Produktionspotentialen för gran i Sverige

Solljus x barryta = fotosyntesproduktion

För att omvandla solenergin till kemiskt bunden energi, lagrad i form av biomassa, krävs att solstrålningen absorberas av fotosyntetiskt aktiva blad/barr. Förenklat kan man säga att den potentiella produktionen hos träd bestäms av mängden inkommande solljus och den faktiska av mängden blad/barr som kan absorbera ljuset. På grund av våra vintrar kan dock inte allt solljus utnyttjas för produktion, eftersom fotosyntesen förhindras av låga temperaturer och vattenbrist orsakad av tjälen i marken. Om man mäter fotosyntesen för tall och gran finner man att mer än 95% av den årliga totalproduktionen sker under vad vi kallar för vegetationsperioden, dvs den period då dygnsmedeltemperaturen varaktigt håller sig över +5 ºC. I Småland är vegetations- perioden runt 200 dagar, medan i Västerbotten ca 130 dagar. Detta innebär att barrträd i Småland har drygt två månader längre på sig att utnyttja solljuset och fotosyntetisera jämfört med i Västerbotten. Uttryckt i mängd solljus under vegetationsperioden blir det ca 2700 MJ m^-2 i Småland och ca 2000 i Västerbotten, dvs 35% mer solljus i Småland. Detta är en av orsakerna till att träd har högre produktion i södra Sverige än i norra.

Näringstillförsel ökar barrytan = ökad tillväxt

Förutom den korta tillväxtsäsongen är produktionen i naturliga skogsekosystem i Sverige, nästan utan undantag, begränsad av tillgången av växtnäring (främst kväve). Det är dock inte bara tillgången på näringsämnen som avgör växters tillväxt, utan balansen mellan olika näringsämnen kan ha minst lika stor betydelse. Därför kan stamvedsproduktionen i de flesta av våra barrskogar ökas betydligt genom en balanserad tillförsel av växtnäring. Om inte vattenbrist råder ger förbättrad näringstillgång en kraftigt utbyggd barrmassa och därmed ökad fotosyntesproduktion. Den ökade fotosyntesproduktionen förklarar dock endast till en del den ökade stamvedsproduktionen. En stor del av ökningen beror på att träden, relativt sett, satsar mindre på tillväxt av rötter (finrötter) och får mer resurser över för att bygga upp de ovanjordiska delarna av trädet (stam, grenar och barr).

I unga granbestånd i Västerbotten och Småland anlades i mitten av 80-talet fältexperiment med bevattning och balanserad näringstillförsel. Huvudsyftet med dessa experiment var att eliminera vatten och näring som tillväxtbegränsande faktorer. För att undvika läckage till grundvattnet ges näringen i mindre givor men vid fler tillfällen. På detta sätta kan den potentiella produktionsförmågan fastställas under rådande solljus- och temperaturklimat, samtidigt som läckage till grundvattnet undviks. Efter 10 års behandling i Västerbotten ligger den ’naturliga’ årliga volymtillväxten i de obehandlade granbestånden på 4.0 m³ sk pb / ha och år (röd stapel i figur 1), medan bestånd som fått både näring och vatten växer med drygt 16.5 m³ sk pb / ha och år (grön stapel). Detta innebär en ökning av stamvedsproduktionen på mer än 400 %. De näringsbevattnade bestånd som i försöksstarten klassades som G17, har idag en produktionen som motsvarar en G34. I Småland är den årliga tillväxten för de obehandlade ytorna ca 13 m³ sk pb / ha (röd stapel), men om man tillför både näring och vatten växer granbestånden med över 30 m³ sk pb / ha och år (grön stapel).

Figur 1. Volymtillväxt under tillväxtsäsongen 1997 i de olika försöksleden på Flakaliden och Asa.
De olika behandlingarna var: kontroll (röd), bevattning (blå), fastgödsling (gul) och näringsbevattning (grön).

Vid ökad volymtillväxt hos barrträd ökar andelen försommarved med låg densitet i förhållande till sensom- marveden. Detta innebär att vedens densitet (kg / m³) minskar. Därför kan man inte direkt översätta volymproduktion till torrsubstansproduktion, något som är av intresse både för massaindustrin och för biobränsle- marknaden. Densiteten i gödslade bestånd minskade med ca 15%, jämfört med obehandlade bestånd. Denna minskning är dock liten i förhållande till den volymökning på 250-400% som balanserad närings- och vattentillförsel ger.

Produktionspotentialen för gran i Sverige

Produktionspotentialen hos våra barrträd sätts alltså av mängden solljus under vegetationsperioden och mängden barr som kan absorbera ljuset. Vid jämförelse mellan mängden absorberat ljus under vegetationsperioden och stamvedsproduktionen erhålls ett starkt linjärt samband (figur 2).

Figur 2. Årlig produktion av stamvolym och torrvikt i relation till beräknat absorberat solljus under vegeta- tionsperioden (> +5 ºC) för näringsbevattnade (fyllda symboler) och fastgödslade (öppna symboler) gran- bestånd. Materialet härrör från fältförsök i Västerbotten, Dalarna, Småland och Halland.

Rent praktiskt och ekonomiskt torde inte gödsling med bevattning vara intressant men däremot en balan- serad fastgödselgiva. För att beräkna produktionspotentialen hos gran med en fastgödselgiva måste vattenbegränsningen i Sveriges olika delar beaktas. I norra Sverige är vattentillgången (humiditeten = nederbörd - avdunstning) under sommarmånaderna vanligtvis inte begränsande för produktionen och produktionspotentialen skulle inte nämnvärt reduceras. Så är dock inte fallet i södra Sverige, särskilt inte i de östra delarna, där vattentillgången under sommaren markant minskar produktionspotentialen. För att bedöma vattnets inverkan på granproduktionen har vattenbalansen över Sverige (figur 4) samt produktionsdata från ett flertal fältexperiment använts. Det slutgiltiga potentialkartan (figur 5) där även vattentillgången är inbegripen, visar att den högsta stamvedsproduktionen av gran erhålls i landets sydvästra delar (20-24 m³/ha och år) och i mellersta Sverige (18-22 m³/ha och år). I norra Sverige ligger produktionspotentialen något lägre på 12-14 m³/ha och år.

Figur 4. Humiditeten (mm) under juni till augusti. Humidi- teten definieras i detta fall som skillnaden mellan neder- börd och avdunstning av vatten (Sverigekartan är fram- tagen av SMHI). Kraftigt underskott av vatten (röda områden), underskott av vatten (gula), överskott (gröna) och kraftigt överskott (blå).	Figur 5. Stamvolymproduktionen (m3sk pb / ha, år) uttryckt som medelproduktionen under en omloppstid för granbestånd som erhållit balanserad näringstillförsel.

Omloppstidens längd är ju nära sammanknuten med tillväxthastigheten och därför kommer omloppstiden att kraftigt förkortas ifall man tillför näringsämnen. Idag avverkas en G18-G20 i norra Sverige efter ca 130-150 år, medan en G32-G34 i södra Sverige avverkas efter 75 - 100 år. Skulle man öka tillväxten hos gran enligt potentialkartorna skulle omloppstiden förkortas avsevärt, med ca 40 - 60 år i norra Sverige och 20 - 30 år i södra (figur 6). Omloppstidskartan nedan avser ett skogsskötselprogram med ett flertal gallringar. För att få rätt fiberkvalitet vid avverkning i eventuella produktionsskogar är det möjligt att man väljer tätare planteringsförband än vad som är normalt idag och att man bara har ett fåtal gallringar. Detta skulle innebära att omloppstiden skulle kunna förkortas ytterligare med ca 10 år.

Figur 6. Sverigekarta på omloppstiden för granbestånd som erhållit en balanserad näringstillförsel.