Posklizňové zbytky
Obsah
1. Úvod
Celková výměra půdního fondu ČR je 7 887 tis. ha. Celková výměra zemědělského půdního fondu (ZPF) ČR k 1.1.2012 činí 4 230 tis. ha. Podíl zemědělské půdy (ZP) představuje 53,6 % celkové rozlohy půdního fondu ČR, z toho orná půda je na 37 % celkové výměry půdního fondu. Procento zornění se v průběhu posledních deseti let jen velmi pozvolna snižuje, v roce 2012 bylo 70,9 %. Kvalita zemědělského půdního fondu je měřena na základě bonitace zemědělského půdního fondu. Zhruba 60 % ZPF je na půdách méně až málo úrodných, nadprůměrně úrodných je přibližně 40 %, průměrných a podprůměrných orných půd je přibližně 54 % a pro agroekosystémy zcela nevhodných ploch je cca 6 %. Posklizňové zbytky představují část vyprodukované biomasy, která zůstává po sklizni na poli. Posklizňové zbytky příznivě ovlivňují půdní úrodnost, jsou jedním ze zdrojů půdní organické hmoty. Významným zdrojem organické hmoty pro půdu jsou statková hnojiva a některé vedlejší produkty polních plodin (sláma, chrást). Organická hmota je mikrobiálně transformována na půdní humus a tak následně ovlivňuje mnohé fyzikální, chemické a biologické vlastnosti půdy.
2. Popis vrstvy
Ztráta humusu (dehumifikace) je z dlouhodobého hlediska potenciální závažný problém, který je třeba řešit s dlouhodobou perspektivou, proto v rámci bilance biomasy je ve vrstvě polních plodin počítáno s navrácením části organické hmoty do půdy. Procesy přeměny organických látek v půdě jsou velmi složité, různorodé a dlouhodobé. Tvorba humusu je znázorněna na schématu, které ukazuje, že rostlinná pletiva – biomasa jsou prvotním zdrojem jednotek humusových látek v podobě mikrobiálního rozkladu. Důsledky úbytku půdní organické hmoty lze shrnout takto: • ztráta stability půdních agregátů (degradace fyzikální), • větší zranitelnost vodní a větrnou erozí, • snížení pufrační schopnosti půdy a vzrůst zranitelnosti acidifikací, • snížení filtrační schopnosti a snížení retenční kapacity, • snížení poutání kontaminujících látek a obecně zvýšení jejich mobility, • snížení poutání živin, • zvýšení obsahu dusičnanů v půdě s časově omezeným vlivem na výživu rostlin a s negativním dopadem na hydrosféru, • snížení produkční schopnosti půdy v důsledku všech předchozích bodů. Udržení vhodného obsahu půdní organické hmoty v půdách je jedním ze závažných problémů ochrany přírodních zdrojů nejen v ČR ale i ve světě. V ČR hrozí intenzivní dehumifikace půd spíše místně při souběhu více degradačních vlivů, neuvážených zásazích do rovnovážného vodního režimu půdy nebo při intenzivní erozi. V České republice nelze určit jednoznačný trend vývoje obsahu humusu. Z dosavadních zjištění vyplývá, že ke snížení obsahu humusu došlo na půdách po jejich odvodnění (především hydromorfní a semihydromorfní půdy a oglejené subtypy půd), a to o 5–15 % v závislosti na půdním typu. Úbytek humusu byl ale zaznamenán také na půdách intenzivně zavlažovaných. U půd černozemního charakteru nebyly zjištěny zásadní změny v obsahu humusu. Dalšími půdami náchylnými k úbytku humusu jsou půdy vyvinuté na píscích a štěrkopíscích, tedy zrnitostně lehkých. Vrstva polních plodin mapuje produkční potenciál plodin pěstovaných na orné půdě, které mají potenciál pro využití biomasy k energetickým účelům. Výstupem je vymezení vhodných oblastí pro pěstování vybraných plodin pro různé způsoby jejich užití. Nastiňuje možnosti spotřeby k rozmanitým účelům. Z vyprodukované biomasy je postupně odečítáno její užití (pro lidskou výživu a pro krmení zvířat). Součástí odpočtu je u některých plodin i odpočet související s doplňováním organické hmoty do půdy. Výsledkem je pokrytí definovaných potřeb a je vypočítán potenciál produkce biomasy v regionu vhodné pro energetické využití. Zbylá energie je započítána do energetického mixu a nabídnuta k dalšímu užití v regionu.
3. Použitá data
Základem vrstvy Zemědělské plodiny na orné půdě je rajonizace pěstování hodnocených plodin a produkční potenciál porostů těchto plodin dosahovaný na konkrétním půdním bloku vedeném v LPIS. Je zpracována databáze produkčních ukazatelů (hektarový výnos, výnos sušiny, energetická hodnota biomasy, energetická výtěžnost biomasy atd.). Databáze je zpracována pro brambory konzumní, čirok na siláž, hořčici bílou, hrách setý, ječmen jarní, ječmen ozimý, jetel luční, konopí seté, kukuřici na siláž, kukuřice na zrno, mák setý, pšenici jarní, pšenice ozimou, řepu cukrovou, řepku ozimou, slunečnici roční, šťovík krmný, topinambur hlíznatý, tritikále (žitovec), vojtěšku setou a žito obecné pěstované na orné půdě. Z této produkce uložené v databázi potenciálních zdrojů biomasy je vyčleněna část produkce pro doplnění půdní organické hmoty do půdy. Přehled komodit a rozsah vyčleněné produkce vychází z obecných principů hnojení půdy a potřeby půdní organické hmoty. Na základě těchto podkladů je automaticky z vypočítané bilance odečtena část biomasy u konkrétních komodit pro zapravení do půdy – k doplnění půdní organické hmoty.
4. Metodika
Odpočet biomasy nezbytné pro zajištění půdní organické hmoty vychází z výpočtu produkčních ukazatelů (výnosů plodin) na jednotlivých BPEJ v regionech jejich pěstování. Přihlíží ke zvolené struktuře plodin v rámci osevních postupů (podrobnější informace jsou v popisu metodiky produkce biomasy na orné půdě). Pro zadanou zájmovou oblast byly vypracovány modelové osevní postupy, ze kterých byla následně vypočítána produkce jednotlivých plodin. Zpracovány průměrné údaje o jejich zastoupení ve struktuře pěstovaných plodin a uvedeny hodnoty obecně doporučovaného maximálního zastoupení plodiny v osevním postupu. Z vypočítané produkce energie obsažené v produktech jednotlivých plodin v zájmové oblasti byla následně vypočítána celková produkce energie v regionu. Z vypočítané produkce energie obsažené v produktech jednotlivých plodin v zájmové oblasti byly postupně odčítány spotřeby jednotlivých uživatelů konkrétních komodit či skupin komodit. Pro zajištění potřeby udržení půdní úrodnosti byla část biomasy vybraných plodin odečtena. Odečten je konkrétní podíl pěstovaných plodin zpravidla vedlejších produktů ponechaný pro zapravení do půdy. Odpočet je zpracován dle obecně platných zásad bilance potřeby organické hmoty v půdě. Odpočet se pohybuje dle jejího charakteru v rozmezí 50 – 100 % biomasy vedlejšího produktu (zpravidla slámy). Odečtená biomasa je zapravována do půdy v podobě zaorávky slámy, posklizňových zbytků vybraných plodin (chrást řepy) či zeleného hojení.
5. Výstupy
Na základě zadaných – parametrizovaných vstupů je vypočítána modelová produkce a přepočítána na energii. Postupně jsou ve výpočtech saturováni uživatelé dané komodity (zvířata, půda, lidé atd.) v daném regionu. V tomto případě je odpočítána část produkce biomasy pro udržení půdní úrodnosti – dodání organické hmoty do půdy, v podobě zapravení části posklizňových zbytků. Zbylá energie je započítána do energetického mixu a nabídnuta k dalšímu užití v regionu.
6. Úzká místa a budoucnost
Výpočet je postaven na průměrném odpočtu a na dosahované produkci v dané oblasti. Je třeba si uvědomit, že odpočty jsou pouze z pěstovaných komodit (vždy je odečten pro danou komoditu definovaný procentický podíl ponechaný pro zapravení organické hmoty do půdy). Pokud nebude pěstována komodita či nemá produkty, které jsou využívány jako organická hmota vhodná pro zapravení do půdy, nebude žádná biomasa - energie odečtena. Výnos, výše produkce polních plodin včetně produkce energie je velmi variabilní veličina, která závisí na řadě faktorů, která se mění v čase i ve vazbě na podmínky pěstování a jejich využití pěstitelem. Mění se produkční potenciál konkrétní plodiny.
7. Licence a aktualizace dat
Prezentace
Prezentace představuje vrstvu posklizňových zbytků jednodušší formou doplněnou o obrazový doprovod.
Expertní posudek
Pro vrstvu posklizňové zbytky představuje expertní popis detailní obecnou charakteristiku této vrstvy.
