FAKTA Jordbruk Sammanfattar aktuell forskning • Nr 7, 2004 BENGT SVENNERSTEDT • GUNNAR SVENSSON Industrihampa – odling, skörd, beredning och marknad • Hampan har ett slutet växtsätt och en mycket god ogräskonkurrensförmåga. • I sydsvenska odlingsförsök har biomassaavkastningen varierat mellan ca 8 och 14 ton torrsubstans (ts) per hektar. Fiberavkastningen har varierat mellan 2 och 3,5 ton ts per hektar. • Ett mobilt beredningsverk har konstruerats vid SLU i Alnarp. Nu utvärderas prototypens prestanda. • Hampfibern har hög dragstyrka, låg vikt och är miljövänlig. Den passar därför utmärkt som basråvara för olika växtfiberprodukter inom bil-, bygg-, förpacknings-, möbel- och pappersindustrin. • Hampfröet och dess olja kan användas inom livsmedels- och kosmetikindustrin. Odling, skörd och beredning av industrihampa vid SLU i Alnarp. foto: torbjörn jilar & christer wretfors, slu/jbt • Hampa har odlats i Sverige ända sedan medeltiden. Efter nästan 40 års förbud är industrihampa godkänd som ersättningsberättigande fibergröda sedan 2003. En gröda i tiden! Hampan (faktaruta 2) passar väl in i både dagens och morgondagens jordbruk. Den ger en alltmer eftertraktad industriråvara, nämligen de långa, starka bastfibrerna. Den ger också en hög skörd av vedämnen, som kan användas i byggplattor eller som ”grön” energi. Fröet har en oljesammansättning som gör det intressant för en rad olika användningsområden. Hampan har dessutom ett slutet växtsätt, vilket ger den en mycket god ogräskonkurrensförmåga. I Danmark och England användes hampan för att på ett miljövänligt sätt bekämpa kvickrot och andra rotogräs. Hampan passar väl in i en FAKTARUTA 2 Hampa (Cannabis sativa L.) Hampa är en ettårig ört, vars stjälktjocklek kan variera från 0,5 cm i slutet bestånd till 5–6 cm hos fristående plantor. Hampan hör till nässelväxternas ordning (Urticales) och familjen Cannabaceae. Den är ganska närbesläktad med humlen (släktet Humulus), som hör till samma familj. Växten kommer ursprungligen från centrala Asien och har odlats i minst 3000 år. Den kan i vårt nordliga klimat bli ca 1,5–4 meter hög medan den i sydligare klimat kan växa upp till 10 meters höjd. Industrihampa är en förädlad gröda med mycket låg halt av narkotiska ämnen, till skillnad från den indiska hampan (Cannabis indica) som innehåller en hög halt av narkotiska ämnen, framförallt substansen tetrahydrocannabinol (THC). Droghampan kan ha en THC-halt mellan 8 och 20 viktprocent medan den EU-godkända industrihampan har en THC-halt som understiger 0,2 viktprocent. Normalt är hampan skildkönad. Hanplantorna dör och vissnar strax efter blomningen, medan honplantorna utvecklas vidare en till två månader tills fröet är moget. De sorter som förädlarna har tagit fram på senare tid är samkönade till 95–98 procent, med han- och honblommor på samma planta. Alla plantor mognar därigenom samtidigt, vilket är viktigt om fiberkvaliteten ska bli jämn. modern växtföljd, och det är möjligt att återgå till livsmedelsproduktion närhelst det är aktuellt. Odlingssäsong Odlingssäsongen för industrihampa är i södra Sverige normalt mellan april och oktober. Industrihampan trivs bäst på näringsrika mulljordar men kan även odlas på andra jordar, såsom ler- och sandjordar. Hampfrön gror vid låga temperaturer, men jordtemperaturen vid sådd bör ligga på ca 8–10°C, vilket betyder att hampan hör till de växter som inte ska sås alltför tidigt. Den sås normalt med ett radavstånd på 12–24 cm och sådjupet bör ligga på ca 3–4 cm. Sådjupet kan vara något större om det gäller sandjord. Utsädesmängden kan variera mellan 30 och 60 kg/ha. Vid den lägre utsädesmängden erhålles färre men jäm- FAKTAR UTA 1 Gammal gröda åter laglig Hampa har odlats i Sverige ända sedan medeltiden. Under 1900-talet har hampa endast odlats i begränsad omfattning, som mest under krigsåren på 1940-talet och fram till 1960-talets mitt. Åren 1942 till 1952 odlades hampa på ca 2 000 hektar per år, fördelade med ungefär hälften på Gotland och hälften kring Mälaren och Hjälmaren samt i Östergötlands, Skaraborgs och Västerbottens län. Det finns en gammal hampodlingstradition i övre Norrland, där hampan ersatte linet genom sin bättre tålighet mot höstfrost. Genom nedläggningen 1952 av hampberedningsverket utanför Katrineholm begränsades odlingen till Gotland. Efter 1953 var Visbyverket det enda hampberedningsverket i landet. Odlingen på Gotland upphörde 1965, och strax därefter förbjöds all hampodling i Sverige eftersom man ville utesluta möjligheten att odla den indiska droghampan. Frankrike har aldrig haft något förbud för odling av industrihampa. I Tyskland är det sedan 1996 tillåtet att odla industrihampa och producera hampfiber. Även i de nordiska länderna Finland och Danmark är det sedan 1997/1998 tillåtet att odla industrihampa. foto: peter schmidbauer S edan 2003 är det återigen tillåtet att odla industrihampa i Sverige (faktaruta 1). En förutsättning för en mer utbredd svensk hampodling är att jordbruket kan leverera sådana växtfibrer som industrin efterfrågar. Detta är också utgångspunkten för ”Temagrupp Biofiberteknologi”, som tillhör JBT vid SLU i Alnarp. Vi arbetar dels med frågor kring odling,skörd,beredning och transportlogistik, dels med den framställda fiberns struktur och kemiska innehåll samt olika användningsområden. Detta Fakta beskriver hampodlingens förutsättningar och våra inledande resultat. Under senare år har diskussionen om att legalisera odling av industrihampa i Sverige intensifierats som följd av en odlingsansökan i början av år 2000 av en lantbrukare i södra Halland. Ärendet prövades i svensk länsrätt och lantbrukaren fick rätt att odla industrihampa på sina egna marker. Dennes tillståndsärende har prövats av EGdomstolen i Bryssel, som 2003-01-16 gav lantbrukaren rätt att odla industrihampa. EG-domstolens beslut är ett viktigt prejudikat, och 2003-02-27 beslutade sig Sveriges regering för att ändra lagen om kontroll av narkotika så att även svenska lantbrukare får tillstånd och möjligheter att kommersiellt odla industrihampa på svenska marker. Från och med 2003 är industrihampa godkänd som arealersättningsberättigande fibergröda. Enligt Jordbruksverkets regler får hampa odlas endast efter ansökan om arealersättning. Vidare får man bara odla sådana sorter som finns på EU:s godkännandelista och som har en högsta THC-halt* på 0,2 viktprocent. Hampan ska odlas för fiberproduktion och odlaren ska ha kontrakt med en godkänd beredare. Det finns också ett stöd för beredning av hampfibrer. * tetrahydrocannabinol, se faktaruta 2 Sorter Det finns flera olika sorter av industrihampa. Bland de EU-godkända sorterna märks tre fiberrika franska sorter; Fedora 17,Felina 34 och Futura 75. Den franska sorten Santhica 27 är ytterligare förädlad och har en THC-halt nära 0. På godkännandelistan finns även tyska, polska och ungerska sorter. Den polska sorten Beniko har testats i Sverige med framgång. En finsk sort, Finnola, utmärkes av en klart högre fröskörd. Dammbehållare Ficka och roterande inmatningsdrev Stegrenare Bandtransportör Hammarkvarn med siktgaller Transportfläkt figur 1. | Principschema för ett mobilt fiberberedningsverk vid JBT. Behållare för fiber Inmatningsenhet Transportfläkt Behållare för vedämne Transportfläkt Skruv- och fläkttransportör substanshalt har man samlat in dem med hjälp av traktoraggregat. Det ihopsamlade växtmaterialet har sedan lagrats under tak. I skördesystem med sikte på kortfibrig vara, har man huggit av hampstjälkarna med kraftiga slåtterbalkar, som man har kunnat manövrera i olika höjdlägen. På så sätt har hampans långa stjälk kunnat delas upp i mindre hanterbara delar. Hampdelarna samlas ihop och balas i rundbalar eller fyrkantsbalar. Balarna transporteras till torklador, där de får lufttorka. I vissa skördesystem för kortfibrigt material, används exakthackar (figur x) och materialet har sedan torkats. Sådana system har stora likheter med skördesystem för majs eller vallväxter. I Finland testar man ett system där hampan får stå kvar över vintern för att rötas naturligt och frystorka, så att de stjälkar som skördas under eftervintern har låg vattenhalt och lätt separerbar bastfiber. I Tyskland finns en skördemaskin som har utvecklats för att ta hand om både fröskörden och stjälkarna. Den kombinerade skördaren skär av hampstjälken i markhöjd, hugger upp den i halvmeterlånga bitar,repar av fröna (som samlas upp i en speciell tank) samt lägger ut en sträng på marken av det upphuggna växtmaterialet (Svennerstedt, 2003). Avkastning av biomassa och fiber har testats i Alnarp Tabell 1 & 2 visar avkastningen av biomassa och fiber i ett treårigt odlingsförsök på SLU:s forskningsstation Lönnstorp i Alnarp. Biomassaavkastningen varierade mellan ca 8 och 14 ton ts (torrsubstans) per hektar. Vid höstskörd varierade torrsubstanshalten mellan 30 och 35 procent. Andelen bastfibrer i stjälken var 28–32 procent och fiberavkastningen varierade mellan 2 och 3,5 ton ts per hektar. Den enda insatsen utöver sådd i dessa försök var 80 kg N/ha år 1999 och 120 kg N/ha år 2000 och 2001. Prototypen är klar För att möta behovet av fiberberedning i landet har Temagrupp Biofiberteknologi utvecklat ett småskaligt, mobilt fiberberedningskoncept. Huvudtanken foto: christer wretfors, slu/jbt Flera slags skördesystem Under 1990-talet har det utvecklats både i Europa och i Nordamerika flera olika system för skörd och torkning av industrihampa. Systemen har haft två olika inriktningar, dels skörd och torkning för långfibrigt material, dels skörd och torkning för kortfibrigt material. I de skördesystem där man eftersträvar långa fibrer har industrihampans stjälk skurits av i markhöjd och lagts på marken i parallella strängar. Det skördade materialet har lämnats att röta och om möjligt torka på marken. När stjälkarna har uppnått avsedd rötning och torr- Preparerat stråmaterial Cyklon nare och tjockare hampplantor med bättre stjälkstyrka. Alltför liten utsädesmängd leder till tjockare stjälkar, vilket kan försvåra skördearbetet. Industrihampan blommar i vårt nordiska klimat ca 80–100 dagar efter sådd. Begynnande frömognad sker efter ca 120–140 dagar. Hampan passar in i olika växtföljder och lämpar sig fint för ekologisk produktion. Den kan nämligen klara sig på organisk gödsel och behöver normalt inte behandlas med pesticider genom sin friskhet och sin goda förmåga att konkurrera med ogräs. Enligt jordbruksverkets regler ska hampan sås i renbestånd och skördas ”tidigast efter avslutad fröbildning eller 10 dagar efter blomningens slut”. figur 2. | Sönderdelning av skördad industrihampa med exakthack. tabell 2. | Fiberavkastning (ton ts/ha) i ett treårigt odlingsförsök med tre hampsorter vid två utsädesmängder (Svennerstedt & Svensson, 2004). tabell 1. | Biomassaavkastning (ton ts/ha) i ett treårigt odlingsförsök med tre hampsorter vid två utsädesmängder (Svennerstedt & Svensson, 2004). Felina 34 Fedora 17 Futura 75 År 30 kg 60 kg 30 kg 60 kg 30 kg 60 kg År 1999 2000 2001 8,1 9,9 11,4 7,7 9,2 13,8 8,7 8,3 11,2 8,3 7,7 11,5 9,0 10,7 14,1 9,2 11,5 13,0 1999 2000 2001 Felina 34 Fedora 17 Futura 75 30 kg 60 kg 30 kg 60 kg 30 kg 60 kg 2,0 2,8 2,9 2,1 2,5 3,5 2,1 2,1 2,7 2,1 2,1 2,6 2,2 2,8 3,5 2,4 2,9 3,4 foto: torbjörn jilar, slu/jbt foto: daimler chrysler ag figur 3. | Fibermaterial (vänster) och överblivna vedämnen (höger) efter behandling i fiberberedningsverket ”Hampus”. är att mobila beredningsverk ska kunna operera på platser i landet där fibergrödor odlas. Efter den första etappen av projektet ”Mobilt fiberberedningsverk” finns nu en prototyp vid JBT (figur 1). Beredningsverket har testats under en säsong och i etapp två kartläggs och dokumenteras nu verkets prestanda. Det handlar främst om att utvärdera vilka kvantiteter och kvaliteer som erhålls vid bearbetningen (figur 3). Målet för den tredje etappen är att tillsammans med maskinföretag utveckla ett förbättrat mobilt beredningsverk. En sådan enhet med tillräckligt goda prestanda kan bli en intressant produkt för något av landets maskinföretag. Hampfiber- och hampoljemarknaden i Europa Inom EU producerades under 1999 ca 25 000–30 000 ton kortfibrig hampa. De största producentländerna är Frankrike, Tyskland, Spanien och Nederländerna. De viktigaste användningsområdena för den producerade hampfibern är specialmassa (87 %), inredningsdelar för biltillverkning (6 %) och byggmaterialprodukter (4 %). Specialmassan utnyttjas till största delen för finpapperstillverkning, t.ex. cigarettpapper och sedelpapper (Karus, m.fl., 2000). På dagens europeiska fibermarknad (syntetiska fiber och växtfiber tillsam- figur 4. | Växtfiberkompositer för Mercedes E-klassbil. mans) är marknadsandelen för hampfiber 5–10 procent.Växtfiberproducenterna förväntar sig att marknadsandelen ska ha ökat till ca 30 procent år 2005 (Karus, m.fl., 2000). Hampprodukter för den svenska marknaden Industrihampa är ett bra exempel på en ettårig växt, där växtens alla delar kan utnyttjas till olika ändamål. Hampfibern har hög dragstyrka, låg vikt och är miljövänlig. Den är recirkulerbar och utgör därmed en förnyelsebar råvara. Den passar därför utmärkt som basråvara för olika växtfiberprodukter. Traditionellt har fibern använts för textila ändamål men den kan även utnyttjas i växtfiberkompositer för flygplans-, tåg- och bilinredningar (figur 4) och även i olika papperskvaliteter där goda styrkeegenskaper krävs,t.ex. sedelpapper. Andra användningsområden som kan utvecklas är filterprodukter och olika byggprodukter, såsom skivmaterial och isoleringsmaterial, både för värmeisolering och ljudisolering. Hampfröet och dess olja kan användas för livsmedels- och hälsokostproduktion. Hampoljan innehåller 55–60 procent linolsyra (omega 6) och 20–25 procent linolensyra (omega 3). Halten av omättade fettsyror är alltså betydligt högre än i linolja. Oljan kan dessutom Ansvarig utgivare: Redaktör: Internet: Prenumeration och lösnummer: Prenumerationspris: Tryck: utnyttjas för produktion av smörjmedel och bläck till papperstryck. Det finns en stor potential för att utnyttja hampoljan i biologiska lösningsmedel. Stjälkens vedartade delar (skävorna) lämpar sig för energiproduktion och produktion av skivor. De vedartade delarna kan dessutom användas som strömedel, framförallt i häststallar, på grund av den goda fuktuppsugningsförmågan. Ämnesord Hampa, odling, skörd, beredning, marknad Läs mer Karus, M., Kaup, M. & Lohmeyer, D. 2000. Studie zur Markt- und Preissituation bei Naturfasern (Deutschland und EU). Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe. Gulzover. Svennerstedt, B. 2003. Plant fibres in sustainable construction. JBT, Specialmeddelanden 243. SLU, Alnarp. Svennerstedt, B. & Svensson, G. 2004. Industrial hemp trials in Southern Sweden 1999–2001. Journal of Industrial Hemp, submitted.The Haworth Press Inc., USA. Författare Bengt Svennerstedt är forskningsledare vid inst. för jordbrukets biosystem och teknologi (JBT), SLU, Box 86, 230 53 Alnarp. Tel: 040-41 54 78. Fax: 04041 54 75. E-post: [email protected] Gunnar Svensson är forskare vid inst. för växtvetenskap, SLU, Box 44, 230 53 Alnarp. Tel: 040-41 51 66. Fax: 040-46 21 66. E-post: [email protected] Lars Rask, SLU, NL-fakulteten, Box 7082, 750 07 UPPSALA David Stephansson, SLU, Fakulteten för naturresurser och lantbruksvetenskap, Box 7082, 750 07 UPPSALA. Telefon: 018-67 14 92. Telefax: 018-67 17 00. E-post: [email protected] www.slu.se/page.cfm?Paraplysida_id=141 SLU Publikationstjänst, Box 7075, 750 07 UPPSALA Telefon: 018-67 11 00. Telefax: 018-67 35 00. E-post: [email protected] 320 kronor + moms Elanders Tofters AB, 2004 ISSN 1403-1744 © SLU