KIS Ústecký kraj
Projekt Krajského informačního střediska pro rozvoj zemědělství a venkova Ústeckého kraje vznikl za podpory MZe ČR

Energetické rostliny – existuje mnohem více alternativ než jen kukuřice

17/02/09

Kromě kukuřice existuje celá řada energetických rostlin, které lze pěstovat na zemědělských plochách ve střední Evropě. Na tuto problematiku bylo zaměřeno sympozium o energetických rostlinách, které se konalo v Německu.

Kromě kukuřice existuje ještě celá řada energetických rostlin, které lze pěstovat na zemědělských plochách ve střední Evropě. Na tuto problematiku bylo zaměřeno sympozium o energetických rostlinách, které se konalo v Německu.

Čirok jako alternativa rezistentní vůči suchu

Zkušenosti s pěstováním čiroku obecného (Sorghum bicolor) pro energetické účely byly získány teprve nedávno.

Čirok obecný je stejně jako kukuřice jednoletá, teplomilná C4 rostlina. Vyžaduje průměrné denní teploty okolo 16 °C. Teplota půdy při výsevu by měla dosahovat minimálně 12 °C. Poškození chladem se může vyskytnout již při 4 °C.

Vůči suchu vykazuje čirok vyšší toleranci než kukuřice. Za sucha může přerušit svůj růst a později v něm opět pokračovat. Čirok je proto vhodný k obohacení osevního postupu na stanovištích s malou zásobou vody a je s ohledem na klimatické změny zajímavou alternativou.

Na kvalitu půdy nemá čirok žádné zvláštní požadavky. Je však třeba vyvarovat se chladných a vlhkých stanovišť.

Sečení se provádí jednou. Výnosy mohou dosáhnout 8 až téměř 20 tun sušiny z hektaru. Obsah sušiny v čerstvé hmotě se pohybuje okolo 22%, obsah metanu v bioplynu okolo 54%.

Súdánská tráva pro lepší pěstitelské polohy


Také zkušenosti v pěstování súdánské trávy (Sorghum sudanense) pocházejí až z posledních několika let. Súdánská tráva je stejně jako kukuřice jednoletá C4 rostlina, teplomilná, ale s vyšší tolerancí vůči suchu než kukuřice. Teplota pro klíčení je minimálně 12 °C, na mráz reagují mladé rostliny citlivě.

Výsev se provádí nejdříve v květnu, protože k poškození chladem dochází ještě při 4 °C. Klíčení a vývoj raných fází probíhá velmi pomalu. Jakmile však rostliny dosáhnou výšky 25 cm, rostou rychle a mohou dosáhnout 2,5 až 3 m.

Na začátku metání začínají stébla dřevnatět. Až donedávna se proto doporučovalo více sečí, protože rostliny i po několika sečích znovu silně odnožují. Zkušenosti však ukázaly, že míra zdřevnatění není pro výrobu bioplynu rozhodující. Především s ohledem na dostatečný obsah sušiny a nízké pracovní náklady se proto spíše doporučuje jedna seč na konci sezóny.

Obsah sušiny kolísá mezi 17 a 28% a výnosy dosahují zpravidla 8 až 17 tun sušiny z hektaru za rok. 10 tun sušiny poskytuje výtěžnost bioplynu okolo 4500 m3 plynu při obsahu metanu zhruba 53%.

Víceletý topinambur je mrazuvzdorný

Mrazuvzdorná, víceletá rostlina topinambur (slunečnice topinambur, Helianthus tuberosos) pocházející ze Severní a Střední Ameriky byla dříve v Evropě pěstována k potravinářskému využití. Jako energetická rostlina je zajímavá zejména vzhledem k delší vegetační době a vysokým výnosům biomasy. Rostliny dorůstají do výšky 5 m a na dobrých stanovištích poskytují výnosy sušiny nadzemní biomasy až 20 tun nebo výnosy hlíz až 13 tun sušiny. ha–1.

Navzdory mrazuvzdornosti jsou pro dosažení vysokých výnosů vhodnější teplé pěstitelské oblasti. Na období sucha reagují rostliny výnosovými ztrátami. Sklizňový produkt je možné fermentovat na bioplyn nebo bioetanol nebo zpracovat na biopalivo. Nejvyšších výnosů sušiny nadzemní biomasy (přibližně 20 tun sušiny . ha–1 při zhruba 35% obsahu sušiny) bylo dosaženo koncem září.

Pro využití na spalování se sklízí lodyhy s obsahem sušiny vyšším než 75%, zpravidla po příchodu mrazů od prosince do března.

Hlízy se sklízejí v období říjen až březen. V zařízeních na výrobu bioplynu poskytují hlízy při dobré a rychlé fermentaci 393 l metanu . kg–1 organické sušiny.

Pokusné pěstování mužáku


Mužák prorostlý (Silphium perfoliatum) je vytrvalá, víceletá rostlina, která se může sklízet minimálně deset let. Jako energetická rostlina se zatím pěstuje jen pokusně, protože pěstování na plantáži je doprovázeno některými komplikacemi. Tato rostlina byla ve starověkém Řecku a Římě vysoce ceněna jako léčivka, kořenina a zelenina a nazývala se silphium, silphion, sylphion nebo laserpitium.

Rostliny pomocí vstřícně postavených listů s široce klínovitou bází vytvářejících nálevku zachytávají vodu z rosy. Tím je tato rostlina výborně uzpůsobena pro pobyt na suchém stanovišti.

Výnosy se od druhého roku pohybují od 13 do 20 tun sušiny z hektaru a obsah metanu je srovnatelný s kukuřicí.

Mužák pochází ze Severní Ameriky, kde roste asi dvacet druhů tohoto rodu vzdáleně příbuzného jiřinkám, ačkoliv jeho zástupci připomínají spíše topinambury.

U nás se mužák nepříliš často pěstuje jako okrasná trvalka a dosti vzácně zplaňuje, zvláště na vlhčích stanovištích ruderálního charakteru. V řadě evropských zemí je v posledních letech pěstován jako pícnina.

Sida – vysoce výnosná víceletá energetická rostlina

V roce 1955 byla sida (Sida hermaphrodita) pocházející ze Severní Ameriky dovezena do Polska. Od tohoto roku se datují výzkumy probíhající na Akademii zemědělských věd v Lublinu.

Jako rychle rostoucí a energeticky bohatá rostlina je sida předurčena k výrobě pelet, briket, bioplynu, metanolu, elektřiny, tepla, bioolejů, biopaliva SunDiesel atd. Porosty sidy nemají žádné zvláštní nároky na půdu a mohou být využívány 15 až 20 let. Rostliny s dobře vyvinutým kořenovým systémem v polských podmínkách bez problémů přečkávají sucho a zimní nízké teploty dosahující -35 °C.

Na jaře rostliny vytvářejí 20 až 40 odnoží, které dorůstají do výšky 4 m a mohou být na podzim nebo v zimě (podle účelu využití) sklízeny. Sklizeň může probíhat jednoduchou zemědělskou mechanizací – žacími stroji, žacími mačkači nebo sklízecími řezačkami.

Pro zpracování na bioplyn se rostliny sklízejí buď časně na podzim nebo dvakrát během vegetační periody. Nejvyšší výnos činil 100 tun biomasy . ha–1 s obsahem vlhkosti 40 až 60 %. Pro okamžité spalování nebo zpracování na pelety se musí obsah vlhkosti snížit a sklizeň musí probíhat později, za mrazivého a suchého zimního počasí.

Nižší obsah vody v rostlinách umožňuje optimální slisování, které zjednoduší transport a ušetří náklady.

Výnosy dvou- až tříletých porostů sidy se pohybují od 9 do 20 t sušiny . ha–1 ročně. Energetický potenciál činí 174 až 375 MJ na hektar a rok, výhřevnost téměř 19 MJ . kg–1.
Šlechtění rostlin je „energetická bitva“

„Potřebujeme rostliny, které poskytují ještě jiné látky“, tvrdí Dr. Heinrich Harling z firmy KWS Saat v Einbecku. Šlechtitelé považují šlechtění rostlin za „energetickou bitvu“, protože energetické rostliny se budou šlechtit a pěstovat primárně s cílem energetického využití.

K dlouhodobému zajištění rostlinné produkce v Evropě by měly „inteligentní“ rostliny vedle poskytování vysokého výnosu obsahovat vysoce hodnotné látky jako např. určité chemické substance.

První generace bioenergetických rostlin bude vystřídána druhou. Nejvyšší potenciál pro nové šlechtitelské cíle má využití celých rostlin. Není již požadován vysoký výnos zrna, nýbrž nejvyšší obsah sušiny na hektar. Dr. Harling hovořil o přidané hodnotě rostlin. K vytvoření této hodnoty je však zapotřebí rozsáhlého výzkumu.

Podle Dr. Heinricha Wortmanna (Saaten-Union, Isernhagen) vykazují potenciál z hlediska využití biomasy také různé druhy trav. Pozornost šlechtitelů se stále více zaměřuje také na nové/staré kulturní druhy.

Slunečnice a žito

Žito je nenáročnou obilovinou, jejíž předností oproti jiným druhům obilovin je rychlý počáteční vývoj.

Dr. Volker Hahn (Univerzita Hohenheim) se zabýval pěstováním žita jako hlavní plodiny ke sklizni celých rostlin ve stadiu mléčné zralosti. Slunečnice setá od poloviny června sloužila jako meziplodina. Speciální šlechtitelské cíle pro použití sklizňového produktu v zařízeních na výrobu bioplynu se ukázaly jako velmi slibné.

Rychle rostoucí dřeviny pro zemědělské plochy

Druh, odrůda a především výkonná sklizňová technika s efektivním logistickým řetězcem rozhodují ve velké míře o úspěchu rychle rostoucích dřevin jako energetických rostlin. „Biomasa z porostů s krátkou dobou obmýtí může být ve formě štěpky použita k decentralizovanému zásobení energií“, říká Dr. Martin Hofmann (Kompetenzzentrum HessenRohstoffe, Witzenhausen). Rámcové podmínky EU v zásadě povolují také produkci kmenového dříví až s dvacetiletou dobou obmýtí na zemědělské půdě.

Byly pěstovány výkonné odrůdy vhodných dřevin jako vrba (Salix sp.) nebo topol balzámový (Populus balsamifera). Při sklizni jsou garantovány vitální pařezové výmladky a vysoké výnosy na minimálně 20 let. Kultury topolu poskytují zajímavou nabídku pastvy srnčí zvěři. Požer kořenů hryzcem vodním může mít za následek značné škody. Nejvážnějším rizikem je napadení rzí rodu Melampsora.

Sklizňové náklady činí přibližně dvě třetiny celkových nákladů a jsou tak hlavním faktorem ekonomické rentability krátkého obmýtí.

Výzkum na plantážích vrb s krátkou dobou obmýtí

Prof. Dr. Martin Weih (Švédská zemědělská univerzita, Uppsala) představil švédský program pro plantáže vrb s krátkou dobou obmýtí.

Výzkumný program integruje aktivity v oblasti šlechtění rostlin, molekulární biologie, ekofyziologie, ekologie a mykologie. Cílem je komerční šlechtění vysoce produktivních odrůd vrb tolerantních vůči stresu.

Vrby a topoly mají následující přednosti pro využití na plantážích s krátkou dobou obmýtí: rychle rostou, jsou mrazuvzdorné, snadno se množí, časně kvetou a jejich sklizeň není příliš nákladná. Navíc relativně malý genom zjednodušuje práci šlechtitelům.

Gemüse, 44, 2008, č. 7, s. 49–50

Zdroj: Agronavigátor.cz