Vermikompost – organické hnojivo bohaté na živiny

Situácia na trhu s agrokomoditami je v súčasnosti veľmi nestabilná. Vysoké ceny pohonných hmôt, priemyselných hnojív a podmienky na Ukrajine vytvárajú priestor pre rast vstupných nákladov pre poľnohospodárov. Vzniká tu priestor pre využitie toho, čoho máme relatívne dosť, rozložiteľných odpadov.

 

Vermikomposty patria medzi organické hnojivá, pričom vznikajú v procese nazývanom vermikompostácia. Vermikompostácia je jednoduchý biotechnologický proces kompostovania, pričom sa do procesu zapájajú dážďovky. Dážďovky konzumujú organickú a minerálnu zložku, prechádzajú ich tráviacim traktom, až sú vylučované vo forme výlučkov. Dá sa preto konštatovať, že vermikompost sa skladá z organickej hmoty, minerálnych častí a výlučkov dážďoviek.

Priebeh vermikompostácie je podobný ako kompostovanie. Miesto pre vermikompostáciu by malo byť zospodu vybetónované, aby nedochádzalo k úniku dážďoviek a tekutého hnojiva. Vermikompostoviská, ktoré sú na vonkajšom priestranstve, sa odporúča zakryť čiernou fóliou proti prípadným náletom vtákov.

Proces výroby vermikompostu je značne rozdielny podľa použitých technológií. Existujú však dva základné spôsoby. Prvý spôsob zahŕňa zmiešanie organických látok s minerálnou zložkou, pričom sa pridá očkovacia látka, ktorou môže byť maštaľný hnoj alebo iný vermikompost. Jednotlivé zložky sa premiešajú a nechajú sa fermentovať približne 21 dní. Počas týchto dní sa zvýši teplota na 70 °C, čím sa zničia mnohé patogény a inhibujú sa semená burín. Vzniká tu medziprodukt – kompost. Po týchto vysokých teplotách prichádzajú na rad dážďovky. Uprednostňuje sa využitie dážďoviek z predošlých vermikompostácií. Dážďovky sa vložia do takto vzniknutého substrátu a v prípade, že je substrát suchý, zavlaží sa približne na 60 – 70 % vlhkosti. V procese následne dochádza k výraznému nárastu počtu baktérií a ich druhovej rozmanitosti. Vo fáze dozrievania vermikompostu, preberajú dominantnú úlohu mikroorganizmy a pokračujú v premene organických látok. Takto vyrábaný vermikompost je hotový približne po 1 – 3 mesiacoch.

Druhý spôsob je založený na navrstvovaní nerozložených organických materiálov na seba bez predchádzajúcej fermentácie. Dážďovky postupne konzumujú a premiešavajú jednotlivé zložky substrátu, čím dokážu znížiť objem organického materiálu až o 60 %. Vermikompost je hotový približne za 3 – 6 mesiacov.

Pri vermikompostovaní je dôležitým faktorom aj výber vhodného druhu dážďoviek. Existuje veľa druhov dážďoviek, ktoré majú potenciál pre využitie v odpadovom hospodárstve. Vhodné druhy na vermikompostovanie by mali mať vysokú spotrebu organickej hmoty, musia znášať relatívne vysokú škálu environmentálnych stresov a musia mať vysokú reprodukciu. Keďže produkujú veľký počet kokónov (hlienové puzdro, v ktorom sú uložené vajíčka dážďoviek), musia sa vyznačovať krátkym časom liahnutia a vysokou rýchlosťou dospievania. U nás bežne využívanou je dážďovka hnojná (Eisenia fetida), ktorá dokáže produkovať jeden kokón každý 2. – 3. deň, pričom mladé dážďovky za liahnu po 18 – 26 dňoch a pohlavnú dospelosť dosahujú už za 28 – 30 dní. Vysoká žravosť dážďoviek je spojená s tým, že výsledný vermikompost predstavuje 40 – 60 % z objemu použitých vstupných materiálov.

Medzi vhodné suroviny na vermikompostáciu patria všetky suroviny rastlinného pôvodu ako sú: lístie a konáre zo stromov, pokosená tráva, drevná štiepka, odpady z poľnohospodárskej výroby, slama, maštaľný hnoj, trus hydiny a iné organické hnojivá živočíšneho pôvodu. V súčasnosti sa do popredia dostáva využívanie biologicky rozložiteľných odpadov z domácnosti. Odhaduje sa pritom, že až 2 miliardy ton ročne celosvetovo vyprodukovaného organického odpadu zvyšuje nebezpečenstvo kontaminácie vôd a pôd. Len na Slovensku priemerný občan vyhodí 160 kilogramov potravinového odpadu ročne, z ktorých by sa dal vytvoriť sekundárny produkt. Na základe pozorovaní je známe, že proces vermikompostácie dokáže znížiť množstvo skleníkových plynov v porovnaní s klasickým kompostovaním.

Vermikompost je výživovo bohaté prírodné organické hnojivo. Vermikomposty majú jemnú drobnohrudkovitú štruktúru, sú kypré, pórovité a dobre prevzdušnené. Hlavnou výhodou vermikompostu je, že dážďovky premieňajú živiny z neprístupných foriem do foriem pre rastliny prístupných. Preto má vermikompost zvýšený obsah prístupného dusíka, fosforu, draslíka, vápnika, horčíka a zvýšený obsah mikroživín. Vermikomposty sú bohaté na humínové kyseliny, čím sa zvyšuje humifikačný proces. Kvalitný vermikompost má mať obsah organických látok medzi 20 – 25 %. Množstvo prístupných živín, tak ako aj pH vermikompostu je významne ovplyvnené vstupnými surovinami. Kvalitný vermikompost je mierne zásaditý, čím sa dá využiť na zneutralizovanie pôdnej kyslosti. Vermikompost taktiež znižuje obsah solí, ale zvyšuje celkovú sorpčnú kapacitu. Vermikompost výraznou mierou zvyšuje obsah uhlíka, čím sa znižuje pomer C : N a zlepšuje sa stabilita organických materiálov. Vermikompost má vysokú mikrobiálnu aktivitu baktérií, húb, aktinomycét a preukazne zvýšený obsah enzýmov a regulátorov rastu. Nachádzajú sa v ňom baktérie, ktoré dokážu viazať dusík a potláčať rastlinných patogénov. K dôležitým pozitívnych vlastnostiam vermikompostu patrí aj dobrá schopnosť zadržiavať vodu, stabilizovať pôdne agregáty a zlepšovať príjem živín rastlinami.

Je potrebné povedať, že vermikomposty vyrábané z mestských odpadov, môžu mať zvýšený obsah ťažkých kovov. Avšak v porovnaní s kompostmi, ktoré sa vyrábajú z rovnakých mestských odpadov je ich obsah nižší. Dážďovky dokážu totiž ukladať vo svojich telách isté množstvo týchto kovov, čím ale vzniká potreba oddelenia dážďoviek od výsledného vermikompostu. Problémom môžu byť aj malé častice z nerozložiteľných materiálov, ako plasty alebo sklo, ktoré následnou aplikáciou dostávame do našich pôd.

Pozitívne vlastnosti vermikompostu sa následne premietajú do zlepšenia fyzikálno-chemických vlastností pôd, čím výrazne ovplyvňujú rast rastlín.

Za účelom overenia tejto skutočnosti sa založil nádobový pokus realizovaný vo vegetačnej klietke v Slovenskej poľnohospodárskej univerzite v Nitre. Cieľom bolo zistiť vplyv vermikompostu na rast kukurice siatej počas vegetácie.

 

Tab. 1: Agrochemické parametre pôdy a vermikompostu použitých v experimente.

Substrát	N-NH4+	N-NO3–	Nan	P	K	Mg	pHKCl	Cox
	mg.kg-1							%
pôda	1,8	8,7	10,5	7	185	397	6,8	1,2
Vermikompost	0	974,5	974,5	5150	27250	3314	7,6	24,5

 

V pokuse sa využili nádoby valcovitého tvaru, do ktorých sme navážili 20 kg zmesi zeminy a vermikompostu podľa nasledovných kombinácií: prvý variant bez vermikompostu (Z), do druhého variantu sa aplikoval vermikompost v dávke 170 kg N na hektár (V_Nin), variant 3 obsahoval 18 kg pôdy + 2 kg vermikompostu (pomer 9 : 1; označenie V₁₀) a variant 4 obsahoval 16 kg zeminy a 4 kg vermikompostu (pomer 4 : 1, označenie V₂₀). Variant 3 (500 t) a 4 (1 125 t) reprezentujú enormne vysoké dávky vermikompostu v prepočte na hektár. Týmito dávkami sme však sledovali, či môžu tak vysoké aplikačné dávky pôsobiť nepriaznivo na pestované plodiny. Agrochemické parametre použitej pôdy a vermikompostu sú znázornené v tabuľke 1. Pôda bola získaná z ornice z Dolných Krškán (okres Nitra) a vermikompost bol vyprodukovaný z biologicky rozložiteľných odpadov spoločnosťou VermiVital Záhorce s. r. o. Po navážení a zmiešaní substrátov sme 29. 4. 2021 zasiali kukuricu siatu (Zea mays L.). Pokus bol založený pri náhodnom rozmiestnení pokusných členov v 3 opakovaniach. Počas 5 týždňoch sme sledovali výšku kukurice, obvod stonky a rastovú fázu. Celková hmotnosť jedincov bola meraná 2-krát počas vegetácie (BBCH 14 – 15 a BBCH 31 – 32) a vo fáze plnej zrelosti (BBCH 89). V prvom meraní sme stanovili aj obsah chlorofylov.

 

Tab. 2: Vplyv vermikompostu na výšku kukurice siatej.

variant	Dátum merania
	7. jún	15. jún	22. jún	29. jún	6. júl
	cm/rastlina
Z	21,2	26,5	35,2	45,2	53,2
VNin	23,0	28,5	35,2	46,3	55,9
V10	35,1	44,2	55,4	71,7	78,2
V20	40,2	51,6	61,6	76,8	85,4

 

Z výsledkov vyplýva, že ani najvyššia dávka vermikompostu nespôsobila zníženie sledovaných parametrov, práve naopak. Rastliny vo variante s pomerom zeminy a vermikompostu 4 : 1 boli v prvom meraní vyššie o 0,19 m; t. j. o 90 % v porovnaní s kontrolným variantom. V poslednom meraní boli tieto rastliny vyššie o 0,322 m, t. j. o 60 %. Dávka vermikompostu na úrovni 170 kg na hektár spôsobila zvýšenie celkovej výšky kukurice v každom termíne merania (tab. 2). Názorná ukážka rozdielu medzi variantmi je znázornená na obrázku 1.

 

 

Druhým sledovaným rastovým parametrom bol obvod stebla . Aj v tomto prípade sa preukázala výrazná pozitívna odozva najvyššieho objemu vermikompostu v substráte. Počas meraní dosahovali hodnoty obvodu stonky v kontrolnom variante hodnoty 19 – 30 mm, zatiaľ čo vo variante s najvyšším pomerom vermikompostu mali rastliny obvod stonky 38 až 52 mm (tab. 3). Navýšenie celkovej výšky kukurice a obvodu stonky bolo spôsobené vysokou ponukou ľahko prístupných živín z vermikompostu.

 

Tab. 3: Vplyv vermikompostu na obvod stebla kukurice siatej.

variant	Dátum merania
	7. jún	15. jún	22. jún	29. jún	6. júl
	cm/rastlina
Z	1,9	2,2	2,4	2,9	3,0
VNin	2,1	2,3	2,9	3,0	3,1
V10	3,3	3,5	4,2	4,5	5,0
V20	3,8	4,2	4,9	5,1	5,2

 

Zvýšená dávka vermikompostu spôsobila aj skorší nástup rastových fáz. Kontrolný variant spolu s variantom, v ktorom sme aplikovali 170 kg N na hektár, zaostávali vo svojich rastových štádiách približne o 2 týždne. Dôležitým prvkom pre vyrovnané a rýchlejšie klíčenie zŕn je fosfor a nakoľko vermikompost obsahuje zvýšenú ponuku ľahko prijateľného fosforu, ten spôsobil rýchlejšie klíčenie a rýchlejší nástup rastových fáz kukurice.

 

Hmotnosť jedincov v čerstvom stave bola vyhodnocovaná dvakrát počas vegetácie v BBCH 14 – 15, 31 – 32 a na záver vegetácie pri zbere (BBCH 89). Aj pri tomto parametri sa najvyšší pomer zeminy a vermikompostu preukázal ako najlepší, pričom táto dávka zvýšila hmotnosť jedincov v priemere o 1 059 % pri prvom meraní, o 550 % pri druhom a pri zbere bola zvýšená hmotnosť oproti kontrole o 375 %. Dávka vermikompostu zodpovedajúca 170 kg N na hektár taktiež zvýšila celkovú hmotnosť jedincov v porovnaní s kontrolným variantom o 27 % v prvom meraní, o 5 % v druhom a o 12 % na záver vegetácie (tab. 4). Pozitívny efekt vermikompostu je spôsobený zvýšeným obsahom humínových kyselín a fulvokyselín, s dominanciou humínových kyselín, zvýšenou aktivitou mikroskopických baktérií, húb a enzýmov ako dehydrogenáza a ureáza.

 

Tab. 4: Vplyv vermikompostu na hmotnosť čerstvej biomasy kukurice siatej.

variant	Dátum váženia
	BBCH 14 – 15 (7. jún)	BBCH 31 – 32 (6. júl)	BBCH 89 (9. september)
	g/rastlina
Z	1,57	14,23	34,78
VNin	1,99	15,00	38,89
V10	12,56	66,67	102,78
V20	16,53	78,33	130,56

 

Posledným znakom, ktorý bol sledovaný počas tohto pokusu bol obsah listových farbív. V tomto prípade najvyššia dávka vermikompostu v substráte spôsobila zníženie obsahov chlorofylov v porovnaní s variantom, ktorý mal pomer zeminy a vermikompostu 9 : 1. Práve tento variant dosiahol najvyššie hodnoty chlorofylu a, chlorofylu b a celkových chlorofylov (tab. 5). Zníženie chlorofylov vo variante s najvyšším pomerom zeminy a vermikompostu je pravdepodobne spôsobené zrieďovacím efektom v listoch kukurice.

 

Tab. 5: Vplyv variantov na obsah listových farbív.

variant	Chlorofyl a	Chlorofyl b	Celkové chlorofyly
	mg.m2
Z	151,0	52,9	203,9
VNin	163,1	71,6	234,7
V10	213,0	80,7	293,7
V20	192,0	75,7	267,7

 

Na základe tohto experimentu sa zistilo, že najvyššia povolená dávka dusíka 170 kg na hektár vo forme vermikompostu priaznivo pôsobila na celkovú produkciu rastlín. Aplikácia vermikompostu ako organického hnojiva prináša do pôdy „nový život“, čím zlepšuje fyzikálne, agrochemické a hydrofyzikálne vlastnosti pôd. Výskumom sme dokázali, že kukurica je plodina, ktorá ak má dostatok živín, vie ich všetky využiť bez redukcie svojich rastových parametrov. Vermikomposty sa preukázali ako vhodná možnosť využitia biologicky rozložiteľných odpadov z domácností, parkov či priemyslu a ich druhotného využitia v poľnohospodárstve.

 

Autor: Ing. Jakub Neupauer, SPU v Nitre