Využití neseparovaného digestátu jako zdroje fosforu pro zahradní rostliny

Denisa Kujanová

Master's thesis

Using of unseparated digestate as a phosphorus source for garden plants

Abstract:

Nástup moderního trendu obnovitelných zdrojů byl nevyhnutelným vyvrcholením vývoje civilizace. Lidstvo se učí více využívat zdroje nevyčerpatelné oproti ztenčování zásob neobnovitelných zdrojů. Mezi zprostředkovatele obnovitelných zdrojů energie patří také bioplynové stanice, jejichž hlavní funkcí je výroba bioplynu. Bioplyn vzniká procesem anaerobní fermentace bez přístupu kyslíku v uzavřených nádržích. Jako vstupní substráty do zemědělských bioplynových stanic jsou užívány bioodpady, kejda dobytka nebo například energetické traviny. Proces vzniku bioplynu na svém konci přináší fermentační zbytek neboli digestát. Jeho složení je závislé na vstupních složkách pro výrobu bioplynu. Digestát je směs velmi bohatá nejen na fosfor, ale i další živiny, s vysokou hodnotou pH. Existuje mnoho studií zabývajících se teorií i praxí aplikace digestátu na půdu, za účelem zlepšení jejich vlastností a využití digestátu. Podobný cíl má i tato diplomová práce, jež zkoumá kombinace neseparovaného digestátu s rašelinou a vápnitým dolomitem, se snahou vytvořit vhodný substrát pro různé druhy rostlin, z hlediska obsahu přístupného fosforu. V rámci pokusů byly v letech 2011 až 2015 využity tyto rostliny: Gazánie zářivá (Gazania rigens), Bazalka pravá (Ocimum basilicum) a Máta peprná (Mentha piperita). Jako kontrolní substráty byly použity tyto varianty: Pěstební substrát B, Gramoflor a Zahradnický substrát Primaflora. S rašelinou byl kombinován neseparovaný digestát v poměrech: 5, 10, 15, 20, 25 % objemových. V určitých letech byl za účelem stabilizace hodnot pH přidáván také vápnitý dolomit v dávkách 3, 6, 10, 15 g/l. Z výsledků práce vyplývá pozitivní vliv digestátu na vlastnosti substrátu, jako je např. hodnota pH (s možným přídavkem vápence pro stabilizaci) či sušina. Digestát se jeví jako vhodný zdroj fosforu pro rostliny. Z hlediska výnosu nadzemní hmoty dosáhl nejvyšších hodnot kontrolní substrát Gramoflor, z testovaných substrátů to byl nejčastěji substrát s 10 % digestátu (ve dvou letech s dávkou dolomitu 6 a 15 g/l). Nejvyššího procentuálního zastoupení sušiny rostlin dosahovaly v průměru kontrolní substráty.

Abstract:

The advent of the modern trend of renewable resources was inevitable culmination of the development of civilization. Mankind learns more about use inexhaustible resources compared to depletion of reserves of non-renewable resources. Providers of renewable energy sources also include a biogas plant, which main function is the production of biogas. Biogas is produced in reactors by process of anaerobic fermentation without oxygen. As input for an agricultural biogas plants organic waste, cattle manure or for example energy grasses are used. The process of biogas production has the leftover of the fermentation at its end, so called digestate. Its composition depends especially on the inputs. Digestate is a compound with high pH which is very rich not only for phosphorus but also for other nutrients. There are many studies dealing with the theory and practice of using digestate on the field for improving its properties and of other digestate usage. This diploma thesis has aim to explore combinations of unseparated digestate with peat and dolomite limestone with an effort to create a suitable substrate for different types of plants in terms of accessible phosphorus content. During the experiment following plants were used between the years 2011 and 2015: Gazania rigens, Ocimum basilicum and Mentha piperita. For a control substrates following variants were used: Different types of commonly used growing substrates as the controls; peat combined with unseparated digestate in proportions of 5, 10, 15, 20, 25 % volume. In selected years dolomite limestone was also added in doses of 3, 6, 10, 15 g/l to stabilize pH. The results of the work show a positive effect of the digestate on the substrate properties as for example pH value (with possible addition of limestone for stabilization) or dry matter. Digestate appears to be a suitable source of phosphorus for plants. In terms of the above-ground biomass yield of plants reached its maximum value at the control substrate Gramoflor. From the tested substrates it was in the most cases the substrate with 10 % digestate (in two years with doses of 6 a 15 g/l). Highest percentage of dry matter reached usually the control substrates.

Keywords

neseparovaný digestát, rašelina, zahradní rostliny, makroprvky, substráty

Keywords

the peat, substrates, unseparated digestate, garden plants, makro-nutrients

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Martin Kulhánek, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Care of Biosphere / Waste Use and Management