Úprava masokostní moučky pyrolýzou a její využití ve výživě rostlin v ekologickém zemědělství

Alena Slováková

Bakalářská práce

The Processing of Bone Meal by Pyrolyses and its Use for Plant Nutrition in Organic Farming

Anotace:

Masokostní moučka se v současnosti řadí k účinným alternativním hnojivům, která by mohla nahradit konvenční minerální hnojiva, jelikož obsahuje velké množství živin, které jsou pro rostliny přístupné a lze ji získat jako vedlejší produkt z masného průmyslu. Pokud je tato surovina kontaminovaná, lze ji vyčistit procesem pyrolýzy při nastavení vhodných reakčních podmínek. Výsledný produkt – biochar je známý svými pozitivními vlastnostmi pro zemědělskou půdu, které by se daly vhodně využít v režimu ekologického zemědělství. Existují i další materiály, které by termickou úpravou mohly být prospěšné. Literární část bakalářské práce se zaměřila hlavně na obecné poznatky k režimu ekologického zemědělství týkající se hnojiv, které jsou v tomto způsobu hospodaření využívány, dále pak na pyrolýzu, možnosti jejího ovlivnění a široké množství odpadních surovin, které takto mohou být zpracovány. Dále na biochar z masokostní moučky a vlastnosti, kterými v ekologickém zemědělství může být nápomocný a vneposlední řadě i na kontaminanty, které jeho potenciální využití v ekologickém zemědělství brzdí. V experimentální části práce byl proveden nádobový pokus, kde bylo testováno hnojení půdy určené pro pěstování ječmene biocharem z masokostní moučky a porovnáno s nehnojenou kontrolní variantou a variantami hnojenými konvenčním hnojivem a hnojivem povoleným v ekologickém zemědělství. V experimentu bylo vyhodnoceno složení surové masokostní moučky a vyrobených biocharů, dále pak obsah kontaminantů, které brzdí využití v ekologickém zemědělství, dále růst ječmene, jeho výnos a odběr živin rostlinami. Z výsledků práce je patrné, že nízkoteplotní biochar je stejně účinný jako trojitý superfosfát a vysokoteplotní biochar je účinný podobně, jako mletý fosfát. Nízkoteplotní biochar dopadl v pokusu lépe z hlediska využití a odběru živin ječmenem a také měl nižší obsah kontaminantů. V diskusi byly porovnány výsledky přídavku určitých hnojiv do půdy pro dané varianty z nádobového pokusu a byl vysvětlen jejich vliv na výnos a odběr živin ječmenem. Zároveň byla také porovnána masokostní moučka a biochar z ní vyrobený s dalšími materiály, které mohou být pyrolyzovány, a to z hlediska obsahu živin i kontaminantů. Z experimentu vyplývá, že biochar z masokostní moučky je dobrou náhradou organických hnojiv, protože byl účinnější než testovaný superfosfát a mletý fosfát.

Abstract:

Meat and bone meal is currently considered as one of the effective alternative fertilisers that could replace conventional mineral fertilisers, as it contains a large amount of nutrients that are available to plants and can be obtained as a by-product of the meat industry. If this raw material is contaminated, it can be purified by pyrolysis if appropriate reaction conditions are set. The resulting product, biochar, is known for its positive properties for agricultural soils, which could be suitably used in an organic farming regime. There are other materials that could be benefitial after thermal treatment. The literature part of the bachelor thesis focused mainly on the general knowledge of the organic farming regime concerning the fertilisers that are used in this farming method, then on pyrolysis, the possibilities of its influencing and the wide range of waste materials that can be treated in this way. Then on biochar from meat and bone meal and the properties that can be helpful in organic farming and last but not least on the contaminants that hinder its potential use in organic farming. In the experimental part of the bachelor thesis, a pot experiment was carried out to test the fertilisation of land intended for barley cultivation with biochar from meat and bone meal and compared with an unfertilised control group and groups fertilised with conventional fertiliser and fertiliser allowed in organic farming. The experiment evaluated the composition of the raw meat and bone meal and the produced biochar, as well as the content of contaminants that hinder the use in organic farming, barley growth, yield and nutrient uptake by the plants. The results of the study show that low-temperature biochar is as effective as triple superphosphate and high-temperature biochar is effective similarly to rock phosphate. Low- temperature biochar performed better in the experiment in terms of nutrient utilization and uptake by barley and also had lower contaminant content. In the discussion, the results of the addition of certain fertilisers to the soil for the given groups from the pot experiment were compared and their effect on yield and nutrient uptake of barley was explained. At the same time, meat and bone meal and biochar made from it were also compared with other materials that can be pyrolysed, both in terms of nutrient and contaminant content. The experiment showed that biochar made from meat and bone meal was a good substitute for organic fertilizers as it was more effective than the tested superphosphate and rock phosphate.

Klíčová slova

výživa rostlin, ekologické zemědělství, masokostní moučka, hnojiva, pyrolýza, biochar

Keywords

plant nutrition, organic farming, bone meal, fertilisers, pyrolysis, biochar

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 5. 2023
• Vedoucí: prof. Ing. Pavel Tlustoš, CSc. dr. h. c.
• Oponent: Tereza Hřebečková, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / specializace:
Zemědělství a rozvoj venkova / Ekologické zemědělství