Pajud on tähelepanu keskmesse tõusmas uute tänapäevaste kasutusvõimaluste tõttu: kiirekasvulised pajuliigid leiavad rakendust energiavõsana ning keskkonna puhastajaina. Sageli saab neid kasutusvõimalusi ka ühitada.

Pajud on alati olnud inimeste elus üsna olulisel kohal. Nende osa kohta arstiteaduse edendamisel ja tähtsusest eesti rahvakultuuris on Eesti Looduses sel aastal juba kirjutatud. Lisame veel paar näidet pajude kuulsusrikkast ajaloost. Ka energia- ja puhastusvõsa on Eesti Looduses varemgi kõne all olnud [2, 3, 4], kuid pajuaasta puhul on põhjust korrata üle mõned põhitõed ning tutvustada viimastel aastatel tehtut.

Kaks näidet pajude kuulsusrikkast ajaloost. Painduvate okstega pajud olid strateegiliselt tähtsad juba Vana-Roomas. Pajuokstest punutud moonakorvid ja kilbid olid sõjaväele nii olulised, et üks seitsmest peamisest mäest (#1), millele rajati vana Rooma linn, sai seal kasvavate vitspajude järgi nime Collis Viminalis. Sellest lähtuvalt andis Carl Linne umbes kaks tuhat aastat hiljem vitspajule nimetuse Salix viminalis.

Teine ajalooline näide pärineb taimeteaduse varasest ajaloost. Umbes 1600. aastal tegi madalmaade arst, füüsik ja keemik Jan Baptist van Helmont pajusid kasvatades taimeteaduse arengule väga olulise tähendusega katse. Ta istutas suurde 90 kg mulda sisaldavasse potti 2 kg raskuse pajuoksa ning kastis seda järgmised viis aastat üksnes vihmaveega. Viie aasta pärast oli sellest kasvanud 76 kg raskune põõsas. Samal ajal kahanes mulla kaal vaid umbes 60 g võrra (#2). Van Helmonti mõnevõrra ekslik järeldus, et taimed vajavad kasvamiseks üksnes vett, oli väga suur samm edasi Aristotelese ajast püsinud arusaamast, et taimed kasvavad mulla söömise arvel. Omamoodi õigus oli tegelikult mõlemal.

Energiavõsa. Fossiilkütuste kallinemise tõttu on paljud katlamajad ja eramud läinud või plaanivad minna üle puiduküttele. Kasutatakse peamiselt metsa- ja puidutööstuse jääke ning hakkpuitu. Järjest suurenev puitkütuse tarbimine nõuab rohkem toorainet, mistõttu varud ammenduvad ja hinnad tõusevad. Eriti kiired on muutused olnud pärast seda, kui Eestis hakati (enamasti ekspordiks) tootma puitbriketti ja puidupelleteid. Et kogu Euroopa Liidus on seatud sihiks suurendada lähiaastatel märgatavalt taastuvkütuste osakaalu [9], siis võib arvata, et spetsiaalselt energiaallikaks kasvatatava biomassi tootmine muutub majanduslikult tasuvaks.

Energiavõsaistandustes kasvatatakse tavaliselt kiirekasvulisi lehtpuid. Et saada nende kasvatamiseks Euroopa Liidu põllumajandustoetust, peab raiering olema lühem kui 15 aastat. Puidust bioetanooli tootmise tehnoloogia on seni veel võrdlemisi kallis ja vähe tuntud, kuid arenev ja paljutõotav.

Puitu kasutatakse kas kütteks, koostootmisjaamades elektri ja soojuse saamiseks või bioetanooli (mootorikütus) tootmiseks. Rootsis töötab juba üks tselluloosi kasutav bioetanoolitehas.

Biomassi saamiseks sobivad sellised puuliigid, mille puidutoodang on suur just esimestel kasvuaastatel. See võimaldab saada maksimaalset saaki lühikese ajaga. Kiirekasvuliste puude kasvukõver jõuab maksimumi varem kui tavalistel metsapuudel ja nad lõigatakse maha lühema aja möödudes, millest tulenebki üldlevinud termin – lühikese raieringiga mets. Maailma eri paigus osutuvad sobilikeks eri liiki puud.

Soojema kliimaga aladel kasvatatakse peamiselt eukalüpte ja papleid, kes sirguvad vähem kui kümne aastaga suurteks tugeva tüvega puudeks: siin on nimetus “lühikese raieringiga mets” igati asjakohane (vt. fotot). Jahedama kliimaga piirkondades, ka Eestis, on peale lepa osutunud üheks sobilikumaks energiavõsataimeks paju (#3). Loomulikult ei sobi energiavõsaks kõik pajuliigid: ei saa ju loota suurt saaki meetri- kuni poolteise kõrgusest hundipajust. Praegu kasvatatakse meie istandustes pikalehist paju ja vitspaju (Salix dasyclados ja S. viminalis), kes sirguvad kolme-nelja aastaga umbes nelja-viie meetri kõrguseks. Seega on tegemist pigem põõsastega, mistõttu oleme eesti keeles soovitanud kasutada sellise istanduse kohta väljendit “energiavõsa”.

Parim istutusmaterjal. Mõlema nimetatud pajuliigi selektsiooniga on pikka aega tegeldud Rootsis. Looduses kõige parema kasvuga pajupõõsastest lõigati pistoksad ning neist kasvatatud taimede hulgast valiti välja kõige kiirekasvulisemad, saagikamad, haigus- ja külmakindlamad. Neid vegetatiivselt paljundades saadigi energiavõsaks sobivad kloonid. Viimastel aastatel on Rootsi firma Agrobränsle toonud turule ka juba mitu aretustöö tulemusena loodud kiirekasvuliste pajude sorti: selekteeritud taimede omavahelisel ristamisel on saadud veelgi paremat istutusmaterjali.

Pajusordid/kloonid on igaüks veidi omamoodi: üks võib olla saagikas, aga külmaõrn; teine kiirekasvuline, kuid vastuvõtlik leheroostele; üks väheste jämedate, teine paljude peenikeste okstega jne. Et vältida kogu istanduse hävimist mingi ebasoodsa mõju, näiteks putukarüüste, seenhaiguse või külmakahjustuse tõttu, soovitatakse kasvatada ühes istanduses korraga vähemalt nelja-viit eri klooni. Istanduse rajamisel tuleb meeles pidada sedagi, et mujal Euroopas häid tulemusi andnud kloonid ei pruugi oma omaduste poolest Eesti oludesse sobida.

Eestis ei ole seni kahjuks istutusmaterjali aretusega laialdasemalt tegeldud, seetõttu jääb üle toetuda meie lähimaade, eelkõige Rootsi ja Soome kogemustele. Muidugi võib istanduse rajada ka kraaviservast korjatud pajuokstest: see on odavam kui istutusmaterjali osta. Saagikuselt jäävad need aga aretatud sortidele tõenäoliselt tugevasti alla, nii et kaugemale tulevikule mõeldes ei tasu see kokkuhoid end ära.

Kui tahate rajada energiavõsa. Ettevalmistusi tehes tuleb silmas pidada:

* kui planeerida energiavõsa söötis maale, tuleb olla eriti hoolas istutuseelsel umbrohutõrjel;

* Natura 2000 võrgustiku aladel energiavõsa kasvatada ei tohi; looduskaitsealade puhul tuleks enne uurida kaitsekorralduskava, sest üldjuhul ei ole see lubatud;

* et vähendada saagi transpordikulusid, soovitatakse istandus rajada mitte kaugemale kui 50 km lähimast puiduküttel töötavast katlamajast või töötluskohast;

* pajule sobivad kõige paremini parasniisked ja niisked mullad. Liigniiskust taluvad nad hästi, kui sellega ei kaasne öökülmaoht noortele taimedele. Veekogu lähedal võivad istandusele kahju tekitada koprad;

* pajuistandus on teistest põllumajanduskultuuridest oluliselt kõrgem ning pikaealisem. Seetõttu tuleks see planeerida kohta, kus harjumuspärase maastikupildi muutus ei hakka häirima. Oskuslikult planeeritud pajuistandus aitab vähendada tuuleerosiooni, tõkestab müra levikut ning varjab vaadet maastikku rikkuvatele objektidele;

* seni on Eesti pajuistandustes kasvatatud vaid kaht liiki pajusid. Seetõttu ei tohiks istanduste pindala nii haiguste leviku kui ka looduskaitse seisukohalt lähtudes muutuda ühes piirkonnas liiga suureks. Samas tuleks aga toonitada, et pajuistandused on teistest, lühiealistest põllukultuuridest sageli märksa looduslähedasemad: neis ei häirita oluliselt elusorganisme nelja-viie aasta jooksul, mille kestel kujuneb looduslikult üsna mitmekesine putuka-, näriliste ja linnukooslus. Metskitsed ja põdrad võivad pajusid süües küll istandust kahjustada, kuid taimed taastuvad sellest kiiresti.

* pajuistandus on põllukultuur, mille kasvatamisel kehtivad nii tavapärased loodusseadused kui ka põllumehe tarkus. Et saada head saaki, on vaja tagada taimedele piisavalt vett ja toitaineid. Et saada väga head saaki, on vaja palju vett ja toitaineid: ilma lisaväetiseta pole pajude suurest kasvupotentsiaalist kasu. Et pajupõldude saaki ei tarvitata toiduks või loomasöödaks, võib siin tavapäraste (ja kallite) väetiste asemel kasutada reoveesetet ja/või heitvett, milles sisalduvad reoained on taimedele toitained. See tähendab ühtlasi võimalust kasutada ära mõningaid olmejäätmeid ja rakendada energiavõsa heitvee puhastamiseks.

Pajukasvatus käib niimoodi. Enne kevadiste istutustööde algust peab maapind olema korralikult ette valmistatud: küntud, tasandatud, umbrohust puhastatud. Umbes 20 cm pikkused pistoksad surutakse vertikaalselt tervenisti mulda. Suuremate põldude puhul on otstarbekas kasutada selleks traktori taha haagitavat istutusagregaati; üks lihtne istutusmasin on ka Eestis olemas.

Kolme kuni viie aasta pärast on võsa tihe ning seetõttu okste kasv aeglustub, siis on aeg pajud maha lõigata. Energiavõsa koristatakse talvel või varakevadel. Eestis on seda seni tehtud enamasti käsitsi mootorsaagide ja võsalõikuritega. Suuremate istanduste puhul on vaja juba võsakoristuskombaini, mida saab osta välismaalt, või ehitada ümber mõnest roolõikusmasinast.

Sobiva istutusmaterjali ja väetamise korral on pajude keskmine puidutoodang umbes 12 t/ha aastas [1]. Lõikusjärgsel kevadel kasvavad taimedel uued kännuvõsud, mis võivad juba samal suvel sirguda kuni kahe meetri pikkusteks. Tavaliselt saab ühest pajuistandusest umbes 25 aasta jooksul viis kuni kuus lõikust. Seejärel tuleks vanad kännud välja juurida, soovi korral võib panna kasvama uued taimed. Pajude juured on mullas peamiselt 10–20 sügavuses, seega ei ole raske maad üles harida.

Miks istutada pajusid, kui niigi on kõik kohad looduslikku võsa täis? Järjest kallinevat tööjõudu arvestades on ligipääsetavas ja kasutajale sobivas kohas asuvat suurt pajuistandust mehhaniseeritult tunduvalt lihtsam koristada kui looduslikult kasvavat võsa: taimed kasvavad istanduses ühtlase tihedusega ja korrapärastes sirgetes ridades. Looduslik võsa asub peamiselt ühel või teisel põhjusel (liigniiskus, ligipääsmatus, ebatasasus, kraavid, kivid, risustamine jne.) maaharimiseks ebasobivates kohtades ning seal kasvavad läbisegi eri vanusega ja eri liiki põõsad ning puud. Seda on masinatega lõigata raske ja aeganõudev. Istutatud energiavõsa saagikust saab suurendada sobiva liigi- ja kloonivalikuga, samuti on siin lihtsam nii kasta kui ka väetada.

Energiavõsa on tavapäraste põllukultuuride kõrval üks maakasutuse lisavõimalusi. Sealt saadava biomassi edasine töötlemine võib anda tööd ka teistele selle piirkonna elanikele.

Pajud keskkonnapuhastajana. Pajud kui kiirekasvulised taimed omastavad kasvuperioodil palju toitaineid ja vett. Seetõttu omastavad nad üsna suurtes kogustes vees lahustunud saasteaineid. Pajusid kasutatakse maailmas laialdaselt pinnase puhastamiseks mingil põhjusel sinna sattunud ebasoovitavatest ühenditest (fütoremedatsioon). Nii saab endise prügila või tööstusjäätmete hoidla alal mõne aasta jooksul pajusid kasvatades parandada saastunud pinnase omadusi. Kui taimed maha lõigata ja alalt ära viia, eemaldatakse keskkonnast märkimisväärne kogus saasteaineid. Muidugi peab sellist, näiteks suure raskmetallisisaldusega biomassi edaspidi töötlema läbimõeldult: selle põletamisel tekkinud tuhk hoiustatakse enamasti erikonteinerites. Pajuistanduste mulda võib lisada ka teatud kindlate omadustega bakteritüvesid, mis aitavad omakorda lagundada mullas leiduvaid õliprodukte, fenoole ja teisi keskkonnaohtlikke aineid.

Eestis kasutatakse pajude fütoremedatsioonivõimet põhiliselt heitvee puhastamiseks. Olmereovesi sisaldab saasteainetena peamiselt mitmesuguseid lämmastiku- ja fosforiühendeid, mis panevad loodusesse jõudes veetaimed vohama. Selle asemel et siduda reoaineid kallite kemikaalide abil või rikkuda looduslike veekogude aineringet, võiks reovett käsitada hoopis ressursina ja väetada sellega energiavõsa. Oluline osa sellise taimkattefiltri puhastusefektiivsusel on seejuures mullamikroobidel, kelle jaoks taimejuured on vajalikud soodsa elukeskkonna loojatena. Mullamikroobid kasutavad lämmastiku- ja fosforiühendeid oma elutegevuseks, muutes need ka taimedele paremini omastatavaks.

Eestis on pajuistandustes katsetatud nii heitvee kui ka heitveepuhastites tekkiva jääkmuda kasutusvõimalusi. Seniste tulemuste järgi võib öelda, et istanduse perioodiline kastmine lihtsa mehaanilise eelpuhastuse läbinud olmereoveega suurendab oluliselt pajude puiduproduktsiooni. Juhul kui planeerida pajuistandusi aasta ringi tekkiva reovee puhastamiseks, on lähikonda vaja tiike, milles hoida vett talvekuudel. Põhiliselt suviti kasutatavate suvila-asumite või turismitalude puhul pole neid tingimata vaja, seega oleksid investeeringud tunduvalt väiksemad.

Pajude saagikust suurendab ka istanduse väetamine reoveepuhasti jääkmudaga. Seni on Eestis uuritud ainult kompostitud jääkmuda sobivust pajuväetisena, kuid näiteks Põhja-Iirimaal kasutatakse sageli hoopis töötlemata jääkmuda (vt. fotot). Sel juhul vähenevad puhastusjaama kulutused muda kompostimisele ning kokkuhoitud raha makstakse osaliselt põlluomanikele.

Kogu Euroopas planeeritakse biogaasi kui taastuva energiaallika üha laialdasemat kasutuselevõttu. Biogaasi tootmisel jääb üle lämmastikurikas vedelik, millele oleks vaja keskkonnahoidlikku rakendust. Hiljuti alustasime katseid, uurimaks selle kasutusvõimalusi energiavõsa kasvu edendajana.

Energiavõsaprojektid. Neli aastat Eesti maaülikoolis väldanud Life-Environment projekt “Säästlik reoveepuhastamine Eesti väikeasulates” [8] on nüüd lõppenud: taimkattefiltrid on rajatud Lääne-Virumaale Vohnja ja Kihlevere külasse ning Tartumaale Kambja asulasse. Puhastid töötavad, pajud kasvavad, tuleval talvel ongi aeg Kambja istandus maha lõigata ja saak kohalikku katlamajja saata. Nüüd on töös mitu uut projekti. Põlvamaal Põlgastes asuvas pajuistanduses/puhastis katsetatakse seire- ja kontrollsüsteeme reoveega väetatavatele pajuistandustele [6]. Reovee jääkmudaga väetatakse energiavõsa Tartumaal Nõos ja Varal [7].

1. Heinsoo, Katrin jt. 2002. Estimation of shoot biomass productivity in Estonian Salix plantations. – Forest Ecology and Management 170: 67–74.

2. Koppel, Andres 1986. Energia biomassist 1. Soovunelm või reaalsus. – Eesti Loodus 37 (9): 546–553.

3. Koppel, Andres 1986. Energia biomassist 2. Soovunelm või reaalsus. – Eesti Loodus 37 (10): 626–633.

4. Kukk, Toomas 2003. Solk puhtaks ja kütus pealekauba. Intervjuu ökoloog Katrin Heinsooga. – Eesti Loodus 54 (2/3): 48–51.

5. Lastik, Renal 2006. Biomass ja produktsioon endistel põllumaadel kasvavates lehtpuupuistutes. Eesti Maaülikooli metsandus- ja maaehitusinstituudi metsakasvatuse osakond, magistritöö. Tartu.

6. Monitoring and Control System for Wastewater irrigated Energy Plantations. WACOSYS: http://www.wacosys.info/

7. Solutions for the safe application of wastewater and sludge for high efficient biomass production in Short-Rotation-Plantations. BIOPROS: http://www.biopros.info/

8. Säästlik reoveepuhastamine Eesti väikeasulates. Keskkonna-alane eksperimentaalprojekt: http://www.zbi.ee/life/

9. Taastuvatest energiaallikatest toodetud elektrienergia kasutamise edendamine, Eesti. Aruanne 2005. Majandus- ja kommunikatsiooniministeerium. http://www.mkm.ee/index.php?id=11111

10. Uri, Veiko 2001. The dynamics of biomass production and nutrient status of grey alder and hybrid alder plantations on abandoned agricultural lands. Dissertationes Scientiarum Naturalium Universitatis Agriculturae Estoniae IX. Tartu.

11. Uri, Veiko jt. 2006. Above-ground biomass production and nutrient accumulation in young stands of silver birch on abandoned agricultural land. Biomass and Bioenergy (trükis).