Využití kapalné frakce digestátu jako zdroje makroprvků pro bazalku

Anna Divišová

Bachelor's thesis

Using of digestate liquid phase as a source of macronutrients for sweet basil

Abstract:

V České republice, ale i celosvětově počet bioplynových stanic roste a stává se aktuálním problémem využití zbytků vznikajících anaerobní fermentací. Jedním z těchto zbytků je separovaný fugát, který se dá využít jako hnojivo či příměs do substrátů. Cílem této práce bylo dokázat, že substrát složený z fugátu se slámou, rašeliny a dolomitického vápence může vytvořit vhodné prostředí pro růst rostlin, konkrétně bazalky (Ocimum basalicum). Klíčová část pokusu byla dále zaměřena na využití kapalné frakce digestátu jako zdroje makroelementů. Vycházeli jsme z předpokladu, že samotná rašelina je chudá na živiny a má nízké pH (kolem hodnoty 4), a naopak fugát se slámou je dobrým zdrojem živin, se zásaditým pH (nad hodnotu 7). Smícháním těchto dvou komponentů by měl vzniknout tedy optimální pěstební substrát. Protože fugát zvýší hodnotu pH jen krátkodobě, byl proto přidán dolomitický vápenec, jako stabilizátor. Jedním z principů experimentu bylo porovnání nově smíchaného substrátu, ve čtyřech variantách s různým poměrem jednotlivých částí a dvou běžně používaných pěstebních substrátů. První namíchaná (RFS) varianta měla 5 % fugátu se slámou a 12 g/l dolomitického vápence, druhá varinta obsahovala 10 % fugátu se slámou a 10 g/l dolomitického vápence, ve třetí pak bylo 15 % fugátu se slámou a 8 g/l dolomitického vápence a v poslední variantě 20 % fugátu se slámou a 6 g/l dolomitického vápence. Jako první kontrolní varianta byl použitý univerzální pěstební substrát a druhým kontrolním substrátem byla bílá rašelina s přidaným hnojivem PG MIX. Sledovanými parametry v substrátech před i po sklizni byly: základní charakteristiky (objemová hmotnost, sušina substrátu, pH, vodivost) a obsah přístupných makroživin. U rostlin byly sledovány výnosy sušiny a celkový obsah makroprvků v nadzemní hmotě. Obsahy makroelementů byly analyzovány následujícími metodami: vodným výluhem, výluhem 0,01mol/l CaCl2, CAD a Melich 3. V případě RFS substrátů byla oproti kontrolním substrátům nízká výnosnost, která byla nejspíše způsobena nízkým obsahem dusíku na počátku vegetace. Tento nedostatek by mohl být vyřešen včasným hnojením dusičnanem vápenatým.

Abstract:

In the Czech Republic, but also globally, the number of biogas stations is growing and the use of residues generated by anaerobic fermentation is becoming a current problem. One of these residues is a separated Fugate that can be used as a fertilizer or addition to substrates. This work aimed to prove that a substrate composed of a Fugate with straw, peat, and dolomitic limestone can create a suitable environment medium for the growth of plants, specifically basil (Ocimum basalicum). The key part of the experiment was further focused on using the liquid fraction of the digestate as a source of macroelements. We assumed that the peat itself is poor in nutrients and has a low pH (around 4), and conversely, the Fugate with straw is a good source of nutrients, with an alkaline pH (above 7). Mixing these two components should produce an optimal growing substrate. As the Fugate will only increase the pH value in the short term, dolomitic limestone has been added, as a stabilizer. One of the principles of the experiment was to compare the newly mixed substrate, in four variants with different proportions of individual parts and two commonly used growing substrates. The first mixed (RFS) variant had 5 % Fugate with straw and 12 g/l dolomitic limestones, the second variant contained 10 % Fugate with straw and 10 g/l dolomitic limestones, the third contained 15 % Fugate with straw and 8 g/l dolomitic limestones and, in the last variant was 20 % Fugate with straw and 6 g/l dolomitic limestones. The first control variant used the universal growing substrate used and the second control substrate was white peat with added PG MIX fertilizer. The parameters monitored in both pre-and post-harvest substrates were: essential characteristics (density, substrate dry matter, pH, conductivity) and amount of accessible macronutrients. For plants, the dry matter yields and the total macro-element content of the above-ground matter were monitored. The macroelement contents were analyzed using the following methods: aqueous extract, 0,01mol/l CaCl2, CAD, and Melich 3. In the case of RFS substrates, there was a low yield relative to control substrates, which was most likely due to low nitrogen content at the beginning of the vegetation. This deficiency could be overcome by early fertilization of calcium nitrate.

Keywords

fugát, rašelina, bazalka, pěstební substrát

Keywords

peat, basil, growing medium, fugat

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2022

Thesis defence

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

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Horticulture / Garden and Landscape Maintenance