Ekológia trávneho porastu VII / Grassland Ecology VII Ekológia trávneho porastu VII – medzinárodná vedecká konferencia, 2007 SCPV – Výskumný ústav trávnych porastov a horského poľnohospodárstva Banská Bystrica, Slovensko
Univerzalita travních porostů její využití v České republice Universality of grassland and its utilization in the Czech Republic
B.Cagaš, J. Frydrych, R.Macháč OSEVA PRO s.r.o., Výzkumná stanice travinářská Rožnov-Zubří, Hamerská 698, 756 54 Zubří, Česká republika
Abstract The role of grasslands in the Czech Republic has recently changed very dramatically: the area occupied by natural permanent grasslands and forage crop stands on the arable land for production purposes has decreased; on the other hand, the importance of their alternative roles is increasing. Non-traditional ways of their utilizing are bioenergetics, utilization with the aim of soil conservation including landscape restoration and lawn growing. A slightly upward trend is evident in grass seed growing (conventional and organic) as an integral part of grass growing. With a gradual reduction in agricultural production, especially in marginal areas, fallow farmland or some purposefully grown grass species may be a source of material used for alternative heat production (direct combustion, biogas). Of cultivated grass species the most suitable for these purposes seem to be monocultures of some native grass species harvested at the end of the vegetation period. An evaluation of introduced species (Miscanthus spp.) is also being carried out. An unsolved question is the utilization of grass from playgrounds and urban green spaces. Grasses are not only a suitable component for conservation of soil which is not temporarily used for growing but also a unique agent for restoration of localities damaged by anthropogenic activities. Whereas in the recent past conventional forage crop mixtures were utilized for these purposes, at present combinations of grasses and herbs (species rich) established and maintained by non-traditional methods (mats, mulching, etc.) are more popular. Lawns in the Czech Republic occupy more than 10 % of the area of arable land. Their large areas, used mostly for sport and relaxation, are established and retained in a special regime. Golf courses whose number is almost 70 are one of the forms of non-traditional and promising utilization of grasslands in this country. Keywords: grassland, changes, alternative functions
Úvod
Způsob využívání „grassland“ se pronikavě změnil v celé Evropě, zejména v posledních třiceti letech. Role travních porostů se postupně mění všude z původně výhradního využívání pro účely zemědělské na využívání nezemědělské, ba dokonce neprodukční. V tomto směru je „grassland“ unikátním fenoménem a univerzalita využití sahající od funkce produkční až po estetickou a sociální je ojedinělá. Příčinou této změny jsou jak důvody objektivní (vysoká intenzita zemědělské produkce na orné půdě, uplatnění trvalých travních porostů v nevýrobní sféře atd.), tak subjektivní, ryze specifické a typické pro vývoj zemědělství v některých postsocialistických státech, Českou republiku nevyjímaje. Studie se zaměřuje na některé alternativní směry využití „grassland“, které jsou typické pro Českou republiku, jak v nedávné minulosti, tak dnes: především travní semenářství, bioenergetiku a sport (využití pro volný čas). Materiál a metody
Práce abstrahuje některé závěry z řešených výzkumných projektů QD 1055 „Inovace technologických postupů v travním semenářství“ a QF 4179 „Využití trav pro energetické účely“ a shrnuje poznatky z využití travních porostů pro sportovní účely v České republice. Recenzent: Ing. Jozef Čunderlík, PhD. 404
Tematický blok 5 / Thematic Session 5
Výsledky a diskuse
„Grassland“ je podle encyklopedického výkladu území pokryté buď přirozeným, nebo uměle založeným rostlinným pokryvem, kde dominantní složkou jsou trávy a byliny. Využívání tohoto společenstva člověkem je velmi různorodé a proporce mezi způsoby využití se zejména posledních desetiletích dramaticky mění. Travní porosty využívané pro účely semenářské, jejichž produkt slouží pro založení nejrůznějších typů travních či smíšených porostů jsou nedílnou součástí „grassland“.Jaké jsou hlavní rysy, postavení i slabá místa českého travního semenářství v současnosti ? Pěstování trav na semeno má v českých zemích stoletou tradici. Prošlo složitým vývojem a jeho současný stav lze charakterizovat následovně: 1) sortiment pěstovaných druhů je neobvykle široký. Podle Seznamu odrůd zapsaných ve Státní odrůdové knize ke dni 1. 7. 2006 má tuzemský pěstitel k dispozici 30 druhů trav (z toho 8 není uvedeno v druhovém seznamu), 2) množitelské plochy trav pěstovaných na semeno jsou relativně velké. Výměra uznaných porostů vzrostla od roku 1995 téměř dvakrát a činila v roce 2006 18 122 ha (Tabulka 1), 3) v převážné většině (cca 80 %) šlo v posledních letech o množení trav pro zahraniční odběratele (odrůdy registrované či neregistrované v národním katalogu), označované jako tzv. licenční množení. Podíl exportu z celkové domácí produkce je vysoký. Ta činila v roce 2006 9 655 t, 4) pro českou produkci travních semen posledních let je typický vysoký podíl tzv. krátkodobých jílků (obě formy jílku mnohokvětého, jílek hybridní). Jejich průměrný podíl na celkové výměře činil v letech 2002 – 2006 35 % a na výnosu 55 %, 5) v poslední době došlo ke zřetelnému posunu pěstitelských ploch z podhorských oblastí do nižších poloh, kde jsou dosahovány lepší výsledky, 6) dosahované průměrné výnosy jsou u většiny travních druhů neuspokojivé a výrazně zaostávají za výnosy v Dánsku, Holandsku a Německu, 7) české travní semenářství je vystaveno silnému konkurenčnímu tlaku ze zahraničí, vzrůstající ceny obilí a řepky v roce 2007 budou mít pravděpodobně negativní dopad na osevní plochy trav v příštích letech. Semenářství trav je jedním z velmi zajímavých odvětví rostlinné produkce v České republice. Podle údajů ÚKZÚZ z roku 2006 se trávy množily na 18 122 ha.V tomto roce bylo vyrobeno téměř 9 655 t osiva od 28 druhů trav; průměrný výnos představoval pouhých 532,8 kg.ha-1. Zatímco průměrné výnosy byly v letech 2002 – 2006 víceméně stabilní (334,06 kg.ha-1 – 645 kg.ha-1), plochy trav mají vzrůstající tendenci (10 319, 64 ha v roce 2003, 16148,6 v roce 2005). Z celoevropského hlediska patří Česká republika k významným vývozcům travních semen (největší z tzv. postsocialistických států). Z hlediska jejich výměry je dokonce na 5. místě v Evropě, v žebříčku celkové produkce i průměrných výnosů u jednotlivých druhů je její umístění daleko horší. Na tomto stavu se podílí několik objektivních i subjektivních příčin. Do skupiny prvé patří nepochybně velmi široký sortiment druhů, z nichž některé – zejména druhy s přirozeným nízkým výnosovým potenciálem - negativně zkreslují celkový průměrný hektarový výnos (např. bojínek cibulkatý, lipnice smáčknutá, psineček tenký a další) a zhoršené environmentální podmínky (klimatické výkyvy, infekční tlak chorob atd.). Za subjektivní příčiny lze označit především nízkou technologickou kázeň u některých pěstitelů a změny v technologii s negativním dopadem.
405
Ekológia trávneho porastu VII / Grassland Ecology VII
K možným rizikům patří v současném travním semenářství zavádění neprozkoušených odrůd některých druhů, možná introdukce náchylných odrůd a tím rozšíření některých chorob (rzi), dočasné zaplevelení následných plodin některými druhy např. tzv. krátkodobými jílky. Tabulka 1. Plochy, výroba a průměrné výnosy u trav pěstovaných na semeno v ČR v roce 2006 (Macháč 2007) Table 1. Acreage, production and yields of grasses grown for seed in the Czech Republic in 2006 Druh1 Uznaná plocha Výroba Průměrný výnos (ha)2 (t)3 (kg/ha)4 Phleum nodosum 62,87 Phleum pratensis 1841,22 Festulolium 1564,17 Lolium hybridum 570,4 Lolium multiflorum subsp. italicum 1515,14 Lolium multiflorum var. 3696,03 westerwoldicum Lolium perenne 1782,78 Festuca rubra 2310,51 Festuca pratensis 2257,41 Festuca ovina 152,36 Festuca arundinacea 879,78 Poa palustris 5,44 Poa nemoralis 45,9 Poa pratensis 274,16 Poa compressa 0,83 Holcus lanatus 0,03 Deschampsia caespitosa 20,49 Arrhenatherum elatius 56,54 Cynosurus cristatus 24,14 Alopecurus pratensis 80,54 Agrostis capillaris 107,37 Agrostis gigantea 126,02 Agrostis stolonifera 20,39 Dactylis polygama 7,0 Dactylis glomerata 610,55 Bromus inermis 1,5 Bromus marginatus 10,0 Anthoxanthum odoratum 12,71 Trisetum flavescens 85,98 Celkem5 18 122,26 1 2 3 4 species , certified acreage, production, average yield, 5total
15,56 427,41 900,86 299,77 1440,26 2835,17
247,5 232,1 575,9 525,5 950,6 767,1
904,86 712,85 1313,53 28,12 406,26 2,11 42,28 68,06 0,0 0,0 5,23 15,11 18,27 25,72 10,09 37,59 0,0 1,78 115,84 0,36 12,8 1,027 13,79 9 654,71
507,6 308,5 581,9 184,6 461,8 387,9 921,1 248,2 0,0 0,0 255,2 267,2 756,8 319,3 94,0 298,3 0,0 254,3 189,7 240,0 1280,0 80,8 160,4 532,8
Ostává tedy otázné, jak využít takovou pestrost travního sortimentu. Přichází do úvahy zvýšené zatrávňování z titulu sekvestrace CO2, ale též zlepšování všech typů trávniků. Studie prováděné v posledních deseti letech ve VST Rožnov-Zubří ukázaly, že jedním z řešení je využití této hmoty pro energetické účely Srovnání různých typů spontánně vzniklých úhorů prokázalo že výhřevnost se může pohybovat od 10 000 do 19 000 MJ.ha-1 (Tabulka 2). 406
Tematický blok 5 / Thematic Session 5
Tabulka 2. Výnos sušiny a energetické hodnoty z různých typů úhorů Table 2. Dry matter yields and energetical value from different types of fallows Var.
Druh úhoru1
1
nevyužívaná pastvina6 orná půda7 nevyužívaná pastvina orná půda orná půda nevyužívaná pastvina orná půda pastvina8 Celkem9
2 3 4 5 6
Průměr10 průměr průměr celkem 1 type of fallow 2 DM yield
3
Výnos sušiny (kg/ha)2 871
Spalné teplo (MJ/ha)3 14 601
Výhřevnost (MJ/ha)4 14 346
Ekvivalent (černé uhlí v t)5 0,486
1 318 724
19 620 11 758
19 233 11 546
0, 652 0,391
969 1 216 672
12 804 19 828 10 555
12 519 19 471 10 358
0,424 0,424 0,351
1 168 756 962
17 417 12 305 14 861
17 074 12 083 14 579
0,578 0,409 0,494
heat of combustion heat capacity
4
5
equivalent (black coal) non-exploited pasture
6
7
arable land pasture
8
9
total average
10
Nejen půda ležící ladem ve formě řízených či neřízených úhorů, kde kvalita vyprodukované hmoty může být velmi různorodá, ale především travní porosty přirozené, polopřirozené i uměle založené se mohou stát významným zdrojem pro získání energie. Již samotný fakt, že travní biom v České republice se rozkládá na ploše 1 412 600 ha a ekosystém luk a pastvin představuje cca 965 000 ha, což činí 22 % zemědělské půdy, je v tomto směru určitou výzvou (Hrabě et al., 2003) Tendence ve snižování spalování fosilních paliv je v poslední době zřejmá. Důvodem jsou především: energetická stabilita, zdraví lidské populace a klimatické změny. Trávy patří mezi 80 uváděných potencionálních zdrojů energie. Jejich velké a dosud nedoceněné přednosti lze shrnout takto: znalost pěstitelské technologie, dostupnost sklizňové mechanizace, jednoduchá skladovatelnost i manipulovatelnost, zaručení každoročního příjmu pro producenta (na rozdíl od dřevin), a rychlé dosažení dostatečně vysoké produkce. Podle našich závěrů se i některé domácí druhy kulturních trav mohou stát významným zdrojem energie. Polní pokusy se dvanácti převážně vytrvalými travami domácího původu ukázaly, že i při minimálním hnojení poskytují značný výnos hmoty (Tabulka 3). Nejvyšší výnos sušiny a zároveň nejvyšší hodnoty spalného tepla a výhřevnosti jsme zjistili u monokultur psinečku velikého (Agrostis gigantea) cv. Rožnovský a kostřavy rákosovité (Festuca arundinacea) cv. Kora. Z domácích druhů může být perspektivní také chrastice rákosovitá (Phalaris arundinacea L.), jejíž četné kultivary jsou v zahraničí již pro tyto účely využívány. Příslibem do budoucna však také mohou být vzrůstné druhy trav, u nás dosud využívané především pro okrasné účely – např. Miscanthus sinensis, Panicum virgatum, Arundo donax, Spartina pectinata a další. Tyto druhy jsou schopny poskytnout 10 – 30 t suché hmoty z jednoho hektaru za rok (Potter et al., 1995).
407
Ekológia trávneho porastu VII / Grassland Ecology VII
Tabulka 3. Energetická hodnota některých druhů trav (1. seč, I. užitkový rok) Table 3. Energetical value of some grass species (1st cut, Ist harvest year) Var.
Druh1
1
Festuca arundinacea
N/H 2
N H 2 Arrhenatherum elatius N H 3 Agrostis gigantea N H 4 Bromus inermis N H 5 Miscanthus sinensis N H 6 Phalaris arundinacea N H 7 Phalaris canariensis N H 8 Panicum miliaceum N H 9 Calamagrostis N epigeios H 10 Phragmites communis N H 11 Bromus inermis N H 12 Molinia arundinacea N H 1 3 species DM yield 2 non fertilized/fertilized 4heat of combustion
Výnos sušiny (t.ha-1)3
Spalné teplo celkem (MJ.ha-1)4
3,98 79 864 5,29 106 147 3,37 52 943 4,31 67 737 4,74 92 585 8,06 157 441 5,09 89 831 6,94 122 567 2,53 48 675 3,91 75 224 3,82 62 027 5,25 85 265 3,82 62 027 5,25 85 265 6,41 123 629 6,95 134 049 0,93 16 064 1,22 21 071 3,95 69 816 5,11 90 319 3,67 68 164 4,49 83 398 1,36 22 844 1,99 33 438 5 caloric value 6 equivalent (black coal)
Výhřevnost celkem (MJ.ha-1)5 78 697 104 595 51 954 66 473 91 194 155 077 88 338 120 531 47 933 74 077 60 906 83 725 60 906 83 725 121 749 132 010 15 773 20 688 68 625 88 779 66 887 81 835 22 424 32 822
Ekvivalentní nmnožství černého uhlí (t)6 2,66 3,54 1,76 2,25 3,09 5,26 2,99 4,09 1,62 2,51 2,06 2,83 2,06 2,83 4,13 4,48 0,53 0,70 2,33 3,0 2,27 2,77 0,76 1,11
Cairns et al. (2007) konstatují, že většina evropských šlechtitelských cílů byla u pícních trav zaměřena na zvýšení výnosu hmoty i obsahu cukrů, což vytváří předpoklad pro využití těchto materiálů nejen pro využití zemědělské, ale i pro produkci energie. Hledání dalších kvalitativních ukazatelů (spalitelnost, kvalita popelovin a další) nutných pro genotypy využitelné v bioenergetice spolu s dalšími ukazateli (tolerance ke střídání teplotních poměrů, nedostatku či nadbytku vody) je dále u trav nutné. Studie těchto britských autorů dále poukazuje na to, že u jílku vytrvalého lze počítat s ročním výnosem suché hmoty okolo 20 t, což předpokládá zároveň výnos 13,2 t celkových cukrů za rok. Teoreticky to odpovídá energetickému výnosu 206 GJ/ha/rok, což je srovnatelné s ozdobnicí (Miscanthus spp.) a rychle rostoucími vrbami. Obě srovnatelné plodiny obsahují méně vody, ale naopak více ligninu. Energii je možno získat z travní hmoty buď přímým spalováním (peletky spolu s dalším materiálem) nebo konverzí biomasy na etanol, což je sice dražší a složitější, ale z hlediska energetického efektivnější. Výhledovou a nadějnou cestou je vývoj nových metod zpracování celulózy z biomasy. Mezi rizika tohoto způsobu využívání „grassland“ patří prvé řadě změna systému obhospodařování se všemi důsledky (možné zaplevelení invazními plevely) při pěstování trav pro energetické účely (jednosečné využití po opadu listů a výdrolu semen), nechtěné rozšíření cizích druhů a možná změna ekosystému (výběžkaté druhy rodu Miscanthus) a další aspekty.
408
Tematický blok 5 / Thematic Session 5
Podle diskutabilních materiálů OECD z těchto dní (Biopaliva: Je léčba horší než choroba ?) však může vést podpora pěstování energetických rostlin ke škodám na životním prostředí (vyšší dávky hnojiv a pesticidů nutné pro zajištění vysokého výnosu biomasy). „Grassland“ má ale ještě také další neprodukční funkci – estetickou. Hrabě et al. (2003) uvádějí, že travnaté porosty mezi lesy nebo skupinami dřevin vytvářejí světlejší plochy a změkčují kontury krajiny. To však platí pro travní a bylinné porosty udržované, v opačném případě působí velmi rušivě a o příznivém působení na psychiku člověka, unaveného mnoha impulzy moderní civilizace, nemůže být ani řeč. Je přitom evidentní, že neudržovaných ploch s travním porostem a nepříznivou tendencí vývoje bude přibývat, zejména v oblastech neatraktivních pro produkční účely, v důsledku společenskoekonomických změn. Částečnou možností je využití „grassland“ pro účely společensko-sportovní. Golfová hřiště – zlomek travních porostů využívaných pro neprodukční účely představují ve své podstatě rozlehlé, převážně travnaté areály, z větší či menší části uměle založené (jamkoviště, límce, odpaliště, dráhy) či přirozené (rafy). Citliví krajinní architekti koncipují tyto areály tak, aby se staly součástí původní krajiny, nerušily, ba naopak aby vytvářely dojem, že sem patří.Odpůrcům takovéhoto využití krajiny (které není nijak levné – vybudování kvalitního areálu stojí více jak 100 mil Kč, další desítky spolyká náročná údržba)je třeba položit otázku, zda je lépe vybudovat golfové hřiště, které přinese člověku příjemný estetický vjem, oživení turistiky a zájmu o danou lokalitu, či ponechat krajinu v původním stavu, třeba ještě se zbytky staveb zemědělského podniku, který již dávno nefunguje a hyzdí krajinu. Česká republika zažívá v posledních deseti letech golfový boom (Tabulka 4). V současné době je k dispozici 80 kvalitních hřišť (polovina všech hřišť v postsocialistických zemích) rozmístěných ve všech regionech. Počet hráčů se pohybuje kolem 35 tisíc, což znamená patnáctkrát větší počet než v roce 1990. Celkovou plochu těchto zelených travnatých areálů je možno odhadnout na 7 – 8 000 ha. V této formě plní „grassland“ další funkci, vyjádřenou motem jedné z travinářských konferencí – „grassland for pleasure“. Tabulka 4. Golfová hřiště v České republice a jejich rozmístění v krajině Table 4. Golf courses in the Czech Republic and their localization in the country Region1
Počet hřišť2
Středočeský4 17 Západočeský5 14 Severočeský6 13 Východočeský7 11 Jihočeský8 9 Severomoravský9 8 Jihomoravský10 8 Celkem11 80 1 region 2 number of courses 3 localization in the sea level 12 above 350m 13 above 400 m
4
central Bohemia western Bohemia 6 northern Bohemia 7 eastern Bohemia 8 southern Bohemia 5
umístění v nadmořské výšce (%)3 nad 350 m12 nad 400 m13 18 0 93 86 46 23 64 27 100 78 50 38 38 38 58,4 41,4 9 northern Moravia 10 southern Moravia 11 total
Značná část českých golfových areálů se nachází v LFA oblastech (Čeladná, Kořenec atd.), je lokalizována na území městských aglomerací (Praha, Brno, Karlovy Vary)nebo na místech devastovaných antropogení činností (Sokolov). Bez jejich existence by vypadala krajina v mnoha případech velmi bezútěšně a mohla se stát zdrojem zaplevelení pro své okolí. „Grassland“ v této formě plní nejen funkci estetickou a zpříjemňující , ale také sociální a výchovnou. Nabízí totiž i zaměstnání lidem z okolí, podchycuje mládež a nabízí ji kvalitní
409
Ekológia trávneho porastu VII / Grassland Ecology VII
využití volného času. To není rozhodně málo. Je to ale jenom jeden z důkazů flexibility využívání a univerzality „grassland“ širším slova smyslu. I tento způsob využití travních porostů může mít svá, dosud nedoceněná, rizika. Patří sem v prvé řadě např. necitlivé zásahy do krajiny v podobě cizorodých stavebních prvků (sociální a společenské zázemí hřišť), introdukce a nežádoucí rozšíření nepůvodních druhů trav, případně GMO odrůd (psineček výběžkatý), zátěž krajiny odpadní travní hmotou a nadměrná aplikace pesticidů a minerálních hnojiv. Závěr
Společenství trav a bylin, přirozeného či umělého charakteru se vyznačuje značnou plasticitou, která je předpokladem univerzality jeho využívání. I tento fenomén byl výrazně ovlivněn společenskoekonomickými změnami v posledních desetiletích. V současnosti nabývají na významu funkce, donedávna považované za druhotné, jako např.bioenergetická a esteticko-sportovní. Šetrným přístupem ke „grassland“ je možno nejen univerzalitu tohoto ojedinělého rostlinného společenství udržet, ale uchovat pro další generace. Ty se možná k jeho původnímu poslání vrátí, nebo naopak objeví další možnosti jeho využití. Poděkování V práci byly využity některé výsledky získané při řešení výzkumných projektů NAZV QD 1055 „Inovace technologických postupů v travním semenářství“ a QF 4179 „ Využití trav pro energetické účely“.
Literatura Cairns A., Gallagher J., Hatch R., Humpreys M. (2007) A future for UK grassland in energy production ? IGER INNOVATIONS, Number 11, 2007: 18 – 21. Frydrych J.,Cagaš B., Macháč J. ( 2001) Energetické využití některých travních druhů. Zemědělské informace ÚZPI č. 23/2001, 36 s. Hrabě a kol. (2003) Trávy a trávníky, co o nich ještě nevíme. Vydavatelství ing. Petr Baštan-Hanácká reklamní, Olomouc. ISBN: 80-903275-0-8 Macháč J. (2007) Plochy a produkce pícnin pěstovaných na semeno [online]. Srpen 2007, [cit. 2007/9/25] Dostupné z
Potter L., Bingham M.J., Baker M.G., Long S.P. (1995) The potential of two perennial C4 grasses and perennial C4 sedge as lignocellulosic fuel crops in N.W. Europe. Crop establishment and yields in E. England. Annals of Botany XXX.
410
