Oblastný výskumný ústav agroekológie Michalovce

ul. Špitálska 1273
071 01 Michalovce

e-mail: ovua_agrochemia@minet.sk
 
 


POROVNANIE VSTUPOV ENERGIÍ
PRI ROZDIELNEJ PRÍPRAVE PÔDY POD VIACROČNÉ KRMOVINY

ÚVOD

Energetická efektívnosť minimálneho a bezorbového spracovania pôdy je často diskutovanou otázkou. Konvenčné technológie spracovania pôdy si vyžadujú veľké množstvo energetických vstupov, ktoré sú závislé od viacerých faktorov. Najpodrobnejšie sú z hľadiska energetických vstupov preskúmané obilniny (Pospíšil, 1996; Balla – Mati, 2000; Kotorová, 2001).

Energetickým hodnoteniam viacročných krmovín (VRK) na ornej pôde sa venovala menšia pozornosť. Sú známe výsledky, ktoré publikovali Strašil (1991) a Kováč (1998) pri ďatelinotrávnych miešankách a Porvaz – Tóth (2002) pri lucerne siatej. Ďalší autori hodnotia viacročné krmoviny na ornej pôde len ako jednu z plodín osevného postupu a neanalyzujú energetické vstupy podrobnejšie (Repka – Danko, 1991; MATI et al., 1997).

Pre porovnanie technológií spracovania pôdy sú najdôležitejšie vstupy energie od podmietky po sejbu, lebo následné operácie po sejbe VRK sa takmer neodlišujú. Do príspevku boli vybraté výsledky získané v pokusoch pri zakladaní ďatelinotrávnych miešaniek na ťažkých pôdach.

MATERIÁL A METÓDA

Problematika rozdielnej prípravy pôdy pod ďatelinotrávne miešanky bola riešená na experimentálnom pracovisku OVÚA Michalovce v Milhostove. Ďatelinotrávne miešanky boli zaradené v osevnom postupe po jarnom jačmeni. Pôdy v pokusoch sú ťažké fluvizeme glejové (FMG) s vysokým obsahom ílovitých častíc (nad 50 %). Ich obrábanie je energeticky náročné a z hľadiska vodných pomerov sú ťažko priepustné v celom profile.

Porast ďatelinotrávnych miešaniek sa zakladal pri troch agrotechnikách:

  1. konvenčná agrotechnika - KA
  2. minimalizačná agrotechnika - MA
  3. bezorbová agrotechnika - BA

Pri hodnotení energetických vstupov sa vychádzalo z metodík, ktoré publikovali Preininger (1987), Čislák (1990) a Pospíšil – Vilček (2000). Na základe týchto metodických postupov výpočtu energetickej bilancie sa vyhodnotila potreba energie v živej práci, v strojoch a fosílna energia potrebná pre jednotlivé operácie od podmietky po sejbu ďatelinotrávnych miešaniek.

VÝSLEDKY A DISKUSIA

Porovnanie energetických vstupov podľa pracovných operácií je uvedené v tabuľke 1.

Pri konvenčnej technológii je energeticky najnáročnejšou operáciou orba, pri ktorej sa na ťažkých pôdach VSN spotrebuje 991,12 MJ.ha-1 energie, čo predstavuje 30,40 % z celkovo spotrebovanej energie. Energeticky menej náročná je podmietka so spotrebou 609,79 MJ.ha-1 (18,70 % z celkovej spotreby). Ťažké pôdy sú energeticky náročné aj na jarnú prípravu pôdy, čo sa odzrkadlilo na vyššej spotrebe energie 534,40 MJ.ha-1 pri smykovaní a 470,76 MJ.ha-1 pri bránení a zapracovaní priemyselných hnojív. Z dôvodu vyššieho nakyprenia pôdy pred sejbou bolo potrebné povrch pôdy utužiť valcami. Pri valcovaní sa spotrebovalo 228,12 MJ.ha-1 energie. Z druhov energií sa najviac spotrebovalo fosílnej 2372,23 MJ.ha-1, ktorú predstavovala nafta spálená pri jednotlivých operáciách. Naopak spotreba energie ľudskej práce bola minimálna t.j. 90,81 MJ.ha-1.

Pri minimalizácii sa spotrebovalo 1948,03 MJ.ha-1 energie. Z toho takmer 80 % tvorila energia potrebná na prípravu pôdy rotačným kypričom Mars. Energetická náročnosť pri príprave rotačným kypričom 1522,18 MJ.ha-1 bola vyššia ako pri orbe na konvenčnej technológii. Po príprave pôdy rotačným kypričom však bolo možné okamžite siať, kým po orbe bolo potrebné urobiť ešte ďalšie operácie, ktoré v konečnom súčte zvyšovali energetickú náročnosť konvenčnej technológie. Energeticky najúspornejšia bola priama sejba do nespracovanej pôdy pri ktorej sa spotrebovalo len 432,45 MJ.ha-1. Z celkovej energie sa pri tomto variante najviac spotrebovalo pri sejbe 300,66 MJ.ha-1. Ostatné operácie boli energeticky menej náročné.

Tabuľka 1 Porovnanie energetických vstupov podľa operácií [MJ.ha-1]

Príprava pôdy

Pracovné operácie

Druh energie

Spolu

Živá práca Fosílna Stroje MJ.ha-1 %

 

 

 

 

KA

Podmietka

Stredná orba

Smykovanie

Nakladanie PH

Odvoz PH

Rozmetanie PH

Bránenie

Valcovanie

Nakladanie

a odvoz osiva

Sejba

12,83

23,34

14,88

5,64

2,57

2,57

11,80

6,41

5,13

5,64

431,12

723,24

388,08

33,52

15,88

69,85

388,08

165,82

15,52

141,12

165,79

244,54

131,44

18,32

22,20

12,42

70,88

55,89

13,01

62,46

609,74

991,12

534,40

57,48

40,65

84,84

470,76

228,12

33,66

209,22

18,70

30,40

16,39

1,76

1,26

2,60

14,44

7,00

1,03

6,42

Spolu: 90,81 2372,23 796,95 3259,99 100,00

 

 

 

MA

Nakladanie PH

Odvoz PH

Príprava pôdy

Rozmetanie PH

Nakladanie

a odvoz osiva

Sejba

5,64

2,57

41,04

2,57

5,13

5,64

33,52

15,88

987,84

69,85

15,52

141,12

18,32

22,20

493,30

12,42

13,01

62,46

57,48

40,65

1522,18

84,84

33,66

209,22

2,95

2,08

78,14

4,36

1,73

10,74

Spolu: 62,59 1263,73 621,71 1948,03 100,00

 

BA

Nakladanie PH

Odvoz PH

Nakladanie

a odvoz osiva

Sejba

5,64

2,57

5,13

10,24

33,52

15,88

15,52

176,40

18,32

22,20

13,01

114,02

57,48

40,65

33,66

300,66

13,29

9,40

7,78

69,53

Spolu: 23,58 241,22 167,55 432,45 100,00

Spotreba jednotlivých druhov energie pri rôznych technológiách prípravy pôdy je uvedená v tabuľke 2. V porovnaní s konvenčnou technológiou boli celkové vstupy energie pri minimalizácii o 40 % nižšie. Najvýraznejšia úspora sa však zistila pri priamej sejbe, kde sa pri spotrebe energie 432,45 MJ.ha-1 usporilo takmer 87 % energie v porovnaní s konvenčnou technológiou spracovania pôdy pred sejbou. Minimalizáciou prípravy pôdy a priamou sejbou bez orby sa najviac šetrila fosílna energia. Pri minimálnom obrobení pôdy sa ušetrilo viac ako 46 % energie potrebnej pri konvenčnej príprave pôdy a pri priamej sejbe do nespracovanej pôdy bola úspora takmer 90 %. Vzhľadom k tomu, že spotreba fosílnej energie tvorí pri konvenčnej technológii viac ako 70 % z celkovej energie, jej úspory pri priamej sejbe sú obrovské.

Tabuľka 2 Porovnanie celkových vstupov energie [MJ.ha-1]

Druh energie

Príprava pôdy

KA MA BA

živá práca

MJ.ha-1

90,81

62,59

23,58

% 100,00 68,92 25,97

fosílna energia

MJ.ha-1

2 372,33

1 263,73

241,22

% 100,00 53,72 10,17

energia v strojoch

MJ.ha-1

796,95

621,71

167,55

% 100,00 78,01 21,02

spolu

MJ.ha-1

3 259,99

1 948,03

432,45

% 100,00 59,76 13,26

ZÁVER

Vstupy tzv. dodatkovej energie do pestovania ďatelinotrávnych miešaniek boli hodnotené pri troch spôsoboch spracovania pôdy: konvenčný spôsob, minimalizačný spôsob a priama sejba.

Z hodnotenia jednotlivých pracovných operácií od podmietky po sejbu vyplýva, že najvyššia spotreba energie (3 259,99 MJ.ha-1) bola pri konvenčnej príprave pôdy. Pri konvenčnej príprave pôdy sa najviac energie spotrebovalo pri orbe (30,40 %).

Pri minimálnej príprave pôdy tvorila spotreba energie 59,76 % z konvenčnej prípravy a pri priamej sejbe do nespracovanej pôdy len 13,26 %. Pri minimalizácii bola najvyššia spotreba (78,14 %) pri príprave pôdy rotačným kypričom Mars. Pri priamej sejbe sa najviac energie (69,53 %) spotrebovalo pri sejbe bezorbovou sejačkou.

Pri všetkých technológiách sa najviac spotrebovalo fosílnej energie pred energiou v strojoch a energiou spotrebovanou živou prácou.


POUŽITÁ LITERATÚRA

BALLA, P. – MATI. R. (2000): Vplyv bezorebných technológií na energetickú bilanciu a produkčný proces na VSN. In.: Využití různých systémů zpracování půdy při pěstování rostlin: Zborník z konference. Praha: VÚRV, 2000, s. 19 – 22. ISBN 80 – 238 – 5334 – 1

ČISLÁK, V. (1990): Energetická efektívnosť poľnohospodárskej sústavy. Veda Bratislava, 1990, 152 s.

KOTOROVÁ, D. (2001): Produkčný proces pšenice letnej formy ozimnej (Triticum aestivum L.) na Východoslovenskej nížine. OVÚA Michalovce, 2001, 96 s. ISBN 80 – 968438 – 7 – 7

KOVÁČ, L. (1998): Energetická analýza diferencovaných spôsobov zakladania ďatelinotrávnych miešaniek. Zborník vedeckých prác OVÚA Michalovce. Michalovce: OVÚA, 1998, č. 14, s. 154 – 167.

MATI, R. et al. (1997): Agroekologický výskum substrátových a energetických vzťahov v potravinovom reťazci na regionálnej úrovni: Záverečná správa, OVÚA Michalovce, 1997, 103 s.

PORVAZ, P. – TÓTH, Š. (2002): Energetické zhodnotenia pestovania lucerny siatej pri rôznych systémoch prípravy pôdy a diferencovanej výžive. In.: Poľnohospodárstvo, roč. 48, 2002, č. 3, s. 150 – 157.

POSPÍŠIL, R. (1996): Optimalizácia energetických vkladov na úseku základnej a predsejbovej prípravy pôdy. In.: Využitie integrovanej rastlinnej výroby v podmienkach Slovenska: Zborník z konferencie. Nitra: SPU, 1996, s. 291 – 294.

POSPÍŠIL, R. – VILČEK, J. (2000): Energetika sústav hospodárenia na pôde. VÚPOP Bratislava, 2000, 108 s. ISBN 80 – 85361 – 75 – 2

PREININGER, M. (1987): Energetické hodnocení výrobních prosesů v rostlinné výrobě. ÚVTIZ Praha, 1987, 29 s.

REPKA, J. – DANKO, J. (1991): Energetická efektívnosť pestovania plodín pri veľkovýrobných technológiách. In.: Poľnohospodárstvo, roč. 37, 1991, č. 9 – 10, s. 745 – 752.

STRAŠIL, Z. (1991): Energetická bilance u jetelotravní směsky, včetne konservace a uskladnění. In.: Rostlinná výroba, roč. 37, 1991, č. 12, s. 1041 – 1050.

ABSTRACT

At three tillage technologies for clover-grass mixture energy inputs were compared. Energy inputs from skimming to sowing were valued at conventional tillage, minimum tillage and no-tillage (direct sowing). The higher consumption of energy (3 259,99 MJ.ha-1) was determined at conventional tillage. Consumption of energy at minimum tillage was 59,76 % from conventional tillage and at direct sowing only 13,26 %. At conventional tillage the higher energy was consumed for tillage (30,40 %). The higher energy consumption at minimum tillage (78,14 %) was necessary for soil prepare by rotary tiller and at direct sowing for no-tillage seeder (69,53 %). The most was consumed fossil energy, energy in machine and energy in human work.

KEY WORDS

conventional tillage, minimum tillage, direct sowing, perennial forage plants, energy balance

Vystavené: 4.8.2004

Autori textu: Ing. Ladislav Kováč, PhD., RNDr. Dana Kotorová, PhD.