Výživa máty makroprvky dodanými v kapalné frakci digestátu

Adéla Zimmermannová

Bachelor's thesis

Mint nutrition with macronutrients applied in the form of liquid phase of digestate

Abstract:

V České republice, ale i celosvětově roste počet bioplynových stanic a s nimi i jejich odpad – digestát. Digestát a jeho separát jsou využívány především pro hnojení zemědělských půd. Fugát může být využíván jako hnojivo, avšak jeho vliv na zlepšení půdních vlastností není jednoznačný. Tato práce zahrnuje popis problematiky bioplynových stanic, využití odpadu z bioplynových static jako hnojiva pro zemědělské účely, dále pojednává o možných vstupních materiálech a jejich zpracování. Práce seznamuje s výstupními materiály bioplynové stanice se zaměřením na obsah makroživin v digestátu, jeho separátu a fugátu. Cílem této bakalářské práce bylo vyhodnocení vlastností substrátů složených z rašeliny, fugátu a slámy a vápenitého dolomitu z hlediska pH a obsahu přístupných makroprvků a dále nalezení nejvhodnější kombinace těchto materiálů pro pěstování máty. V pokusných sklenících byl založen nádobový pokus s mátou peprnou (Mentha piperita), kde byly připraveny kombinace rašelinových substrátů s různými podíly fugátu se slámou (5, 10, 15, 20 %) a vápenitého dolomitu (RFS5-20). Vzorky substrátů odebrané před sázením a po sklizni byly na obsah makroprvků analyzovány následujícími metodami: vodným výluhem, výluhem 0,01mol/l CaCl2, CAD a Mehlich 3. Dále bylo stanoveno aktivní pH a vodivost a výměnné pH substrátů a sušina substrátů v %. U vstupních substrátů byla měřena také objemová hmotnost. Ve sklizené mátě byly provedeny analýzy nadzemních částí na obsah makroprvků a byly změřeny výnosy rostlin z jednotlivých variant a následně dopočteny odběry makroprvků. Přidání fugátu a vápenitého dolomitu do RFS substrátů vedlo k postupnému zvýšení hodnoty pH, které bylo v substrátech po sklizni optimální. Dále bylo zjištěno, že nejvhodnější kombinace pro pěstování máty (při porovnání RFS substrátů) byla z hlediska výnosu sušiny varianta RFS5. U této varianty bylo rovněž naměřeno nejvyšší procento sušiny v rostlinách ze všech RFS substrátů. Sušina nadzemní části máty však v této variantě obsahovala nejméně makroprvků. I když tato varianta substrátu byla z hlediska výnosu ze všech RFS variant nejlepší, výnosy kontrolních substrátů byly několikanásobně vyšší. Variantu RFS5 následovaly varianty RFS20, RFS15 a RFS10. Nízké výnosy RFS substrátů způsobil pravděpodobně nízký obsah dusíku v substrátech na počátku vegetace. Proto by měl být v navazujícím výzkumu tento nedostatek odstraněn včasným hnojením.

Abstract:

With the increasing number of biogas plantsin the Czech Republic, but also worldwide, is increasing the amount of produced waste material – digestate. Digestate and its solid fraction are mainly used as agricultural fertilizers. Liquid fraction of digestate (fugate) can also be used as an agricultural fertilizer, but its influence on soil quality improvement is not obvious. This thesis is including description of biogas plant stations problematic, usage of biogas plant stations waste materials as agricultural fertilizers and also describes biogas plants input materials and their processing. Furthermore, the role of digestate and its fractions (separate and fugate) from the point of view macronutrients inputs is described. The main purpose of this bachelor thesis was testing of substrates consisting of peat, mixture of fugate with straw and calcareous dolomite in terms of influence on pH and as a source of bioavailable macronutrients and also finding of the best combination of these materials for mint growing. The greenhouse pot experiment with Mentha piperita was established with peat substrates with different ratios of fugate with straw (5, 10, 15, 20 %) and calcareous dolomite (RFS5-20). Substrates samples were taken up before planting and after harvesting and analyzed for macronutrients content by following methods: water extract, extract 0,01mol/l CaCl2, CAD and Mehlich 3. Active and exchangeable pH value, electrical conductivity and substrate dry mass were determined as well. Above ground biomass of mint was analyzed to obtain the yield and total macronutrient content and their uptake. Fugate and calcareous dolomite addition to RFS substrates led to gradual increase of pH, which was optimal in post-harvest substrates. It was further found that the most suitable combination in terms of mint yield (among RFS substrates) was the RFS5 variant. In this variant was also measured the highest ratio of dry matter of all RFS substrates. On the other hand, the above ground dry matter showed the lowest macronutrient content. Even though this substrate had the best yield of all RFS substrates, yields of control substrates were significantly higher. RFS5 variant was followed by RFS20, RFS15 and RFS10. Low yields of RFS substrates were probably caused due to the low nitrogen content in substrates at the beginning of vegetation. In the further studies this deficiency should be solvedby fertilization at the beginning of experiment.

Keywords

makroprvky, pěstební substráty, fugát, rašelina, máta (Mentha piperita)

Keywords

macronutrients, plant substrates, fugate, peat, mint (Mentha piperita)

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: 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