Využití hnojiv z biomasy jako zahradních substrátů

Rostoucí environmentální obavy z používání neobnovitelných zdrojů, jako například rašeliny (využívané jako samotný substrát nebo příměs) a spotřeby fosilních paliv na výrobu minerálních hnojiv, vedou k hledání alternativních surovin pro výrobu pěstebních substrátů k produkci zahradních rostlin. Na České zemědělské univerzitě v Praze probíhal v letech 2012 až 2017 v rámci projektů NAZV a TAČR výzkum využití vedlejších surovin digestátu z bioplynových stanic pro přípravu pěstebních substrátů určených k pěstování okrasných květin. Testovanými substráty byla tuhá odvodněná složka digestátu - separát, kompostovaný separát a popel z biomasy.

Ilustrační foto: Ion Ruiz @Flickr

Vhodnost separátu při pěstování okrasných květin a dřevin

Digestát je vedlejším výstupním produktem bioplynových stanic, vznikající při anaerobní digesci v podobě nerozložených zbytků. Separát vzniklý separací digestátu je charakteristický obsahem nerozložených frakcí organických látek vláknité povahy a vysokým obsahem dusíku ve formě NH4+, fosforu a draslíku. Svoji strukturou příznivě ovlivňuje fyzikální a chemické vlastnosti půd a zemin a je bohatým zdrojem živin. Pro přípravu pěstebních substrátů jsou vhodné separáty ze zemědělských bioplynových stanic, které zpracovávají statková hnojiva, především kejdu a rostlinnou hmotu.

Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví v Průhonicích ve spolupráci s ČZU v Praze provedl nádobové experimenty při použití sušeného separátu s přídavkem rašeliny v odstupňovaných dávkách v rámci pěstování škály okrasných květin a dřevin. Výzkum potvrdil, že při použití sušeného separátu pro přípravu organických substrátů jsou z pěstebního hlediska a chemických vlastností výsledných směsí optimální dávky 20 – 40 % obj. U rostlin náročných na živiny mohou dávky sušeného separátu dosahovat až 60 % obj. Přídavek sušeného separátu do rašelinového substrátu výrazně ovlivňuje jeho fyzikální vlastnosti, zvyšuje vzdušnou kapacitu, snižuje obsah vody lehce dostupné pro rostliny a objemovou hmotnost.

Kompostovaný separát

Separát lze dobře využít také pro kompostování se slámou, kde plní funkci hlavně provzdušňovací. Kompostování separátu představuje způsob jak zlepšit kvalitu výchozího produktu, snížit zápach, koncentraci těkavých sloučenin, vlhkost a potenciální fytotoxicitu. Kompostováním separátu lze také zlepšit jeho fyzikální vlastnosti. Kompostovaný separát tak může být využit nejen jako organické hnojivo, ale také v okrasných školkách právě jako náhrada rašeliny při kontejnerovém pěstování.

Ilustrační foto: Silvia Raimondi @Flickr

V rámci provozního experimentu byly založeny dvě varianty kompostování. V první variantě byl kompostován separát v poměru 15 % slámy a 85 % separátu. Ve druhé variantě byl kompostován separát totožného původu v poměru 20 % slámy a 80 % separátu. Záměrně byla zvolena pro kompostování jemně řezaná pšeničná sláma (velikost částic cca 2 cm) pro urychlení procesu. V průběhu procesu kompostování byly kontinuálně měřeny teploty. Jakmile teplota v kompostu přesáhla 60 °C, kompost byl následně překopán překopávačem. Tentýž den byly odebrány tři průměrné vzorky z každé varianty.

Mezi komposty založené na bázi separátu z BPS s podílem 15 % a 20 % slámy nebyly zjištěny výrazné rozdíly. Obsah sušiny se v kompostech pohyboval v rozmezí 23 až 24 %. Výsledné komposty měly zásaditou reakci pH v rozmezí 9,1 až 9,5 a nižší obsah rozpustných solí, oproti některým běžným kompostům. Z celkových makroživin komposty obsahovaly nejvíce vápníku a draslíku, z mikroživin potom železa. Obsah rizikových prvků ve vzorcích obou variant také nepřekročil povolené limity stanovené vyhláškou č.  131/2014 Sb. Výsledné komposty lze tedy z hlediska jejich fyzikálních a chemických vlastností reálně aplikovat jako komponentu pěstebních substrátů v množství do 20 % obj., přičemž z hlediska obsahu přijatelných stopových živin je vhodnější kompost s vyšším podílem slámy.

Popel z biomasy

Jednou z hlavních možností využití popela z biomasy, se jeví jeho použití jako hnojiva, a to z důvodů vysokého obsahu živin, které v něm zůstávají. Uvádí se, že popel z dendromasy má výrazný pozitivní vliv na růst a výnos zemědělských plodin. Popel ze spalování biomasy je složen z jemných částic, které bobtnají po styku s vodou a popel tak ovlivňuje strukturu, provzdušnění, vododržnou kapacitu a další fyzikální vlastnosti půdy.

Z vegetačních nádobových experimentů ČZU v Praze, které porovnávaly hnojivé účinky dvou druhů popelů (ze spalování dřevní štěpky a z obilné slámy) na pěstované rostliny, jednoznačně vyplynula vhodnost využití popelů, jako možného minerálního hnojiva. Hodnota pH obou druhů popelů byla vysoká, pohybovala se v rozmezí 12,0 až 12,8. Takto vysoká hodnota pH je rozhodující pro dávkování popelů do pěstebních směsí pro optimální růst rostlin, které by měly být určovány dle požadavků rostlin na pH půdy. Obsah dusíku v obou popelích byl zanedbatelný, proto je nutná jeho dodatečná aplikace do pěstební směsi pro zajištění růstu rostlin. Oba dva druhy popelů byly bohaté na fosfor, draslík, z mikroživin pak na zinek a měď.

Výnos pšenice jarní se zvyšoval spíše u zrna než u slámy po aplikaci popela. Rostliny pěstované ve směsích obohacených popelem obsahovaly prokazatelně více živin, které byly v hojné míře přítomné v půdním roztoku, naopak přístupnost rizikových prvků byla značně omezena z důvodu vysokého pH popelů, které snižuje mobilitu většiny těchto prvků. Při pěstování jahod byl jednoznačně prokázán nejvyšší vliv na výnos ve variantě, ve které byl aplikován popel z dřevní štěpky v nižší dávce, v porovnání s kontrolní variantou. Při pěstování hrnkových chryzantém se jednoznačně osvědčil popel z obilné slámy, který vykázal zvýšení růstu rostlin, kvality produkce a příjmu živin. Obě dvě aplikované dávky – nižší i vyšší v experimentu zajistily kvalitní tržní rostliny.

Závěr

Stejně jako s každým jiným hnojivem, i v případě těch alternativních je potřeba určit správně hnojivou dávku pro konkrétní rostlinu v konkrétní směsi. Poté se již můžeme radovat, že použitím hnojiv z biologických materiálů, které na své cestě ještě posloužily jako zdroj energie, uzavíráme kruh jednoho hodnotového řetězce.

Článek byl publikován v časopise Biom 1/2020 Digestát pokaždé jinak.

Tweet

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

Biometan se vyplatí a má budoucnost