Úvod / Informácie / Obnoviteľné zdroje energie / Biomasa

Biokal – netradičné hnojivo pre trvalé trávne porasty

30-03-2016
Ing. Vladimíra Vargová, PhD.; Ing. Zuzana Kováčiková, PhD.; Ing. Milan Michalec, CSc. | vargova@vutphp.sk
NPPC–VÚTPHP Banská Bystrica

V súčasnosti sa fytomasa z trávnych porastov v praxi používa aj ako surovina pre výrobu bioplynu. V dôsledku zníženia stavov hospodárskych zvierat na Slovensku výrazne pokleslo využívanie trvalých trávnych porastov a aj výroba hospodárskych hnojív. Z toho dôvodu vstupujú do popredia rôzne alternatívne formy využívania hospodárskych odpadov organického pôvodu so zámerom riešiť deficit organickej hmoty v pôde. Kontinuálna anaeróbna fermentácia živočíšnych a rastlinných odpadov pri súčasnej výrobe bioplynu poskytuje druhotný produkt vhodný na hnojenie poľných plodín a trvalých trávnych porastov (TTP).

V západnej Európe je už realitou niekoľko stoviek farmárskych bioplynových staníc (BPS), ktoré spracovávajú nielen odpady zo živočíšnej výroby ale aj nevyuživanú fytomasu z TTP. Pri výrobe bioplynu vzniká druhotný produkt tzv. vyhnitý biokal alebo digestát, ktorý môžeme považovať za netradičné organické hnojivo so špecifickými účinkami na pôdu aj pestované plodiny. Je to tmavá, amorfná, nepáchnuca, z hygienického hľadiska neškodná látka, heterogénna suspenzia pevných a koloidných látok. Biokal je predovšetkým pohotovostným zdrojom dusíka, ktorý je fyziologicky využiteľnejší ako z minerálnych hnojív. Hodnota pH biokalu predstavuje 7,63 – 8,5 t.j. neokysľuje pôdu a dochádza k lepšiemu využitiu fosforu v pôde. Upravuje objemovú hmotnosť, súdržnosť, vododržnosť pôdy v zóne koreňového systému, vodostálosť pôdnych agregátov a obsah organickej hmoty v pôde. Doterajšie výsledky poukazujú, že vyhnitý kal respektíve digestát je dobre vyváženým organickým hnojivom so špecifickými pozitívnymi vlastnosťami na pôdnu reakciu. Potláča klíčivosť semien burín a oproti klasickej hnojovici menej zapácha. Biokal má nižšiu sušinu ako hnojovica, preto musí byť hneď zapracovaný do pôdy, aby sa zabránilo stratám živín. Pri aplikácií hadicovými aplikátormi rýchlejšie vsakuje do pôdy, menej znečisťuje plodiny a podstatne redukuje emisie najmä dusíka. Biokal sa môže využiť na hnojenie plodín pred a počas vegetácie, pri závlahe poľných plodín a na výrobu kompostov.

Svoje miesto má aj pri intenzifikácii trvalých trávnych porastov, z ktorých fytomasa sa následne použije na výrobu bioplynu. Z hľadiska ochrany povrchových a podzemných vôd je hnojenie druhotným produktom bezpečnejšie, lebo dusík v ňom obsiahnutý je menej pohyblivý než v minerálnych hnojivách. Ku kontaminácii môže dôjsť iba zmyvom pri nevhodnej aplikácii. Pri správnej aplikácii je riziko kontaminácie vylúčené.

Úloha na overenie využitia vyhnitého biokalu na TTP sa rieši v Agroseve Detva na stanovišti vo Zvolenskej Slatine. Podnik intenzifikuje poľnohospodársku výrobu, výrazne zvýšil stavy dojníc a oviec a v súčasnosti prevádzkuje tri bioplynové stanice, ktoré umožňujú využívať exkrementy zo živočíšnej výroby a fytomasu vypestovanú nielen na ornej pôde, ale aj z trávnych porastov.

Pokus bol založený v roku 2013 v jeseni prísevom do pôvodného trávneho porastu. Dôvodom boli nepriazdnivé jarné zrážky, ktoré neumožnili prístup mechanizácie na TTP. Po tom nasledovalo extrémne suché a teplé leto. Na ploche troch hektárov boli vysiate tri typy miešaniek pre potreby bioplynových staníc. Osivá pre výskum bezplatne poskytlo DLF Hladké Životice (Tab.1). Variantné riešenie pokusu je uvedené v tabuľke 2.

Tab. 1: Zloženie jednotlivých miešaniek

Druh
Odroda
Dočasná intenzívna ĎTM
Cutmax 3
Silážna zmes BPS - dočasný TP s ďatelinou plazivou
Silážna zmes BPS - vytrvalá do vlhkých podmienok
Medzirodový hybrid
FELINA
14
 
26
Kostrava trsťovníkovitá
KORA
 
30
13
Medzirodový hybrid
PERUM
 
20
 
Medzirodový hybrid
PERSEUS
 
20
 
Medzirodový hybrid
LOFA
14
10
10
Mätonoh jednoročný
JIVET
 
16
 
Mätonoh jednoročný 4n
KERTAK
10
 
 
Psiarka lúčna
VULPINA
 
 
16
Timotejka lúčna
LEMA
10
 
15
Kostrava lúčna
KOLUMBUS
10
 
10
Lipnica lúčna
BALIN
6
 
10
ďatelina lúčna
BESKYD
30
 
 
Ďatelina plazivá (DP)
MILKANOVA
6
4
 
Celkový výsev
kg na 1 ha
40
40
40

Tab. 2: Varianty pokusu

Miešanky/
Hnojenie
Dočasná intenzívna ĎTM
Cutmax 3
Silážna zmes BPS - dočasný TP s ďatelinou plazivou
Silážna zmes BPS - vytrvalá do vlhkých podmienok
1
Nehnojený variant
2
Hnojenie digestátom v dávke 45 kg N.ha-1
3
Hnojenie digestátom v dávke 90 kg N.ha-1

Prvá aplikácia biokalu sa zrealizovala po odburiňovacej kosbe na jar 2014 hadicovým aplikátorom s dávkou 45 kg N.ha-1 č.ž. (Obr. 1). V ďalšom roku využívania bola aplikovaná dávka biokalu v množstve 90 kg N.ha-1 č.ž. a 45 kg N.ha-1 č.ž. aplikátorom s rozstrekovacou hlavicou (Obr. 2). V 10 000 litrov druhotného produktu z BPS je 29 kg N, 6 kg P a 24 kg K.

Obr. 1: Hadicový aplikátor pri aplikácií biokalu

Obr. 1: Hadicový aplikátor pri aplikácií biokalu

Obr. 2: Aplikátor s rozstrekovacou hlavicou

Obr. 2: Aplikátor s rozstrekovacou hlavicou

Variant s miešankou - silážna zmes BPS – vytrvalá do vlhkých podmienok mal najvyššiu produkciu sušiny 3,6 t.ha-1 v roku 2014 na nehnojenom variante. V ďalšom roku bola produkcia na nehnojenom variante 7,2 t.ha-1. Na hnojenie najlepšie reagoval variant s miešankou - dočasná intenzívna ĎTM – Cutmax 3, ktorý mal produkciu sušiny 8,0 t.ha-1. Varianty hnojené dávkou biokalu 90 kg N.ha-1 č.ž. mali vyššiu produkciu sušiny ako varianty, ktoré boli hnojené nižšou dávkou biokalu.

Možno konštatovať, že aplikácia biokalu je pre výživu trávnyh porastov priaznivá. Pri porovnaní s hnojovicou sú obsahy N, P, K takmer totožné (Tab. 3). Vyšší je obsah vápnika ako aj hodnota pH, ktorá prevyšuje hnojovicu a má zásaditú reakciu (pH=8,29). V roku 2014 bol biokal aplikovaný hadicovým aplikátorom. Pre jeho poruchu v ďalšom roku bol nahradený aplikátorom s rozstrekovacou hlavicou. Táto aplikácia je riadená počítačom, je veľmi presná a rovnomerná. Pri týchto pracovných operáciách je dôležité dodržiavať výšku porastu. Ak aplikujeme hadicovým systémom je potrebné, aby TP mal výšku aspoň 15 cm. Je to z dôvodu zamedzenia úniku amoniakálneho dusíka do ovzdušia. Pri rozstrekovaní biokalu je aktutálna aplikácia na strnisko pri zamračenom počasí. Keď je porast odrastený je potrebné aplikáciu realizovať pred dažďom, aby dážď zmyl biokal z listov tráv, ďatelinovín a bylín do mačiny.

Tab. 3: Zloženie biokalu a hnojovice

Prvky
biokal
hnojovica
pH
8,29
6,90
N celk.(%)
0,29
0,28
P(%)
0,06
0,06
K(%)
0,24
0,24
CaO(%)
0,18
0,12

Vyhnitý biokal resp. digestát je dobré organické hnojivo so špecifickými vlastnosťami a výrazne zvyšuje produkciu fytomasy z trávnych porastov, ktorá je využívaná v bioplynových staniciach. Fytomasa je podstatne lacnejšia surovina ako silážna kukurica. 

Poďakovanie

Tento príspevok bol spracovaný vďaka podpore Operačného programu Výskum a vývoj v rámci EÚ, ITMS 26220220193 ,,Manuál pratotechniky pre raticovú zver a priaznivý stav životných podmienok Tetrova hôľneho vo vysokohorských oblastiach“ spolufinancovaného zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.