Ověřování energetických rostlin v provozních podmínkách

Zajištění dostatečného množství energetické biomasy je důležitý a závažný úkol. Jak bylo již propočteno, je třeba téměř z celé jedné poloviny získat biomasu záměrným pěstováním energetických rostlin, aby byl dosažen indikativní cíl zvýšení podílu obnovitelných zdrojů energie v ČR do r. 2010. Podstatný podíl na tom mají rostliny bylinného charakteru, protože plochy rychle rostoucích dřevin jsou u nás malé, dosahují jen asi 80 ha. Dosud převážně využívaná biomasa odpadní, jako je např. dřevní štěpka, začíná být stále dražší a rozhodně jí nebude dostatek. Proto je nezbytné zaměřit se na přímé pěstování energetických plodin.

Energetické byliny mají přitom význam nejen jako přímý zdroj obnovitelné energie, ale i jako nový program pro zemědělce, který může reálně přispět k efektivnímu využití orné půdy. Je to zřejmé zejména v poslední době, kdy je přebytek tradičních zemědělských komodit s nízkými výkupními cenami. Názorným příkladem jsou obiloviny, kterými jsou ještě nyní naplněny sklady z loňské sklizně. Česká republika má přitom v současné době téměř 1 milion hektarů půdy, která není nezbytná pro produkci potravin. Přebytek potravin na světovém trhu i u nás nutí zemědělce uvádět půdu do klidu. Velká část těchto ploch by proto mohla být efektivně využita právě pro cílené pěstování energetických plodin. Proč by se měly stále pěstovat plodiny, na které není odbyt? Řešením je jejich náhrada „pěstováním“ energie, které je evidentní nedostatek. Rozvoj „fytoenergetiky“ má tudíž velký význam i pro stabilitu činnosti zemědělské, což dále navazuje na význam pro údržbu kulturní krajiny: budou-li důsledně všechny plochy půdy řádně obdělané, nebude se vyskytovat nežádoucí zaplevelení, což významně přispěje ke zlepšení vzhledu krajiny.

Významným přínosem pro pěstování energetických rostlin jsou dotace MZe, které jsou poskytovány pěstitelům již od r. 2001. Původně se jednalo o program „půda do klidu“, po vstupu ČR do EU jsou dotace poskytovány ze zdrojů ČR, v r. 2004 v částce 2000 Kč/ha. V r. 2005 se bohužel tato skupina „bylin pro energetické využití“ zařazená do programu 1.U nedostala do podporovaných plodin pěstovaných na orné půdě. Výsledek podpory byl tedy nepatrný, přibližně jen 200 Kč/ha. Pro tak významnou skupinu nových a perspektivních druhů rostlin bude nezbytné podporu jejich pěstování v následném roce zvýšit a spolehlivě zajistit. V současné době jsou podporované energetické byliny uvedeny v níže uvedeném seznamu, který je přílohou zmíněného programu 1.U Ministerstva zemědělství ČR.

1. Jednoleté až dvouleté:

1. laskavec Amaranthus L.
2. konopí seté Cannabis sativa L.
3. světlice barvířská Carthamus tinctorius
4. sléz přeslenitý (krmný) Malva verticillata
5. komonice bílá (jednoletá až dvouletá) Melilotus alba
6. pupalka dvouletá Oenothera biennis
7. hořčice sarepská Barsica juncea

2. Víceleté a vytrvalé (dvouděložné)

8. mužák prorostlý Silphium perfoliatum L.
9. jestřabina východní Galega orientalis
10. topinambur Helianthus tuberosus L.
11. čičorka pestrá Coronilla varia L.
12. šťovík krmný Rumex tianshanicus x Rumex patientia
13. sléz vytrvalý Kitaibelia
14. oman pravý Inula helenium L.
15. bělotrn kulatohlavý Echinops sphaerocephalus

3. Energetické trávy

16. sveřep bezbranný Bromus inermis Leyss. (odrůda Tribun )
17. sveřep horský (samužníkovitý) Bromus carharticus Vahl. (odrůda Tacit)
18. psineček veliký Agrostis gigantea L.
19. lesknice (chrastice) rákosovitá Phalaris arundinacea L.
20. kostřava rákosovitá Festuca arundinacea
21. ovsík vyvýšený Arrehenatherum elatius
22. ozdobnice čínská (sloní tráva) Miscanthus sinensis

Seznam zahrnuje všechny druhy rostlin potenciálně vhodných pro energetické využití. Jejich výběr byl zpracován na základě výsledků získaných v pokusných podmínkách. Ne všechny druhy byly doposud ověřeny v provozu a nejsou tak dosud k dispozici podrobné pěstitelské technologie. Bez tohoto ověření jednotlivých druhů rostlin, nelze tento nový program pro zemědělce zajistit.

Z uvedených druhů energetických bylin se jevil jako nejvýhodnější krmný šťovík Rumex OK 2 – Uteuša, zejména proto, že je víceletý, až vytrvalý. Jeho ověřování v provozu bylo zahájeno již v r. 2000, kdy byla plocha cca 20 ha ve středních Čechách oseta originálem osiva dovezeného přímo od autorů této odrůdy z Ukrajiny. Nyní je tedy tento porost již téměř šestiletý a zkušenosti z tohoto porostu i z dalších ploch jsou již dnes k dispozici pěstitelům. V současné době je plocha energetického šťovíku v celé ČR více než 1300 ha orné půdy. Zkušenosti s provozním pěstováním této plodiny se získávají postupně a poměrně dlouhodobě. Je veliký rozdíl mezi pěstováním v pokusech a pěstováním na poli. Proto se také značně liší výnosy, které jsou v provozních podmínkách zpravidla nižší: při pečlivém „ručním“ obdělávání pokusných parcel je porost pravidelně okopáván a půda je tak dostatečně provzdušňována, kdežto na poli se zatím provzdušňování půdy většinou neprovádí. Při provozní sklizni jsou zpravidla i mnohem vyšší sklizňové ztráty, než při ruční sklizni na pokusech. Uplatňování provozních zkušeností u jednotlivých pěstitelů ale není vždy důsledné a jednoduché. Některé agrotechnické zásahy jsou mnohdy považovány za neúčinné, nebo i škodlivé. Jedná se právě o provzdušnění půdy, které je, jak se ukázalo, naprosto nezbytné. Může se provádět zpravidla lehkým diskováním, hned po letní sklizni, a to pravidelně od druhého roku vegetace, tedy již v prvním sklizňovém roce. Logicky se pěstitelé obávají, že se diskováním porost poškodí, což je sice částečně oprávněné, ale provzdušnění půdy umožní bohatší obrůstání „kořenové hlavy“, které případné poškození plně nahradí. Provzdušnění půdy při pěstování energetického šťovíku je jen jedním příkladem detailů pěstitelské technologie. Účelem tohoto příspěvku není popis všech agrotechnických zásad. Ty jsou k dispozici případným zájemcům na uvedeném kontaktu.

Dosavadní zkušenosti provozního ověřování šťovíku prokázaly nutnost provozního odzkoušení i dalších energetických rostlin. Pro urychlení rozvoje tohoto nového programu pro zemědělství je proto vítáno, že k provoznímu ověřování letos poprvé přispívá i Mze, zatímco ověřování šťovíku bylo a je zajišťováno výhradně ze soukromých zdrojů. Pro toto ověřování byly vybrány celkem 3 druhy rostlin ze seznamu dotovaných energetických bylin. Jsou to: světlice barvířská (saflor), sveřep bezbranný a Amaranthus. Porosty těchto 3 druhů byly založeny na výměře minimálně 1 ha, vždy ve 2 lokalitách: saflor – Troubsko u Brna a Chomutovsko, sveřep bezbranný – Chomutov a Červený Dvůr u Tábora (porost semenářské kultury) a Amaranthus – Olomouc a Chomutov. Záměrem pěstování těchto rostlin je získání informací o výnosech celkové nadzemní hmoty, včetně semene, za účelem využití jako palivo v biokotelnách.

Porosty sveřepu bezbranného (odrůda Tabrom) bude možné oficiálně hodnotit až v příštím roce, protože se jedná o rostlinu víceletou, která se v prvním roce nesklízí. Pro letošní rok jsme chtěli získat alespoň orientační výsledky z dříve založené semenářské kultury na Táborsku. Nepřízeň letošního léta však neumožnila zajistit řádnou sklizeň celkové nadzemní hmoty včetně semene. Pro tuto předběžnou informaci budou proto použity alespoň celkové výnosy semene a slámy, po konečném zhodnocení semenářských kultur odrůdy Tabrom. Řádné vyhodnocení celkové nadzemní hmoty jako energetické biomasy se zajistí až v příštím roce v Chomutově. Určitým doplňkem pěstování sveřepu bezbranného je i porost v Hradci Králové, kde byl založen již v r. 2003. Přesto, že zde nebyly použity odpovídající dávky hnojiv, bude i tato informace pro začátek ověřování využita a vyhodnocena.

Světlice barvířská – saflor je u nás známá pro olejnatá semena i jako krmivo pro ptáky. U nás se pěstuje zejména v teplejších oblastech. K využití pro energetické účely byla tato rostlina vybrána právě pro obsah olejnatých semen, která jsou zárukou vyššího energetického obsahu a také proto, že dozrává během léta a může se sklízet v dostatečně suchém stavu. Výnosy z letošní sklizně jsou k dispozici zatím pouze z Troubska u Brna. Při sklizni celkové nadzemní hmoty včetně semene byl výnos suché hmoty 3,46 t/ha. Získaný výnos nebude zřejmě pro energetické účely obecně dostačující, i když není dosud ještě stanovena výhřevnost, což je pro hodnocení energetické biomasy směrodatné a rozhodující. Využití saflorové slámy však může být pro energetické účely výhodné. Jedná se pouze o to, zda náklady na sběr a příp. lisování slámy nebudou vyšší než efekt z tohoto využití. Ekonomický efekt pěstování safloru bude zřejmě spočívat v kombinovaném, tedy dvojím využití: semeno a sláma zvlášť. Tyto, zatím předběžné závěry, budou doplněny sklizní safloru z Chomutovska, kde bude v průběhu podzimu vyhodnocena celková produkce nejen z 1 ha, ale i z dalších velkých provozních ploch (včetně jeho spalování v biokotelnách).

O využívání Amaranthu pro energetické účely jsme se pokoušeli již začátkem devadesátých let. Jednalo se tehdy o běžné druhy, využívané k produkci semen pro potravinářství. Nárůst nadzemní hmoty byl značný, ale jeho využití bylo limitováno dlouhou vegetační dobou těchto rostlin a nesnadnou sklizní. Z těchto důvodů bylo v té době jeho další ověřování přerušeno. V současné době se do ČR dostal speciální druh Amaranthu, poskytující zvlášť vysoké výnosy nadzemní hmoty, a proto může být výhodný pro účely energetiky. Osivo tohoto Amaranthu je majetkem firmy LOBODON, s.r.o. Praha, stejně tak, jako návod k jeho pěstování. V současné době se porosty na obou lokalitách zdárně vyvíjejí a mají dostatečně vysoký nárůst hmoty. Způsob sklizně a dosažené výnosy budou zhodnoceny v pozdním podzimu a případně se souhlasem firmy LOBODON zveřejněny.

Dosavadní výsledky s nově ověřovanými 3 druhy energetických rostlin budou vyhodnoceny souborně do konce roku. Pro získání spolehlivých informací o agrotechnických zásadách jednotlivých druhů rostlin však bude třeba provádět ověřování i v následujících letech. Jak je známo, vliv ročníku bývá pro tvorbu výnosů zpravidla rozhodující. Rovněž korekce jednotlivých pěstitelských zásahů může být v různých letech odlišná. V zájmu rychlejšího rozvoje fytoenergetiky je proto nutné dále pokračovat v ověřování 3 výše uvedených energetických rostlin a toto ověřování rozšířit v příštím roce i o další druhy.

Některé druhy rostlin uvedené v seznamu dotovaných energetických bylin jsou zemědělské veřejnosti poměrně známé. Jedná se zejména o travní druhy. K energetickým účelům je lze pěstovat obdobně jako semenářské kultury. Agrotechnické postupy však bude třeba přizpůsobit pro zajištění co nejvyšších výnosů nadzemní hmoty, bez ohledu na kvalitu a množství semene, jak je to obvyklé v případě semenářských kultur. Takovéto ověřování nebude jistě zvlášť náročné, ale přesto je třeba vyzkoušet optimální dávky hnojiv, hustotu setí i způsob sklizně takto vypěstované energetické biomasy.

Z ostatních druhů energetických bylin bude třeba se soustředit především na víceleté či vytrvalé druhy. Jednou z takových rostlin je sléz vytrvalý – Kitaibelia. V tomto případě je třeba nejen vypracovat pěstitelskou technologii, ale rovněž zajistit dostatek osiva pro budoucí pěstitele. Obdobně je tomu i v případě dalších druhů energetických bylin. Ze zkušeností s provozním ověřováním energetického šťovíku je zřejmé, že je před námi ještě hodně dlouhá cesta k dosažení těchto cílů. Je to ale cesta nezbytná, pokud chceme skutečně přispět k výraznému využívání biomasy pro zajištění energetických zdrojů.

Dalším nezbytným opatřením pro zdárné pěstování nových netradičních druhů rostlin je dodržování agrotechnických zásad, pokud byly již spolehlivě stanoveny. Je třeba být v přímém kontaktu s jednotlivými pěstiteli a usměrňovat aktuálně způsob ošetřování těchto porostů. V tomto směru by měli sehrát důležitou úlohu odborní poradci. Bohužel ale většinou sami o této problematice moc nevědí, takže i zde nás čeká ještě velký kus práce. V zájmu tohoto perspektivního oboru bude proto nutné, aby byl i systém poradenství MZe těmto potřebám organizačně přizpůsoben.

Článek byl převzat z časopisu BIOM.

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