Šťovík Uteuša - plodina perspektivní pro fytoenergetiku

Úvod

Moderní ekologické a sociálně-ekonomické trendy vyžadují rozšíření využití biomasy jako obnovitelného zdroje surovin a energie. Energetické využití biomasy u nás je v začátcích, a proto hlavním úkolem vědecko-výzkumné základny je vytipování a ověření rostlin vhodných pro tyto účely. Výzkumný ústav rostlinné výroby se problematikou pěstování energetických plodin zabývá již od roku 1991. Za toto období byla vytipována a odzkoušena spousta různých plodin. Ukázalo se, že právě šťovík Uteuša je jednou z nejperspektivnějších vytrvalých energetických bylin, vhodných pro pěstování v podmínkách mírného klimatického pásma. Pěstování biomasy za účelem získaní obnovitelného zdroje energie už není žádnou utopií ale běžnou realitou, především v zemích Evropské unie. Pěstování energetických plodin poskytuje zemědělcům novou šanci pro uplatnění své produkce na trhu.

Srovnání perspektivnosti pěstování rychlé rostoucích dřevin (RRD) a energetických nedřevnatých rostlin ukazuje, že pěstování RRD má své výhody, ale v současných ekonomických podmínkách není vhodné pro velkoplošné uplatnění v ČR, neboť RRD vyžadují vysoký podíl ruční práce nebo obrovské investice do moderní specializované techniky, kterou u nás nikdo nevyrábí a podle našich informací ani nevlastní.

Zvážíme-li dostupnost vhodné techniky pro pěstování a sklizeň energetických plodin ve velkém, řádově na stovkách až tisících hektarech, přednost jednoznačně dostanou energetické byliny, pro jejichž pěstování a sklizeň lze použit běžnou zemědělskou techniku. Dle našeho mínění zde jednoznačně dostanou přednost vytrvalé plodiny, jejichž pěstování je vždy finančně a organizačně méně náročné než pěstování jednoletých plodin.

Vytrvalé plodiny obvykle mají vysoké náklady pouze v prvním roce - při zakládání trvalých porostů, v následujících letech jsou tyto náklady minimální, neboť odpadá velice nákladná potřeba zpracování půdy a většinou se počítá pouze s přihnojením a sklizní. Náklady na pěstování vytrvalých energetických plodin v průběhu prvního roku obvykle 1,5-3krát převyšují obdobné náklady na pěstování jednoletých rostlin, přičemž žádná produkce se prvním rokem nesklízí, a proto právě zde by byly velice vhodné dotace od státu. V dalších letech pokryje vyprodukovaná produkce běžné náklady i bez dotací.

Náš ústav se problematikou pěstování energetických plodin zabývá již od roku 1991. Za toto období bylo vytipováno a odzkoušeno mnoho různých plodin. Ukázalo se, že právě šťovík Uteuša je jednou z nejperspektivnějších vytrvalých energetických bylin, vhodných pro pěstování v podmínkách mírného klimatického pásma.

Materiál a metodika

Šťovík Uteuša byl vyšlechtěn v 80-tých letech jako nová krmná plodina profesorem J.A.Uetušem z Ukrajiny. Jedná se o křížence šťovíku zahradního Rumex patientia L. (mateřská linie) a šťovíku tjanšanského Rumex tianschanicus A.Los. (otcovská linie), který byl vyšlechtěn metodou víceletého výběru. Kříženec významně převyšuje původní rostliny jak kvalitou krmivářské produkce, tak i výnosem nadzemní hmoty a semen. Nová rostlina byla poprvé zaregistrována v roce 1988 v bývalém Sovětském svazu pod názvem šťovík krmný "Rumex K-1". V roce 2000 byla v Ukrajině zaregistrovaná nová výkonnější odrůda "Rumex OK-2". V ČR je experimentálně pěstován od roku 1992 na pokusném pozemku našeho ústavu. Cílem výzkumu bylo ověřit a posoudit vhodnost šťovíku Uteuša pro pěstování v podmínkách mírného klimatického pásma jako perspektivní energetické plodiny. Součástí experimentů bylo komplexní ověření agrotechniky pěstování včetně termínu setí, vhodných norem výsevu, optimálních dávek hnojení, ošetření porostu a ochrany proti škůdcům a plevelům.

Pokusy byly založeny na pozemku výzkumné stanice VÚRV v Chomutově. Stanoviště patří do teplé a mírně suché lokality řepařského výrobního typu v nadmořské výšce cca 360 m. Dlouhodobá průměrná teplota vzduchu činí 7,6 °C za rok a 13,8 °C za vegetační období. Dlouhodobý průměrný roční úhrn srážek činí cca 520 mm, z toho za vegetační periodu cca 300 mm. Pokus byl založen na méně úrodné hnědé půdě, která se vyznačuje zvýšenou kyselostí a sníženým obsahem humusu a základních živin.

Výsledky a diskuse

Naše dlouhodobé výsledky potvrzují, že šťovík Uteuša je jednou z nejperspektivnějších plodin mírného klimatického pásma pro pěstování za účelem získání energetické biomasy.

Tato plodina vyniká vysokou technologičností a nenáročností na pěstování. Na rozdíl od některých jiných vysokoprodukčních energetických plodin (např., sloní tráva, bambus, křídlatka atd.), se šťovík Uteuša snadno množí osivem, což zvýhodňuje tuto plodiny před ostatními. Navíc, rostlina má vysoký reprodukční koeficient, neboť výnosy semen dosahují v průměru 1 tuny z hektaru, což při výsevku 5 kg/ha stačí na zasetí cca 200 ha. Semena šťovíku se snadno sklízí přímou kombajnovou sklizní (po malé úpravě stroje). Požadují se nižší rychlosti pojezdu oproti běžným. Semena se nesmí nechat přezrát, neboť to vede k vysokým ztrátám na výnosu. Jinak semena dozrávají více-méně rovnoměrně a při optimální zralosti jsou sklizňové ztráty minimální.

Naše průzkumy prokázaly, že šťovík Uteuša je vysokoprodukční vytrvalou plodinou, která je charakterizována vysokou plasticitou co do termínů setí, agrotechniky a podmínek pěstování. Jako krmná plodina vyniká především extrémně rannou zralostí (první seč koncem dubna) a vysokým obsahem surového proteinu v ranných stádiích růstu.

Tabulka č. 1 uvádí víceletou řadu průměrných výnosů šťovíku Uteuša od doby založení porostů (rok 1992) v závislosti na různých dávkách minerálního hnojení. Bylo stanoveno, že šťovík je náročný na hnojení pouze v prvních dvou letech, kdy rozdíly mezi nehnojenými a hnojenými variantami jsou nejvyšší. V dalších letech se tyto rozdíly nivelují a činí v dlouhodobém průměru cca 3 tuny sušiny nadzemní hmoty z 1 ha. Navíc prakticky nejsou rozdíly ve výnosech mezi dávkou 60 a 120 kg účinných látek NPK (v průměru pouze cca 0,3 tuny/ha), což znamená že tato plodina je málo náročná na hnojení. Tento závěr navíc posiluje ten fakt, že pokusy probíhaly na méně úrodné půdě.

Tabulka č. 2 znázorňuje výsledky chemických rozborů na obsah základních živin a odběr živin při průměrném výnosu 15 tun z 1 ha. Je patrný především vysoký obsah a odběr draslíku a zvýšený odběr dusíku. Je zajímavé, že námi nalezené optimální dávky hnojení NPK-60 podle obsahu dusíku a draslíku zdaleka nedosahují (s výjimkou fosforu) ani hodnot kompenzačního hnojení podle odběru živin. Současně se v tabulce uvádí spalné teplo a energetická výtěžnost z 1 ha. Pro srovnání, jeden rodinný domek spotřebuje ročně cca 75-100 GJ energie, což znamená, že 1 ha šťovíku zabezpečí energetické potřeby cca 3 rodinných domků venkovského typu.

Byla zjištěna výška rostlin dosahující v průměru 200-260 cm, výnosy 14-16 tun sušiny nadzemní hmoty z 1 ha, přičemž šťovík dosahuje stabilně vysokých výnosů již od třetího roku a udržuje je v průběhu mnoha let (u nás jsou porosty staré 8 let, ale autor plodiny vlastní porosty staré 22 let, které doposud poskytují slušné výnosy). Velkou výhodou této plodiny je ranné dozrávání - již v červenci ji lze sklízet na suchou biomasu, přičemž v tomto období zemědělec snadno zaznamená počasí vhodné pro dosušení na poli a sklizeň, což šťovík Uteuša upřednostňuje ve srovnání s ostatními energetickými plodinami, které lze většinou sklízet až v pozdním podzimu, kdy je problematické zvolit vhodný termín sklizně s ohledem na charakter počasí, a proto se jejich sklizeň často odkládá na jaro, což s sebou přináší 25-40 % ztráty.

Jako optimální byly stanoveny: výsevek 6 kg/ha, šířka řádků 60 cm, vzdálenost v řádku mezi jednotlivými rostlinami 8 cm. Při 20-30 % vybočení od optimálních parametrů jsou rozdíly ve stavu porostů a výnosech patrné pouze první dva až tři roky, v dalších letech se tyto rozdíly nivelují, což svědčí o vynikajících autoregulačních schopnostech šťovíku Uteuša spojených se samoregulací hustoty porostu.

Na ochranu porostů proti zaplevelení je šťovík vysoce náročný pouze v prvním roce pěstování, v dalších letech tato ranná plodina potlačí prakticky veškeré plevele a proto nepotřebuje žádnou ochranu. Výskyt škůdců (především zlatohlávek a dřepčík) byl pozorován poměrně často, ale většinou v pozdějších stádiích růstu, kdy už nemohl zásadně ovlivnit výnosy, a proto nevyžadoval aplikaci chemických postřiků. Nicméně v případě výskytu škůdců v ranných stádiích růstu je nutno počítat i s chemickou ochranou porostu šťovíku.

Závěr

Dlouhodobé polní experimenty potvrdily, že šťovík Uteuša je velice perspektivní vysokoprodukční energetickou plodinou, velice plastickou co do termínů setí, agrotechníky, hnojení a stanovištních podmínek. Při jednorázové roční sklizni v suchém stavu tato plodina stabilně poskytuje v průměru cca 14-16 tun suché nadzemní hmoty, což dokonce převyšuje úroveň běžně dosahovaných výnosů rychle rostoucích dřevin (cca 12-14 tun/ha v přepočtu na rok). Výhodou pěstování a sklizně je vysoká technologičnost, možnost použití běžné zemědělské techniky a nízké provozní náklady.

 

Title: The Sorrel of Uteusch - a crop perspective for phytoenergetics.

Abstract: Long-term field experiments confirm, that the sorrel of Uteusch (Rumex patientia L. x Rumex tianschanicus A.Los.) is a very perspective high productive energic crop for growing in the middle climatic conditions. This is a very much plastic plant with regard to the sowing term, agrotechnical level, fertilization and stand conditions. Like as optimum parameters were determined following ones: the sowing norm - 6 kg/ha; the latitude row - 60 cm; the distance among single plant - 8 cm. In the course of one-shot annual harvest in drought state this crop steady offers in average c. 14-16 tons of the dry aboveground biomass, which even exceed the yield common level of fast growing woods. Advantage of the cultivation and harvest of this crop is highly technological potency and possibility to use of ordinary agricultural techniques.

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