Chrastice rákosovitá - pěstování a možnosti využití

V současné době je hlavně v zahraničí zřejmé zvýšení zájmu o alternativní plodiny, které by zčásti měly postupně nahrazovat plodiny pro potravinářské využití, jimiž je současný náš i evropský trh přesycen. Komise Evropské unie, ve snaze o řešení tohoto problému, přijala dne 26. listopadu 1997 dokument s názvem White Paper pro zahájení prvních kroků v souborné strategii a akční plán určený k tomu, aby se do roku 2010 náročnými, ale splnitelnými kroky, dosáhlo zdvojnásobení ze 6 na 12 % celkového podílu obnovitelných zdrojů na produkci energie Evropské Unie. V obnovitelných zdrojích by měla hrát prim biomasa, kde se uvažuje, že více než 80 % celkového přírůstku množství obnovitelných zdrojů energie by pocházelo právě z biomasy. Navržené kroky jsou postupně realizovány. Česká republika se zavázala, že do roku 2010 zvýší celkový podíl obnovitelných zdrojů ze současných 2 % na 6 %. Proto pěstování alternativních plodin je cíleně zaměřováno na pěstování pro průmyslové a energetické využití. Pro energetické účely lze využívat různé rostliny. Biomasa pěstovaná ke spalování může v mnohých oblastech nahradit konvenční paliva.

Jednou z těchto alternativních plodin, o jejímž rozšířeném pěstování pro průmyslové využití se uvažuje, a to hlavně v SRN, Dánsku ale i severských Evropských státech jako je Finsko, Švédsko, je chrastice rákosovitá (Phalaris arundinacea L.). Např. ve Švédsku mají oseto více než 1000 ha touto plodinou. Zcela nově se začíná zavádět i v pobaltských zemích, kde jí dávají přednost před rychle rostoucími dřevinami. Tato plodina má sloužit jako zdroj pro výrobu buničiny nebo jako potenciální energetický zdroj (spalné teplo sušiny nadzemní části je v průměru podle našich měření 17,52 MJ.kg^-1).

Botanické zařazení

Chrastice rákosovitá (lesknice rákosovitá) - (Phalaris arundinacea L., syn.: Baldingera arundinacea /L./ Dum.) se dá obecně charakterizovat jako tráva, která je značně náročná na vodu a živiny, nenáročná na agrotechniku a dávající ve vhodných podmínkách relativně vysoké výnosy. Je to vytrvalá, cizosprašná, výběžkatá tráva z čeledi lipnicovité (Poaceae). Patří k autochtonním druhům. Je přirozeně rozšířena na celém území našeho státu, všude tam, kde je dostatek půdní vláhy. Chrastice rákosovitá roste divoce téměř po celé Evropě, Asii (kromě jižní části), Severní Americe. Chrastice patří mezi naše nejvyšší trávy. Výška stébel často přesahuje přes 2 m. Mohutná přímá stébla jsou zakončena dlouhou jednostrannou latou. Sterilní výhony jsou stébelné, hustě olistěné. Listy jsou dlouhé a široké. Chrastice rákosovitá vytváří dlouhé podzemní oddenky, které jsou rozprostřeny těsně pod povrchem půdy. Kořenový systém je mohutný, jdoucí do značné hloubky. Lze ji pěstovat také pro senokosné účely. Na rozdíl např. od kostřavy rákosovité se ale uvádí, že není příliš vhodná pro pastevní účely, protože nesnáší sešlapávání. Choroby ani škůdci obvykle u chrastice nečiní problémy.

Nároky na stanoviště

V přirozených travních porostech se chrastice rákosovitá nejvíce vyskytuje v okolí vodních toků. Její rozšíření vysoko do hor upozorňuje na její velkou odolnost vůči drsným klimatickým podmínkám. Nejlépe se jí daří na těžších půdách s bohatou zásobou živin. Na půdní reakci není zvláště citlivá. Je dobře přizpůsobivá půdní reakci v rozmezí pH od 4,0 do 7,5 s optimem kolem pH 5,0. Po zakořenění ji neškodí ani delší přísušek. Holomrazy ani pozdní jarní mrazíky jí neškodí. Také zastínění nebo krátkodobé zaplavení snáší dobře.

Povolené odrůdy

Zatímco v sousedních státech mají v listině povolených odrůd chrastice uváděnou, v našem seznamu odrůd zapsaných ve Státní odrůdové knize České republiky k 1.8.2003 není registrována žádná odrůda. Případné osivo ve větším množství je třeba shánět v zahraničí. V zemích EU se považuje za standart odrůda Palaton (USA). Některé další zahraniční odrůdy: Luba syn. Motycka (POL), Motterwizer (D), Pervenec (SUN), Peti, Szarvasi 50, Szarvasi 60, Keszthelyi 52 (H), Lara (NOR), Vantage, Venture (USA), Belevue, Rival (Canada).

Pro energetické a průmyslové využití se v zahraničí šlechtí nové odrůdy chrastice, které by se měly lišit od krmných tím, že mají vysoký poměr stonků oproti listům, nízký obsah popele a prvků jako jsou křemík, draslík a chlór. Chlór při spalování způsobuje korozi spalovacích zařízení a popel se při vysokém obsahu uvedených prvků a při nízkých teplotách taví a spéká. Pokud je v materiálu vysoký obsah křemíku projeví se toto nízkou teplotou tavení popela, což může při nevhodné konstrukci spalovacího zařízení způsobovat provozní potíže.

Osevní postup

Je dobré zařadit chrastici na nezaplevelený pozemek. Chrastice je nenáročná na předplodinu. Může se sít prakticky po všech předplodinách. Vhodnou předplodinou jsou luskoobilní směsky a obilniny, které následují buď po pícnině nebo po ozimé řepce.

Hnojení

V literatuře se uvádí, že je chrastice značně náročná na živiny. Ve Švédsku uvádějí průměrné dávky živin při pěstování chrastice sklízené na jaře 80 kg.ha^-1 N, 30 kg.ha^-1 K a 10 kg.ha^-1 P. Ve Švédsku bylo použito s úspěchem také přihnojování čistírenským kalem. Ve Finsku používali v polních pokusech prvním rokem 40-70 kg.ha^-1 N a později 70-100 kg.ha^-1 N. Podle našich sledování postačují na úrodnějších půdách dávky N 50 až 80 kg.ha^-1. Při hnojení musíme také uvažovat, jakých výnosů se dosahuje na daném stanovišti, tedy jak mnoho živin odchází z pole se sklizenou fytomasou. Odběr živin při produkci 1 tuny sušiny je uveden v připojené tabulce 1.

Tabulka 1: Odběr živin sklizní při produkci 1 tuny sušiny (kg)

	N	P	K	Ca	Mg
Nadzemní fytomasa	8,3	2,1	3,9	1,8	1,0

 

Agrotechnika

Agrotechnika záleží na tom, za jakým účelem se chrastice pěstuje. Chrastici je možno pěstovat na semeno, píci nebo průmyslové využití. Na semeno se seje na přiměřeně vlhký pozemek s těžší půdou s dostatkem živin do širších řádků (25-30 cm). Výsevek na semeno činí 8-10 kg.ha^-1. Výsev je možno provádět na podzim nebo časně z jara zároveň s krycí plodinou, nebo bez krycí plodiny časně na jaře. Na podzim by měla být chrastice zaseta do 20-25 srpna, aby do zimy dobře zakořenila. Chrastice dozrává ke konci července. Chrastici na semeno je třeba sklízet opatrně, neboť obilky dozrávají značně nestejnoměrně a snadno vypadávají. Výnosy semene se udávají 0,2-0,4 t.ha^-1.

Při pěstování chrastice na píci (hmotu) se seje do užších řádků na vzdálenost 12,5 (15) až 30 cm podle využití. Výsevek v čisté kultuře činí 20-25 kg.ha-1 semene. Aby se zajistila dobrá kvalita píce, je třeba její porosty sklízet ještě před metáním, kdy seno má vysoký obsah bílkovin. Po vymetání se rychle snižuje její stravitelnost. Obecně se uvádí, že chrastice rákosovitá má průměrný obsah živin a horší stravitelnost než ostatní pícní trávy. Při pozdější sklizni se doporučuje zesilážovat. Obvyklé jsou dvě až tři seče za rok.

Porosty chrastice určené pro energetické využití se zakládají obdobně jako na píci. Dobře založené porosty vydrží několik let. Doporučují se však sklízet po zimě brzy na jaře, kdy mají rostliny nízký obsah vody (12-20%). Porosty je možné každoročně přihnojovat nejlépe na jaře před vegetační sezónou.

Ochrana rostlin

Choroby ani škůdci obvykle u chrastice nečiní problémy. Za určitých podmínek se mohou vyskytnout listové choroby (Stagonospora, Helminthosporium). Proti plevelům je možno aplikovat herbicidy, které se používají do jarních obilnin a to nejlépe ve fázi 2-5 listů chrastice. Doporučuje se STARANE EC 250 v dávce 2-3 l.ha^-1 nebo LONTREL 300 v dávce 0,8-1 l.ha^-1 nebo HARMONY.

Sklizeň a posklizňové ošetření

Chrastice určená pro průmyslové využití se v roce výsevu většinou nesklízí. Sklízí se v drtivé většině na jaře, kdy se poseká na řádek a potom se lisuje do balíků. Sklízecí mechanizmy se někdy upravují tak, že se sníží otáčky bubnu a zvětší se průchodnost sklízecího ústrojí. Při těchto opatřeních je snižován odrol listů. Při energetickém využití se dají též lisovat brikety nebo pelety. Pokud jde o výnosy, potom např. ve Švédsku se uvádějí průměrné výnosy sušiny za 5 let pěstování (od druhého roku) při dávce 100 kg.ha^-1 N 9 tun.ha^-1 na konci vegetační sezóny a 7,5 t.ha^-1 na jaře. Ztráty sušiny přes zimní období se uvádějí kolem 25 %. Průměrné výnosy sušiny v okolních státech se pohybují v rozmezí 4,5 až 9,0 t.ha^-1. Uvádí se, že na uměle založených loukách při hnojivé závlaze lze dosáhnout výnosů více než 15 tun sena z 1 ha.

Při sklizni lze využít existující zemědělskou mechanizaci, která je běžně dostupná v zemědělských provozech. Dodržení správného termínu sklizně a včasná transformace suroviny do skladovatelného stavu je základním předpokladem úspěšné produkce. Na obr. 1 je znázorněno komplexní schéma ověřených postupů při sklizni chrastice k energetickým účelům.

Při jednofázové sklizni sklízecí řezačkou v ranějších termínech (léto až podzim) je řezanka odvezena na místo, kde je obvykle třeba ji dosušit.

Při vícefázové sklizni s využitím řezačky je porost v první fázi sklizen pomocí sklízecí mlátičky nebo žacího stroje. Sklízecí mlátička je použita v případě, že je v první fázi sklízeno semeno. To je v pracovním ústrojí odděleno. Zbylý materiál je uložen na pozemku v řádcích. V případech kdy se v první fázi semeno nesklízí, je použito žacího stroje.

Při vícefázové sklizni s využitím sklízecích lisů je porost v první fázi sklizen shodným způsobem, jako při realizaci druhé fáze sklizně sklízecí řezačkou, tzn. sklízecí mlátičkou nebo žacím strojem. Následně je možno materiál, který se nechá doschnout na řádcích, sklidit do balíků hranolovitých či kulatých. Hranolovité balíky je nutné následně skladovat v zakrytých prostorech s ochranou proti dešti, kulaté balíky opatřené folií je možno skladovat přímo na poli. Výhodou sklizně svinovacím lisem do kulatých balíků je vyšší výkonnost a vyšší hustota stlačeného materiálu, ve srovnání s hranatými balíky. V případě omezeného prostoru pro skladování a při manipulaci však lze předpokládat výhody hranatých balíků.

Vícefázový způsob sklizně rostlinné biomasy je časově a personálně náročnější a zahrnuje větší počet operací, které nutně znamenají větší počet přejezdů po pozemku. Výhodou je možnost oddělené sklizně semen a možnost samovolného dosýchání suroviny na pozemku mezi jednotlivými fázemi sklizně. Při porovnání sklízecích lisů a sklízecích řezaček ve vícefázových postupech sklizně z hlediska měrné spotřeby PHM nebyl zaznamenán výrazný rozdíl.

V našich polních pokusech jsme na různých stanovištích porovnávali vliv hnojení N a půdně-klimatických podmínek na výnosy nadzemní fytomasy chrastice rákosovité. Pokusy s chrasticí rákosovitou byly na všech stanovištích založeny v roce 1994. Výsledky a půdně-klimatické charakteristiky jednotlivých stanovišť jsou uvedeny v tab. 2. K chrastici byly použity na všech variantách dávky 60 kg.ha^-1 K₂O a 60 kg.ha^-1 P₂O₅. K chrastici byly použity každoročně 3 odlišné dávky N v průmyslových hnojivech: N0 = bez dusíku, N1 = každoroční jednorázová dávka na jaře 30 kg. ha^-1, N₂ = každoroční jednorázová dávka na jaře 60 kg. ha^-1.

V tabulce jsou uvedeny výsledky z let 1996-2000, tedy již z plně zapojených a vyzrálých porostů. Z výsledků je patrné, že výnosy fytomasy chrastice jsou značně závislé na průběhu klimatických podmínek v jednotlivých letech a na daných stanovištích. Např. v Ruzyni výnosy fytomasy kolísaly v průměru od 5,7 t. ha^-1 sušiny v roce 2000 do 12 t.ha^-1 v roce 1996. Obdobné značné kolísání výnosů je patrné i na ostatních stanovištích. Kolísání výnosů je závislé hlavně na rozdělení srážek během vegetace v jednotlivých letech a na daných stanovištích. Největší meziroční kolísání průměrných výnosů přepočtených na sušinu bylo zaznamenáno v Lukavci (3,9 až 13,8 t.ha^-1), nejmenší v Troubsku (7 až 12,3 t.ha^-1). Chrastice také reagovala příznivě zvýšením výnosů fytomasy na stupňované dávky N. Již každoroční nižší dávky N (30 kg. ha^-1) aplikované na jaře zvyšovaly v průměru let výnosy fytomasy na všech stanovištích. V průměru let a stanovišť zvyšovala dávka 30 kg. ha^-1 N výnosy sušiny fytomasy chrastice o 15,5 % (1,1 t.ha^-1). Také následné přihnojení N v dávce dalších 30 kg. ha^-1 v ledku amonném během vegetace dále zvyšovalo výnosy fytomasy o 32,4 % (2,3 t. ha^-1) oproti nehnojeným parcelám.

Tabulka 2: Vliv stanoviště a hnojení N na výnosy sušiny fytomasy chrastice rákosovité (t. ha^-1) sklízené pozdě na podzim

Stanoviště/rok	N0	N1	N2	Průměr
Ruzyně (350 m n.m., půdní typ-hnědozem, roční tepl. vzduchu 8,2 °C, roční úhrn srážek 477 mm)
1996*	10,8	10,5	14,6	12,0
1997	4,7	5,8	6,8	6,3
1998	5,3	6,4	6,0	6,0
1999	13,1	11,8	10,1	11,7
2000	4,3	4,2	8,6	5,7
Průměr	7,6	7,7	9,2	8,3
Lukavec (620 m n.m., půdní typ-kambizem, roční tepl. vzduchu 6,8 °C, roční úhrn srážek 686 mm)
1996*	3,7	5,7	6,7	5,4
1997	6,9	7,8	8,0	7,6
1998	11,5	14,3	15,6	13,8
1999	3,6	7,8	9,4	6,9
2000	3,4	3,9	4,4	3,9
Průměr	5,8	7,9	8,8	7,5
Troubsko (270 m n.m., půdní typ-černozem, roční tepl. vzduchu 8,4 °C, roční úhrn srážek 577 mm)
1996*	7,2	7,5	8,6	7,8
1997	7,8	8,2	8,8	8,3
1998	8,9	9,3	10,1	9,5
1999	9,4	13,4	14,1	12,3
2000	6,1	6,2	8,7	7,0
Průměr	7,9	8,9	10,1	9,0
Průměr za všechny stanoviště	7,1	8,2	9,4	8,2

Poznámky: Hnojení dusíkem v průmyslových hnojivech (kg. ha^-1) N0=0, N1=30, N2=60
* - druhým rokem po vysetí (porost založen v roce 1994)

Z energetického a ekonomického hlediska je také důležité, v kterém termínu plodiny sklízet. Zda v době největšího nárůstu fytomasy, pozdě na podzim nebo brzy na jaře. Obecně největší nárůst fytomasy je u většiny plodin v době kvetení nebo těsně po odkvětu. Potom dochází k postupné ztrátě fytomasy. V prvním termínu sklizně má obsah vody ve fytomase rozmezí 60- 80 %. Takto vlhká fytomasa se dá přímo využít pouze na výrobu bioplynu. Pokud by se měla používat pro účely spalování přímo v kotlích nebo na výrobu pelet nebo briket, je třeba ji dosoušet za příznivého počasí přímo na poli nebo uměle v sušárnách. Zde v těchto případech je třeba dodávat vícenáklady na tyto operace, které nejsou hlavně v případě dosoušení teplým vzduchem nejlevnější.

Při pozdně podzimním termínu je u většiny energetických vytrvalých rostlin obsah vlhkosti většinou i nadále relativně vysoký a dosahuje hodnot 30 až 70 %. Výnos není o mnoho menší v porovnání s prvním termínem.

Proto je u většiny vytrvalých plodin určených pro energetické využití z hlediska obsahu vody i z hlediska dalších faktorů nejvhodnější zimní nebo jarní termín sklizně, kdy přes zimu mráz rostliny vysuší. Všechny plodiny při tomto termínu sklizně mají obsah vody pod 30 %.

Rozdíly ve výnosech fytomasy a vlhkosti konkrétně u chrastice rákosovité v různých termínech sklizně uvádí tab. 3. Fytomasa chrastice není bez dosoušení ani koncem listopadu vhodná pro okamžité spalování. V daném termínu jsme v průměru zjistili obsah vody kolem 50 %. Jsou dvě možnosti jak se zbavit do zimy přebytečné vody. Buď porost na podzim desikovat nebo jej sklidit a dosušit uměle. Porost je možno také sklízet přes zimní období, pokud to půdně-klimatické podmínky a sněhové poměry dovolí, nebo je možno sklízet až na jaře, až do doby než začne znovu růst (obrážet). První mrazy porost vysuší, takže jej lze pak sklízet a přímo spalovat. Vlhkost pod 20 % při jarním termínu sklizně je vhodná přímo k lisování do briket nebo pelet, skladování nebo okamžitému spalování. Ztráta fytomasy 27 % přes zimní období není v porovnání s některými ostatními plodinami vysoká. Ztráta je kompenzována úbytkem vlhkosti, neboť na podzim bychom museli sklizenou fytomasu dosoušet. Porost chrastice přes zimní období většinou nepoléhá, což umožňuje bezproblémovou sklizeň bez větších ztrát fytomasy.

Tabulka 3: Rozdíly ve výnosech fytomasy a vlhkosti chrastice rákosovité v různých termínech sklizně (průměr za období 1996-2000)

Podzimní termín sklizně		Jarní termín sklizně		Zjištěný rozdíl
Vlhkost (%)	Výnos sušiny fytomasy (t/ha)	Vlhkost (%)	Výnos sušiny fytomasy (t/ha)	Úbytek vlhkosti (%)	Úbytek výnosu (t/ha)	Úbytek výnosu (%)
50	7,214	19	5,217	31	1,997	27,3

Jarní sklizeň je doporučována také proto, že při pozdějších termínech sklizně se snižuje obsah draslíku, chlóru, dusíku a síry ve fytomase chrastice i dalších plodin oproti ranným termínům sklizně. Množství živin obsažených v rostlinách je na jaře téměř poloviční v porovnání s rostlinami sklizenými např. v srpnu. Jako důvod se uvádí translokace živin do kořenové části a jejich vyluhování během zimy. Porovnání obsahu prvků u chrastice rákosovité při podzimní a jarní sklizni podle našich sledování je uveden v obr 2. U pozdních termínů sklizně (březen) se např. při spalování fytomasy chrastice zvyšuje teplota spékání popele a jsou zaznamenány nižší emise SOx a NOx oproti ranějším termínům sklizně (červenec-září).

Další výhodou sklizně po zimě je, že na podzim některá stébla u některých populací chrastice mají tendenci tvořit zelené větve z paždí na listových pochvách, což zapříčiňuje nežádoucí zvýšení obsahu vody.

Využití produktu

Vedle využití chrastice pro přímé spalování (spalné teplo sušiny nadzemní fytomasy je v průměru podle našich měření u chrastice 17,52 MJ.kg^-1) nebo na výrobu elektřiny lze její fytomasy využít v zeleném stavu jako krmivo (čerstvá píce, seno, siláž) případně i pro výrobu bioplynu.

Porost lze také využít na výrobu osiva.

Zcela nově se začíná chrastice zavádět jako energetický zdroj i v pobaltských zemích, kde jí dávají přednost před rychle rostoucími dřevinami. Např. ve Švédsku má chrastice sloužit jako zdroj pro výrobu buničiny (obsah ligninu je kolem 14%, obsah celulosy 30-36%) nebo jako potenciální energetický zdroj.

Chrastici lze použít jako palivo přímo dodávané do vhodného kotle, nebo ji lze dále zpracovat lisováním do formy pelet či briket. Přímé spalování je vhodné ve velkých topeništích, kdy je palivo dodáváno ve formě balíků. Vhodným rozdružovadlem jsou pak tyto balíky převedeny do formy, kdy je možno materiál mechanicky a pneumaticky dodávat do kotle. Při spalovacích zkouškách byla v kotli určeném pro spalování slámy použita jako palivo chrastice ve formě balíků. Emise CO byly zjištěny asi na hladině 1000 mg.m^-3 (při 11 % O₂), přičemž limitní hodnota pro toto spalovací zařízení je 650 mg.m^-3. Koncentrace NOx ve spalinách byly pod dovolenou hranicí. Výhodou chrastice, jako paliva je však zvýšená teplota tání popela (1190°C) oproti obilní slámě (860°C). Tím se dá v mnoha případech zabránit spékání popela v topeništi.

Při použití chrastice pro lisování topných pelet mají tyto produkty poměrně dobré vlastnosti pro použití v automatických kotlích i mechanické vlastnosti charakterizující možnosti dopravy a skladování. Hodnota otěru dle ÖNORM M 7135 je asi 1,6 %, přičemž hraniční hodnota je 2,3 %. Rovněž hustota pelet (1,28 kg/m³) splňuje požadavek normy (1,12 kg/m³). Při použití pelet lisovaných z čisté chrastice v kotli pro dřevní pelety je možno dosáhnout koncentrací CO a NOx v kouřových plynech srovnatelných s dřevními peletami a splňujících požadavky na ochranu ovzduší.

Ekonomika

V tabulce č. 4 jsou uvedeny modelové variabilní náklady chrastice od založení porostu až po sklizeň a odvoz sklizeného materiálu za předpokladu, že budeme hodnotit porost ponechaný 5 let na stejném pozemku. Při výpočtech jsme vycházeli z vlastních zkušeností při pěstování daných plodin. Pro cenové kalkulace jednotlivých operací jsme většinou brali aktuální cenové relace.

Odhad fixních nepřímých nákladů (daň z nemovitosti, nájem z 1 ha, odpisy z ceny staveb, údržba a opravy staveb, podíl režie, podíl úroků, úvěrů a půjček, odvody na zdrav. a soc. pojištění, podíl silniční daně, pojištění) celkem: 3.150 Kč.ha^-1. Náklady na 1 ha celkem představují 7.824 Kč.

Při průměrném výnosu sušiny fytomasy 6 t.ha^-1 a výkupní ceně slámy 800,-Kč za 1 tunu je možno získat 4.800 Kč.ha^-1. Za současných podmínek a uvedených cenových kalkulací bez dotací bychom museli vypěstovat nejméně 10 t.ha^-1 sušiny slámy chrastice. Při výkupní ceně slámy 1.200 Kč za 1 tunu pokrytí celkových nákladů odpovídá výnos 6,5 t.ha^-1, který je zcela reálný k dosažení téměř ve všech půdně klimatických podmínkách.

Tabulka 4: Výpočet přímých nákladů pro pěstování a sklizeň chrastice

Pracovní operace	Průměrná cena v Kč.ha-1
Založení porostu
Podmítka	620
Orba	960
Hnojení prům. hnojivy N, P, K (100 kg.ha-1 hnojiva) (rozmetání + cena hnojiva)	120 + 590
Příprava půdy před setím (kombinátor)	350
Setí + osivo	450 + 1.700
Chemické ošetření proti plevelům (aplikace + přípravek)	130 + 350
Založení porostu celkem	5.270
Průměr za 5 let	1.054
Každoroční přihnojení porostu N, P, K (300 kg.ha-1 hnojiva)	120 + 1.760
Sklizeň slámy (posečení, sběr a lisování + odvoz)	1.540
Manipulace ve skladu a kotelně	200
Součet za přihnojení, sklizeň a manipulaci	3.620
Přímé náklady za rok celkem	4.674

 

Energetické bilance

S ohledem ne rostoucí ceny energií je přirozené, že dochází ke snahám omezovat vysoké energetické vklady do výroby zaváděním racionálních postupů nejen v různých odvětvích průmyslu, ale také v zemědělství. Z tohoto důvodu nelze efektivnost rostlinné výroby hodnotit pouze výší a kvalitou dosahovaných výnosů, ale je třeba brát také v úvahu množství dodatkové energie, které bylo na tvorbu výnosů vynaloženo. Energetické toky a možnosti úspor energie je možno hodnotit pomocí energetických bilancí. Účelem energetického hodnocení je odhalovat existující rezervy (např. při pěstování plodin) a optimalizovat energetické vklady do výrobního procesu z hlediska dosažení nejvyššího výrobního efektu při nízké měrné spotřebě energie.

Do uvedených energetických bilancí chrastice (tab. 5, 6) byly zakalkulovány následující dávky průmyslových hnojiv. U chrastice byly u intenzivnější varianty uvažovány dávky 60 kg.ha^-1 N, 60 kg.ha^-1 P₂O₅, a 60 kg.ha^-1 K₂O. U extenzivnější varianty byla v prvém roce kalkulována dávka dusíku 30 kg.ha^-1, ve druhém a dalších letech NPK (30+30+30). Hnojení P, K bylo stejné jako u intenzivněji hnojené varianty.

Tabulka 5: Dílčí a celkové vstupy dodatkové energie podle jednotlivých pracovních operací u chrastice rákosovité (předpokládaná doba pěstování porostu 5 let).

Pracovní operace	Extenzivnější varianta		Intenzivnější varianta
	Energetický vstup (MJ.ha-1)	Z toho energie přímá (%)	Energetický vstup (MJ.ha-1)	Z toho energie přímá (%)
1. rok
Zpracování půdy	2 737,9	88,8	2 737,9	88,8
Setí včetně osiva	1 120,9	18,8	1 120,9	18,8
Hnojení	4 352,5	3,2	6 788,5	2,2
Ošetřování plodiny	517,6	39,8	517,6	39,8
Sklizeň včetně dopravy	1 724,6	77,2	1 724,6	77,2
Briketování	756,0	100,0	882,0	100,0
Součet za první rok	11 209,5	45,3	13 771,5	37,8
2. rok až 5. rok
Přihnojení	3 607,8	8,0	6 914,6	4,6
Sklizeň včetně dopravy	1 969,9	76,3	2 056,9	76,3
Briketování	1512,0	100,0	2 016,0	100,0
Součet za 2. až 5. rok	28 358,8	46,6	43 950,0	35,5
Průměr za 5-ti leté období	7 913,6	29,0	11 544,3	20,6

Tabulka 6: Výstupy energie, vstupy energie a energetická bilance (průměr za sledované období)

Plodina	Energetické výstupy (GJ.ha-1)	Celkový vstup energie (GJ.ha-1)	Energetická efektivnost
Chrastice rákosovitá*	92,4	7,91	11,7
Chrastice rákosovitá* *	121,5	11,54	10,5

Poznámky: * extenzivnější varianta,
** intenzivnější varianta

Hodnotili jsme také energetické bilance chrastice rákosovité a dalších vybraných jednoletých (konopí, čirok) a vytrvalých (ozdobnice čínská a křídlatka) rostlin při různých termínech sklizně (v době největšího nárůstu fytomasy, na podzim, brzy na jaře) a systému dosoušení (dosoušení na poli, studeným vzduchem, temperovaným vzduchem, nízkoteplotní sušárnou, horkovzdušnou sušárnou). Na dodatkové energetické vstupy při pěstování jsou nejnáročnější konopí (18,29 GJ.ha^-1.rok) a čirok (17,21 GJ.ha^-1.rok), nejméně dodatkové energie vyžadovala chrastice (7,87 GJ.ha^-1.rok). Za celé sledované období jsme zjistili největší ztráty energie (fytomasy) vlivem termínu sklizně u křídlatky 37,8 % (166,5 GJ.ha^-1.rok) a čiroku 37,3 % (100,2 GJ.ha^-1.rok), nejmenší u chrastice 23.7 % (33,0 GJ.ha^-1.rok). Největší produkci energie z plochy zajišťuje křídlatka (v době největšího nárůstu fytomasy v průměru 440,2 GJ.ha^-1.rok), nejmenší chrastice (140,5 GJ.ha^-1.rok). Při systému dosoušení na poli představují celkové vstupy v průměru podle plodin a náročnosti sklizně od 3 % u křídlatky až po 8,1 % u konopí z celkem vytvořené produkce energie. Obdobné hodnoty jako dosoušení na poli vykazuje dosoušení studeným vzduchem. Při dosoušení temperovaným vzduchem představují celkové energetické vstupy podle plodin v průměru hodnoty 8,5 až 13,9 % z celkové produkce energie. Při systému dosoušení nízkoteplotní sušárnou se zvyšuje podíl celkových energetických vstupů na 17,0 až 23 % a horkovzdušnou sušárnou na 58,5 až 66,8 % z celkem vytvořené produkce energie. Podrobné údaje jsou uvedeny v práci - STRAŠIL, Z.: Energetické bilance vybraných netradičních energetických rostlin určených pro přímé spalování při různých termínech sklizně a systému dosoušení. In: Sborník referátů z Kalorimetrického semináře 2003. Suchá Rudná v Jeseníkách, 26.5.-30.5. 2003, str. 57-62.

Závěr

Z výsledků je patrné, že výnosy chrastice jsou značně ovlivňovány půdně-klimatickými podmínkami, a že chrastice na stanovištích s chudšími půdami reaguje velmi dobře na zvyšování dávek N. Dále je zřejmé, že chrastici lze pěstovat při dosažení relativně dobrých výnosů ve všech půdně-klimatických podmínkách. Aby dosáhla vysokých výnosů fytomasy, vyžaduje dostatek vláhy a také živin, hlavně dusíku.

Z uvedeného je patrné, že chrastice, pokud je její porost dobře založen a ošetřován, vydrží na jednom stanovišti bez snížení výnosů fytomasy řadu let. Pro zavádění chrastice hovoří nízká cena při zakládání porostů, žádné nebo minimální používání herbicidů nebo pesticidů, i další nízké přímé náklady. Nepřehlédnutelnou výhodou je, že se u nás dá pěstovat téměř ve všech klimatických podmínkách od nížin až po hory.

Z čistě praktického hlediska je třeba si před zahájením případného pěstování zajistit odbyt a v případě spalování si ověřit, zda daný kotel je vhodný pro spalování chrastice, neboť ne každý kotel se hodí pro spalování dané komodity. Bude záležet také na tom, zda energetické rostliny budou konkurence schopné se současnými klasickými palivy nebo odpady z různých průmyslových odvětví, jako např. dřevními odpady.

Tento příspěvek byl realizován za finanční podpory Národní agentury pro zemědělský výzkum (projekt reg. č. QD 1208, QD 1209).

Vznik tohoto článku umožnil grant Nadace Sluníčko číslo 5/03.

Obr. 2: Porovnání obsahu prvků u chrastice rákosovité při podzimní a jarní sklizni
Obr. 3: Chrastice rákosovitá - stav porostu v říjnu
Obr. 4: Chrastice rákosovitá - detailnější snímek porostu koncem října
Obr. 5: Chrastice rákosovitá - stav porostu po zimě začátkem března

Tweet

Novinky z Prodevalu: zkapalňování CO2, Valopur DFM a nová výrobní linka na jihu Francie

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?