Odborné články
Křídlatka jako energetická plodina
Křídlatka je vytrvalá bylina, původem z východní Asie. Do Evropy se dostala jako okrasná rostlina a značně se rozšířila. Volně v přírodě se chová poměrně invazivně. Stanoviště nachází na loukách kolem vodotečí, řek, potoků, rybníků i jinde, kde je hluboká půda a dostatek vlády. Testuje se i její pěstování jako pícniny, ale hlavně jako energetické plodiny. V praxi ale tomu zatím brání legislativa a obavy ekologů.
Křídlatka botanicky patří mezi rdesnovité, má ale mnoho forem. V České republice se vyskytují zejména křídlatka japonská – Reynoutria japonica, a křídlatka kopinatá – Polygonum cuspidatum. Více je ale jejich kříženců.
Botanické vlastnosti
Křídlatka se vyznačuje velmi rychlým růstem a dosahuje výšky 2 až 5 m, podle odrůdy. Z jednoho kořene vyrůstá každoročně až 20 stvolů, které jsou hladké, při zemi tlusté až 50 mm, duté, se sílou stěny 3 - 1 mm. Oválné listy, u některých odrůd zašpičatělé, jsou až 17 cm dlouhé a 12 cm široké a nese je rozvětvená, větvičková koruna. Listy obsahují látku, které se po odlisování využívá k potlačování prašné plísně na jiných rostlinách.
Křídlatka kvete od září do října drobnými bílými kvítky v latách - což způsobuje, že semena někdy nedozrají, proto k rozmnožování slouží spíše oddenky hlavního, silného kořene. Po “rozpačitém” rozvoji v prvních třech letech dochází postupně k vytlačení veškerého původního porostu v prostoru, kde se křídlatka uchytla - často je to v důsledku povodní a záplavových nánosů. Křídlatka je velmi odolná proti chorobám a plísním a odumřelé stonky zůstávají v porostu někdy i celý následný rok. Rovněž je odolná proti vymrzání.
Požadavky na půdu
Křídlatce vyhovují hlubší půdy s dostatečnou zásobou živin, zejména dusíku (kterou si obnovuje spadem listů a odumřelých stonků) a dostatečnou vlhkostí - (spodní voda). Při záměrném pěstování za účelem dosažení maximálních výnosů se vyplatí v sušších obdobích roku zavlažování, jakož i přihnojování - třeba jenom popelem z biopaliv, zejména na chudších a sušších půdách. Předností dostatečně “uchycené” křídlatky je, že si vytvoří během několika let mohutný kořenový systém, dosahující značné hloubky a šířky, kterým překonává nepříznivá vegetační období. Rostlina nejlépe roste v neutrální půdě (pH 7), ale snáší poměrně dobře rozsah pH od 4 do 8.
Způsob rozmnožování
Křídlatka se rozmnožuje semeny (pokud dozrají) a kořenovými oddenky. Semena musí být po sklizni uskladněna nejméně 14 dní v chladničce při teplotě 1°C. Potom je možno je zasít do dobré kompostové půdy s vyšším obsahem dusíku.
Kontejnery k vzejití mají být vystaveny 16 hodin denně teplotě 20 °C ve dne a teplotě 10 °C osm hodin v noci, dokud klíčící rostliny nedosáhnou výšky asi 5 cm. Poté jsou přesazeny do větších pěstebních nádob a ponechány ve skleníku v podmínkách dlouhého dne. Na počátku května, když jsou rostliny vysoké asi 60 cm, jsou připraveny k vysázení na příslušný pozemek, jedna rostlina až na 1 m2.
Vysazování kořenových oddenků není tak úspěšné jako výsadba semenáčků, oddenky nemají vyrovnanou jakost, jsou často poškozené a výhonky z nich nerostou stejnoměrně a často uhynou. Pro pěstování ve velkém se odběr a úprava oddenků za účelem zvětšení pěstebních ploch příliš nehodí.
Kultivace porostu
I když je možno vysazovat křídlatku na větší hustotu než jeden kus na 1 m2, nedoporučuje se to, protože jeden kořenový systém v průběhu let zabírá zhruba tento prostor a při hustější výsadbě se nedocílí většího výnosu, rostliny si navzájem stíní a brzy odpadávají listy v dolejších partiích. Na počátku vegetace se doporučuje i mulčování, aby se potlačil plevel v počátku vegetace, prvním rokem. Během dalšího vývinu již dochází k úplnému potlačení plevele. Pokud je nutno prvním rokem odstranit přesto narostlý plevel, je tuto práci nutno vykonat ručně, protože se mechanizmy mohou křehké rostlinky poškodit, zejména tlak kol strojů škodí kořenům rostoucím do šířky.
Zkoušky hnojení ukázaly, že pro vzrůst rostlin křídlatky je nejpotřebnější dusík zajišťující vyšší vzrůst a vyšší výnos sušiny z plochy. Dávky hnojiv v prvém roce pěstování kolem 250 kg/ha P, 50 kg/ha K a 200 kg/ha N zajistily přírůstky 75 cm a výnos sušiny 3,4 t/ha. Dávky hnojiv jen 100 kg/ha N zajistily výšku 65 cm přírůstků a výnos sušiny 2,8 t/ha. Polní pokusy ukázaly, že křídlatka je odolná vůči většině chorob, ale sazenice v prvém roce rádi okusovali králíci a listům škodily mšice černé (Aphis fabae).
Vzhledem k tomu, že křídlatka je vytrvalá rostlina, není třeba se starat o její vegetační rotaci na různých pozemcích. Naopak při rušení plantáže je nezbytné do posledního vybrat a rozbít části kořenového systému.
Sklizeň křídlatky
Křídlatka je výnosná plodina a v podmínkách mírného pásma a na dobrém stanovišti je nejvýnosnější počínaje třetím rokem vegetace. Při sklizni na podzim, kdy listy sice již zasychají, ale ještě neopadly, dosahuje maximálního výnosu hmoty i sušiny 30 až 40 t/ha. V zimě a v předjaří po opadu listů je sice výnos nižší, ale zvyšuje se obsah sušiny. Jestliže se pro sklizeň používá mechanizace, zvláště těžší, například samojízdná řezačka s taženým vozem nebo se sklizená hmota dopravuje do vedle jedoucího vozu, je třeba dbát, aby kola nepoškozovala kořenový systém. Z tohoto důvodu by měla být rozměřena již i sadba tak, aby bylo dosti místa pro průjezd kol sklízečů a dopravních prostředků. Toto je významné zejména v prvních letech, kdy by spíše měla být sklizeň uskutečněna ručně, aby se zabránilo poškození ještě slabých kořenů, které ještě nejsou hluboko pod povrchem.
Podle způsobu použití je možno křídlatku sklízet jednou nebo vícekrát za rok. Mezi sklizněmi by měla být nejméně jednoměsíční přestávka, aby rostliny mohly regenerovat. Jednou za rok se křídlatka sklízí pokud možno v nejsušším stavu pro energetické využití. Počínaje druhým rokem se již může opatrně použít mechanizace obvykle používané na sklizeň kukuřice.
Uskladnění a využití
Pro dlouhodobé skladování by vlhkost neměla být vyšší než 8 - 12, max. 16 %. Toho se může dosáhnout i přirozeným usušením “nastojato”, zpravidla ke konci zimy a v předjaří. Má-li křídlatka při sklizni vyšší vlhkost než 16 %, je nutno zajistit její dosušení, zpravidla postačuje uskladnění pod střechou i ve formě delší “štěpky” (5 - 10 cm) a vystavení průvanu. Při vlhkosti přes 20 % musí být zajištěno umělé provětrávání a rychlejší usušení, neboť s ohledem na obsah biologicky rozložitelných látek a narušení pletiv dochází k fermentaci a odbourání energeticky významných složek.
Uměle se křídlatka suší jako jiná štěpka nebo kůra, či tabák nebo zrno. Zpravidla postačuje provětrávání venkovním vzduchem za pěkného počasí, který má relativní vlhkost pod 70 – 65 %. Jednou dostatečně usušenou štěpku křídlatky je lépe ihned slisovat do briket, na dlouho řezanou křídlatku do balíků. Tak je ji možno trvale uskladnit, nebo libovolně přepravit.
Samotné čerstvé nebo sušené lístky je možno vyluhovat buď vodou, nebo lépe alkoholem, a vyrobit tak ochranný prostředek proti škodlivým plísním rostlin. Se sklizní listů k tomuto účelu je třeba vyčkat až do poloviny června, kdy se v listech nachází největší podíl biologicky účinných látek.
Nevybělené rostliny je možno zpracovat na papír, izolační materiály nebo pevná paliva. Lehce zbarvený papír se dá dále bělit. K využití jako pevné palivo má mít křídlatka 12 a méně procent obsahu vody, pokud má tvar briket nebo pelet. Ve formě štěpky může být obsah vyšší. Palivo se používá k prostému spalování k tvorbě tepla, ale i v parních kotlích při výrobě elektřiny. Je možno dokonce kombinovat palivo z křídlatky i s jinými biopalivy nebo fosilními palivy. Výhřevnost sušiny je asi 17,2 MJ/kg.
Chemické složení sušiny křídlatky
| Látka | Obsah v sušině (%) |
| Lignin | 18,9 |
| Hemicelulóza | 20,0 |
| Celulóza | 24,0 |
| Popeloviny | 6,3 |
| Zplyňující látky | 75,9 |
| Uhlík | 47,7 |
| Vodík | 6,6 |
| Křemík (SiO2) | 0,9 |
| Chlor | 0,22 |
| Dusík | 0,54 |
| Draslík | 0,75 |
| Síra | 0,17 |
K asanaci půdy
Výzkumy ukázaly, že dík svým růstovým vlastnostem má křídlatka schopnost vstřebání značného množství těžkých kovů z kontaminovaných půd, které je možno zachytit v létavém popílku v elektrostatických a látkových filtrech po ochlazení, zejména kadmium a olovo. Selektivní šlechtění může ještě zvýšit tuto schopnost křídlatky, takže křídlatka se v budoucnu bude jistě užívat k asanaci zasažených půd. Zde ovšem způsob sklizně bude poněkud pozměněn a budou uplatněny opakované seče během roku a doba pěstování bude zkrácena na několik let 2 - 4 roky. Po asanaci pozemků bude plocha vrácena původnímu účelu.
Závěr a doporučení
Křídlatka se může stát významnou energetickou plodinou. V současné době roste divoce na několika tisících hektarech a s velkými náklady je likvidována. Jen město Liberec věnuje každoročně více než 600 000 Kč na likvidaci křídlatky na asi 11 hektarech různě rozmístěných v katastru města. Celostátně jdou “likvidační” náklady do milionů Kč. Přístup ke křídlatce by se ale měl změnit, neboť jde o energeticky velmi výnosnou plodinu - v přepočtu na užitné teplo můžeme z jednoho hektaru získat až 580 GJ, což stačí pro vytápění asi šesti běžných rodinných domů.
Založení plantáže křídlatky je zatím velmi nákladné - přibližně 50 000 Kč, proto by se z počátku mohly pro energetické účely sklízet jen stávající, divoké porosty. Sklizeň běžnými sklizňovými stroji na kukuřici je možno křídlatku sklízet od podzimu do jara - nejlépe na umrzlém povrchu. Křídlatku je možno spalovat ve formě štěpky nebo jako paketované - briketované palivo s dobrou výhřevností a nízkou hladinou emisí. Z hlediska legislativy je ale stále považována za nepůvodní, invazivní rostlinu, což její provozní pěstování na zemědělské půdě zatím neumožňuje.
Literatura
- Schmidt, F.: Giant knotweed. Publikace: Energy Plant Species, vydavatelství James and James, Londýn 1998, str. 146 - 149
- Petříková, V.: Využívání rostlinných materiálů jako zdroje energie. Přednáška na VI. mezinárodní konferenci EEBW, Praha, 8. 10. 1998
- Sladký, V.: Technické aspekty spalování pevných biopaliv. Přednáška na mezinárodní konferenci OZE, Kroměříž, 8. 7. 1998.
Článek: Tisknout s obrázky | Tisknout bez obrázků | Poslat e-mailem
Související články:
Logistika sklizně plantáže RRD řezačkou Class Jaguar
Křídlatka v české, slovenské a švýcarské právní úpravě
Patří křídlatka do kultury nebo ne?
Stav a možnosti využití rostlinné biomasy v energetice ČR
Nezapomínejme na křídlatku
Zobrazit ostatní články v kategorii Obnovitelné zdroje energie, Pěstování biomasy, Rychle rostoucí dřeviny
Datum uveřejnění: 18.11.2013
Poslední změna: 28.11.2013
Počet shlédnutí: 19901
Citace tohoto článku:
SLADKÝ, Václav: Křídlatka jako energetická plodina. Biom.cz [online]. 2013-11-18 [cit. 2024-11-23]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/cz-bioodpady-a-kompostovani-pestovani-biomasy/odborne-clanky/kridlatka-jako-energeticka-plodina>. ISSN: 1801-2655.
Komentáře:
|
|
|
|
|