Pestovanie energetických plodín na Slovensku: Potenciál a perspektívy

Poľnohospodárstvo je kľúčovým pilierom každej krajiny a ľudskej spoločnosti, slúži ako zdroj obživy a zohráva významnú úlohu pri zachovaní biodiverzity. Spôsob využitia pôdy závisí od mnohých faktorov, ako sú prírodné podmienky, technológie pestovania či možnosti využitia hnojív. Územie Slovenska je charakteristické pestrými pôdnymi typmi a prírodnými podmienkami, pričom najlepšie podmienky na pestovanie sú v Podunajskej nížine, Juhoslovenskej kotline a Východoslovenskej nížine. V týchto oblastiach prevažujú oráčiny, kde sa pestuje obilie, kukurica a repka.

Celková poľnohospodárska plocha na Slovensku predstavuje približne 2 milióny hektárov, rozdelených na takmer 168 000 polí. Najväčšiu plochu tvoria trvalo zatrávnené polia (takmer 680 000 ha), najmä v strednej a východnej časti krajiny, ktoré sú zamerané na živočíšnu výrobu. Orné plochy sú sústredené v úrodných oblastiach južného Slovenska.

Najpestovanejšie plodiny a ich výmera

V roku 2017 patrilo prvenstvo v pestovaní na Slovensku kukurici, ktorá bola zasiata na 574 000 ha. Nasledovala pšenica a príbuzné plodiny s celkovou plochou 326 000 ha. Na treťom mieste sa umiestnila repka, technická plodina pestovaná na približne 151 300 ha. V tabuľke ju nasledovali sója, jačmeň a slnečnica. Zaujímavosťou je, že na Slovensku sa pestujú aj plodiny ako koreniny (69,3 ha) a ryža (53,8 ha).

Tu je prehľad najpestovanejších plodín a ich výmera v roku 2017:

Energetické plodiny: Nová perspektíva

Integračné procesy v Európe priniesli aj fenomén pôd dočasne alebo trvalo nepotrebných pre poľnohospodársku činnosť. Jedným z efektívnych riešení využitia takýchto lokalít sa ukazuje pestovanie energetických plodín. Tieto plodiny je možné pestovať na sekundárnych pôdach, ktoré sa môžu alternatívne využívať aj na výrobu biomasy. Biomasa, ktorá bola historicky prvým zdrojom primárnej energie, sa dnes vracia do sektora energetiky.

Zámerné pestovanie energetických plodín na tvorbu bioplynu, ako napríklad cirok dvojfarebný ako náhrada kukurice, otvára nové odvetvie poľnohospodárskej výroby, ktoré diverzifikáciou zvyšuje konkurencieschopnosť podnikov. Prognózy poukazujú na to, že v klimatických podmienkach Slovenska je pre využívanie biomasy reálny 6 až 12 % podiel krytia celkovej spotreby energie.

Mýty o pestovaní energetických plodín

Názor, že pestovanie energetických plodín na výrobu palív je na úkor produkcie potravín, sa nezakladá na pravde. Hlavným dôvodom má byť údajné znižovanie výmery poľnohospodárskej pôdy na pestovanie plodín na potravové účely. Poľnohospodárska pôda na Slovensku predstavuje k 1. 1. 2016 výmeru 2 389 616 ha. Z toho nevyužitá poľnohospodárska pôda predstavuje 464 830 ha. Túto pôdu, ktorá sa nevyužíva na pestovanie plodín pre potravinové účely, by bolo možné využívať prednostne na pestovanie plodín pre účely energetiky.

Výmera nevyužívanej poľnohospodárskej pôdy za ostatné roky v SR totižto neustále stúpa. Príčin je viac, jednou z nich je pokles počtu chovaných hospodárskych zvierat a tým aj pokles potrieb pestovania krmovín pre ich chov. Prvoradou úlohou poľnohospodárstva SR je a musí zostať produkcia potravín pre obyvateľstvo. Slovensko disponuje dostatočnou výmerou pôdy na produkciu potravín, poplašné správy o zdražovaní potravín zapríčinené pestovaním plodín na výrobu biopalív možno jednoznačne hodnotiť ako nepravdivé. Miestne využívaným zdrojom drevnej biomasy sú pobrežné porasty, parkové výsadby a stromoradia či aleje pozdĺž ciest.

Najviac nevyužitých pôd

Najviac nevyužitých poľnohospodárskych pôd bolo k 1. 1. 2016 zaznamenaných v Žilinskom (42 %), Trenčianskom (32 %) a Prešovskom (25 %) kraji. Východné Slovensko má v tomto ukazovateli najnižší podiel v rámci SR. Podľa Výskumného ústavu agroekológie v Michalovciach je rozdiel medzi výmerou využívanej poľnohospodárskej pôdy v roku 2008 a 2003 takmer 300 tis. hektárov. Túto pôdu je možné využiť na cielené pestovanie energetických plodín.

Výhody pestovania energetických rastlín

Pestovaním energetických rastlín sa neznižuje úrodnosť pôdy. Po ukončení pestovania tieto rastliny zanechávajú pôdu v dobrom štruktúrnom stave, s pozitívnou bilanciou živín. Nehovoriac o zabránení výraznejšej veternej a vodnej erózii, vyparovaniu vody a odnosu živín. Navyše trváce porasty energetických rastlín stabilizujú odtok vody z územia. Z hľadiska hospodárskeho významu sa dokonca odporúča pestovať takéto plodiny aj na pôdach s nižšou kvalitou. Pre pestovanie energetických rastlín je tak možné využívať nielen nevyužitú poľnohospodársku pôdu, ale aj pôdu menej kvalitnú.

Perspektívne energetické plodiny

V rámci jednotnej poľnohospodárskej politiky EÚ vznikol v súvislosti s dočasným, alebo trvalým nevyužívaním pôdy na poľnohospodársku činnosť (5 %) nový fenomén, a to pestovanie energetických plodín v týchto lokalitách, pretože po biomase ako palive je čoraz väčší dopyt. Plodiny ako ozdobnica čínska (Miscanthus x giganteus), trsteník obyčajný (Arundo donax L.), konopa siata (Cannabis sativa L.), energetický pýr (Elymus elongatus), sida obojpohlavná (Sida hermafrodita) spĺňajú parametre výhrevnosti a môžu sa použiť ako palivo do tepelných zariadení, nehovoriac o ich pozitívnom dopade na životné prostredie.

Predovšetkým je dôležité poukázať na nedocenený fakt, že sa jedná o lignocelulózové rastliny s obrovským potenciálom uplatnenia v priemysle, v stavebníctve, papiernictve a vo farmaceutickom priemysle. Využitie energetických rastlín na iné ako spaľovacie účely sa skúma aj na Slovensku. Pestovanie energetických rastlín má význam aj pri efektívnejšom využití poľnohospodárskej pôdy nižšej bonity. Môžu sa pestovať ako súčasť greeningu do výmery 5 % v rámci výmery poľnohospodárskej pôdy farmára.

Cirok dvojfarebný (Sorghum bicolor)

Cirok dvojfarebný môžeme zaradiť medzi perspektívne plodiny vhodné pre energetické účely, nielen pre jeho vysokú výťažnosť na siláž, ale aj pre jeho genetické dispozície, keďže je ho možné pestovať aj v menej priaznivých podmienkach. Výmera pestovateľských plôch na Slovensku narastá, pretože cirok je hlavnou komoditou využívanou v bioplynových staniciach. Existujú dokonca farmy, ktoré sa špecializujú na predaj siláže pre bioplynové stanice. Ich výmery sa pohybujú od 200 do 700 ha. Prednosti pestovania cirokov na siláž v porovnaní s kukuricou sú hlavne v suchovzdornosti (dokážu preklenúť obdobie sucha s oveľa menším stresom ako kukurica) a zároveň porasty cirokov sú menej napádané divou zverou.

Technológia pestovania cirokov cukrových má spoločné znaky, nie však herbicídnu ochranu a niektoré agrotechnické úkony. Pre cirok nie sú vhodné predplodiny, ktoré pozemok zaburiňujú. Dobrými predplodinami sú okopaniny, strukoviny a obilniny. Cirok je náročný na živiny a dobre znáša hnojenie maštaľným hnojom.

Je nutné sa však zamyslieť nad klimatickými zmenami a postupným otepľovaním ovzdušia. Naskytá sa otázka, či v daných podmienkach nebude efektívnejšie a perspektívnejšie pestovanie cirokov ako pestovanie kukurice. Cirok sa odporúča pestovať v oblastiach s nedostatkom zrážok a tam, kde je úroda kukurice na zrno nižšia. Ďalšou výhodou cirokov je ekonomická efektívnosť ich pestovania, čo súvisí s nižšími nákladmi (nižšie náklady na osivo, nižšie náklady na sušenie z dôvodu nižšej zberovej vlhkosti, nižšia potreba hnojív) a stabilnou úrodou aj pri menej priaznivých poveternostných podmienkach.

Konopa siata (Cannabis sativa L.)

Jednou zo staronových plodín pestovaných v minulosti na Slovensku je konopa siata. Na Slovensku sa konopa pestovala od nepamäti ako priadna rastlina na vlákno. Po rokoch zabudnutia sa opäť hlási o slovo. Konopa je obnoviteľný zdroj energie s vysokým potenciálom. Konopa má možnosti všestranného využitia, či ide o produkciu prírodného vlákna, organickej hmoty na spaľovanie, v stavebníctve ako izolačný materiál, produkciu semena na výrobu oleja a má využitie aj v potravinárskom priemysle. Jej mnohonásobné využitie dáva predpoklady pre jej znovu zavádzanie do osevných postupov, kde by táto plodina mohla mať pevné miesto.

V súčasnosti sa pestovateľské plochy konopy siatej na Slovensku začínajú rozširovať, je to však limitované spracovateľskými a odbytovými možnosťami. Máme tým na mysli predovšetkým pestovanie na semeno, na výrobu oleja a na produkciu biomasy na spaľovanie.

Ozdobnica čínska (Miscanthus x giganteus)

Ozdobnica čínska má celý rad výhod, najmä jej vysoké hektárové úrody fytomasy v intervale od 20 - 40 t.ha-1 absolútnej sušiny v závislosti od agroklimatických podmienok. Zároveň aj nízke vstupné náklady pestovania, počiatočné náklady na založenie porastu sa vplyvom neustálej tendencie znižovania cien rhizómov rapídne znižujú. Pestovanie tejto energetickej plodiny v Európe je ovplyvnené rizikom poškodenia mrazom novozaložených porastov.

Z pohľadu priemyselného využitia je táto energetická rastlina vhodná na výrobu biometánu, bioetanolu a ako zdroj celulózy lignínového charakteru, pričom jej uplatnenie je momentálne v štádiu výskumu. Domovom ozdobnice čínskej (lat. Miscanthus sinensis) je južná Ázia a Afrika. Je to trvácna tráva, dorastajúca do vysokých rozmerov. Ozdobnica je v prvom roku pestovania náchylná na vymŕzanie a zaburinenie. Zber ozdobnice prebieha po zime v mesiacoch február a marec. Zber sa musí uskutočniť skôr ako vyrastú nové výhonky aby nedošlo k ich porušeniu. Na zber ozdobnice sa používa rezačka na zber kukurice.

Spracovanie energetických plodín

Cieľom pestovania energetických plodín je možnosť získania energie. V závislosti od druhu a chemických vlastností danej plodiny sa rozdeľujú spôsoby spracovania na suché a mokré procesy. Suché procesy využívajú termo-chemickú premenu, ktorú tvorí pyrolýza, spaľovanie a splyňovanie. Mokré procesy zahŕňajú fermentáciu, alkoholové kvasenie a metánové kvasenie.

Pyrolýza

Pyrolýza je tepelný rozklad organických látok pri neprítomnosti vzduchu, až kým sa prchavé látky nevyparia. Vzniká drevné uhlie, ktoré má dvojnásobnú energetickú hodnotu ako vstupná surovina. Pyrolýza je efektívnym spôsobom ako získať kvalitné palivo. Príkladom materiálov vhodných na pyrolýzu sú slama z obilnín, ozdobnica a slama z repky.

Spaľovanie

Spaľovanie je chemický proces rýchlej oxidácie pri ktorom sa uvoľňuje teplo. Najpoužívanejšie palivo na spaľovanie je drevo. Drevná štiepka má výhrevnosť 15,1 MJ/Kg pri vlhkosti 30 %, pričom vlhkosť čerstvého dreva sa pohybuje okolo 60 %. Pre spaľovanie sú vhodné aj iné energetické plodiny, ako kukurica a slama z obilnín. Základným kritériom pri spaľovaní je výhrevnosť.

Splyňovanie

Splyňovanie je premena pevných palív na horľavé plyny, ako sú H2, CO a CH4. Tieto plyny sa využívajú ako palivo. Pri splyňovaní sa využívajú splyňovacie kotle, ktoré majú plynulo regulovateľný výkon od 40 % do 100 %.

Fermentácia a metánové kvasenie

Pri fermentácii sa cukry menia pomocou mikroorganizmov na alkohol, etanol alebo metanol. Metánové kvasenie je proces, pri ktorom sa biomasa premieňa na bioplyn. Produkcia bioplynu anaeróbnym rozkladom organických látok je nielen efektívnym spôsobom získavania energie zo živočíšnej alebo rastlinnej biomasy, ale aj ekologickým riešením zneškodňovania biologického odpadu z poľnohospodárskej, priemyselnej či potravinárskej sféry. Aby bola zabezpečená potrebná úroveň rentability a návratnosti bioplynového zariadenia, prechádza sa dnes k súčasnej fermentácii viacerých druhov biomasy, tzv. kofermentácii. Väčšina bioplynových staníc je však odkázaná na zdroje z najbližšieho okolia, pretože doprava zo vzdialenejších miest by výrazne zvyšovala náklady.

Zatiaľ čo bioplynová stanica spravidla zhodnotí 40 až 50 % energie z bioplynu vo forme elektriny, prípadne i tepla, pri úprave na biometán a jeho dodávke do plynovodnej siete rastie tento potenciál aj na viac ako 60 %. Ak nie je možné využiť v plnej miere teplo vyrobené z bioplynu, je účelné z neho vyrábať biometán, ktorý sa efektívnejšie využíva ako pohonná látka v doprave.

Výzvy v poľnohospodárstve Slovenska

Slovenskí poľnohospodári s obavami sledujú vývoj počasia. Aktuálny výrazný deficit vlahy na celom území Slovenska pravdepodobne ovplyvní rast ozimín a založenie novej úrody na jar. Bez funkčných závlahových systémov už niektoré plodiny ani nebude možné dopestovať. Plodiny ako jačmeň a pšenica nutne potrebujú pri svojom vzchádzaní vlhkú pôdu. Pokiaľ bude sucho pretrvávať aj naďalej, presušenú pôdu pocítia aj pestovatelia špeciálnej rastlinnej výroby, a to pri vysádzaní zemiakov a zeleniny. Slabá zima neprispeje ani k likvidácii škodcov. Podľa údajov Slovenského hydrometeorologického ústavu pôde chýba viac ako 50 mm zrážok, v horských oblastiach stredného Slovenska aj viac ako 100 mm zrážok. Situáciu zhoršuje aj nízka alebo žiadna snehová vrstva, ktorá by vlahu akumulovala do jarných mesiacov. Na územie SR spadne počas roka v priemere 743 mm zrážok, čo predstavuje asi 36,4 miliardy metrov kubických (m3) vody. Z tohto objemu však odtečie až 12,5 miliardy m3 vody.

Podpredseda SPPK Jozef Šumichrast zdôraznil, že bez závlah to jednoducho nepôjde a je potrebné nájsť nástroje, ktoré umožnia pestovateľom, ktorí chcú zavlažovať, aby mohli zavlažovať.

Závlahové systémy a ich nedostatok

Na Slovensku pestujeme cukrovú repu na výmere približne 22 500 ha. Pod závlahou máme len 11 percent plôch, teda 2 500 ha. Z hľadiska dostupnosti vodného zdroja by bolo ideálne, keby sme zavlažovali repu aspoň na výmere šesťtisíc ha. SPPK okrem existujúcich možností vyzýva štát, aby hľadal aj ďalšie finančné zdroje, napríklad z plánu obnovy a odolnosti, ktoré môžu napomôcť pri riešení manažmentu vody v krajine.

GMO plodiny na Slovensku

Geneticky modifikované (GM) plodiny sa na Slovensku pestujú na pokusné a komerčné účely. Miesta pestovania na pokusné účely zverejňuje Ministerstvo pôdohospodárstva a rozvoja vidieka (MPRV). Informácie o komerčnom pestovaní GM plodín sú však považované za obchodné tajomstvo. Európska smernica 2001/18/ES však v článku č. 31 ods. 3 ukladá členským štátom za povinnosť oznámiť verejnosti presné miesta pestovania GM plodín umiestnených na trh, teda pestovaných na komerčné účely. V roku 2013 sa na Slovensku GM plodiny pestovali na komerčné účely na rozlohe 99,9 ha v katastri obce Choňkovce. Jedná sa o GM kukuricu MON 810. Informácie o pestovateľovi však neboli poskytnuté.

Podpora a legislatíva

Pestovanie rýchlorastúcich energetických plodín, respektíve rastlín nie je nová problematika v podmienkach Slovenska. Prvé rýchlorastúce vŕby sa k nám dovážali zo Švédska už pred pätnástimi rokmi. Podpora pestovania energetických plodín je uvedená aj v uzneseniach vlády a s pestovaním energetických plodín sa počíta aj v schválenom Akčnom pláne využívania biomasy na roky 2008 až 2013. V roku 2007 dotovala SR (prostredníctvom PPA) pestovanie energetických plodín vo výške 60,00 mil. Všeobecne záväzné právne predpisy na úseku katastra nehnuteľností a ochrany poľnohospodárskej pôdy ustanovujú druhy poľnohospodárskych pozemkov, ich evidenciu v katastri nehnuteľností a charakteristiku spôsobu ich využívania.

V súčasnosti dostávajú priestor nové formy a možnosti podnikania na vidieku - pestovanie nových poľnohospodárskych i nepoľnohospodárskych plodín, ktoré majú spoločného menovateľa - „výroba energetickej suroviny - biomasy“ s využitím pre energetické účely. Pestovanie rýchlorastúcich drevín na poľnohospodárskej pôde pre energetické účely, napríklad rýchlorastúcej vŕby, znamená nepoľnohospodárske použitie poľnohospodárskej pôdy, čo je v podstate dočasné odňatie poľnohospodárskej pôdy podľa § 17 zákona č. 220/2004 Z.z. o ochrane a využívaní poľnohospodárskej pôdy.

Dočasným odňatím sa rozumie dočasná zmena spôsobu využitia poľnohospodárskej pôdy na dobu najviac desať rokov. Orgán ochrany poľnohospodárskej pôdy posudzuje návrh nepoľnohospodárskeho použitia poľnohospodárskej pôdy pre výsadbu rýchlorastúcich drevín na podklade výsledkov agronomicko-pôdoznaleckého prieskumu pôd, to znamená podľa určenej bonitovanej pôdno-ekologickej jednotky (BPEJ). Potenciálne vhodné na výsadbu rýchlorastúcich drevín sú poľnohospodárske pôdy zaradené podľa kódu BPEJ do 6. až 9. skupiny kvality podľa prílohy č. 3 zákona č. 220/2004 Z. z. Dôležitý je úkon nariadenia spätnej rekultivácie rozhodnutím o dočasnom odňatí a vykonanie spätnej rekultivácie poľnohospodárskej pôdy z dôvodu, že za desať až 25 rokov sa vytvorí koreňový systém, ktorý má významný vplyv na vlastnosti poľnohospodárskej pôdy. Drevené štiepky získavané z pravidelných aktivít, napr. hospodárskej, tzv. výchovnej úpravy či údržby porastov pri riekach, kanáloch a jazerách, ďalej z mestskej a krajinnej zelene.

tags: #pestovanie #energergetickych #plodin #na #slovensku

Populárne príspevky:

• Význam kvetov v tetovaní
• Pestovanie Cymbidium
• História ruže
• Ako pestovať kiwi
• ako sa rozmnožuje salamandra škvrnitá