Uplatnenie a aplikovanie sekundárnych zdrojov živín

V ostatných rokoch  pozorujeme zvyšujúci sa podiel sekundárnych zdrojov živín aplikovaných do pôdy. Neznalosť danej problematiky miestami prináša aj negatívne reakcie občanov, ktorým v blízkosti ich obydlí sa sekundárne zdroje živín aplikujú, najčastejšie sa to týka aplikácie odpadových látok pri výrobe bioplynu. Či sú negatívne reakcie občanov opodstatnené alebo nie, závisí od spôsobu nakladania s takýmito látkami a taktiež aj agrárnej vyspelosti farmára.

 

Čo sú to vlastne sekundárne zdroje živín (SZŽ)? Zákon č. 136/2000 Z. z. ich popisuje ako látky organického alebo anorganického pôvodu, neobsahujúce nadlimitné rizikové prvky alebo rizikové látky, obsahujúce živiny na výživu rastlín, priaznivo ovplyvňujúce úrodu alebo kvalitu produkcie, alebo zlepšujúce pôdnu úrodnosť, ak sú po predpísanej úprave vhodné na aplikáciu do pôdy. Ide vlastne o akékoľvek odpadové látky, ktoré sú podľa zákona o odpadoch vhodné na úpravu pôdy za účelom dosiahnutia prínosov pre poľnohospodárstvo. Prvýkrát bola problematika zhodnocovania biologicky rozložiteľných odpadov formou priamej aplikácie do pôdy legislatívne spomenutá v novele Zákona č.136/2000Z.z. „o hnojivách“, konkrétne v Zákone č.  555/2004Z.z. Takéto odpady boli pomenované ako „sekundárne zdroje živín“, pričom daný zákon z časti špecifikoval, o aké materiály ide, t.j. čistiarenské kaly, dnové sedimenty a ďalšie látky organického pôvodu, ktoré sú po predpísanej úprave vhodné na hnojenie pôdy. Bližšie legislatívne podmienky v zákone neboli špecifikované, keďže priamou aplikáciou čistiarenských kalov a dnových sedimentov sa zaoberal Zákon č. 188/2003 Z.z. a ostatné látky organického pôvodu predstavovali len malý podiel. Napríklad podľa údajov zo stránky www.energie-portal.sk bola prvá bioplynová stanica (BPS) na Slovensku uvedená do prevádzky v roku 1996, pričom do roku 2009 bolo v prevádzke iba 5 bioplynových staníc. Až následne po roku 2009, kedy sa vytvorili priaznivé podmienky na rozšírenie využitia elektriny z obnoviteľných zdrojov, začala výstavba bioplynových staníc a bolo nutné upraviť podmienky nakladania so SZŽ. Ďalšia novela zákona o hnojivách, konkrétne Zákon č. 111/2010 Z.z. určila povinnosť producentom SZŽ vyžiadať si od ÚKSÚP-u povolenie na ich používanie. Aj tak trvalo rok, kým sa v prieskume spotreby hnojív prvýkrát zaznamenala aplikácia SZŽ – digestátov do pôdy (graf 1). Následne sa so zvyšujúcim počtom bioplynových staníc každoročne zvyšovalo aj množstvo SZŽ aplikovaných do pôdy. Z dôvodu narastajúceho podielu SZŽ, ale taktiež aj z dôvodu podnetov na nevhodnú aplikáciu a manipuláciu so SZŽ, bolo nutné legislatívne nastaviť prísnejšie podmienky s možnosťou spätnej a krížovej kontroly, čo sa uskutočnilo poslednou novelou zákona o hnojivách – Zákonom č. 394/2015 Z.z.

 

 

V súčasnosti sú zo SZŽ najviac zastúpené odpady z bioplynových staníc, tzv. digestáty, ktoré môžu byť ďalej upravené separáciou na kvapalný fugát a pevný separát. V menšej miere sa do pôdy aplikujú aj destilačné zvyšky – výpalky a rôzne komposty a ostatné SZŽ, tabuľka 1. Aktuálny zoznam SZŽ, spolu s názvom producenta – žiadateľa, číslom povolenia a dátumom vydania rozhodnutia je uverejnený na stránke www.uksup.sk. V súčasnosti ešte neevidujeme zvýšené požiadavky na udelenie povolenia na používanie kompostovaných komunálnych odpadov, no podľa Smernice Rady EÚ 1999/31/ES o skládkach odpadov sa vyžaduje, aby množstvo biologicky rozložiteľného komunálneho odpadu uskladneného na skládkach sa na Slovensku do roku 2020 (s využitím odkladu plnenia) znížilo o 65 % s porovnaním z obdobia 1995. Z daného dôvodu možno v budúcnosti očakávať zvýšené zastúpenie aj tohto druhu SZŽ.

 

Tabuľka 1: Sekundárne zdroje živín aplikované do pôdy v hosp. roku 2015/16.

Sekundárny zdroj živín (SZŽ)	Aplikované množstvo (t)	Priemerná aplikačná dávka (t/ha)	Množstvo dodanej živiny na 1t SZŽ
			N kg/t	P2O5 kg/t	K2O kg/t
Digestát	362500	13,8	4,17	0,29	4,65
Fugát	19973	34,8	0,51	0,05	0,39
Separát	2946	10,8	5,70	3,41	4,27
Priemyselný kompost	18420	11,3	10,89	14,89	2,65
Kompost z maštaľného hnoja	15494	5,9	6,63	3,77	2,36
Destilačné zvyšky	215	2,5	2,20	1,50	4,80
Ostatné	5141	7,3	18,50	14,80	2,61

 

Agronomická kvalita SZŽ je určovaná najmä na základe živín v ňom obsiahnutých. Rozhodujúce faktory ovplyvňujúce výsledný obsah živín v SZŽ sú vstupná surovina, spracovateľská technológia, následná úprava SZŽ a nakoniec aj spôsob jeho skladovania. Z posledného prieskumu spotreby hnojív vyplýva, že 1 tonou aplikovaného SZŽ sa v priemere dodalo do pôdy pri digestáte 4,17 kg dusíka, pri fugáte 0,51 kg N a pri separáte 5,7 kg N, tabuľka 1. Najväčší percentuálny obsah živín bol zastúpený v „ostatných“ – t.j. nešpecifikovaných SZŽ a taktiež v priemyselných kompostoch. Fugáty svojím zložením najmenej obohatili pôdu o živiny, obzvlášť o fosfor 0,05 kg/t P₂O₅. Vedecké články uvádzajú rôzne hodnoty obsahov makroživín v SZŽ, pričom niektoré štáty zakomponovali hodnoty obsahov niektorých SZŽ aj do legislatívnych predpisov. Na Slovensku je súčasťou povolenia o aplikácii doklad popisujúci obsahové zloženie SZŽ, na základe ktorého si pestovateľ nastavuje výšku aplikačnej dávky. V hosp. roku 2015/16 sa priemerná aplikačná dávka SZŽ pohybovala na úrovni od 2,5 t/ha pri destilačných zvyškoch a 34,8 t/ha pri fugáte. Takto nastavená aplikačná dávka neprekračuje environmentálnu hladinu 170 kg celkového N na ha pri žiadnom evidovanom SZŽ. Samozrejme, sú to iba priemerné hodnoty za Slovensko, pričom nie je vylúčené, že v niektorých prípadoch mohlo dôjsť aj k prehnojeniu. Spomedzi všetkých SZŽ aplikovaných do pôdy majú digestáty najväčšie zastúpenie, tabuľka 1. Za hosp. rok 2015/16 sa do pôdy aplikovalo až 362 500 t, s priemernou aplikačnou dávkou 13,8 t/ha. Z údajov ktoré nám poskytli producenti SZŽ, sa v roku 2016 vyrobilo až 760 163t digestátu, pričom časť vyrobeného digestátu bola aplikovaná v hosp. roku 2015/16 a časť k plodinám so zberom úrody v roku 2017. Až po asi 5 ročnom detailnom monitoringu bude možné vykonať relevantné bilančné porovnanie ohľadom nakladania s jednotlivými SZŽ. Keďže pomerné zastúpenie SZŽ je v prospech digestátov, tvoria až 85,4 % podiel, pričom spolu s fugátmi a separátmi majú takmer 91 % zastúpenie z pomedzi celkového množstva aplikovaných SZŽ, pozornosť v tomto článku bude sústredená najmä na tento druh SZŽ.

 

Tabuľka 2: Diferenciácia použitia SZŽ z bioplynových staníc podľa skupiny plodín – údaje za rok 2015/16

SZŽ	Skupina plodín	Hnojená výmera (ha)	Aplikované množstvo (t)	Priemerná aplikačná dávka (t/ha)
Digestát	Obilniny	4056	60942	15,0
	Okopaniny	680	10731	15,8
	Olejniny	1903	31598	16,6
	krmoviny na OP	11301	187092	16,6
	TTP	6853	63957	9,3
	Iné	1289	6164	4,8
	Spolu	26082	360484	13,8
Fugát	krmoviny na OP	497	15437	31,1
	TTP	77	4535	58,6
	Spolu	579	19973	34,8
Separát	krmoviny na OP	274	2946	10,8

 

V rámci jednotlivých poľnohospodárskych plodín boli digestáty najčastejšie aplikované ku krmovinám na ornej pôde, konkrétne na výmere 11 301 ha, s aplikačnou dávkou na úrovni 16,6 t/ha, tabuľka 2. V rámci tejto skupiny mala kukurica na siláž až 86,5% zastúpenie. Vo všeobecnosti možno povedať, že kukurica je plodina, pri ktorej sa najčastejšie využívajú SZŽ z bioplynových staníc. Aj keď druhé miesto zastáva skupina trvalých trávnych porastov, z pohľadu plodín pestovaných na ornej pôde patrí druhé miesto pšenici, pri ktorej sa aplikovalo 41 869 t digestátu na výmere 2 983 ha, čo predstavuje priemernú dávku 14 t/ha. Zabezpečovanie výživy rastlín iba digestátmi bolo v roku 2015/16 sporadické a väčšina pestovateľov k digestátom aplikovala minerálne, najmä dusíkaté hnojivá. Literatúra uvádza, že v závislosti od pestovanej plodiny môžu digestáty nahradiť až 70 % potreby N výživy, keďže živiny počas digescie sa stávajú rastlinám rýchlejšie prístupnými a rastliny ich môžu využívať podobne ako pri použití minerálnych hnojív. Avšak účinnosť aplikovaného N prostredníctvom SZŽ z bioplynových staníc je výrazne znížená nedostatočnou synchronizáciou medzi príjmom N rastlinnou a aplikáciou SZŽ do pôdy. Takúto zníženú efektivitu možno pozorovať aj v našich podmienkach. Porovnanie dusíkatého hnojenia v rámci jednotlivých skupín plodín a jeho vplyv na úrodu je popísané v tabuľke 3. Pre lepšiu vypovedaciu hodnotu boli do triedenia zahrnuté iba tie oblasti – v rámci LPISu tzv. „štvorce“, v ktorých sa aplikovali SZŽ. Ako z údajov vyplýva, dusíkatá výživa prostredníctvom digestátov a minerálneho hnojenia sa pozitívne ukázala najmä pri krmovinách na ornej pôde, kde sa dosiahol rozdiel nárastu produkcie, počítaný cez naturálnu efektivitu o 12,96 kg na kg dodaného N oproti krmovinám hnojeným iba minerálnym N. Podobný výsledok bol zaznamenaný aj pri skupine plodín „iné“, kde bol rozdiel medzi naturálnou efektivitou 11,93 kg/kg v prospech digestátov. Ostatné plodiny, a to aj napriek zvýšenej úrode (olejniny, okopaniny) mali nižší prírastok úrody na dodaný dusík, než plodiny hnojené iba minerálnou formou. Aplikácia fugátov na trvalé trávne porasty sa ukázala ako vhodné doplnkové hnojenie, ktoré zvýšilo úrodu TTP o 64,7 %, tabuľka 3.

 

Tabuľka 3: Úroveň hnojenia SZŽ a dusíkom pri jednotlivých skupinách plodín a dosiahnutých úrod (údaje za rok 2015/16)

Skupina plodín	S aplikáciou SZŽ			Bez aplikácie SZŽ		Zvýšenie úrody o  (%)
	Dodaný N v SZZ (kg/ha)	Celkovo aplikovaný N (kg/ha)	Priemerná úroda (t/ha)	Aplikovaný N (kg/ha)	Priemerná úroda (t/ha)
Digestáty
Obilniny	63,4	170,5	5,9	152,7	6,8	-12,6
Okopaniny	90,7	155,0	117,1	90,6	95,3	22,9
Olejniny	80,2	205,6	3,6	130,9	3,0	19,3
Krmoviny na OP	72,2	187,7	32,2	149,4	23,7	35,9
TTP	52,5	104,9	9,2	52,4	8,5	-9,8
Iné	32,4	118,4	21,7	67,3	11,5	39,7
Fugáty
Krmoviny na OP	15,2	165,1	45,4	150,0	33,4	35,9
TTP	17,2	74,1	16,8	59,6	10,2	64,7
Separáty
Krmoviny na OP	62,0	193,7	30,52	131,7	25,2	21,1

Ako je to s vplyvom SZŽ na životné prostredie a zdravie občanov?

Každé hnojivá, pôdne pomocné látky, ale aj SZŽ, ktoré sú určené na výživu rastlín, alebo na úpravu pôdnych vlastností, nesmú prekračovať legislatívou stanovené limitné hodnoty ťažkých kovov a musia spĺňať požiadavku hygienickej nezávadnosti. Tieto parametre sa pri SZŽ posudzujú pred vydaním povolenia na ich aplikáciu, ale aj príležitostne počas schváleného obdobia ich aplikácie. Ďalšou rizikovou zložkou, najmä z pohľadu environmentu, je dusík. Aj keď po kvantitatívnej stránke sa obsahy živín obsiahnuté v digestáte podobajú hospodárskymi hnojivám, najmä hnojovici, ich kvalitatívne zloženie, ktoré ovplyvňuje ich správanie sa v pôde je iné než pri ostatných organických, resp. hospodárskych hnojivách. Keďže problematika s digestátmi bola už podrobne popísaná v článkoch od doc. Ing. L Vargu, PhD a prof. Ing. T. Lošáka, PhD. „Čo s digestátom z BPS“ uverejnenými v Našom poli č. 3/2015 a č. 4/2015, v stručnosti spomeniem iba niektoré fakty, vplývajúce na ich racionálne použitie.

– Digestáty majú vyšší pomer amoniakálneho dusíka a užší pomer dusíka k uhlíku, čo znamená, že po ich aplikácii dochádza k rýchlemu uvoľňovaniu živín obsiahnutých v digestáte. Z daného dôvodu je dôležité aby aplikácia bola vykonaná tesne pred sejbou, t.j. pri predsejbovej príprave pôdy, resp. priamo k plodine – obzvlášť pri širokoriadkových plodinách. Neodporúča sa aplikovať digestáty v jesennom období k jarným plodinám. Jednorazová dávka SZŽ z bioplynových staníc by nemala prekročiť 80 kg celkového dusíka na hektár. Jednorazovú dávku je potrebné znížiť o 50% na ľahkých pôdach, na ktorých nebol ponechaný vedľajší produkt (slama, kôrovie) ako aj na pôdach s pH pod 6, s obsahom bázických katiónov Mg a Ca pod hladinou dobrého obsahu.

– Aj keď digestáty zaraďujeme do organických hnojív, kvalita uhlíka v nich je v porovnaní s hosp. hnojivami veľmi nízka. Je to z dôvodu výrazného približne 50% odlúčenia primárneho uhlíka v procese digescie. Z daného dôvodu je potrebné aplikáciu digestátov vykonávať na pôdach dostatočne zásobovanými primárnym uhlíkom, ktorý je hlavný zdroj energie pre mikroorganizmy, napr. zaoraním vedľajšieho produktu pred aplikáciou SZŽ. Neodporúča sa vykonávať aplikáciu SZŽ z bioplynových staníc sústavne na ten istý pozemok, ale dodržať pravidlo aplikácie digestátu, alebo fugátu v množstve, ktoré počas troch rokov nepresiahne 10t sušiny, pri separáte to je 20 t sušiny.

– Z dôvodu zabránenia stratám amónneho dusíka do ovzdušia, ktorého podiel z celkového dusíka môže byť v digestáte viac než 50%, je nutné aplikáciu SZŽ vykonať priamo do pôdy, resp. hadicovými aplikátormi tesne po povrchu pôdy a bezprostredne po aplikácii zapracovať do pôdy účinnými mechanizačnými prostriedkami.

– Pri používaní SZŽ treba mať vždy na pamäti, že aplikácia sa vykonáva za účelom zabezpečenia optimálnej výživy rastlín, resp. za účelom zlepšovania pôdnych vlastností a nie za účelom ich likvidácie. Pri zostavovaní aplikačnej dávky je nutné zohľadniť požiadavky rastlín a povahu SZŽ, tak aby sa nepoškodzovali jednotlivé zložky životného prostredia a dodržiavala sa platná legislatíva.

 

Autor: Ing. Štefan Gáborík, ÚKSÚP v Bratislave