Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Torv är det vanligaste odlingssubstratet som används idag till de mer än 400 miljoner skogsplantor som årligen levereras till det svenska skogsbruket. Det låga näringsinnehållet och goda vattenhållande förmågan gör att torven går att anpassa efter behov med gödsling och kalkning. Vid odling av skogsplantor tillförs gödsel, i huvudsak innehållande kväve. Normalt tillförs 2 – 3 g N/m2/vecka. Vid kontroll av plantans kvalitet används olika kvalitetsmått. Vanligt förekommande är rot/skott-kvoten, som ger en bild av om plantan är proportionerlig. Värden mellan 0,37 – 0,45 eftersträvas för odling av tall. Ett annat mått är Dicksons kvalitetsindex (QID), som även väger in plantans höjd och diameter. Ett högre värde visar på en robust planta som bör klara plantering i fält.

Tidigare studier har visat att det går att odla skogsplantor i sågspån. På senare tid har det bedrivits forskning där torv och olika typer av biokol används för att minska gödselbehovet vid odling samtidigt som restprodukter från till exempel pappersindustri nyttjas. Idag testas hydrokol, som är tillverkad genom en hydrotermisk karbonisering och pyrokol som tas fram genom en termokemisk nedbrytningsprocess, torr pyrolys. Biokolens inblandning kan minska urlakning av näringsämnen. Tidigare studier har visat att odling av täckrotsplantor i en blandning av torv och biokol kan ge goda resultat i paritet med konventionellt odlade skogsplantor.

Syftet med detta försök var att under 13 veckor testodla tallplantor i gransågspån med inblandning av 20 procent biokol. Hypotesen var att odling i gransågspån blandat med hydrokol eller gransågspån blandat med pyrokol skulle ge ett bättre resultat än odling i torv med avseende på tillväxt. Även tre olika gödslingsnivåer motsvarande 1,5, 3 och 6 g N/m2/vecka testades. Data för plantornas rot-, höjd-, och diametertillväxt samt pressvattnets ledningstal och pH-värde samlades in. Dessutom genomfördes analyser av barrens näringsinnehåll vid slutet av odlingsperioden.

Resultatet var entydigt till torvens fördel, följt av plantor odlade i rent granspån. Plantor odlade i gransågspån blandat med 20 procent biokol hade generellt en lägre tillväxt, även avgångarna var höga i försöksleden med biokol, speciellt de som fått 6 g N/m2/vecka. Förklaringarna till detta kan vara många; för hög kolandel som gav både högt pH-värde och kompaktering i krukan vid bevattning, men också hantering av kassetter och odlingsmiljön kan ha spelat in. Näringsanalysen för fosfor, kalium, mangan och järn visade inga entydiga resultat. Analysen för kväve visade att de försöksled som fått högre kvävegiva hade också högre kvävehalt i barren.

Slutsatser som dragits av detta odlingsförsök är att det går att odla tall i gransågspån blandat med biokol, men vidare försök behöver göras för att hitta lämpliga nivåer gällande andelen biokol och sågspån för att uppnå ett mer optimalt substrat för skogsplantor.

Peat is the most common growing media used today for the more than 400 million forest plants delivered annually to Swedish forestry. Peat can be adapted as needed with fertilisation and liming, due to its low nutrient content and good water retention capacity. When cultivating forest plants, fertiliser is added, mainly containing nitrogen. Normally 2 – 3 g N/m2/week is applied. Various quality measures are used to express the properties of the plant. The most common is the root/shoot ratio, which gives a measurement of whether the plant is proportional; a value between 0,37 and 0,45 is preferred in pine plants. Another measure is the Dickson quality index (QID), which also takes the height and diameter of the plant into account. A higher value indicates a robust plant that should survive outplanting.

Previous studies have shown that it is possible to grow seedlings in sawdust. More recently, research has been carried out using peat and various types of biochar to reduce the need for fertiliser in cultivation and to instead use residual products from the paper industry. Hydrocarbon, which is produced by hydrothermal carbonisation, and pyrocarbon, which is produced by a thermochemical decomposition process, dry pyrolysis, are currently being tested. The inclusion of biochar can reduce leakage of nutrients and previous results have shown that containerized seedlings grown in a mix of peat and biochar can perform in parity with conventionally grown containerized seedlings.

The objective in this study was to cultivate pine seedlings for 13 weeks in sawdust mixed with 20 percent biochar and to compare the results with conventionally grown seedlings. Our hypothesis was that cultivation in sawdust mixed with hydrocarbon or sawdust mixed with pyrocarbon would result in better growth compared to cultivation in peat. Three levels of fertilisation corresponding to 1,5 g, 3 g and 6 g N/m2/per week were applied. Data were collected for seedling root, height and diameter growth as well as press water conductivity and pH. Needles were also sampled to perform nutrient analysis.

The results were in favour of peat, followed by seedlings grown in pure spruce sawdust. Seedlings grown in spruce sawdust mixed with 20 percent biochar generally showed lower growth. The proportion of dead seedlings was higher in the biochar experiments, especially for seedlings that received 6 g N/m2/week of fertiliser. There may be many possible explanations for this; too high biochar content that gave both high pH and compaction in the pot during irrigation. Also handling of cassettes and the growth environment may have had an impact. The nutrient analysis of needles showed no clear results. The analysis for nitrogen showed that the seedlings that received more fertilizer also had higher nitrogen content in the needles.

The conclusions drawn from this cultivation trial indicate that it is possible to grow pine in spruce sawdust mixed with biochar. However, further trials need to be conducted to find suitable proportions of biochar and sawdust to achieve a more suitable cultivation substrate for forest tree seedlings.