Der Anbau von schnell wachsenden Baumarten für die stoffliche Nutzung zur Herstellung von Holzwerkstoffen wird in einigen europäischen Ländern bereits seit vielen Jahren erfolgreich praktiziert. In Deutschland sind Holzfelder allerdings seit den 1970er Jahren nicht über das Versuchsanbaustadium hinausgekommen, obwohl bereits 1974 in Hessen das erste Forschungszentrum für schnell wachsende Baumarten gegründet wurde. Dies ist einerseits auf einen bislang nur begrenzt vorhandenen Absatzmarkt für das Endprodukt Holzhackschnitzel zurückzuführen. Andererseits war über Jahre hinweg Heizöl der wirtschaftlichste Brennstoff zur Wärmeversorgung. Im Zuge gestiegener Preise für fossile Energieträger ändert sich diese Situation jedoch. Heute werden Kurzumtriebsplantagen überwiegend zur energetischen Nutzung angebaut.
Seit etwa 1990 werden z. B. Weidenklone in großen Plantagen gezüchtet. In Schweden bestehen langjährige Erfahrungen mit dem Anbau von Weiden im Kurzumtrieb. Bereits 1999 wurden dort 16.000 Hektar kultiviert, im Wirtschaftsjahr 2005/2006 waren dort etwa 15.000 Hektar Holzfelder in Bewirtschaftung. Der Ertrag konnte bei den neueren Sorten im Vergleich zu den ersten Holzfeldern massiv gesteigert werden und liegt derzeit bei einem jährlichen Zuwachs von 8 bis 12 Tonnen Trockenmasse (atro) pro Hektar. In Deutschland lag die Fläche der Kurzumtriebsplantagen 1996 noch bei nur 80 Hektar. Jedoch wurden gerade in den letzten Jahren vermehrt Plantagen auf Feldern, Ruderalflächen oder sogar auf Industriebrachen angelegt.
Holzfelder sind im Bereich der landwirtschaftlichen Produktion ein sehr arbeitsextensives Anbauverfahren. Den überwiegenden Teil der Arbeiten können die Land- oder Forstwirte mit ihren eigenen Maschinen durchführen. Lediglich für die Pflanzung und die Ernte werden Spezialmaschinen benötigt, die in der Regel von Dienstleistern zur Verfügung gestellt werden.
Bei der Kurzumtriebsplantage werden Baumstecklinge in Reihen angepflanzt und, je nach Art und Klima, alle 3 bis 10 Jahre maschinell geerntet. Die im Boden verbleibenden Pflanzenreste haben die Fähigkeit zum Stockausschlag, und so erfolgt nach der Ernte ein erneuter Austrieb der Bäume, ohne dass sie neu angepflanzt werden müssen. Unter guten Bedingungen können Kurzumtriebsplantagen im Schnitt etwa 10 Tonnen Trockensubstanz je Jahr und Hektar produzieren, unter sehr guten Bedingungen auch das doppelte. Nach circa 20 Jahren lässt die Produktionskraft der Pflanzen nach, und die Fläche sollte bei weiterer Nutzung neu angelegt werden.
Bei der Anlage von Kurzumtriebsplantagen ist eine vorherige Bodenbearbeitung die Regel. Hierdurch wird der Begleitwuchs verdrängt und der Boden für den Baumwuchs aufgelockert. Dieses verbessert die Konkurrenzsituation der Energiepflanzen in der Anwuchsphase und mindert Probleme mit Mäusen oder Frost. Ebenfalls wird durch die Bodenlockerung das Einbringen der Stecklinge erleichtert.
In der Regel werden Holzfelder im zeitigen Frühjahr (März bis Anfang April) angelegt. Als Pflanzmaterial dienen häufig 2,50 Meter lange Ruten, die für die Pflanzung in etwa 20 Zentimeter lange Stecklinge geschnitten werden. Der Anbau von Kurzumtriebsplantagen aus Samen wird nicht durchgeführt, da die Samen von Pappeln und Weiden nicht lagerfähig und häufig bereits nach ein paar Wochen nicht mehr keimfähig sind. Eine deutlich teurere Alternative zu den Stecklingen, die durch ertragsreiche Mutterpflanzen gewonnen werden, ist die Nutzung der Gewebekulturvermehrung. Diese ist zurzeit jedoch nicht rentabel und wird entsprechend nur in der Forschung eingesetzt. Die Holzfelder werden mit Hilfe einer Pflanzmaschine angelegt. Der Pflanzverband richtet sich nach Baumart, dem geplanten Produkt (Energie- oder Industrieholz) und den Spurweiten der einzusetzenden Maschinen. Ein heute gängiger Pflanzverband für die Erzeugung von Weiden-Energieholz ist die Anlage von Doppelreihen mit 70 bis 75 cm Abstand, welche von der Erntemaschine in einem Durchgang erfasst werden können. Zwischen den Doppelreihen muss ausreichend Abstand für die Räder der Erntemaschine vorhanden sein. Dieser beträgt ca. 2 m. Der Abstand der Pflanzen in der Reihe beträgt typischerweise 60–65 Zentimeter. Entsprechend werden Pflanzdichten von 5.000 bis 10.000 Pflanzen pro Hektar realisiert.
In Kurzumtriebsplantagen treten die gleichen Probleme wie in Forstkulturen auf. Neben allgemeinen Gefahren spielen vor allem auf einzelne Arten spezialisierte Schädlinge eine gewisse Rolle.
Problematisch beim Anbau von Kurzumtriebsplantagen ist die geringe genetische Variabilität der Pflanzen, die aus der vegetativen Vermehrung der Stecklinge resultiert, sowie der Engstand der Pflanzen. Dies macht die Gesamtbestände anfällig gegenüber Schädlingen, wobei bislang nur der Befall durch Rostpilze der Gattung Melampsora sowie durch Pappelkäfer (Melasoma populi) zu stärkeren Ertragseinbußen führte.
Neben mechanischen Pflanzenschutzverfahren wie der Umzäunung der Stecklinge gegen Wildverbiss werden Herbizide aus dem Getreideanbau eingesetzt. Für Pflanzenschutzmittelapplikationen auf nichtindizierten Kulturen benötigt man in Deutschland nach §18 b Pflanzenschutzgesetz eine Ausnahmegenehmigung von den zuständigen Behörden. Diese wird in der Regel problemlos erteilt, da Holzhackschnitzel nicht in die Nahrungskette gelangen.
Kurzumtriebsplantagen sind Dauerkulturen, die üblicherweise bis zu 20 Jahre mit durchschnittlich 3 bis 6 Ernterotationen genutzt werden können. Die Ernte erfolgt im mehrjährigen Umtrieb, der Bestand hat zur Erntezeit eine Höhe von 6 bis 8 Metern erreicht. Die Erträge bei Balsampappeln liegen dabei zwischen 10 und 15 Tonnen pro Hektar und Jahr, bei Weiden bei 5 bis 10 Tonnen pro Hektar und Jahr. Der Erntezeitpunkt liegt optimal im Winter nach dem Blattabfall, da hierdurch ein großer Teil der Nährstoffe auf den Feldern verbleiben kann. Als Erntemaschinen werden bei kurzen Umtriebszeiten meist hochmotorisierte, selbstfahrende Feldhäcksler mit Schwachholzeinzug verwendet, daneben auch Anbaumähhacker. Holzvollernter (Harvester) und Bündler aus der Forsttechnik können auch bei ertragreicheren Kulturen sowie bei längeren Umtriebszeiten eingesetzt werden. Wichtig ist es, den Boden nicht zu stark zu verdichten, damit die Bäume in einem gut durchlüfteten Boden stehen können.
Frische Hackschnitzel haben in der Regel einen Wassergehalt von 50 bis 60 % und müssen zur Verwendung vorgetrocknet werden. Dies geschieht bei Lagerung der Schnitzel im Freien oder in Pressballen. Zur Verfeuerung sollten sie einen Wassergehalt von maximal 30 % haben. Wichtig ist ein grobes Hacken des Holzes, da feine Hackschnitzel schlecht lagerfähig sind. Die Hackschnitzel können als Mieten gelagert und nach Bedarf verbrannt, vergast oder zu Pellets verarbeitet werden. Die Weiden treiben nach der Ernte wieder aus. Je nach Boden kann nach der Ernte eine Düngung von 50 bis 70 kg Stickstoff sinnvoll sein.