Logo VURV
SCPV - Výskumný ústav rastlinnej výroby Piešťany

Bratislavská cesta 122
921 68 Piešťany

Tel.: 033/7722311-12
Fax: 033/7726306
 
 


Porovnanie energetickej bilancie kukurice na zrno pestovanej v integrovanom a konvenčnom systéme

Rastlinná výroba patrí k tým odvetviam národného hospodárstva, ktoré vyrobia viac energie ako spotrebujú. Úroveň vstupov i výstupov energie rastlinnej výroby i energie jednotlivých plodín je pochopiteľne limitovaná konkrétnymi jednotkami stanovišťa, akými sú napr. klíma či pôda, ktoré človek nemôže výrazne ovplyvniť, ale aj faktormi, ktoré človek ovplyvniť môže, akými sú napr. dodatkové vklady energie, použité systémy hospodárenia, pestovateľské technológie, štruktúra osevu a pod.

Energetické hodnotenie je jedno z významných objektívnych meradiel účelnosti poľnohospodárskej výroby. Umožňuje porovnávať značne odlišné spôsoby výroby z hľadiska energetickej efektívnosti. Energetická efektívnosť úzko súvisí nie len s ekonomickým, ale aj s ekologickým hľadiskom poľnohospodárskej výroby.

Význam kukurice spočíva v tom, že je zdrojom potravín pre ľudskú výživu, je vhodná na kŕmenie zvierat a ako surovina na výrobu najrôznejších výrobkov v rôznych priemyselných odvetviach (papierníctvo, stavebníctvo, chemický priemysel, farmaceutický priemysel a pod.). Z kukurice je možné vyrábať aj glukózový sirup, fruktózový sirup, modifikované škroby, sorbit, glutén, klíčkový olej a pod. Významné je aj jej využitie pri energetickom využití na výrobu etanolu, bioplynu i na priame spaľovanie.

Tieto dôvody boli príčinou zhodnotenia energetickej efektívnosti pestovania kukurice siatej na zrno vo dvoch pestovateľských systémoch v integrovanom a konvenčnom systéme pri dvoch úrovniach hnojenia.

MATERIÁL A METODIKA
V poľnom stacionárnom pokuse v Borovciach pri Piešťanoch v rokoch 1999 - 2005 sa pestovala kukurica siata na zrno v integrovanom a konvenčnom systéme pestovania, pri dvoch úrovniach hnojenia dusíkom. Kukurica siata na zrno sa pestovala po pšenici v 4-honovom osevnom postupe: kukurica siata na zrno ++, jačmeň siaty jarný, hrach siaty, pšenica letná forma ozimná.

Integrovaný systém (IS) - bezorbový spôsob pestovania rastlín (sejba sejačkou Kinze), NPK hnojenie priemyselnými hnojivami, ponechanie všetkých pozberových zvyškov na povrchu pôdy + 10 kg N na 1t slamy obilnín. Hnojenie kompostom Vitahum 1x za rotáciu. Pestovanie medziplodín (horčica biela 15 kg + facélia vratičolistá 15 kg). Chemická ochrana.

Konvenčný systém (KS) - NPK hnojenie priemyselnými hnojivami. Hnojenie kompostom Vitahum 1x za rotáciu. Bez ponechania pozberových zvyškov a bez pestovania medziplodín. Chemická ochrana. Sejba sejačkou Kinze

V pokuse sa kukurica vysievala v agrotechnickom termíne. Obrábanie pôdy v konvenčnom systéme pozostávalo z podmietky, strednej orby a predsejbovej prípravy pôdy (smyk, klincové brány, kombinátor). Ku kukurici sme hnojili v oboch systémoch kompostom Vitahum (f. EBA Bratislava, závod Pezinok) v dávke 30 t.ha-1) a dusíkom dvakrát počas vegetácie a to 50 % pred sejbou a 50 % sa aplikuje 30 - 40 dní po vzídení porastu a to dávkou v N1 40 kg N.ha-1 a v N2 80 kg N.ha-1. V roku 2003 došlo ku zmene metodiky v používaní organických hnojív a organické hnojivá sa používali v KS 30 t.ha-1 maštaľného hnoja a v IS 18 t.ha-1 kompostu Vitahum.

Výpočet energetických parametrov bol vykonaný podľa metodiky FMZVž č.7/1987 "Energetické hodnocení výrobních procesú v rostlinné výrobě" (Preininger, 1987) a podľa publikácie "Energetika sústav hospodárenia na pôde" (Pospíšil, Vilček, 2000).

Hodnotili sme znaky: úroda zrna kukurice (t.ha-1), vstupy dodatkovej energie na tonu úrody (GJ.ha-1), zisk brutto energie z tony úrody (GJ.ha-1) a energetická účinnosť (%).

VÝSLEDKY A DISKUSIA
Úroda zrna kukurice v priemere pokusu bola 7,27 t.ha-1. Najnižšia úroda bola v integrovanom systéme N1 a najvyššia v konvenčnom systéme N2. Vysoko preukazný rozdiel medzi systémami bol však ovplyvnený aj nepriazňou počasia, keď v rokoch 2000 a 2003 silný vietor zapríčinil poľahnutie kukurice v integrovanom systéme pestovanej bezorbovým spôsobom, ktorá bola slabšie zakorenená ako v konvenčnom systéme a tento fakt ovplyvnil aj energetickú bilanciu. Úroda zrna v úrovni hnojenia N2 bola vyššia v oboch systémoch a rozdiel bol zo štatistického hľadiska významný.

Vstupy dodatkovej energie na tonu úrody boli v priemere pokusu 5,68 GJ.t-1, keď najnižšia bola v integrovanom systéme N2 a najvyššia v konvenčnom systéme N2. Nepreukazný rozdiel bol medzi systémami aj medzi úrovňami hnojenia. V konvenčnom systéme sa pohybovali vstupy dodatkovej energie na tonu úrody od 4,64 GJ.t-1 do 7,52 GJ.t-1, kým v integrovanom systéme bola variabilita od 2,69 GJ.t-1 do 10,27 GJ.t-1.

Zisk brutto energie z tony úrody bol v priemere pokusu 10,13 GJ.t-1, keď najnižší bol v integrovanom systéme N2 a najvyšší v konvenčnom systéme N1. Nepreukazný rozdiel bol medzi systémami aj medzi úrovňami hnojenia. V konvenčnom systéme sa pohyboval zisk brutto energie z tony úrody od 8,28 GJ.t-1 do 11,77 GJ.t-1, kým v integrovanom systéme bola variabilita od 5,53 GJ.t-1 13,12 GJ.t-1.

Energetická účinnosť brutto energie predstavuje zisk energie pripadajúci na jednotku konečnej produkcie a charakterizuje percentuálny podiel čistého zisku energie na produkcii energie. Energetická účinnosť brutto energie za všetky roky a varianty bola 64,09 % a pohybovala sa od 44,06 % v roku 2000 po 78,14 % v roku 2005. V energetickej účinnosti v sledovanom období neboli štatistické rozdiely medzi systémami ani úrovňami hnojenia. V konvenčnom systéme sa pohybovala energetická účinnosť od 52,38 % do 73,48 %, kým v integrovanom systéme bolo toto rozpätie od 35,02 % do 82,98 %. Počasie ovplyvnilo mernú spotreba energie 74 %, systém pestovania 0,3 % a úroveň hnojenia tiež 0,3 %. Vysoko preukazná interakcia roky x systémy poukazuje na nerovnaký vplyv počasia na energetickú účinnosť brutto energie v rôznych systémoch (Tab.).

Pestovateľský systém
Úroda zrna
Vklady dodatkovej energie na tonu úrody
Zisk brutto energie z tony úrody
Energetická účinnosť brutto energie
(t.ha-1)
(GJ.ha-1)
(GJ.ha-1)
%
KS N1
7,27
5,31
10,50
66,42
KS N2
7,39
5,79
10,02
63,39
KS
7,32
5,55
10,26
64,90
IS N1
6,01
5,81
10,00
63,26
IS N2
6,47
5,80
10,01
63,29
IS
6,24
5,81
10,00
63,27
priemer
6,78
5,68
10,13
64,09

ZÁVERY
Dosiahnuté výsledky ukazujú, že pri pestovaní kukurice siatej na zrno v integrovanom a konvenčnom systéme sme dosiahli vyššiu úrodu zrna v konvenčnom ako v integrovanom systéme a rozdiel medzi systémami bol vysoko preukazný. Vstupy dodatkovej energie boli približne rovnaké v oboch systémoch a rozdiel medzi nimi nebol nevýznamný. Zisk brutto energie z tony úrody bol podobne ako vstupy medzi systémami na rovnakej úrovni a zo štatistického hľadiska nepreukazný. Medzi úrovňami hnojenia sme nezistili rozdiely medzi vstupmi dodatkovej energie na tonu úrody, ale ani pri zisku brutto energie z 1 tony úrody.

Energetická účinnosť bola v oboch systémoch aj v oboch úrovniach hnojenia na rovnakej výške a teda zo štatistického hľadiska nevýznamná a to znamená, že na jednotku konečnej produkcie pripadal v oboch systémoch rovnaký zisk energie.

Pre prax preto možno odporučiť oba systémy pestovania kukurice siatej na zrno. Z hľadiska výšky úrody je však istejšie pestovanie v konvenčnom systéme. Integrovaným pestovaním kukurice siatej na zrno s využitím bezorbovej technológie sa však dajú tiež dosiahnuť zaujímavé výsledky.


Vystavené 17.12. 2008
Autor textu: Ing. Štefan Žák, CSc.