Digestát vo výžive a hnojení repky

Digestát je definovaný ako organické hnojivo, ktoré vzniká anaeróbnou fermentáciou pri výrobe biolplynu. Je to hnojivo so (super) rýchlo sa uvoľňujúcim dusíkom. Pomer C : N je nižší ako 10. Svojimi vlastnosťami sa značne približuje vlastnostiam kombinovaných minerálnych hnojív. Jeho vlastnosti sú predovšetkým ovplyvnené už v bioplynovej stanici (BPS) použitou surovinou. V SRN je to prevažne hnojovica a kukuričná siláž.

V ČR, ako aj na Slovensku, je škála vstupných surovín pre BPS oveľa širšia, často aj vo forme zmesí – maštaľný hnoj, kukuričná siláž z k tomuto účelu vhodných hybridov, trávna senáž, cukrovarnícke rezky, fugát, mäsokostné múčky, farmárske odpadové vody a pod.

Z pokusov (Dostál 2008) s digesciou hnojovice teliat  vyplýva, že počas 45 dní pri teplote 40 ^OC sa v digestáte znižuje percento organických látok a tým aj sušiny približne na polovicu, oproti obsahu v základnej surovine (hnojovici).

Straty organickej sušiny digesciou v bežných fermentoroch s dlhšou dobou zadržania a pri vyššej teplote sú ešte vyššie, často dosahujú aj 70 %. Je preto vhodné do BPS dodávať i surovinu bohatšiu na organické látky (kukuričná a trávna siláž) a vždy vyžadovať chemické rozbory digestátu na obsah organických (= spaliteľných) látok, obsah makro a mikroprvkov, poprípade rizikových prvkov. Rovnako je potrebné kontrolovať aj agrochemické vlastnosti pôdy hnojené digestátom. Pozemky s nižšou hodnotou pH (kyslé) a s nízkym obsahom vápnika je potrebné vápniť, a to aj pre zlepšenie pomeru medzi dvojmocnými katiónmi (Ca, Mg), oproti jednomocným (K, Na), ktoré prispievajú k zlievavosti pôdy (tvorba pôdneho škralúpu) so všetkými negatívnymi vlastnosťami. Digestát má pomer jednomocných katiónov k dvojmocným (N-NH₄+K+Na) : (Ca+Mg) v priemere 215 analyzovaných vzoriek 4,4 : 1. Obdobný nevhodný pomer je aj pri hnojovici HD.

Na pozemky, kde je aplikovaný digestát, je potrebné pravidelne dodávať zdroje labilných organických látok (potrava a energia pre pôdne mikroorganizmy), čiže aplikovať maštaľný hnoj, kompost, zaorávať slamu obilnín, pestovať a zaorávať medziplodiny, lebo v digestátoch sú zastúpené predovšetkým (semi)stabilné organické látky (lignín).

V tejto súvislosti bol na jeseň 2017 založený na Mendelovej univerzite v Brne nádobový pokus, v ktorom bol spoločne s digestátom a digetátom a slamou, testovaný prípravok Azoter B, čo je kvapalná pomocná pôdna látka, ktorá obsahuje niekoľko druhov mikroorganizmov, z ktorých niektoré majú aj schopnosť pomáhať pri rozklade organickej hmoty v pôde.

Z prvotných výsledkov pôdnych rozborov odobraných 3 mesiace po založení pokusu je zrejmé, že aplikáciou prípravku Azoter B sa oproti variantu so samotným digestátom síce celkový obsah minerálneho dusíka (čo je súčet amónneho a nitrátového dusíka) nezmenil, ale pri aplikácii Azoteru B sa 3 – 4 krát zvýšil podiel dusíka amónneho. Ten má, ako katión, schopnosť sa v pôde pútať, resp. je obmedzene vyplavovaný. Najlepší výsledok z tohto hľadiska bol dosiahnutý pri variante digestát + Azoter B + slama, kde sa znížil obsah celkového minerálneho dusíka v pôde o 25 % oproti var. bez Azoteru B. Súčasne sa v pôde znížil i obsah dusíka nitrátového.

Tým sa výrazne znižuje riziko vyplavenia nitrátového (dusičnanového = liadkového) dusíku ako aniónu z pôdy počas zimného obdobia. Rastliny (jarné i ozimné) budú tak mať k dispozícii viac dusíka s nástupom jari. Azoter B prispel tak k imobilizácii N v pôde (variant digestát + Azoter B + slama), ako aj k obmedzenej premene amónneho na nitrátový dusík (nitrifikácia). To je možné považovať za veľmi pozitívny jav, spojený s vyšším využitím dusíku rastlinami, ako aj so znížením strát dusíka vyplavovaním.

Potrebu zdrojov labilných organických látok v podnikoch s BPS je možné stanoviť bilančnou metódou obsahu organických látok v pôde. Síce existuje viacero metód výpočtu, ale väčšina z nich spoločne akceptuje ako významný zdroj pôdnej organickej hmoty zastúpenie viacročných krmovín na o. p. a ako čiastočný zdroj zastúpenie zrnovín.   

Z hľadiska zachovania pôdnej úrodnosti je túto bilančnú metódu účelné použiť nie len na jednotlivých pozemkoch, ale aj na celom poľnohospodárskom podniku. Práve táto bilančná metóda poukázala na podnikoch a BPS na význam zeleného hnojenia a zaorávania slamy.

Tab. 1: Rozdiely vo vlastnostiach fugátu, separátu a sušeného separátu po separácii digestátu z kukurice (Lošák, Dostál, Hlušek, 2017).

Fáza separácie	Sušina	Organ. látky	N-celk.	N-NH4+	P2O5	K2O	MgO	pH
Digestát	6,64	5,19	0,43	0,22	0,15	0,41	0,08	8,41
Fugát*	5,59	4,15	0,48	0,27	0,15	0,36	0,075	8,51
Separát	22,60	19,07	0,68	0,26	0,46	0,45	0,25	8,80
Sušený separát	92,39	78,42	1,86	0,10	1,68	1,89	0,91	9,71

*) Fugát s prímesou digestátu

V prípade separácie digestátu vzniká separát, ktorý je, podobne ako tuhé organické hnojivá, hnojivom s pomalšie uvoľňovaným dusíkom (C : N vyšší ako 10), čo vytvára nutnosť jeho zapracovania do pôdy. Druhým produktom separácie je fugát, ktorý sa naopak zaraďuje medzi hnojivá s rýchlo uvoľňovaným dusíkom. Z hľadiska obsahu ďalších živín sa v separáte koncentruje predovšetkým výrazne viac fosforu a horčíku a i draslíku, oproti fugátu (tab. 1). Z hľadiska obsahu sodíka v digestátoch (Na = prvok podporujúci peptizáciu pôdnych koloidov, tvorbu škralúpu a v digestátoch zhoršujúci pôdnu štruktúru) sa jeho množstvo výrazne neodlišuje od zastúpenia napr. v hnojovici (0,02 – 0,07 % Na v č. h.). Hnojovicou aj digestátmi sa do pôdy dostávajú všetky makro i mikroživiny, pričom dominuje dusík a draslík. Obsah síry sa v digestátoch pohybuje v stotinách percenta (pôvodne 0,015 – 0,03 % v č. h., po odsírení bioplynu a prívodu S do digestátu 0,02 – 0,06 % v č. h.), preto je k plodinám náročným na síru (olejniny) nutné prihnojovať minerálnymi hnojivami so sírou. Dávkou 10 t digestátu aplikovanú na 1 ha dodáme nasledujúce množstvo živín (kg/ha): 21 – 61 kg N; 3 – 11 kg P; 11 – 53 kg K; 10 – 34 kg Ca; 2 – 8 kg Mg; 1,5 – 5 kg S. Dusík sa v digestáte vyskytuje od 40 po 65 % vo forme amónnej (okamžite prijateľnej rastlinami, alebo viazanej v pôde, alebo podliehajúcej nitrifikácii) a z 35 – 60 % vo forme organickej, z ktorej je dusík prijateľný až po jeho mineralizácii. Dusík nitrátový (liadkový, dusičnanový) sa v digestáte vyskytuje minoritne, iba v stopách.

Aplikácia organických a maštaľných hnojív je možná iba v prípade, že nepresahujú koncentrácie rizikových prvkov, ktoré sú v jednotlivých krajinách stanovené vyhláškami. Podľa monitoringu spol. AGROEKO Žamberk s.r.o. bol v rokoch 2012 – 2016 stanovený priemerný obsah týchto rizikových prvkov v digestáte BPS (n = 112): Cd = 0,34; Pb = 2,3; Hg = 0,028; As = 2,3; Cr = 4,2; Cu = 90; Ni = 5,3 a Zn = 355 mg/kg sušiny, takže v praxi nie sú s rizikovými prvkami v digestáte problémy, resp. rizikové prvky boli vo všetkých prípadoch pod hranicou maximálneho limitu.  A to i v prípade, že by do bioplynovej stanice bola použitá hnojovica od ošípaných, ktorá obsahovala vyššie množstvo zinku (od odstávčiat z dôvodu medikácie krmiva), pretože po pridaní kofermentu (siláž, senáž) obsahy zinku vo finálnom digestáte zostali (vplyvom zrieďovacieho efektu) pod prípustným limitom. Navyše zinok je pri repke a kukurici veľmi oceňovaný stopový prvok, spolu s bórom.

Pre efektívne využitie digestátu pri hnojení repky je výhodný systém delených dávok:

 

1. Leto a jeseň

• Pri zaoraní slamy po zbere predplodiny, kedy sa upraví pomer C : N (cca 10 kg N na 1 t slamy).
• Pred sejbou ozimnej repky so zapravením do pôdy a to s ohľadom na obsah N v pôde.
• Po vzídení repky v priebehu mesiaca októbra až novembra hadicovými aplikátormi. Dávka digestátového dusíku aplikovaného alebo pred sejbou, alebo po vzídení by sa mala pohybovať na úrovni 40 – 100 kg/ha N. Repka príjme počas jesenného obdobia v závislosti od dĺžky vegetácie (termínu zamrznutia) 60 – 180 kg/ha N! Prehnojenie dusíkom je ale nežiaduce z dôvodu zvýšeného rizika vymŕzania a je vhodné dávku korigovať podľa N v pôde a rozborov rastlín.

1. Jar

 – Regeneračné hnojenie v II. až počiatku III. mesiaca:

• Dávka digestátu sa volí podľa obsahu N v digestáte.
• Spravidla 10 – 20 t/ha = 40 – 80 kg/ha N (február) a 15 – 25 t/ha = 60 – 100 kg/ha N (marec).
• Aplikácia pri teplotách mierne pod nulou (do -5 ^oC) pre menšie poškodenie pojazdom alebo až po vyschnutí.
• Napriek tomu treba počítať s určitým poškodením porastu pojazdom (mrazom skrehnuté rastliny).
• Využiť hadicové aplikátory (straty N prchaním podľa počasia = teplôt, spravidla do 20 % z N-NH₄⁺).
• S ohľadom na určitý podiel organickej formy dusíku môže byť vizuálne zjavné krátke oneskorenie v účinku (do 7 dní) oproti liadkom, ale zasa dlhodobejšie pôsobenie oproti liadkom (potreba mineralizácie organického N). V extrémnom suchu hrozí dlhodobejšia imobilizácia dusíku fixáciou NH4⁺ iontov v ílových mineráloch.

• Produkčné hnojenie – koniec III., počiatok IV. mesiaca
  • Dávka digestátu podľa obsahu N v digestáte.
  • Spravidla 15 – 20 t/ha = 60 kg/ha N, či 70 + 30 kg/ha (pre silné porasty).
  • Treba počítať s určitým poškodením porastu pojazdom.
  • Využiť hadicové aplikátory (straty N prchaním pri vyšších teplotách až do 30 % z N-NH₄⁺, ale to len pri riedkych porastoch, hustejšie účinne bráni emisii čpavku).
  • V štádiu žltých pukov použiť iba priemyselné hnojivá.

Pre systém delených dávok je potrebné disponovať vhodnou aplikačnou technikou, najmä pre aplikáciu počas vegetácie

repky. To môže byť pre niektoré podniky limitujúce. I tak ale často dochádza k určitému poškodeniu porastu najmä z hľadiska pôdnej vlhkosti. Dôležité je tiež uplatňovanie korekcie dávky podľa diagnostických metód zisťovania výživného stavu rastlín a zásob dusíka v pôde (N_min). Stopové prvky, najmä bór, je potrebné aplikovať v priemyselných hnojivách tak na jeseň, ako aj na jar, prednostne formou mimokoreňovej výživy. Rovnako aj síru treba dodávať v priemyselných hnojivách.

Záver:

• Digestát je pre repku vhodným kombinovaným hnojivom.
• Treba poznať jeho kompletné zloženie.
• Možno ho aplikovať na jeseň pred sejbou (zapraviť do pôdy), či po vzídení (dávka podľa N v rozsahu 40-100 kg/ha N).
• Vhodný je aj pre jarné regeneračné hnojenie (2x) – max. 170 kg a produkčné – max. 100 kg/ha N (myslené ako celková dávka N).
• Dávky digestátu sú orientačne 10 – 25 t/ha na 1 aplikáciu (podľa obsahu N).
• V zraniteľných oblastiach dusíkom celkovú dávku dusíku korigovať podľa prípustného limitu.
• Dopočítať si podľa zloženia digestátu vstupy ďalších živín (fosfor, draslík, horčík, vápnik, síra).
• Aplikovať na únosný pozemok, t.j. v predjarí pri teplote mierne pod nulou, alebo až po vyschnutí pôdy.
• Síru dodať minerálne, predovšetkým na jar.

Poďakovanie: problematika je tiež riešená v rámci projektu QJ 1530171 a QJ 1210211 finančne podporovaného z NAZV (MZe ČR).

                                  

Autori: prof. Ing. T. Lošák, Ph.D., Mendelova univerzita v Brně, Ing. J. Dostál, CSc., AGROEKO Žamberk s.r.o.

Preložil: P. Zubal