Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka

Vlasta PETŘÍKOVÁ

Využití pícnin a krmných plodin pro získávání energie

Zemědělská Univerzita v Praze - Nové perspektivy zemědělství - 9. prosince 1997

1. Úvod

Zemědělství má v poslední době řadu existenčních problémů, jak je všeobecně známo. Přebytky rostlinných i živočišných potravin a krmiv na evropském trhu nutí i naše zemědělce omezovat pěstování tradičních plodin.

Naproti tomu rovněž zásobování energií z běžných fosilních paliv přináší také řadu problémů, zejména ekologických i sociálně-ekonomických.

Řešení těchto dvou na prvý pohled nesourodých problémů lze nalézt v jejich vzájemném propojení, tak jak se to již v mnohých západoevropských zemí praktikuje. Přebytečnou půdu, uváděnou do klidu, lze efektivně využívat pro pěstování tzv. energetických rostlin, určených pro přímé spalování místo fosilních paliv (např. uhlí).

2. Výběr energetických rostlin

V zájmu přispění k rozvoji tohoto nového oboru - fytoenergetiky - jsme se již od roku 1990 začali věnovat pěstování těchto typů rostlin. Začali jsme v našich podmínkách ověřovat např. Miscanthus, tzv. sloní trávu. Prvé sazenice jsme dovezli z Německa, kde byla tato rostlina v tehdejší době velice doporučována. Miscanthus je vysoce vzrůstná (až 4m vysoká) tráva, na stanovišti vydrží v průměru 20 let. Zhruba po 3 letech od výsadby poskytuje každoročně vysoké výnosy cca 2Ot suché hmoty z 1 ha. V oblasti Chomutovska, kde jsme začali Miscanthus pěstovat se však neosvědčil, neboť vyžaduje dostatek vláhy v průběhu vegetace a mírnou zimu. Vysázené rostliny většinou vymrzly. I když v některých jiných oblastech ČR bylo pěstování Miscanthu úspěšnější, nelze jej jednoznačně doporučit a to rovněž pro jeho vysoké náklady na zakládání plantáže. To je rovněž příčinou toho, že ani v Německu nejsou dosud velké plochy Miscanthu založeny, přestože na pokusných parcelách jsou vynikající ukázkové porosty.

Pro naše podmínky jsme se proto snažili vyhledat pro přímé spalování jiné vhodné rostliny. Perspektivní jsou vysoké robustní rostliny, vytvářející velký objem nadzemní suché hmoty. Mnohé z nich jsou, nebo dříve byly, používány jako pícniny ke krmným účelům, řada z nich jsou však rostliny netradiční, u nás nepříliš známé. Jedná se o rostliny jednoleté i víceleté a vytrvalé, které jsou pro tyto účely efektivnější, než jednoleté vyžadující opakovanou kultivaci na zakládání porostů.

Z jednoletých to jsou rostliny typu C 4, jako je čirok cukrový, zrnový, sudánská tráva, Hyso, ale též konopí seté a jiné. Z vytrvalých se nám jeví jako velmi perspektivní planě rostoucí křídlatka z čeledi Polygonum, i proto, že má vysokou energetickou výtěžnost, je vytrvalá a každoročně vytváří vysoký objem biomasy. Poslední době jsme začali testovat nové druhy vysokovzrůstných vytrvalých rostlin. Jako velmi perspektivní se jeví např. krmný šťovík (kříženec šťovíku zahradního a tjanšanského), dále slézy a další, jak je uvedeno v tab. č. 1, kde je rovněž zhodnocen i jejich energetický obsah.

Tabulka 1.: Výnosy suché hmoty v t/ha a jejich energetický obsah (průměr z různých lokalit)

Mezi jednoleté rostliny je zařazen též krmný sléz. Je rovněž vysoce vzrůstný, dosahuje výšky 1,5-2 m. Lze jej využívat případně i na zelené krmení, či jako hmotu pro výrobu bioplynu. V tom případě poskytuje 2 seče do roka. Pokud zůstane na dozrání, lze zaschlé lodyhy sklízet včetně dozrálého semene pro energetické účely. Při sklizni se část semene vysemení a na jaře se pak vytvoří zpravidla opět plně zapojený porost. Při pěstování slézu tímto “samovýsevem”, jej lze zařadit mezi rostliny víceleté. Pro fytoenergii je sléz perspektivní rostlinou, neboť dosahuje při dobré výživě 10-15 t suché hmoty z 1 ha.

Význam pěstování slézu krmného spočívá též v jeho velmi rychlém jarním vzcházení a obrůstání. To je důležité zejména na plochách trpící erosí, kde je třeba půdu fixovat na stanovišti. Sléz lze tudíž využívat i jako protierozní opatření.

Z přehledu výnosů vyplývá jednoznačně, že vytrvalé rostliny jsou významně efektivnější než rostliny jednoleté. Nejvyšší výnos byl získán ve skupině krmných plodin a to šťovíkem krmným, který má též vysokou krmivářskou hodnotu. Vedle robustní rostliny dosahující výšky až přes 2 m vytváří šťovík vydatné množství semen, která lze buďto zkrmovat jako jadrná krmiva, nebo použít jako osiva pro zakládání nových porostů. Pěstování šťovíku krmného i ostatních vytrvalých rostlin je významně levnější oproti jednoletým plodinám.

Další vytrvalou rostlinou vhodnou pro fytoenergetiku je mužák prorostlý. Je to mohutná rostlina dosahující výšky 1,6-1,8 m. Na stanovišti zůstává v plné vegetaci až 20 let, takže jej lze zařadit mezi rostliny vytrvalé. Má silnou lodyhu s poměrně širokými listy. Semena dozrávají zpravidla v září. Pro fytoenergetiku jej lze sklízet až po zaschnutí, ev. až po částečném opadu listů, v zájmu získání co nejvyšší sušiny, t.j. cca v říjnu.

Rovněž bělotrn modrý je vytrvalý, roste do výšky 1-1,5 m. Má pevnou, dobře vysychavou lodyhu, takže jej lze s úspěchem využívat pro fytoenergetiku. Jeho pěstitelskou technologii bude třeba v provozních podmínkách ověřit, neboť se dosud pěstuje jako rostlina okrasná. V pokusech se však bělotrn osvědčil a proto by bylo užitečné jeho využívání pro energetické účely vyzkoušet na větších ověřovacích plochách.

Z planě rostoucích druhů rostlin se nám dosud jeví jako nejlepší křídlatka, jak vyplývá z její vysoké produkce suché hmoty i vysokého energetického obsahu, vyjádřeného spalným teplem. Křídlatka je však považována za expanzivní druh, takže její šíření není žádoucí. Proto jsme její uměle založený porost sledovali i z tohoto hlediska. V průběhu dosavadní vegetace - 5 roků - jsme žádný “únik” nových rostlin z vyčleněné plochy nezaznamenali, zřejmě i proto, že se nešíří semeny : nástup květení je pozdní a semena u nás zpravidla nedozrávají. Pro eventuelní vytvoření pěstitelských návodů pro kulturu křídlatky by však bylo nutné uvedená opatření ověřit v různých stanovištních podmínkách. O malém či nevýznamném nebezpečí expanse křídlatky svědčí i zajímavý program, publikovaný v Německu. Zde křídlatku pěstují záměrně jako hyperakumulátor, odstraňující z kontaminované půdy těžké kovy a k tomuto účelu prodávají jednu sazenici křídlatky sachalinské za 5 DM.

Samostatnou velice významnou skupinou jsou vysoce vzrůstné vytrvalé trávy. Naše přímé zkušenosti máme zatím pouze s lesknicí rákosovitou, která dosáhla cca 10,5 t suché hmoty z 1 ha. Tyto typy trav jsou pro fytoenergetiku nesporně perspektivní. Svědčí o tom i zájem specializovaných pracovišť jak u nás (např. OsevaPro Zubří), tak v zahraničí. Např. v oblasti jižního Švédska se šlechtí řada různých vysoce vzrůstných trav, výlučně pro fytoenergetické účely.

Pro fytoenergetiku jsou též všeobecně doporučovány tzv. rychle rostoucí dřeviny, zejména topoly a vrby. Tyto plantáže se i u nás začínají na některých místech zakládat.

3. Význam energetických rostlin :

Pěstování energetických rostlin umožňuje zcela nový, netradiční způsob využívání půdy. Jak bylo již v úvodu naznačeno, tento nový obor má význam nejen pro vlastní zemědělství - účelné využívání přebytečné půdy - ale rovněž pro další navazující obory.

Získávání energie z biomasy se v současné době v západní Evropě již plně rozvíjí. To přispívá nejen ke vzniku významného podílu obnovitelné energie, ale současně vzniká v zemědělství taková produkce, která nekonkuruje na trhu potravin, což nesporně dává zcela nové možnosti pro zemědělskou činnost. V současné době je fytoenergetika založena především na využívání vedlejších zemědělských produktů a lesních a dřevních odpadů (sláma, dřevní štěpka, piliny a pod.), což je rovněž významný přínos pro účelné využívání výsledků zemědělské činnosti. Cílené pěstování energetických rostlin je pak další novou možností zemědělských aktivit.

Výsledky ze států západní Evropy přitom svědčí jednoznačně, že je tento program výhodný : v současné době je v průměru EU cca 2,9 % primární energie z biomasy, z toho nejvíce např. ve Švédsku - 18 %, nebo v Rakousku - 12,6 %, zatímco u nás je tento podíl nyní pouze 0,6 %. Cílem států EU je přitom dosáhnout v roce 2010 v průměru 10 % a v roce 2025 20 % podílu primární energie z biomasy. Máme tudíž co dohánět, chceme-li se začlenit do evropských struktur.

4.Souhrn a závěry :

Pěstováním rostlin pro nepotravinářské - energetické účely se naskýtá nová možnost tržní produkce, která nekonkuruje na trhu potravin. Tento nový program - fytoenergetika - je interdisciplinární a má význam nejen pro vlastní zemědělství při využívání přebytečné půdy a vedlejších produktů, ale rovněž pro další obory :

• energetika - zdroj pro obnovitelnou energii
• životní prostředí - omezením spalování fosilních paliv a pěstováním intenzivních kultur se přispěje k redukci skleníkových plynů a nežádoucích imisí,
• sociální oblast - rozvoj fytoenergetiky vytvoří řadu nových pracovních příležitostí a to rovnoměrně rozptýlených i v odlehlých regionech, kde je v současné době největší nezaměstnanost.

Zavedení fytoenergetiky vyžaduje nezbytně koordinovaný přístup všech zmíněných oborů a vzájemnou provázanost svých činností. Je to náročná dlouhodobá práce, avšak vzhledem k jejímu významu je nutné již nyní hledat všechny možnosti, jak tento program i nás efektivně nastartovat.