Václav Sladký: Křídlatka - perspektivní energetická plodina

Křídlatka má několik forem a kříženců. V České republice se rozlišují formy křídlatka japonská a křídlatka kopinatá, více je kříženců. Botanicky patří mezi rdesnovité.

Křídlatka – perspektivní energetická rostlina. Vlevo - snopek z plochy 1 m², 5,5 kg. Uprostřed - řezanka 5 - 10 cm. Vpravo - paketa, délka 47 cm, průměr 18 cm, váha 3,5 kg. Objemové hmotnosti: snopek – do 10 kg / m³, řezanka - do 50 kg / m³, paketa - do 300 kg / m³.

Křídlatka je vytrvalá rostlina, vyskytující se v mnoha odrůdách. Systém asimilace je C₃, vhodný pro mírné pásmo. Křídlatka je odolná proti vymrzání. Pochází z východní Asie, do Evropy se dostala jako okrasná zahradní rostlina v minulém století. Nachází stanoviště většinou na loukách kolem vodotečí, kolem řek, potoků, rybníků ale i jinde, kde je dostatečná hloubka půdy a dostatek vlády. Zkoušelo se i její pěstování jako nejvydatnější pícniny. Rostlina se vyznačuje velmi rychlým růstem a dosahuje výšky 2 až 5 m, podle odrůdy. Z jednoho kořene vyrůstá každoročně až 20 stvolů, které jsou hladké, při zemi tlusté až 50 mm, duté se sílou stěny 3 - 1 mm. Oválné listy, u některých odrůd zašpičatělé jsou až 17 cm dlouhé a 12 cm široké a nese je rozvětvená, větvičková koruna. Listy obsahují látku, které se po odlisování využívá k potlačování prašné plísně na jiných rostlinách. Křídlatka je velmi odolná proti chorobám a plísním a odumřelé stonky zůstávají v porostu někdy i celý následný rok. Křídlatka kvete od září do října drobnými bílými kvítky v latách - což způsobuje, že semena někdy nedozrají, proto k rozmnožování slouží spíše oddenky hlavního, silného kořene. Po “rozpačitém” rozvoji v prvních třech letech dochází postupně k vytlačení veškerého původního porostu v prostoru, kde se křídlatka uchytla - často je to v důsledku povodní a záplavových nánosů.

Křídlatce vyhovují hlubší půdy s dostatečnou zásobou živin, zejména dusíku (kterou si obnovuje spadem listů a odumřelých stonků) a dostatečnou vlhkostí - (spodní voda). Při záměrném pěstování za účelem dosažení maximálních výnosů se vyplatí v sušších obdobích roku zavlažování, jakož i přihnojování - třeba jenom popelem z biopaliv, zejména na chudších a sušších půdách. Předností dostatečně “uchycené” křídlatky je, že si vytvoří během několika let mohutný kořenový systém, dosahující značné hloubky a šířky, kterým překonává nepříznivá vegetační období. Rostlina nejlépe roste v neutrální půdě (pH 7), ale snáší poměrně dobře rozsah pH od 4 do 8.

Křídlatka se rozmnožuje semeny (pokud dozrají) a kořenovými oddenky. Semena musí být po sklizni uskladněna nejméně 14 dní v chladničce při teplotě 1°C. Potom je možno je zasít do dobré kompostové půdy s vyšším obsahem dusíku. Kontejnery k vzejití mají být vystaveny teplotě 20°C 16 hodin denně ve dne a teplotě 10°C 8 hodin v noci, dokud klíčící rostliny nedosáhnou výšky cca 5 cm. Poté jsou přesazeny do větších pěstebních nádob a ponechány ve skleníku v podmínkách dlouhého dne. Na počátku května, když jsou rostliny vysoké cca 60 cm, jsou připraveny k vysázení na příslušný pozemek, 1 rostlina až na 1 m².

Vysazování kořenových oddenků není tak úspěšné jako výsadba semenáčků, oddenky nemají vyrovnanou jakost, jsou často poškozené a výhonky z nich nerostou stejnoměrně a často uhynou. Pro pěstování ve velkém se odběr a úprava oddenků za účelem zvětšení pěstebních ploch příliš nehodí.

Pořezaná křídlatka. Sušina 80%, objemová hmotnost 46 - 50 kg / m3.

I když je možno vysazovat křídlatku na větší hustotu než 1 kus na 1 m² nedoporučuje se to, protože jeden kořenový systém v průběhu let zabírá zhruba tento prostor a při hustější výsadbě se nedocílí většího výnosu, rostliny si navzájem stíní a brzy odpadávají listy v dolejších partiích. Na počátku vegetace se doporučuje i mulčování, aby se potlačil plevel v počátku vegetace, prvním rokem. Během dalšího vývinu již dochází k úplnému potlačení plevele. Pokud je nutno prvním rokem odstranit přesto narostlý plevel, je tuto práci nutno vykonat ručně, protože se mechanizmy mohou křehké rostlinky poškodit, zejména tlak kol strojů škodí kořenům, rostoucím do šířky.

Zkoušky hnojení ukázaly, že pro vzrůst rostlin křídlatky je nejpotřebnější dusík, zajišťující vyšší vzrůst a vyšší výnos sušiny z plochy. Dávky hnojiv v prvém roce pěstování kolem 250 kg/ha P, 50 kg/ha K a 200 kg/ha N zajistily v prvém roce přírůstky 75 cm a výnos sušiny 3,4 t/ha. Dávky hnojiv jen 100 kg/ha N zajistily výšku 65 cm přírůstků a výnos sušiny 2,8 t/ha.

Polní pokusy ukázaly, že křídlatka je odolná vůči většině chorob, ale sazenice v prvém roce rádi okusovali králíci a listům škodily mšice černé (Aphis fabae).

Vzhledem k tomu, že křídlatka je vytrvalá rostlina, není třeba se starat o její vegetační rotaci na různých pozemcích. Naopak při rušení plantáže je nezbytné do posledního vybrat a rozbít části kořenového systému.

Laboratorní hala VÚZT – biomasa; křídlatka, konopí, rákos, šťovík, saflor, len, sláma. V pozadí paketovací lis stébelnin.

Křídlatka je velmi výnosná plodina, v podmínkách mírného pásma a na dobrém stanovišti vůbec nejvýnosnější - počínaje třetím rokem vegetace. Při sklizni na podzim, kdy listy sice již zasychají, ale ještě neopadly, dosahuje maximálního výnosu hmoty i sušiny 30 až 40 t/ha. V zimě a v předjaří po opadu listů je sice výnos nižší, ale zvyšuje se obsah sušiny. Jestliže se pro sklizeň používá mechanizace, zvláště těžší, například samojízdná řezačka s taženým vozem nebo se sklizená hmota dopravuje do vedle jedoucího vozu, je třeba dbát, aby kola nepoškozovala kořenový systém. Z tohoto důvodu by měla být rozměřena již i sadba tak, aby bylo dosti místa pro průjezd kol sklízečů a dopravních prostředků. Toto je významné zejména v prvních letech, kdy by spíše měla být sklizeň uskutečněna ručně, aby se zabránilo poškození ještě slabých kořenů, které ještě nejsou hluboko pod povrchem. Počínaje druhým rokem se již může opatrně použít mechanizace obvykle používané na sklizeň kukuřice.

Podle způsobu použití je možno křídlatku sklízet jednou nebo vícekrát za rok. Mezi sklizněmi by měla být nejméně jednoměsíční přestávka, aby rostliny mohly regenerovat. Jednou za rok se křídlatka sklízí pokud možno v nejsušším stavu pro energetické využití.

Pro dlouhodobé skladování by vlhkost neměla být vyšší než 8 - 12, max. 16%. Toho se může dosáhnout i přirozeným usušením “nastojato”, zpravidla ke konci zimy a v předjaří. Má-li křídlatka při sklizni vyšší vlhkost než 16%, je nutno zajistit její dosušení, zpravidla postačuje uskladnění pod střechou i ve formě delší “štěpky” (5 - 10 cm) a vystavení průvanu. Při vlhkosti přes 20% musí být zajištěno umělé provětrávání a rychlejší usušení, neboť s ohledem na obsah biologicky rozložitelných látek a narušení pletiv dochází k fermentaci a odbourání energeticky významných složek. Uměle se křídlatka suší jako jiná štěpka nebo kůra, či tabák nebo zrno. Zpravidla postačuje provětrávání venkovním vzduchem za pěkného počasí, který má relativní vlhkost pod 70 - 65%. Jednou dostatečně usušenou štěpku křídlatky je lépe ihned slisovat do briket, na dlouho řezanou křídlatku do balíků. Tak je ji možno trvale uskladnit, nebo libovolně přepravit.

Samotné čerstvé nebo sušené lístky je možno vyluhovat buď vodou nebo lépe alkoholem a vyrobit tak ochranný prostředek proti škodlivým plísním rostlin. Se sklizní listů k tomuto účelu je třeba vyčkat až do poloviny června, kdy se v listech nachází největší podíl biologicky účinných látek.

Nevybělené rostliny je možno zpracovat na papír, izolační materiály nebo pevná paliva. Lehce zbarvený papír se dá dále bělit. K využití jako pevné palivo má mít křídlatka 12 a méně procent obsahu vody, pokud má tvar briket nebo paket, ve formě štěpky může být obsah vyšší. Kompaktované palivo se používá k prostému spalování k tvorbě tepla, ale i v parních kotlích při výrobě elektřiny. Je možno dokonce kombinovat palivo z křídlatky i s jinými biopalivy nebo fosilními palivy, ale v tomto smyslu je nutné ještě vykonat řadu výzkumných prací s ohledem na chemické složení paliv.

Složení křídlatky	Sušina (%)
Lignin	18,9
Hemicelulóza	20,0
Celulóza	24,0
Popeloviny	6,3
Zplyňující látky	75,9
Uhlík	47,7
Vodík	6,6
Křemík (SiO₂)	0,9
Chlor	0,22
Dusík	0,54
Draslík	0,75
Síra	0,17
Výhřevnost sušiny (MJ/kg) 17,2	-

Vzorky komprimovaných biopaliv. Ve předu běžné brikety: seno, piliny, sláma. V pozadí pakety o průměru 160 mm, zleva: len, saflor, koriandr, konopí, křídlatka. Zcela vpravo tráva - produkt svinovacího kompaktoru, průměr 300 mm.

Výzkumy ukázaly, že dík svým růstovým vlastnostem má křídlatka schopnost vstřebání značného množství těžkých kovů z kontaminovaných půd, které je možno zachytit v létavém popílku v elektrostatických a látkových filtrech po ochlazení, zejména kadmium a olovo. Selektivní šlechtění může ještě zvýšit tuto schopnost křídlatky, takže křídlatka se v budoucnu bude jistě užívat k asanaci zasažených půd. Zde ovšem způsob sklizně bude poněkud pozměněn a budou uplatněny opakované seče během roku a doba pěstování bude zkrácena na několik let 2 - 4 roky. Po asanaci pozemků bude plocha vrácena původnímu účelu.

Křídlatka se může stát významnou energetickou plodinou. V současné době roste divoce na několika tisících hektarech a s velkými náklady je likvidována. Jen město Liberec věnuje každoročně více než 600 000 Kč na likvidaci křídlatky na cca 11 hektarech různě rozmístěných v katastru města. Celostátně jdou “likvidační” náklady do milionů Kč. Velmi brzo by se měl přístup ke křídlatce obrátit o 180°, neboť se jedná o velmi energeticky výnosnou plodinu - v přepočtu na užitné teplo můžeme z 1 hektaru dostat až 580 GJ, což by mohlo stačit pro vytápění cca 6 rodinných domů. Založení plantáže křídlatky je zatím velmi nákladné - přibližně 50 000 Kč, proto z počátku by se mohly pro energetické účely sklízet jen stávající, divoké porosty. Sklizeň běžnými sklizňovými stroji na kukuřici je možno křídlatku sklízet od podzimu do jara - nejlépe na umrzlém povrchu. Křídlatku je možno spalovat jako štěpku nebo jako paketované - briketované palivo s dobrou výhřevností a nízkou hladinou emisí.

1. Schmidt, F.: Giant knotweed. Publikace: Energy Plant Species, vydavatelství James and James, Londýn 1998, str. 146 - 149

2. Petříková, V.: Využívání rostlinných materiálů jako zdroje energie. Přednáška na VI. mezinárodní konferenci EEBW, Praha, 8. 10. 1998

3. Sladký, V.: Technické aspekty spalování pevných biopaliv. Přednáška na mezinárodní konferenci OZE, Kroměříž, 8. 7. 1998.