Předchozí článek     Obsah sborníku | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka     Následující článek

Pěstování a možnosti využití některých energetických plodin

Zdeněk Strašil

Anotace

Otázkám, možnostem, způsobům pěstování a využití biomasy k získávání energie je v celém světě v současné době věnována značná pozornost. Každoročně narůstající biomasa může v budoucnu pokrýt 10 až 20% potřeby energie a nahradit tak část zdrojů vyčerpatelných fosilních paliv. Pro energetické účely lze využívat značné množství různých plodin. Pěstování a možnostem využití některých vytypovaných rostlin vhodných do našich podmínek jako ozdobnice, chrastice, křídlatka a čirok je věnována pozornost i v tomto příspěvku.

Summary

A great attention is devoted, nowadays, to guestions related to possibilities of biomass production and utilization and to cultivation of crops grown for energetic aims. Renewable biomass may cover from 10 to 20% world energy needs in future, covering thus, partially, depleted resources of non-renewable fossil fuels. A great number of plant species can be used for energy biomass production. Our contribution is aimed at cultivation of selected plants as china giant reed, reed canary grass, giant knotweed and sorghum suitable for our conditions and possibilities of biomass utilization.

Úvod

Do 21. století se očekává, že k energetickým zdrojům přispěje i biomasa. Ta byla před několika stoletími, než se začalo používat fosilních paliv, hlavním zdrojem energie. V současné době je biomasa také relativně významným zdrojem energie, neboť pokrývá 14 % celosvětových energetických poptávek. Odhaduje se, že fotosyntézou se každým rokem na zemi vytváří 120 až 220 miliard tun biomasy, jejíž energetický obsah je pět krát vyšší než současná světová spotřeba energie.

Do budoucna se v Evropě počítá s rozšířením podílu biomasy na celkové spotřebě energie. Evropská komise přijala dne 26.11. 1997 dokument s názvem "White paper" pro zahájení prvních kroků v souborné strategii a akční plán určený k tomu, aby se do roku 2010 dosáhlo zdvojnásobení ze 6 na 12% celkového podílu obnovitelných zdrojů na produkci energie EU. Přitom v roce 1995 připadalo na fytomasu 60% z celkových obnovitelných zdrojů energie a v roce 2010 se počítá s navýšením na 84%.

V současné době se začíná rozšiřovat pěstování rostlin za účelem produkce biomasy tzv. energetické plantáže jednoletých nebo víceletých bylin nebo dřevin. Uvádí se kolem jednoho sta rostlinných druhů rostoucích po celém světě, které byly vytipovány jako potenciální zdroj pro energetické využití. Pro energetické plantáže je důležitá volba vhodných rostlin. Výběr vhodných druhů energetických rostlin je určován mnoha faktory jako např. druhem půdy, způsobem využití, pěstební technologií včetně sklizně a dopravy apod. Dále je nezbytné porovnání výnosů s náklady na pěstování a výrobu energie.

Přímo pro účely spalování se ve světě ověřuje několik desítek vybraných jednoletých nebo vytrvalých druhů. Uvažuje se hlavně s využíváním druhů jako jsou Miscanthus sinensis - ozdobnice čínská, Spartina pectinata, Arundo donax, Phragmites australis - rákos, Polygonum - rdesno, Andropogon gerardii - vousatice, Pennisetum alopecurdides - vousatec, Eragnostis trichodes - milička, Erianthus ravene - třtinovec, Panicum virgatum - proso, Canabis sativa - konopí, Cynara cardunculus - artyčok, Phalaris arundinacea - chrastice apod. Výše uvedené plodiny jsou převážně víceleté a u některých se prvním rokem musí vynaložit značné náklady při zakládání porostu. Plné využití připadá v úvahu až druhým nebo třetím rokem. Doba sklizně je obvykle v zimě, kdy mají uschlé rostliny nejmenší vlhkost (kolem 15 až 22 %). U víceletých plodin se předpokládá, že po fázi rozrůstání poskytnou vyšší výnosy než plodiny jednoleté. Jednoleté rostliny mají tu přednost, že jsou určeny pro rychlou produkci, jejich setí a sklizeň se provádí pomocí běžné zemědělské techniky. V našich podmínkách připadá z víceletých nebo jednoletých rostlin do úvahy pro pěstování Miscanthus, Reynoutria, Phalaris, Phragmites, Sorghum, Cannabis , Helianthus tuberosus apod. V příspěvku je pojednáváno o těchto rostlinách – ozdobnice čínská, chrastice rákosovitá, křídlatka, čirok.

Ozdobnice čínská (Miscanthus sinensis Anderss.)

Ozdobnice je vytrvalá tráva vysokého vzrůstu. Pochází z východní Asie (jižní Kurily, východ SSSR, Čína-Madžursko, Tchaiwan, Korea, Thajsko, Polynesie). Botanicky se řadí do čeledi lipnicovité (Poaceae), tribus vousatkovité (Andropogoneae). Je to vytrvalá rostlina typu C4. Lata široká, okolikatě patrovitá, větévky odvislé. Oddenek dřevnatý. Počet chromozomů: 2n = 38. Současné odrůdy dosahují za příznivých podmínek výnosu přes 30 tun sušiny z hektaru. Dobře využívá sluneční energii, vodu i živiny. Je značně odolná proti chorobám a škůdcům.

Nároky na stanoviště: Ozdobnici se nejlépe daří na lehčích strukturních půdách, spíše v teplejších oblastech s vyšším množstvím srážek. Doporučují se humózní písčité půdy s vysokou hladinou podzemní vody (ne více než 60 cm) s malým nebo žádným zaplevelením vytrvalými plevely (pýr, šťovíky). Půdy s nižší hladinou podzemní vody vyžadují závlahu (půdy dočasně uvedené do klidu s možností závlahy). Optimální pH půdy je v rozmezí 5,5 až 6,5. Při pH nad 7,0 byly pozorovány deprese výnosu. Plodina značně šetří s vodou, neboť její koeficient transpirace je kolem 250 litrů na kg sušiny, což ji řadí mezi čiroky (200 l.kg-1) a kukuřicí (300 l.kg-1). Přesto při dosahování 40 tun sušiny z hektaru je třeba 1 000 mm srážek.

Povolené odrůdy: V současné době nejsou u nás povoleny žádné odrůdy. Ze zahraničí jsou nabízeny výkonné formy jako jsou "Gigantheus", "Goliath", "Silberfeder", "Sirene" apod. Tyto formy však mají nevýhodu, že jsou sterilní a není možno získat semena. Pokud některé nejsou sterilní, naše klimatické podmínky jim nedovolují dozrát. Tyto formy se množí buď rhizomy (kořenovými oddenky) dlouhými minimálně 3-4 cm, lépe kolem 10 cm dlouhými (rostliny se lépe ujímají) nebo meristematickými kulturami (pěstování in vitro nebo embryogenezí), které se dopěstovávají na sazenice.

Osevní postup: Ozdobnice není náročná na předplodinu. Je ji možno pěstovat po okopaninách - cukrovka, brambory, dále luskovinách, obilovinách. V SRN se doporučuje sázet po tritikale, řepce, čiroku, (kukuřici). Jako vytrvalá rostlina by měla ozdobnice být založena minimálně na 10 až 15 let.

Hnojení: Na dobře zásobených půdách se obejde ozdobnice prvým rokem bez hnojení. Na půdách s menší zásobou živin se doporučuje hnojit prvním rokem do poloviny června jednorázově do 50 kg.ha-1 N kvůli vymrzání. V dalších letech se má velikost dávky přizpůsobit zásobám živin v půdě a dosahovaným výnosům. Druhým rokem je třeba při hnojení vycházet ze zásobenosti půd živinami. V průměru se doporučuje hnojit druhým rokem a další léta 70 kg.ha-1 K, 40 kg.ha-1 P a 50 - 100 kg.ha-1 N nejlépe na jaře a dusík od jara do poloviny července. Doporučuje se podle zásobenosti půd hnojit i mikroelementy Cu, Zn, B, Mn. V Rakousku bylo s úspěchem použito i hnojení kejdou skotu v dávce 30 m3.ha-1.

Agrotechnika: Zpracování půdy: podmítka s rozmělněním posklizňových zbytků, hluboká orba, příprava seťového lůžka, rozmělnění půdy do 10 cm (pro mechanické vysazování), mechanické hubení plevelů před sázením, chemické hubení plevelů. Vysazují se sazenice z odkopků, nebo vypěstované in vitro, nejlépe takové, které přečkaly již jednu zimu. Takové sazenice jsou prodávány v SRN l ks za 1,50 DM. Ozdobnice je v prvém roce výsadby náchylná k vymrzání, proto se někdy doporučuje založený porost přikrýt na první zimu třeba slámou. Uvažuje se také o zasetí meziplodiny jako třeba hořčice bílé do meziřádků v srpnu, která může sloužit přes zimu jako ochranný mulč. Sází se v době, kdy je teplota půdy vyšší než 10 °C tj. od poloviny května do poloviny července a to 10 000 ks.ha-1 (do 40 000 ks.ha-1). Při výsadbě se doporučuje kořenové baly sazenic navlhčit a vysazený porost, pokud je to možné, zavlažovat. Je možno sázet modifikovanými sazeči na cibuli nebo stroji na výsadbu lesních stromků. Prvý rok po vysazení, než se porost zapojí, je možno používat mechanické hubení plevelů (např. prutové brány) nebo aplikovat herbicidy. Druhým rokem většinou není třeba používat herbicidy, protože opadávající listová hmota vytváří vrstvu mulče, která potlačuje růst plevelů. Kromě toho dochází k neustálému rozšiřování oddenků částí, ze kterých ozdobnice každoročně vyrůstá. Druhým rokem se používá plečkování pouze při pozdním termínu sázení v předešlém roce nebo při silném výskytu plevelů. Pokud je k dispozici závlaha doporučují se 2 až 3 dávky kolem 25 mm. Porosty ozdobnice nejsou v současné době výrazněji napadány chorobami nebo škůdci, proto není třeba chemické ochrany.

Ochrana rostlin: Použití herbicidů proti plevelům je možné. Např. v Holandsku se v “Registru a metodice chemických přípravků” z roku 1993 doporučuje proti dvouděložným plevelům do ozdobnice přípravek Lanacil v dávce 0,5 až 1 kg.ha-1. Herbicid působí značně dlouhou dobu na široké spektrum dvouděložných plevelů (zvláště širokolistých). Aplikuje se v ranných fázích vývoje plevelů. Proti zaplevelení v prvém roce je možno použít mechanické hubení plevelů např. pomocí prutových bran.

Sklizeň a posklizňové ošetření: Sklizeň je možno provádět pojízdnými samochodnými řezačkami s kterými se sklízí kukuřice od listopadu do března. Ze sklizené slámy je možno lisovat pelety. Pelety mají hmotnost cca 500 kg.m-3. Sklizenou slámu je možno balíkovat, pro stavební účely sklízet celou (stavební materiál). Ozdobnice se v prvním roce (rok výsadby) nesklízí, v druhém roce dává do 10 t.ha-1 sušiny, v dalších letech 20-25 t.ha-1 sušiny, při intenzivním hospodaření i více než 30 t.ha-1. Výnosy sušiny v našich pokusech v pátém roce po výsadbě jsou uvedeny v tab. 1. Převažuje sklizeň po zimě (únor, březen), neboť odpadnou starosti s případným dosoušením. Při sklizni po zimě je však třeba počítat se ztrátami celkové nadzemní fytomasy až 30-40 %. Při konečné likvidaci porostu je možno použít několika metod. Jednou je chemická likvidace nově rašících výhonků, která se provádí na jaře. Potom se mohou ale vyskytnou potíže při zakládání nové jiné plodiny. Další možností je vyorání rhizomů (rotačním kultivátorem) na povrch půdy na podzim, kde rhizomy přes zimní období zmrznou.

Využití produktu:

Ekonomika: U pěstování ozdobnice představuje největší nákladovou položku sadba. Pokud bychom zakládali porost z rostlin vypěstovaných z tkáňových kultur, potom cena jedné rostliny se v SRN pohybuje od 0,6 do 1,5 DM. Pokud bychom nepočítali zisk množitelů, kteří pěstují v současné době sazenice převážně jako okrasné rostliny, daly by se pořídit sazenice za 0,25 DM. V Holandsku uvádějí průměrnou cenu jedné sazenice 0,6 G. Levněji vyjdou porosty ozdobnice mechanicky založené z rhizomů. Dánové uvádějí, že mechanicky založené porosty z rhizomů vyjdou 5x levněji, než porosty založené z tkáňových kultur a to 6 000 DK oproti 30 000 DK. Pokud by byla k dispozici sadba z vlastních rhizomů, založení porostu by vyšlo ještě levněji.

Chrastice rákosovitá (Phalaroides arundinacea (L.) Rauschert)

syn. Phalaris arundinacea L.; Baldingera arundinacea (L.) Dumort. nazývaná také lesknice rákosovitá.

Chrastice rákosovitá je vytrvalá tráva jež je rozšířena téměř po celé Evropě, Asii (kromě jižní části), Severní Americe. Botanicky se řadí do čeledi lipnicovité (Poaceae). Patří mezi naše nejvyšší trávy. Výška stébel často přesahuje přes 2 m. Mohutná přímá stébla jsou zakončena dlouhou jednostrannou latou. Sterilní výhony jsou stébelné, hustě olistěné. Listy jsou dlouhé a široké. Chrastice rákosovitá je značně náročná na vodu a živiny, nenáročná na agrotechniku, dávající ve vhodných podmínkách vysoké výnosy. Chrastice je autochtonní druh, který je přirozeně rozšířen na celém území našeho státu, všude tam, kde je dostatek půdní vláhy. Chrastice rákosovitá vytváří dlouhé podzemní oddenky, které jsou rozprostřeny těsně pod povrchem půdy. Kořenový systém je mohutný, jdoucí do značné hloubky. Plodem je vejčitá nahá obilka asi 1,5 až 4 mm dlouhá a 1 mm široká s HTS kolem 0,8 g. Chrastice je cizosprašný alotetraploidní druh (2n = 28).

Nároky na stanoviště: V přirozených travních porostech se chrastice rákosovitá nejvíce vyskytuje v okolí vodních toků. Její rozšíření vysoko do hor ukazuje na její velkou odolnost vůči drsným klimatickým podmínkám. Nejlépe se jí daří na těžších půdách s bohatou zásobou živin. Na půdní reakci není zvláště citlivá. Je dobře přizpůsobivá půdní reakci v rozmezí pH od 4,0 do 7,5 s optimem kolem pH 5,0. Po zakořenění jí neškodí ani delší přísušek. Holomrazy ani pozdní jarní mrazíky jí neškodí. Také zastínění nebo krátkodobé zavodnění snáší dobře.

Povolené odrůdy: V ČR není v současné době povolena žádná odrůda. V zemích EU se považuje za standart odrůda Palaton (USA). Některé další zahraniční odrůdy: Luba syn. Motycka (POL), Motterwizer (D), Pervenec (SUN), Peti, Szarvasi 50, Szarvasi 60, Keszthelyi 52 (H), Lara (NOR), Vantage, Venture (USA), Belevue, Rival (Canada).

Šlechtí se nové odrůdy pro průmyslové využití, které by se měly lišit od krmných tím, že mají vysoký poměr stonků oproti listům, nízký obsah popele a prvků jako jsou křemík, draslík a chlór. Chlór při spalování způsobuje korozi spalovacích zařízení a popel se při vysokém obsahu uvedených prvků a při nízkých teplotách taví a spéká.

Osevní postup: Chrastice je nenáročná na předplodinu. Může se sít prakticky po všech předplodinách. Je dobré zařadit chrastici na nezaplevelený pozemek. Vhodnou předplodinou jsou luskoobilní směsky a obilniny, které následují buď po pícnině nebo po ozimé řepce.

Hnojení: Chrastice je značně náročná na živiny. Ve Švédsku uvádějí průměrné dávky živin při pěstování chrastice sklízené na jaře 80 kg.ha-1 N, 30 kg.ha-1 K a 10 kg.ha-1 P. Ve Švédsku bylo použito s úspěchem také přihnojování čistírenský kalem. Ve Finsku používali v polních pokusech prvním rokem 40-70 kg.ha-1 N a později 70-100 kg.ha-1 N. Z našich pokusů můžeme doporučit k chrastici od druhého roku pěstování v závislosti na půdních podmínkách dávku 50-80 kg.ha-1 N.

Agrotechnika: Agrotechnika spočívá na tom, za jakým účelem se chrastice pěstuje. Chrastici je možno pěstovat na semeno, píci nebo průmyslové využití. Na semeno se seje na přiměřeně vlhký pozemek s těžší půdou s dostatkem živin do širších řádků (25-30 cm). Výsevek na semeno činí 8-10 kg.ha-1. Výsev je možno provádět na podzim nebo časně z jara zároveň s krycí plodinou, nebo bez krycí plodiny časně na jaře. Na podzim by měla být chrastice zaseta do 20-25 srpna, aby do zimy dobře zakořenila. Chrastice dozrává ke konci července. Chrastici na semeno je třeba sklízet opatrně, neboť obilky dozrávají značně nestejnoměrně a snadno vypadávají. Výnosy semene se udávají 0,2-0,4 t.ha-1.

Při pěstování chrastice na píci (hmotu) se seje do užších řádků na vzdálenost 12,5 až 30 cm podle využití. Výsevek v čisté kultuře činí 20-25 kg.ha-1 semene. Aby se zajistila dobrá kvalita píce, je třeba její porosty sklízet ještě před metáním, kdy seno má vysoký obsah bílkovin. Po vymetání se rychle snižuje její stravitelnost. Obecně se uvádí, že chrastice rákosovitá má průměrný obsah živin a horší stravitelnost než ostatní pícní trávy. Při pozdější sklizni se doporučuje zesilážovat. Obvyklé jsou dvě až tři seče za rok.

Porosty chrastice určené pro energetické využití se zakládají obdobně jako na píci. Dobře založené porosty vydrží několik let. Doporučují se však sklízet po zimě brzy na jaře, kdy mají rostliny nízký obsah vody (12-20%). Jako druhý důvod výhody sklizně po zimě se uvádí, že množství živin obsažených rostlinách je na jaře poloviční v porovnání s rostlinami sklizenými např. v srpnu. Jako důvod se uvádí translokace živin do kořenové části a jejich vyluhování během zimy. Také na podzim některá stébla u některých populací mají tendenci tvořit zelené větve z paždí na listových pochvách. Porosty je možné každoročně přihnojovat nejlépe na jaře před vegetační sezónou.

Ochrana rostlin: Choroby ani škůdci obvykle u chrastice nečiní problémy. Za určitých podmínek se mohou vyskytnout listové choroby (Stagonospora, Helminthosporium). Proti plevelům je možno aplikovat herbicidy, které se používají do jarních obilnin a to nejlépe ve fázi 2-5 listů chrastice.

Sklizeň a posklizňové ošetření: Chrastice určená pro průmyslové využití se v roce výsevu při využití na buničinu většinou nesklízí. Sklízí se v drtivé většině na jaře, kdy se poseká na řádek a potom se lisuje do balíků. Sklízecí mechanizmy se někdy upravují tak, že se sníží otáčky bubnu a zvětší se průchodnost sklízecího ústrojí. Při těchto opatřeních je snižován odrol listů. Při energetickém využití se dají též lisovat brikety nebo pelety. Pokud jde o výnosy, potom např. ve Švédsku se uvádějí průměrné výnosy sušiny za 5 let pěstování (od druhého roku) při dávce 100 kg.ha-1 N 9 tun.ha-1 na konci vegetační sezóny a 7,5 t.ha-1 na jaře. Ztráty fytomasy přes zimní období se uvádějí kolem 25 %. Průměrné výnosy sušiny nadzemní fytomasy v okolních státech se pohybují v rozmezí 4,5 až 9,0 t.ha-1.

V našich polních pokusech jsme dosáhli v závislostí na agrotechnických opatřeních a půdněklimatických podmínkách u čtyřletých porostů výnosů sušiny nadzemní fytomasy v rozmezí od 5,73 do 13,79 t.ha-1 (viz tab. 1). Uvádí se, že na uměle založených loukách při hnojivé závlaze lze dosáhnout výnosů více než 15 tun sena z 1 ha.

Využití produktu:

semena - osivo

celé rostliny

Ekonomika: Přímé náklady na založení 1 ha porostu, kde jsou zahrnuty náklady na provoz traktoru, náklady na secí stroj, náklady na osivo a náklady na 2 pracovní síly představují 350 Kč.ha-1. Další položky představují přímé náklady na posečení porostu na sběr a lisování, dopravu a uskladnění, manipulaci ze skladu a v kotelně. Jejich hodnota představuje cca 300 Kč.t-1. Přímé náklady budou navýšeny režijními položkami, daněmi, úroky a případnými náklady na ochranu rostlin. Odhadnutá cena celkových nákladů 450-500 Kč.t-1 je při současných cenách přesto nižší než cena energetického uhlí.

Křídlatka (Reynoutria)

Křídlatky jsou vysokovzrůstné agresivní vytrvalé dvoudomé byliny dobře rostoucí ve všech běžných půdněklimatických podmínkách ČR odolné vůči chorobám a škůdcům. Křídlatky nejsou v naší květeně původní. Pochází z mírného pásma Asie. Křídlatky patří do čeledi rdesnovité (Polygonaceae). Mají rozvětvené a silné dlouhé oddenky. Lodyhy jsou statné, přímé, větvené, silné, duté. Listy řapíkaté, celistvé, celokrajné, dvouřadě do plochy rozložené, nejčastěji podlouhle vejčité až široce vejčité; botky v mládí bylinné, s vyniklou žilnatinou, záhy rozdřípené. Květenství úžlabní nebo koncové, laty složené z různě dlouhých lichoklasů. Květy funkčně jednopohlavné; v samčích květech dlouhé tyčinky a krátké pestíky, v samičích krátké tyčinky a výrazné pestíky; okvětí na bázi srostlé, s pěti bělavě až zelenavě zbarvenými cípy; samčí květy s 8 tyčinkami, samičí s 3 čnělkami zakončenými třásnitými bliznami, vnější okvětní lístky za plodu výrazně křídlaté. Plod je 3hranná nažka zcela uzavřená ve zveličelém okvětí.

Nároky na stanoviště: Křídlatka roste od nížin až do podhorských oblastí i na rumištích, v křovinách, podle vod, hlavně na mokré, živné, nevápenité, kamenité půdě. Nejlepší podmínky pro růst jsou na stanovištích s dobrou zásobou vody. Zvláštní pozornost si zasluhuje schopnost těchto rostlin akumulovat těžké kovy, zvláště kadmia a olova. Je třeba však upozornit, že křídlatka je v některých státech Evropy na listině karanténních plevelů. Odlomené části oddenků a stonků křídlatky velmi snadno a dobře zakořeňují a porosty křídlatky jsou značně agresivní. Navíc je zde určitá možnost šíření křídlatky také semeny.

Mladé rostliny křídlatky jsou citlivé na pozdní jarní nebo časné podzimní mrazy případně letní sucho. Délka vegetační doby trvá asi 8 měsíců. Prýty vyrážejí nad zem koncem dubna. Růst prýtů je v květnu velice rychlý. Udává se, že se stonky v tomto období prodlužují v průměru o 4,6 cm za den, což lze srovnat s rychlostí růstu výhonku bambusu. Křídlatka kvete od července do října. Většinou však v našich podmínkách nevytváří zralá klíčivá semena. Zralé a klíčivé nažky křídlatky japonské byly zjištěny na některých místech jižní Moravy. Toto zjištění dává nové možnosti pro případné zakládání porostů křídlatky. Vývojová perioda je většinou ukončena prvními mrazíky, kdy uhynou nadzemní části polykormu. Zimu přežívá prostřednictvím podzemního systému oddenků, sahajících do hloubky i přes 2 metry, z něhož na jaře raší nové prýty.

Povolené odrůdy: U křídlatky dosud nebyly vyšlechtěny žádné odrůdy. Z křídlatek jsou v naší květeně zastoupeny např. Polygonum sachalinense - Syn.: Reynoutria sachalinensis (F.Schmidt) Nakai - křídlatka sachalinská, Reynoutria japonica - křídlatka japonská Houtt. nebo Pleuropterus cuspidatus - křídlatka hrotolistá . Vyskytuje se i kříženec předešlých druhů Reynoutria x bohemica Chrtek et Chrtková, který byl poprvé lokalizován v roce 1983 nedaleko lázní Běloves u Náchoda. V podmínkách střední Evropy dosahují tyto rostliny výšky až 3 m. Z Japonska jsou hlášeny výnosy sušiny fytomasy 12 až 27 t.ha-1. Podobných výnosů lze dosáhnout i u nás.

Agrotechnika: Podle nejnovějších zjištění se na některých místech ČR vyskytují rostliny křídlatky dávající klíčivá semena. V tomto případě je možné zakládat porosty křídlatky pomocí semen, což by bylo z ekonomického hlediska velmi výhodné. Je však třeba podrobně propracovat dosud chybějící agrotechniku pro polní podmínky. Plantáž křídlatky lze založit jako u ozdobnice z oddenků. Na podzim nebo lépe na jaře v době, kdy křídlatka začíná rašit, vyrýpneme a zasadíme odkopky do odplevelené a dobře připravené půdy. Zpracování půdy je obdobné jako u ozdobnice. Vysazují se 1 až 3 odkopky na 1 m2. Agrotechniku je možno použít jako u ozdobnice. Rostliny je možné přihnojovat, nejlépe na jaře před vyrašením nových výhonků. Sklizeň pro energetické využití je nejlépe provádět, obdobně jako u ozdobnice, v únoru nebo v březnu, kdy je nejnižší obsah vody v rostlinách. Na rozdíl od ozdobnice se křídlatce daří i v chladnějších oblastech. Výnosy sušiny fytomasy v pátém roce po výsadbě v našich pokusech uvádí tab. 1.

Ochrana rostlin: Choroby a škůdci se u křídlatky vyskytují v zanedbatelném rozsahu.

Využití produktu: Původně se křídlatka využívala jako krmivo pro hospodářská zvířata, vysokou zvěř, ke zpevnění a ochraně břehů řek, písečných dun. Dále může sloužit jako medonosná rostlina, poskytuje úkryt pro menší savce a některé ptáky. Oddenky se využívají v tradiční čínské a japonské medicíně pro léčení hnisavých zánětů kůže, chronických onemocnění a kapavky. Listy lze využít jako náhražky za tabák, mladé výhonky lze využívat k přípravě salátů. Listový extrakt je účinný proti různým druhům padlí. Rostliny mohou být v parcích použity jako dekorativní trvalky. V poslední době, s ohledem na vysoké výnosy sušiny fytomasy z plochy, se uvažuje s křídlatkou jako alternativním obnovitelným zdrojem energie (spalné teplo celých rostlin = 18,79 kJ.g-1).

Ekonomika: Při zakládání porostů z rhizomů budou cenové relace obdobné jako u ozdobnice. Pokud by se podařilo zakládat porosty křídlatky ze semen, potom by založení vyšlo daleko levněji.

Čirok (Sorghum Adams)

Čiroky patří k teplomilným plodinám. Jsou odolné proti suchu. Na půdu jsou méně náročné než kukuřice. Čiroky pochází z Číny, Etiopie. Rod čirok patří do čeledi lipnicovité (Poaceae), tribus vousatkovité (Andropogoneae). Jsou to jednoleté byliny s bohatě rozvětveným hluboko kořenícím kořenovým systémem tvořící četná stébla vysoká až 3 m i více, která jsou bohatě olistěná a vytváří mnoho zelené hmoty. Květenstvím je lata s jednokvětými klásky. Dozrávání probíhá postupně a k plnému dozrání je třeba poměrně dlouhá doba. HTS je rozmanitá podle odrůd kolísá od 10 nad 30 g. Zrno je buď úplně pluchaté nebo částečně obnažené, případně zcela nahé. Čiroky jsou cizosprašné, ale dobře se opylují i vlastním pylem. Vyznačují se podobně jako kukuřice pomalým počátečním růstem. Patří mezi rostliny typu C4.

Podle hlavních směrů využití se dá rozdělit do čtyř skupin:

  1. Čirok obecný (S. vulgare var. eusorghum). Pěstuje se hlavně na zrno. Většinou jde o formy s nižším vzrůstem.
  2. Čirok technický (S.vulgare var. technicum). Má silně vyvinutou latu, která bývá surovinou pro výrobu košťat a kartáčů. Zrno je vedlejším produktem.
  3. Čirok cukrový (S. vulgare var. saccharatum). Má šťavnatou dřeň i v biologické zralosti zrna. Používá se jako krmná, zejména silážní rostlina. Někdy se lisuje ze stébel Šťáva, ze které se vyrábí líh, sirup apod.
  4. Čirok súdánský (S. vulgare var. sudanense). Tato skupina má tenká stébla, bohaté olistění a vytváří velké množství hmoty. Je nejvhodnější pro případné energetické využití.

Nároky na stanoviště: I nejméně náročné druhy čiroku, pokud se pěstují na zrno, vyžadují sumu teplot 2500 °C. Při pěstování na hmotu mohou být sumy teplot i nižší. Na půdu jsou čiroky poměrně nenáročné, přesto vysoké výnosy poskytují jen na strukturních půdách. Čirok je velmi odolný vůči suchu. Jako všechny čiroky značně šetří s vodou. Má koeficient transpirace 200 l na 1 kg sušiny (kukuřice 300 l).

Povolené odrůdy: Szegedi Szlovak (1992), Szegedi Törpe (1968)-čirok metlový, SO-29 F1 (1971)-čirok cukrový, Hyso 2 (1991)-čirok súdánská tráva.

Osevní postup: Čirok trávu můžeme zařadit do osevního postupu podobně jako kukuřici. Jako hlavní plodinu zařazujeme po okopanině. Jako druhou plodinu po ozimé luskoobilní směsce.

Hnojení: Čirok odčerpává při vysokých výnosech mnoho živin (nejvíce potřebuje živiny v červenci a srpnu). Hnojení je zhruba stejné jako u kukuřice.

Agrotechnika: Příprava půdy obdobná jako u kukuřice. Sejeme koncem dubna nebo začátkem května, když je půda již prohřátá. Při pěstování na zeleno sejeme do užších řádků (15 - 40 cm) s výsevkem 30 až 50 kg.ha-1 (20 - 30 rostlin.m-2). Při širších řádcích můžeme plečkovat. Semeno zapravujeme 3 - 5 cm hluboko. Po setí je třeba pozemek uválet.

Ochrana rostlin: Pokud používáme preemergetní aplikace triazinových přípravků, tato musí být přesná a v doporučovaných dávkách, neboť čirok není proti atrazinu tak odolný jako kukuřice. Proti dvouděložným plevelům byl v pokusech v Troubsku s úspěchem použit postemergentní postřik Banvelem 480 S v dávce 3 l.ha-1. Z chorob napadají čiroky nejvíce sněti. Ochrana spočívá v moření osiva. Z ostatních houbových chorob se nejčastěji vyskytují Helminthosporium turcicum Pass., Ascochyta sorghina Sacc., Fusicladium sorghi Pass. Na mladých porostech škodí drátovci, housenky osenice polní. Později v období vegetace se vyskytují listové mšice.

Sklizeň a posklizňové ošetření: Sklizeň závisí na směru pěstování. Na hmotu (spalování) je nejlépe sklízet např. samochodnými sklízecími řezačkami koncem zimy (únor), kdy mráz rostliny vysuší. Tento termín sklizně má však určité nevýhody. Čiroky mají z uvedených rostlin nejkřehčí stonky, které se přes zimní období vlivem nepříznivých podmínek velmi často lámou. Porosty potom často poléhají, což znesnadňuje následnou sklizeň. Také ztráty fytomasy přes zimní období jsou z uvedených rostlin největší a dosahují až 50% v porovnání s podzimními termíny sklizně. Těžkosti mohou být se strniskovými zbytky, neboť se pomalu rozkládají (mají široký poměr C : N).

Výnosy celkové sušiny nadzemní fytomasy v pokusech VÚRV v roce 1998 dosahovaly podle různých stanovišť hodnoty 5,3 až 27,39 t.ha-1 (viz tab. 1).

Využití produktu:

Zrno - osivo

- škrobárny, lihovary (čirok cukrový)

Stéblo - spalovat (spalné teplo stébel=17,89 kJ.g-1).

Shrneme-li dosažené poznatky je možné konstatovat, že ozdobnici a čiroky lze pěstovat především v teplejších výrobních oblastech, chrastici rákosovitou a křídlatky ve všech běžných výrobních oblastech, s výhradou pro křídlatku, že se jedná i přes dosahování vysokých výnosů fytomasy z plochy o rostlinu, která je řazena mezi vysoce invazní plevelné rostliny. Pokud chceme dosáhnout u těchto rostlin přijatelných výnosů, musí jim být věnována pečlivá agrotechnická pozornost obdobně jako nosným plodinám. Předpokladem úspěšného pěstování energetických plodin je dosažení dobrých výnosů při relativně malých inputech. Za výhodné a konkurence schopné současným klasickým surovinovým zdrojům se považují ty plodiny pěstované na biomasu, z kterých získáme nejméně 10 jednotek energie na jednotku vloženou. Při dosažení hranice 15 t.ha-1 sušiny rostlinné biomasy lze již plodiny považovat za "energeticky" významné.

Tab.1. Výnosy sušiny nadzemní fytomasy v roce 1998 na různých stanovištích (t.ha-1)

Plodina

S t a n o v i š t ě

Ruzyně

Troubsko

Lukavec

Chomutov

Ozdobnice čínská*

18,05

14,47

6,16

-

Chrastice rákosovitá **

6,01

9,45

13,79

5,73

Křídlatka*

14,22

-

3,76

27,00

Čirok “Hyso”

14,68

27,39

5,35

19,17

Poznámky: * pátý rok po výsadbě, ** čtvrtý rok po vysetí

Literatura

Strašil, Z. (1995): Produkce fytomasy rostlin rodu čirok na různých stanovištích ČR s ohledem na energetické využití. In: Sborník referátů “Obnovitelné zdroje energie Brno 95”, díl 3: 172-179.

Strašil, Z. (1998): Chrastice rákosovitá – nový alternativní zdroj pro průmyslové a energetické využití. Nový venkov, 2, č. 11: 20-22.

Strašil, Z. – Šimon, J. (1998): The present state and trends of plant biomass production for energy and industry utilization in Czech Republic. In: Biomass for energy and industry. Proceedings of the 10th European conference and technology exhibition. Wurzburg, Germany: 800-801.

Tento příspěvek byl realizován za finanční podpory Národní agentury pro zemědělský výzkum (projekt reg. č. EP 6457 ).

Předchozí článek     Obsah sborníku       Časopis BIOM, články a sborníky       Domovská stránka CZ BIOMu     Následující článek