Využití některých trav jako náhrady spontánních úhorů v marginálních oblastech a negativní jevy na ladem ležící půdě z hlediska zemědělského

1. Úvod

OSEVA PRO s.r.o. Výzkumná stanice travinářská Rožnov – Zubří leží v marginální oblasti Beskyd. Marginální oblasti můžeme charakterizovat jako oblasti s vyšší nadmořskou výškou (nad 400 m), nižší úrodností půdy, vyšší svahovitostí a tím i erozní ohrožeností, vyšším podílem trvalých travních porostů (přes 30%). Rentabilita výroby je na nižší úrovni.

Vlivem snížení stavu ovcí a skotu zejména v oblasti Beskyd a útlumem zemědělské výroby zůstala část dříve intenzivně využívané zemědělské půdy ležet ladem. Na této půdě se vytvořil spontánní úhor se všemi negativními jevy z pohledu krajinářského i zemědělského (plevele, choroby a škůdci). Další extenzifikace v marginálních oblastech by vedla k devastaci krajiny a rozšiřování negativních jevů jako je ladem ležící půda zejména ve vztahu k zemědělství a hospodaření. Z hlediska celkového pohledu bylo nutné hledat vhodné řešení situace.

V naší republice se počítá s využitím části půdy dočasně vyřazené z intenzivní zemědělské výroby pro nepotravinářské účely. Kombinace potravinářského a nepotravinářského využití půdy směřuje k optimálnímu řešení situace. Do oblasti nepotravinářského využití půdy patří i pěstování rostlin pro výrobu energie. Půdu, která nemá využití v oblasti potravin, je nutno udržovat v kulturním stavu z důvodů určitého návratu do zemědělství a tím zachování rezervy pro výrobu potravin. Ladem ležící půda je zdrojem plevelů, ale i chorob a škůdců. Důležitý je i kulturní stav krajiny. Využitím některých trav jako náhrady spontánních úhorů v marginálních oblastech se zabývá OSEVA PRO s.r.o. Výzkumná stanice travinářská Rožnov – Zubří. Téma výzkumného úkolu vychází ze současného stavu půdy a krajiny v marginální oblasti a přispívá svým obsahem k určitému řešení situace.

2. Cíl a metodika

Cílem úkolu je vhodná náhrada nevyužité půdy v marginálních oblastech (tj. v oblasti, kde leží OSEVA PRO s.r.o. Výzkumná stanice travinářská Rožnov – Zubří) vhodnou kulturou a to travou. Srovnány a posouzeny z hlediska botanického, ekonomického a krajinářského budou úhory na ladem ležící orné půdě i nevyužívané travní porosty. Jako náhrada těchto úhorů budou zkoumány 3 druhy trav a to kulturní trávy, okrajově využívané trávy a planě rostoucí druhy trav.

Kulturní trávy:

• kostřava rákosovitá (festuca arundinacea)
• ovsík vyvýšený (arrhenatherum elatius)
• psineček veliký (agrostis gigantea)
• kostřavice bezbranná (bromopsis inermis)

Okrajově využívané trávy:

• lesknice rákosovitá (phalaris arundinacea)
• ozdobnice čínská (miscanthus sinensis)
• lesknice kanárská (phalaris canariensis)
• proso seté (panicum miliaceum)

Planě rostoucí druhy trav:

• třtina křovištní (calamagrostis epigeios)
• rákos obecný (phragmites australis)
• sveřep vzpřímený (bromus erectus)
• bezkolenec rákosovitý (molinia arundinacea)

Trávy budou metodicky srovnány ve dvou variantách výživy, bez hnojení a s minimální dávkou živin v minerálních hnojivech. Celkově budou zhodnoceny plodiny z hlediska ekonomického, ekologického i krajinářského. Bude sledována produkce biomasy na ladem ležící půdě (orná půda i trvalé travní porosty, postupná změna druhotného složení a negativní vlivy na okolní pozemky – šíření plevelů, chorob, škůdců). Plodiny budou rozborovány na spalné teplo a výhřevnost. Z obou variant výživy bez hnojení a s minimálním vstupem hnojiv budou odebrány vzorky z celých rostlin před sklizňovou zralostí a budou rozborovány na výhřevnost a spalné teplo. Bude zjištěn výnos přepočítaný na hektar plochy biomasy celých rostlin. U kulturních a okrajově využívaných plodin budou odebrány vzorky celých rostlin. Rostliny budou vymláceny sklizňovým kombajnem. Bude zjištěn výnos semen a produkce slámy. Sláma bude odeslána k rozboru na výhřevnost a spalné teplo. U planě rostoucích trav bude zjištěna produkce biomasy rostlin a budou rozborovány na výhřevnost a spalné teplo.

Výsledky sledování úhorů budou srovnány s výsledky kulturních plodin navržených 3 skupin trav. Budou vytypovány plodiny s nejvyšší produkcí biomasy při dané úrovni výživy s nejvyššími ukazateli tepelných hodnot produkce spalného tepla a výhřevnosti a nejvhodnější z hlediska ekonomického pro pěstování jako náhrada spontánních úhorů v marginálních oblastech. Plodiny budou posouzeny ze tří hledisek, a to ekonomického, ekologického i krajinářského.

3. Dvouleté výsledky výzkumného projektu

V průběhu dvou let existence úkolu byla provedena bonitace jak dříve intenzivně využívané orné půdy, tak i luk a pastvin. Hodnocení z hlediska botanického bylo provedeno metodou Braun – Blanqueta. Na jednotlivých stanovištích bylo zjištěno v průměru 30 – 40 rostlin. Největší zastoupení na všech úhorech mají ze zemědělského hlediska nejnebezpečnější plevele a to pýr plazivý, pcháč oset a šťovíky (kadeřavý, tupolistý a klubkatý). Právě boj proti těmto plevelům vyžaduje v zemědělské výrobě nejvíce nákladů koncentrovaných do ochrany rostlin ve spojení s agrotechnickými způsoby jejich eliminace. Tyto plevele přinášejí ztrátu ve výnose u všech plodin a problémy v agrotechnice a sklizni. Je třeba si uvědomit, že tyto plevele jsou na spontánních úhorech dominantní a úhory jsou jejich zásobárnou. Určitě důležité je hledisko snížení půdní úrodnosti odčerpáváním živin těmito plevely. Z hlediska krajiny a hospodaření je nutno si uvědomit i sousedství spontánních úhorů s půdou zemědělsky využívanou a nebezpečím přenosu.

Úhory, které jsou zdrojem těchto plevelů, téměř vždy sousedí se zemědělsky využívanou lokalitou. Pravděpodobnost šíření plevelů z těchto „ohnisek“ i na vzdálenost několika kilometrů je velká. Vedle tohoto negativního jevu je i dispozice určitého kumulování chorob a škůdců na těchto spontánních úhorech. Je všeobecně známo, že plevele jsou nositeli četných chorob a škůdců kulturních rostlin, umožňují i jejich rozvoj a další rozšiřování. Plevele, jako pýr plazivý a pcháč oset, ochuzují půdu o vláhu a živiny. Některé plevele mohou být i jedovaté pro člověka a zvířata (semena durmanu, blínu černého, lilku černého, koukolu polního). Hlubokokořenící víceleté plevele (rákos obecný, přeslička rolní a podběl obecný) prorůstají ve spodních vrstvách drenáže a ucpávají je. Šťovíky působí negativně v pícních porostech (zejména k sušení) a zhoršují skladovatelnost píce.

Botanická skladba spontánního úhoru na orné půdě

Stanoviště: Zubří

Předchozí kultura: orná půda

Počet druhů: 46

Největší zastoupení druhů: šťovík klubkatý, třezalka tečkovaná, pcháč oset, pcháč obyčejný

Výnos biomasy suché hmoty na 1 hektar – 995 kg

Výnos sušiny na 1 hektar – 969 kg

Braun – Blanquetova stupnice pokryvnosti

Stupeň     Rozsah druhu                                                                                                                 Rozsah druhu v %

5             Jakýkoliv počet jedinců s pokryvností 3/4 až 4/4 plochy                                                 75 – 100

4             Jakýkoliv počet jedinců s pokryvností 1/2 až 3/4 plochy                                                 50 – 75

3             Jakýkoliv počet jedinců s pokryvností 1/4 až 1/2 plochy                                                 25 – 50

2             Jakýkoliv počet jedinců s pokryvností 1/20 až 14                                                             5 – 25

1             Početný druh, ale s pokryvností menší než 1/20, nebo roztroušený s pokryvností do 1/20          5

+             Malý počet jedinců s malou pokryvností                                                                             stopy

r             Soliterní druh s velmi malou pokryvností                                                                              stopy

Tabulka 1: Botanická skladba spontánního úhoru na pastvině v lokalitě Zubří

Č.	Český název	Latinský název	Rozsah v %	Stupeň
1	Šťovík klubkatý	Rumex conglomeratus	25	2
2	Třezalka tečkovaná	Hypericum perforatum	5	1
3	Pýr psí	Agropyrum caninum L.	stopy	+
4	Pcháč oset	Cirsium arvense	5	1
5	Pcháč obyčejný	Cirsium vulgare Savi	5	1
6	Kontryhel obecný	Alchemilla vulgaris	stopy	+
7	Šťovík kyselý	Rumex acetosa	stopy	R
8	Psineček veliký	Agrostis stolonifera	stopy	r
9	Třtina chloupkatá	Calamagrostis villosa	stopy	+
10	Ostružiník ostružinatý	Rubus fruticosus /L./	stopy	R
11	Vrbovka růžová	Epilobium roseum Schr	stopy	+
12	Čistec bahenní	Stachys palustris	stopy	+
13	Svízel povázka	Galium mollugo L.	stopy	R
14	Medyněk vlnatý	Holcus lanatus	stopy	R
15	Krtičník hlíznatý	Scrophularia nodosa L.	stopy	R
16	Svlačec rolní	Convolvulus arvensis L.	stopy	R
17	Sítina rozkladitá	Juncus repandum	5	1
18	Kopretina vratič	Tanacetum vulgare L.	stopy	+
19	Kopretina bílá	Leucanthemum vulgare	stopy	R
20	Jahodník trávnice	Fragaria viridis Duch.	stopy	R
21	Zeměžluč obyčejná	Centaurium erythrea	stopy	R
22	Kohoutek luční	Lychnis floss. Cuculi L.	stopy	R
23	Máta polejovitá	Mentha pulegium L.	stopy	R
24	Řebříček obecný	Achillea millefolium L.	stopy	R
25	Rmen rolní	Anthemis arvensis L.	stopy	R
26	Štírovník růžkatý	Lotus corniculatus L.	stopy	R
27	Chundelka metlice	Apera-spica venti /L./	stopy	+
28	Mochna nátržník	Potentilla erecta /L./	stopy	R
29	Lnice květel	Linaria vulgaris Mill.	stopy	r
30	Zvonek luční rozkladitý	Campanula patula	stopy	r
31	Bukvice lékařská	Betonica officinalis L.	stopy	r
32	Chrpa parukářka	Centaurea phrygia L.	stopy	r
33	Růže šípková	Rosa canina	stopy	r
34	Jestřábník okoličnatý	Hieracium umbellatum	stopy	r
35	Tomka vonná	Anthoxanthum odorat.	stopy	r
36	Pryskyřník plazivý	Ranunculus repens	stopy	+
37	Kerblík lesní	Anthriscus silvestris/L/.	stopy	+
38	Sítina žabí	Juncus bufonicus	stopy	r
39	Jitrocel kopinatý	Plantago lanceolata /L./	stopy	r
40	Prasetník kořenatý	Hypochoeris radicata /L	stopy	+
41	Starček hajní Fuchsův	Senecio nemorensis L.	stopy	+
42	Trojštět žlutavý	Trisetum flavescens	stopy	r
43	Vikev chlupatá	Vicia hirsuta L.	stopy	r
44	Vikev ptačí	Vicia cracca L.	stopy	r
45	Vrbina obecná	Lysimachia vulgaris L.	stopy	+
46	Pelyněk černobýl	Artemisia vulgaris	stopy	r

Botanická skladba spontánního úhoru na pastvině

Stanoviště: Prostřední Bečva

Předchozí kultura: pastvina

Počet druhů: 40

Největší zastoupení druhů: srha říznačka, šťovík klubkatý, pcháč oset, pryskyřník plazivý

Výnos biomasy suché hmoty na 1 hektar – 894 kg

Výnos sušiny na 1 hektar – 871 kg

Braun – Blanquetova stupnice pokryvnosti.

Stupeň     Rozsah druhu                                                                                                                 Rozsah druhu v %

5             Jakýkoliv počet jedinců s pokryvností 3/4 až 4/4 plochy                                                     75 – 100

4             Jakýkoliv počet jedinců s pokryvností 1/2 až 3/4 plochy                                                     50 – 75

3             Jakýkoliv počet jedinců s pokryvností 1/4 až 1/2 plochy                                                     25 – 50

2             Jakýkoliv počet jedinců s pokryvností 1/20 až 14                                                                 5 – 25

1             Početný druh, ale s pokryvností menší než 1/20, nebo roztroušený s pokryvností do 1/20             5

+             Malý počet jedinců s malou pokryvností                                                                                 stopy

r             Soliterní druh s velmi malou pokryvností                                                                                  stopy

Tabulka 2: Botanická skladba spontánního úhoru na pastvině v lokalitě Prostřední Bečva

Č.	Český název	Latinský název	Rozsah v %	Stupeň
1	Kontryhel obecný	Alchemilla vulgaris	5	1
2	Bojínek luční	Phlenum pratense	stopy	+
3	Trojštět žlutavý	Trisetum flavescens	stopy	+
4	Ptačinec trávovitý	Stellaria graminea	stopy	R
5	Šťovík klubkatý	Rumex conglomeratus	10	2
6	Pryskyřník plazivý	Ranunculus repens	5	1
7	Medyněk vlnatý	Holcus lanatus	stopy	+
8	Srha říznačka	Dactylis glomerata	30	3
9	Škarda dvouletá	Crepis biennis	stopy	R
10	Řebříček obecný	Achilea milefolium L.	stopy	R
11	Třezalka tečkovaná	Hypericum perforatum	stopy	r
12	Šťovík kyselý	Rumex acetosum	stopy	+
13	Bršlice kozí noha	Aegopodium podagraria	stopy	+
14	Pýr psí	Agropyrum canina L.	stopy	+
15	Popenec břečtanolistý	Glechoma hederacea	stopy	+
16	Pryskyřník kosmatý	Ranunculus lanuginosus	5	1
17	Kopřiva dvoudomá	Urtica dioica	stopy	r
18	Lipnice luční	Poa pratensis	stopy	r
19	Ostružiník ostružinatý	Rubus fruticosus /L./	stopy	r
20	Čistec bahenní	Stachys palustris	stopy	r
21	Jitrocel kopinatý	Plantago lanceolata L.	stopy	r
22	Metlice trstnatá	Deschampsia caespitosa	stopy	r
23	Vrbina obecná	Lysimachia vulgaris L.	stopy	r
24	Mochna nátržník	Potentila erecta	stopy	r
25	Starček hajní Fuchsův	Senecio nemorensis L.	stopy	r
26	Přeslička lesní	Equisetum sylvaticum	stopy	r
27	Pcháč oset	Cirsium arvense	5	1
28	Pryskyřník prudký	Ranunculus acris	stopy	r
29	Černohlávek obecný	Prunella vulgaris	stopy	r
30	Pomněnka bahenní	Myosotis palustris	stopy	r
31	Štírovník růžkatý	Lotus corniculatus	stopy	r
32	Karbinec evropský	Lycopus europaeus	stopy	r
33	Mochna husí	Potentila unserina	stopy	r
34	Jetel bílý plazivý	Trifolium repens	stopy	r
35	Vikev ptačí	Vicia cracca L.	stopy	r
36	Sítina klubkatá	Juncus conglomeratus L	stopy	r
37	Chrpa parukářka	Centaurea phrygia	5	1
38	Kostřava luční	Festuca pratensis	stopy	+
39	Psineček výběžkatý	Agrostis stolonifera	40	3
40	Bodlák chlumní	Carduus collinus W.K.	stopy	r

Tabulka 3: Výsledky stanovení spalného tepla a výhřevnosti

Tráva	Spalné teplo v MJ/kg	Výhřevnost v MJ/kg
1 – Kostřava rákosovitá	20,0	19,7
2 - Psineček veliký	20,1	19,8
3 - Kostřavice bezbranná	18,7	18,4
4 - Ovsík vyvýšený	16,5	16,3
5 - Lesknice rákosovitá	17,3	17,0
6 - Lesknice kanárská	17,9	17,6
7 – Ozdobnice čínská /Misc/	19,2	18,9
8 – Proso seté	21,0	20,7
9 – Rákos obecný	17,3	17,1
10- Bezkolenec rákosovitý	18,0	17,7
11- Třtina křovištní	17,9	17,6
12- Sveřep vzpřímený	18,2	17,9

Tabulka 4: Výsledky stanovení energetické hodnoty vybraných druhů trav – 1. seč

Č.	Druhy trav	Intenzita	Výnos sušinyv t.ha-1	Spalné teplo celkem GJ.ha-1	Výhřevnost celkem v GJ.ha-1	Ekvivalentní množství černého uhlí v tunách*)
1	Kostřava rákosovitá	Nehnojeno	3,98	79,9	78,7	2,66
		Hnojeno	5,29	106,1	104,6	3,54
2	Ovsík vyvýšený	Nehnojeno	3,37	52,9	52,0	1,76
		Hnojeno	4,31	67,7	66,5	2,25
3	Psineček veliký	Nehnojeno	4,74	92,6	91,2	3,09
		Hnojeno	8,06	157,4	155,1	5,26
4	Kostřavice bezbranná	Nehnojeno	5,09	89,8	88,3	2,99
		Hnojeno	6,94	122,6	120,5	4,09
5	Ozdobnice čínská	Nehnojeno	2,53	48,7	47,9	1,62
		Hnojeno	3,91	75,2	74,1	2,51
6	Lesknice rákosovitá	Nehnojeno	3,82	62,0	60,9	2,06
		Hnojeno	5,25	85,3	83,7	2,83
7	Lesknice kanárská	Nehnojeno	0,67	12,4	12,2	0,41
		Hnojeno	0,99	18,4	18,1	0,61
8	Proso seté	Nehnojeno	6,41	123,6	121,7	4,13
		Hnojeno	6,95	134,0	132,0	4,48
9	Třtina křovištní	Nehnojeno	0,81	13,9	13,7	0,46
		Hnojeno	1,18	20,3	19,9	1,48
10	Rákos obecný	Nehnojeno	3,68	68,5	67,5	2,29
		Hnojeno	5,05	94,0	92,6	3,14
11	Sveřep vzpřímený	Nehnojeno	4,09	76,3	75,1	2,55
		Hnojeno	4,86	90,7	89,3	3,03
12	Bezkolenec rákosovitý	Nehnojeno	0,91	14,7	14,4	0,48
		Hnojeno	1,44	23,2	22,8	0,77

Pozn.: *) - ekvivalent černého uhlí v tunách – produkce sušiny z 1 ha, která nahradí uvedené množství černého uhlí

Tabulka 5: Výsledky stanovení výnosu sušiny a energetické hodnoty spontánních úhorů

Varianta úhoru	Druh úhoru	Výnos sušiny v kg.ha-1	Spalné teplo celkem GJ.ha-1	Výhřevnost celkem v GJ.ha-1	Ekvivalentní množství černého uhlí v tunách*)
1	Nevyužívaná pastvina	871	14,6	14,3	0,486
2	Orná půda	1 318	19,6	19,2	0,652
3	Nevyužívaná pastvina	724	11,8	11,5	0,391
4	Orná půda	969	12,8	12,5	0,424
5	Orná půda	1 216	19,8	19,5	0,659
6	Nevyužívaná pastvina	672	10,6	10,4	0,351
Prům. výnos	Orná půda	1 168	17,4	17,1	0,578
Prům. výnos	Pastvina	756	12,3	12,1	0,409
Prům. výnos	Celkem	962	14,9	14,6	0,494

Pozn.: *) - ekvivalent černého uhlí v tunách – produkce sušiny z 1 ha, která nahradí uvedené množství černého uhlí

V roce 1998 byly sklizeny veškeré energetické trávy a rozborovány na spalné teplo a výhřevnost. Byl stanoven výnos sušiny. Výhřevnost byla přepočítána koeficientem černého uhlí na hektar. Nejvyššího výnosu sušiny a energetické hodnoty ze skupiny kulturních trav dosáhl psineček veliký. Nejvyššího výnosu sušiny a energetické hodnoty z trav okrajově využívaných dosáhlo proso seté. Ze skupiny planě rostoucích trav dosáhl nejvyššího výnosu sušiny a energie rákos obecný. Zkoušené druhy trav jako náhrady spontánních úhorů v marginálních oblastech jsou rozborovány na dvou úrovních výživy, a to bez hnojení a s minimální dávkou průmyslových hnojiv, tj. 50 kg N.ha^-1. Vyššího výnosu je dosahováno vždy ve hnojené variantě. Nejvyššího výnosu sušiny ze všech zkoušených trav a nejvyšší energetické hodnoty dané ekvivalentem černého uhlí dosáhl psineček veliký ve hnojené variantě.

4. Závěr

Spontánní úhory na ladem ležící půdě jsou zásobárnou nejnebezpečnějších plevelů z hlediska zemědělské výroby. Na zaplevelených plochách je předpoklad snížené úrodnosti půdy vlivem odčerpávání živin vytrvalými plevely. Spontánní úhory jsou předpokladem zvýšených nákladů z hlediska ekonomického do půdy při jejím návratu do pěstitelských technologii (agrotechnika, herbicidy, hnojiva). Půdu vyřazenou z intenzivní zemědělské výroby je nutno vhodným způsobem konzervovat, případně ji využít jako zdroje obnovitelné energie pěstováním energetických rostlin.

Při srovnání produkce sušiny biomasy spontánních úhorů s produkcí sušiny vybraných druhů trav je produkce ladem ležící půdy několikanásobně nižší. Tím i energetická hodnota vyjádřena spalným teplem a výhřevností.

Ze skupiny zkoumaných trav dosahuje nejvyššího výnosu sušiny i energie psineček veliký .

Článek byl publikován v rámci projektu Energetické a průmyslové rostliny.

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