomicznych i innych. Ważnym czynnikiem często decydującym o wyborze danego gatunku do uprawy jest plon biomasy możliwy do uzyskania w ist-niejących warunkach. Analiza doświadczeń z  roślinami energetycznymi wskazuje na znaczną rozbieżność wysokości plonów od kilku do kilkudziesięciu ton suchej masy z 1 ha/rok. Aktualne plony biomasy na trwa-łych plantacjach szacuje się średnio na po-ziomie 8–12 ton suchej masy, ale uzyskuje się często ponad 20 ton suchej masy z 1 ha w przeliczeniu na rok.

Wysokość plonu uzależniona jest od warun-ków glebowych i klimatycznych, od gatun-ku i odmiany, czynników agrotechnicznych, a w przypadku wierzby, topoli i robinii akacjo-

wej od częstotliwości (cyklu) zbioru. Poza plo-nem biomasy z jednego roku istotne znaczenie ma długowieczność plantacji, czyli liczba lat jej użytkowania, ponieważ przekłada się to na plon łączny i koszty użytkowania plantacji. Niebagatelną, a wręcz kluczową kwestią, jest możliwość zbioru w niesprzyjających warun-kach atmosferycznych, a zwłaszcza po opa-dach śniegu powodujących silne wyleganie roślin (zwłaszcza bylin i traw) oraz trudności techniczne uniemożliwiające ich zbiór.

10

rozdział 2

drzewa i krzewy

Ze względu na rosnący niedobór drewna pozy-skiwanego z lasu i konieczność oszczędzania go dla bardziej szlachetnych, racjonalnych i wartościowych zastosowań istnieje potrze-ba alternatywnego otrzymywania biomasy drzewnej z plantacji polowych. Pozyskiwanie drewna mało wymiarowego w krótkich rota-cjach wierzby, topoli i robinii akacjowej może złagodzić jego niedobór na rynku i stanowić atrakcyjny surowiec do przemysłowego i ener-getycznego wykorzystania.

Systemy upraw drzewnych o  krótkiej (3–6  lat) rotacji (SRWC – Short-rotation woody crops) warunkują potrzebę wykorzy-stania genetycznie ulepszonego materiału roślinnego, hodowanego na grunty rolnicze, nieużytki i grunty odłogowane. Wymaga-ją one odpowiedniej technologii uprawy oraz krótkich rotacji. Uprawy te nie mogą jednakże stanowić konkurencji dla roślin uprawianych na cele żywnościowe.

2.1 ZaGadnienia oGólne

11WieLOLeTnieROŚLinYeneRGeTYCZne

2.2. WierZbaW rejonach o umiarkowanej strefie klimatycz-nej, rodzimym rodzajem są wierzby krzewia-ste. Aktualnie w wyniku prac hodowlanych uzyskano odmiany wierzby przydatne do upra-wy w krótkich rotacjach (1-, 4-letnich), które charakteryzuje: wysoki potencjał produkcyjny biomasy, pozyskiwany w krótkich okresach; łatwość rozmnażania wegetatywnego, szero-ka baza genetyczna, zdolność do ponownego odrostu pędów po wielokrotnych zbiorach.

Poznanie biologii wierzby i wdrożenie sys-temu jej uprawy w krótkiej rotacji jest bardzo ważne z rolniczego i ekonomicznego względu. Pomimo licznych zalet biomasy wierzby i możli-wości jej konwersji do bioenergii i bioproduktów wysoki koszt jej produkcji ogranicza szerokie zastosowanie. Może on zostać znacznie obniżo-ny przez zwiększenie wydajności plonowania, doskonalenie agrotechniki uprawy i  zbioru biomasy. Polityka Unii Europejskiej obligująca kraje członkowskie do uzyskania średnio 20% udziału energii odnawialnej (Polska 15%) w ca-łym bilansie produkcji energii pierwotnej do 2020 roku oraz pakiet norm i dotacji dotyczących energii odnawialnych uczynią prawdopodobnie w najbliższym czasie biomasę wierzby konku-rencyjną wobec paliw kopalnych.

Wierzba w odróżnieniu od roślin rolniczych, takich jak np. zboża, może być uprawiana na nieużytkach, gruntach marginalnych (w systemie Eko-Salix – oryginalny sposób zaproponowany przez autorów opracowania), stymulując rozwój obszarów wiejskich i ogra-niczając emisję gazów cieplarnianych (GHG). W niektórych regionach Polski dostępność biomasy drzewnej, jaka może być produko-wana w ekologiczny sposób, jest większa niż potencjał innych odnawialnych źródeł.

2.2.1.CharakterystykabotanicznaGromada Angiospermae (Angiospermatophy-ta) – Okrytozalążkowe. Klasa Magnoliopsida (Dicotyledonae) – Dwuliścienne. Rodzina

Salicaceae – Wierzbowate. Rodzaj Salix – Wierzba; podrodzaj Salix, Vetrix i Chama-etia [ Seneta, Dolatowski 1997].

RodzajSalix–wierzbaRodzaj ten obejmuje ponad 450 gatunków wierzb [Argus 1997], które rosną w klimacie umiarkowanym i  chłodnym na północnej półkuli, a kilka z nich również na półkuli południowej. W Polsce ten rodzaj reprezen-towany jest przez 28 gatunków i liczne mie-szańce, trudne często do określenia [Tomanek 1994]. Wierzby, podobnie jak topole, należą do roślin szybko rosnących. Są roślinami światłożądnymi: zwykle rosną na glebach wilgotnych, nawet podmokłych, chociaż niektóre gatunki występują na glebach su-chych i piaszczystych. Większość gatunków to krzewy różnej wysokości, tylko wierzba biała i wierzba krucha wyrastają jako duże drzewa.

Szereg gatunków wierzb wcześniej sto-sowanych w koszykarstwie do konstrukcji mebli oraz melioracjach do wytwarzania kiszek faszynowych (wierzby: migdałowa, wiciowa, ostrolistna i purpurowa), aktualnie wykorzystuje się do celów energetycznych. Odgrywają one ważną rolę w zadrzewieniach krajobrazowych na terenach wilgotnych, pod-mokłych i torfiastych (wierzby: biała, krucha, laurowa i migdałowa), na których występują w stanie naturalnym. Kilka gatunków wierzb ma znaczenie w utrwalaniu piasków, wydm i umacnianiu brzegów (wierzby: piaskowa, wawrzynkowa, purpurowa i ostrolistna).Rodzaj Salix dzieli się na trzy podrodzaje, z których ważne gospodarczo są: Salix i Vetrix.

PodrodzajSalixPodrodzaj ten obejmuje gatunki: Salix alba L. – wierzba biała, Salix fragils L. – wierzba krucha, Salix pentandra L. (S. laurifolia Wesm.) – wierzba laurowa (wierzba pięciopręcikowa), Salix trian-dra L. (S. amygdalina L.) – wierzba migdałowa

12 technoloGie enerGii odnaWialneJ

Salix alba L. – wierzba biała. W warunkach naturalnych drzewo dorasta do 25 m wyso-kości i 1,5 m pierśnicy (pomiar na wysokości 1,3 m), o szerokiej koronie i zwisających koń-cach gałązek. Gałązki żółtawe lub oliwkowo-brązowe; za młodu owłosione jedwabiście, potem nagie, giętkie. Pąki owłosione i przy-legające do gałązek, czerwonawożółte. Liście długości do 10 cm, lancetowate, zaostrzone, piłkowane na brzegu. Młode liście obustron-nie jedwabiście owłosione, starsze – tylko w dolnej stronie. Przylistki lancetowate słabo rozwinięte lub brak. Kwiaty żeńskie z jednym miodnikiem, dwa pręciki. Kwitnie w kwietniu i maju, jednocześnie z rozwojem liści. Nasio-na dojrzewają w końcu maja lub na początku czerwca. Wierzba biała występuje w całej Polsce głównie na terenach wilgotnych w do-linach rzek. System korzeniowy ma silnie rozwinięty, głęboki. W stosunku do gleby jest mało wymagająca. Rośnie szybko, potrzebu-je dużo światła. Rozmnaża się z nasion lub wegetatywnie ze zrzezów albo żywokołów. Po ścięciu daje słabe odrośle z pnia; nie wytwa-rza odrośli korzeniowych. Drewno rozpierz-chłonaczyniowe, miękkie, lekkie i nietrwałe. Tworzy liczne formy morfologiczne. Gatunek bardzo zmienny pod względem zabarwienia, kory, gałązek, kształtu liści. Łatwo się krzy-żuje i daje mieszańce z S. fragilis i S. triandra.

Salix fragilis L. – wierzba krucha. Drzewo wysokości do 20 m i pierśnicy 1,5 m, o sze-rokiej, kopulastej koronie. Gałązki prosto odstające, u nasady bardzo kruche (łatwe do odłamania), błyszczące, zielonkawożółte, nagie. Pąki wydłużone, zgięte, ciemnobrą-zowe, nagie i błyszczące. Liście lancetowate, podobne do liści wierzby białej, lecz zwykle większe i szersze. Górna strona błyszcząca, ciemnozielona, dolna sinozielona. Młode liście nieznacznie jedwabiście owłosione i lepkie, starsze obustronnie nagie, błyszczą-ce. Kotki pręcikowe długości 5 cm, słupkowe 3–6 cm. Kwiaty męskie i żeńskie z dwoma gru-

czołkami miodnikowymi. Kwitnie w kwietniu i maju, jednocześnie z rozwojem liści. Gatu-nek bardzo zmienny pod względem kształ-tu, zabarwienia pędów i pączków; tworzy mieszańce z S. pentandra i S. alba. Wierzba krucha występuje w całej Polsce na terenach wilgotnych w dolinach rzek. Często była sa-dzona przy wiejskich drogach i ogławiana w  celu pozyskania drewna, podobnie jak wierzba biała. Wraz z topolami tworzy lasy topolowo-wierzbowe na aluwiach rzecznych, znoszą one doskonale zalewanie przez powo-dzie oraz ograniczają ich szkodliwe działanie.

Salix pentandra L. (S. laurifolia Wesm.) – wierzba laurowa (wierzba pięciopręciko-wa). Wysoki krzew lub drzewo dorastające do 10 m. Młode pędy lepkie, potem błyszczą-ce, brązowozielone, nagie: pąki żółte. Liście długości 4–12 cm, sztywne, lancetowato-jajo-wato-eliptyczne, krótko zaostrzone, u nasady zaokrąglone lub sercowate, na brzegu drobno i gęsto gruczołkowato piłkowane. Górna stro-na liści ciemnozielona i błyszcząca, dolna jaśniejsza (ale nie sina), z żółtym nerwem głównym, liście obustronnie nagie. Przylist-ki gruczołkowato piłkowane. Kotki długości do 6 cm: kwiaty męskie z  5–12 pręcikami i podobnie jak żeńskie – z 2 gruczołkami miodnikowymi. Kwitnie w maju i czerwcu, po rozwoju liści. Nasiona dojrzewają we wrześniu, zimują pod śniegiem i wschodzą wiosną. Wierzba laurowa w Polsce jest czę-sto spotykana na terenach wilgotnych, nad rzekami, na mokrych łąkach i torfowiskach. Jest jedną z najładniejszych wierzb krajowych ze względu na duże, błyszczące liście i żółte, puszyste kwiatostany pręcikowe.

Salix triandra L. (S. amygdalina L.) – wierzba migdałowa. Zwykle wysoki krzew (1–4 m), rzadko drzewo dorastające do wy-sokości 10 m. Młode gałązki nieco owłosio-ne, potem nagie, błyszczące czerwono- lub oliwkowobrązowe. Kora szara lub ciemno-

13WieLOLeTnieROŚLinYeneRGeTYCZne

brunatna, spękana. Liście lancetowate lub jajowato-lancetowate, długo zaostrzone, piłkowane, długości 5–10 cm. Górna strona ciemnozielona i błyszcząca, dolna jaśniejsza, sinozielona; liście obustronnie nagie. Przylist-ki zwykle sercowate, piłkowane. Kotki długo-ści 3–8 cm; kwiaty męskie z trzema wolnymi pręcikami, żeńskie z  jednym gruczołkiem. Kwitnie w kwietniu jednocześnie z rozwojem liści. Wierzba migdałowa w Polsce rośnie na całym niżu, na terenach wilgotnych. Cenny gatunek wierzby używany na faszynę i bioma-sę. Uprawiana może być na różnych glebach, ale przede wszystkim zasobnych w wilgoć. Na glebach torfowych przewyższa produkcją biomasy inne gatunki wierzby. Wierzba mig-dałowa jest bardzo wrażliwa na przymrozki.

PodrodzajVetrixPodrodzaj ten obejmuje gatunki: Salix purpura L. – wierzba purpurowa (wiklina), Salix daphnoides Vill. – wierzba wawrzyn-kowa, Salix acutifolia Willd. (S. daphnoides subsp. acutifolia (Willd.) Blytt et O.C. Dahl

– wierzba ostrolistna (wierzba kaspijska), Sa-lix rosmarinifolia L. – wierzba rokita, Salix arenaria L. – wierzba piaskowa, Salix caprea L. – wierzba iwa, Salix aurita L. – wierzba uszata, Salix cinerea L. – wierzba szara (łoza), Salix viminalis L. – wierzba wiciowa (witwa, konopianka), Salix elaeagnos Scop. (S. inca-na Schrank) – wierzba siwa, Salix repens L.

– wierzba płożąca.

Salix purpura L. – wierzba purpurowa (wiklina). Krzew wysokości do 3 m. Młode pędy zwykle czerwone, giętkie i mocne, star-sze szare lub oliwkowoszare, nagie. Liście długości 5–10 cm, zwykle mniejsze, często ułożone nakrzyżlegle, łopatkowato-lance-towate, w górnej części blaszki najszersze i piłkowane. Górna strona liści matowozie-lona, dolna sina, naga. Przylistki drobne lub brak. Liście po zasuszeniu czernieją. Kotki

wąskie, długości do 2,5 cm. Kwitnie w mar-cu i kwietniu, przed rozwojem liści. Wierzba purpurowa ma małe wymagania w stosunku do gleby, klimatu, rośnie w całej Polsce na niżu i w niższych położeniach górskich, nad potokami i rzekami. Tworzy bardzo liczne mieszańce z  innymi gatunkami. Zawiera w korze dużo związków fenolowych, nie jest zgryzana przez zwierzęta.

Salix daphnoides Vill. – wierzba waw-rzynkowa. Duży krzew lub drzewo wysoko-ści do 10 m. Gałązki cienkie, żółtawo- lub wiśniowobrązowe, pokryte niebieskawym lub sinym nalotem woskowym (oszronione). Liście długości 5–10 cm, lancetowate, za-ostrzone, drobno gruczołkowato piłkowane lub prawie całobrzegie; młode liście owłosio-ne, potem nagie, ciemnozielone i błyszczące na stronie górnej, sine od spodu. Przylistki duże, nerkowate, wcześnie odpadające. Kotki długości około 3 cm, gęsto, jedwabiście owło-sione. Kwitnie w marcu i kwietniu, przed roz-wojem liści. Wierzba wawrzynkowa w Polsce jest rzadko spotykana w stanie dzikim (nad rzekami i potokami), często natomiast jest sadzona w celu utrwalania piasków. Krzew efektowny, szczególnie w zimie, ze względu na oszronione pędy.

Salix acutifolia Willd. (S. daphnoides subsp. acutifolia (Willd.) Blytt et O.C. Dahl

– wierzba ostrolistna (wierzba kaspijska). Gatunek podobny do wierzby wawrzynko-wej. Krzew wysokości do 4 m, o smuklejszym kształcie. Gałązki wzniesione do góry, fiole-towe lub czerwononiebieskie, również silnie oszronione. Liście węższe i dłużej zaostrzo-ne; przylistki lancetowate; kotki mniejsze. Kwitnie w marcu i kwietniu, przed rozwojem liści. Wierzba ostrolistna występuje na te-renie Rosji i Azji, w Polsce znana jest jako wierzba kaspijska. Ma duże znaczenie dla utrwalania piasków. Jej korzenie osiągają 10–15 m długości.

14 technoloGie enerGii odnaWialneJ

Salix rosmarinifolia L. – wierzba rokita. Niski krzew wysokości do 1 m, o cienkich, wyprostowanych gałązkach. Liście bardzo wąskie, często prawie równowąskie, długości 1,5–5 cm. Brzeg blaszki liściowej często pod-winięty, cały (niepiłkowany) lub prawie cały; dolna strona gęsto jedwabiście owłosiona, sinozielona. Kotki małe, do 1,2 cm długości. Kwitnie w kwietniu i maju. Wierzba rokita wy-stępuje na wilgotnych łąkach i torfowiskach, rzadziej na glebach suchych.

Salix arenaria L. – wierzba piaskowa. Krzew podobny do wierzby rokita, różni się gęstym owłosieniem pąków i  liści. Liście skórzaste pod spodem srebrzysto owłosione, nieraz szersze, eliptyczne lub podługowate z odgiętym, bardzo krótkim wierzchołkiem. Występuje w Polsce na piaskach i wydmach piaszczystych, głównie na Pomorzu. Warto-ściowy gatunek do zalesiania suchych, piasz-czystych terenów i utrwalania wydm.

Salix caprea L. – wierzba iwa. Zwykle wysoki krzew, rzadziej małe drzewo dora-stające do około 10 m. Pąki i pędy grube, początkowo owłosione, potem nagie i błysz-czące, brunatne u okazów męskich, bardziej zielone u żeńskich. Kora gładka, zielonawo-szara, która na starszych pniach przechodzi w jasnoszarą, głęboko podłużnie spękana. Liście długości 6–10 cm, szerokoeliptyczne, krótko zaostrzone i nierówno falisto piłko-wane lub prawie całobrzegie. Młode liście obustronnie owłosione, starsze ciemnozie-lone, na dolnej stronie szaro owłosione; powierzchnia liści lekko pomarszczona. Przylistki skośne, nerkowate, piłkowane. W stosunku do żyzności gleby roślina mało wymagająca, w  stosunku do wilgotności

– średnio. Jest mniej światłożądna niż inne gatunki wierzb, mrozoodporna. Rozmnaża się głównie z nasion. Zrzezy ukorzeniają się słabo. Odrośle z pnia daje słabe. Krzyżówki wierzby iwy z innymi gatunkami wierzb wy-

konywane były w celu pozyskania materiału koszykarskiego na szkielety mebli wyplata-nych, faszyny, obecnie cenne do pozyskania biomasy.

Salix aurita L. – wierzba uszata. Krzew wysokości 1–2 m, rzadko 3 m. Gałązki cien-kie, tylko za młodu lekko owłosione, po-tem nagie, ciemnobrązowe. Liście długości 3–8 cm, odwrotnie jajowate, tępe lub krótko zaostrzone i niewyraźnie falisto ząbkowane. Młode liście obustronnie owłosione, starsze matowozielone i nieznacznie owłosione na stronie górnej, silniej na dolnej; powierzch-nia liści pomarszczona. Przylistki duże, nerkowate (nazwa wierzba uszata od du-żych przylistków). Kotki siedzące, długości 2,5–3 cm. Kwitnie w marcu i kwietniu, przed rozwojem liści. Gatunek bardzo zmienny pod względem wzrostu i  liści. Wierzba uszata występuje w Polsce na miejscach wilgotnych, na torfowiskach, mokrych łąkach.

Salix cinerea L. – wierzba szara (łoza). Podobna do wierzby uszatej, ale rozrasta się szeroko, tworząc kępy do 2 m wysokości. Gałązki, jak również pąki, szaro, filcowato owłosione. Liście odwrotnie jajowate, długo-ści 5–9 cm, ale tylko w górnej części blaszki nieznacznie piłkowano-karbowane. Młode liście obustronnie filcowato owłosione, star-sze matowozielone i nagie po stronie górnej, niebieskawozielone i gęsto szaro filcowate od spodu. Kotki siedzące, z  5–9 listkami u nasady. Kwitnie od lutego do kwietnia, tuż przed rozwojem liści. Rozmnaża się z na-sion; zrzezy trudno się ukorzeniają. Wierzba szara w Polsce występuje głównie na niżu na wilgotnych łąkach i torfowiskach.

Salix viminalis L. – wierzba wiciowa (witwa, konopianka). Wyniosły krzew lub drzewo do wysokości około 15 m. Gałązki cienkie i  giętkie, początkowo owłosione, potem nagie, szarozielone. Pąki podłużnie

Niedostępne w wersji demonstracyjnej.

Zapraszamy do zakupu

pełnej wersji książki.