Úvod / Informácie / Rastlinná výroba / Energetické rastliny

Repka ako energetická plodina

11-09-2019
prof. Dr. Ing. Richard Pospišil | richard.pospisil@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Počas jarných mesiacov sme si mohli všimnúť, že nám Slovensko zožltlo rozsiahlymi plochami repky olejky (kapusty repkovej pravej).Veľkoplošné pestovanie samotnej repky prináša viacero pozitívnych i negatívnych vplyvov pre životné prostredie. Zaznievajú aj požiadavky na lokalizáciu energetických plodín do vyčlenených oblastí. V tejto súvislosti sa vynára aj celý rad rizík. Hlavným problémom môže byť záber najkvalitnejších pôd, ktoré je potrebné v celospoločenskom záujme chrániť a využívať hlavne pre produkciu potravín a zabezpečenie sebestačnosti krajiny. Ďalším rizikom môže byť až prílišná aktivita smerujúca do nadrozmerného využívania pôd pre pestovanie energetických plodín. Jej výsledkom môžu byť po nástupe iných ekonomických stimulov ďalšie opustené a zarastené poľnohospodárske plochy, ktoré sa už len ťažko vrátia do intenzívneho využívania.

V súčasnosti sa veľa diskutuje o pozitívnych a negatívnych vplyvoch veľkoplošného pestovania repky olejky na energetické využitie (bionafta). S repkou olejnou (Brassica napus L. var. napus) sa stretávame pomerne krátko. V Európe sa rozšírila v druhej polovici 19. storočia. Z botanického hľadiska radíme repku medzi dvojklíčnolistové rastliny čeľade kapustovitých (Brassicaceae), kam patria aj plodiny ako horčica, kvaka, okrúhlica, kaleráb.

Repka olejka je jednoročná olejnatá rastlina a je vhodnejšie do chladnejšieho podnebia. Podľa začiatku kvitnutia, ale najmä podľa doby sejby rozlišujeme ozimnú a jarnú formu repky. Repka olejka je 80 až 150 cm vysoká rastlina. Kvety sú malé, štvorpočetné, sýto žltej farby. Výhodou je, že repka veľmi rýchlo kvitne, a tak v čase, ked este väčšina voľne rastúcich rastlín nekvitne, je vítanou stravou pre včely. Na opeľovanie repky sa z najväčšej časti podieľa hmyz. Určitú úlohu má však aj opeľovanie vetrom. Najvýznamnejším opeľovačom repky je včela. Repka patrí medzi prvé rastliny, ktoré môžu včely opeľovať a včelári vyrábajú kvalitný repkový med. Med je svetlý a rýchlo tuhne. Repkový med obsahuje aj vitamín U, o ktorom sa tvrdí, že potláča rast karcinogénnych buniek.

Väčšina pestovaných odrôd je samoopelivá ako aj cudzoopelivá, čo spôsobuje určitú variabilitu. Práve táto variabilita spolu s veľkým počtom odrôd je zodpovedná za schopnosť repky adaptovať sa v rôznych klimatických podmienkach.

Plody repky sú úzke šešule dlhé asi 4 až 10 cm. Každá šešuľa obsahuje od 15 do 40 malých okrúhlych semien hnedej až čiernej farby. Hlavnou časťou semena je klíčok (embryo) s mohutnými zárodočnými lístkami. Zásobnou látkou pre budúcu klíčiacu rastlinku je tuk.

Hlavným produktom repky je teda rastlinný olej. V semene je ho okolo 45 %. Repkový olej okrem potravinárskeho využitia nájde uplatnenie aj v chemickom priemysle a farmácii. Repkový olej je základnou surovinou na výrobu bionafty. Druhotné je využitie extrahovaných šrotov a výliskov do kŕmnych zmesí. Zároveň sa repka pestovala kedysi aj ako krmovina. Zelená hmota repky sa môže využívať aj na zelené hnojenie. Ale pri veľkom rozsahu pestovania repky to nie je vhodné, lebo vytvárame tzv. "zelený most" na prenos škodlivých činiteľov významných pre repku olejnú pestovanú ako hlavnú plodinu.

Vzhľadom k vysokému dopytu po olejninách a dobrým odbytovým možnostiam je repka vyhľadávanou komoditou nielen u nás, ale aj v okolitých štátoch.

Repka olejka má ako každá hospodárska plodina svoje pre a proti. Jej pozitívna úlohy spočíva v tom, že má veľkú nadzemnú i podzemnú časť a vďaka tomu pôda, kde rastie, lepšie zadržiava vodu. Z hľadiska biomasy je pozitívna, je dobrou medziplodinou medzi obilninami. Negatívnou stránkou je, že má veľa škodcov, a musí sa veľakrát chemicky ošetrovať. Pestovatelia evidujú až 71 mikroorganizmov, ktoré môžu na repke vyvolať ochorenie a 57 druhov škodlivého hmyzu! Chemických prípravkov na ošetrenie repky je však ešte oveľa viac. Problém je aj v tom, že sa repka pestuje na veľkých neprerušených lánoch. Spočiatku sú tieto plochy ohrozené vodnou eróziou. Pri pestovaní repky v krátkych časových intervaloch po sebe sa pôda veľmi vyčerpáva, čo sa týka základných živín: dusíka, fosforu, vápnika, draslíka. Repka olejná je náročná na kvalitu pôdy a na poli by sa mala pestovať raz za štyri roky.

Pestovanie repky olejky je mimiriadne náročné na pesticídy. Chemické prípravkky na ošetreniami repky nie sú len herbicídy, insekticídy a fungicídy, ale je ich ešte oveľa viac. Používajú sa ďalšie agrochemikálie na zvýšenie zimuvzdornosti, spomalenie predlžovacieho rastu nadzemnej hmoty v teplej jeseni, posilneniu rastu koreňov, skráteniu a spevneniu stonky, na zvýšenie počtu a veľkosti generatívnych orgánov, na obmedzenie ich redukcie, k zjednoteniu rozdielneho zrenia stoniek a šešulí, zníženie pukania šešulí (lepy). Ďalšie chemické prípravky sú určené na urýchlenie vysušenia nežiaducej zelenej časti porastu (desikanty), regulátory rastu a dozrievania.

Moderné (bezerukové) odrody sú často napádané škodcami a chorobami a ekologické pestovanie repky bez používania chemických prípravkov na hubenie škodcov je takmer nemožné. Ekologické pestovanie repky je reálne, ale veľmi náročné, nákladné a nevýhodné. Že je ochrana repky olejky proti škodlivým činiteľom náročná, dokumentuje údaj, že v nepriaznivých ročníkoch viac ako polovicu pestovateľských nákladov predstavujú finančné prostriedky na pesticídy.

Z hľadiska zaradenia v osevnom postupe je repka olejka kvalitná poľná plodina. Disponuje mohutným koreňovým systémom (hlbšie korení už iba lucerna) a 85% koreňovej hmoty repky sa nachádza v orničnej vrstve. Tým nastáva dostatočné prekorenenie pôdy. Repkou sú dobre viazané živiny čím je zabránené ich stratám vyplavovaním. Repka obohacuje pôdu o veľké množstvo rastlinných zvyškov, čím zlepšuje pôdnu štruktúru. Táto skutočnosť sa následne prejaví pri dobre zapojenom poraste aj v lepšej akumulačnej kapacite pozemkov pre dažďovú vodu čím sa obmedzuje vodná erózia pôdy.

Repka vegetuje na poli cca 11 mesiacov v roku, teda najdlhšie z jednoročných plodín. Pôda je dlhú časť roka pokrytá vegetáciou, čím sa výrazne obmedzuje rast burín a celková erózia. Repka olejka sa vysieva ako prvá ozimná plodina už v polovici augusta a už po vzídení kryje polia cez celú zimu. Napríklad potravinárska pšenica sa seje až do polovice októbra a do tej doby je pôda bez pokryvu. Repka je pri zodpovednom pestovaní plodina zvyšujúca úrodnosť pôdy a veľmi dobre dopĺňa obilnárské osevné postupy. Repka má dobrú pestovateľskú hodnotu a je vítanou zložkou osevného postupu, pretože patrí medzi takzvané zlepšujúce predplodiny. Napríklad pšenica pestovaná po repke máva o cca 10% vyššie úrody ako po inej predplodine a zároveň pôda je ozdravená od patogénov škodlivých pre obilniny.

Potrebou živín sa repka olejka radí medzi veľmi náročné plodiny. Aby mohol pestovateľ dosiahnuť primerané úrody (okolo 4 t.ha -1), je potrebné dodať na jeden hektár nasledujúce množstvá základných živín:

  • 208-236 kg dusíka,
  • 160-200 kg draslíka,
  • 120-152 kg vápnika,
  • 44-72 kg fosforu,
  • 16-24 kg horčíka,
  • 48-64 kg síry.

Je možné využívať tiež maštaľný hnoj, alebo močovku. Pre dosiahnutie vysokých úrod je potrebné dodať tiež dostatočné množstvo stopových prvkov ako bór, molybdén a mangán.

Repkový olej je veľmi kvalitný produkt. Z dôvodov rozšírenia pestovania tejto plodiny a úrod repky patrí medzi relatívne lacnejšie oleje. Cena v tomto prípade však neodráža skutočnú kvalitu. Rad obchodných reťazcov ponúka repkový olej krátkodobo v akciách aj za cenu nižšiu ako je trhová. Cenu repkového oleja ovplyvňuje aj aktuálna ponuka a dopyt na trhu. Ak boli v určitom marketingovom roku v krajinách kde sa repka pestuje nie celkom vyhovujúce klimatické podmienky a úrody boli nižšie, zdvíha sa aj cena repkového oleja. V prípade nepriaznivej situácie môže byť cena repkového oleja vyššia ako cena slnečnicového alebo sójového oleja.

Z pohľadu výživy aj šírky kuchynského uplatnenia, je repkový olej ideálnou voľbou. Medzi odborníkmi na výživu na celom svete jednoznačne prevláda názor, že repkový olej je z hľadiska skladby mastných kyselín a ich vzájomného pomeru jedným z najvhodnejších rastlinných olejov pre ľudskú spotrebu. Podľa niektorých výživových kritérií repkový olej dokonca prekonáva aj vysoko cenený olej olivový. Obsahuje relatívne nízke percento nežiaducich nasýtených mastných kyselín a naopak vysoké percento preferovaných omega 3 polynenasýtených mastných kyselín, ktorých máme v strave nedostatok. Rad spotrebiteľských prieskumov ukazuje, že bežný spotrebiteľ sa príliš neorientuje v problematike výživy. Nepozná zloženie a kvalitu repkového oleja, a tým aj jeho prednosti. Kombinácia vysokej výživovej hodnoty a priaznivej ceny je teda dvojnásobným prínosom.

Z repkového oleja vyrobeného v SR sa použije len menšia časť na výrobu biopalív. Dve tretiny sa použijú na výrobu jedlých potravinárskych olejov alebo sa zobchodujú na medzinárodnom trhu.

Existuje racionálny dôvod pre pestovanie repky kvôli bionafte? Ak dokážeme vyrobiť kvalitné biopalivo efektívne z odpadu, som za. Existuje napríklad výroba etanolu z odpadu, ktorý vzniká pri potravinárskej výrobe. Musíme ho však vyrábať z kukurice alebo repy? Pôvodný zámer na prevádzku bioplynových staníc bolo využitie odpadovej biomasy. A ako to dopadlo: dnešné vysokovýkonné bioplynové stanice sú sofistikované výrobne, ktoré ako podnikateľký objekt musia prinášať zisk, plniť zmluvne dohodnuté odbery elektriny a žiadne rôznorodé odpady do nich nemôžeme dávať, lebo narušíme výrobnú technológiu! Výsledkom sú monokultúrne lány kukurice na siláž pre „betónové kravy“.

Zamysleli ste sa napríklad nad tým, koľko nafty sa spotrebuje na výrobu jedného litra bionafty? Pri technológii bez orby, kedy dochádza k vyššiemu znečisteniu prostredia chemickými postrekmi, to vychádza za ideálnych podmienok minimálne na 23 litrov klasickej fosílnej nafty na výrobu 1 000 litrov bionafty. Skôr je to aj 30 litrov a môže to byť aj viac v závislosti od náročnosti podmienok. Ak pripravíme pôdu orbou, čo je lepší variant pre vsakovanie a kvalitu vody, potom je to cca 31 litrov v ideálnych podmienkach, ale skôr cca 38 litrov (v stredných podmienkach) alebo i viac. V ťažkých podmienkach a pri hlbokej orbe to môže vychádzať aj cez 60 litrov. A to počítame iba základné činnosti. Kde je ešte doprava, ktorá tiež nie je zanedbateľná, ale je ťažké ju vyhodnotiť paušálne. Avšak aj na samotné obrábanie pôdy v súvislosti s pestovaním repky olejnej sa spotrebuje toľko nafty, ktoré zodpovedá cca tretine celkového objemu predanej bionafty (ak berieme do úvahy 6% podiel bionafty v bežnej nafte). Ďalšie čísla ktoré treba brať do úvahy, je spotreba energie pri výrobe, manipulácii a aplikáci minerálnych hnojív (v priemere okolo 700 kg všetkých živín) a pesticídov, pripočítať treba ešte zaťaženie životného prostredia pri náročnej chemickej výrobe týchto agrochemikálií.

Za zmienku stojí, že na výrobu bionafty sa spotrebuje aj obrovské množstvo vody. Niektoré pramene uvádzajú až 2 500 litrov vody na liter bionafty. A sme opäť pri vode, ktorej nedostatok začíname pociťovať čoraz viac.

Pri pestovaní repky sa orba často nepoužíva. Na odstránenie burín sa potom používajú chemické prostriedky, ktoré zhoršujú kvalitu nielen spodných, ale aj povrchových vôd, ktorá sa tiež upravuje na pitnú vodu. Odborníci sa zhodujú na tom, že tzv. „nulové obrábanie pôdy“ spolu s nástupom ťažkej mechanizácie spôsobuje podpovrchové zhutňovanie pôdy, ktoré následne zabraňuje vsakovanie vody do pôdy. To je obzvlášť v súčasnej dobe, kedy na našom území ubúda zrážok, kľúčové. Pri výdatnejších zrážkach „ušľapaná“ pôda nie je schopná vodu prijať, voda odteká a následne vznikajú povodne. Lenže táto voda so sebou odnáša aj živiny a pesticídy, ktoré sme za veľké peniaze nakúpili. Navyše nimi znečistíme povrchové aj podzemné vody, ktoré ak sú určené na pitné účely, musíme nákladne úpravovať!

Nie všetky chemikálie je možné bežnými spôsobmi z vody odstrániť. Tým je zaťažená aj okolitá príroda, do ktorej chceme chodiť relaxovať.

Ukazuje sa, že udržateľnejším riešením pestovania energetickej biomasy na poľnohospodárskych pôdach je možnosť s potravinárskymi plodinami pestovať na jednom pozemku aj energetické rastliny. Na základe výskumov sa ukazuje, že je efektívne napríklad zakladať zmiešané kultúry obilia či strukovín s inou olejninou - ľaničníkom (Camelina sativa).

Ľaničník je tradičná európska drobná olejnatá rastlina, ktorá poskytuje vo zmesnej kultúre z hektára okolo 80 -120 kg oleja. Z technologického hľadiska je jeho pestovanie nenáročné. Spoločným pestovaním ľaničníka sa neznižujú úrody základnej plodiny, pretože ľaničník je nízka rastlina a vysokému obiliu neuberá svetlo. Ako ukazujú výsledky pokusov, pri tejto zmesnej kultúra sa môže naopak významne obmedziť použitie herbicídov, pretože ľaničník potláča rast nežiaducich burín.

Podľa doterajších poznatkov a predpokladov, bude najefektívnejšie využívať biomasu dopestovanú v poľnohospodárstve spolu s odpadmi z drevospracujúceho priemyslu. Významné postavenie bude vo vhodných lokalitách patriť účelovo pestovanej biomase vo forme rýchlorastúcich drevín a energetických plodín.

Energetické rastliny vo všeobecnosti možno charakterizovať ako pestovateľsky menej náročné, ale nie extenzívne alebo bezúdržbové porasty! Aby sme pri nich dosiahli primeranú ekonomiku vyžadujú tiež špecifickú starostlivosť. Väčšie plochy energetických rastlín však jednoznačne vyžadujú ochranu pred burinami, chorobami a škodcami, či dostatočné množstvo prístupných živín v rôznych formách. Pred založením energetických plantáží treba starostlivo zhodnotiť podmienky stanovišťa podľa požiadaviek pestovanej rastliny a jej vplyv na okolité prostredie. Ešte pred začatím pestovania je nutné prepočítať efekty a možnosti využitia získanej fytomasy, prepravné vzdialenosti, cenové úrovne, legislatívne zábrany. Preveriť situáciu na trhu s kvalitnými osivami, výpestkami alebo sadbou. Potrebné je aj si zmluvne zabezpečiť odbyt vyrobenej fytomasy. Nezabudnúť už na začiatku uvažovať aj s postupom likvidácie „vyrodenej“ plantáže a návratom lokality do prírodného prostredia.

Možnosť využitia poľnohospodárskych pôd na racionálne pestovanie energetických plodín vyplýva z vlastností a vhodnosti konkrétneho stanovišťa. Je samozrejmé, že ich pestovanie je ekonomicky i prakticky výhodnejšie na pôdach kvalitnejších. Tu sa predpokladá vyšší naturálny i finančný prínos. Nezabúdajme že tieto pôdy sú predovšetkým určené na produkciu potravín a zabezpečenie potravinovej sebestačnosti krajiny. Takže aj pri pestovaní energetických plodín platí staré známe: „všetko s mierou“!