Odborné články
Bilance energie u standardně pěstované pšenice ozimé
Vzhledem k nedostatku obilní produkce na světovém trhu a využívání obilí i pro energetické účely se předpokládá nutný návrat k intenzifikaci výroby také pšenice ozimé. Pěstitelé budou muset větší pozornost věnovat energetickým vstupům do jejího produkčního procesu. Pomoci jim může předkládaný modelový výpočet energetické bilance.
Metoda energetické bilance pěstebního systému pšenice ozimé je jedním z významných objektivních měřítek účelnosti zemědělské produkce. Postihuje stálou užitnou hodnotu zemědělských produktů, nepodléhá různým náhodným výkyvům a umožňuje porovnávat jak rozdílné druhy produkce, tak i značně odlišné způsoby výrobních postupů.
Materiál a metody
Při výpočtu energetické bilance standardně používané pěstební technologie pšenice ozimé se veškeré vstupy (energie lidské práce, fosilní energie - spotřeba nafty, nepřímé energetické vstupy ve strojích, energetický ekvivalent osiva, energie výrobků chemického průmyslu: hnojiva, regulátory růstu, pesticidy atd.) a výstupy (výnos hlavního a vedlejšího produktu) vyjadřují v jednotkách energie. V našem případě u výstupu hodnotíme pouze hlavní produkt, tj. zrno, protože sláma v rámci použitého pěstebního systému zůstává na poli. V bilanci však není zaorávaná sláma, brána ani jako vstup, zároveň není započítána ani jako výstup.
Při výpočtech energetické bilance byly použity energetické ekvivalenty vstupů a u výstupů energetický obsah jedné tuny zrna (GJ) v absolutní sušině, které souhrnně uvádí MÍŠA (2000). Ten u energetických ekvivalentů vstupů použil údaje různých autorů. U výstupů byl energetický obsah 1 t rostlinné produkce (GJ) v absolutní sušině převážně počítán podle PREININGERA (1987). Celková spotřeba pracovních hodin lidské práce na 1 ha pšenice ozimé a spotřeba nafty v l/ha byla stanovena dle Normativů zemědělských výrobních technologií (KAVKA a kol., 2006).
Vstupy a výstupy
Pro zhodnocení energetické bilance standardní pěstební technologie pšenice ozimé jsme použili poměr mezi akreditovanými výstupy a akreditovanými vstupy. Poměr výstupy/vstupy musí být větší než jedna.
U vstupů dodatková energie, vkládaná do pěstební technologie, nevstupuje přímo do procesu fotosyntézy, slouží však k regulaci pochodů uvnitř systému. To představuje v celkovém toku energie pouze velmi malou část (největší podíl představuje energie slunečního záření). Energetická bilance, tak jak je obvykle používána k hodnocení pěstební technologie, se zaměřuje výhradně na dodatkovou energii.
U výstupů v rostlinných produktech se uvádí dvě hodnoty obsahu energie: brutto energie (spalné teplo) a netto energie (energie využitelná v potravním řetězci, stanovená přepočtem ze škrobových jednotek rostlinné produkce).
Výsledky, diskuse a závěry
- PREININGER (1987) uvádí, že v modelové bilanci energetických vkladů u pšenice s výnosem 4,7 t/ha představovala živá práce 5,3 %, fosilní energie 16,7 %, stroje 14,2 %, chemické prostředky 50,7 % a osivo 10,1 % z celkové vložené energie ve výši 254,26 GJ/ha. Autor zjistil, že absolutně největší podíl na celkové dodatkové energii pěstební technologie připadá na chemické prostředky, kde největší položkou je hnojení minerálními hnojivy. Poměr mezi akreditovanými výstupy a akreditovanými vstupy byl ale ve všech případech větší než jedna – neboli výstupy byly vždy větší, než vstupy. Také mnoho dalších autorů se shoduje v tom, že velká část energetických vkladů do pěstební technologie pšenice ozimé připadá na průmyslová hnojiva, zvláště dusíkatá, a to je v souladu i s našimi výsledky.
Tabulka 1: Dodatková energie vkládaná do pěstební technologie pšenice ozimé
| Vstupy | Dodatková energie (MJ/ha) | Podíl z celkové dodatkové energie (%) |
|---|---|---|
| Energie lidské práce | 137 | 0,7 |
| Fosilní energie - spotřeba nafty | 2 704 | 13,0 |
| Nepřímé energetické vstupy ve strojích | 1 019 | 4,9 |
| Energetický ekvivalent v osivu | 2589 | 12,4 |
| Energetické ekvivalenty aplikovaných minerálních hnojiv | 12 517 | 60,1 |
| Energetické ekvivalenty fungicidů | 72 | 0,4 |
| Energetické ekvivalenty herbicidů | 759 | 3,6 |
| Energetické ekvivalenty regulátorů růstu | 344 | 1,7 |
| Energetické ekvivalenty insekticidů | 58 | 0.3 |
| Náklady na formulaci, balení a transport pesticidů a regulátorů růstu | 364 | 1,7 |
| Sklizeň a odvoz zrna | 273 | 1,3 |
| Celkem | 20 836 | 100 |
- Z tabulky 1 je zřejmé, že absolutně největší podíl, tj. 60,1 %, z celkové dodatkové energie pěstební technologie připadá na hnojení minerálními hnojivy. Modelově jsme počítali během vegetace s celkovou dávkou dusíku 180 kg/ha č.ž., z toho na zaoranou slámu zhruba 30 kg/ha č.ž. a 18 kg P2O5 v č.ž. před setím pšenice. Z aplikovaného dusíku celkem (180 kg/ha) bylo během vegetace děleně použito 150 kg/ ha v č.ž. V literatuře je uváděno, že v průměru u všech sledovaných plodin představuje průmyslová hnojiva 40,2 % energetických vkladů.
- V naší modelové pěstební technologii pšenice ozimé není počítáno s aplikací vápenatých, draselných a hořečnatých hnojiv a rovněž nebylo aplikováno ani potřebné množství fosforečných hnojiv, protože v praxi se těmito hnojivy zpravidla v posledních letech významně nehnojilo. Energetické vklady vápenatých, fosforečných, draselných a hořečnatých hnojiv však nutně budou stoupat. Pak se musí provést energetická bilance v rámci celého osevního postupu, protože efekt z těchto vstupů mají i ostatní následné plodiny. Vzhledem k tomu, že od roku 1990 se významně minerálními hnojivy nehnojilo, je zřejmé, že se jedná o vysokou energetickou a finanční náročnost aplikace uvedených hnojiv, na niž dosud neměla většina podniků prvovýroby dostatek prostředků.
- Jelikož jde v daném případě o standardní pěstební technologii pšenice ozimé, tj. bez živočišné výroby, kde nebyla aplikována statková hnojiva, nemůžeme zde prezentovat skutečnost, že organická hnojiva představují zpravidla nezanedbatelnou položku na straně vstupů energie, a významně tak ovlivňují výsledky bilance energie.
- Na druhém místě u vstupů byla spotřeba fosilní energie – nafty, a to 13,0 % z celkové dodatkové energie, zde je třeba dodat, že v některých v některých zemědělských podnicích je zastaralý strojový park se značnou energetickou náročností, proto musíme počítat s tím, že zde spotřeba nafty bude významně vyšší oproti použitým normativním údajům.
Tabulka 2: Výstupy z pěstební technologie pšenice ozimé
| Výnos zrna (t/ha) | Produkce brutto energie (MJ/ha) | Poměr brutto energie a vstupů | Produkce netto energie (MJ/ha) | Poměr netto energie a vstupů |
|---|---|---|---|---|
| 6,0 | 104 940 | 5,0 | 51 420 | 2,46 |
- Podobnou úroveň jako nafta představuje energetický ekvivalent osiva,jehož podíl na celkové dodatkové energii integrované pěstební technologie činil 12,4 %. - Vzhledem k dosud obvykle nízkým dávkám pesticidů a regulátorů růstu není pěstební technologie ozimé pšenice těmito energetickými vstupy příliš zatěžována, přesto však se stoupající intenzitou pěstování ozimé pšenice budou nepochybně narůstat.
(Se svolením autora byla v příspěvku využita metodická východiska, uvedená v disertační práci Ing. Petra Míši, Ph.D., na téma: Hodnocení setrvalosti modelových systémů rostlinné produkce.)
TweetČlánek: Tisknout s obrázky | Tisknout bez obrázků | Poslat e-mailem
Související články:
Využití travních směsí při anaerobní digesci
Možnosti energetického využití netradičních plodin
Biopaliva zatím jen na půli cesty
Ověření účinnosti stupňovaných dávek dusíku při konstantních hladinách fosforu a draslíku
Zobrazit ostatní články v kategorii Pěstování biomasy
Datum uveřejnění: 2.9.2009
Poslední změna: 30.8.2009
Počet shlédnutí: 7982
Citace tohoto článku:
TICHÝ, František, ZIMOLKA, Josef: Bilance energie u standardně pěstované pšenice ozimé. Biom.cz [online]. 2009-09-02 [cit. 2024-11-14]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/cz-pestovani-biomasy-bioplyn-spalovani-biomasy-pelety-a-brikety-kapalna-biopaliva-bioodpady-a-kompostovani-obnovitelne-zdroje-energie/odborne-clanky/bilance-energie-u-standardne-pestovane-psenice-ozime>. ISSN: 1801-2655.
Komentáře:
|
|
|
|
|