Energetické byliny a eroze

Úvod

Využívání energetické biomasy ve formě cíleně pěstovaných rostlin a problematika erozních vlivů na krajinu nemá na první pohled žádnou přímou souvislost. V letošním roce jsou ale oba fenomény zvlášť aktuální:

• je třeba zásadně zvýšit produkci energetické biomasy, což se bez pěstování energetických bylin neobejde,
• průběh letošního počasí s opakujícími se přívalovými srážkami působí záplavy a výrazné půdní eroze na mnoha místech po celé republice. Zvláště náchylná je půda v jarním období, kdy ještě není pod dostatečně kompaktním vegetačním krytem.

Energetické rostliny

Druhy bylin pro energetické využití, tak, jak jsou uvedeny v seznamu dotačního programu MZe, jsou rozděleny na jednoleté, víceleté a vytrvalé a dále na energetické trávy. Souvislost s řešením erozních vlivů mají pochopitelně druhy rostlin víceletých a vytrvalých, včetně travních kultur. Ze současných zkušeností z provozního ověřování vyjmenovaných druhů rostlin vyplývá, že nejvýznamnější je krmný (energetický) šťovík – Rumex OK 2 a pak vybrané druhy trav, jako ovsík vyvýšený, sveřep bezbranný aj.

Půdní eroze se u nás dlouhodobě vyskytuje a proto je nutné soustavně zajišťovat účinnou protierozní ochranu. Nejčastěji je doporučováno tradiční zatravňování. V poslední době se ale u nás začíná projevovat již dosti zřetelná disproporce mezi produkcí trávy a nedostatkem jejího využití, když se chov skotu razantně snížil a tak se někdy tráva stává dokonce odpadem.

Ze zkušeností, zvláště z poslední doby se nabízí rozhodně výhodnější způsob protierozní ochrany půdy a to pomocí pěstování vytrvalých energetických rostlin. Splní jednoznačně stejné cíle jako prosté zatravnění, ale produkce těchto rostlin je plně a beze zbytku využívána pro energetické účely, neboť je této biomasy zřejmý nedostatek. Samozřejmě lze s úspěchem pěstovat byliny pro energetické využití rovněž na rovinatých půdách, ale jejich soustředění na půdy svažité má navíc zmíněný protierozní účinek. Podstatou ochrany ornice proti smyvům po přívalových srážkách je zpevnění půdy vytvořením souvislého pevného vegetačního krytu. Je to důležité zejména na jaře, když bývají prudké deště nejčastější, ale kdy jednoleté plodiny nejsou ještě vyvinuty natolik, aby vytvořily dostatečně pevný vegetační kryt, který by erozi omezil. Je pochopitelné, že nelze všechny svažité pozemky oset energetickými rostlinami, ale v rámci katastru je vhodné vybrat pro ně nejvíce ohrožené půdy a jednoleté plodiny pak pěstovat na méně svažitých plochách.

Názorným příkladem může být porost energetického šťovíku na svažité půdě, kde před založením tohoto porostu byly každoroční problémy se smyvem ornice a půdní erozí. Nyní je tam plně zapojený porost, který dobře fixuje ornici na stanovišti a tak k erozi nemůže dojít - viz obr. 1. Nejdůležitější na tom je, že tento pozemek je pod vegetací od časného jara, do pozdního podzimu takže půdu chrání po celý rok. Např. již v květnu je zde porost vysoký více než 1 m, jak vyplývá i z detailu tohoto porostu na obr. 2. Je to nápadný rozdíl oproti obr. 3, který byl pořízen stejný den jako porost šťovíku (17.5.2006) na pozemku s ozimou pšenicí, kde jsou erozní vlivy zcela evidentní a velmi výrazné.

V posední době se značně rozvíjí výstavba bioplynových stanic a to na bázi využívání zelené biomasy. V Rakousku a v Německu se k tomu účelu na velkých plochách pěstuje nejčastěji kukuřice. Technologie je již dobře vypracovaná a producenti bioplynu nelitují nakupovat drahá hybridní osiva, jen aby získali co nejvyšší výnosy zelené hmoty. Jak je všeobecně známo, kukuřice je velmi efektivní plodina a její pěstitelská technologie je do všech detailů podrobně rozpracována, takže její pěstování přináší žádoucí stabilní výnosy. Proto jsou na jejím základě budovány bioplynové stanice. Kukuřice je ale plodina jednoletá a k tomu teplomilná, proto se seje později než běžné obiloviny a proto také později vzchází. O to větší jsou ale problémy s půdní erozí. Zvlášť letos, kdy byla dlouhá zima a nástup vegetace byl značně opožděn, se eroze projevila na mnoha půdách velmi zřetelně. Je to zřejmé též z obr. 4, kdy kukuřice začíná vzcházet teprve v polovině června (12.6.06 !). Následné teplé počasí jistě růst tohoto porostu urychlí, ale jarní erozi, kdy je pozemek v podstatě bez vegetace, nemůže zabránit, pokud se vyskytnou přívalové srážky. Na rozdíl od kukuřice, je např. porost šťovíku – Rumex OK 2 již v plné vegetaci a stejný den kdy byl pořízen obr. kukuřice, tj.12.6., dosahuje již výšky téměř 2 m, jak je zřejmé z obr. 5. Nabízí se tudíž zcela logicky využívání šťovíku ve formě zelené hmoty či siláže k výrobě bioplynu, místo doporučované kukuřice.

Významná protierozní ochrana půdy při pěstování šťovíku spočívá v jeho vytrvalosti : vydrží na poli cca 10 i více let, takže se nemusí půda opakovaně orat a porost nově zakládat, tak jako u jednoletých plodin. Vedle toho má šťovík další nespornou výhodu v tom, že jej lze sklízet na zeleno opakovaně, v jednom roce nejméně 2x (i 3x) po sobě. Výnosy jednotlivých sečí se přitom v podstatě rovnají výnosům kukuřice, sklízené jednou do roka, takže lze výnosy šťovíku oproti kukuřici odhadovat přibližně za dvojnásobné (70 – 80tun/ha/rok). První seč Rumexu OK 2 na zeleno se sklízí již v prvé polovině května, druhá pak v létě, koncem července či v srpnu. Při dostatečných srážkách a dalších příznivých podmínkách lze sklízet na zeleno ještě třetí seč, ale nejpozději do poloviny září, aby porost ještě do zimy dostatečně obrostl a mohl pak dobře přezimovat.

Využití šťovíku pro energetické účely může být i kombinované : sklizeň suché hmoty pro vytápění v kotelnách či k výrobě pevných biopaliv (brikety, pelety), kdy se sklízí šťovík zralý a v podstatě suchý začátkem července a pak na zeleno, koncem srpna či začátkem září pro využití v bioplynové stanici (nebo ke krmení). Po letní sklizni na suchou hmotu začne šťovík rychle obrůstat. Nevytvoří se již lodyhy, ale jen přízemní růžice zelených listů. Kvalita šťovíkového porostu v tomto období (podzimní obrost zelených listů) je podle krmivářských hodnot velmi kvalitní objemné krmivo, srovnatelné s mladou vojtěškou. Je-li tato biomasa kvalitní krmivo, je nepochybně i kvalitní biomasou pro vývin bioplynu. Tyto předpoklady budou u nás již brzy potvrzeny v některých nových bioplynových stanicích, které se právě letos u nás již začínají zavádět do provozu. Zkušenosti z provozů bioplynových stanic využívajících biomasu šťovíku pak usměrní další rozvoj této metody, která je nesporně výhodnější, než využívání dosud doporučované kukuřice.

Nebezpečí půdní eroze se projevuje stále více, proto se v poslední době protierozní opatření zdokonalují a to např. i pomocí tzv. protierozních pásů. K tomu je používáno osévání svahů různými druhy rostlin. Jejich účinnost je jistě lepší než nic, ale poměrně složitý způsob vytváření těchto pásů i problematické využívání narostlé hmoty by mohlo upřednostnit rovněž zakládání porostů energetických rostlin na těchto ohrožených plochách. Zde by se dobře uplatnily i některé vzrůstné trávy, které jsou dobře využitelné pro energetické účely.

Při zakládání víceletých či vytrvalých rostlin pro energetické využití je třeba v prvém roce rovněž dbát na možnost výskytu eroze a to do té doby, než se porost zpevní a plně zapojí. Termín setí, např.Rumexu OK 2 byl dosud doporučován výhradně na jaře, do konce června. Jak ale ukazují zkušenosti z posledního roku, lze porost šťovíku zakládat i v pozdějším létě či na podzim, až do pozdního podzimu. Rozhodující pro jeho dobré vzcházení je přiměřená vlhkost půdy. Pokud se podaří zaset např. do konce srpna či v září, jsou do určité míry vytvořeny podmínky pro vznik plodonosných lodyh již zjara příštího roku, takže je porost více vyvinutý a půdu lépe zpevní, než při jarním setí, kdy osivo teprve vzchází. To má dále výhodu v tom, že se hned v následujícím roce může získat určitá sklizeň. Pozemek tak nezůstane v prvním roce zakládání porostu zcela bez sklizně, jak je tomu v případě jarního výsevu. Z hlediska protierozní ochrany půdy je proto výhodnější zakládat porost energetického šťovíku též v pozdním létě, aby osivo včas vzešlo a půda při jarním osevu nebyla tak náchylná vůči případné erozi.

Závěr

Ochrana půdy byla vždy prvořadým úkolem zemědělství. V poslední době, kdy je přebytek potravin se může zdát, že je půdy dostatek či dokonce přebytek a tak se na její ochranu mnohdy příliš nedbá. Jde zejména o přímou ztrátu rozsáhlých pozemků plošnou zástavbou, často té nejúrodnější půdy, zpravidla v rovinatých lokalitách. Tam se jistě nejlépe staví. Tato půda ovšem nenávratně mizí a tak je otázka, zda nebude někdy, třeba už v blízké budoucnosti půda chybět. Jestliže je nyní potravin přebytek, neznamená to, že nemůže být půda efektivně využita k jiné produkci, včetně energetické biomasy, neboť obnovitelné energie je naopak nedostatek. Proto je třeba, tak jako tomu bylo vždycky, chránit půdu všemi dostupnými prostředky, včetně té svažité, kde se tolik nestaví, ale která zpravidla trpí půdní erozí. Omezení smyvu ornice a tím i eroze má další neméně důležitý význam při lokálních záplavách, které se u nás vyskytují zejména v poslední době stále častěji. Škody po těchto záplavách jsou vždy vyšší, když se s vodu dostanou do obydlí či na komunikace vrstvy bahna, způsobené splavením vrchní vrstvy půdy. Ochrana proti půdní erozi má tudíž všestranný ekologický význam, takže je na čase, začít využívat i nových netradičních metod, včetně popsaného osévání svažitých pozemků vytrvalými energetickými rostlinami.

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu