Apses un Papeles

Papeļu plantācijas koksnes biomasai un lietkoksnei
 Dažādās papeles

Papeles, līdzīgi kā parastā apse (Populus tremula), pieder pie apšu ģints un vītolu dzimtas. No šīs ģints bez parastās apses Eiropā dabisko izplatības areālu robežās vēl ir pārstāvētas baltā apse (Populus alba) un piramidālā papele (Populus nigra). Pēdējās divas sugas nav pieskaitāmas pie Latvijas dabiskās floras pārstāvjiem, lai gan visai bieži sastopamas gan parkos, gan apstādījumos.

Latvijā ar labiem panākumiem ir introducētas arī vairākas Ziemeļamerikas papeļu sugas – spilvaugļu papele (Populus trichocarpa), kokvilnas koks (Populus deltoides) un balzāma apse jeb papele (Populus balsamifera). Lielākai daļai Latvijas iedzīvotāju papele asociējas tieši ar spilvaugļu papeli un kokvilnas koku, jo šīs sugas pagājušā gadsimtā vidū un otrajā pusē ļoti bieži tikai izmantotas apstādījumos apdzīvotās vietās, kā arī ceļmalas aleju veidošanai. Raksturīga šo koku pazīme (kā jau var spriest pēc sugu nosaukumiem...) ir pūkas, kuras bagātīgi izplatās koku apkārtnē pēc sēklu nogatavošanās. Tieši šī iemesla dēļ papeļu stādījumiem Latvijā ir ticis pieteikts „karš”, bez žēlastības izzāģējot papeļu alejas un stādījumus gan pilsētās, gan ārpus tām. Domājams, ka nevienam vien pašam ir bijusi iespēja aplūkot nozāģētos milzīgos papeļu stumbrus un apbrīnot koku fantastiskos radiālos pieaugumus, kurus uzskatāmi raksturo mums neierasti platās koksnes gadskārtas.

Hibrīdās papeles koksnes gadskārtas Itālijā plantācijā augušam kokam (foto K.Liepiņš).

 

Papeles ir ļoti ātraudzīgi koki un rūpnieciski papeļu plantācijas tiek audzētas daudzās pasaules valstīs; arī Eiropā – no Itālijas līdz pat Zviedrijai. Pat ledāju un vulkānu zemē Īslandē, kur pēdējos gados lieli līdzekļi tiek ieguldīti mežu izveidei, papeles ir iedzīvojušās un sasniedz vērā ņemamas krājas. Lai vēl vairāk palielinātu koku ātraudzību un uzlabotu to produktivitāti, papeļu sugas tiek savstarpēji krustotas. Visbiežāk rūpnieciski tiek audzētas hibrīdo papeļu kloni, kuri veidoti, krustojot piramidālo papeli ar kokvilnas koku vai spilvaugļu papeli. Šeit noteikti jāatzīmē, ka nedrīkst jaukt hibrīdo apsi, kura tiek audzēta arī pie mums, ar hibrīdajām papelēm. Hibrīdo apsi iegūst, krustojot parasto apsi ar Amerikas apsi (Populus tremuloides) un tās mežsaimnieciskās īpašības un pavairošanas metodes ir atšķirīgas no hibrīdajām papelēm.

Papeļu kultivēšana Itālijā

2010. gada decembrī LVMI Silava zinātniekiem Kasparam Liepiņam un Mārtiņam Zepam bija iespēja klātienē iepazīties ar papeļu kultivēšanas metodēm un tehnoloģijām Itālijas ziemeļu reģionos. Itāliju var uzskatīt par līderi Eiropas valstu vidū papeļu rūpniecisko plantāciju audzēšanas tehnoloģiju attīstības ziņā. Tradicionāli papeles šajā valstī tiek audzētas finierrūpniecības vajadzībām, tomēr pēdējos gados populāras kļuvušas arī enerģētiskās koksnes plantācijas. Papeļu plantāciju kultivēšana Itālijā mūsu izpratnē vairāk līdzinās lauksaimnieciskajai ražošanai, nevis mežsaimniecībai. Koksnes plantāciju audzēšanai lauksaimniecības zeme nav jātransformē par meža zemi un īpašnieks jebkurā brīdī var brīvi izlemt, ko audzēt savā zemē – koksni, vai kādu no lauksaimniecības kultūrām. Lai iegūtu lielākas koksnes ražas, papeļu plantācijas tiek intensīvi mēslotas un, vajadzības gadījumā, arī apūdeņotas. Itālijā papeļu plantācijas audzē aptuveni 100 000 ha platībā. Lai arī tā liekas salīdzinoši neliela platība vienai no Eiropas lielvalstīm, tomēr rūpnieciskās papeļu plantācijas nodrošina ¼ daļu no valsts kokapstrādes rūpniecībai nepieciešamajiem resursiem. Šeit jāpiemin, ka koksnes plātņu (tajā skaitā – saplākšņa) ražošana Itālijā ir augsti attīstīta rūpniecības nozare un izejvielas tiek importētas no daudzām Eiropas valstīm.

Sešus gadus veca hibrīdo papeļu finierkluču

plantācija Itālijā.

 

Izpētes darbu un tehnoloģiju attīstību papeļu jomā Itālijā veic gan valsts pētnieciskās institūcijas (Lauksaimniecības pētījumu padome – CRA), gan privātie uzņēmumi, pie kam privāto uzņēmumu starpā ir diezgan sīva konkurence, kas apliecina papeļu saimniecības ekonomisko nozīmi šajā valstī. Vizītes laikā mums bija iespēja apmeklēt vienu no lielākajiem nozares uzņēmumiem „Biopoplar”. Uzņēmums nodrošina visu papeļu plantāciju apsaimniekošanas ciklu, sākot no reproduktīvā materiāla audzēšanas līdz koksnes realizācijai. „Biopoplar” gan apsaimnieko savas plantācijas, gan sniedz konsultācijas un pakalpojumus zemju īpašniekiem. Saskatot perspektīvas koksnes biomasas ražošanā, uzņēmums pēdējos gados savu darbību izvērš arī starptautiski, atverot filiāles Francijā un Spānijā. „Biopoplar” ir sadarbība ar vairākām zinātniskajām institūcijām gan Itālijā, gan citās valstīs par papeļu audzēšanas tehnoloģiju izpēti un attīstību. Uzņēmums nodarbojas ar selekcijas darbu, izstrādājot jaunus papeļu klonus un veicot to pārbaudes. Jaunu klonu pārbaudēs, papildus produktivitātei un ātraudzībai, ļoti nopietna vērība tiek pievērsta materiāla rezistencei pret slimībām. Tikai perspektīvākie kloni tiek patentēti un ieviesti ražošanā.

Klonu saimniecības priekšrocības un riski

Veģetatīvā reproduktīvā materiāla pavairošanas sniedz būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar ģeneratīvo pavairošanu. No sēklas audzēts koks pārmanto abu vecāku īpašības, kamēr veģetatīvā pavairošana ļauj iegūt precīzu māteskoka kopiju. Ja koku selekcijas un krustošanas darbu rezultātā ir izdevies iegūt genotipu ar vēlamajām īpašībām, tad veģetatīvā pavairošana ir veids, kā īsā laikā un lielos apmēros iegūt identisku materiālu ar vēlamajām īpašībām – produktivitāti, koksnes īpašībām, stumbru formu utt. Liela apjoma kāda noteikta klona tiražēšana tomēr sasitās arī ar zināmu risku.

Papeļu plantācijas parasti tiek ierīkotas ar vienu vai nedaudziem kloniem. Piemēram, Itālijā vairāk nekā 80% no visām papeļu plantācijām ierīkotas ar vienu pašu klonu I-214. Lai arī pirms klonu ieteikšanas masveida pavairošanai iepriekš tiek veiktas rūpīgas pārbaudes, tomēr pastāv risks, ka šis klons var būt uzņēmīgs pret kādu slimību vai kaitēkļu invāziju. Īpaši aktuāli tas ir šobrīd, kad arvien skaļāk tiek runāts par planētas klimata izmaiņām un ar to saistīto dažādu organismu migrāciju. Ja lielās platībās kultivētais klons pēkšņi izrādās uzņēmīgs pret kādu līdz tam nezināmu slimību, tas var izraisīt masveida koku bojāeju. Atšķirībā no dabiskām mežaudzēm, klonu plantācijās stāda ģenētiski identisku materiālu. Jā kāda slimība ir „atradusi pieeju” konkrētajam genotipam, tad tās izplatība plantācijās ir zibenīga.

Salīdzinājumā ar klasisko mežsaimniecību, kur rotācija var būt 80 līdz 100 gadiem, papeļu plantāciju aprite ir tikai 15 gadi. Līdz ar to saimnieciskais risks plantāciju bojājumu vai pat bojāejas rezultātā ir mazāks. Bez tam Populus ģints kokiem arī dabiskos apstākļos ir raksturīga veģetatīvā vairošanās. Literatūrā var atrast datus, ka parastās pases audze ar platību 40 ha sastāv no viena vienīga klona, kurš izplatījies veģetatīvās vairošanas ceļā ar sakņu atvasēm.

Papeļu stādmateriāla pavairošana un plantāciju ierīkošana

Salīdzinājumā ar hibrīdo apsi, kura tiek pavairota ar audu kultūrām, papelēm ir būtiska priekšrocība, jo tās var pavairot ar stumbra spraudeņiem. Pavairošana ar audu kultūrām jeb in vitro ir samērā sarežģīts, darbietilpīgs un dārgs process. Spraudeņi turpretim ir salīdzinoši lēti un vienkārši iegūstams stādmateriāls. Papeļu spraudeņu apsakņošanās ir ļoti augsta un papildus apsakņošanas veicināšanas pasākumi (apsakņošanās preparāti, miglas siltumnīcas utt.) nav nepieciešami. Ja papeļu spraudeņi ir atbilstoši sagatavoti un uzglabāti, tos sagatavotā augsnē uz lauka var stādīt uzreiz un apsakņošanās ir virs 90%. Te gan nepieciešams atzīmēt, ka klonu materiāla patvaļīga pavairošana ir aizliegta, jo reproduktīvais materiāls ir aizsargāts ar patentu un tas ir jāiegādājas no materiāla īpašnieka vai pilnvarotā pārstāvja. 

Kokaudzētava hibrīdo papeļu spraudeņu audzēšanai.

Papeļu plantāciju ierīkošanai Itālijā pielieto divu veidu spraudeņus. Īscirtmeta enerģētiskās koksnes plantācijas parasti ierīko ar neliela izmēra spraudeņiem, kuru garums ir 20 cm un diametrs aptuveni 2...3 cm. Finierkluču plantācijas ierīko ar lieliem 3...4 m gariem spraudeņiem. Plantāciju ierīkošana gan ar lielajiem, gan mazajiem spraudeņiem notiek mehanizēti, pielietojot dažādas tehnoloģijas. Papeļu audzēšana notiek speciālās kokaudzētavās, kur papeļu dzinumus izaudzē līdz noteiktiem izmēriem, novāc un sagarumo. Lai nodrošinātu spraudeņu augstu apsakņošanos, spraudeņus negatavo no dzinumu galotnes daļas. Itālijā ir noteikts, ka kokaudzētavām ik pēc pieciem gadiem pavairojamais materiāls no klonu īpašniekiem jāiepērk no jauna – esošo materiālu nedrīkst pavairot neierobežoti ilgi. Tādā veidā tiek nodrošināta intelektuālā īpašuma aizsardzība un tas, ka pētniecībā un jaunu klonu izstrādē ieguldītie līdzekļi tiks atgūti.

Īscirmeta enerģētiskās koksnes plantācijas

Enerģētisko plantāciju ierīkošanai ir piemērotas ātraudzīgas koku sugas, kuras ir produktīvas, viegli atjaunojas veģetatīvi (veido atvasājus) un raža ir novācama mehanizēti. Populārākās koku sugas īscirtmeta enerģētiskā koksnes plantācijām ir papeles, kārkli, eikalipti un robīnijas. Ir vairāki iemesli, kādēļ pašmāju ātraudzīgās koku sugas nav īsti piemērotas īscirtmeta plantācijām. Bērzs un alksnis ir ļoti ātraudzīgi, tomēr šīs sugas ir gaismasprasīgas un nebūs produktīvas tās audzējot ciešā slēgumā. Apse (arī hibrīdā apse) ir ātraudzīga un labi atjaunojas veģetatīvi. Apšu atvasāji tomēr veidojas no sakņu atvasēm un ir grūti novācami ar tradicionālo atvasāju novākšanas tehniku – modificētiem kukurūzas kombainiem, kuri ir pielietojami tikai, ja stādījums ir regulārās rindās. Mūsu apstākļos piemērotākās sugas īscirtmeta atvasāju audzēšanai ir kārkli un papeles, kuras atjaunojas ar celmu atvasēm. Tiek uzskatīts, ka papeles ir produktīvākas nekā kārkli un no tām iegūstama labākas kvalitātes šķelda ,t omēr Latvijas apstākļos tas vēl jāpārbauda.

Itālijā pielieto divas papeļu enerģētiskās koksnes plantāciju audzēšanas tehnoloģijas. Katrai no tām ir savi plusi. Īsās rotācijas plantāciju (SRF) ierīkošanas biezums ir 6600 koki uz hektāra (stādīšanas attālumi – 3x0,5m). Koksnes raža šajās plantācijās tiek novākta ik pēc diviem gadiem četrpadsmit gadu rotācijas ciklā iegūstot septiņas ražas. Plantāciju ražība Itālijā var sasniegt 20...25 t sausnas gadā.

 

Koksnes ražas novākšana MRF papeļu plantācijā ar modificētu kukurūzas kombainu.

Vidējās rotācijas plantāciju (MRF) ierīkošanas shēma ir 2x3m (1600 koki uz hektāra). Šajā gadījumā koksnes ražu ievāc ik pēc 5 gadiem un rotācija ir 10 gadi (divas ražas). Abu plantāciju shēma ir veidota, lai pirmajos gados pēc ierīkošanas būtu iespējams veikt rindstarpu irdināšanu un koksnes ražu varētu novākt mehanizēti. SRF plantāciju priekšrocība ir ātrāka ieguldīto finansu līdzekļu aprite, bet MRF ļauj iegūt augstākas kvalitātes šķeldu.

Finierkluču plantācijas

Itālijā tradicionāli papeles audzētas, lai iegūtu izejmateriālu finierrūpniecības vajadzībām. Šo plantāciju audzēšanas tehnoloģijas ir ļoti attīstītas un raksturojas ar augstu mehanizācijas pakāpi. Lielākā daļu darbu plantāciju ierīkošanā un apsaimniekošanā tiek veikti mehanizēti – sākot ar stādīšanu un beidzot ar nociršanu. Finierkluču plantācijas tiek ierīkotas ar liela izmēra spraudeņiem; ierīkošanas shēma – 6x6m vai 6x7m, nodrošinot ierīkošanas biezumu 238 līdz 278 koki uz hektāra. Plantācijas intensīvi mēslo un vajadzības gadījumā paūdeņo. Finierkluču plantāciju rotācija ir 10...15 gadi atkarībā no tā, kad tiek sasniegti koku mērķa parametri (vidējais koka tilpums 1m³). Itālijā papeļu plantāciju produktivitāte ir ļoti augsta. Vidējais krājas pieaugums plantāciju aprites laikā sasniedz pat 30 m³/ha.

Papeļu finierkluču plantāciju izstrāde.

 

Lai iegūtu augstākas kvalitātes finierklučus, kokus atzaro. Arī atzarošana ir daļēji mehanizēta. Stumbru atzarošanu līdz 6 m augstumam veic no paceļamas platformas uz traktora bāzes. Koku vainagu veidošanu un atzarošanu uzsāk jau pirmajā gadā pēc iestādīšanas.

Pēc plantācijas nociršanas tiek izmantota visa koksnes biomasa – arī ciršanas atliekas un celmi. Plantācijās iegūstamie sortimenti – finierkluči, zāģbaļķi un papīrmalka. Ciršanas atliekas, stumbra nogriežņi un celmi tiek šķeldoti. Lai iegūtu maksimāli iespējamo finierkluču iznākumu, koki pēc nozāģēšanas tiek atzaroti un stumbri sagarumoti ar motorzāģi. Koku gāšana notiek ar motorzāģi vai harvesteru. Celmu izstrāde notiek ar speciālu urbi, ar kura palīdzību tiek izurbts augsnes cilindrs kopā ar celmu. Pēc tam celmu attīra no smiltīm un šķeldo. Šādā veidā pēc plantāciju novākšanas notiek pilnīga augsnes attīrīšana un zemes īpašnieks var pieņemt lēmumu par zemes turpmāko izmantošanu – vai nu ierīkot jaunu koksnes plantāciju, vai atgriezies pie lauksaimnieciskās ražošanas.

Valsts subsīdijas Itālijā tiek piešķirtas tikai par plantāciju ierīkošanu un koksnes plantāciju rentabilitāte ir līdzvērtīga lauksaimnieciskajai ražošanai. Jāpiebilst, ka Ziemeļitālija tiek uzskatīta par vienu no pašiem labvēlīgākajiem reģioniem lauksaimnieciskajai darbībai un zemes vērtība ir ļoti augsta, tomēr arī šajos apstākļos papeļu plantāciju kultivēšana ir ekonomiski pamatota.

Vai papelēm ir perspektīva arī Latvijā?

Atjaunojamās enerģijas īpatsvara palielināšana kopējā energobilancē ir mērķis, kuru sev uzstādījušas vairums Eiropas valstu un paredzams, ka koksnes pielietošana enerģētikā turpmākajos gadu desmitos ievērojami pieaugs. Piemēram, Eiropas biokurināmā asociācija prognozē, ka koksnes granulu pieprasījums Eiropā līdz 2020. gadam pieaugs no divām līdz pat piecām reizēm. Tas norāda, ka augstražīgu enerģētiskās koksnes plantāciju ierīkošana varētu būt visai perspektīvs uzņēmējdarbības veids. Eiropas valstu pieredze apliecina, ka papeles ir viena no perspektīvākajām koku sugām īscirtmeta koksnes plantācijām. Selekcionētie papeļu hibrīdu kloni plantācijās Itālijā uzrāda fantastisku produktivitāti, tomēr nav zināms, cik šis materiāls ir piemērots mūsu apstākļiem. Itālijā izveidoto papeļu klonu pārbaudes ir uzsāktas Polijā un tuvākajos gados izmēģinājumi tiks ierīkoti arī Lietuvā. Ir paredzēts, ka vairāku perspektīvāko papeļu klonu izmēģinājuma stādījumus LVMI „Silava” ierīkos arī Latvijā.

Nav šaubu, ka papeles var augt arī Latvijā, tomēr šobrīd Dienvideiropā izveidotie hibrīdo papeļu kloni vēl nevar būt rekomendējami audzēšanai mūsu apstākļos. Gan Ziemeļamerikas, gan Eiropas papeļu izplatības areāls ir ļoti plašs. Lai izveidotu mūsu apstākļiem piemērotākos hibrīdus, koku krustošanai nepieciešams izvēlēties vecākus, kuri auguši Latvijai līdzīgos platuma grādos. Visdrīzāk, lai iegūtu mums piemērotus papeļu klonus, krustošana un klonu atlase ir jāveic uz vietas. Jaunu klonu izveide, atlase un pārbaude ir samērā laikietilpīgs process, tādēļ vispirms lietderīgi ir mūsu apstākļos novērtēt šobrīd pieejamo materiālu no citām valstīm. Polijā ierīkoto izmēģinājuma stādījumu sākotnējā izvērtēšana apliecina, ka ir vairāki Itālijas papeļu kloni, kuri ir spējīgi augt arī mūsu platuma grādos. Šobrīd pie mums ieplānoto izmēģinājumu izvērtēšana tuvākajos gados sniegs iespēju pārliecināties par šo klonu augšanu Latvijā.

Latvijas Valsts mežzinātnes institūta "Silava"

vadošais pētnieks 

Dr.silv. Kaspars Liepiņš

Itālijā ar papepļu, ka energo kultūras pētjumiem  nodarbojās projekta Benwood  ietvaros.

Šeit atrodam sīkaka informācija par papeļu plantāciju ierīkošanas agrotehniku angļu valodā. http://www.benwood.eu/cms/index.php?option=com_content&view=article&id=401&Itemid=409