Chrastice rákosovitá - nový alternativní zdroj pro průmyslové a energetické využití

V současné době je hlavně v zahraničí patrné zvýšení zájmu o alternativní plodiny, které by zčásti měly postupně nahrazovat plodiny pro potravinářské využití, jimiž je současný náš i západoevropský trh přesycen. Tyto alternativní plodiny jsou zaměřeny na pěstování pro průmyslové a energetické využití. 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.

Např. ve Švédsku mají oseto více než 1000 ha chrasticí rákosovitou. 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 (obsah ligninu je kolem 14%, obsah celulózy 30-36%) nebo jako potenciální energetický zdroj (spalné teplo sušiny plodiny je v průměru podle našich měření 17,52 MJ.kg^-1).

Chrastice rákosovitá Phalaroides arundinacea (L.) Rauschert, syn. Phalaris arundinacea L.;Baldingera arundinacea (L.) Dumort., nazývaná také lesknice rákosovitá je vytrvalá tráva značně náročná na vodu a živiny, nenáročná na agrotechniku, dávající ve vhodných podmínkách vysoké výnosy.

Chrastice rákosovitá je autochtonní druh, který je přirozeně rozšířen na celém území našeho státu, všude tam, kde je dostatek půdní vláhy. Chrastice rákosovitá je rozšířena téměř po celé Evropě, Asii (kromě jižní části) i v Severní Americe.

Chrastice rákosovitá je vytrvalá výběžkatá tráva z čeledi lipnicovité (Poaceae). Patří mezi naše nejvyšší trávy. Výška stébel často přesahuje i 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. Plodem je vejčitá nahá obilka asi 1,5 až 4 mm dlouhá a 1 mm široká s hmotností tisíce semen kolem 0,8 g.

Nároky na stanoviště:

V přirozených travních porostech se chrastice rákosovitá nejvíce vyskytuje v okolí vodních toků. Její rozšíření vysoko do hor ukazuje 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 zavodnění snáší dobře. Chrastice je cizosprašný alotetraploidní druh (2n = 28).

Povolené odrůdy:

Co se týče odrůd, není v současné době v naší republice povolena žádná odrůda. Případné osivo 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).

V současné době se šlechtí nové odrůdy chrastice pro průmyslové využití, 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.

Osevní postup:

Je dobré zařadit chrastici na nezaplevelený pozemek. Vhodnou předplodinou jsou luskovinoobilní 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 čístírenským 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.

Agrotechnika:

Agrotechnika záleží na tom, za jakým účelem se chrastice pěstuje. Chrastici je možno pěstovat na semeno, píci nebo průmyslové využití. Na semeno se doporučuje sít na přiměřeně vlhký pozemek s těžší půdou s dostatkem živin do širších řádků (50-75 cm). Výsevek na semeno činí 8-10 kg.ha^-1. Výsev je možno provádět na podzim nebo časně z jara zárověň s krycí plodinou, nebo bez krycí plodiny časně na jaře. Chrastice dozrává ke konci července. Chrastici na semeno je třeba sklízet opatrně, neboť obilky dozrávají značně nestejnoměrně a snadno vypadávají. Výnosy semene se udávají 2-4 q.ha^-1.

Při pěstování chrastice na píci (hmotu) se seje do užších řádků na vzdálenost 12,5 až 50 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%). Další výhodou sklizně po zimě je, že množství živin obsažených rostlinách je na jaře poloviční v porovnání s rostlinami sklizenými např. v srpnu. Jako důvod se uvádí translokace živin do kořenové části a jejich vyluhování během zimy. Také na podzim některá stébla u některých populací mají tendenci tvořit zelené větve z paždí na listových pochvách, což zapříčiňuje nežádoucí zvýšení obsahu vody. 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 využití na buničinu se v roce výsevu většinou nesklízí. Sklízí se pak až na jaře, kdy se poseká na řádek a potom se lisuje do balíků. Dá se sklízet různými typy sběracích lisů. V zahraničí převažuje sběr lisy na obří balíky. Vzhledem k pevnosti strniště a rychlému dosychání se nemusí po posekání obracet ani shrnovat. Za určitých podmínek lze sklízet chrastici v suchém stavu sklízecí řezačkou v budoucnosti i sklízecím žacím lisem.

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.

V našich polních pokusech ve VÚRV Praha-Ruzyně jsme dosáhli v závislosti na agrotechnických opatřeních a půdněklimatických podmínkách výnosů sušiny nadzemní fytomasy v průměru za čtyřleté období (1996-1999) v rozmezí od 3,7 do 14,1 t.ha^-1. Uvádí se, že na uměle založených loukách při hnojivé závlaze lze dosáhnout výnosy více než 15 tun sena z 1 ha.

V našich polních pokusech pěstujeme chrastici na několika půdněklimaticky odlišných stanovištích. K chrastici byly použity na všech variantách dávky 60 kg.ha^-1 K₂O a 60 kg.ha^-1 P₂O₅. V roce 1999 byla chrastice v pokusech 5. rokem. K chrastici byly použity každoročně 3 odlišné dávky N v průmyslových hnojivech: N1 = bez dusíku, N2 = každoroční jednorázová dávka na jaře 30 kg/ha, N3 = každoroční jednorázová dávka na jaře 60 kg/ha. Výsledky výnosů sušiny fytomasy sklízených na podzim na daných stanovištích při použitých dávkách N jsou uvedeny v tabulce 1. Z výsledků je patrné, že výnosy chrastice jsou značně ovlivňovány půdněklimatickými 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 půdněklimatických podmínkách.

Využití produktu:

Jak již bylo uvedeno, chrastici rákosovitou je možno pěstovat na semeno, dále je možno jí využívat jako krmivo (čerstvá píce, seno, siláž) nebo stelivo, kde je třeba sklízet porosty v plném vývinu. Nově se ověřuje využití chrastice pro přímé spalování (listy nebo celé rostliny) nebo nepřímo pro výrobu elektřiny, nebo pro výrobu buničiny, kde se doporučuje využití hlavně stonků. Odstraněné listy mohou sloužit jako palivo. Z praktického hlediska je třeba ověřit jaké typy spalovacích zařízení budou nejvhodnější pro spalování chrastice rákosovité.

Ekonomika:

Podle Sladkého (1995) představují přímé náklady na 1 ha pro založení porostu 300 Kč. Jsou do nich zahrnuty náklady na provoz traktoru včetně PHM (47 Kč), náklady na secí stroj (13 Kč), náklady na osivo (200 Kč), náklady na 2 pracovní síly (40 Kč). Při předpokládaném pěstování chrastice na 5 let činí rozpočet 60 Kč/ha.rok. Pro jednu tunu při výnosu 4t/ha jsou přímé náklady 15 Kč. Podíl nákladů na předseťové zpracování půdy (380:20t) je 19 Kč/t. Měrný náklad na založení porostu celkem představuje 34 Kč/t. Další položky představují přímé náklady na posečení porostu (26 Kč/t), na sběr a lisování (142 Kč/t), na dopravu a uskladnění (65 Kč/t) a manipulaci ze skladu a v kotelně (50 Kč/t). Přímé náklady budou ještě navýšeny režijními položkami, daněmi, úroky, případnými náklady na ochranu ochranu rostlin. Přesto odhadnutá cena celkových nákladů při současných cenách pro rok 1998 450-550 Kč/t je výrazně nižší, než cena stejně výhřevného uhlí včetně případných poplatků vztažených na jeho spalování.

V tab. 2 jsou uvedeny naše odhady nákladovosti pěstování chrastice rákosovité. V tabulce jsou uvedeny pouze orientační (modelové) výpočty nákladovosti. Přímé náklady přepočtené v průměru na rok činí při desetileté době pěstování asi 4150 Kč.ha^-1. Průměrnou cenu ročních fixních nepřímých nákladů jsme odhadli přibližně na 3150 Kč.ha^-1. Náklady za rok na 1 ha celkem představují 7300 Kč.ha^-1. Při průměrném ročním výnosu sušiny fytomasy 6 t.ha^-1 cena celkových nákladů odpovídá asi 1200 Kč.t^-1.

Náklady na výrobu a zpracování se musí kalkulovat na jednotlivé konkrétní případy, neboť cena suroviny bude záviset na mnoha okolnostech, jako jsou způsob zakládání a sklizně jednotlivých plodin, délka pěstebního období, vzdálenosti přepravy, způsobu naskladnění, skladování a vyskladnění apod. Náklady budou záviset také na velikosti výnosů komodit. Např. při průměrném výnosu sušiny fytomasy chrastice 6 t.ha^-1 a výkupní ceně 600 Kč za tunu je možno utržit 3 600 Kč.ha^-1.

Za současných podmínek a uvedených cenových relacích bychom museli vypěstovat nejméně 12 tun sušiny slámy chrastice, abychom pokryli celkové náklady. Nebo naopak při výkupní ceně slámy 1200 Kč za 1 tunu zaplacení celkových nákladů odpovídá výnos 6,1 t.ha^-1, kterého je možno reálně dosáhnou téměř ve všech podmínkách pěstování.

Náklady na pěstování lze podstatně snížit využitím finanční podpory, kterou stát nabízí pro pěstování plodin pěstovaných pro jiné účely, než je výroba potravin, krmiv a osiv, které lze pěstovat na půdě uváděné do klidu. Finanční podporu za uvádění půdy do klidu lze podle nařízení vlády č. 86/2001 Sb. a podle zákona 256/2000 Sb. o Státním zemědělském intervenčním fondu poskytnout ve výši 5 500 Kč za každý hektar plodin např. pěstovaných pro energetické využití.

Závěrem lze konstatovat, že pro zavádění chrastice hovoří nízká cena při zakládání porostů, minimální používání herbicidů nebo pesticidů, i další nízké přímé náklady. Nepřehlédnutelnou výhodou je, jak již bylo zmíněno, že se u nás dá pěstovat téměř ve všech klimatických podmínkách od nížin až po hory a dále, že lze používat při pěstování a sklizni běžnou zemědělskou techniku.

Literatura:

• SLADKÝ, V.: Příprava paliva z biomasy. Stud. Infor. ÚZPI, Praha, Ř. Zeměd. Techn. a Stavby, 1995, č. 3, 50 s.
• STRAŠIL, Z.: Ekonomická analýza vybraných energetických rostlin určených pro spalování. In: Sbor. Technika a technologie pro nepotravinářské využití půdy a její udržování v klidu. 2000, Brno, s.17-22.

 

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

Tweet

Odpadové hospodářství: Pozitivní trendy a výzvy do budoucna

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