Testodling av jättepoppel-, vårtbjörks-, och tallplantor i torv och granspånsubstrat kombinerat med biokol. (2024)

Abstract

På 1960-talet började man i stor skala använda torv som substrat vid odling av skogsplantor i kassetter, så kallade täckrotsplantor. Detta på grund av torvens goda förmåga att hålla vatten, syre och näringsämnen. Torvens egenskaper förbättrade möjligheterna att genom gödsling och kalkning reglera näringstillgången och pH-värdet i odlingssubstratet. Problemet med torvskörd är dess miljöpåverkan då den dikade torvmarken läcker ut växthusgaser. Dessutom förmultnar den skördade torven och frigör snabbt växthusgaser. Den vanligaste efterbehandlingen av torvtäkter har historiskt varit utdikning av området som sedan omvandlats till produktiv skogsmark. Detta förfarande har på senare år ifrågasatts eftersom markerna då även fortsatt släpper ut stora mängder lustgas i samband med den kvarvarande torvens förmultning. Kalkens funktion i odlingssubstratet är att höja pH-värdet i odlingstorven till ett gynnsamt värde för skogsplantor. Problemen med användning av kalk inom växtodlingen är främst kopplade till framställningen av bränd kalk som innebär att stora mängder koldioxid frigörs.

Sågspån har i viss utsträckning och hittills med varierande framgång testats som ersättning för odlingstorv. Dagens intresse för alternativ till odlingstorv gör sågspån till ett intressant möjligt odlingssubstrat för skogsplantor och därför fortsätter försöken. Biokol kan framställas av exempelvis restströmmar från massaindustrin genom två metoder, pyrolys där s.k. pyrokol skapas eller hydrotermisk karbonisering där s.k. hydrokol skapas. Biokol är basiskt och har en god förmåga att binda näringsämnen i odlingssubstratet. Därför är det av intresse att undersöka effekterna av biokolinblandning i odlingssubstrat som används för skogsplantproduktion.
Intresset för plantering av lövträd har på senare år vuxit inom skogsbruket. Detta tack vare ökade ambitioner gällande biologisk mångfald och en önskan om mer variation i landskapet. En del studier har även via simuleringar visat att trädslag som vårtbjörk och tall skulle gynnas i ett varmare klimat medan gran skulle missgynnas.

I denna studie följdes under sju veckors odling i olika substrat tall- björk- och poppelplantors höjdutveckling och rothalsdiametertillväxt. Dessutom bestämdes när odlingen avslu*tats plantornas rot/skott-kvot, mängden grönbiomassa samt biomassans kväveinnehåll. Under pågående odling mättes även substratens pH-värde och s.k. ledningstal i pressvattnet för att få information om hur mycket näring som utlakades. Odlingssubstraten bestod av vanlig grundkalkad odlingstorv (kontroll), samt fyra andra olika substrat med kombinationer av ej grundkalkad odlingstorv, biokol och gransågspån. En hypotes var att tillväxten skulle skilja sig mellan plantor i substrat bestående av ej grundkalkad torv samt plantor i substratsblandningen med ej grundkalkad torv och sågspån. Dessutom testades hypotesen att plantorna i substratsblandningen innehållande ej grundkalkad torv och biokol skulle ha en högre tillväxt än plantorna odlade i enbart ej grundkalkad torv.

För vårtbjörk gav substratet innehållande ej grundkalkad odlingstorv och biokol den bästa höjd- och rothalsdiametertillväxten med 174,4 mm respektive 2,23 mm. Tillväxten och kvävehalten i biomassan var generellt lägre i odlingssubstraten innehållande sågspån. För vårtbjörk och tall odlade i ej grundkalkad odlingstorv blandad med gransågspån var den genomsnittliga totala höjdtillväxten under odlingen 24,4 mm respektive 42,1 mm. För odlingssubstratet innehållande ej grundkalkad odlingstorv, gransågspån och biokol var motsvarande siffra 32,5 mm respektive 40,8 mm. Hypotesprövningen gällande skillnader i mängden producerad grönbiomassa visade att för tall var skillnaden mellan substraten ej signifikant medan den för vårtbjörk var signifikant. Resultatet kan dock ifrågasättas på grund av stora skillnader i standardavvikelsen mellan de två samplen. På grund av initialt låg överlevnad, troligen kopplad till för lång lagring av sticklingarna före plantering, så kunde inga säkra slu*tsatser dras gällande poppelplantornas tillväxt.

slu*tligen kan det konstateras att odlingssubstraten innehållande ej grundkalkad odlingstorv och sågspån hade en lägre höjdtillväxt jämfört med substraten bestående av enbart icke grundkalkad odlingstorv. Resultaten för vårtbjörk sådd i icke grundkalkad odlingstorv och biokol tyder på en högre grönbiomassa jämfört med vårtbjörk sådd i enbart icke grundkalkad odlingstorv. Med de analysmetoder som fanns att tillgå kunde inte alla observerade skillnader bevisas statistiskt och därför bör ytterligare och större odlingsförsök genomföras.

,

In the 1960s, utilization of peat as a cultivation substrate for containerized seedlings became common practice. This was because of its ability to hold water, oxygen, and nutrients. The natural low pH and nutrient content facilitates control the nutrient availability and pH levels of the substrate through fertilization and liming. Harvesting of peat causes environmental impacts however, as the drained peatland emits greenhouse gases. In addition, the harvested peat is usually rapidly decomposed, which also releases greenhouse gases. The most common land use following peat extraction is to drain the site and convert it into productive forest land. This practise has been questioned in recent years due to large emissions of nitrous oxide following the treatment. Often, lime is added to the peat based cultivation substrate to raise the pH levels and make growing conditions more favourable for forest tree seedlings. The problem associated with using lime in plant cultivation is that the production processes, especially of so-called quicklime emits large quantities of carbon dioxide. To some extent, sawdust has already been tested as a growing media to possibly replace peat, with varying degrees of success. Today's interest in alternatives to peat makes sawdust an interesting cultivation substrate and therefore additional research is now conducted. Biochar may be interesting as a substitute for lime in some cases. Biochar can be produced by two methods, pyrolysis where so-called pyrocarbon is created or hydrothermal carbonization where so-called hydrocarbon is created. Biochar possess a good ability to bind nutrients in the cultivation substrate and is alkaline. Planting of deciduous trees such as silver birch is becoming increasingly popular in forestry, partly as a result of an increasing interest in biodiversity and to help maintain more variation in the forest landscape. Also, some simulations show that species such as silver birch and Scots pine may be better adapted to a rapidly changing climate than for example Norway spruce.

The aim of this study was to investigate differences in height development, root neck diameter, root/shoot ratio, the amount of green biomass produced and its nitrogen content for Scots pine and silver birch seedlings and poplar cuttings after six weeks of cultivation in different substrates. In addition, pH levels, and press water conductivity was monitored for all substrates to investigate possible differences in nutrient leakage during cultivation. The cultivation substrates consisted of a control with standard limed peat, and various combinations of non-limed peat, biochar and Norway spruce sawdust. The hypotheses tested were that plants in the substrate consisting of non-limed peat and the plants in the substrate mixture of non-limed peat and sawdust would have different average height growth when compared. In addition, the hypothesis that the plants grown in the substrate mixture containing non-limed peat and biochar would have produced a higher amount of green biomass compared to the plants sown in non-limed peat only was tested.

For silver birch, the substrate containing non-limed peat and biochar had the best height growth, 174.4 mm, and root neck diameter growth, 2.23 mm, in the experiment. The lowest growth and biomass nitrogen content was registered for the substrates containing spruce sawdust. For silver birch and Scots pine grown in a mix of non-limed peat and sawdust, the average total height growth was 24.4 mm and 42.1 mm respectively. Differences in produced biomass between different substrates were not significant for pine while for silver birch, they were significant. Large differences were found in the standard deviation between the two samples however so the results can be questioned. Due to low survival of the poplar cuttings after planting, probably due to long storage and late planting, no conclusions could be drawn regarding their growth in this experiment.

Finally, it can be concluded that the cultivation substrates containing a mix of non-limed peat and sawdust had a lower height growth compared to the substrates consisting of non-limed peat only. The growth data for silver birch sown in a mix of non-limed peat and biochar showed higher green biomass production compared to silver birch sown in non-limed peat only. With the data analysis methods we had available, several observed differences between treatments could were statistically significant. Further trials with larger sample sizes are therefore recommended.

http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-s-19969