Využití rychle rostoucích dřevin k ozdravení půdy při přechodu do ekologického zemědělství

Magdaléna Kuklová

Bachelor's thesis

The use of fast growing trees for the improvement of agricultural soils and their trasferr to organic agriculture

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá problematikou pěstování rychle rostoucích dřevin na orné půdě. Rozebírá vhodné půdní a klimatické podmínky pro pěstování těchto dřevin a jejich výběr s ohledem na parametry stanoviště a způsobu využití produkovaného materiálu. Popisuje stav rychle rostoucích dřevin v České republice, kdy nejpěstovanější odrůdy představují topoly (Populus sp.) a vrby (Salix sp.). Práce dále popisuje postup založení plantáže a možnosti pěstování v ekologickém režimu. Na jaké dotační tituly v současné době jsme schopni dosáhnout a co nám legislativa ukládá. Další část této práce se zabývá využití rychle rostoucích dřevin k dekontaminaci půd rizikovými prvky. K pochopení této problematiky se kapitola rozepisuje o charakteristice rizikových prvků, jejich mobilitu v půdě a přístupnost k rostlinám. Eliminace těchto prvků je proces často ekonomicky, ekologicky a materiálově velice náročný. Jako možnost se nabízí fytoremediace, kdy jsou rizikové prvky přijímány rostlinou, která je následně sklizena (fytodekontaminace), nebo je zabráněno dalšímu šíření prvků do prostředí (fytostabilizace). Mezi další funkce porostu se řadí krajinné a ekologické aspekty, kdy porost plní funkci meliorační, izolační, asanační, biologickou, estetickou, kulturní a naučnou.Před samotným založením výmladkových plantáží je zapotřebí obdržet souhlas odboru životního prostředí a OÚ příslušné obce nebo městské části o možné výsadbě rychle rostoucích dřevin. Forma žádosti není jednotná, ale musí obsahovat jisté náležitosti, které jsou popsány v této práci. Základním právním předpisem, ze kterého vyplývá postup místního orgánu ochrany přírody (OOP) při posuzování pěstování výmladkových plantáží rychle rostoucích dřevin je zákon o ochraně přírody a krajiny č. 114/1992 Sb. Rychle rostoucí dřeviny lze pěstovat i v ekologickém režimu. Dle Ministerstva zemědělství (2016) se rychle rostoucí dřeviny v ekologickém zájmu odlišují od zemědělské kultury D způsobilé pro SAPS odlišným seznamem povolených dřevin. Toto zpravuje nařízení vlády č. 50/2015 Sb.; § 15 - Plocha s rychle rostoucími dřevinami pěstovanými ve výmladkových plantážích v ekologickém zájmu.Experimentální část práce hodnotí úspěšnost založení vlastních plantáží a růst rostlin v prvním roce. Pro zhodnocení těchto parametrů bylo sledováno 48 kusů jedinců topolu J-105. Výmladkové plantáže o celkové rozloze 5 ha byly založeny v obci Klokočná, kraji Středočeském. Měřené parametry byly výška rostliny a obvod kmene ve výšce 10 cm od země. Měření dat probíhalo v měsíčních intervalech. Z naměřených dat byl vytvořen aritmetický průměr, směrodatná odchylka a medián pro každý sledovaný znak. Při výsadbě nebyly použity minerální, organické hnojiva ani stimulanty na podporu růstu. Předsadební příprava spočívala v podzimní hluboké orbě (30 cm) a následné jarní urovnání ornice smykovými branami a to z důvodu lepších podmínek pro plánovanou výsadbu a růst rostlin. Kromě přípravy pozemku je také důležité vybrat vhodný sadební materiál. Optimální délka řízku by měla být 20 cm a délka průměru 1- 2 cm. Řízky v průměru < 1 vykazovaly nejen horší růst v průběhu sledované doby, ale velký počet kusů se neujmul v důsledku vysušení a to i přesto, že byly zcela namočeny do vody po dobu 24 hodin. Dále hůře odolávaly napadením škůdci, chorobám nebo okusem zvěří. Spon výsadby byl určen dle používané technologie a zamýšlené produkce na palivové dřevo. Výsadba probíhala ve dvou řádcích ve sponu 0,65 m a šířce meziřadí 2,2 m. Avšak literatura doporučuje nejmenší spon výsadby topolů na dřevo o délce 0,7 m nejlépe vš

Abstract:

ak 1 m a meziřadím 2 m. Na experimentálních plantážích se v prvním roce odplevelovalo celkem 4krát pomocí rotavátoru a bylo to shledáno jako dostačující. Růst rostlin v prvním měsíci byl podprůměrný, kdy očekávaná délka prýtů v prvních 14 dnech by měla dosahovat až 14 cm. Z údajů vyplívá, že polovina rostlin z obou plantáží této délky dosáhla až po 30 dnech od výsadby. V letních měsících dle literárních pramenů by měly prýty dosahovat výšky 50 – 80 cm. Této výšky rostliny na obou plantáží bez problému dosáhly. Již v měsíci srpnu polovina jedinců z obou sledovaných plantáží přesahovala délku 827,5 mm. V podmínkách ČR termální růst rostlin odpovídá hodnotám v prvním roce přes 0,5 metru/rok a v dalších letech přes 1 metr/rok. Více jak polovina rychle rostoucích dřevin ve stáří 10 měsíců dosahovalo délky nejméně 1705mm. Tato hodnota odpovídá plantáži o stáří 2 let.Podstatou této práce bylo ukázat, jakým způsobem lze rychle rostoucí dřeviny pěstovat, které druhy a klony dřevin jsou vhodné. Jaké mohou mít i mimoprodukční využití a jaký skrývají potenciál pro zlepšení stavu ŽP a orných půd, které jsou pro nás nepostradatelné. Dále zobrazuje s jakou úspěšností lze pěstovat rychle rostoucí dřeviny bez průmyslových aditiv a chemického ošetření na půdách s třídou ochrany V.

Abstract:

This Bachelor’s Thesis deals with the area of growing short rotation coppice on arable land. It analyses favourable soil and climatic conditions for growing such coppice and their selection with regard to the parameters of the area and the utilisation of the material produced. The Thesis describes the situation of short rotation coppice in the Czech Republic, where the most commonly varieties grown include poplars (Populus sp.) and willows (Salix sp.). The Thesis also describes the procedure of founding a plantation and the options of growing the coppice ecologically and what subsidy titles can we apply for and what the legislation requires of us. The following part of the Thesis delves into the utilisation of short rotation coppice for decontamination of the soil containing elements posing risk. It expands upon the characteristics of the elements posing risk, their mobility within the soil and their availability to the plant life. Elimination of said elements is often a very demanding procedure with regard to its economy, the environment and materials used. Phytoremediation lends itself as an alternative, during which the elements posing risk are absorbed by a plant which is then harvested (phytodecontamination), or their further propagation into the environment is hindered (phytostablizing). Other functions of the growth include impact on the landscape and environment with the growth performing melioration, insulation, renovation, biological, aesthetical, cultural and educational roles.Before the actual foundation of coppice plantations it is necessary to obtain the consent of the local Department of the Environment and the local municipal authority regarding the planting of short rotation coppice. The manner of filing the request is not unified but it does have to follow certain elements and rules described in the Thesis. The essential legislation which defines the procedure of the local environmental protection office (EPO) when evaluating the maintenance of coppice plantations is the Act on Protection of Nature and Landscape No. 114/1992 Sb. Short rotation coppice can also be grown in an environment-friendly fashion. According to the Ministry of Agriculture (2016) the short rotation coppice differs from the D-type agricultural culture eligible for SAPS due to a different list of approved coppices. This is specified in the Government Decree no. 50/2015 Sb., Sec. 15 – The Area with Short Rotation Coppice Grown in Plantations under Environmentally-Friendly Conditions.The experimental part of the Thesis evaluates the success rate of founding the Author’s own plantations and the plans’ growth during the first year. 48 specimens of the J-105 poplar were observed with regard to the abovementioned parameters. The coppice plantations incorporating a total of 5 ha of area were founded in the Klokočná community in the Central Bohemia Region. The parameters measured were: the height of the plant and the diameter of the trunk 10 cm above the ground. The measurement data was taken on a monthly basis. An arithmetic average, standard deviation and median for every parameter measured were defined using the data obtained in the measurements. The planting took place without any mineral or organic fertilizers or growth stimulants. The preparation of the soil included autumn deep ploughing (30 cm) and subsequent spring levelling of the topsoil using clod crushers in order to achieve better conditions for the planned planting and growth of the plants. Apart from plot preparation it is also important to select suitable planting stock. The optimum slip length is 20 cm at a diameter of 1-2 cm. Slips with a diameter of less than 1 cm exhibited not only worse growth within the observation time period, but what is more, a significant number of those did not successfully begin to grow despite the fact that they had been fully submerged in water for 24 hours. These slips also exhibited worse resistance against pests, diseases or animals try

Abstract:

ing to eat them. The spacing was executed with regard to the technology utilised and to the intention to use the produced wood as fuel. The planting took place in two rows with 0.65 m spacing and the distance between the rows of 2.2 m. However, the literature recommends the smallest spacing of poplars for fuel wood to be 0.7 m or better still 1 m with the distance between the rows of 2 m. During the first year the experimental plantations were weeded 4 times using a rotavator, which was deemed sufficient. The growth of the plants was below the average during the first month when the expected shoot length in the first 14 days should be as much as 14 cm. The data shows that half of the plants achieved such length only after 30 days since the planting. The literary sources indicate that the shoots should be 50-80 cm long in the summer months. This length was achieved on both plantations without trouble. It was already in August when half of the specimens on both the plantations had shoots longer than 827.5 mm. The conditions present in the Czech Republic regarding thermal growth in the first year of more than 0.5 metres/year and more than 1 metre/year in the subsequent years. More than half of the short rotation coppice exhibited a length of at least 1705 mm when 10 months old. This value is equivalent to that measured at a 2-year-old plantation.The main goal of the Thesis was to show the way how to grow short rotation coppice, which varieties and coppice clones are suitable, as well as their extra-production utilisation and their potential of improving the environment and arable land, which is indispensable for us. Furthermore, it shows with how much success the coppice can be grown without industrial additives and chemical treatment in V class protection soils.

Keywords

topol, vrba, pěstování, biomasa, kontaminace

Keywords

biomass, contamination, poplar, willow, growth

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Pavel Tlustoš, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Organic Farming / Organic Farming