Výzkumný ústav zemědělské techniky, Praha. Energetické rostliny. Technologie pro pěstování a využití

Transkript

1

2 Výzkumný ústav zemědělské techniky, Praha Energetické rostliny Technologie pro pěstování a využití Listopad 2005

3 Autoři: Ing. Jaroslav Kára, CSc. 1) Ing. Zdeněk Strašil, CSc. 2) Ing. Petr Hutla, CSc. 1) Ing. Sergej Usťak, CSc. 2) 1) Výzkumný ústav zemědělské techniky, Praha 2) Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha V této publikaci byly použity výsledky výzkumných projektů QE 1206 Kompozitní lisovaná biopaliva QD 1208 Systémové využití energetické biomasy v podmínkách ČR QD 1209 Technologické systémy pro využití biopaliv z energetických plodin QF 3160 Výzkum nových technologických postupů pro efektivnější využití zemědělských a potravinářských odpadů Tyto projekty byly financovány Národní agenturou pro zemědělský výzkum MZe ČR. Dále bylo použito výsledků projektu MZeČR č. MZe Tato publikace byla vydána na základě pokynu MZe ČR č.j.:48671/ Specializovaná odborná podpora poradenství, zaměřená na oblast zemědělských technologických systémů. Výzkumný ústav zemědělské techniky Praha 2005 ISBN

4 OBSAH 1. ÚVOD PĚSTOVÁNÍ ENERGETICKÝCH ROSTLIN Jednoleté rostliny Vytrvalé rostliny SKLIZEŇ ENERGETICKÝCH ROSTLIN POSKLIZŇOVÉ ZPRACOVÁNÍ BIOMASY Z ENERGETICKÝCH ROSTLIN PELETIZACE A BRIKETOVÁNÍ BIOPALIV BIOPALIVA A JEJICH VYUŽITÍ VÝROBA A VYUŽITÍ BIOPLYNU Z TRVALÝCH TRAVNÍCH POROSTŮ Srovnávací pokusy na malých fermentorech Výroba bioplynu kofermentací vybraných energetických plodin...78 POUŽITÁ LITERATURA...80

5 1. ÚVOD Vývojové trendy v okolních evropských státech i u nás ukazují, že v evropském zemědělství dochází k nadprodukci rostlinné produkce pro nutriční využití. Zemědělství v některých evropských státech již nastoupilo nový směr, kdy kromě klasických plodin pro potravinové využití se začínají rozšiřovat alternativní rostliny převážně pro nepotravinové využití. Tento trend je nevyhnutelný i pro naše zemědělství. S ohledem na setrvalý rozvoj zemědělství budeme nuceni přistupovat k radikálnějším inovacím v soustavě hospodaření na půdě. Dalším momentem, který může ovlivnit změny v produkci nepotravinových plodin je skutečnost, že v nadcházejícím století dojde k podstatnému nebo téměř úplnému vyčerpání některých fosilních surovin využívaných v chemickém průmyslu a energetice. Zde se nabízí možnost využití biomasy. Biomasa je nejvýznamnější obnovitelný zdroj energie a důležitý zdroj průmyslových surovin. Zdrojem nepotravinářsky využitelných surovin mohou být vybrané tradiční plodiny nebo netradiční alternativní plodiny. Alternativní plodiny jsou kulturní i nově využívané rostliny, které nahrazují, rozšiřují a doplňují stávající sortiment plodin a přispívají k rozšíření spektra rostlinné produkce. Pro energetické využití se používá biomasa záměrně pěstovaná k tomuto účelu a biomasa odpadní. Přímo pro účely spalování se ve světě ověřuje několik desítek vybraných jednoletých nebo vytrvalých druhů rostlin včetně dřevin. U dřevin se uvažuje o zakládání plantáží rychle rostoucích dřevin, které mají oproti běžnému způsobu pěstování kratší dobu mezi sázením stromů a těžbou dřeva (2-8 let). Pro zřizování plantáží rychle rostoucích dřevin se nejlépe hodí eukalypty, platany, akáty, pro naše podmínky topoly, vrby nebo olše. U nedřevnatých rostlin se uvažuje hlavně s využíváním druhů jako jsou ozdobnice čínská (Miscanthus sinensis), Spartina pectinata, Arundo donax, rákos (Phragmites australis), rdesno (Polygonum), vousatice (Andropogon gerardii), vousatec (Pennisetum alopecurdides), milička (Eragnostis trichodes), třtinovec (Erianthus ravene), proso (Panicum virgatum), konopí seté (Canabis sativa), artyčok (Cynara cardunculus) apod. V podmínkách ČR se v polních pokusech vedle některých výše zmíněných rostlin ověřují další jednoleté nebo víceleté rostliny jako např. energetický šťovík (Rumex tianshanicus x Rumex patientia), topolovka růžová (Altea rosea), mužák prorostlý (Silphium perfoliatum), bělotrn modrý (Echinops ritro), pelyněk černobýl (Arthemisia vulgaris), lebeda rozkladitá (Artiplex patula), chrastice rákosovitá (Phalaris arundinacea), mračňák (Abutilon) apod. Výše uvedené rostliny jsou převážně víceleté a u některých se prvním rokem musí vynaložit značné náklady při zakládání porostu. Plné využití připadá v úvahu až druhým nebo třetím rokem. Doba sklizně je obvykle v zimě, kdy mají uschlé rostliny nejmenší vlhkost (kolem 15 až 22 %). U víceletých rostlin se předpokládá, že po fázi rozrůstání poskytnou vyšší výnosy než rostliny jednoleté. Jednoleté rostliny mají tu přednost, že jsou určeny pro rychlou produkci, jejich setí a sklizeň se provádí pomocí běžné zemědělské techniky. V našich podmínkách připadají z jednoletých nebo víceletých do úvahy pro pěstování takové druhy jako jsou Miscanthus, Reynoutria, Phalaris, Phragmites, Sorghum, Cannabis, Rumex apod. Pro energetické plantáže je důležitá volba rostlin. Volba druhu energetické rostliny je určována mnoha faktory jako např. vhodnost půdně-klimatických podmínek, způsob využití, prostředky pro pěstování, sklizeň a dopravu apod. Dále je nezbytné porovnání výnosů s náklady na pěstování a výrobu energie. Pěstováním a možnostmi využití hlavně pro energetické účely některých netradičních plodin se v současné době zabývá v ČR více organizací. Mezi nimi je také VÚRV Praha-Ruzyně, který spolupracuje v dané oblasti s dalšími institucemi jako je např. VÚZT Praha, Výzkumná stanice travinářská Rožnov-Zubří nebo VÚP Troubsko apod. Zásady, kterými se stanoví podmínky pro poskytování dotací pro rok 2005 na základě 2 a 2d zákona 252/1997 Sb. o zemědělství a výčet plodin pro energetické využití, na které je poskytována podpora na pěstování je uveden v informačním týdeníku pro podnikatele Agrospoj, ročník 16, číslo 5, vydaném nebo je na internetových stránkách ministerstva zemědělství, případně by měl být k dostání na příslušném odboru na Ministerstvu zemědělství. V roce 2006 však budou zásady a podpora pravděpodobně pozměněny. Získané výsledky a zkušenosti z našich polních pokusů ale i zkušenosti nabyté z literatury jsme zapracovali do této publikace, kde jsou ve zkrácené formě uvedeny informace o některých vybraných plodinách uvažovaných pro energetické využití včetně pěstitelských technologií, modelového ekonomického hodnocení a možností dalšího využití získaného produktu. 5

6 2. PĚSTOVÁNÍ ENERGETICKÝCH ROSTLIN 2.1 Jednoleté rostliny Saflor světlice barvířská (Carthamus tinctorius L.) Ve světě je saflor pěstován na ploše asi 1,3 mil. ha s průměrným výnosem semene kolem 0,8 t/ha. Největší producent safloru ve světě je Indie (podle FAO 710 tis. ha), USA (87 tis. ha, při průměrném výnosu semene 1,79 t/ ha), Čína (35 tis. ha). Největšími producenty v Evropě jsou Španělsko a Portugalsko. V naší republice se saflor dříve pěstoval na relativně velkých plochách. Později bylo od jeho pěstování ustoupeno. Důvodem ústupu od pěstování safloru (ale i dalších malých olejnin) byl nezájem monopolního tukového průmyslu (který trvá doposud), neboť mnohem jednodušší je realizovat dotovaný import olejnatých surovin ve velkém množství a vyrovnané kvalitě. V současné době dochází k poměrně vysokému nárůstu ploch této zajímavé plodiny se širokými možnostmi použití. Saflor se u nás pěstuje převážně na jižní Moravě na ploše cca 2000 ha. Saflor se dříve používal k získávání přírodního barviva z květů. V současné době se hlavně pěstuje na semeno, ze kterého se získává kvalitní olej, nebo jako meziplodina s možností získání zelené píce nebo zeleného hnojení. Saflor vytváří relativně vysoké množství slámy, která se nedá v době plné zralosti semene dobře zkrmovat nebo použít na podestýlku, proto se uvažuje o jejím využití na výrobu papíru nebo na spalování. Saflor má tu nevýhodu oproti slunečnici, která mu značně konkuruje, že má podle našich měření nízký obsah oleje v semeni (23 % z celkového obsahu sušiny semene) a nižší celkové výnosy semen (v průměru 2 t/ha) než slunečnice, která má v průměru kolem 49 % oleje v semeni a dosahuje průměrných výnosů semen 2,5 t/ha. Saflor má však v průměru vyšší obsah kyseliny linolové (77 %) oproti slunečnici (65 %). Biologická charakteristika Obecně lze saflor charakterizovat jako rostlinu krátkého dne, značně spořící vláhou, s dlouhou vegetační dobou, středně náročnou na půdu a minimální potřebou pesticidů s vysokým podílem nenasycených mastných kyselin v semeni. Saflor pochází ze stepních nebo polostepních oblastí jihu Egejské oblasti a zemí Blízkého východu, Afganistánu nebo Egypta. Patří do čeleďi hvězdicovité (Asteraceae). Rod má 13 druhů a nižší taxony. Větší praktický význam ze všech 13 druhů má dosud jediný C. tinctorius. Je to jednoletá bylina s pevnou až přes 1 m vysokou lodyhou, listy podlouhle kopinatými nebo zakončenými ostny s kůlovitým hlavním kořenem. Zakořeňuje dosti hluboko, takže se může zásobovat vodou z hlubších vrstev půdy. Díky mohutnému kořenovému systému může saflor čerpat vláhu z hloubky až 3,5 m. Rostlina vypadá jako bodlák. Kvítky jsou drobné, mají trubkovitý tvar, barvy bílé, žluté nebo oranžově červené tvořící květenství úbor. Úborů je na rostlině 15-60, v průměru velkých 1,5 až 3 cm. Úbor nejdříve rozkvétá na vrcholových větvích a postupně rozkvétají i vedlejší větve. Doba kvetení je 3-4 týdny. Plodem je bílá nažka s tvrdým osemením a s HTS g. Saflor je rostlina cizosprašná, opyluje se hmyzem, převážně domácími včelami, méně často divokými včelami, čmeláky případně dalším hmyzem. Různé fáze pěstování porostů uvádíme na obr. 1 až 3. Požadavky na půdně-klimatické podmínky Saflor snáší dobře sucho a mrazíky. Je odolný vůči jarním mrazíkům až do 6 o C. Klíčí při 5 6 o C. Na půdu není příliš náročný. Lze jej pěstovat na celé plejádě nejrůznějších půdních typů při rozpětí ph od 5,0 do 8,0. Upřednostňuje však půdy hluboké a výživné s neutrální půdní reakcí. Safloru svědčí i suché a vápenité půdy. Nesvědčí mu půdy kyselé a zamokřené. Délka vegetační doby je závislá na klimatických podmínkách, podmínkách pěstování, odrůdě a od vzejití do sklizně trvá dní. V našich pokusech byla zjištěna délka vegetační doby od zasetí do sklizně v průměru podle stanovišť od 142 do 169 dní (tab. 3). Délka vegetační doby je závislá hlavně na půdně-klimatických podmínkách. Prodlužuje se s dlouhodobým trváním chladnějšího počasí během vegetace a rostoucí nadmořskou výškou stanoviště, kde je plodina pěstována. Saflor lze pěstovat v oblastech teplých a suchých, kde se nedaří slunečnici. Vhodnou výrobní oblastí je kukuřičná s nadmořskou výškou do 250 m, ročními srážkami okolo 500 mm a průměrnou roční teplotou 9 10 o C a dále řepařská výrobní oblast s nadmořskou výškou 300 až 350 m, s průměrnou roční teplotou 8 9 o C a úhrnem ročních srážek kolem 550 mm. Okrajovou oblastí safloru pěstovaného na semeno je obilnářská výrobní oblast, maximálně do 450 metrů nad mořem, s průměrnou roční teplotou 7 8 o C a ročním srážkovým úhrnem kolem 600 mm. V chladnějších oblastech dochází ke značnému prodlužování vegetační doby, poklesu kvality a výnosu semen a poklesu výnosů slámy. Půdu zanechává v dobrém stavu. Jestliže se po odkvětu střídají deště s parným sluncem mohou se zapařit květní lůžka, což má za následek, že vyvinutá semena se ztrácejí až úplně vyschnou. Povolené odrůdy V seznamu odrůd zapsaných ve Státní odrůdové knize České republiky k je odrůda Sabina. Tato odrůda povolená od roku 1997 byla vyšlechtěna ve VÚP Troubsko s.r.o., kde je možné také získat osivo. Dříve se u nás pěstovaly odrůdy Brněnský bezostný, Jas. Později, kdy bylo od pěstování safloru ustoupeno, byly obě odrůdy restringovány. Ze současných odrůd ve světě pěstovaných lze doporučit i další: Sironaria (Austrálie), Sunset, Stirling 6

7 (Kanada), Gila, Finch, CW-74 (USA) apod. Ve světě se šlechtí další nové odrůry. Šlechtění se orientuje na dosahování vysokého obsahu oleje, tenkého oplodí nažek, bezostnost, včasnou zralost, odolnost vůči chorobám a škůdcům. Zařazení do osevního postupu Saflor pěstovaný na semeno se v osevním postupu obvykle zařazuje mezi dvě obilniny. Dobrou předplodinou je také kukuřice na zrno nebo na siláž. Méně vhodnými předplodinami je většina druhů zeleniny, řepka, cukrovka, vojtěška. Dozrává dosti pozdě, proto není vhodnou předplodinou pro ozimé obilniny. Ve větším měřítku se proto používá jako předplodina pro jarní obilniny. Jako meziplodinu lze saflor pěstovat v sušších oblastech na zelenou píci nebo zelené hnojení. I při pozdějším výsevu (po sklizni obilovin) má značně rychlý nárůst hmoty. Zahraniční literatura doporučuje saflor do směsek s hrachem nebo obilninami, nebo jako krmivo pro dobytek. Z hlediska chutnosti je jako krmivo srovnáván s dobrým lučním senem. Agrotechnika Výživa a hnojení Doporučované průměrné dávky průmyslových hnojiv se pohybují v závislosti na úrodnosti půdy a předplodině v rozmezí kg/ha N, kg/ha P 2 O 5 (18-26,5 kg/ha P) a kg/ha K 2 O (50-83 kg/ha K). Při podzimním zpracování půdy je třeba zapravit do půdy současně draselná a fosforečná hnojiva, aby byly na jaře k dispozici ve formě přístupné mladým rostlinkám. Organické hnojení ve formě chlévského hnoje je možné, ale podobně jako u slunečnice je vhodnější organicky hnojit již k předplodině (např. kukuřici). Draslík je v průběhu vegetace čerpán velmi intenzivně od začátku růstu i během celé vegetace. Velké množství draslíku zůstává ve slámě, takže při odstranění slámy z pole a jejím využitím k energetickým účelům, je třeba počítat s adekvátním přihnojením k následné plodině. Fosfor je přijímán z půdy do doby zakládání poupat jen pozvolna. Intenzita jeho příjmu stoupá v době kvetení. Dusík je čerpán rovnoměrně po celou dobu vegetace. Plynulé zásobení rostlin dusíkem ovlivňuje pozitivně počet diferencovaných květů v úboru a tedy počet dobře vyplněných nažek. Dusíkem hnojíme téměř výhradně na jaře (možnost jeho úniku přes zimní období), a to nejlépe alespoň ve dvou dávkách. Může to být například polovina dávky před výsevem a polovina dávky meziřádkově. Z výsledků je patrné, že saflor reaguje příznivě na přihnojení dusíkem během vegetace. Příprava půdy a setí Příprava půdy je podobná jako ke slunečnici. Po podmítce oráme do hloubky kolem 20 až 25 cm (po kukuřici hlouběji - až 30 cm). Kvalitní zpracování půdy má kladný vliv na vývoj kořenového systému a počáteční růst rostliny. Na jaře, jakmile to počasí dovolí, provedeme smykování hrubé brázdy. Po oschnutí půdního povrchu po rozmetání dusíkatých hnojiv následuje předseťová příprava např. kombinátorem na hloubku výsevu. Osivo vyséváme brzy z jara do řádků cm širokých. Seje se podle podmínek od poloviny března do začátku dubna. Norma výsevu je kg/ha (doporučuje se rostlin/m 2, u lehkých půd do 70 rostlin/m 2 ) do hloubky 2-4 cm. Při setí je zároveň možno aplikovat herbicidy. Při výsevu do širokých řádků je možno plečkovat po vzejití a během vegetace (širokých výsevů se používalo hlavně v minulosti). Ošetření porostu Chemický boj proti plevelům není u nás pro saflor detailně propracován. Dobře zapojený porost s časným výsevem je schopen potlačit plevele, neboť rostliny mají brzy dobré olistění. Uvádí se, že je možno aplikovat herbicidy proti dvouděložným plevelům obdobně jako u slunečnice. Seznam povolených přípravků na ochranu rostlin (nejen do slunečnice) vydává každoročně Ministerstvo zemědělství ČR. Preemergentní aplikaci je možné provést podle druhu herbicidu před setím se zapravením nebo po zasetí před vzejitím, kde je třeba provést aplikaci nejlépe téhož dne po zasetí, nejpozději však do tří dnů po zasetí. V našich pokusech jsme proti jednoděložným plevelům s dobrými výsledky použili Furore Super (2 l/ha), Targa Super 5 EC (1,5 l/ha), nebo Fusilade Super (1 l/ha). Proti dvouděložným plevelům jsme s úspěchem použili preemergentní aplikaci Treflan EC (1,5 l/ha) dále postemergentní postřik Betanal Tandem (3 l/ha), proti ježatce vykázal dobré účinky Galant Super (0,7 l/ha). Škůdci a chorobami je saflor u nás málo poškozován, což se z části připisuje malým rozsahem pěstování. Z chorob byl ojediněle pozorován za vlhkých podmínek výskyt některých houbových chorob (plíseň šedá - Botrytis cinerea Pers., plíseň bělostná - Albugo candida (Pers.) Kuntze) a houby rodu Alternaria a Fusarium. Na některých stanovištích se vyskytla také rez saflorová (Puccinia carthami). Na safloru mohou škodit drátovci (Elatiridae), klikočárnice zelná (Barathra brassicae L.), můra Chloridea peltigera Schiff. Sklizeň a posklizňové zpracování Semeno se sklízí kombajnem bez desikace v plné zralosti nažek (vlhkost pod 15 %), kdy jsou nažky tvrdé a lesklé, což je u nás koncem srpna nebo spíše v prvé polovině září. Sklízí se obilními žacími mlátičkami. Nažky za plné zralosti při sklizni nevypadávají vzhledem k hustému sevření vnitřních lístků zákrovu. Dosahované výnosy semene v našich podmínkách se udávají 1,1 t/ha, při vyšší pěstitelské úrovni jsou uváděny 2,4-2,5 t/ha. V polních pokusech VÚRV Praha - Ruzyně jsme dosáhli výnosové rozmezí v závislosti na intenzitě a podmínkách pěstování 0,79-2,63 t/ha semene, slámy 3,0-7,2 t/ha přepočtené na sušinu. Výnosy semene a slámy jsou uvedeny v tab. 1, 2, 3. Tab. 1, 2 uvádějí průměrné výnosy semene, slámy a dalších sledovaných ukazatelů několika odrůd safloru na stanovišti v Troubsku a Ruzyni z období Z výsledků je patrné, že ze sledovaných ukazatelů průkazně ovlivňovaly výnosy semene, slámy a dalších prvků safloru průběh počasí v jednotlivých letech a stanoviště. 7

8 Zvýšené dávky N se obecně spíše projevily na zvýšení výnosů slámy než semene. Délka vegetační doby je silně závislá na teplotě. Na chladnějších stanovištích a v letech s chladnějším počasím během vegetace se délka vegetační doby značně prodlužovala (tab. 3). Po sklizni semene kombajnem se sláma nechá doschnout na řádcích a následně se lisuje do balíků. Slámu lze sklízet běžnými lisy jako obilnou slámu nebo ji lze sklízet také pojízdnou řezačkou hlavně v případě, že bude následně peletována nebo briketována. Tab. 1. Výnosy semene, slámy na jednotlivých variantách přepočtené na sušinu a další sledované ukazatele na stanovišti v Troubsku (průměrné hodnoty za sledované období až 1999) V a r i a n t a: N0V1 N1V1 N2V1 N0V2 N1V2 N2V2 Průměr Výnos semene (t/ha) 2,40 2,48 2,59 2,54 2,60 2,74 2,56 Výnos slámy (t/ha) 3,49 3,56 3,58 3,79 3,79 3,90 3,69 Hmotnost tisíce semen (g) 29,09 29,80 29,88 29,88 29,94 29,88 29,75 Počet úborů na rostlinu (ks) 12,9 13,2 13,6 13,9 14,3 14,9 13,8 Délka rostlin (cm) 90,9 92,1 92,9 91,3 91,9 94,1 92,2 Počet rostlin (ks/m 2 ) 47,4 48,7 49,6 67,1 67,9 69,9 58,4 Poznámky: hnojení dusíkem: N0 - bez hnojení dusíkem, N1 dávka 40 kg/ha, N2 dávka 80 kg/ha V1 - výsevek 50 klíčivých semen na m2 (cca 17 kg/ha), V2 - výsevek 70 klíčivých semen na m2 (cca 24 kg/ha) Tab. 2. Výnosy semene, slámy na jednotlivých variantách přepočtené na sušinu a další sledované ukazatele na stanovišti v Ruzyni (průměrné hodnoty za sledované období ) V a r i a n t a: N0V1 N1V1 N2V1 N0V2 N1V2 N2V2 Průměr Výnos semene (t/ha) 2,80 2,76 2,78 2,71 2,75 2,53 2,70 Výnos slámy (t/ha) 7,49 7,59 7,19 7,47 7,82 7,83 7,57 Hmotnost tisíce semen (g) 29,92 30,17 29,81 30,33 29,82 29,68 29,95 Počet úborů na rostlinu (ks) 10,6 11,3 10,4 10,1 10,7 12,9 11,00 Délka rostlin (cm) 97,5 97,4 96,5 97,5 97,3 89,7 96,0 Počet rostlin (ks/m 2 ) 54,1 56,5 66,4 86,1 78,9 81,9 70,7 Tab. 3. Délka vegetační doby (od zasetí do sklizně) a vliv hnojení N a výsevku na výnosy slámy safloru přepočtené na sušinu (t/ha) na sledovaných stanovištích (průměrné hodnoty z let ) Stanoviště N0 N1 N2 V1 V2 Průměr Veg. doba Ruzyně 7,167 7,174 6,982 6,922 7,077 6, Troubsko 3,290 3,469 3,564 3,441 3,772 3, Lukavec 3,075 3,325 3,049 3,045 3,277 3, Chomutov 3,745 3,600 4,483 4,794 4,089 4, Průměr 4,319 4,392 4,520 4,551 4,554 4, Poznámky ke stanovištním podmínkám: Ruzyně (350 m n.m., půdní typ-hnědozem, roční tepl. vzduchu 8,2 o C, roční úhrn srážek 477 mm) Troubsko (270 m n.m., půdní typ-černozem, roční tepl. vzduchu 8,4 o C, roční úhrn srážek 577 mm) Lukavec (620 m n.m., půdní typ-kambizem, roční tepl. vzduchu 6,8 o C, roční úhrn srážek 657 mm) Chomutov (363 m n.m., půdní typ-kambizem, roční tepl. vzduchu 7,6 o C, roční úhrn srážek 514 mm) 8

9 Tab. 4. Úbytek fytomasy a vlhkosti u safloru v různých termínech sklizně Sláma, pokud je využívána přímo na spalování nebo se uskladňuje, případně se z ní dělají briketky nebo pelety, musí mít určité parametry. Musí mít nízký obsah vody (pod 15 %) a pokud možno i nízký obsah některých prvků jako např. N, S, Cl. Proto byl z energetického hlediska sledován vliv termínu sklizně rostlin safloru na výnosy a obsah vody a vybraných prvků ve sklízené fytomase. Byly porovnávány dva termíny sklizně. První termín sklizně byl v období největší tvorby fytomasy v době kvetení. Druhý termín byl v plné zralosti semen. V obou termínech sklizně se uvažovala celá fytomasa. Úbytek fytomasy a vlhkosti je uveden v tab. 4. Při prvním termínu sklizně byla průměrná vlhkost fytomasy 50 %. Pokud by se měla tato fytomasa používat pro účely spalování přímo v kotlích, skladování nebo na výrobu pelet nebo briket, je třeba ji dosoušet, za příznivého počasí přímo na poli a potom balíkovat a odvézt, nebo dosoušet uměle v sušárnách. V tomto případě je třeba počítat s dalšími náklady, které jsou, hlavně v případě dosoušení temperovaným vzduchem, poměrně vysoké. V době plné zralosti rostliny je možné fytomasu využívat pro energetické účely. Ztráty fytomasy v rozmezí obou termínů sklizně (cca 10 %) jsou malé a úbytek fytomasy je vyvážen náklady potřebnými při dosoušení fytomasy v prvním termínu sklizně. Sklizeň v době kvetení Sklizeň v plné zralosti semen Výnos sušiny Výnos sušiny Úbytek Úbytek Vlhkost (%) Vlhkost (%) fytomasy (t/ha) fytomasy (t/ha) vlhkosti (%) výnosu (%) 50 10, , ,8 Obsah prvků v rostlinách je dalším z důležitých faktorů jednak pro stanovení odběru živin rostlinami, jednak z hlediska spalování fytomasy. Pro spalování je výhodné pokud obsah N ve fytomase je co nejmenší (tvoří se méně N ox ), pokud je malý obsah S a Cl ( snižuje se možnost koroze spalovacího zařízení) a pokud je také nízký obsah K, Mg apod. (zvyšuje se teplota tavení popele). S oddálením termínu sklizně klesal obsah všech sledovaných prvků ve fytomase safloru (tab. 5), což je výhodné pro samotný proces spalování a tvorbu emisí. Tab. 5. Obsah prvků v rostlinách safloru v různých termínech sklizně Termín sklizně Obsah prvků v % sušiny N P K Ca Mg V době kvetení 1,642 0,190 1,640 1,567 0,147 Plná zralost semen 0,803 0,159 1,070 0,832 0,099 Průměr 1,223 0,175 1,355 1,200 0,123 Využití produktu V současné době se u nás semeno safloru běžně nezpracovává, ale většina produkce je vyvážena do zahraničí, hlavně do Holandska, kde se převážně přidává do ptačího zobu určeného ke krmení exotického ptactva. Tvrdé osemení nažek může způsobovat potíže při lisování semen. Ze semene safloru lze získat kvalitní jedlý olej (nevhodný na smažení, vhodný k přípravě studených salátů apod.). Oleje lze dále využít na výrobu fermeže, laků, barev, tiskařské černi, mýdla, alkydových pryskyřic, ztužených pokrmových tuků, linolea, napouštěných pláten, kosmetických přípravků. Dříve olej sloužil jako náhražka čajového másla. Podle literárních údajů semena safloru obsahují 17 až 50 % polovysychavého oleje (tab. 6). V našich pokusech jsme zjistili v semenech v průměru obsah oleje 24 %. Při průměrném výnosu 2,3 t/ha semene a olejnatosti 24 % lze teoreticky z 1 hektaru získat 0,55 t oleje. U námi pěstovaných odrůd převažovala v oleji kyselina linolová (v průměru 76,5 % z celkového množství mastných kyselin). Tab. 6. Kvalitativní složení oleje safloru Obsah oleje Procentický obsah jednotlivých mastných kyselin v oleji semene (%) Palmitová Stearová Olejová Linolová Linolenová Eruková ,1-7,5 0,9-9,5 7,1-79,0 8,7-80,5 0,1 <0,2 9

10 Pokrutiny mohou být využity jako kvalitní krmivo zvláště pro drůbež (jsou však hořké). Šrot lze použít ke krmení hospodářských zvířat. Květy se dříve používaly k barvení látek, přibarvování vín, k barvení potravin, jako nepravý šafrán. Hlavním pigmentem květů je kartamin. Oranžově červené květy obsahují kromě kartaminu i odpovídající chinon kartamon, který je vlastní barvící látkou. Ze slámy lze vyrábět kvalitní buničinu nebo ji lze využít ke spalování (spalné teplo sušiny slámy = 17,78 GJ/t, semene = 24,93 GJ/t). V sušších oblastech je možno saflor použít jako zelenou píci (bezostné formy) nebo jako zelené hnojení s výsevkem kg/ha nebo jsou doporučovány směsky s hrachem nebo obilninami. Může se přidávat i do siláží. Některé odrůdy s výrazně barevnými okvětními lístky nacházejí uplatnění také v okrasném zahradnictví, kde slouží k řezu nebo jako komponenta suchých dekoračních vazeb. K sušení se saflor sklízí nejlépe krátce po odkvětu terminálního úboru, kdy začínají nakvétat úbory postranní. Saflor je vhodnou plodinou také pro včelaře, neboť kvete v době, kdy v naší přírodě kvete velmi málo druhů rostlin poskytujících pyl a nektar pro včely. Ekonomika Přímé náklady od přípravy půdy po sklizeň semene a slámy představují Kč/ha. Fixní nepřímé náklady (daň z nemovitosti, nájem z půdy, odpisy z ceny staveb, údržba a opravy staveb, podíl režie, podíl úroků, úvěrů a půjček, odvody na zdrav. a soc. pojištění, podíl silniční daně, pojištění) celkem: Kč/ha. Náklady na 1 ha celkem představují Kč. Při průměrném výnosu semene safloru 2,5 t/ha a výkupní ceně nažek Kč je možno získat Kč/ha. Započteme-li do ekonomického hodnocení navíc slámu, kterou je možné spalovat, potom při výnosu slámy 3,5 t/ ha a odhadnuté ceně slámy cca 700 Kč/t je možné navíc získat Kč/ha. Budeme-li uvažovat pouze tržbu semene, potom je podle našich výpočtů, při výnosech semen 3 t/ha safloru čistý zisk kolem Kč/ha. Tyto náklady byly vypočteny z cenových relací v roce V současné době, kdy došlo k prudkému nárůstu cen hlavně pohonných hmot, je třeba počítat s vyššími náklady. Obr. 1 Saflor vzcházející rostlinky Obr. 2 Saflor porost v době kvetení Obr. 3 Saflor porost při plné zralosti semen 10

11 Čirok (Sorghum Adams) Obr. 4 Čirok vzcházející rostlinky Čirok je prastará kulturní rostlina, o jejímž původu existuje více názorů. Např. podle Vavilova (1926) pochází ze tří genových center, východoasijského, indického a afrického. Jako obilnina zaujímá čtvrté místo za pšenicí, rýží a kukuřicí. Čiroky vytvářejí velmi mnoho forem, které se pěstují ve všech světadílech. U nás se v současné době čiroky prakticky nepěstují. Osivo se neprodukuje ani u nás ani na Slovensku. Je možné jej dovézt ze zahraničí přes firmy zabývající se obchodem s osivy. Využití čiroku je všestranné. V Asii a Africe převládá jeho použití jako potraviny, v Evropě a Americe jako krmné plodiny. Čirok lze zařadit k potenciálním zdrojům získávání energie z fytomasy. Tyto rostliny vytvářejí za vhodných podmínek dostatek fytomasy, která může být použita vedle jiných možností také k energetickému využití (bioplyn, spalování, etanol). Biologická charakteristika Čiroky patří k teplomilným plodinám. Jsou odolné vůči suchu. Na půdu jsou méně náročné než kukuřice. Vzcházející i podzimní stav porostu uvádíme na obr. 4, 5 a 6. Systematikou tohoto rodu se zabývala řada autorů, ale není dosud uspokojivě vyřešena. Dnes se nejčastěji používá klasifikace, kterou zpracovali Wett a Huckbay (1967), která uvádí pouze jeden polymorfní druh S. bicolor s dvěma poddruhy, několika varietami a řadou forem. V zemědělské praxi se však využívá klasifikace, kterou publikoval Mansfeld (1952). Čirok dělí na čtyři variety podle praktického využití. a) Čirok obecný (S. vulgare var. eusorghum). Pěstuje se hlavně na zrno, které má značný obsah bílkovin a škrobu. Většinou jde o formy s nižším vzrůstem. b) Čirok technický (S.vulgare var. technicum). Má silně vyvinutou latu, která bývá surovinou pro výrobu košťat a kartáčů. Zrno je vedlejším produktem. c) Čirok cukrový (S. vulgare var. saccharatum). Má šťavnatou dřeň i v biologické zralosti zrna. Používá se jako krmná, zejména silážní rostlina. Někdy se lisuje ze stébel Obr. 5 Čirok cukrový stav porostu na podzim šťáva, ze které se vyrábí líh, sirup apod. d) Čirok sudánský (S. vulgare var. sudanense). Tato skupina má tenká stébla, bohaté olistění a vytváří velké množství hmoty. Je kvalitní pícninou. Je vhodný pro případné energetické využití. Čiroky z uvedených skupin mají velmi podobnou agrotechniku proto níže uvedené informace platí obecně pro všechny druhy čiroku. Čiroky patří do čeledi lipnicovité (Poaceae), skupiny vousatkovité (Andropogoneae). Čirok obecně je jednoletá nebo víceletá statná tráva s bohatě rozvětveným hluboko kořenícím kořenovým systémem tvořící četná stébla vyplněná dření obsahující sladkou šťávu vysoká 1 až 3 m i více. Stébla jsou rozdělena kolénky na články. Čepel listů může být cm dlouhá, 4-10 cm široká a je pokryta slabou vrstvou vosku. Květenstvím je lata různého tvaru, velikosti a hustoty, s jednokvětými klásky. Dozrávání probíhá postupně a k plnému dozrání je třeba poměrně dlouhá doba. HTS je rozmanitá podle odrůd kolísá od 10 do 30 g. Zrno (obilka) je kulovité nebo vejcovité buď úplně pluchaté nebo částečně obnažené, případně zcela nahé. Čiroky jsou cizosprašné, ale dobře se opylují i vlastním pylem. Vyznačují se podobně jako kukuřice pomalým počátečním růstem. Patří mezi rostliny typu C 4. Požadavky na půdně-klimatické podmínky Čiroky jsou značně náročné na teplo. Semena začínají klíčit při teplotě 10 až 12 o C. I nejméně náročné druhy čiroku, pokud se pěstují na zrno, vyžadují sumu teplot 2500 o C. Při pěstování na hmotu mohou být sumy teplot i nižší. Na půdu jsou čiroky poměrně nenáročné, přesto vysoké výnosy poskytují jen na strukturních půdách. Nejlépe se jim daří na středních, teplých půdách s dostatkem humusu a živin. Nedaří se jim na kyselých půdách. Poněvadž snáší i vyšší koncentraci solí, lze je pěstovat i na zasolených půdách. Čiroky jsou velmi odolné vůči suchu. Čiroky značně šetří s vodou. Mají nízký koeficient transpirace 200 litrů na 1 kg sušiny (kukuřice 300 litrů) a schopnost asimilovat 11

12 i při vysokých teplotách. Protože se čiroky vyznačují dlouhým vegetačním obdobím, využívají také dobře srážky v druhé polovině léta, které nemůže využít ani kukuřice. Čirok může jako plodina náročnější na teplo, odolnější proti suchu a méně náročná na půdu nahradit kukuřici na extrémních stanovištích. Povolené odrůdy: Dříve povolené: Szegedi Szlovak (1992), Szegedi Törpe (1968)-čirok metlový, SO-29 F1 (1971) - čirok cukrový, Hyso 2 (1991)-čirok sudánská tráva. V současné době není uvedena v seznamu odrůd zapsaných ve Státní odrůdové knize k žádná odrůda nebo hybrid čiroku. Zařazení do osevního postupu Čirok můžeme zařadit do osevního postupu podobně jako kukuřici. V oblastech s nízkou intenzitou hnojení se čirok zařazuje po dobrých předplodinách. Lze jej zařadit po obilninách, zejména po ozimé pšenici. Jako hlavní plodinu zařazujeme také po okopanině nebo jetelovině. Jako druhou plodinu je možné jej zařadit po ozimé luskoobilní směsce. Při intenzivnějším hnojení a používání herbicidů může následovat čirok i více let po sobě. Po čiroku pěstovaném pro energetické využití a sklízeném do konce zimy lze pěstovat pouze jařiny. Po čiroku pěstovaném na píci nebo na výrobu etanolu se pěstují především obilniny. Při dostatku času na kvalitní přípravu půdy lze následně pěstovat ozimou pšenici, jinak lze pěstovat jarní ječmen a další jařiny. Při používání herbicidů s dlouhou dobou působení je třeba brát v úvahu možné reziduální zbytky. Čirok je sám špatnou předplodinou, neboť odčerpává mnoho vláhy a živin. Agrotechnika Hnojení Počáteční růst čiroku je pomalý, proto je odběr živin zpočátku malý. Vzhledem k nízkému počátečnímu a dlouhotrvajícímu odběru živin se doporučuje používat hnojiva s pomalým a trvalým uvolňováním složek. Čirok odčerpává při vysokých výnosech mnoho živin. Hnojení je zhruba stejné jako u kukuřice. Lze používat zelené hnojení nebo hnojení chlévským hnojem nebo kejdou. Doporučované dávky jsou 30 až 50 t/ha chlévského hnoje. Dávky živin v průmyslových hnojivech budou záviset na půdněekologických podmínkách. Jsou doporučovány dávky kg N, 30 až 70 kg P a 60 až 150 kg K na hektar. Dynamika odběru živin odpovídá dynamice růstu s maximem v červenci a srpnu. Příprava půdy a setí Základní příprava půdy se provádí podle předplodiny. Příprava půdy je obdobná jako u kukuřice. Při pěstování čiroku jako hlavní plodiny se oře na podzim. Organická hnojiva nebo rostlinné zbytky je třeba zapracovat kvalitně a dostatečně hluboko. K tomu je třeba minimálně střední orby. Časně na jaře, jak to umožní počasí, je vhodné zpracovat půdu smykem a bránami. Tím se půda urovná, prokypří a vytvoří se podmínky pro vzejití plevelů. Při předseťovém zpracování půdy lze využít kombinátorů zabezpečujícím co nejmenší počet operací. Je vhodné zkypřit povrch půdy jen do hloubky setí. Optimální doba setí je dána požadavky na teplotu půdy pro vyklíčení. Sejeme koncem dubna nebo začátkem května, když je půda již prohřátá alespoň na 12 o C. Při pěstování na zeleno sejeme do užších řádků (15-40 cm) s výsevkem 30 až 50 kg/ha (20-30 rostlin/m 2 ). Při širších řádcích můžeme plečkovat. Názory na vhodnou šířku řádků pro čirok jsou podle různých autorů rozdílné. Vlastní volbu šířky řádků volíme podle odrůdy, její vzrůstnosti, délky vegetační doby apod. V konvenčním způsobu pěstování, kde lze použít herbicidy, není třeba řešit šířkou řádků možnost mechanické regulace plevelů. Semeno zapravujeme 3-5 cm hluboko. Po setí se doporučuje pozemek uválet. Ochrana rostlin Čiroky rostou z počátku velmi pomalu. Proto je důležité zajistit bezplevelný stav porostu zejména v prvních dnech po vzejití. Při širších řádcích lze použít pleček. Plečkování může mít kladný účinek nejen na likvidaci plevelů, ale také hlavně na slehlých půdách po deštích zkypřuje a provzdušňuje půdu. V samotním boji proti plevelům je postřik herbicidy v porovnáni s plečkováním účinnější. Pokud používáme preemergentní aplikace triazinových přípravků, tato musí být přesná a v doporučovaných dávkách, neboť čirok není proti atrazinu tak odolný jako kukuřice. Proti jednoděložným plevelům lze doporučit Dual Gold 960 EC. Proti dvouděložným plevelům byl v pokusech Troubsku s úspěchem použit postemergentní postřik Banvelem 480 S v dávce 3 l/ha. Dále lze použít další herbicidy jako Gesaprim 90 WG, nebo jiné herbicidy podle převažujícího druhu plevele. Z chorob napadají čiroky nejvíce sněti. Ochrana spočívá v moření osiva. Z ostatních houbových chorob se nejčastěji vyskytují Helminthosporium turcicum Pass., Ascochyta sorghina Sacc., Fusicladium sorghi Pass. Na mladých porostech škodí drátovci, housenky osenice polní. Později v období vegetace se mohou vyskytovat listové mšice. V období dozrávání působí škody na zrnu ptáci. Sklizeň a posklizňové zpracování Z pěstitelského hlediska lze z výsledků našich pokusů ve VÚRV uvést následující. Čiroky můžeme do osevního postupu zařadit podobně jako kukuřici. Rostou zpočátku velmi pomalu, proto jsou porosty ohrožené zaplevelením. Čiroky odčerpávají mnoho živin a při vysokých výnosech i při typu fixace C 4 mohou vysušovat půdu. Těžkosti mohou být se strniskovými zbytky, protože se pomalu rozkládají a mají velmi široký poměr C:N. Z hlediska jejich pěstování a sklizně s nimi nejsou problémy, neboť se používá běžně dostupná zemědělská mechanizace. Sklizeň závisí na účelu pěstování. Čirok na zrno sklízíme sklízecí mlátičkou upravenou na vysoký řez. Čiroky zrají od špičky lat velmi nerovnoměrně. Zrnové čiroky sklízíme, když se zrna vybarvila a jsou lesklá. Výdrolu se nemusíme příliš obávat, proto můžeme sklízet v plné zralosti 12

13 semene. Vymlácené zrno je třeba dočistit a dosušit na vlhkost 15 o C. Semeno čiroku je třeba pečlivě uskladnit, protože velmi snadno plesniví. Čirok je výnosná pícnina dosti bohatá na bílkoviny (obsahuje jich více než kukuřice). Na zelenou píci jej sečeme sklízecími řezačkami před metáním, na siláž jej sklízíme na začátku metání (později rychle dřevnatí a špatně obrůstá). Obvykle dává dvě seče, první podle podnebí koncem června až do poloviny července, druhou od poloviny do konce září. Aby bylo možno píci déle zkrmovat je možno vysévat čirok v několika termínech. U čiroku na zeleno při opožděném kosení také roste obsah glykosidů, kyseliny kyanovodíkové apod. Dá se krmit ve směsi s jinými zelenými krmivy. Na hmotu pro spalování je nejlépe čirok sklízet samochodnými sklízecími řezačkami na podzim nebo koncem zimy (únor), kdy mráz rostliny částečně vysuší. Čiroky sklízené na podzim mají vysoký obsah vody, který podle našich měření ještě koncem listopadu dosahuje více než 50% a nejsou tedy vhodné pro okamžité spalování v běžných kotlích (tab. 9). Je to dáno tím, že čiroky byly původně šlechtěny převážně na krmné účely. Sklizeň je možno provádět také koncem zimy. Tento termín sklizně má však určité nevýhody. Čiroky mají ve srovnání s jinými energetickými rostlinami nejkřehčí stonky, které se přes zimní období vlivem nepříznivých podmínek velmi často lámou. Porosty také často poléhají, což znesnadňuje následnou sklizeň. Také ztráty fytomasy přes zimní období jsou z uvedených rostlin největší a dosahují až 50% v porovnání s podzimními termíny sklizně. V pokusech VÚRV bylo dosaženo průměrných výnosů sušiny fytomasy, bez ohledu na agrotechnická opatření, sklízené na podzim od 27,06 t/ha v Troubsku do 5,14 t/ha v Lukavci (tab. 7). Pokud nebudeme brát v úvahu stanoviště Lukavec, kde nejsou vhodné podmínky pro pěstování čiroku, potom průměrné výnosy sušiny všech genotypů čiroku byly 16,56 t/ha. Uvedené průměrné výnosy sušiny fytomasy byly také ovlivněny započtením čiroku cukrového, který vykazoval na všech stanovištích nízké výnosy (tab. 8). Ze sledovaných genotypů čiroku dosahovaly ostatní v průměru podobných výnosů (18,02 t/ha sudánská tráva, 17,71 t/ha čirok zrnový a 17,29 t/ha Hyso ). Porovnámeli jednotlivá stanoviště, nejvyšších výnosů fytomasy v průměru všech sledovaných genotypů bylo dosahováno na nejteplejším stanovišti v Troubsku, nejmenších výnosů na nejchladnějším stanovišti v Lukavci (tab. 7). Za běžných agrotechnických podmínek v teplejších oblastech je možné dosáhnout u nás na podzim výnosu 20 tun sušiny z hektaru. Také pro podmínky SRN jsou uváděny výnosy čiroku tun sušiny z hektaru. V předjarních termínech sklizně musíme počítat s polovičním výnosem tedy 10 t/ha sušiny. Pro některé druhy čiroku jsou ve světě uváděny výnosy až 75 t/ha zelené hmoty. Čirok reagoval příznivě na všech stanovištích na stupňované dávky dusíku. V našich pokusech došlo v průměru ke zvýšení výnosu fytomasy na parcelkách hnojených 60 kg/ ha N o 13,3 %, na parcelkách hnojených 120 kg/ha N o 17,0 % v porovnání s nehnojenými parcelkami (tab. 7). Vysoké výnosy čiroku v podmínkách SRN v rozmezí 15 až 20 tun sušiny z hektaru byly dosaženy na teplejších stanovištích, kde suma teplot byla vyšší než o C. Nejvyšších výnosů bylo dosaženo při dostatečné zásobě vody v půdě a dostatečném hnojení N. Také výsevek měl průkazný vliv na výnosy fytomasy. Na většině stanovišť bylo v průměru dosaženo vyšších výnosů fytomasy při vyšším výsevku 60 klíčivých semen na 1 m 2. Tab. 7. Průměrné výnosy sušiny fytomasy čiroku (t/ha) podle variant při podzimním termínu sklizně na sledovaných stanovištích za období Stanoviště/Varianta Ruzyně Troubsko Lukavec Chomutov Průměr Průměr N0 10,535 26,131 2,291 10,008 12,241 Průměr N1 11,705 27,156 6,073 11,545 14,120 Průměr N2 12,210 27,893 7,045 11,846 14,749 Průměr V1 10,940 26,970 4,353 12,183 13,611 Průměr V2 12,027 27,150 5,920 10,083 13,795 Průměr variant 11,483 27,060 5,136 11,133 13,703 Poznámky: Hnojení dusíkem v průmyslových hnojivech: N0 = 0, N1 = 60, N2 = 120 kg/ha Počet vysetých klíčivých semen na metr čtverečný: V1 = 40, V2 = 60 Tab. 8. Průměrné výnosy sušiny fytomasy (t/ha) sledovaných genotypů čiroku v průběhu období Stanoviště/Odrůda Sudánská tráva Hyso Čirok zrnový Čirok cukrový Ruzyně 9,388 11,928 12,360 8,731 Troubsko 26,660 27,173 31,240 9,327 Lukavec ,875 3,293 Chomutov - 12,776 5,347 7,444 Průměr 18,024 17,292 17,705 7,199 13

14 Dále byl sledován vliv termínu sklizně na výnosy, na obsah vody ve fytomase, na obsah prvků a na energetický obsah. S ohledem na energetické využití a skladování fytomasy je významný obsah sušiny fytomasy při sklizni. Při podzimním termínu sklizně je u čiroku obsah vody vysoký a dosahuje hodnot v průměru 52 % (tab. 9). Zde je třeba počítat s dosoušením posekané fytomasy. V tomto pozdním podzimním termínu sklizně již nemůžeme počítat s přirozeným dosoušením na poli, ale pouze s umělým dosoušením studeným nebo temperovaným vzduchem. Proto je u většiny vytrvalých plodin určených pro energetické využití výhodnější z hlediska obsahu vody zimní nebo spíše jarní termín sklizně, kdy přes zimu mráz rostliny vysuší. Tento závěr však neplatí pro čirok. Naše výsledky ukazují (tab. 9), že vhodných hodnot obsahu vody sušiny pro spalování (pod 20 %) nebylo dosaženo u čiroku ani při jarním termínu sklizně. Posunutí termínu sklizně sice vede nejen k určitému snížení obsahu vody v rostlinách (v průměru 42 %), ale dochází také z důvodu stavby rostlin a vysoké hmotnosti lat k polehnutí porostu (tím se vytvářejí obtížnější podmínky pro sklizeň a polehlý porost navíc plesniví) a nárůstu ztrát fytomasy způsobeném olomem, opadem listů apod. v porovnání s dřívějším termínem sklizně. Čirok je z těchto důvodů méně vhodný pro spalování. Takto vlhký materiál nelze přímo spalovat, skladovat nebo z něj vyrábět pelety nebo brikety. Zahraniční prameny uvádějí, že ztráty fytomasy nesmí obecně překročit 50 %, jinak je pěstování nerentabilní. Tab. 9. Výnosy čerstvé hmoty (č.h.), sušiny fytomasy (t/ha) a vlhkost při sklizni (%) čiroku v různých termínech sklizně (průměr let 1996 až 2001). Plodina I odběr* II odběr** III odběr*** Výnos Výnos Výnos Vlhkost Vlhkost Vlhkost č.h. Sušina č.h. Sušina č.h. Sušina Čirok 44,38 15,00 66,2 27,14 13,00 52,1 16,21 9,40 42,0 Poznámky: * odběr v době největšího nárůstu fytomasy ** odběr na podzim *** odběr brzy na jaře Velmi důležité je také vybrání správného genotypu. Z našich výsledků se pro přímé spalování nejlépe hodí čirok Hyso nebo čirok zrnový. Nejméně vhodný je čirok cukrový, jehož některé genotypy v našich podmínkách nedosahují dostatečných výnosů, a který má i vysoký obsah vody v rostlinách i po zimním období. Čirok cukrový je ale naopak nejvhodnější z čiroků pro výrobu etanolu. Čirok cukrový obsahuje ve stonku směs mono a disacharidů a je zkoumán jako nová cukrodárná rostlina, připadající v úvahu pro pěstování v teplejších oblastech Střední Evropy. Dřeň je šťavnatá i v době biologické zralosti zrna. Výnos etanolu ze zrna čiroku je uveden níže (tab. 4). Vedle zrna se dá získávat z čiroku cukrového také etanol z celé rostliny. Z výnosu fytomasy 22,7 t/ha přepočtených na sušinu lze získat 6,5 t/ha volně zkvasitelného cukru. Tab. 10. Výtěžnost etanolu ze zrna čiroku. Druh Škrob/Cukr Výnos Výtěžnost Výtěžnost v % čerstvé hmoty (t/ha) etanolu (l/t) etanolu (hl/ha) Čirok - zrno 70, ,4 20,0 Obsah prvků v rostlinách je jedním z důležitých faktorů jednak pro stanovení odběru živin rostlinami, jednak z hlediska spalování fytomasy. Obecně se dá konstatovat, že obsah dusíku v rostlinách klesá se stářím rostliny a termínem sklizně. S oddálením termínu sklizně obecně také Tab. 11. Obsah prvků v rostlinách čiroku v různých termínech sklizně klesal i obsah dalších sledovaných prvků ve fytomase (tab. 11), což je výhodné pro samotný proces spalování a tvorbu emisí. S pozdějším termínem sklizně roste také obsah celulózy a u čiroku cukrového obsah fermentovatelných cukrů. Termín Obsah prvků v % sušiny sklizně N P K Ca Mg S Podzim 1,018 0,106 0,941 0,298 0,159 0,0895 Jaro 0,917 0,098 0,635 0,255 0,110 0,0800 Průměr 0,969 0,102 0,788 0,277 0,135 0,

15 Pro zjištění výtěžnosti energie z plochy a potřeby energetických bilancí byl stanoven energetický obsah čiroku. Spalné teplo sušiny nadzemní fytomasy zjištěné u vzorků sklízených na podzim bylo v průměru 18,176 GJ/t, vzorků sklízených na jaře 17,664 GJ/t. Průměrná hodnota energie spalného tepla je podle našich měření pro sušinu nadzemní fytomasy čiroku 17,910 GJ/t. Snížený energetický obsah fytomasy sklízené na jaře lze částečně přičíst vyluhování energeticky bohatších látek a rozkladnému procesu, který způsobují houby a bakterie. Energetické rozdíly ovlivněné termínem sklizně nejsou tak vysoké v porovnání se ztrátami fytomasy přes zimní období. Produkce energie je samozřejmě také závislá na výnosu sušiny vyprodukované fytomasy. Z uvedených výsledků je patrné, že energetický obsah 1 kg sušiny fytomasy čiroku je více než ekvivalentní 1 kg hnědého uhlí, které se běžně u nás používá v kotelnách jako převažující energetický zdroj. Ekonomika Byly provedeny modelové ekonomické bilance pěstování čiroku. Do nákladů byly započteny variabilní náklady zahrnující založení porostu až po sklizeň, odvoz a uskladnění sklizeného materiálu. Při výpočtech jsme vycházeli z vlastních zkušeností při pěstování plodiny. Pro cenové kalkulace jednotlivých operací jsme vycházeli z cenových relací aktuálních pro rok Pro ocenění celkové hodnoty nákladů byly započteny také fixní náklady, kde byly zahrnuty nájemné půdy, daně, odpisy a opravy staveb, odpisy strojů, úroky, výrobní a správní režie. Přímé náklady byly stanoveny na Kč/ha, fixní náklady na Kč/ha. Náklady na 1 ha celkem představují Kč. V ceně nejsou započteny náklady na dosoušení. Náklady na 1 tunu úsušku jsme stanovili pro podzimní termín Kč (dosoušení temperovaným vzduchem), pro jarní termín (dosoušení studeným vzduchem) 498 Kč. To znamená, že při podzimním resp. jarním termínu sklizně při výnosu 17 t/ha resp. 10 t/ha a započtení dosoušení budou celkové náklady na 1 hektar představovat Kč resp Kč. Celkové náklady na tunu úsušku vychází na podzim Kč a na jaře na cca Kč. Při výpočtech jsme neuvažovali s žádnými dotacemi. Náklady na výrobu a zpracování a případné dosoušení se musí kalkulovat na jednotlivé konkrétní případy, neboť cena suroviny bude záviset na mnoha okolnostech, jako jsou způsob zakládání a sklizně čiroku, vzdálenost přepravy, způsobu naskladnění, skladování a vyskladnění, dosoušení apod. Náklady a zisky budou záviset také na dosahované velikosti výnosů. Využití produktu Zrno slouží jako potravina (mouka, krupice, sirup, alkoholické nápoje). Zrno se dá využít také jako krmivo nebo osivo. Zrno čiroku má stejnou výživnou hodnotu jako rýže. Pro technické účely lze ze zrna získat škrob nebo líh. Ze stonků, které mají šťavnatou dřeň lze vyrábět líh, bioplyn. Stonky lze zkrmovat nebo silážovat na krmivo pro zvířata. Suché stonky lze spalovat (spalné teplo sušiny stonků = 17,66 kj/g). Z lat čiroku obecného technického, které jsou mohutné a pružné, lze vyrábět košťata a kartáče. Obr. 6 Čirok Hyso stav porostu začátkem podzimu 15

16 Konopí seté (Cannabis sativa L.). Obr. 7 Konopí vzcházející rostlinky Obr. 8 Konopí detail na mladou rostlinu koncem května Obr. 9 Konopí stav porostu v září Konopí není ve světě ani v našich podmínkách novou plodinou. Od nejstarších dob se pěstovalo pro získání pevného a trvanlivého vlákna a semene. Nejstarší známé tkané vlákno bylo zřejmě konopné, neboť se začalo patrně vyrábět již v osmém tisíciletí př.n.l. Z archeologického výzkumu na našem území je doloženo, že konopí bylo používáno již Kelty v době laténské, která je počítána od 4 stol. př. n. l. do přelomu letopočtu. Z archeologické vykopávky Bedřicha Dubského z roku 1940 u Modlešovic blízko Rakovníka bylo zjištěno, že keltský zlatokop používal celé otépky konopných lodyh i se semeny (konopné víchy) k utěsnění dřevěných koryt sloužících k zachycování jemného zlatonosného písku. Konopí se u nás dříve pěstovalo bez jakýchkoli omezení. V současné době se konopí (pokud se týká jeho pěstování) stalo plodinou, na kterou je zaměřena pozornost a to pro svůj obsah omamných látek a možnosti jejich zneužití Obr. 10 Konopí stav porostu pozdě na podzim (listopad) pro výrobu drog. Pro průmyslové využití se používají odrůdy konopí setého, které mají velmi nízký obsah omamných látek. Konopí se pěstovalo a využívalo ve světě bez omezení až do třicátých let. Zákaz pěstování konopí poprvé prosadila průmyslová loby v USA, kdy v roce 1937 byl prosazen zákon, který změnil status konopí na plodinu zakázanou. Postupně potom zakazovaly pěstování konopí další země. V současné době se začíná s novým pohledem na konopí měnit legislativa ve prospěch konopí ve většině zemí, kde bylo jeho pěstování dříve zakázáno. I když s určitými omezeními je možno nyní pěstovat konopí pro technické účely ve většině zemí EU. K tomu jsou povoleny odrůdy, které splňují podmínku, že mají obsah THC (tetrahydrokanabinol) v jakékoli části rostliny pod 0,3 %. U nás nebylo až donedávna pěstování konopí pro technické účely v žádném rozporu s naší legislativou. Do roku 16

17 1996 bylo povoleno (podle listiny povolených odrůd) pěstování konopí setého odrůd Rastislavické a Unico B, majících vyšší obsah THC než povolovaly normy EU, v libovolném rozsahu. Nynější situace se poněkud komplikuje přijetím zákona č. 92/1996 Sb. o odrůdách, osivu a sadbě, který stanoví požadavky na rozmnožovací materiál uváděný do oběhu. V současné době existuje zákon o návykových látkách, který řeší problematiku legální kontroly zemědělských plodin obsahujících omamně psychotropní látky. Cílem tohoto zákona je vytvořit takové podmínky, aby se na jedné straně mohly pěstovat tyto plodiny pro tradiční potravinářské a průmyslové účely, na druhé straně aby se zabránilo případnému zneužití těchto plodin. V celosvětovém měřítku je současná produkce konopí relativně bezvýznamná. Výměra celosvětové produkce konopí dosahuje dnes cca ha, z toho v Západní Evropě ha (především Francie). V Rusku se v roce 1994 pěstovalo celkem kolem ha konopí na vlákno. Ve Velké Británii se má v roce 1997 pěstovat ha, v Nizozemí ha, v Německu ha, Rakousku 670 ha. Konopí se dále pěstuje v Polsku, Maďarsku, bývalé Jugoslávii, Ukrajině, Rumunsku. Roste také produkce průmyslového konopí v Austrálii a Kanadě. V USA je pěstování, bez ohledu na využití, přísně zakázáno. V bývalém Československu bylo konopí pěstováno na větších plochách než v současné době. Např. v roce 1921 bylo konopí pěstováno na ploše přes ha. Jeho plocha se v následujících letech zmenšovala a v roce 1979 dosahovala ha. Nyní se konopí v ČR pěstuje na ploše několika málo set hektarů. Biologická charakteristika Konopí pochází původně ze Střední Asie. Konopí je rostlina značně náročná na vodu, půdu i agrotechniku, relativně odolná vůči chorobám a škůdcům. Konopí se dá pěstovat v oblastech s různou zeměpisnou šířkou, neboť je velmi přizpůsobivé. Na vytvoření jednotky sušiny potřebuje až dvakrát tolik vody než obilniny. Konopí je jednoletá dvoudomá nebo jednodomá rostlina z čeledi konopovité (Cannabaceae). Samčí rostliny jsou vyšší a štíhlejší, mají světlejší listy a šedozelený vrchol. Dozrávají o 4-6 týdnů dříve než samičí rostliny. Samičí rostliny bývají silnější, více olistěné a tmavší. Růst samčích rostlin do výšky je do tvorby puků rychlejší než samičích. V průběhu kvetení je samičí rostliny dostihnou a později je přerůstají. V normálním porostu je asi 53 % samčích a 47 % samičích rostlin. Jednodomé konopí má květy s odděleným pohlavím, samčí seskupené do lat, samičí jako hrozny ve vrcholové části rostliny. Konopí má kůlovitý kořen sahající do hloubky cm, na hlubokých půdách až do 2 metrů. Ve srovnání s jinými rostlinami má konopí v poměru k nadzemní části slabě vyvinutý kořenový systém, proto i z tohoto důvodu je dosti náročné na vodu a živiny v půdě. Mohutnost kořenové soustavy závisí na typu půdy. Stonek je přímý, dorůstá průměrně kolem 2 m výšky (ale i 4 m). V prvních fázích růstu je měkký, dužnatý, později odspodu dřevnatí, obsahuje 13,5-19,5 % vlákna. Stonek konopí svou stavbou připomíná stonek lnu. Lýkové svazky u konopí nejsou uloženy v izolovaných skupinách jako u lnu, ale téměř v nepřetržitém kruhu. Mimo to se současně s primárním kruhem lýkových svazků u konopí ve spodní části stonku tvoří i sekundární a někdy i terciální kruhy lýkových svazků. Lýkové svazky druhotného kruhu jsou kratší než u primárního, nejsou tak elastické a jsou menší. Stonek konopí se v hustých porostech téměř nevětví, v řídkých porostech vytváří větve, někdy již v dolní polovině stonku. Listy jsou střídavé, dlanité tří až třináctičetné a krátkými stopkami. Plod je vejčitá jednosemenná nažka s HTS od 8 do 26 g (v průměru 20 g). Semena brzy ztrácí klíčivost (třetím rokem o %). Konopí je cizosprašné (větrosnubné). Pro praktické využití lze konopí dělit na tři druhy: 1) indické (C. indica Lm.) - kde všechny zelené části rostliny obsahují hašiš 2) plané (C. ruderalis) - je jednoletý plevel 3) seté (C. sativa L.)-je nejrozšířenější druh konopí, kde rozeznáváme tři formy: a) severní: je nízké v průměru 0,6-0,8 m vysoké. Je rané, dozrává za dní. Dává malý výnos stonků i semen, která jsou drobná. U nás se nepěstuje. b) jižní (typ vegetativní): 3-4 m vysoké. Dozrává za dní. Dává velký výnos vláken, malý výnos semen. Vlákna jsou dlouhá a jemná. c) přechodného typu: je cm vysoké. Má prostřední vlastnosti obou předchozích forem. Dozrává za dní. Dává dobrý výnos vláken i semen. Uvádí se, že konopí vytvoří 2,5x vyšší produkci fytomasy za rok ze stejné plochy než les. Požadavky na půdně-klimatické podmínky Konopí je na mráz je citlivější než len, mladé rostliny však snášejí slabší mrazíky. Mladé rostlinky nepoškodí teplota ani -5 o C. Chladné počasí v prvních fázích vývoje zpomaluje růst a nepříznivě působí na celý další vývoj rostliny. V prvním období růstu a v době kvetení vyžaduje konopí dosti vody, později je schopné odolávat přechodnému suchu. Konopí je rostlinou krátkého dne, to znamená, že vývojové fáze probíhají rychleji v oblastech s krátkým dnem. Konopí reaguje na zkrácení délky dne snížením délky rostlin. Na půdu má značné nároky. Nejvhodnější jsou úrodné, hluboké a zpracovatelné půdy hlinité a písčito-hlinité s nízkou spodní vodou, dobře vyhnojené a bohatě zásobené humusem. Konopí lze sít i na zúrodněných slatinách, rozoraných loukách nebo vysušených rybnících. Nesnáší kyselé půdy a nejlépe se mu daří na půdách neutrálních až slabě zásaditých. Nevhodné jsou půdy mělké, kamenité, písčité, ulehlé, jílovité, vysychavé. Konopí se dá pěstovat při nižších 17

18 výnosech i na horších půdách v chladnějších oblastech. Na lehkých půdách je vhodné pod konopí hnojit chlévským hnojem. Konopí není vhodné pěstovat na nechráněných místech, kde se vyskytují silné větry, které vysušují půdu i samotné rostliny. Rostliny potom mají kratší stonky a drsné vlákno. Konopí je náročné na vodu - na vytvoření jednotky sušiny potřebuje 1,5 až 2,0 krát více vody než pšenice nebo oves. Celkové množství srážek by nemělo klesnou pod 500 mm. Na živiny je konopí značně náročné, vyžaduje snadno přístupné formy živin. Povolené odrůdy U nás dříve povolené odrůdy Rastislavické (1958), Uniko B (1980) nesplňují přísné požadavky EU na pěstování, co se týče obsahu THC a bylo proto restringovány. Nyní je od roku 1999 u nás povolena odrůda JUSO 11 (vyšlechtěna v UAAS Glukhiv, Ukrajina) a odrůda BENIKO (vyšlechtěna v IKWN Poznaň, odrůdová stanice Wojciechow, Polsko). Odrůda JUSO-11 je podle prospektu firmy AGRITEC jednodomá rostlina. Délka rostliny cm. Odrůda má dobrou odolnost vůči plísni šedé (Botritis cinerea) a fuzarioznímu vadnutí. Podle ústního sdělení má obsah THC kolem 0,03 %, což je o řád níže než povolují normy EU. Obvyklá HTS je 14,5 g. Odrůda BENIKO je jednodomá odrůda. Délka rostliny cm. Obvyklá HTS je 13,8 g. Také tato odrůda obsahuje méně než 0,3 % omamných látek THC. Obě odrůdy poskytují obvyklý výnos 8,5-10,5 t/ha suché hmoty, výnos semene 0,6-0,8 t/ha, obsah vlákna ve stonku je %, možný výnos celkového vlákna 2,1-3,0 t/ha. Výhradní zastoupení na tyto odrůdy má AGRITEC s.r.o. Šumperk Nové odrůdy povolené k pěstování v zemích EU mající vyžadovaný obsah THC pod 0,3 %: Carmagola, CS, Delta 405, Epsilon 68, Fedora, Fedrina, Felina, Ferimon, Fibranova, Fibrimon 24, Fibrimon 56, Futura, Santhica 23 atd. Nově povolené odrůdy v EU (asi od r. 1996) - Německá Fasamo (raně zrající), Maďarská Kompolti (pozdě zrající, vysoký výnos stonků). V listinách odrůd je ve východní a západní Evropě zaneseno 44 průmyslových odrůd. Na Novém Zelandu ověřují v pokusech následující odrůdy: Anka, Carmen, Fasamo, Felina, Finola, Futura 77, Kompolti, Uniko B, USO 14, USO 31, Zola. V Rusku jsou v severních oblastech převážně pěstovány na vlákno odrůdy US-1, US-6, US-9, Glukhovskaya 1, Glukhovskaya 10, v lesostepních zónách Uzhnaya, Cherkasskaya, v oblasti jižní ukrajiny a severního Kavkazu Dneprovskaya 4, Uzhnaya, Krasnodarskaya, Krasnodarskaya 35. Zařazení do osevního postupu Konopí je málo náročné na zařazení do osevního postupu. Nejvhodnější plodinou pro konopí jsou rostliny, které zanechají půdu čistou, kyprou, dobře zásobenou živinami, zvláště N. Jsou to okopaniny, kukuřice, luskoviny, jetel, vojtěška, jetelotravní směsky. Konopí se také běžně zařazuje mezi dvě obilniny. Snáší i pěstování po sobě. Je dobrou předplodinou i pro náročné zemědělské plodiny, protože zanechává půdu čistou a v dobrém stavu. Z hlediska semenářského je minimální prostorová izolace u certifikovaného osiva u konopí minimálně 1000 m. Časová pauza od posledního pěstování téhož druhu na semeno je minimálně 5 let. Agrotechnika Hnojení Konopí vyžaduje velké množství živin. Sklizní 10 t/ha stonků a 0,9 t/ha semen se podle literatury odejme z 1 ha asi 114 kg N, 86 kg P, 123 kg K a 245 kg Ca. Půda by měla být dobře vyhnojena statkovými a průmyslovými hnojivy. Čím je odrůda vzrůstnější, tím je náročnější na živiny. Při hnojení chlévským hnojem nebo kejdou lze aplikovat dávku 30 t/ha i více. Dobře působí i zelené hnojení. Průmyslová P a K hnojiva se mohou zčásti zapravit již při orbě do větší hloubky, z části do menší hloubky před setím. Není-li dostatek Ca v půdě, zaorá se na podzim nebo již k předplodině vápenaté hnojivo, neboť konopí odnímá značné množství vápníku a pro dobré výnosy vyžaduje neutrální až zásaditou půdní reakci. Je možno dávat také ledek vápenatý na list, dříve než rostliny dosáhnou výšky cm. Důležité je i draselné hnojení, neboť má spolu s dusíkatým hnojením největší vliv na výnos stonků a jakost vláken. Draslo je dobré dodávat v draselné soli nebo síranu hořečnatodraselném, který nepozměňuje půdní reakci a půda po nich nekornatí. Konopí pěstované na vlákno nepotřebuje tolik fosforu jako konopí pěstované na semeno. Při hnojení průmyslovými hnojivy se na středních půdách doporučuje dávka kg/ha N (při přípravě půdy), dále celkem kolem 30 kg/ha P a100 kg/ha K. Příprava půdy a setí U nás je možno pěstovat konopí na vlákno nebo na semeno. V poslední době se uvažuje s pěstováním na hmotu pro energetické účely. Podle toho se řídí i způsob pěstování. Pro dosažení dobrých výnosů je jednou z podmínek důkladná příprava půdy. Význam pečlivé přípravy půdy přímo vyplývá z biologických a morfologických vlastností rostliny. Je třeba zabezpečit velké požadavky konopí na vodní, vzdušný a živinný režim a pamatovat na slabý počáteční rozvoj kořenové soustavy a citlivost na zaplevelení v počátku růstu. Po předplodině by měla ihned následovat podmítka. Je-li možnost dodáme chlévský hnůj, který zaořeme. Podzimní orba by se měla provést co nejdříve. Potom se půda nechá v hrubé brázdě. Na podzim ořeme do hloubky cm. Jarní příprava je v podstatě stejná jako pro ostatní jarní plodiny. Doporučuje se, jakmile to počasí dovolí půdu smykovat nebo vláčet. Tato příprava urovná půdu a sníží ztráty vláhy. Po smykování je třeba hlídat, aby se půda příliš nezaplevelila. Podle potřeby lze ještě jednou kypřit a současně zapravujeme do půdy průmyslová hnojiva. Při 18

19 předseťovém zpracování půdy lze využít kombinátorů. Před setím je vhodné zkypřit povrch půdy jen do hloubky setí. Sejeme v druhé polovině dubna nebo začátkem května. Konopí pěstované pouze na vlákno (nebo na hmotu) sejeme do řádků cm širokých (Agitec Šumperk doporučuje sít i do užších řádků cm), konopí pěstované pouze na semeno se doporučuje sít do řádků cm širokých. Hloubka setí 2-3 cm hluboko (v hluboké půdě i hlouběji) s výsevkem: na vlákno 100 kg/ha, na vlákno i semeno asi 80 kg/ha pouze na semeno kg/ha semene. Po zasetí válíme, aby semeno brzy vzešlo. V širokých řádcích je možno během vegetace plečkovat. Při pěstování na semeno je třeba dbát na to, aby nebyly v okolí porosty s jinými odrůdami (nežádoucí sprášení). Při pěstování na semeno je možno plodinu pro zvýšení výnosu uměle opylovat (v době rozkvětu 1/3 samičích rostlin táhnou dva lidé napnutý provaz, který je uvázán na tyčích ve výši vrcholů rostlin po řádcích). Konopí roste zpočátku rychle, brzy je silně olistěno a při hustějším výsevu potlačuje plevele. Ošetření porostu Konopí nepoléhá a je poměrně odolné proti chorobám a škůdcům. Choroby na konopí mají podstatně menší význam než u lnu. Není to však způsobeno odolností rostliny, ale tím, že rostlina je velmi mohutná a listové choroby nejsou vzhledem k velké listové ploše tak nebezpečné. Z listových chorob je např. běžná septorióza konopí. U konopí mohou být kritické jen takové choroby, které napadají stonky nebo kořeny, jako např. plíseň šedá (Botrytis cinerea Pers.), rakovina nebo fusariosa (Giberella pulicaris (Fr.) Sacc.). Parazitní choroby jsou způsobovány viry, bakteriemi a houbami. Nejnebezpečnější chorobou je asi bílá (sklerociová) hniloba, jejíž původcem je hlízenka obecná (Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) Masse). Virózy jsou na konopí mnohem významnější než na lnu. Projevují se jak tvarovými, tak barevnými odchylkami a jsou přenášeny mšicí konopnou. Z fyziologických (neparazitních) chorob může trpět konopí zakrslým růstem z nedostatku živin nebo jen z nedostatku dusíku. Nedostatek draslíku způsobuje tzv. kaliovou mozaiku konopí, která je doprovázena prodloužením vegetační doby a oddálením doby kvetení. Konopí může škodit dřepčík chmelový (Psylliodes attenuata Koch.), housenky můry gama (Autographa gamma L.), mšice konopná (Phorodon cannabis Pass.) a zaviječ kukuřičný (Ostrinia nubilalis Hübn.). Někdy porosty na semeno při dozrávání navštěvuje ptactvo. Při slabém výskytu plevelů není třeba používat chemické prostředky proti plevelům. Konopí roste po vzejití relativně rychle a dobře založený porost tak snižuje možnost výskytu plevelů. Konopí je také známo svým alleopatickým působením na plevele, takže v hustém a vysokém porostu konopí nemají plevele většinou šanci růst. Při silnějším výskytu dvouděložných plevelů lze do konopí použít Synfloran 48 EC nebo Treflan 48 EC aplikovaný před setím nebo Afalon 45 SC aplikovaný ihned po zasetí. Při aplikaci se doporučuje spodní hranice dávek těchto herbicidů. Proti jednoděložných plevelům lze bez problému používat doporučené herbicidy vhodné proti převažujícím plevelům. Sklizeň a posklizňové zpracování Běžná metoda sklizně konopí na semena dříve byla posekat plodinu ručně a naskládat jí do snopků, aby semena před vymlácením uzrála a uschla. V současné době přichází v úvahu sklizeň najednou kombajnem, kdy se rostliny sekají v době, kdy semena ve spodní polovině květenství samičích rostlin jsou v plné zralosti a v horní polovině v mléčné zralosti. Semena nejprve uzrávají v nejnižších větvích a nejpozději na nejvyšších. Neměli bychom sklízet později, neboť semeno při plně zralosti vypadává. Sklízení by se mělo provádět brzy ráno, nebo za vlhka, kdy semena tolik nevypadávají. Získané semeno čistíme a dosoušíme na vlhkost pod 9 %, aby se nezapařilo a neplesnivělo. V SRN sklízejí semeno bez problémů kombajnem s vysoce nastaveným žacím stolem. Konopí na produkci stonků (vlákna) je obecně sklízeno v okamžiku, kdy jsou samčí rostliny v plném květu a zbavují se pylu, nebo po pylovém spadu a když začnou opadávat listy. Konopí se nedá sklízet, pro své houževnaté stonky, běžnými sklízecími mechanizmy. Většinou sklizňových řezaček, hlavně bubnových se konopí sklízet nedá (namotávání vláken). Pro průmyslové využití vláken byly vyvinuty kombinované stroje, které oddělují semeno a stonky spolu s listím vracejí na pole k doschnutí. Oddělené vlákno se potom lisuje do balíků. V Nizozemí se sklízí konopí upravenou sklízecí řezačkou na kukuřici firmy KEMPER. Původní řezačkou se pokosené konopí nedalo obracet ani sklízet z důvodu příliš dlouhých stébel konopí (až 4 m). Upravená řezačka konopí odřezává a zároveň ji pořezává patentovým způsobem na délku cm a odkládá ji na strniště do řádku, který se po třech dnech po dobu 14 dní obrací obracečem, který obrací najednou 3 řádky. V důsledku pomačkání stébla rychle zasychají na vlhkost 20 %. Uschlé řádky se sbírají sběracím lisem na obří balíky. Nizozemská firma Hemp-Flax vyvinula celou soustavu strojů potřebných na sklizeň konopí za zhruba DEM. Tato souprava zahrnuje sklízeč, který řeže stonky na délku 60 cm (výkonnost 2 ha/hod.), sběrací zařízení, lis (využívající provazy z vláken rostlin) a nakladač balíků. S těmito stroji lze sklízet ročně 300 až 500 ha. V SRN se při sklizni na vlákno nejlépe osvědčil (Balkenmäher) s dvojitým nožem. V Rusku používají k mechanizavané sklizni sklízeč ŽK - 1.9, který konopí seká, váže a shazuje je na zem. Snopy jsou mláceny mlátičkou na konopí MLK 4.5A. Konopí pouze na vlákno je sklízeno sekačkou ŽK - 1.9, která seká rostliny a rozprostírá je na poli na rosení. Po rosení sběrací stroj PKB-1 sbírá stonky a váže je. V Rusku používají na sklizeň konopí také kombajn KKU-1.9. Lze použít další stroje na sklizeň konopí. Obilní kombajn CASE IH (s odstředivými vytřásadly ) na sklizeň semene. Kombajn umožňuje vysoké nastavení sekací lišty, což je výhodné pro bezproblémovou sklizeň konopného semene. Pro sklizeň celého porostu konopí se dá použít 19

20 dvoububnová travní sekačka VICON 168 s úpravou pro sklizeň konopí, žací řezačka Agro nesená na SPS 35 TO- RON (prototyp VÚZT Praha) nebo žací stroj SMU 2. Dané stroje dobře oddělují vršek rostliny od její přízemní části ale každý ji zpracovává jinak. Travní sekačka VICON ukládá do řádku celé rostliny, žací řezačka Agro pořezává rostliny na cca 52 cm dlouhé kousky a ukládá je také do řádku. SMU 2 seče rostliny konopí v patrech s tím, že na předku traktoru je výškově nastavitelná lišta s protiběžnými kosami a vzadu má traktor namontovanou obyčejnou travní lištu. Traktor lze osadit až čtyřmi lištami sekajícími v různých patrech, což se jeví jako optimální pro jakoukoli délku stonku. Výhodou tohoto stroje je, že se nejedná o specielní jednoúčelový stroj, ale o snadno namontovatelné přídavné prvky. Celé rostliny i rostliny pořezané na menší kousky lze balíkovat pásovým lisem na kulaté balíky VICON. Na zpracování konopí na vlákno byl odzkoušen drtič vyrobený Strojními dílnami s.r.o. Jihočeských cihelen České Budějovice. Drtič sloužit k předdrcení koudelové slámy, kdy se vlákno odděluje od stonku. Předdrcené konopné stonky se zpracovávaly bez závad dále na koudelovém stroji v tírně Kácov. Konopí se nesnadno zpracovává pro energetické využití také po sklizni (rozdružování, řezání, peletizace). Výnosy konopí uváděné pro naše podmínky: stonky 5,0-7,0 t/ha (až 13,0 t/ha) z toho 0,5-1,2 t/ha vláken a 1,5-4,0 t/ ha pazdeří, semeno: 0,8-1,4 t/ha. Průměrné výnosy dosažené v pokusech VÚRV na podzim (v době technické zralosti) v závislosti na stanovištích a podmínkách pěstování uvádí tab. 12. Průměrný výnos sušiny fytomasy za sledované období byl t/ha. Na hnojení dusíkem reagovalo konopí příznivě. Dávka 60 kg/ha N zvyšovala v průměru výnosy fytomasy o 15 %, dávka 120 kg/ha N o 25,3 % v porovnání s nehnojenou variantou. Tab. 12. Výnosy sušiny nadzemní fytomasy konopí (t/ha) na sledovaných stanovištích za období Stanoviště/Ukazatel N0 N1 N2 V1 V2 Průměr Lukavec 5,255 7,745 7,947 7,122 5,494 7,071 Ruzyně 9,937 10,148 11,428 9,480 11,479 10,505 Průměr 7,930 9,118 9,936 8,301 8,486 9,033 Poznámka: Hnojení dusíkem v průmyslových hnojivech (kg/ha): N0=0, N1=60, N2=120 Počet vysetých klíčivých semen na metr čtvereční: V1=40, V2=80 Konopí určené na spalování lze sklízet také v pozdějších termínech sklizně. Při sklizni konopí brzy na jaře získáme fytomasu, která má v porovnání s podzimním termínem sklizně nízký obsah vody (tab. 13) nižší obsah živin (tab. 14), což je výhodné pro samotný proces spalování a tvorbu emisí. Přes zimní období dojde opadem a olomem ke ztrátám fyromasy, které u konopí v průměru představují 31 % v porovnání s podzimním termínem sklizně. Tab. 13. Výnosy čerstvé hmoty (č.h.), sušiny fytomasy (t/ha) a vlhkost při sklizni (%) konopí v různých termínech sklizně (průměr let 1996 až 2001) Plodina I odběr* II odběr** III odběr*** Výnos Výnos Výnos Vlhkost Vlhkost Vlhkost č.h. Sušina č.h. Sušina č.h. Sušina Konopí 32,63 12,40 62,0 22,16 11,50 48,1 10,50 7,94 25,0 Poznámky: * odběr v době největšího nárůstu fytomasy ** odběr na podzim *** odběr brzy na jaře Tab. 14. Obsah prvků v rostlinách konopí v různých termínech sklizně Termín sklizně Obsah prvků v % sušiny N P K Ca Mg V době kvetení 1,58 0,21 1,59 1,02 0,16 Podzim 0,66 0,06 0,58 0,85 0,09 Jaro 0,41 0,05 0,30 0,68 0,06 Průměr 0,88 0,11 0,82 0,85 0,10 20