Logo SPÚ
Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra
Fakulta agrobiológie a potravinových zdrojov, Katedra rastlinnej výroby
Tr. A. Hlinku 2
949 76 Nitra
e-mail: Zora.Ondrejcikova@uniag.sk
 
 


Kvantitatívne a kvalitatívne parametre slnečnice ročnej po aplikácii biokalu

Úvod

Olejniny sú plodiny, ktoré obsahujú hospodársky významné množstvo oleja. Okrem hlavného produktu poskytujú aj vedľajšie produkty ako výlisky, ktoré sú významnou zložkou kŕmnych zmesí. Spotreba tukov v SR na osobu za rok je približne 25,3 kg, z toho asi 18,5 kg je rastlinného pôvodu. Okrem tradičného využitia olejnín na výrobu stolových olejov, stužených tukov a margarínov sa uplatňujú aj pri výrobe kozmetických výrobkov, glycerínu, sviečok, umelých hmôt, lakov, farieb, fermeží a bionafty.

Slnečnica ročná je druhou najpestovanejšou olejninou na Slovensku. Poskytuje vysoko kvalitný, dietetický olej, ktorý má vysokú výživnú hodnotu, najmä pre vysoký obsah esenciálnej kyseliny linolovej (75 - 85 %). Semeno obsahuje 20 - 30 % bielkovín a 7 - 10 % glycidov. Výlisky, ktoré obsahujú približne 36 % bielkovín, sú vhodné ako krmivo najmä pre hovädzí dobytok (Pospišil et al., 2007).

Cieľom experimentu bolo zhodnotiť vplyv biokalu na kvantitatívne a kvalitatívne parametre slnečnice ročnej.

Prehľad literatúry

Porasty poľných plodín sú zložité biologicko - ekologické systémy premeny slnečného žiarenia, ktoré sú schopné produkovať stabilné úrody len vďaka dodatkovým formám energie (Pospišil - Vilček, 2000).

Pri zúrodňovaní pôdy má mimoriadny význam kontinuálny prísun organických látok vo forme hospodárskych hnojív, priemyselných kompostov a pozberových zvyškov. Predpokladom efektívneho organického hnojenia je vyrovnaná bilancia organických látok v pôde (Demo - Hričovský et al., 2002).

Organické hnojivá sú rozličné látky rastlinného i živočíšneho pôvodu, obohacujúce pôdu o organickú hmotu. Sú to plné hnojivá, pretože na ich zložení sa zúčastňujú tie isté látky, ktoré sa zúčastnili na tvorbe rastlinnej hmoty - krmiva a steliva. Obohacujú pôdu o všetky živiny a zlepšujú fyzikálno - chemické i biologické vlastnosti pôdy (Fecenko - Ložek, 2000).

Pri porovnávaní jednotlivých druhov organických hnojív sa spravidla vychádza z obsahu sušiny a organických látok. Jedna tona maštaľného hnoja zodpovedá približne 0,6 t Vitahumu, 1,3 t zeleného hnojiva ďatelinovín, 2,0 t zeleného hnojiva z ostatných plodín, resp. 0,25 t slamy (Jurčová - Bielek, 1997).

Z hľadiska priamej spotreby energie na hnojenie je zo všetkých spôsobov najnáročnejšia výroba a hnojenie hospodárskymi hnojivami. Pre svoje nezastupiteľné pôsobenie na pôdne vlastnosti nebude možné ani v budúcnosti tento spôsob hnojenia nahradiť (Podpěra, 2001).

Organické hnojivá majú nezastupiteľné postavenie hlavne pre svoj vplyv na pôdne vlastnosti. Avšak v posledných rokoch stavy hospodárskych zvierat klesajú, čo sa prejavuje aj v nedostatku maštaľného hnoja. Pre tieto dôvody ale aj pre vysoké ceny priemyselných hnojív sa čoraz častejšie dostáva do popredia otázka alternatívnych zdrojov organických hnojív. Jednou z takýchto možností je aj aplikácia vyhnitého kalu - biokalu.

Materiál a metódy

Poľný poloprevádzkový experiment bol realizovaný na experimentálnej báze v Kolíňanoch, ktoré sú situované približne 10 km severovýchodne od mesta Nitra. Katastrálne územie patrí do klimatického regiónu MT2 (mierne teplý, mierne vlhký) so sumou teplôt 2 200 - 2 500°C, s pravdepodobnosťou suchých vegetačných období 15 - 30 %, s vlahovou istotou 4 - 10 bodov, s priemernou ročnou teplotou vzduchu 7 - 8°C a s priemerným úhrnom zrážok 550 - 700 mm. Územie patrí do kukuričnej výrobnej oblasti s rovinatým terénom a stupňom zornenia 87 %. Podiel trvalých trávnych porastov tvorí 8 % (Špánik, 2000).

Doba slnečného svitu v roku je 2 000 až 2 400 hodín, vo vegetačnom období 1500 až 1600 hodín. Na záujmovom území prevládajú vetry severozápadného smeru.

Poľný poloprevádzkový pokus je založený na parcele VPP Kolíňany v blízkosti vybudovanej bioplynovej stanice. Parcela s číslom 8402/1 má výmeru 51,41 ha. Slovné označenie parcely je "Studená dolina". Parcela nie je zaradená v zraniteľnej oblasti LFA.

Pôdnym typom je hnedozem kultizemná s vysokým stupňom ovplyvnenia pôdy antropogénnou činnosťou v tejto lokalite. Z hľadiska zrnitostného zloženia je pôda piesočnato-hlinitá v humusovom kultizemnom (Akp) horizonte (obsah frakcie < 0,01 mm v intervale 20 - 30 %), v hlbších častiach Bt horizontu je pôda hlinitá (obsah frakcie < 0,01 mm v intervale 30 - 45 %). Významným podielom je zastúpená frakcia prachu (0,05 - 0,01 mm), čo je typické pre pôdy vytvárajúce sa zo sprašových eolických sedimentov.

Štruktúrny stav pôdy sa odvíja od zrnitostného zloženia a podielu agronomicky najcennejších agregátov. Tvorba štruktúrnych agregátov je ovplyvnená celým radom prírodných, ale aj kultivačných faktorov. Tie sa zároveň podieľajú aj na vytváraní priaznivej vodoodolnej štruktúry, ktorá je rezistentná voči drobeniu, a tým vytváraniu pôdneho prísušku. Za najcennejšie sú považované agregáty veľké 0,5 - 3,0 mm. Pri zohľadnení tohto kritéria hodnotenia štruktúrnych a vodoodolných agregátov predstavuje ich zastúpenie na záujmovej ploche tretinu až polovicu z celkového množstva (zastúpenie štruktúrnych agregátov veľkosti 0,5 - 3,00 je 28,66 %). Zastúpenie vodoodolných agregátov veľkosti 0,5 - 3 mm je 67,92 %.

Priemerné hodnoty obsahov organického uhlíka (a humusu) poukazujú na nízky obsah humusu v orničnej časti pôdneho profilu (hodnoty obsahu humusu sú v intervale 1,00 - 1,99 %).

Aktívna pôdna reakcia (pH/H2O) je slabo kyslá (hodnoty v intervale 5,6 - 6,5 jednotiek pH). Výmenná pôdna reakcia (pH/KCl) je kyslá (hodnoty pH v intervale 4,6 - 5,5 jednotiek pH), (Chlpík, 2006).

Tab. 1 Rozbor pôdy na VPP Kolíňany pred založením poloprevádzkového pokusu (Hanáčková, 2006)

Hĺbka (m)
pH
Obsah živín v mg.kg-1
N-NH4+
N-NO3-
Nan
NĽH
P
K
Ca
Mg
0,0 - 0,3
5,7
4,80
2,00
6,80
75,33
21,00
200,0
2 600
275,0
0,3 - 0,6
5,7
3,80
2,00
6,00
36,27
5,00
180,0
2 900
357,0

Predsejbové hnojenie k jednotlivým plodinám zaradených v osevnom postupe (jačmeň siaty jarný, kukurica siata na siláž, repa cukrová, slnečnica ročná) bolo uskutočnené kombinovaným hnojivom NPK 15-15-15 v rovnakej dávke 250 kg.ha-1 (Hanáčková, 2006).

Obsah tuku v semenách slnečnice ročnej bol stanovený podľa Twiselmanna a vyjadruje sa v %. Vypočíta sa podielom hmotnosti vyextrahovaného tuku k hmotnosti navážky. Navážka bola 5 g. Vypočíta sa podľa vzorca:

kde: m1 - hmotnosť vyextrahovaného tuku v gramoch, m0 - navážka v gramoch.

Produkciu oleja slnečnice ročnej udáva množstvo oleja v semenách. Vypočíta sa podľa vzorca:

kde: PO - produkcia oleja v t.ha-1, OT - obsah tuku v %, U - úroda v t.ha-1.

Biokal je vedľajší produkt, ktorý vzniká po výrobe bioplynu. Je to tmavá, nepáchnuca, z hygienického hľadiska neškodná, heterogénna suspenzia. Vyhnitý kal je pohotovým zdrojom dusíka s alkalickou reakciou. Jeho pH je 7,63 - 8,5, to znamená, že neokysľuje pôdu. Navyše svojou alkalickou reakciou zlepšuje využitie fosforu z pôdy. Aplikáciou biokalu sme v dávke 50 t.ha-1do pôdy vložili 148 kg.ha-1 N, 41,6 kg.ha-1 P, 122 kg.ha-1 K, 126 kg.ha-1 Ca a 34 kg.ha-1 Mg. Obsah sušiny kolíše od 8 do 12 % v závislosti od kvality vstupného substrátu a kvality homogenizácie biokalu pred odčerpaním do fekálnej cisterny pred aplikáciou (Pospišil - Hanáčková, 2007).

Experiment bol realizovaný formou dlhých pásov. Každý variant hnojenia predstavoval tri zábery sejačky v šírke 6 m. Dĺžka každého pásu bola 100 m. Organické hnojivá boli aplikované do stredného pásu. V tomto páse sa odoberali aj vzorky, minimálne v 4 opakovaniach. Okrajové pásy boli izolačné. Jednotlivé varianty hnojenia boli od seba vzdialené 12 m.

Slnečnica ročná (Helianthus annuus) bola zaradená do osevného postupu spolu s jačmeňom jarným, kukuricou siatou a repou cukrovou.

Experiment bol tvorený piatimi variantmi hnojenia, včítane nehnojenej kontroly.

Varianty hnojenia:

  1. kontrolný variant (bez hnojenia)
  2. maštaľný hnoj v dávke 25 t. ha-1
  3. biokal aplikovaný na jeseň 50 t. ha-1
  4. maštaľný hnoj v dávke 40 t. ha-1
  5. biokal aplikovaný počas vegetácie 50 t. ha-1

Výsledky

Počas realizácie projektu sa analyzovali vybrané kvantitatívne a kvalitatívne parametre slnečnice ročnej. Z kvantitatívnych parametrov boli analyzované nasledovné parametre: úroda nadzemnej fytomasy v sušine v t.ha-1 a úroda hlavného produktu, ktorý u slnečnice ročnej predstavuje úroda nažiek v t.ha-1. Dosiahnuté úrody nadzemnej fytomasy a nažiek slnečnice ročnej z rokov 2006 - 2007 sú zaznamenané v tabuľke 2.

Tab. 2 Úrody nadzemnej fytomasy a nažiek slnečnice ročnej za r. 2006 - 2007

Variant hnojenia
rok
Úroda sušiny nadzemnej fytomasy v t.ha-1
Úroda nažiek
v t.ha-1
Kontrolný variant
2006
16,87
1,15
2007
16,71
1,13
priemer
16,79
1,14
Maštaľný hnoj
25 t.ha-1
2006
16,31
1,01
2007
22,68
1,57
priemer
19,50
1,29
Biokal jeseň
50 t.ha-1
2006
21,26
1,44
2007
21,65
1,70
priemer
21,46
1,57
Maštaľný hnoj
40 t.ha-1
2006
19,66
1,48
2007
18,58
1,65
priemer
19,12
1,57
Biokal počas vegetácie
50 t.ha-1
2006
26,23
1,76
2007
21,39
1,47
priemer
23,81
1,62

Najvyššia priemerná úroda sušiny nadzemnej fytomasy bola zaznamenaná na variante biokal počas vegetácie (23,81 t.ha-1) a na variante biokal jeseň (21,46 t.ha-1). Na variantoch hnojených maštaľným hnojom bola priemerná úroda fytomasy v sušine 19,50 t.ha-1 (aplikácia 25 t.ha-1) a 19,12 t.ha-1 (aplikácia 40 t.ha-1). Na nehnojenej kontrole bola úroda fytomasy v sušine najnižšia 16,76 t.ha-1. Čo sa týka úrody nažiek ako hlavného produktu slnečnice ročnej, najvyššia priemerná úroda bola dosiahnutá na variante biokal počas vegetácie 1,62 t.ha-1. Na variantoch biokal jeseň a MH 40 úroda nažiek predstavovala 1,57 t.ha-1. Najnižšia úroda nažiek bola zaznamenaná na kontrolnom variante bez hnojenia. Priemerné úrody v t.ha-1 sú graficky znázornené na obrázku 1 a 2.

Obr. 1 Priemerné úrody nadzemnej fytomasy slnečnice ročnej v sušine za r. 2006 - 2007

Obr. 2 Priemerné úrody nažiek slnečnice ročnej v sušine za r. 2006 - 2007

Obchodné ukazovatele (vlhkosť, obsah naklíčených a poškodených semien, obsah nečistôt) v dopestovaných nažkách slnečnice ročnej boli v zmysle požiadaviek, ktoré by mala táto surovina spĺňať. Obsah tuku a produkcia oleja je v tabuľke 3. Obsah tuku bol v rozpätí 45,1 - 50,2 %. Najvyšší priemerný obsah tuku bol zaznamenaný na variante biokal 50 t.ha-1 aplikovaný počas vegetácie (48,75 %). Najvyššia priemerná produkcia oleja bola zaznamenaná tiež na variante biokal 50 t.ha-1 aplikovanom počas vegetácie (1,77 t.ha-1), (Mareček, 2008).

Tab. 3 Priemerné hodnoty obsahu tuku a produkcie oleja v nažkách slnečnice ročnej za r. 2006 - 2007 (Mareček, 2008)

Variant hnojenia
rok
tuk (%)
Produkcia oleja
(t.ha-1)
Kontrolný variant
2006
48,3
1,59
2007
46,2
0,97
priemer
47,25
1,28
Maštaľný hnoj
25 t.ha-1
2006
48,9
1,56
2007
45,1
1,13
priemer
47,00
1,35
Biokal jeseň
50 t.ha-1
2006
49,6
2,23
2007
45,8
1,24
priemer
47,7
1,74
Maštaľný hnoj
40 t.ha-1
2006
49,1
2,21
2007
45,8
1,19
priemer
47,45
1,70
Biokal počas vegetácie
50 t.ha-1
2006
50,2
2,36
2007
47,3
1,18
priemer
48,75
1,77

Obr. 3 Priemerný obsah tuku v nažkách slnečnice ročnej v % za r. 2006 - 2007

Záver

Doterajšie výsledky naznačujú, že použitie biokalu ako organického hnojiva pri slnečnici ročnej je plne opodstatnené nielen z hľadiska dodávky pohotových živín, ale aj pozitívneho vplyvu na výslednú kvalitu produkcie. Hlavne aplikácia biokalu počas vegetácie sa pozitívne odrazila na analyzovaných kvantitatívnych aj kvalitatívnych parametroch slnečnice ročnej.

Z doterajších výsledkov tiež môžeme konštatovať, že biokal je adekvátnou náhradou maštaľného hnoja.

Literatúra

DEMO, M. - HRIČOVSKÝ, I. et al. 2002. Hnojenie organickými hnojivami. In: Trvalo udržateľné technológie v záhradníctve, Nitra: SPU 2002, s. 115 - 118, ISBN 80-8069-056-1
FECENKO, J. - LOŽEK, O. 2000. Výživa a hnojenie poľných plodín, Nitra: SPU, 452 s., ISBN 80-7137-777-5
HANÁČKOVÁ, E. 2006. Záverečná správa - pokusné roky 2004 - 2006: Záverečná správa. Nitra: SPU, 2006, 6 s.
MAREČEK, J. 2008. Vplyv biokalu na úrodu a kvalitu jačmeňa jarného, slnečnice ročnej a cukrovej repy. Záverečná správa: Výskum využitia biokalu po kontinuálnej kofermentácii živočíšnych odpadov a energetických plodín pre udržanie racionálnej intenzity rastlinnej výroby a kvality prírodného prostredia, Nitra: SPU, 2008, 9 s., nepublikované
PODPĚRA, V. 2001. Možnosti snižování energetické náročnosti zemědělské výroby, Praha: UZPI, 2001, ISBN 80-7271-084-2
POSPIŠIL, R. - HANÁČKOVÁ, E. 2007. Vplyv aplikácie biokalu po kontinuálnej výrobe bioplynu na produkciu a výživnú hodnotu nadzemnej fytomasy kukurice siatej. In: Multifunkční obhospodařování a využívaní travních porostů v LFA, Zborník z medzinárodnej konferencie, Rapotín: VÚCHS, 2007, s. 199, ISBN 978-80-87144 -00-8
POSPIŠIL, R. - VILČEK, J. 2000. Energetika sústav hospodárenia na pôde. Bratislava: VUPOP, 108 s., ISBN 80-85361-75-2
ŠPÁNIK, F. 2000. Ukazovatele agroklimatickej rajonizácie poľnohospodárskej výroby na Slovensku v podmienkach klimatickej zmeny. In: Štúdia SBKS SAV XVII, roč. 15, 2000, 54 s., ISBN 80-7137-885-0

Vystavené 28.5.2010

Autori textu: Ing. Zora Ondrejčíková; Ing. Ladislav Režo; doc. Ing. Richard Pospišil, Dr.