Klonskogsbruk, en misslyckad ansats att förse svenskt skogsbruk med högvärdigt skogsodlingsmaterial? 061219 Dag Lindgren

Thompson (2002) citerade ett uttalande från mig som nu uppdateras... Clonal Forestry has been “promising” for half a century, but less than one percent of current forest plantations in Sweden are clones and there is no increase in sight, in spite of considerable efforts. Dag Lindgren (fem + år sen) Clonal Forestry has been “promising” for more than half a century, but less than one permille of current conifer forest plantations in Sweden are clones and there is no increase in sight, in spite of considerable efforts and increasingly optimistic statements. Dag Lindgren (nu)

? Sticklingshistoria Plan Mellansvenska… Sydsvenska 5 Hilleshög Miljoner sticklingar Plan Mellansvenska… Sydsvenska 5 Hilleshög ? Tyskland Escherode Nu nedlagt About 15 million cuttings deployed during the 80:s Vad det blev… 1970 1980 1990 2000 Bygger på Sonesson 2002

Försök att introducera klonskogsbruk med gran i Sverige Merkostnad per planta, SEK Operatör Metod Utgångsmaterial Start End Klon Bulk Hilleshög Sydsvenska Stickling Planskoleselektion i bra provenienser 1972 1995 +0.80 1995 Mellansvenska Avkommor till bra föräldrar 1989 2004 +1 +0.6 Swedish Tree Technology mfl SE Korsningar av de bästa föräldrarna 2006 2016? guess +2

Avvecklat, för dyrt!

Växthusplantage – ett sätt att producera råmaterial till bulkförökning! Mats Eriksson & Curt Almqvist, Skogforsk PLANTaktuellt Nr 2 2003 Sju växthus kan täcka Sveriges behov I växthuset får det plats 400 plantageträd Varje träd ger 390 matade frön per år, totalt 156 000 frön 80 % av fröna ger plantor användbara för sticklingproduktion Man producerar 200 sticklingar av varje fröplanta Totalt ger då ett växthus odlingsmaterial för 25 milj. sticklingar, och sju växthus material till 175 milj. sticklingar Avvecklat, för dyrt! Kuvattu maaliskuussa, 1995

Sticklingskogsbruk i Sverige Det är tekniskt och biologiskt möjligt att använda sticklingsgrankloner i operativt skogsbruk så att produktionen förbättras. Några procent av plantmarknaden är förmodligen ekonomiskt tillgänglig med dagens teknik. Resten tycker det är för dyrt och komplicerat. Den genetiska vinsten av det operativt tillgängliga materialet har hittills varit ganska låg. Den tillgängliga marknaden har varit för liten för att vara värd att investera för. Misslyckandet med mellansvenska beror förmodligen delvis på tekniska problem kopplade till det speciella plantproduktionssystemet hos huvudproducenten, som nog inte var oöverkomliga, men blev ”spiken i likkistan”.

Svenskt skogsbruk ger sig inte! Nu är somatisk embryogenes (SE) grejen! SLU har haft en professor i somatisk embryogenes, SkogForsk har haft ett lab på Ekebo, och den sammanlagda forskningsinsatsen har varit större än på fröplantager det gågna decenniet. Detta har lett till att tusentals plantor fältplanterats. Tro det den som vill att det kanske bli mer… (själv tycker jag ju man skulle satsat mer på fröplantager som givit en faktor miljon mer plantor, men det ena goda behöver ju inte helt utesluta det andra) SE går framåt i utlandet. SE skogsbruket på barr idag sammanlagt ligger på tiotals millioner.

En million SE plantor. Plantskola i Georgia Foto: Dag Lindgren Sept 06

Plantering med SE tallar i Georgia Foto: Dag Lindgren Sept 06

Omskolningsmaskin, SE minibehållare transplanteras till friland Photo Dag Lingren Sept 06

Har då sticklingskloner med gran hittills varit ett ekonomiskt fiasko för svenskt skogbruk? Mitt svar är att kloner med gransticklingar har varit den mest lyckade produktionshöjande åtgärden någonsin!

Grejen är att det blivit mycket bättre granförädling och granplantager med sticklingskloner! Replikationer Reproducerbarhet

16 14 Klonat 12 10 Förädlingsvärde 8 Icke-klonat 6 Rosvall (1999, avhandling) Granförädling ger 30% högre genetisk vinst med klontester. 4 2 500 1000 1500 2000 2500 Investering i test (plantor)

Lite högre sofistikationsnivå på kostnads och tidskomponenter Lite högre sofistikationsnivå på kostnads och tidskomponenter. Klontest verkar ge nästan dubbelt så hög vinst som avkommetest! Danusevicius och Lindgren (2002)

Hilleshög kanske misslyckades med klonskogsbruk men lämnade en guldgruva av testade kloner efter sig till förädlingens fromma

När vi nu vet hur bra det är i förädlingen, är det då inte dags med ett nytag i skogsbruket?

Thomson (2002) är duktig på att hitta träffande citat av mig, i detta fall från 1995 och intressant eftersom Mike Carson var chef i NZ, och i hög grad associeras med klonskogsbruk. Budskap: lägg huvuddelen av uppmärksamheten på att blåsa upp avkommor till bra föräldrar! “Scientists, breeders and foresters tend to spend their energy on futuristic visions about clonal forestry instead of optimising the already available options for the benefit in the more near future.” “Full Sib Forestry” Carson and Lindgren

Förädlaren: jamen vi försökte ju ”blåsa-upp-idén” i mellansvenska… Jo, men ”blåsa-upp” var en separat grej. Både korsningar och klontest görs numera i den ordinarie förädlingen, integrera med förädlingen istället. Förädlingen korsar de bästa med de bästa (PAM), gör så mycket frö det bara går av de korsningarna! Förädlingen passar som handen i en handske som underlag till vegetativ förökning! Förresten var det in ”blåsa-upp” delen som gick mest snett i Mellansvenska. Det har aldrig funnits så bra utgångsmaterial som nu tack vare sommarens goda granblomning. Jag vill nästan gå ett steg längre: det är först i höst det finns ett utgångsmaterial så att vinsterna verkligen motiverar ett högt pris för klonplantorna! ”Blåsa-upp” har bara setts som ett sätt att blåsa upp en faktor 100, då måste man ha mycket frö. Men på 3-4 år till kan man blåsa upp en faktor 10 000 och då blir frömängden inte så begränsande… Tillräckligt med bra granfrö kommer först om 20 år, men trycker man på startknappen till vegetativ förökning nu, kommer plantorna om 10 år. Det genetiska mervärdet med kloner jämfört med plantagefrö kommer aldrig att bli så stort igen, eftersom plantagernas eftersläpning nu minskar! Nu är plötsligt produktion inne igen! Det gäller bara att få skogsbruket att förstå att detta måste utnyttjas till aktiviteter som ger utdelning snabbt istället för expanderad grundläggande forskning! Numera när naturvården har uppmärksamheten på SkogsGMO verkar kloner nästan rumsrent för naturvården…. (skälet varför skogsbruket är så barnsligt förtjust i GMO?) Regelverket är nu mer avspänt och mindre begränsande så länge verksamheten inte är massiv, och skulle den så småningom bli massiv är hoppet stort att regelverket anpassar sig snabbare än förut. Det borde nu med de nya approacherna och nya läget finnas underlag att – ånyo – operativt sätta igång en massproduktion av sticklingskloner som siktar på minst några millioner. Skogsbruket skriver kontrakt på 4 millioner om året för 2 kronor styck levererade 2012 – 2017 och ger 2 millioner om året 2007-2012, så går det att sätta igång en praktisk operation igen.

Vad säger ekonomerna? I det utomordentliga förarbetet till konferensen på Frostavallen 2005 ingick anlitadet av en ekonom (jägmästare) som gjorde en föredömlig insats i att visa vad man kan göra med ekonomiska beräkningar…

Värdeökning med sticklingar 16 26 Ekonomisk kalkyl presenterad av Lennart Eriksson 050823, http://www.nordgen.org/nsfp/doc/konferenser/2005frosta/NSFP2005_lennart_eriksson.ppt,G36 gran, omloppstid 51 år, 3000 plantor/ha, 2% kalkylränta, kkr/ha Sort Produktions nivå Mer kostnad Nu värde Mark Vitryss proveniens 100% 62 97 Sticklingar 115% 4.5 78 123 SE 120% 1.5 87 136 Värdeökning med sticklingar 16 26

Budskap Räkningarna visar att om antaganden och situationen är den rätta så kan kostnader som är högre än vegetativ förökning ändå betraktas som en omedelbar och stor vinst genom att ökningen av beståndets nuvärde eller markvärdet ökar fem ggr så mycket som merkostnaden för planteringen.

Ekonomisk kalkyl presenterad av Lennart Eriksson 050823, http://www Ekonomisk kalkyl presenterad av Lennart Eriksson 050823, http://www.nordgen.org/nsfp/doc/konferenser/2005frosta/NSFP2005_lennart_eriksson.ppt,G36 gran, omloppstid 51 år, 3000 plantor/ha, 2% kalkylränta, kkr/ha, Dag komplettering Sort Produktions nivå Mer kostnad Nu värde Mark Vitryss proveniens 100% 62 97 Sticklingar 115% 4.5 78 123 Nyanlagd fröplantage 0.2

Man kan få nästan samma värde-ökning – om än något senare - för 4% av kostnaden med fröplantager. Budskap – kloner kanske är bra men det enklaste och viktigaste är att satsa på fröplantager. Satsa 5-10 ggr mer på utveckling av fröplantager än på utveckling av klonskogsbruk! Men satsa på utveckling av klonskogsbruk också! Särskilt nu när skogsbruket redan köpt idén med fröplantager och alltså är mottaglig för något mer propaganda.

Skogsbruk med SE-kloner Det torde vara tekniskt och biologiskt möjligt att använda SE-kloner av gran i operativt skogsbruk inom några år så att produktionen förbättras. Merkostnaden torde kunna pressas till vad den är på marknaden i USA, 2 kronor/planta En eller några procent av plantmarknaden är ekonomiskt tillgänglig med dagens teknik. Resten tycker det är för dyrt och komplicerat. Den tillgängliga marknaden är för liten för att vara värd att investera för. För att marknaden skall bli tillräckligt stor fordras antingen att merkostnaden blir obetydlig eller noll. Det är ingen orimlig tanke att artifiella klonade industriellt framställda frön skall kunna blir billigare än fröplantagefrö. Så detta är värt att satsa på långsiktigt! eller att skogsbruket radikalt uppvärderar vad den genetiska vinsten är värd. Det är ingen orimlig tanke att det går att framställa SE-system så detta går. Det är realistiskt att tro att man om man omedelbart investerade på en SE anläggning med CellFor modellen skulle kunna få fram 10 miljoner granplantor per år 2011 som kunde säljas för 3 kronor styck och därigenom göra investeringen lönsam. Jag föreslår att storskogsbruket nu tecknar kontrakt med STT att köpa 2 millioner småplantor per år för omskolning till containers under 2010-2016 för 3 kronor per omskolningsbar småplanta för att driva fram en tekniskt utveckling som kan användas när de testade SE klonerna kommer. Jag föreslår att detta system planeras för nordeuropa och inte enbart Sverige, så man får en större marknad för dyra plantor. Pluggarna transporteras i kyltransporter över den amerikanska kontinenten, man kan göra en liknande distribution i Europa. Iden på kort sikt är uppblåsning av de bästa fröna som ändå kommit fram i granförädlingen 2006. Övergången till testade kloner kan ske gradvis allteftersom säkrare testresultat kommer fram.

The message If calculations are the right, the increase in present value of the stand or in land value can more than pay even for expensive ways to get genetic gain For some reason forestry does not seem to have as clever economists as SLU, it is difficult to get them to buy this argument! But at least 5 years ago forestry bought the idea for seed orchard seeds. But it requires a 50 fold increase in dedication of forestry to accept the clonal idea!

Cutting…

Use of clones over the World Eucalyptus -total of 15 000 000 ha P mariana east Canada 1500 ha annually P sitchensis Ireland and Scotland - 2500 ha annually Estimated from Sonesson et al 2003 Eucalyptus spp. total of 1 217 000 ha Acacia spp. total of over 200 000 ha Populus spp. total of 1 567 000 ha in Europe 949 000 ha Salix spp. in Europe 20 000 ha Cryptomeria japonica (sugi) in Japan 5 000 000 ha Cupressus / Chamaecyparis spp. -total of 40 000 ha Pinus spp. -total of 30 000 ha According to B. Kellison, IUFRO 2004

Clonal forestry in Nordic countries (total) Based on Questionnaire 2002 Nordic Group for The Management of Genetic resources of Trees; Summarised by Steve Lee Note that this enquiry does not consider some cases of use of untested clones (e,g, Sitka spruce) Hybrid Aspen – >500 ha since 1999

Clonal forestry in Nordic countries – vision for year 2012 (annual) (of total annual planting ≈ 300 000? ha) Questionnaire 2002 Nordic Group for The Management of Genetic resources of Trees; Summarised by Steve Lee

Clones for conifer massmultiplication Cuttings SE Both systems operative for conifers (as well as others) Both systems results in considerable more expensive plants Cutting propagation takes time to multiply a clone To store clones for cutting propagation is expensive and troublesum SE propagation is fast, clone storage is cheap and simple. A slight risk for accumulation of somatic mutations Ease of multiplication varies among genotypes, more so for SE than cuttings.

Clone is a tool for a more effective breeding! Used for seed production Gains faster realized Clonal test means testing the sum of genes deployed, progeny testing often are confounded by paternal genes just contributes to noise A seedling is genetically unique; clones can be optimally replicated. Clonal test gives in practice much information about ability to transfer gene to progeny More efficient use of the variation occurring after sexual propagation

Clone is a tool for a more effective breeding! The efficiency of clonal testing depends on costs Collaborators instead of competitors (non-egoistic clones) Test on many environments and choose for wider adaptation Test in the field and cross in the archive Combine wood in the field and reproduction in archive Biotechnical breeding - like transgenetic trees - becomes more feasible

Clone is a tool for a more effective breeding! Clone testing with cuttings has operatively replaced progeny testing for Norway spruce in Sweden It may be possible to do the same for Scots pine. Development is going on and continuing small scaled practical applications in part of breeding is recommended for pines (lodgepole and Scots)

Genetic gain for massmultiplication Selection in nursery of good plants in good provenances; Selected genotype – phenotype Selected mother – progeny test Best of selected clones The gain increases over time