Szennyvíziszap komposzt energiafűzre (Salix viminalis L.) gyakorolt hatásának vizsgálata Bányácski Sándor mezőgazdasági mérnök szak IV. évfolyam Témavezető: Prof.dr. habil. Simon László
Bevezetés A biomassza nagyobb arányú felhasználása megfelelő alternatíva lenne korunk fokozódó energetikai és környezeti gondjaira. Biomassza hasznosításra alkalmas növények: - Energiafűz, energiafű, akác, kínai nád, olasznád, nyár. - Energetikai szempontból (égéshőjük összehasonlítása alapján) az energiafűznek a legnagyobb az égéshője. - Biomassza produktum szempontjából az olasznád eredményezi a legnagyobb hozamot, mely elérheti Dél-Európában a 30 t/ha –t is.
Az energiafűz (Salix viminalis L.) – A füzeknek a világon kb. 400-500 faja ismert. Hazánkban két faj őshonos, a fehérfűz (Salix alba) és a kosárfonó fűz (Salix viminalis L.) – A növény magassága a második év végére elérheti a 4-6 métert. – A fahozam termőhelyi adottságától, fajtától vízellátottságtól függően 1030 t/ha /év között változik. – A növény fűtőértéke 18-22 MJ/kg között változik.
(Salix viminalis L.)
– Szaporítása kb. 20 cm-es dugványok telepítésével történik, melyeket ültetés előtt 24-48 órán át vízben kell áztatni. – A rövid vágásfordulójú kosárfonó fűz (Salix viminalis L. var. gigantea) ültetvény telepítését 2007 márciusában végeztük.
Szennyvíziszap komposzt A szennyvíziszap komposzt a szennyvíztisztítás során keletkező nagy víztartalmú szilárd anyagok megjelenési formája. Nyíregyházán a kirothasztott szennyvíziszapot búzaszalmával komposztálják. A települési szennyvíziszap komposzt a Nyírségvíz Zrt. Westsik utcai telepéről származott. A kísérlethez felhasznált szennyvíziszap komposzt csak mérsékelten szennyezett nehézfémekkel, csak a cinktartalma (440 mg/kg) jelentős.
Az energiafűz ültetvény talajába kijuttatott szennyvíziszap komposzt a Nyírségvíz Zrt. Westsik utcai telepén (Nyíregyháza, 2008)
Két éves szabadföldi kísérletünket 2007 márciusában állítottuk be a Nyíregyházi Főiskola bemutató kertjében. 2008 júniusában és 2009 júniusában is történt szennyvíziszap kijuttatás. Kezelések 2008 júniusában: – 1. kezelés: Kontroll (nem részesült semmilyen kezelésben). – 2. kezelés: 50 t/ha (5 kg/m2) szennyvíziszap komposzt 0,5 m-es tőtávval (2 sor), illetve 50 t/ha (5 kg/m2) szennyvíziszap komposzt 1 m-es tőtávval (2 sor) – 3. kezelés: 100 t/ha (10 kg/m2) szennyvíziszap komposzt 0,5 mes tőtávval (2 sor), illetve 100 t/ha (10 kg/m2) szennyvíziszap komposzt 1 m-es tőtávval (2 sor). Kezelések 2009 júniusában: – 1. kezelés: kontroll (nem részesült semmilyen kezelésben) – 2. kezelés: 25 t/ha szennyvíziszap komposzt
A kísérleti években többször mintáztuk az energiafűzet:
is
– 2008. június 15-én és 2008. október 2-án talajmintázás – 2008. október 2-án levél- és hajtáscsúcs-mintázás – 2008. november 11-én növénybetakarítás – 2009. júniusában újabb két parcellát alakítottunk ki és vontunk be a kísérletbe – 2009 júniusában és 2009 decemberében talajmintavétel a talajvizsgálatokhoz – 2009 októberében levélés hajtáscsúcs mintázás – 2010 márciusában szálvesszők és a hajtások betakarítása össztömegének mérése
A 2009-ben beállított kísérlet talajának mintázása.
Energiafűz betakarítása 2010 márciusában.
A betakarított energiafűz szálvesszők hordozható táramérlegen való mérése, parcellánként 2010 márciusában (Nyíregyházi Főiskola bemutató kertje, Nyíregyháza)
15 szálvesszőt véletlenszerűen kihúztunk az átlagos víztartalom meghatározásához.
Kísérleti eredmények Az 50 t/ha illetve a 100 t/ha mennyiségben a talajba juttatott szennyvíziszap komposzt nedves dózisa a kijuttatás évében (2008) lecsökkentette a kosárfonó fűz vesszőhozamát. A 2009-ben 25 t/ha mennyiségben a talajba juttatott szennyvíziszap komposzt már jelentős serkentő hatást gyakorolt az energiafűz hozamára és 103%-kal növelte meg a betakarított szálvesszők parcellánként mért szárazanyag-hozamát.
Kontroll 50 t/ha szennyvíziszap komposzt 100 t/ha szennyvíziszap komposzt
70 55,3
60
52,4 51,4 52,1
47,2
50 41,7 40 30 20
14,6 13,8 11,8
14,2
10
10,9
7,5
0 2008 - hozam (t/ha)
2008 nedvességtartalom (%)
2009 - hozam (t/ha)
2009 nedvességtartalom (%)
Szennyvíziszap komposzt (50 és 100 t/ha) hatása a kosárfonó fűz nedves szálvessző hozamára és a vesszők nedvességtartalmára a betakarításkor.
60
50
52,79 Kontroll
51,27
25 t/ha szennyvíziszap 40
30
20
10,775 10
5,475
0
2009 - hozam (t/ha)
2009 - nedvességtartalom (%)
Szennyvíziszap komposzt (25 t/ha kijuttatás 2009ben) hatása a kosárfonó fűz nedves szálvessző hozamára és a vesszők nedvességtartalmára a betakarításkor
Kontroll 25 t/ha szennyvíziszap komposzt
25 t/ha szennyvíziszap komposzt
1 0 2 ,8 b
109a
100
5 ,3 9 a
5 ,2 4 a
1 ,5 8 a
0
1 ,0 6 a
50
5 ,9 4 a b
4 ,7 6 a
1 ,7 3 a
100
m g /k g
150
150
50
200
1 4 4 ,5 a
Kontroll
1 ,0 7 a
m g /k g
200
210b
250
0
Cd
Cu
Zn
Cd
Cu
Zn
Szennyvíziszap komposzt (25 t/ha kijuttatás 2009-ben) hatása az energiafűz leveleinek (balra) és vesszőcsúcsainak (jobbra) elemfelvételére 2009 októberében (cc. HNO3-H2O2 feltárás, ICP-OES meghatározás; szabadföldi kísérlet, Nyíregyháza) Variancia-analízis. Tukey-féle b-teszt. A különböző betűindexet kapott oszlopok értékei szignifikánsan (P<0,05) különböznek egymástól. n=2.
120
Kontroll 50 t/ha szennyvíziszap komposzt 100 t/ha szennyvíziszap komposzt
119ab
133ab
140
103a
160
80
0
Cd
Cu
6,23a
4,41a
0,85a
20
1,08a
40
6,16a
60
0,63a
mg/kg
100
Zn
Szennyvíziszap komposzt (50 és 100 t/ha kijuttatás 2008-ban) hatása a kosárfonó fűz leveleinek elemfelvételére 2009 októberében (cc. HNO3H2O2 feltárás, ICP-OES meghatározás; Nyíregyháza, szabadföldi kísérlet). ). Variancia-analízis. Tukey-féle b-teszt. A különböző betűindexet kapott oszlopok értékei szignifikánsan (P<0,05) különböznek egymástól. n=2.
120
123a
132ab
140
Kontroll 50 t/ha szennyvíziszap komposzt 100 t/ha szennyvíziszap komposzt
122,5a
160
80
5,49ab
0,89a
0,99a
20
1,15a
40
6,1ab
60 7,73a
mg/kg
100
0
Cd
Cu
Zn
Szennyvíziszap komposzt (50 és 100 t/ha kijuttatás 2008-ban) hatása a kosárfonó fűz vesszőcsúcsainak elemfelvételére 2009 októberében (cc. HNO3-H2O2 feltárás, ICP-OES meghatározás; Nyíregyháza, szabadföldi kísérlet). Variancia-analízis. Tukey-féle b-teszt. A különböző betűindexet kapott oszlopok értékei szignifikánsan (P<0,05) különböznek egymástól. n=2.
Következtések, javaslatok – Megállapítható, hogy a nyíregyházi szennyvíziszap komposzt magas, 50 t/ha-os, illetve 100 t/ha-os nedves dózisa (25,4 t/ha és 50,8 t/ha szárazanyag) a kijuttatás évében lecsökkentette a kosárfonó fűz vesszőhozamát, nehézfémek azonban nem jelentek meg aggodalomra okot adó mértékben az elégetésre kerülő hajtásokban. A kijuttatás utáni második évben sem gyakoroltak ezek a magas dózisok pozitív hatást a kosárfonó fűz hozamára. – 2009-ben a 25 t/ha-os szennyvíziszap mennyiség (mely átlagosan 12,8 t/ha szennyvíziszap szárazanyag kijuttatásának felelt meg) már jelentős serkentő hatást gyakorolt az energiafűz hozamára, azonban a levelek cinkfelvétele is megduplázódott.
Következtések, javaslatok – A cink a kevésbé toxikus elemek közé tartozik, és a levelekben, hajtáscsúcsokban megjelent mennyiség jóval alatta marad a fitotoxikus, a növények számára mérgező 200 mg/kg-os koncentrációnak. – Eredményeink alapján inkább kis adagban, többször javasoljuk a szennyvíziszap komposzt kijuttatását az energiafűz ültetvényekbe, mint az ültetvénytelepítés első éveiben egyszer, nagy adagban.
Köszönetnyilvánítás Az alábbi személyeknek tartozom köszönettel sokrétű segítségükért: Prof. Dr. Simon Lászlónak Veisz Jánosnak Dr. Darvasiné Tasi Valériának Dr. Varga Csabának Prof. Dr. Dinya Zoltánnak Koncz József
Köszönöm a figyelmet!
