Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin
Využití masokostní moučky v zemědělství Bakalářská práce
Vedoucí práce:
Vypracoval:
Ing. Pavel Ryant, Ph.D.
Vojtěch Rada
Brno 2009
Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin
Agronomická fakulta 2008/2009
ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Autor práce : Studijní program : Obor : Název tématu :
Vojtěch Rada Zootechnika Zootechnika Využití masokostní moučky v zemědělství
Rozsah práce :
30 stran
Zásady pro zpracování : 1. 2. 3. 4. 5.
Studium literárních pramenů týkajících se řešené problematiky. Zpracování literární rešerše se zaměřením na možné způsoby využití masokostní moučky. Vyhodnocení poloprovozního polního pokusu s aplikací masokostní moučky do půdy. Posouzení vlivu hnojení masokostní moučkou na výnosové a kvalitativní parametry sklizeného produktu. Formulace závěrů a doporučení.
Seznam odborné literatury : 1.
2. 3. 4. 5.
ZEMAN, L. -- DOLEŽAL, P. -- KOPŘIVA, A. -- MRKVICOVÁ, E. -- PROCHÁZKOVÁ, J. -RYANT, P. -- SKLÁDANKA, J. -- STRAKOVÁ, E. -- SUCHÝ, P. -- VESELÝ, P. -- ZELENKA, J. Výživa a krmení hospodářských zvířat. 1. vyd. Praha: Profi Press, s.r.o., 2006. 360 s. ISBN 80-8672617-7. RYANT, P. a kol. Multimediální učební texty z výživy a hnojení polních plodin. [online]. 2004. URL: http://www.af.mendelu.cz/ustav/221/multitexty_2. RYANT, P. a kol. Multimediální učební texty z výživy rostlin. [online]. 2003. URL: http://www.af.mendelu.cz/ustav/221/mutitexty. MAREČEK, J. -- GRODA, B. -- SYCHRA, L. Technika pro zpracování živočišných produktů I. Brno: MZLU Brno, 1996. ISBN 80-7157-183-0. MAREČEK, J. -- GRODA, B. -- SYCHRA, L. Technika pro zpracování živočišných produktů II. Brno: MZLU Brno, 1996. ISBN 80-7157-205-5.
Datum zadání bakalářské práce :
říjen 2007
Termín odevzdání bakalářské práce :
duben 2009
Vojtěch Rada zpracovatel bakalářské práce
prof. Ing. Jaroslav Hlušek, CSc. vedoucí ústavu
Ing. Pavel Ryant, Ph.D. vedoucí bakalářské práce
prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. děkan AF MZLU v Brně
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Využití masokostní moučky v zemědělství vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana AF MZLU v Brně. Souhlasím aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a byla přístupná pro studijní účely.
………………………… Vojtěch Rada
V Brně dne ………………
PODĚKOVÁNÍ: Dovoluji si touto cestou poděkovat vedoucímu bakalářské práce Ing. Pavlu Ryantovi, Ph.D. za odborné a metodické vedení, konzultace a věcné připomínky při zpracování této bakalářské práce.
ABSTRAKT Masokostní moučka je známá už od první čtvrtiny 20.století. Vyrábí se ve veterinárních asanačních ústavech z vedlejších živočišných produktů. Její současné využití je mnohostranné, od využití jako krmiva, hnojiva, suroviny pro bioplynové stanice až po využití jako zdroj energie či sorbentů. V letech 2007 a 2008 byl v poloprovozních vegetačních pokusech sledován vliv hnojení masokostní moučkou na výnos a kvalitu zrna pěstované kukuřice. Dále byl sledován vliv masokostní moučky na vegetační fáze kukuřice, vliv jejího rozkladu v půdě a vliv na chemické složení půdy. Do pokusu byly zařazeny 4 varianty hnojení: 1. kontrola nehnojená, 2. dávka 1 t MKM/ha, 3. 2 t MKM/ha a 4. 4 t MKM/ha. V obou letech byl hodnocen výnos zrna a jeho chemické složení. Během vegetace v prvním roce byla třikrát odebrána rostlinná hmota po vytvoření 4. listu, 10. listu a před sklizní a na základě výsledků chemické analýzy byl posouzen výživný stav porostu. Vyjímaje obsahu vápníku a hořčíku ve fázi 10. listu nebyl zjištěn statisticky průkazný vliv hnojení masokostní moučkou na chemické složení rostlinné hmoty. Statisticky průkazný vliv mělo hnojení masokostní moučkou na výnos zrna kukuřice, kdy v druhém roce došlo ke zvýšení výnosu oproti kontrole o 18,7 % u dávky 1 t MKM/ha, o 42,4 % u dávky 2 t MKM a o 65,5 % u dávky 4 t MKM/ha. Dále mělo hnojení MKM statisticky průkazný vliv na obsah škrobu a popele v zrnu kukuřice. Se zvyšující se dávkou MKM se statisticky průkazně snižovala výměnná půdní reakce a průkazně zvyšoval obsah fosforu v půdě. Statisticky velmi vysoce průkazný vliv mělo hnojení MKM na zvyšování obsahu minerálního dusíku v půdě, kdy oproti kontrole (8,73 mg/kg zeminy) se zvýšil obsah minerálního dusíku o 176 % (24,10 mg/kg zeminy) u dávky 4 t MKM/ha. Celkově lze říci, že hnojení masokostní moučkou působí příznivě na zvyšování výnosu, zvyšování obsahu půdního fosforu a minerálního dusíku bez negativního projevu na obsah těžkých kovů v půdě.
Klíčová slova: masokostní moučka, hnojení, kukuřice, výnos, kvalitativní parametry.
ABSTRACT Meat and bone meal is known since first quarter of 20. century. It is made in veterinary manufacture from animal by-product. We can use it by different ways for example like feedstuff, fertiliser, stuff for biogas stations or like source of energy or sorbate. In 2007 and 2008 was watched in semi-production growing experiments impact fertilisation by meat and bone meal on income and condition crops of grown corn. Next time was watched an impact of
meat and bone meal on growing phase of corn, an impact of its break up in soil and an impact on chemical composition of soil. Experiment included 4 alternatives of fertilisers: 1.control unmanured, 2. amount 1 t MKM/ha, 3. 2 t MKM/ha and 4. 4 t MKM/ha. In both earning of crops and his chemical constitution was evaluated. During growing in first year plant substance was taken for three times after made 4. leaf, 10. leaf and before collection. Depend on chemically analysis was consider status of plant. Except capacity of calcium and magnesium in 10. leaf there wasn´t find any prove impact of fertilising by meat and meal bone for chemical constitution plant´s material. Statistic impact was proved by fertilising by meat and bone meal for yield crops of corn, when in second year become higher yield in comparison with control at 18,7% with 1 t MKM/ha, at 42,4% with 2t MKM and at 65,5% with 4 MKM/ha. Other impact was on content of amyloid and ashes in corn. With remaining amount of MKM it was proved dropping exchange soil relation and proved growing content of phosphorus in soil. Fertilising MKM had statistically very high significant impact had on growing content of mineral nitrogen in soil, when in comparison with control 8,73 mg/kg soil was high content of mineral nitrogen at 176% for 24,10 mg/kg soil. In amount 4 t MKM/ha. At the end we can say that fertilizing by meat and bone meal is improving and growing yield, growing content of soil phosphorus and mineral nitrogen without any negative impact on content of heavy metals in soil.
Key words: meat and bone meal, fertilization, corn, yield, qualitative parameters.
OBSAH 1. Úvod .............................................................................................................. 11 2. Literární přehled ........................................................................................... 13 2.1. Historie vedlejších živočišných produktů............................................... 13 2.2. Základní charakteristika masokostní moučky (MKM)........................... 16 2.3. Zdroje a výroba MKM ............................................................................ 17 2.3.1. Metoda 1 zpracování VŽP dle nařízení č. 1774/2002 ................... 18 2.3.2..Popis technologického postupu výroby masokostní moučky........ 19 2.4. Složení MKM.......................................................................................... 20 2.4.1. Vliv kafilerní suroviny na kvalitu finálního produktu................... 21 2.5. Využití MKM.......................................................................................... 23 2.5.1. MKM jako krmivo......................................................................... 23 2.5.1.1. Zákaz používání MKM ke krmení hospodářských zvířat ... 24 2.5.2. MKM jako hnojivo polních plodin................................................ 25 2.5.3. MKM jako surovina pro bioplynové stanice ................................. 28 2.5.4. Ostatní využití MKM..................................................................... 30 2.5.4.1. Spalování ............................................................................. 30 2.5.4.2. Pyrolýza............................................................................... 31 2.5.4.3. Využití MKM pro výrobu hnojiv a sorbentů pyrolýzou ..... 31 2.5.4.3.1. Využití masokostního uhlí jako sorbentů ...................... 34 2.5.4.3.2. Využití masokostního uhlí jako hnojiva ........................ 34 2.6. Kukuřice setá........................................................................................... 36 2.6.1. Hospodářský význam..................................................................... 36 2.6.2. Stanovištní a agrotechnické podmínky.......................................... 38 2.7. Výživa a hnojení kukuřice ...................................................................... 38 2.7.1. Nároky na živiny............................................................................ 38 2.7.2. Nároky na půdu a organické hnojení............................................. 40 2.7.3. Hnojení dusíkem............................................................................ 41 2.7.4. Hnojení ostatními živinami ........................................................... 42 3. Experimentální část....................................................................................... 43 3.1. Cíl práce .................................................................................................. 43 3.2. Charakteristika pokusného stanoviště..................................................... 43 3.3. Materiál a metodika ................................................................................ 45 3.4. Použité analytické metody ...................................................................... 48 3.5. Použité statistické metody....................................................................... 49 3.6. Výsledky a diskuze ................................................................................. 50 3.6.1. Anorganický rozbor rostlin během vegetace................................. 50 3.6.2. Výnos a kvalitativní parametry zrna.............................................. 56 3.6.3. Agrochemické vlastnosti půdy na konci pokusu........................... 62 4. Závěr.............................................................................................................. 66 5. Použitá literatura ........................................................................................... 68
Seznam tabulek Tab. 1: Živočišské moučky registrované v ČR jako hnojiva ..................................................... 26 Tab. 2: Chemické složení masokostní moučky a masokostního uhlí......................................... 33 Tab. 3: Obsah živin v masokostní moučce a masokostním uhlí ................................................ 34 Tab. 4: Vývoj ploch kukuřice na zrno k 30.květnu 2008 (ha).................................................... 36 Tab. 5: Rozbor masokostní moučky........................................................................................... 45 Tab. 6: Agrochemické vlastnosti půdy před založením pokusu................................................. 45 Tab. 7: Výsledky analýzy variance obsahu základních makroelementů ve fázi 4.listu ............. 50 Tab. 8: Výsledky analýzy variance obsahu základních mikroelementů ve fázi 4.listu.............. 50 Tab. 9: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 4. listu – obsah N,P a K.............. 51 Tab. 10: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 4. listu – obsah Ca,Mg a Cu..... 51 Tab. 11: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 4. listu – obsah Fe,Mn a Zn...... 51 Tab. 12: Výsledky analýzy variance obsahu základních makroelementů ve fázi 10.listu ......... 52 Tab. 13: Výsledky analýzy variance obsahu základních mikroelementů ve fázi 10.listu.......... 52 Tab. 14: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 10. listu – obsah N,P a K.......... 53 Tab. 15: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 10. listu – obsah Ca,Mg a Cu... 53 Tab. 16: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 10. listu – obsah Fe,Mn a Zn.... 54 Tab. 17: Výsledky analýzy variance obsahu základních makroelementů ve fázi 12.listů ......... 54 Tab. 18: Výsledky analýzy variance obsahu základních mikroelementů ve fázi 12.listu.......... 55 Tab. 19: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 12. listu – obsah N,P a K.......... 55 Tab. 20: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 12. listu – obsah Ca,Mg a Cu... 55 Tab. 21: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 12. listu – obsah Fe,Mn a Zn.... 56 Tab. 22: Výsledky analýzy variance výnosu a obsahu N-látek, tuku, škrobu a popele ............. 56 Tab. 23: Výsledky analýzy variance obsahu Ca, P, Mg a K ...................................................... 57 Tab. 24: Výsledky analýzy variance obsahu S a základních mikroelemetnů ............................ 58 Tab. 25: Průměrné hodnoty výnosu, tuku a škrobu v zrnu a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye ........................................................................................................................................ 59 Tab. 26: Průměrné hodnoty obsahu popele, N-látek a P a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye ........................................................................................................................................ 59 Tab. 27: Průměrné hodnoty obsahu K, Ca a Mg v zrnu a průkaznosti jejich rozdílů dle Tikete .. ................................................................................................................................................... 60 Tab. 28: Průměrné hodnoty obsahu Na, S a Cu v zrnu a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye.. ................................................................................................................................................... 60
Tab. 29: Průměrné hodnoty obsahu Fe, Mn a Zn v zrnu a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye ....................................................................................................................................... 61 Tab. 30: Výsledky analýzy variance rozboru půdy – pH, obsah P, K, Ca a Mg....................... 62 Tab. 31: Výsledky analýzy variance rozboru půdy – obsah humusu a minerálního dusíku .... 62 Tab. 32: Průměrné hodnoty pH, obsahu P a K v půdě a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye .. ................................................................................................................................................... 63 Tab. 33: Průměrné hodnoty obsahu Ca, Mg a humusu v půdě a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye ....................................................................................................................................... 63 Tab. 34: Průměrné hodnoty minerálního dusíku v půdě a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye ....................................................................................................................................... 64
Seznam obrázků Obr. 1: Složení MKM ze směsného veterinárně asanačního odpadu...................................... 20 Obr. 2: Složení MKM z asanačního odpadu se zvýšeným podílem kostí............................... 20 Obr. 3: Složení produktů pyrolýzy MKM ............................................................................... 32 Obr. 4: Složení tuhého zbytku pyrolýzy MKM....................................................................... 33 Obr. 5: Mapa pozemku – ortofoto 2006 .................................................................................. 44 Obr. 6: Schéma poloprovozního pokusu ................................................................................. 46 Obr. 7: Hnojení MKM – traktor Zetor 7745 s Fortschritt D-032 na podvozku N5-R ............ 47 Obr. 8: Setí kukuřice – traktor John Deere 6520 se secím strojem na kukuřice Becker......... 47 Obr. 9: Odběr rostlin + sušení ................................................................................................. 47 Obr. 10: Sklizeň – sklízecí mlátička New Holland CX860, vážení pomocí krmného vozu Luclar ...................................................................................................................................... 48
Seznam grafů Graf 1: Klimadiagram 1961-1990 Kuchařovice 334 m.n.m (¢ teplota 8,5 °C, srážky 471 mm) ................................................................................................................................................. 43 Graf 2: Klimadiagram 2007 Kuchařovice 334 m.n.m (¢ teplota 10,4 °C, srážky 513 mm) ... 44 Graf 3: Klimadiagram 2008 Kuchařovice 334 m.n.m (¢ teplota 10,3 °C, srážky 445 mm) ... 44 Graf 4: Výnos zrna kukuřice v jednotlivých letech v závislosti na dávce hnojení MKM ...... 58 Graf 5: Průměrné hodnoty minerálního dusíku v půdě v závislosti na hnojení MKM ........... 65
1. ÚVOD Vlna paniky kolem BSE a zprostředkovaně i masokostní moučky (MKM) už odběhla a za poslední rok (2008) poprvé od roku 2001 v České republice nebyl zjištěn žádný případ výskytu BSE u zvířat. Pokud tedy nebudeme brát v potaz paniku okolo nedávného podezření na onemocnění variantní Creutzfeldt Jacobovou nemocí (vCJD) u ženy z Bíliny v Teplické nemocnici, kdy se prokázalo, že žena trpí pouze běžnou formou CJD a nikoli sporadickou formou. (CJD nemocí v ČR onemocní 10-15 lidí ročně, sporadickou formou nákazy přibližně jeden až dva lidi z miliónu). Masokostní moučky jsou u nás vyráběny již od roku 1961 (v Anglii již od dvacátých let minulého století) z kafilerní suroviny při teplotách 130 – 140 °C, tlaku 3 barů a po dobu 30 minut a to nikoli z důvodů BSE, která v té době ještě nebyla známa (poprvé popsána v roce 1986), ale z důvodů zneškodnění sporulujících bakterií (zárodků rodu Clostridium). Pozdější legislativa upřesnila tyto podmínky zpracování kafilerních mouček v souladu s legislativou EU na 133 °C, 3 bary a 20 minut. Zkrmování masokostních mouček skotu Státní veterinární správa ČR zakázala nařízením ústředního ředitele č. 7 dne 4. 6. 1991. Vyhláška Mze ČR č. 362/1992 platná od 1. 6. 1992 pak stanovuje závazné receptury krmných směsí pro skot jako povolená součást zde není zmíněna masokostní moučka vůbec. 1.listopadu 2003 vstoupilo v platnost ustanovení vyhlášky č. 284/2003 Sb., kterou se mění vyhláška č. 451/2000 Sb., kterou se provádí zákon č. 91/1996 Sb., o krmivech, ve znění pozdějších předpisů. Podle těchto právních předpisů se v ČR zakazuje použití kostních a masokostních mouček ke krmení hospodářských zvířat. V zemích EU již v minulosti platil zákaz zkrmování kostních a masokostních mouček skotem. Rozhodnutím Rady 2000/766/ES vydaného v rámci opatření k prevenci a kontrole šíření BSE se zákaz jejich zkrmování rozšířil na všechny kategorie hospodářských zvířat. Tímto rozhodnutím vznikl problém jak využívat masokostní moučku nadále. Ročně se v České republice zpracovává asi 300 tis. tun vedlejších živočišných produktů (VŽP), z toho je asi 20 tis. tun SRM – specifikovaný rizikový materiál (mozek, mícha, uzliny, část střeva), asi 50 tis. tun kadáverů a asi 230 tis. tun materiálu 3. kategorie (dle nařízení ES č.1774/2002). Celkem je tedy roční produkce asi 78 tis. tun masokostních mouček a z toho je cca 22 % masokostních mouček vyrobených z rizikových materiálů. Běžně se v minulosti a dodnes využívá ve vápenkách a cementárnách jako palivo (především masokostní moučky z rizikových materiálů). Od roku 2003 se začalo uvažovat o MKM jako o hnojivu polních plodin, kdy tehdy Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský (ÚKZÚZ) začal provádět nádobové zkoušky. Následně, v roce 2006, vyšlo
11
Nařízení komise (ES) č. 181/2006, které povoluje využívání MKM jako hnojiva polních plodin. Dále se v dnešní době, současně s rozvojem výroby „zelené energie“ a masovým nárůstem staveb bioplynových stanic, hojně využívá MKM jako surovina právě pro tyto bioplynové stanice. V současné době Komise Evropské unie (EU) předložila Radě EU pozměňovací návrh nařízení ES č. 1774/2007, jež se týká povolení zkrmování masokostních mouček monogastrům. Rada EU tento návrh schválila a postoupila ho Evropskému parlamentu. Jelikož se očekává jeho schválení, tak už je pouze otázka času, přesněji lhůty patnácti měsíců od schválení, kdy vstoupí toto nařízení v platnost a masokostní moučka se bude moci dále zkrmovat, jako tomu bylo v uplynulých 100 letech.
12
2. LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1. Historie vedlejších živočišných produktů Ve své historii žil člověk na Zemi vždy spolu se společenstvím zvířat a dosud nikdy nebyl v masovém měřítku vegetariánem. Po celou dobu své existence byl tudíž nucen nějakým způsobem řešit otázku odstraňování živočišných zbytků a zvířecích kadáverů, jak nyní říkáme vedlejších živočišných produktů. Pravěký člověk řešil tento problém jednoduchým odhozením živočišných zbytků poblíž svého sídla, jak dokazují archeologické nálezy. Nelze vyloučit, že negativní jevy doprovázející takovýto způsob likvidace živočišných zbytků, mohly být i jednou z příčin občasné vynucené změny sídla pravěkého člověka. Ze starověku máme k dispozici více informací o této činnosti. Objevují se první „hygienické předpisy“ řešící uvedenou problematiku. V Bibli ve Starém zákoně se opakovaně objevují různá nařízení typu co je nečisté, nesmí být požíváno. Např. „Lid svatý budete mi a nebudete jísti masa zadáveného na poli, psu je vržete“ nebo „jestliže by pak co masa z té oběti zůstalo do třetího dne, ohněm spáleno bude“ nebo „kdož by pak koli jedl tělo mrtvé nebo udávené, buď on doma zrozený nebo příchozí, zpéře roucha svá a omyje se vodou a nečistý bude až do večera, potom pak čistý bude“ (Mojžíš 2. kniha kap. XXII. 31, Mojžíš 3. kniha kap. VII., 17. kap. XVII. 15). Tato náboženská přikázání měla spolu s jejich přísným dodržováním výjimečný hygienický význam. Ve starém zákoně je takových hygienických nařízení mnoho. V antickém Římě, jímž vyvrcholil starověk, byla asanační činnost svěřena aedilům a jejich pomocníkům, kteří uhynulá zvířata i zabavené maso házeli do řeky. Ve starověku byla také prováděna částečná prohlídka masa obětin (orgánů). Vegetius (380 n. l.) vyhlašuje preventivní opatření proti zvířecímu moru: „ovce postižené ionis sacer zabíti a hluboko zakopati“, „nemocná a z nemoci podezřelá zvířata hnáti na odlehlá pastviska“. Ze starověku jsou zachovány ale i písemné záznamy o zneužití zvířecích kadáverů k šíření infekčních nemocí při válečných střetnutích. Byly vrhány do nepřátelských ležení nebo obleženými na útočící formace (př. punské války v 2. století př. n. l.). Středověk nevynikal v oblasti hygieny, přesto s rozvojem počtu obyvatelstva a jeho soustřeďováním do měst bylo nutno řešit i hygienické poměry. Dokladem je řada nařízení regulujících chov zvířat, způsob výstavby domů, péči o odstraňování bahna a špíny z ulic apod. Postupně specializací lidské činnosti vzniká i zaměstnání svého druhu, zabývající se
13
odpady, které se posléze mění v pohodenskou živnost. Vzhledem k předmětu své činnosti nemívali pohodní nikdy dobré postavení. Pohodní neboli rasi patřili ve středověku mezi tzv. nečisté lidi. Příčina jejich nespravedlivého sociálního zařazení pramenila i z toho, že jejich řemeslo a povolání bylo často slučováno s výkonem hrdelního práva, s úřadem kata. Umístění jejich příbytků a míst, kde se uhynulá zvířata zakopávala či zpracovávala, bylo mimo městské hradby. Kromě odstraňování mršin a ostatních živočišných odpadů měli pohodní na starosti ještě čistění veřejných kanálů, chytání vzteklých psů a jiné opovrhované veřejné úkony. Celý středověk byli kati a rasi označováni jako nečistí a neměli veškerá občanská práva (nesměli sloužit v armádě, vykonávat veřejné úřady apod.). Tato jejich společenská izolace byla i příčinou vzájemných sňatků jen mezi těmito rody a doloženým dlouhým (po celá staletí) setrváváním těchto rodů u stejného řemesla. V novověku s růstem počtu obyvatel, růstem měst a rozvojem pochopení příčinné souvislosti mezi obecnou hygienou a rozvojem různých infekčních chorob (morů) u zvířat i lidí docházelo k postupné nápravě stavu, který přetrvával ze středověku. Dokladem jsou různé úřední dekrety, které upravují hygienickou a asanační problematiku. Pohodným bylo postupně zakázáno léčit zvířata a lidi, obcím bylo nařízeno zřizování mrchovišť, nařízeno hluboké zakopávání uhynulých zvířat a animálního odpadu. V našich zemích se pohodnictví dostalo zákonem č. 35 z 29. února 1880 pod trvalý dohled úředních zvěrolékařů a lékařů. V té době jsou již také doklady o počátcích termického zneškodňování uhynulých zvířat ve speciálních zařízeních. Rovněž nerovnoprávné postavení pohodných je postupně upravováno. Přesto jsou i zprávy, že nařízení nebyla vždy dodržována např. zpráva bývalého zemského veterinárního referenta Rudovského z doby na zlomu 19. a 20. století. Pohodnická činnost na Moravě nebyla podle jeho sdělení tehdy na výši. “Pohodní živí se fušerstvím, léčí pokoutně zvířata a prodávají je. Pohodní tak více škodí, než pomáhají“. Podle tehdejších zpráv z bývalé monarchie se zvířata více zakopávala, než termicky zpracovávala. V jižních částech monarchie byla pohazována do moře, krasových jeskyň, vodních toků a ponechána volně dravcům. Termická zařízení byla různého typu s nedostatky, malou kapacitou a řídce instalována. Prvním
dokonalým
přístrojem
k
zužitkování
živočišného
materiálu
byl
tzv. kafildesinfektor sestrojený v roce 1892 ředitelem jatek v Antverpách, zvěrolékařem De la Croix. Tyto přístroje pak vylepšené vyráběly různé firmy. Po zneškodnění sterilizací, bylo možno konfiskát živočišného původu dále využít ke krmným a technickým účelům a dříve odpadní materiály vlastně svým způsobem recyklovat.
14
Již v roce 1899 byla moderní kafilérie-termochemický ústav k zužitkování zvířecích kadáverů, jako první na našem území, zbudována v Praze na původním pražském popravišti na Pankráci nákladem 50 000 korun tehdejším majitelem pohodnice p. Rudolfem Nešverou a jeho zetěm strojním inženýrem Janatkou. Tato kafilérie byla pak v provozu až do roku 1953. Dále byla zřízena kafilérie v Brně, později v Olomouci, Jihlavě, Bohumíně. Tato a další kafilérní zařízení, většinou malé kapacity byla budována zejména při jateckých provozech. Uhynulá zvířata a odpady vzniklé mimo jatky byly povětšinou dále likvidovány na mrchovištích zakopáním. Za první republiky vykonávali tuto činnost nadále drnomistři, kterým se v lidové mluvě stále říkalo pohodní, antoušci či hanlivě rasi. Drnomistři byli organizováni do společenstev a vrcholným orgánem byl svaz společenstev. Zásadní změnu v technologii zpracování a zužitkování zvířecích těl přinesl rok 1924, kdy bylo v Americe vynalezeno zařízení na destrukci těl zvířat tzv. suchou cestou tj. nepřímým ohřevem, který byl daleko hospodárnější metodou. Podstatou kafilérního zpracování živočišného konfiskátu je od této doby tepelně tlaková sterilizace zaručující inaktivaci i sporogenních původců nákaz, usušení vzniklého materiálu odpařením vody, oddělení tukové a proteinové fáze lisováním, extrakcí popř. jiným způsobem a úprava vzniklých produktů. Vyrobený sypký proteinový koncentrát – masokostní moučka – byl určen k využití ve výživě masožravých a všežravých zvířat jako přírodní zdroj bílkovin a minerálů, vyrobený tuk ve výživě jako energetický zdroj či k technickému zpracování (mýdla apod.). Tato funkce ekonomická, jakkoli pro asanační podnik životně důležitá, byla ovšem funkcí sekundární, primární společenskou funkcí byla funkce hygienická, epidemiologická a obecně ekologická. Je-li zřizovatelem první české kafilérie legendární Nešvera a jeho zeť Ing. Janatka, pak zakladateli moderního pojetí českosloveské kafilérní činnosti jsou prof. Lenfeld a zejména Doc. Hökl a architekt Voženílek. Tito k nám přinesli výše zmíněný suchý způsob zpracování a celou hygienicky propracovanou koncepci sběru, svozu a organizace zpracování uhynulých zvířat a živočišných odpadů. První takto vybavenou československou kafilérií byla v roce 1938 postavená kafilérie v Žilině. V období do konce druhé světové války a po ní byly u nás postupně zřizovány další komerční kafilérie, 1943 - Podbořany, 1944 - Mimoň, 1947 - Havlíčkův Brod, 1948 - Blatec a Žichlínek, 1950 – České Budějovice, Otrokovice, 1953 - Tišice, 1958 - Nitra, 1963 Drieňov, 1964 - Medlov, 1967 - Mankovice, 1968 – Lieskovec a Mojšova Lúčka, 1969 – Brusy a 1974 - Biřkov.
15
Tak jako jiná odvětví, byly i kafilérie po druhé světové válce zestátněny a podřízeny centrálnímu řízení. V tomto období došlo k dobudování sítě asanačních podniků, zvýšení jejich kapacity a zejména změnou ryze komerčního zaměření na zaměření veterinárně hygienické, protinákazové a preventivní k postupnému plošnému podchycení prakticky veškerých živočišných odpadů a jejich zpracování a zužitkování. Zakopávání těchto odpadů se stalo okrajovou záležitostí. Asanační podniky byly postupně vybaveny zařízeními na ochranu životního prostředí (čistírny odpadních vod a některé zařízeními na čištění páchnoucího odpadního vzduchu). Došlo k podstatnému zlepšení pracovních a hygienických podmínek uvnitř ústavů. Poválečný rozvoj kafilérií je spojen se jmény Dr. Košíka, dále pak Dr. Štrejla, Doc. MVDr. et JUDr. A. Jaška a Dr. Ohlídala na postě šéfa centrály v ČR a mnoha výraznými osobnostmi na asanačních ústavech. Na konci této etapy existovalo v ČR cca 350 000 tun živočišných odpadů ročního výskytu, které byly sváženy a zpracovávány třinácti asanačními podniky různé kapacity a vybavení v rámci (v rámci SR bylo pět asanačních podniků). Po společenskopolitických změnách v roce 1989 byly asanační podniky postupně privatizovány a vystaveny konkurenčnímu prostředí. V jeho průběhu mnohé zanikly či byly transformovány k jiným účelům, ostatní byly dále modernizovány, mechanizovány a zvýšily podstatně svoji produktivitu. Podstatné změny v zacházení s vedlejšími živočišnými produkty jsou datovány v souvislosti s BSE ve Velké Británii, která se rozšířila z důvodu porušování dříve dodržovaných základních zásad v průběhu 80. let minulého století. Na území Velké Británie se dlouhodobě vyskytovala scrapie ovcí, choroba řazená nyní mezi TSE choroby. Za této situace bylo povoleno jednak odstoupit od spolehlivé tepelně tlakové sterilizace, jednak bylo povoleno plošné nepřirozené zkrmování vyrobených produktů přežvýkavcům. Výsledek, masové rozšíření BSE u populací britského skotu (nejvyšší výskyt cca 33 000 prokázaných pozitivních případů v roce) stál na počátku nynější problémů ve využívání MKM (Formánek, 2007).
2.2. Základní charakteristika masokostní moučky (MKM) Masokostní moučka je bílkovinné krmivo, produkt po zpracování živočišného odpadu v kafilériích. Vyrábí se z celých zvířecích trupů, nevhodných k lidskému požívání, a z různých jatečných odpadů (Popov, 1954). Nesmí tam však přijít mozek a mícha přežvýkavců (Zeman
16
et al. 2006). Složení masokostní moučky je velmi rozdílné, podle suroviny z které se vyrábí; průměrně obsahuje : 6-10 % vody, 10-25 % popele, 40-65 % proteinu, 8-15 % tuku (Popov, 1954). V některých zemích je přidávána do krmných směsí pro přežvýkavce jako zdroj dusíku pro bachorovou mikroflóru, používá se také jako dobrý zdroj snadno stravitelných bílkovin v krmných směsích pro prasata a další zvířata. Masokostní moučky jsou obvykle nahnědlé, neměly by být tmavé, připálené. Čím méně tuku obsahují, tím jsou trvanlivější. Nejkvalitnější jsou moučky, z nichž byla většina tuku vyextrahována organickými rozpouštědly (Zeman, et al. 2006).
2.3. Zdroje a výroba MKM Masokostní moučka se vyrábí z vedlejších živočišných produktů (ABP – animal by product) ve veterinárních asanačních ústavech dle nařízení Evropského parlamentu a rady (ES) č. 1774/2002 (Váha, 2007). Nařízení v prvé řadě definuje pojem vedlejší živočišný produkt a je potřeba zdůraznit, že je mnohem širší než byl původní pojem české legislativy tzv. konfiskáty živočišného původu. Vedlejší živočišné produkty jsou zařazeny do tří kategorií podle nebezpečnosti, 1., 2. a 3. Vedlejší živočišné produkty všech tří kategorií musí být získávány, uchovávány, dopravovány a zpracovávány zcela odděleně, a to pouze ve schválených provozech s určením povolené kategorie a určením zpracovatelské metody. Při sběru, uskladnění a přepravě musí být vedlejší živočišné produkty označeny a doprovázeny obchodním dokladem. To znamená, že pro sběr a svoz musí být používány označené a oddělené nádoby a svozové prostředky a i zpracovatelské linky musí být stavebně a provozně odděleny. Dosud používaný pojem kafilérie je podle nařízení 1774 nahrazen pojmem zpracovatelský závod 1., 2. a 3. kategorie. Vedlejší živočišné produkty 3. kategorie je možné za stanovených podmínek přijímat a zpracovávat také v kompostárnách a zařízeních na výrobu bioplynu. Mohou tam vstupovat materiály i 2. kategorie po předepsaném zpracování ve zpracovatelském závodě 2. kategorie. Proteinové produkty vyrobené z vedlejších živočišných produktů 3. kategorie je možno mj. zkrmovat zájmovým zvířatům a používat na základě povolení jako hnojivo. To je umožněno i v případě produktů z vedlejších živočišných produktů 2. kategorie. Produkty vyrobené z vedlejších živočišných produktů 1. kategorie se nadále likvidují zejména spálením. V minulosti byl několikrát novelizován veterinární zákon (poslední novela z února 2006 vyňala vedlejších živočišných produktů z působnosti zákona o odpadech, což je
17
provozovateli kompostáren, bioplynových stanic a často i úřady dosud nedostatečně vnímáno) (Formánek, 2007). Toto nařízení dále klasifikuje ABP na tři základní skupiny. První jsou materiály 1. kategorie, které jsou označovány jako rizikové, infekční a výrobky z nich se musí spalovat ve schválených spalovnách. Mezi materiály 2. kategorie patří zejména hnůj a obsah trávicího traktu zvířat. Z názvosloví této legislativy vyplívá, že mezi hnůj patří i kejda, močůvka, hluboká podestýlka drůbeže, drůbeží trus aj. Při nakládání s hnojem jako se statkovým hnojivem (skladování na hnojišti, rozmetání a zaorání) se legislativa ABP neuplatňuje a využívá se tzv. správná zemědělská praxe nakládání se statkovými hnojivy. Pouze v případech, kdy je hnůj zpracováván na kompostárnách nebo na bioplynových stanicích, platí zde pravidla vyplývající z Nařízení ES 1774/2002. Mezi materiály 3. kategorie patří ABP obsahující části zvířat, které jsou poživatelné a jen z obchodních důvodů nejsou určeny k lidské spotřebě, dále nerizikové jateční odpady, dále části zvířat, které nejsou poživatelné, ale nevykazují žádné známky na lidi přenosných onemocnění, kůže, kopyta, paznehty, štětiny aj., dále krev, zmetkové potraviny živočišného původu, odpady z líhní a kuchyňský odpad. Na základě tohoto nařízení se v České republice používá metoda 1 zpracování ABP. Vysoké požadavky na teplotu a tlak by měly zaručit, že při zpracování dojde k denaturaci všech proteinů, včetně prionů způsobujících spongiformní encefalopatie (Matyáš, 2002).
2.3.1. Metoda 1 zpracování vedlejších živočišných produktů dle nařízení č. 1774/2002 (příloha V, kapitola III) Zmenšení velikosti částic 1. Pokud je velikost částic vedlejších živočišných produktů, které mají být zpracovány, větší než 50 milimetrů, musí být tato velikost pomocí vhodného zařízení zmenšena tak, aby po ukončení tohoto procesu nebyly částice větší než 50 milimetrů. Účinnost tohoto zařízení musí být denně kontrolována a zjištěný stav zařízení musí být denně zaznamenáván. Pokud kontroly odhalí přítomnost částic větších než 50 milimetrů, musí být proces zastaven a před opětovným započtením procesu musí být provedeny opravy. Čas, teplota a tlak 2. Po zmenšení velikosti částic musí být vedlejší živočišné produkty zahřáty na teplotu v jádře vyšší než 133 °C po dobu nejméně 20 minut bez přerušení, při tlaku (absolutním), vytvořeném nasycenou parou, nejméně 3 bary; toto tepelné ošetření může být použito jako jediná metoda nebo jako fáze sterilizace před zpracováním nebo po zpracování.
18
3. Toto zpracování může být prováděno v diskontinuálním nebo kontinuálním systému (Nařízení ES 1774/2002).
2.3.2. Popis technologického postupu výroby masokostní moučky Technologický proces přestavuje nadrcení dovezené suroviny ve speciálních drtičkách DS 20 na části o rozměrech max. 50x50 mm. Doprava z příjmového zásobníku probíhá pomocí šnekových dopravníků. Nadrcená surovina je dopravena do sterilizačních kotlů – předvařáků o objemu 8 m3. Toto zařízení má vyhřívaný plášť a výhřevné míchadlo tlakovou parou 4 a 6 barů. V předvařáku dochází k zahřívání suroviny až na sterilizační teplota 133 °C při tlaku 3 barů = 2 bary přetlakové a po dobu minimálně 20 min. musí být tato teplota a tlak dodržena, aby došlo ke zničení různých bakterií. Takto tepelně ošetřený materiál je pod tlakem dopraven potrubím do vyhřívaného mezizásobníku o kapacitě 40 tun. Z tohoto mezizásobníku je materiál o teplotě cca 97 °C dávkován do sušárny KDS 200, kde probíhá odstraňování – odpařování vody z této suroviny. Sušárna je válcová nádoba ve které se otáčí rotor s 50 disky, ve kterých je topná pára 8 barů. Teplosměnná plocha disků je 200 m2 . Odpařovaná voda odchází ze sušárny ve formě brydové páry do vzduchových kondenzátorů, kde je zpětně ochlazována vzduchem pomocí ventilátorů. Vzduchový ventilátor má žebrované trubky o ploše 4 000 m2 ve kterých dochází ke kondenzaci brydové páry na brydovou vodu, která dále odtéká k vyčistění na čističku odpadních vod. Materiál
v sušárně
se
pomocí
malých
lopatek
na
rotoru
posouvá
pomalu
k vyprazdňovacímu otvoru sušárny, kde je již odstraněna veškerá voda ze suroviny, jak volná, tak i vázaná. Surovina, která už opustila sušárnu, je pomocí šnekových dopravníků dopravena do speciálního lisu LS 250, který pomocí šneku a děrovaného koše pod vysokým tlakem (motor lisu 110 kW) odstraňuje – lisuje tuk z materiálu. Takto rozdělený materiál, na tuk a moučku, je dále zpracován. Tuk se zbavuje drobných částeček nečistot pomocí speciální dvoufázové odstředivky a po tomto vyčistění se skladuje vy vyhřívaných zásobnících k expedici. Moučka je dále zpracována tak, že je nutno ji ochladit, poněvadž při výstupu z lisu má teplotu 120 – 130 °C. Dále je nutno tuto moučku prosít na speciálních prosévačkách, aby měla stejnoměrnou zrnitost a větší části, kosti a kousky vylisovaného materiálu se musí rozdrtit pomocí kladivového mlýnu – šrotovníku (Beier, 1998).
19
2.4. Složení MKM Přesné složení masokostní moučky kolísá podle podílu svalových částí a jiných složek trupu (tuku a kostí) v počáteční surovině. Z živin, z hlediska výživy zvířat, moučka obsahuje hlavně kvalitní, dobře stravitelné bílkoviny v rozmezí 48 – 62 %, tuk 8-18 % (čím méně tuku, tím je moučka trvanlivější) a ostatní makro i mikro prvky. Z živin přístupných pro rostlinu obsahuje masokostní moučka dusík (N) 3-10 %, fosfor (P2O5) 2,6-6,5 %, vápník (CaO) min. 10% a další. Obr. 1: Složení MKM ze směsného veterinárně asanačního odpadu
popeloviny 12,5%
vlhkost 3,5%
kyslík 18,8%
síra 0,7% dusík 11%
uhlík 47% vodík 6,5%
Obr. 2: Složení MKM z asanačního odpadu se zvýšeným podílem kostí
dusík 7,8% síra 0,2%
kyslík 17,1%
popeloviny 27,2%
vodík 5,8%
uhlík 39,7% vlhkost 2,2%
20
Složení MKM se může výrazně lišit především v obsazích minerálních podílů podle povahy zpracovávaných vstupů. Moučky s vyšším podílem kostí vykazují i více jak dvojnásobné obsahy minerálních látek (viz. obr. 1 a obr. 2) (Ryant, 2007).
2.4.1. Vliv kafilerní suroviny na kvalitu finálního produktu Hlavním produktem Veterinárních asanačních ústavů (VAÚ) jsou krmné moučky živočišného původu, jejich nejdůležitější nutriční složkou jsou bílkoviny. Bílkoviny jsou nepostradatelnou a nejcennější složkou krmiva, neboť zvíře může vlastní tělní bílkoviny tvořit jen z bílkovin přijatých. Samostatný název „protein“ pochází z řeckého proteve = zaujímán první místo. Základ bílkovin tvoří aminokyseliny. Jedna molekula proteinu se skládá ze sta až několika tisíc aminokyselinových zbytků, jejichž druhotné zastoupení a pořadí je specifické pro tu kterou bílkovinu. Proto nelze očekávat, že různá bílkovina bude mít stejnou nutriční hodnotu. Ta závisí především od zastoupení nepostradatelných neboli esenciálních aminokyselin. Přebytek některých aminokyselin při nedostatku jiných, může dokonce působit toxicky. Využitelnost bílkovin vyjadřuje jejich biologická hodnota. Biologická hodnota bílkovin udává, kolik tělní bílkoviny se vytvoří ze 100 g bílkoviny přijaté v krmivu. Zjišťování biologické hodnoty bílkovin se provádí náročnými textacemi na zvířatech nebo mikrobiologickými metodami. Přibližnou biologickou hodnotu lze stanovit i metodami chemickými. Např. „chemické skóre“ vyjadřuje procentický podíl limitující esenciální aminokyseliny v bílkovině vaječné, jejíž biologická hodnota se blíží 100. Chemické skóre rybí moučka z dovozu
50 (tryptofan)
masokostní moučka
37 (metionin)
péřová moučka
19 (tryptofan)
krevní moučka
18 (isoleucin)
Kvalita živočišných mouček je u nás posuzována podle příslušných norem jakosti. Ty uvádějí řadu sledovaných závazných ukazatelů, avšak nevystihují podstatu, tj. jejich nutriční hodnotu pro zvíře. Pokusy na zvířatech ve Výzkumném ústavu krmivářském v Pečkách byla prokázána u některých masokostních mouček, které nevyhovovaly ON 76 7014, lepší využitelnost než u mouček plně normě vyhovujících. Také rozdíly v obsahu aminokyselin při extrémních hodnotách stanovených ukazatelů nebyly na úrovni průkaznosti. Naproti tomu skladbu aminokyselin významně ovlivnil vyšší podíl zpracovaných keratinových derivátů.
21
Pro zajištění dobré biologické hodnoty u živočišných mouček je nutno především dbát na :
- čerstvost zpracovávané suroviny - skladbu zpracovávané suroviny - volbu správného technologického postupu Kvalita výrobků závisí především na kvalitě zpracovávané suroviny. Je třeba si
uvědomit, že naše surovina, konfiskáty živočišného původu, má velmi omezenou údržnost vzhledem k tomu, že se jedná o biologický materiál s vysokým obsahem vody – tedy ideální živnou půdou pro rozmnožování mikroorganismů, které společně s enzymy uvolněnými ze zažívacího traktu zvířat rozkládají bílkoviny a tuky. Bílkovinná složka se vlivem proteáz rozkládá a aminokyseliny se buď v procesu dezaminace proměňují v ketokyseliny a uvolňuje se amoniak, nebo se v procesu dekarbonizace mění v amíny a uvolňuje se kysličník uhličitý. U tuků v přítomnosti vody, tepla, světla a lipáz pak rychle dochází k hydrolytickému žluknutí, které se projevuje uvolňováním masných kyselin z triglyceridových vazeb. Množství volných mastných kyselin pak vyjadřujeme číslem kyselosti tuku. Když ovšem obsahují nenasycené vazby, jsou velmi přístupné oxidaci, přičemž dochází k tvorbě peroxidů, ketonů, aldehydů a organických kyselin s krátkým řetězcem. Tyto oxidační produkty pak jsou v krmivu nežádoucí svými pachy, pachutěmi, napadají vitamíny A, D, E a xantofyl a vyvolávají některá onemocnění, jako encefalomalácii u drůbeže, syndrom žlutého tuku u prasat a všeobecný nedostatek vitamínů rozpustných v tucích u všech druhů zvířat. Tomuto lez předcházet, jestliže se tuky i s vyšší podílem volných mastných kyselin ošetří antioxidačními látkami. Vzhledem k uvedeným nežádoucím vlivům na surovinu je třeba, aby asanovaný materiál byl co nejméně znečištěn, aby nedocházelo k jeho zapaření, aby byl skladován v chladných prostorách a aby byl v co možná nejkratší době tepelně opracován a zbaven vody. Vzhledem k různorodosti svážené kafilerní suroviny již nelze zpracovávat na jediný výrobek, a to jedna z důvodu různé nutriční hodnoty, jednak vzhledem k rozdílným nárokům na technologii zpracování. Výsledkem by byl výrobek o velmi proměnné nutriční hodnotě. Např. keratinové deriváty jsou proti masným bohaté na cystin, ale velmi chudé na důležité esenciální aminokyseliny, jako je lyzin, methionin, tryptofan a histidin. navíc při běžných sterilizačních teplotách, používaných při zpracování jatečného odpadu a kadaverů, u nich nemůžeme dosáhnout uspokojivé stravitelnosti. Také je třeba odlišovat suroviny bílkovinné povahy od ostatních, jako jsou vaječné skořápky a obsahy předžaludků, které svým složením neodpovídají bílkovinnému koncentrátu a při vyšším podílu ve zpracovávané surovině vedou 22
ke snížení obsahu dusíkatých látek pod minimální mez stanovenou pro finální výrobky bílkovinné povahy. Bílkoviny rozpustné ve vodě, jako např. bílkoviny masa, krve, vajec a mléka, vlivem vysokých teplot denaturují, dochází ke ztrátám některých aminokyselin a jejich využitelnost klesá. Při zahřívání bílkovin v prostředí cukrů dochází k tvz. Maillardově reakci, tj. k reakci volných aminoskupin bílkovin s redukujícími skupinami cukrů za tvorby N-glukosidů a jejich derivátů. Zejména je postihová lyzin. Při použití teploty 70 °C je možno počítat se ztrátou 10 % využitelného lyzinu a při teplotě 121 °C již s 20 % ztrátou. Při vysokých teplotách dochází také ke ztrátám esenciální aminokyselin tryptofanu, která se mění na tryptamin a známé jsou destrukce i sirných aminokyselin. Naproti tomu epidermální útvary se vyznačují obsahem keratinu. Keratin, elastin, kolagel, chondrin, fibroin a sericin tvoří skupinu albuminoidů, které jsou ve vodě nerozpustné, svým složením jsou blízké pravým bílkovinám (stavební jednotkou jsou aminokyseliny) a v nativním stavu jsou nestravitelné nebo téměř nestravitelné. K tomu, abychom dosáhli u nich stravitelnosti, je nutno je rozbourat, čehož lze dosáhnout buď chemicky pomocí kyselin (kyselá hydrolýza) nebo zásad (alkalická hydrolýza), nebo cestou fyzikální destrukce pomocí vysokých teplot a tlaků (Pavlasová, 1986).
2.5. Využití MKM 2.5.1. MKM jako krmivo Většina krmných odpadů z masozpracujícího průmyslu se zpracovává na masokostní moučku ve veterinárních asanačních ústavech. Tam se zpracovávají měkké, pro lidskou výživu nepoužitelné části poražených zvířat spolu s kostmi, ale i kadávery (uhynulá zvířata). Kvalita masokostních mouček závisí od vzájemného poměru zpracovaných surovin a podle použité technologie zpracování. Při tepelném zpracování vstupní suroviny dochází k částečné denaturaci obsažených bílkovin, což příliš neovlivňuje jejich stravitelnost u prasat ani u drůbeže (Henning, Poppe, 1977). Je to však ku prospěchu při jejich možném využívání jako vysoce koncentrovaného bílkovinného komponentu ve směsích pro vysokoužitkové dojnice (dojivost 10 000 kg a více za laktaci), protože se podstatně zvýší odolnost bílkoviny proti bachorové degradaci. Současně je nutné upozornit na to, že zkrmování krmiv živočišného původu skotu je nyní v řadě států omezeno a to vzhledem k obavám ze souvislosti bovinní spongiformní encefalopatie (BSE) s Creutzfeld-Jakobovou nemocí u lidí.
23
Masokostní
moučky
mají
vysoké
zastoupení
minerálních
látek,
především
fosforečnanu vápenatého, proto tuto sloučeninu sledujeme v obsahu masokostní moučky a za mezní hranici považujeme obsah 12 %. Využití masokostních mouček je především v krmných směsí pro prasata a drůbež, kde se zařazuje do 3 % celkové skladby krmné směsi.
2.5.1.1. Zákaz používání MKM ke krmení hospodářských zvířat Masokostní moučka je považována za hlavní důvod rozšíření onemocnění označovaného jako Bovinní spongiformní encefalopatie (BSE) mezi skotem. V poslední době však sílí názor, že za přenos BSE masokostní moučka vždy nemůže, protože k nákazám dochází i přesto, že z krmné dávky byla vyřazena v Evropské unii již v roce 1990. Zákaz zkrmovat masokostní moučky z přežvýkavců přežvýkavcům byl v České republice vydán v roce 1991, ale ani před tím nebyly proteiny živočišného původu součástí receptur krmných směsí pro skot. Vyhláško Ministerstva zemědělství (MZe) č. 413/1991 Sb., o registraci některých druhů krmiv, jejich dodavatelů a o odborné státní kontrole, a návazně vyhláškou MZe č. 362/1992 Sb., o výrobě a složení krmných směsí, nebyla masokostní moučka zařazena do seznamu povolených surovin pro výrobu krmných směsí pro skot. Toto nařízení navazovalo na zákaz zkrmování masokostních mouček skotu, které vydala Státní veterinární správa České republiky (SVS ČR). Tento zákaz byl nadále uplatňován i v dalších vyhláškách MZe, podle kterých se řídila výroba složení krmných směsí až do roku 1996. V roce 1996 nabyl na účinnosti zákon č. 91/1996 Sb. a vyhláška MZe č. 194/1996 Sb., kterou se provádí zákon o krmivech. Touto právní úpravou pokračovala kontinuita uvedeného zákazu zkrmování masokostních mouček přežvýkavcům. Následně vydané vyhlášky MZe č. 256/1997 Sb., a č. 208/1998 Sb., kterými se měnila a doplňovala prováděcí vyhláška k zákonu o krmivech, přebíraly a plně akceptovaly opatření vydané EU k zabránění výskytu BSE v důsledku zkrmování vyjmenovaných druhů krmiv živočišného původu přežvýkavcům. Touto právní úpravou byla rovněž zavedena povinnost uvádět v označení vyjmenovaných krmiv živočišného původu a v označení krmných směsí, při jejichž výrobě bylo použito varovné upozornění “Tato krmná surovina obsahuje protein získaný ze savčích tkání a její zkrmování přežvýkavcům je zakázáno.“ (Slejška, 2003). Podle těchto právních předpisů se v ČR zakázalo použití masokostních mouček ke krmení přežvýkavců. V zemích Evropské unii již v minulosti platil zákaz zkrmování kostních a masokostních mouček skotem. Rozhodnutím Rady 2000/766/ES vydaného v rámci opatření k prevenci a kontrole šíření BSE se zákaz jejich zkrmování rozšířil na všechny kategorie hospodářských zvířat. Roční produkce cca 2,4 mil. tun masokostní moučky, která byla dříve 24
v zemích EU zkrmována, nyní musí hledat alternativní využití. V ČR bylo toto uvedeno v platnost v souvislosti se vstupem do EU. Absolutní zákaz zkrmování bílkovinných produktů (masokostních mouček) vyrobených zpracováním vedlejších živočišných produktů hospodářským zvířatům souvisel u nás se vstupem ČR do EU a platnost nabyl od 1. 11. 2003. Se vstupem do EU pro nás začalo platit v plné šíři také nařízení Evropského parlamentu a Rady evropského společenství č. 1774/2002, kterým se stanoví hygienická pravidla týkající se vedlejších živočišných produktů, které nejsou určeny k lidské spotřebě.
2.5.2. MKM jako hnojivo polních plodin Obecně lze konstatovat, že materiály s vysokým podílem organické hmoty mohou najít široké uplatnění při zlepšování vlastností půdy v zemědělství nebo například při rekultivacích degradovaných půd. Právě organická hmota a přítomnost důležitých živin tedy stojí za užitečným použitím těchto druhů odpadů v zemědělství i jinde jako hnojiva. Podle výše zmíněných právních předpisů je v České republice zakázáno použití kostních a masokostních mouček ke krmení hospodářských zvířat, ale není vyloučeno použití masokostních mouček na zemědělské půdě ke hnojení, pokud budou splněny podmínky zákona č. 156/1998 Sb., o hnojivech. Roční produkce masokostních mouček v ČR, které jsou vyrobeny z nejméně rizikového materiálu a lze je tudíž použít pro účely hnojení, představuje cca 60 000 tun (Budňáková, 2005). Masokostní moučka z pohledu výživy rostlin je brána jako organické hnojivo je zdrojem dusíku (3-10 %), fosforu (2,6-6,5 %) a mnoha dalších důležitých prvků, ale na druhé straně i tuku (8-11 %). Živiny jsou zde převážně v organické formě takže dochází k jejich postupnému uvolňování a využívání rostlinami v průběhu delšího období a v závislosti na vegetaci. Svým složením zajišťuje navíc zlepšení struktury půdy, kterou obohacuje o organické látky. Pro hnojení polních plodin se v současné době běžně nepoužívají, spíše se doporučuje jejich využití jako suroviny do kompostů. Registrace živočišných mouček za účelem jejich uvádění do oběhu jako hnojiva se provádí podle zákona č. 156/1998 Sb., o hnojivech, ve znění pozdějších předpisů. V současné době je registrováno 7 mouček (viz tab. 1). Závazná jsou však také vyjádření zdravotnických, hygienických a veterinárních orgánů, přičemž Státní veterinární správa doporučuje využití masokostních mouček především pro výrobu kompostů nebo bioplynu. Začínají se také vyskytovat první kombinovaná hnojiva na bázi masokostních mouček. Již registrovány jsou hnojiva akciové společnosti Fosfa OMIFOS-A a OMIFOS-S (Ryant, 2007). 25
Účinnost fosforu obsaženého v masokostní moučce v průběhu tří let dosahovala v průměru 41 až 54 % účinnosti hnojení trojitým superfosfátem (TSP). Pro zajištění vysokého využití fosforu z masokostní moučky by se mělo toto hnojivo aplikovat na půdy slabě kyselé. Při aplikaci masokostní moučky, která neobsahuje kadmium, není možné očekávat žádné krátkodobé účinky hnojení fosforem. Proto spočívá těžiště jeho použití v podobě udržovacího hnojení (Nehasilová, 2006). Tab. 1: Živočišné moučky registrované v ČR jako hnojiva Ev. č. Reg. č. Název
Žadatel
2823
2116
Kostní moučka ke hnojení
Vítězslav Němec - Zahrádkářské potřeby
3543
2397
3700
2617
4152
2717
4125
2660
4122
2661
4176
27183
Rohovinová moučka ASB Grünland spol. s r.o. Živočišná moučka NP 6-15, organické hnojivo Anton Knoll GmbH + Co KG Živočišná moučka NP 7-14, organické hnojivo Anton Knoll GmbH + Co KG Živočišná moučka NP 7-14, Zemědělské družstvo ROZVOJ se sídlem organické hnojivo v Trstěnicích Živočišná moučka NP 9-8, organické hnojivo A S A P s r.o. Živočišná moučka NP 9-8, organické hnojivo ASAVET a.s.
Moučky ke hnojení popisuje již Duchoň a Hampl (1959), kteří popisují surové kostní moučky, obvykle jako velmi tučné a hrubozrnné, které obsahují 3-5 % N a 6,6-13,1 % P. Po odstranění tuku lze získat kostní moučky odtučněné s obsahem fosforu 7,9-9,6 % a dusíku ve formě kolagenu kolem 4-5 %. Moučky masové se získávají pařením uhynulých zvířat nebo odpadů z jatek a kafileriích, čímž se zbavují částečně tuku a klihu. Sušením a mletím se získá jemné moučka, která obsahuje 5-8 % N organického 5,2-7,4 % P. Duchoň (1948) uvádí, že pro hnojivé účely jsou méně vhodné, protože obsahují větší množství tuku. Hnojení kostními moučkami má však delší historii. Nejstarší zprávy o hnojení kostní moučkou pocházejí již z 18. století, kdy jihofrancouzští vinaři přihnojovali vinnou révu právě kostní moučkou. Rozšíření hnojení rozdrcenými kostmi domácích zvířat po Evropě je datováno po roce 1825, a to zejména po té, co byly ve Skotsku postaveny první speciální mlýny na jejich průmyslové zpracování. V Čechách o tomto způsobu hnojení informoval jako první vlastenecký hospodářský buditel Filip Stanislav Kodym. Také u nás byly stavěny mlýny na kosti. Kostní moučka jako první fosforečné hnojivo postupem času ztrácela na významu a
26
její výroba zažívala již koncem 19. století pozvolný úpadek. Její místo nahradil účinnější superfosfát. Živočišné moučky byly dříve jednoznačně doporučovány ke kompostování. Uvedené látky lze přirovnat k pomalu působícím hnojivům, která se začala vyrábět po II. světové válce jako polykondenzáty močoviny s formaldehydy, acetaldehydy či krotonaldehydy. Jejich význam spočívá v tom, že dusík se ve vodě jen částečně rozpouští a během vegetace je postupně uvolňován a mineralizován a teprve potom může sloužit rostlinám k výživě. Podobný mechanismus vykazují i masokostní moučky, a tak lze využít obsahu živin včetně cenného uhlíku k výživě a hnojení rostlin a ke stabilizaci půdní úrodnosti. Při jejich správné aplikaci se omezuje podle Knopa (1964) vyplavování dusíku z půdy a hnojiva tohoto typu lze používat do oblasti s vyššími dešťovými srážkami. Nejvyšší účinnost těchto hnojiv lze předpokládat u plodin s delší vegetační dobou. Masokostní moučka na hnojení se používá ke hnojení v maximální dávce 2t. na ha. Používá se jako hnojivo zásobní i pro přihnojování během vegetace. Organicky vázaný dusík je postupně uvolňován, v prvním roce po použití cca 50 %. Fosfor je vázán ve formě fosforečnanu vápenatého [Ca3(PO4)2], který je rovněž uvolňován postupně a je ve formě rostlinám snadno dostupné. Doporučuje se použití jak při setí, tak i jako hnojivo pro všechny mladé kultury polních plodin, jako např. cukrová řepa, kukuřice, brambory, řepka olejka, obiloviny i při pěstování okrasných rostlin. Masokostní moučka na hnojení se používá k hnojení v dávkování 2 000,0 kg na hektar, tj. 0,2 kg na l m2, při současném použití jiných hnojiv s obsahem dusíku je třeba stanovit dávkování v souladu s pravidly nitrátové směrnice. Z hlediska rozsahu a způsobu použití jsou tyto moučky doporučovány aplikovat v dávce 0,5 až 1 t na ha při vysokém obsahu fosforu v půdě, 1,0-1,5 t na ha při středním obsahu fosforu v půdě a 1,5-2,0 t na ha při nízkém obsahu fosforu v půdě. Při volbě dávky je nutné zohlednit náročnost pěstovaných rostlin. Maximální dávka 2 t na ha nesmí být překročena. Uvedené masokostní moučky jsou doporučovány pro všechny kultury polních plodin (cukrová řepa, kukuřice, brambory, řepka, obilniny). Při současném použití jiných hnojiv s obsahem dusíku je třeba stanovit dávkování v souladu s pravidly nitrátové směrnice. Aplikace je prováděna rozmetadly hnojiv. Při překrývací pracovní metodě se doporučuje pracovní šířka 8-10 m. Hnojivo nesmí být aplikováno za příliš větrného počasí. Po aplikaci je nutné hnojivo ihned zapravit do půdy. 27
V současné době registrované živočišné moučky (tab. 1) jsou masokostními moučkami charakterizované ve svých etiketách jako organické hnojivo používané k zásobování půdy dusíkem a fosforem, které jsou v organické vazbě, což umožňuje jejich dlouhodobé uvolňování. V prvním roce se uvolní přibližně 50 % dusíku a v následujících létech pokaždé zhruba 25 %. Kromě vápníku obsahují také důležité stopové prvky. Používají se jako hnojiva zásobní, k základnímu hnojení i pro přihnojování během vegetace (se zapravením do půdy). Výrobek se dodává ve formě moučky okrově až tmavě hnědé barvy (Ryant, 2007). Masokostní moučka na hnojení není určena ke krmným účelům, nesmí být použita k hnojení pozemků sloužících k pastvě hospodářských zvířat a ke hnojení pozemků k získávání krmiva pro hospodářská zvířata, zde je nutno dodržet ochrannou dobu nejméně 21 dnů, přístup hospodářských zvířat k půdě, na níž bylo hnojivo aplikováno, je zakázán nejméně 21 dnů od data posledního použití. Použití na orné půdě, ke které nemají přístup hospodářská zvířata, je při zapravení do půdy bez dalších omezení. Masokostní moučka na hnojení se nesmí používat k hnojení pozemků sloužících k bezprostřední produkci zeleniny a plodin určených k přímému konzumu.
2.5.3. MKM jako surovina pro bioplynové stanice Za pomocí anaerobní technologie v objektech bioplynových stanic dochází k využití energetického potenciálu organických odpadů pomocí procesu nazývaného anaerobní fermentace nebo také metanizace. Anaerobní fermentace se jeví jako velice nadějná metoda zpracování MKM. Organickou frakci MKM tvoří převážně bílkoviny a tuky, což jsou snadno biologicky rozložitelné substráty s vysokou specifickou produkcí bioplynu. Určitou komplikací zde může být amoniak, jeho koncentrace ve fermentační směsi bude záviset na koncentraci fermentovaného materiálu a může dosahovat až gramových hodnot v litru. Inhibičně až toxicky na metanogenní biomasu působí amoniak v nedisociované formě. Koncentrace nedisociované formy amoniaku závisí na pH a celkové koncentraci amoniaku (Dohányos et. al., 2004). Procesy anaerobní fermentace odbourávají základní biologicky rozložitelné substráty simultánně, přičemž bílkoviny, na něž jsou MKM bohaté, patří mezi složky velmi dobře rozložitelné. V procesu anaerobní fermentace může být totálně rozloženo 40 – 60 % hm. (anebo i více) z veškeré organické hmoty substrátu, podle doby zdržení (hydraulického retenčního času) a aktivity methanogenních bakterií. Tukové složky obsažené v MKM jsou rovněž velmi účinně odbourávány s vysokými výtěžky plynu. Obecně je anaerobní 28
biomethanizace ideálně vhodná v tzv. kofermentačním zapojení, kdy společně s MKM jsou zpracovávány
i
další
substráty,
jejichž
účelem
není
jen
udržování
stabilních
mikrobiologických podmínek pro provoz reaktoru, ale též docílení optimální kvality tuhého zbytku odvodňovaného na kompostový substrát. Masokostní moučky obsahují relativně vysoké koncentrace minerálních složek tvořených převážně fosforečnanem vápenatým. Vlastní fosfor z tohoto zdroje představuje více než dostatečnou zásobu pro potřeby acidogenních, syntrofních i methanogenních bakterií. Biologicky nezpracovaný fosfor a přebytečný vápník přecházejí do tuhého zbytku jako nerozpustné fosfáty a karbonáty. Klíčem k úspěchu anaerobní fermentace MKM je snadná biologická rozložitelnost proteinových
substrátů
společenstvy
acidogenních,
syntrofních
a
methanogenních
mikroorganizmů. Jako primární bezpečnostní opatření je možno aplikovat ještě předběžné termické napadení vstupních materiálů. I kdybychom považovali procesní teploty v technologii veterinární asanace v rozmezí 130 – 140 °C za nedostačující pro destrukci bílkovinných složek, je možné doplnit proces anaerobní fermentace ještě jedním hygienizačním stupněm. Termické procesy předcházející vlastní karbonizaci (pyrolýze) bývají nazývány „bertinizací“, což je vlastně prvý stupeň tepelného rozkladu uvolňující z reagujícího substrátu plyny. U dřeva a tuhých paliv leží oblast „bertinizace“ v rozmezí teplot cca 150 – 280 °C, u MKM však rozklad počíná ještě dříve. Základní požadavek termické předúpravy MKM je ten, aby počínající pyrolytické procesy hluboce napadly struktury bílkovinných složek, avšak nelze připustit takové přehřátí, kdy již dochází k tvorbě dehtů a ke vzniku dusíkatých heterocyklů. Tyto látky by již významně mohly inhibovat následující pochody ryze biologického rozkladu. Podle výsledků předběžných testů se bertinizační teploty u MKM musí pohybovat v rozmezí teplot nepřekračujících 150 – 170 °C. Nelze však obecně tvrdit, že předprocesní zpracování MKM bertinizací je nezbytně nutné (Straka et al., 2005). Pro současně probíhající výzkum a vývoj je jedním z důležitých úkolů stanovení limitního odbourání biomasy MKM v závislosti na reakčním čase, a to jak u masokostních mouček samotných, tak i u jejich směsí s materiály celulózového typu (např. kukuřičná siláž). Poměrně vysoká produkce amoniaku pocházejícího právě z deaminace proteinových struktur může být jediným významnějším zdrojem problémů. Podle Straky et al. (2007) mohou MKM představovat problém, protože jejich obsahy dusíku jsou extrémně vysoké a může pak dojít k intoxikaci kultur vysokými obsahy nedisociovaného amoniaku a následně až k úplnému kolapsu procesu.
29
Při zvládnutí určení optimálního podílu MKM v substrátu pro bioplynovou stanici a následného odčpavkování fugátu, popř. procesu nitrifikace v čištění odpadních vod se pak mohou MKM stát z problematického odpadu dobrou energetickou surovinou i zdrojem dobře fixovaného fosforu pro hnojivové substráty. Podle studie Gaduše et al., (2006) se masokostní moučka jeví jako velmi perspektivní materiál pro proces anaerobní fermentace. Dosažené výsledky v produkci a kvalitě bioplynu při desetiprocentním podílu masokostní moučky v sušině substrátu byly velmi dobré. Na základě testování je možné konstatovat, že doporučený podíl masokostní moučky v kejdě nemusí být konečný. Na bioplynových stanicích v Rakousku bylo zjištěno, že vyšší podíl masokostní moučky v substrátu neměl žádný negativní dopad na bakteriální proces ve fermentorech. Masokostní moučka je lehce biologickou odbouratelná, a tím je možné udržovat hodnotu pH a sušiny na úrovni požadované pro efektivní a spolehlivý provoz bioplynových stanic. Není pochyb, že metanizace je výhodnou metodou zpracování MKM. Základní otázkou však je, zda dojde také k úplnému rozkladu bílkoviny prionů. S velkou pravděpodobností lze předpokládat, že i zde dojde k úplnému rozkladu (Dohányos et. al., 2004).
2.5.4. Ostatní využití MKM Metody dalšího zpracování a využití MKM, které přicházejí v úvahu, jsou termické procesy oxické – spalování a termické procesy reduktivní – pyrolýza. 2.5.4.1. Spalování Spalování MKM je relativně jednoduchý proces, ale ve skutečnosti jej nelze doporučit. Hlavním důvodem je vysoký obsah dusíku v organické sušině, který je příčinou vysokých koncentrací dusíku ve spalinách. Teoretická koncentrace oxidů dusíku a síry ve spalinách při přebytku kyslíku 11 % obj. činí: NO2
26 572 mg/Nm3
SO2
335 mg/Nm3
Spalovací technologie by musela být vybavena velmi účinným zařízením na odstraňování NOx ze spalin. Společné spalování MKM s jiným palivem nevede k cíli z důvodu znehodnocení popela jako hnojiva. Masokostní moučka obsahuje minimum látek, jako jsou toxické kovy, PCB a další. Tudíž spalování nezvyšuje emise v ovzduší. Naopak desinfekce chloraminem a podobnými přípravky znamená její znehodnocení. Takto ošetřená masokostní moučka není použitelná ke
30
zkrmování a i její likvidace spalováním by pro vysoký obsah chloru představovala riziko emisí chloru a chlorovaných organických sloučenin včetně PCDD/F (Dohányos et. al., 2004). 2.5.4.2. Pyrolýza Při pyrolýze MKM nastávají opět problémy s dusíkem jako v předešlém případě. Při zahřívání MKM za nepřístupu kyslíku dochází k uvolňování dusíku v redukovaných formách, převážně ve formě amoniaku a také ve formě dusíkatých heterocyklických sloučenin. Hlavními produkty pyrolýzy jsou: pyrolýzní plyn, dehtový olej, voda a tuhý zbytek – koks. Významná část amoniaku se nachází v pyrolýzním plynu, ze kterého se odstraní ve formě uhličitanů při čištění plynu. Výsledky ukazují, že čím vyšší je teplota pyrolýzy, tím více amoniaku přechází do plynu. Kvalita a množství jednotlivých pyrolýzních produktů závisí na teplotě a době zdržení v pyrolýzním reaktoru. Tuhý zbytek – koks je absolutně bezpečný netoxický materiál podobných vlastností jako živočišné uhlí a má mnoho způsobů využití. Díky vysokým sorpčním vlastnostem může se použít jako sorbet při čištění různých kapalin. Obsahuje 40 až 75 % hmot. minerálních látek, především fosfor a vápník ve formě fosforečnanu vápenatého, takže může sloužit také jako výborné hnojivo. Kapalné produkty pyrolýzy vzhledem k jejich chemickému složení (obsahují silně páchnoucí sloučeniny dusíku) se doporučuje spalovat přímo v pyrolýzním procesu a využít je jako zdroj tepla pro vlastní proces pyrolýzy. Distribuce dusíku do pyrolýzních produktů (do plynu, tuhé fáze a kapaliny) v průběhu pyrolýzy ukazuje, že i v případě spálení veškeré produkce kapalných pyrolýzních produktů, bude množství oxidů dusíku ve spalinách pouze cca 43 % hodnoty dosahované při přímém spalování MKM. Technologie pyrolýzy se optimalizuje tak, aby vznikalo co nejméně kapalných produktů (Dohányos et. al., 2004). 2.5.4.3. Využití MKM pro výrobu hnojiv a sorbentů pyrolýzou Procesy, které mohou přinést zcela bezpečnou sanaci a účelné využití masokostních mouček (MKM) bez ohledu na jejich původ a stupeň nebezpečnosti, jsou s jistotou pouze procesy termické konverze. Spalovací postupy však nejsou vhodné z hledisek ochrany životního prostředí, neboť vysoké obsahy organicky vázaného dusíku vyvolávají i nežádoucí emisní zatížení ovzduší oxidy dusíku. Z tohoto důvodu byly prověřovány také procesy pyrolýzní pracující s ohřevem MKM na teploty 550-650 °C bez přístupu kyslíku. Výhodou pyrolýzy se jeví skutečnost, že významný podíl při pyrolýze vzniklého amoniaku může být z technologie separován jako uhličitan amonný, využitelný pro hnojivové
31
účely. Ke stejnému účelu může být s výhodou využit i tuhý pyrolýzní zbytek. Vysoká sorpční schopnost uhlíkaté matrice zbylé na minerálních složkách se účinně uplatní při záchytu rozpustných a koloidních složek z půdních výluhů. Současně je do půdy vracen fosfor v podobě velmi málo rozpustných vápenatých solí k dlouhodobému využití. Složení pyrolýzních produktů z MKM je uvedeno na obr. 3. Obr. 3: Složení produktů pyrolýzy MKM
karbonizační voda 21%
tuhý pyrolýzní prvek 31%
(NH4)2CO3 7% dehet/olej 29% plyn 10%
bilanční rozdíl 2%
Mezi zásadní nevýhody pyrolytického procesu patří produkce vodně dehtové fáze a nutnost specializovaného čištění vzniklého plynu. Technologicky působí největší potíže v plynových cestách krystalizující uhličitan amonný, který je třeba účinně vypírat a matečné louhy po jeho krystalizaci vracet do zpracování. Zaolejované odpadní vody je nutno spalovat, neboť jakékoliv pokusy o separaci a čištění dehtu a vody narazí na ekonomicky velmi náročné problémy. Pyrolýzní vody obsahují mimo jiné i deriváty pyridinu, které je jako nebezpečné látky nutno zneškodňovat přednostně. Trimethylpyridiny dokonce získaly své triviální pojmenování „kolidiny“ právě proto, že byly izolovány z pyrolýzy klihu a kostí. Pokud pyrolýza zvládne veškerá tato úskalí ve vlastním zpracování páchnoucích a nebezpečných meziproduktů, nabízí ale energeticky zcela soběstačný zdroj hnojivových substrátů. Pro vlastní otopy i spotřebu elektrické energie je v pyrolýzním plynu a dehtu dostatečná zásoba energie. Je však jasné, že pyrolytická zařízení jsou investičně podstatně náročnější než jsou konkurující procesy spalovací. Je to však nezbytně nutná cena za ekologicky výhodnější zpracování MKM při současném zisku prakticky veškerého fosforu k recyklaci do půd a při snížení emisí NOx o zhruba 30 – 50 %. Tuhý pyrolýzní zbytek může být zpracován jako 32
komponenta do kompostárenských směsí, kde se uplatní jak jeho sorpční schopnosti, tak i obsah vázaného fosforu (obr. 4) (Straka et al., 2005). Obr. 4: Složení tuhého zbytku z pyrolýzy MKM
Podle předložené studie Technologie zpracování a využití masokostní moučky pro výrobu hnojiv a sorbentů postačuje proces pyrolýzy masokostní moučky provozovat s reakční teplotou 550 °C. Je tak dosažena nejen absolutní hygienizace substrátu, ale i vyhovující kvalita produktu. Chemické složení masokostního uhlí získaného pyrolýzám procesem na laboratorně technologické aparatuře Ústavu pro výzkum a využití paliv, a. s. při 555 °C uvádí tab. 2 a 3 (Ryant, 2007). Tab. 2: Chemické složení masokostní moučky a masokostního uhlí Hmotnostní % Popel Vodík Uhlík Síra Dusík Kyslík Spalné teplo (MJ/kg) Výhřevnost (MJ/kg)
Masokostní moučka 22,19 6,07 44,72 0,28 9,18 17,56 20,65 19,32
33
Masokostní uhlí 54,63 0,87 33,07 0,12 5,45 5,85 12,35 12,16
Tab. 3: Obsah živin v masokostní moučce a masokostním uhlí % Dusík Fosfor Draslík
Masokostní moučka 9,18 4,08 0,71
Masokostní uhlí 5,45 10,05 1,75
2.5.4.3.1. Využití masokostního uhlí jako sorbetu Jak uvádí technologická studie, sorpční vlastnosti masokostního uhlí jsou zcela srovnatelné s dříve vyráběným kostním uhlím (tzv. spodium) používaným v cukrovarech k odbarvování a čištění řepných šťáv. Po určité době je filtrační schopnost kostního uhlí značně zmenšena, proto se proplachuje horkou vodou a promývá kyselinou chlorovodíkovou (rozpuštění vápna a vápenatých solí), vyváří se sodou (odstranění organických látek a sádry), žíhá (vypálení organických látek), znovu pere, paří a nakonec suší. Regeneraci spodia lze provést 20-25 krát, přičemž pokaždé je třeba počítat se ztrátou 1,2-2,5 %. Tato schopnost regenerace se však u masokostního uhlí nepředpokládá. Možné využití upraveného přírodního sorbentu se nabízí pro sanace ropných havárií, pro pachové filtry či odstraňování zabarvení, zákalů či kovů z různých druhů kapalin. Tento směr využití by zasluhoval hlubší ověření sorpčních schopností v konkrétních případech. Sorpční vlastnosti masokostního uhlí mohou být dobře využity po jeho přidání do kompostů, kde může příznivě působit také dodaný uhlík, popř. fosfor (Ryant, 2007). 2.5.4.3.2. Využití masokostního uhlí jako hnojiva Nespornou výhodou pyrolytického zpracování masokostní moučky je skutečnost, že oproti spalování, kde dusík uniká ve formě škodlivých NOx do atmosféry, jsou 2/3 dusíku transformovány do nerozpustných vazeb v masokostním uhlí. Takový dusík je sice pro rostliny nedostupný, resp. velmi pozvolně zpřístupňovaný, ale na druhé straně nehrozí vyplavení především nitrátové formy jako u klasických minerálních hnojiv. Podobně jako dusík je také fosfor v masokostním uhlí obsažen v nerozpustné formě, především jako fosforečnan vápenatý. Na jedné straně nehrozí vyplavení nitrátů, resp. fosfátů do podzemních vod či splavení do povrchových vod, a tudíž je vyloučeno nebezpečí eutrofizace těchto vod. Na druhé straně účinek takového hnojiva je velmi pozvolný a zpřístupňování živin z něj pěstovaným plodinám bude záležet především na jemnosti výsledného materiálu, tzn. velikosti částic, a tím měrném povrchu masokostního uhlí. Pozvolné působení, a proto nevýznamné rozdíly mezi variantami hnojení minerálními hnojivy, masokostní moučkou a masokostním uhlím dokládají krátkodobé pokusy zmiňované 34
v technologické studii i výsledky polních a nádobových pokusů prováděných na České zemědělské univerzitě v Praze. Situaci lze připodobnit k závislosti uvolňování fosforu z mletých přírodních fosfátů, což je jedna z mála možností doplňování fosforu v systémech ekologického zemědělství, kde fosfor ze statkových hnojiv je uvolňován v nedostatečném množství a je třeba jej doplňovat i z externích zdrojů. Při prostudování Nařízení komise (ES) č. 2381/94, ze dne 30. září 1994, kterým se mění příloha II nařízení Rady (EHS) č. 2092/91 o ekologické zemědělství a k tomu se vztahující označování zemědělských produktů a potravin, zjistíme, že v ekologickém zemědělství je možné používat ke hnojení produkty nebo vedlejší produkty živočišného původu, mezi kterými nalezneme také živočišné uhlí, což zahrnuje podle původu uhlí kostní, krevní a můžeme pod tento pojem zahrnout i popisované masokostní uhlí. Je ovšem třeba doplnit, že tento evropský předpis umožňuje aplikovat tyto produkty pouze ve výjimečných případech. V konsolidované verzi nařízení Rady (EHS) č. 2092/91 ke dni 2. prosince 2005 (k dispozici např. na http://www.prvo.cz/filemanager/files/file.php?file=1733 ) se však živočišné uhlí již nevyskytuje. Kromě využití masokostního uhlí jako hnojiva v ekologickém zemědělství je pochopitelně možné doporučit jeho aplikaci ve zranitelných oblastech (viz vodní zákon, resp. nitrátová směrnice), popř. ke hnojení trvalých kultur, kde je možné využít jeho pozvolné působení. Také dodaný uhlík může být zapojen do jeho koloběhu v půdě a postupně stabilizovat půdní úrodnost daného pozemku. Při pyrolytickém zpracování masokostní moučky vzniká kromě masokostního uhlí také významné množství uhličitanu amonného, který může být využit přímo jako hnojivo. Výhodnější se však jeví jeho neutralizace kyselinou sírovou a produkce krystalického síranu amonného. Z hlediska procesu pyrolýzy masokostní moučky je tato cesta výhodná pro tvorbu podstatně stabilnější soli a současně možnosti neutralizace veškerých úniků amoniaku. Z pohledu výživy rostlin vzniká v současnosti zvláště ceněné hnojivo s obsahem síry, která vykazuje v posledních 15 letech deficit v agroekosystémech ČR. Využití tohoto hnojiva má opodstatnění zejména u čeledi brukvovitých (např. u řepky – potřeba síry 70-80 kg/ha), ale také u ozimé pšenice (potřeba síry kolem 20 30 kg/ha), popř. cukrovky a dalších plodin (Ryant, 2007).
35
2.6. Kukuřice setá 2.6.1. Hospodářský význam
Kukuřice je významná zemědělská plodina. Dosud převažují dva užitkové směry: kukuřice na zrno a kukuřice silážní. Zrna se používají jako potravina (v potravinářském průmyslu – na výrobu škrobu, izoglukózy, tuku a olejů, mlýnské a pekárenské výrobky), krmivo hospodářských zvířat (zelené krmivo – siláž, zrno jako jaderné krmivo), dále nalézají využití ve farmaceutickém průmyslu, průmyslově se zpracovávají k výrobě stavebních hmot, papíru a lepenky, lepidel, bioplastů, dále v chemickém a kosmetickém průmyslu a nejnověji pro výrobu obnovitelných zdrojů energie (bioethanol, bioplyn, biomasa). Jde o jednu z nejrozšířenějších zemědělských rostlin na světě. Vysévá se asi na 11 % orné půdy, což obnáší 130 miliónů ha. Největší plochy se tradičně osévají v Severní a Jižní Americe (Kuchtík et al. 1995). Uvedené, téměř již kosmopolitní rozšíření, je způsobeno šlechtitelskou činností člověka. K dnešnímu dni jsou známy řádově stovky kukuřičných hybridů. Význam kukuřice pěstované pro využití na zrno u nás v posledních letech výrazně stoupá, vývoj ploch v České republice v tomto desetiletí zobrazuje tabulka 1. Skutečná plocha je ovšem větší. Ve statistice není zahrnuta plocha kukuřice, která se sklidí na zrno v letech, kdy je vysoký výnos silážní hmoty. Další vliv na nárůst ploch kukuřice pěstované na zrno má zavádění nových vysoce výkonných hybridů kukuřice s velmi rychlým uvolňováním vody ze zrna a postupné oteplování planety s příchodem teplejších ročníků umožňujících nižší náklady na sušení. Kukuřice je jako mnohé další tropické rostliny plodina s fotosyntézou typu C4. Díky tomu je kukuřice schopná za dostatečného osvětlení velmi rychle růst a produkovat enormní množství biomasy. Udává se maximální výnos až 23 t/ha. Výnosy se pohybují v závislosti na ročníku a lokalitě mezi jednotlivými hybridy od 5,7 t/ha až po 15,8 t/ha při vlhkosti zrna 14 %. Cílem pěstitelů kukuřice na zrno je v praxi dosáhnout výnosů přes 10 t/ha, vlhkosti zrna pod 30 % a eliminovat výskyt fuzárií, a tím snížit koncentraci mykotoxinů pod mezní limity stanovené nařízeními EU (eur-lex.europa.eu). Velmi důležitým momentem dosažení tohoto cíle je správný termín sklizně kukuřice na zrno (Zimolka, 2008). Tab. 4: Vývoj ploch kukuřice na zrno k 30. květnu 2008 (ha) Rok Kukuřice na zrno
2000 39 317
2001 54 295
2002 70 569
2003 78 040
36
2004 87 821
2005 79 981
2006 84 900
2007 93 065
Kukuřičná siláž je v současnosti převládajícím základním krmivem pro skot a často tvoří 50% podíl sušiny krmné dávky (Zeman et al. 2006 ) a siláž LKS (z palic ve stupni zralosti – žlutá zrna, vřetena palic a listeny) a CCM (směs zrna a vřetena palice) je významnou složkou výkrmu vepřů. Jadrné krmivo a kukuřičný šrot jsou důležitými složkami krmných směsí pro prasata a drůbež. Zrno kukuřice je nejhodnotnější glycidové krmivo s vysokým obsahem škrobu. Zkrmuje se buď rozemleté, nebo celé. Někdy se drtí celé palice. Kukuřičný šrot je vedle ječmene, brambor, ovsa a krmných směsí vhodný pro výkrm vepřů. Je však mnohem výživnější a stravitelnější (Špaldon et al., 1963) Kukuřice se velmi vhodně uplatňuje zejména při výkrmu skotu, především ve druhé polovině výkrmného procesu. Obsahuje více vlákniny než ječmen (asi o 9-10 %). Používá se opět v podobě šrotu, nebo siláže. Rozemletým kukuřičným zrnem a siláží se krmí také dojnice. Šrot je vhodný ke zvýšení obsahu tuku v mléce a blahodárně působí na celkovou fyzickou kondici zvířat. Je ale nutné vhodně sestavit krmné dávky, aby nedocházelo ke snížení užitkovosti dojnic. Kukuřice se s úspěchem může použít rovněž při výkrmu drůbeže, a to jak vodní, tak jako doplněk krmných dávek nosnic. Krmivo je však třeba doplňovat nejen ostatními druhy, ale rovněž vápníkem a jinými minerálními látkami, na něž je kukuřice značně chudá (Špaldon et al., 1963). Kukuřici je možné použít jako potravinu. Známý je olej, který se lisuje z klíčků semen. Jako zelenina se používají nezralá zrna uvařené ve slané vodě. Oblíbené jsou především v Severní Americe a v Maďarsku. Kukuřičná mouka (doplněná určitým množstvím pšeničné a žitné) je základní složkou směsi, z níž se peče chléb, nebo v Mexiku chlebové placky (tortilla). Kukuřičná zrna se melou také na krupici, z níž se v Rakousku připravují škubánky a v Itálii polenta. Rumunské národní jídlo z kukuřice se jmenuje mamaliga. V rozvojových zemích Latinské Ameriky a v Africe je kukuřice převážně spotřebována jako hlavní zdroj kalorií pro venkovské obyvatelstvo. V rozvojových zemích Asie je zhruba vyrovnané její použití jako potraviny i jako krmiva. Ve své domovské zemi Mexiku je kukuřice nedílnou součástí kultury a je nejenom přítomná téměř ve všech potravinách, ale suché stonky se používají jako stavební materiál pro ohrady a střešní krytiny, listy pro tvorbu rohoží atd. Ze světové produkce kukuřice na zrno se přímo jako potravina spotřebuje zhruba 21 %.
37
2.6.2. Stanovištní a agrotechnické podmínky
Stanovištní podmínky vhodné pro pěstování jsou v podstatě podobné podmínkám ve kterých rostly původní divoké druhy, s tím, že procesem šlechtění dochází k toleranci určitým směrem a vyšší reakce na určité podměty. Minimální teplota půdy pro klíčení se pohybuje okolo 10 °C, v průběhu vegetace je pak ideální teplota v rozmezí 20-40 °C. Původně se jedná o krátkodenní rostlinu, přičemž nové odrůdy nejsou k délce dne citlivé. Vyšší nároky na světlo však přetrvávají. Kukuřice je náročná na vodu - vytváří mohutný kořenový systém sahající do hloubek od 1-4 m, pokud tomu dovoluje půdní profil. Preferuje hluboké a propustné půdy. Nesnáší naopak půdy obsahující hrubší frakce - písek, suché či zamokřené. Není odolná vůči zasolení. Preferuje půdy neutrální s vyšším obsahem organického materiálu a živin. Správná agrotechnika pěstování kukuřice předpokládá pěstování v pestrém osevním postupu, včetně pěstování krycích plodin. Na počátku založení kultury je podmítka strniště nebo úhoru, následuje hlubší orba, doplněná hnojením. Po té se připravuje seťové lůžko smykováním a vláčením. Následuje setí do řádek vzdálených 50-60 cm. Ve střední Americe se stále používá tradiční systém setby, kdy se do jednoho dolíku vyseje semínko kukuřice, dýně a fazole. Pokud není použita krycí plodina, provádí se meziřádkové ošetření proti plevelům a škůdcům včetně prokypření půdy. V oblastech s nízkými srážkami nebo nedostatkem vody jsou aplikovány závlahy. Poslední operací je sklizeň. Sklízí se buď na semeno (v technické zralosti při vlhkosti 25-30 %) nebo na siláž (Zimolka 2005). Nejčastějšími choroby kukuřice jsou : sněť kukuřičná (Ustilago maydis), virus zakrslé mozaiky kukuřice (anglicky : Maize Dawrf Mosaic Virus – MDMV), Pantotea stewarti a Puccinia sorghi. Nejčastějšími škůdci kukuřice jsou : Heliothis zea, Spodoptera frugiperda, Pseudaletia unipuncta, Papaipema nebris, bázlivec kukuřičný (Diabrotica virgifera), Rhopalosiphum maidis, zavíječ kukuřičný (Ostrinia nubilalis), Euxesta stigmatis, Elasmopalpus lignosellus a Peregrinus maidis (Chloupek, 2005).
2.7. Výživa a hnojení kukuřice 2.7.1. Nároky na živiny
Kukuřice vykazuje v porovnání s jinými zemědělskými plodinami určité rozdíly v reakci na pěstování a výživu. Je to způsobeno tím, že je rostlinou typu C4 na rozdíl od většiny zemědělských plodin s cyklem C3. Tato metabolická odlišnost ji řadí mezi rostliny s vyššími
38
nároky nejen na teplotu vzduchu, ale i půdy a současně vytváří předpoklad pro efektivní využití přijatých živin na tvorbu výnosu. Kukuřice, a to hlavně pozdnější hybridy nebo odrůdy, vytváří mohutný kořenový systém, což jí umožňuje dobře využívat živiny z hlubších půdních vrstev, jak ukazuje. Hloubka půdního profilu, odkud dochází k odběru živin, se během vegetace mění. Truksa (1997) uvádí, že pod porostem kukuřice v době sklizně došlo k výraznějšímu poklesu živin, zvláště v podorničních vrstvách než v ornici. Počátek vegetace je u kukuřice charakterizován velmi malým růstem a také nízkým odběrem živin. První měsíc svého růstu kukuřice odčerpá z hektaru 3,3-5,6 kg N, kdežto před mléčnou zralostí toto množství dusíku přijme za jeden den. Při výšce porostu 40-50 cm a hmotnosti jedné rostliny kolem 50 g (v sušině) kukuřice odčerpá 132 kg N, 15,4 kg P, 184 kg K, 17,6 kg Ca a 10,1 kg Mg (Richter et al. 1996). Před objevením laty přijme až 75 % všech živin. V těchto vývojových fázích má kukuřice vedle velkých požadavků na dusík ještě větší nároky na draslík (Vaněk et al. 1998). U draslíku dochází k vrcholu jeho příjmu ve fázi voskové zralosti, pak následuje částečný pokles doprovázený exkrecí draslíku přes kořenový systém do půdy. U silážní kukuřice k tomuto jevu nedochází, protože ji sklízíme ve voskově-mléčné zralosti. Odběr fosforu představuje u kukuřice téměř přímku s mírným stoupáním až do sklizně. Avšak i u této živiny jsou dvě kritická období. První se objevuje na počátku růstu, kdy se začíná tvořit kořenový systém a druhé v době objevení se laty až kvetení. Na půdách s nízkou zásobou fosforu může docházet k hyperchlorofylaci rostlin (červenofialové zabarvení stonku až celé rostliny), zvláště při nižších teplotách v květnu (tzv. zmrzlí muži). To je důsledkem omezeného příjmu P při teplotách vzduch nižších než 10 °C, které mohou právě malé obsahy této živiny v půdě prohloubit. Z tohoto důvodu doporučujeme startovací hnojení fosforem nebo hnojení fosforem „pod patu“ v superfosfátech nebo amofosu. Druhým kritickým obdobím je fáze kvetení. Pro kukuřici je zvláště výhodné, aby rostliny do této doby přijaly dostatek fosforu, protože pak následuje jeho translokace do palic. Tento požadavek bude méně významný na půdách s příznivými vlhkostními poměry a s dobrou zásobou přístupného P v půdě. Vedle popsaných základních živin se v řadě států EU doporučuje hnojení kukuřice sírou. Její nezbytnost je zdůvodňovaná tvorbou aminokyselin se sírou (cystein, cystin, metionin), které jsou nezbytné pro syntézu bílkovin. Protesyntézou je zajišťován harmonický růst a vývoj rostlin, a tím i vyšší využití dusíku. Důležitou součástí řady metabolických procesů je také hořčík, který je nezbytný pro tvorbu chlorofylu a pro zabudovávání dusíku do aminokyselin. 39
Odchylky od optimální koncentrace živin se u kukuřice projevují omezeným růstem a zvláště u kukuřice na zrno ovlivňují řadu výnosových prvků. Např. nedostatek dusíku působí negativně na délku palic, počet zrn v řadě a hmotnost tisíce semen. Naopak přehnojení dusíkem vede k prodloužení vegetační doby a může snížit kvalitu osiva. Nedostatek draslíku snižuje odolnost rostlin proti suchu, zasahuje negativně do tvorby cukrů a způsobuje špatné ozrnění palic od apikální části (od špičky). Při nedostatku síry jsou mladé listy žluté až chlorotické a palice jsou po celé ploše nepravidelně ozrněné (spojují se projevy deficience dusíku a draslíku). Na tunu zrna a odpovídající množství slámy odčerpá kukuřice v průměru: 22-26 kg N, 4,46,6 kg P, 21-33 kg K, 4,3-7,1 kg Ca, 4-6 kg Mg.
2.7.2. Nároky na půdu a organické hnojení
Kukuřice nemá zvlášť vyhraněné požadavky na půdu. Větší výnosovou jistotu poskytují půdy střední až těžší s pH od 5,6 do 7. Z hlediska agrotechniky vykazuje kukuřice všechny vlastnosti okopaniny, a proto se k ní doporučuje pravidelně hnojit organickými hnojivy. Z organických hnojiv je nejčastěji používán chlévský hnůj. Na půdách méně úrodných s nedostatkem humusu, zejména po obilovinách, na něj kukuřice reaguje obvykle kladně. V suchých ročnících je účinnost nižší. Optimální dávky hnoje se pohybují v rozpětí od 30 do 40 t/ha. Kukuřici řadíme mezi plodiny, které velmi pozitivně reagují na hnojení kejdou nebo močůvkou. Zvláště výhodné je podle Richtera et al. (1988) a Římovského (1989) hnojení kejdou prasat a skotu. Z provozního hlediska je výhodné, že hnojení kejdou ke kukuřici můžeme uskutečnit v létě na strniště (obilní předplodiny), na podzim na ošetřenou půdu (podmítkou, hlubokou orbou) nebo na jaře (zapravení kombinátory). Kejdu používáme v nižších dávkách nebo podle Římovského (1989) ve dvouletých - třiletých cyklech v dávce 75-125 t/ha. Vyšší dávky je vhodné aplikovat v kombinaci se slámou. Kejda příznivě působí na živinný režim půd. Při použití kejdy s nižším obsahem sušiny (C : N kolem 5) dochází k úbytku organických látek v půdě v důsledku intenzivní mikrobiální činnosti půdy. Proto ji doporučujeme přednostně používat v kombinaci s organickou hmotou (drcená sláma, zelené hnojení). Tímto způsobem zajistíme dostatek organických látek v půdě, zvýší se reutilizace uhlíku a posílí se imobilizace dusíku. Vedle slámy obilovin je vhodné aplikovat kejdu na slámu řepkovou, slunečnice i kukuřice při jejím pěstování na zrno. Při použití kejdy je rozhodující obsah sušiny a živin v kejdě, což je ovlivněno hlavně podílem technologické vody (Římovský, Richter 1996). Kejdu doporučuje Škarda (1985) 40
používat ke hnojení s průměrným obsahem nad 7,2 % sušiny, i když pozitivní vliv na výnos kukuřice jsme prokázali i u kejdy s obsahem sušiny pod 4% při společné aplikaci se slámou nebo zeleným hnojením. Živiny obsažené v kejdě jsou pro rostliny snadno přístupné. Dusík je ze 40-50% v amoniakální formě, maximálně 10 %, podle způsobu ošetření kejdy (homogenizace), je ve formě nitrátové a zbytek ve formě organických pozvolně působících látek. Fosfor, hořčík a vápník jsou obsaženy převážně v organických labilních formách a jsou pro rostliny dobře přístupné. Hlavní podíl lehce přístupného draslíku je přítomen v tekuté frakci kejdy. V kejdě je obsažená celá řada užitečných bakterií, které zvyšují biologickou činnost půdy a obsahem látek stimulační povahy (ze skupiny heteroauxinů) příznivě ovlivňují dlouživý růst rostlin. Zvýšení mikrobiální činnosti půdy po hnojení kejdou je daleko vyšší než po hnojení hnojem. Kejda tak působí příznivě k obohacení jak povrchové tak hlubší půdní vrstvy živinami.
2.7.3. Hnojení dusíkem
Dávky dusíku volíme s ohledem na předpokládaný výnos u kukuřice na zrno nebo na siláž. Výnosem kolem 9 t zrna kukuřice odčerpá v průměru 216 kg N. Dusík můžeme aplikovat v kejdě na podzim nebo na jaře. Při hnojení minerálními hnojivy je vhodné dávky dusíku dělit na základní hnojení před setím a na hnojení během vegetace za předpokladu, že se jedná o oblast vlhčí s vyšší hladinou podzemní vody. V oblastech aridnějších jsou dosahovány vyšší výnosy při jednorázovém zapravení dusíku nebo při kombinaci kejdy na podzim a minerálního hnojení na jaře. Základní hnojení před setím v podmínkách řepařské oblasti je vhodné provádět podle obsahu Nmin v půdě. V lokalitách s malým spadem síry (pod 20 kg/ha) doporučujeme aplikovat síran amonný, kterým v dávce 0,1 t dodáme 24 kg S a 20 kg N. V některých případech je však nutné dávky dusíku dělit (zvláště pokud by překročila jednorázově aplikovaná dávka 100 kg). Efektivita přihnojení dusíkem je dána stanovištními a povětrnostními podmínkami. Přihnojení se provádí při výšce porostu 30-40 cm. Z hnojiv doporučujeme použít LA, LAV, LAD nebo kejdu aplikovanou hadicovými aplikátory do meziřádků. Při použití kejdy u kukuřice na zrno nedoporučujeme přehnojovat dusíkem, poněvadž hrozí nebezpečí prodloužení vegetační doby a špatného dozrávání, zvláště u pozdnějších hybridů. Z kapalných beztlakých dusíkatých roztoků je stále diskutovaná otázka použití DAM-390. Pro odstranění nebezpečí popálení listů je vhodné aplikovat toto hnojivo pod povrch listů 41
upravenou aplikační technikou. Na půdách s nízkým obsahem síry je vhodné použít SAM nebo Agrosam (v m3 obsahuje 240 kg N a 80 kg S ).
2.7.4. Hnojení ostatními živinami
Pro zajištění optimální potřeby kukuřice všemi ostatními živinami vycházíme z agrochemického zkoušení půd (AZP). Na podzim, při zaorávání chlévského hnoje nebo jiné organické hmoty, je vhodné aplikovat společně s nimi fosforečná a draselná hnojiva, čímž zajistíme rostlinám jejich lepší využití. Na jaře, při předseťové přípravě, aplikujeme vedle dusíku také P a K hnojiva, pokud nebyla již zapravena na podzim. S ohledem na výsledky AZP je možné použít také vhodné NPK hnojivo nebo specielně připravené směsné hnojivo aplikované terragátory. Na půdách, s minimalizační technologií nebo s nízkým obsahem živin, kde nemáme z ekonomických důvodů na plné plošné vyhnojení pozemku se uplatňuje hnojení „pod patu“. Z hnojiv můžeme použít amofos, NP hnojiva, NPK hnojiva. Kukuřice je z mikroelementů zvláště náročná na bor a zinek. Jejich nedostatek se objevuje na půdách vyvápněných s pH od 6,4 a výše, zvláště za déletrvajícího suchého počasí. Deficit lze odstranit pomocí různých typů listových hnojiv (Ryant, 2004).
42
3. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST 3.1. Cíl bakalářské práce Cílem práce bylo studium literárních pramenů, týkající se problematiky využívání masokostní moučky v zemědělství. V experimentální části pak bylo cílem provést polní poloprovozní pokus při využití MKM jako hnojiva při hnojení kukuřice pěstované na zrno a následné statistické zhodnocení vlivu různých dávek MKM na růst rostlin kukuřice, výnos a vybrané kvalitativní parametry zrna a dále zjištění uvolňování MKM do půdy, jakožto hnojiva organického původu.
3.2. Charakteristika pokusného stanoviště Pokusný pozemek poloprovozního pokusu s pěstovanou kukuřicí je součástí Jevišovické pahorkatiny obhospodařující zemědělským podnikem Agrodružstvo Jevišovice v katastru obce Bojanovice, ležící v nadmořské výšce 360 metrů nad mořem (viz obr. 5) v teplé podnebné oblasti a nacházející se v bramborářské výrobní oblasti. Jako půdní typ byla určena hnědozem. Dle výsledků meteorologické stanice v Kuchařovicích u Znojma (vzdálené vzdušnou čarou cca 11,5 km od pokusného pozemku) se roční úhrn globálního záření pohybuje kolem 4100 KJ.m-2 a patří do oblasti s největším slunečním svitem 1798 hodin. Velké vegetační období začíná většinou ve druhé dekádě března, někdy i dříve, kdy průměrná teplota dosahuje 5 °C a více, a podzim nastupuje v polovině listopadu (Demek, 1992). Graf 1: Klimadiagram 1961-1990 Kuchařovice 334 m.n.m (¢ teplota 8,5 °C, srážky 471 mm) 120
50
100
40
80
30
60
20
40
10
20
°C
mm
60
0
0 1
2
3
4
5
6
7
8
-10
9
10
11
12 -20
měsíc teplota
43
srážky
120
50
100
40
80
30
60
20
40
10
20
°C
60
0 -10
mm
Graf 2: Klimadiagram 2007 Kuchařovice 334 m.n.m (¢ teplota 10,4 °C, srážky 513 mm)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
-20
měsíc
teplota
srážky
120
50,0
100
40,0
80
30,0
60
20,0
40
10,0
20
°C
60,0
0,0 -10,0
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
m ěsíc teplota
Obr. 5: Mapa pozemku – ortofoto 2006
44
srážky
12
-20
mm
Graf 3: Klimadiagram 2008 Kuchařovice 334 m.n.m (¢ teplota 10,3 °C, srážky 445 mm)
3.3. Materiál a metodika Problematika byla řešena formou dvouročního poloprovozního polního pokusu. Setí kukuřice bylo provedeno v prvním roce 30.4.2007 a ve druhém roce 6.5.2008 (viz obr. 8). Jako pokusný materiál byl použit hybrid kukuřice od společnosti KWS Graneros (FAO 270) a hnojivo masokostní moučka z asanačního ústavu Agris Medlov a.s. (viz tab. 5).
Tab. 5: Rozbor masokostní moučky Vlhkost
N
Tuk
Ca
P
Na
Mg
[%]
[%]
[%]
[%]
[%]
[%]
[%]
Masokostní 6,96
9,31
14,46
5,82
3,47
0,73
0,18
moučka
K
S
Cu
Mn
Fe
Zn
[%]
[%]
[mg.kg-1] [mg.kg-1] [mg.kg-1] [mg.kg-1]
0,68
0,42
10,51
855,30
28,45
123,20
Experiment byl založen na pozemku o výměře 8 ha, byl proveden ve třech opakováních po předplodině ozimé pšenici v prvním roce. Na pozemku bylo vytyčeno 12 parcel o šířce 12 metrů a délce 60 metrů, tedy 720 m2. Každá z variant hnojení byla opakována třikrát v řadě za sebou tak, aby se co nejvíce vyloučil případný rozdíl ve složení půdy. Agrochemické vlastnosti půdy před založením pokusu uvádí tabulka 10. Hnojení masokostní moučkou se provádělo pomocí rozmetadla na průmyslová hnojiva Fortschritt D-032 na podvozku N5-R (viz obr. 7) a bylo provedeno 9.4.2007. Varianty pokusu byly odlišné v rozdílných dávkách masokostní moučky (MKM), kdy první parcela byla kontrolní nehnojená, druhá hnojená MKM v dávce 1 t/ha, třetí hnojená MKM v dávce 2 t/ha a čtvrtá hnojená MKM v dávce 4 t/ha (viz obr. 6).
Tab. 6: Agrochemické vlastnosti půdy před založením pokusu předplodina
pH
P (mg.kg-1)
K (mg.kg-1)
Ca (mg.kg-1)
Mg (mg.kg-1)
pšenice
6,02
51
225
4081
974
45
Obr. 6: Schéma poloprovozního pokusu
K pokusu byl použit hybrid Graneros od společnosti KWS. Je to tříliniový plastický hybrid vysokého vzrůstu, středně raný na zrno s číslem FAO 270. V dobrých podmínkách může tvořit dvě vyvíjející se palice s počtem až 700 zrn na rostlinu. Charakteristické je velké množství převislých listů, je plastický a nenáročný na podmínky pěstování. Je doporučen do řepařské oblasti a intenzivní obilnářské oblasti. Dle výsledků společnosti KWS dosahoval tento hybrid průměrných ročních výnosů za období 2005 – 2008 11,86 t/ha vlhkého zrna při sklizňové vlhkosti 29,5 % a průměrném výnosu zrna při vlhkosti 14 % 9,56 t/ha. Během prvního roku pokusu byly odebírány rostliny kukuřice pro následnou listovou analýzu. První odběr byl proveden v sedmém týdnu po zasetí (po vytvoření čtvrtého listu), druhý odběr byl proveden po vytvoření desátého listu rostliny (po pěti měsících od zasetí) a poslední odběr byl proveden těsně před sklizní. Všechny rostliny byly následně usušeny při pokojové teplotě (viz obr. 9), po té rozdrceny a byla provedena listová analýza v laboratoři společnosti Mikrop Čebín a.s. Sklizeň byla prováděna přímá kombajnová za pomoci sklízecí mlátičky New Holland CX860 s úpravou na sklizeň kukuřice a kukuřičným adaptérem v prvním roce 28.11.2007 a druhém roce 5.12.2008. Pro docílení přesného vážení sklizně z jednotlivých parcel byl použit samochodný krmný vůz Luclar s digitální vahou měřící s přesností na jeden kilogram (viz obr. 10). Výnos zrna byl vyjádřen v kg.parcela-1 a rozbor zrna byl proveden opět v laboratoři společnosti Mikrop Čebín a.s.
46
Obr. 7: Hnojení MKM – traktor Zetor 7745 s Fortschritt D-032 na podvozku N5-R
Obr. 8: Setí kukuřice – traktor John Deere 6520 se secím strojem na kukuřici Becker
Obr. 9: Oděr rostlin kukuřice + sušení
47
Obr. 10: Sklizeň – sklízecí mlátička New Holland CX860, vážení pomocí krmného vozu Luclar
3.4. Použité analytické metody Stanovení výměnné půdní reakce
Výměnná půdní reakce se stanoví ve výluhu 0,01 M roztoku CaCl2. Vápenaté ionty (Ca2+), protože jsou v přebytku, vymění H+ ionty sorbované na koloidní komplex, ty přejdou do roztoku a jejich celkovou aktivitu změříme potenciometricky skleněnou elektrodou proti referenční elektrodě kalomelové (Zbíral, 2002). Stanovení obsahu přístupných živin v půdě – fosforu, draslíku, vápníku a hořčíku
Rozbor půdy na obsah fosforu, draslíku, vápníku a hořčíku byl proveden metodou Mehlich III. Zemina se vyluhuje extrakčním roztokem Mehlich III, který obsahuje 0,2 mol.l-1 NH4NO3 a 0,001 mol.l-1 EDTA. Fosfor se stanovuje sektrofotometricky, draslík metodou plamenné fotometrie, vápník a hořčík atomovou absorpční spektrofotometrií (Zbíral, 2002). Stanovení minerálního dusíku
Nitrátový dusík se stanovuje v půdním výluhu 1 % síranem draselným (v poměru 1:5) iontově selektivní elektrodou. Amonný dusík stanovujeme ve výluhu 1 % síranu draselného spektrofotometricky (Zbíral, 2004). Stanovení dusíku v rostlinné hmotě
Obsah dusíku v rostlinné hmotě byl stanoven Kjeldahlovou metodou na automatickém přístroji KJELTEC AUTO 1030 Analyser (Zbíral et al., 2005). Stanovení fosforu, draslíku, vápníku a hořčíku v rostlinné hmotě
Oxidace organické hmoty byla provedena spalováním v koncentrované H2SO4 za postupného přidávání H2O2 až do vzniku bezbarvého roztoku. V získaném mineralizátu byl obsah fosforu stanoven kolorimetricky vanadičnanovou metodou, obsah draslíku metodou 48
atomové emisní spektrofotometre, obsah vápníku a hořčíku metodou atomové absorpční spektrofotometrie (Zbíral et al., 2005). Stanovení N-látek v zrnu
Pro stanovení N-látek v zrnu byla využita metoda pro určení obsahu dusíku dle Kjeldahla a vynásobení koeficientem 6,25 (PETR, HÚSKA et al., 1997). Stanovení humusu
Stanovení oxidovatelného uhlíku je prováděno spektrofotometricky po oxidaci chromsírovou směsí. Obsah oxidovatelného uhlíku vynásobíme koeficientem 1,724 a získáme obsah humusu v procentech (Zbíral, 2004).
3.5. Použité statistické metody Získané
výsledky
byly
vyhodnoceny
statisticky
jednofakforovou
popřípadě
vícefaktorovou analýzou variance s použitím softwaru STATISTICA version 8.0 a následné testování bylo provedeno Tuckeyovým testem významnosti rozdílů.
49
3.6. Výsledky a diskuze V poloprovozním pokusu při hnojení masokostní moučkou byly, na pěstované kukuřici, sledovány následné ukazatele: anorganický rozbor rostlin během vegetace ve 4. listu, v 10. listu a u rostlin před slizní (12. listu) v prvním roce, výnos a chemický rozbor zrna v obou letech a chemický rozbor půdy na konci pokusu.
3.6.1. Anorganický rozbor rostlin během vegetace Fáze 4. listu
Míru ovlivnění koncentrací makroelementů kukuřice různými dávky hnojiv masokostní moučky uvádí tab. 7 a míru ovlivnění koncentrací mikroelementů tab. 8. Průměrné obsahy těchto marko i mikroelementů dosažené v jednotlivých variantách pokusu včetně variability hodnot vyjádřené směrodatnou odchylkou uvádí potom tabulky 9 – 11. Tab. 7: Výsledky analýzy variance obsahu základních makroelementů ve fázi 4.listu Faktor Varianta Chyba Celkem
Průměrný čtverec Stupně volnosti %N %P %K % Ca % Mg 3 0,0506 NS 0,001142 NS 0,1066 NS 0,002127 NS 0,000041 NS 8 0,0376 0,000983 0,057 0,002134 0,000093 11
Vliv faktoru: NS – nevýznamný
Tab. 8: Výsledky analýzy variance obsahu základních mikroelementů ve fázi 4.listu Faktor Varianta Chyba Celkem
Stupně volnosti 3 8 11
Cu (mg.kg-1) 2,067 NS 2,083
Průměrný čtverec Fe (mg.kg-1) Mn (mg.kg-1) 12695 NS 820 NS 126224 563,3
Zn (mg.kg-1) 6,85 NS 22,28
Vliv faktoru: NS – nevýznamný
Ve fázi odběru 4. listů vzrůstu kukuřice dle listových analýz chemického složení v předložených tabulkách č. 7 a 8 nebylo zjištěno statisticky průkazných rozdílů vlivu hnojení masokostní moučkou na obsah makroelementů i mikroelementů. Významně vyšší koncentrací těchto prvků nebylo dosaženo ani mezi jednotlivými variantami hnojení MKM. V této fázi rostliny pravděpodobně čerpaly živiny z mateřské výživy a nebyly schopny využít živin rozkládající se masokostní moučky. U většiny makroelementů můžeme pozorovat
50
mírné snížení jejich koncentrace v rostlinách kukuřice, což může mít za příčinu právě rozkládající se masokostní moučka a její dočasné okyselení půdy.
Varianta
Faktor
Tab. 9: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 4. listu – obsah N,P a K N Úroveň faktoru kontrola 1 t MKM/ha 2 t MKM/ha 4 t MKM/ha
n 3 3 3 3
%v suš. x 3,67a 3,39a 3,51a 3,65a
P
%v suš. % ± sx x ± 0,28 100 0,36a ± 0,05 92,4 0,33a ± 0,24 95,6 0,35a ± 0,12 99,5 0,38a
K %
± ± ± ± ±
sx 0,01 0,025 0,044 0,036
100 91,7 97,2 106
%v suš. x 4,64a 4,23a 4,35a 4,25a
% ± ± ± ± ±
sx 0,332 0,078 0,334 0,012
100 91,2 93,8 91,6
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Varianta
Faktor
Tab. 10: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 4. listu – obsah Ca,Mg a Cu Ca Úroveň faktoru kontrola 1 t MKM/ha 2 t MKM/ha 4 t MKM/ha
n 3 3 3 3
%v suš. x 0,54a 0,48a 0,52a 0,54a
Mg %
± ± ± ± ±
sx 0,053 0,029 0,041 0,057
100 88,9 96,3 100
%v suš. x 0,102a 0,095a 0,094a 0,099a
Cu %
± ± ± ± ±
sx 0,006 0,012 0,014 0,004
100 93,1 92,2 97,1
mg.kg-1 x ± a 10,96 ± 9,89a ± 9,15a ± 10,75a ±
% sx 1,19 0,42 1,72 1,94
100 90,2 83,5 98,1
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Varianta
Faktor
Tab. 11: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 4. listu – obsah Fe,Mn a Zn Úroveň faktoru kontrola
Fe Mn Zn mg.kgmg.kgmg.kgn 1 1 1 % % % x ± sx x ± sx x ± sx a a a 3 1301,8 ± 186,9 100 103,1 ± 11,19 100 38,84 ± 4,89 100
1 t MKM/ha 3 1457,7a ± 521,3 112 129,1a ± 32,99 125 36,48a ± 6,34 93,9 2 t MKM/ha 3 1387,3a ± 400,1 107 142,1a ± 29,34 138 36,48a ± 3,55 93,9 4 t MKM/ha 3 1408,3a ± 195,1 108 131,1a ± 13,38 127
39,3a
± 3,52 101
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Příjem mikroelementů u kukuřice je, mimo jiné, závislé od půdní reakce. Na kyselou reakci půdy špatně reaguje příjem mědi a manganu rostlinou. Na začátku pokusu, byla stanovena chemickým rozborem půdy výměnná půdní reakce pH na 6,02, což je slabě kyselá
51
reakce. Ani měď ani mangan na tuto slabou půdní aciditu nereagovali zhoršeným příjmem. Spíše naopak u manganu můžeme sledovat určitý nárůst jeho obsahu v rostlinách, který ovšem stoupl v průměru o 30 % oproti kontrole, ale neprojevoval se v závislosti na zvyšující se dávce MKM. To lze přisuzovat relativně vyššímu obsahu manganu v masokostní moučce (viz tab. 5). Příjem železa u kukuřice, je omezen na půdách alkalických, což v tomto případě nebylo.
Fáze 10. listu
Míru ovlivnění koncentrací makroelementů kukuřice různými dávky hnojiv masokostní moučky ve fázi 10. listu uvádí tabulka 12 a míru ovlivnění koncentrací mikroelementů tabulka 13. Průměrné obsahy těchto marko i mikroelementů dosažené v jednotlivých variantách pokusu včetně variability hodnot vyjádřené směrodatnou odchylkou uvádí potom tabulky 14-16. Tab. 12: Výsledky analýzy variance obsahu základních makroelementů ve fázi 10.listu Faktor Varianta Chyba Celkem
Stupně volnosti 3 8 11
%N 0,02714 NS 0,01647
Průměrný čtverec %P %K % Ca 0,001027 NS 1,0022 NS 0,009981 ** 0,00037 0,2567 0,00126
% Mg 0,030881 * 0,004541
Vliv faktoru: NS – nevýznamný, * - významný vliv faktoru (α ≤ 0,05), ** - vysoce významný vliv faktoru (α ≤0,01)
Tab. 13: Výsledky analýzy variance obsahu základních mikroelementů ve fázi 10.listu Faktor Varianta Chyba Celkem
Stupně volnosti 3 8 11
Cu (mg.kg-1) 0,8914 NS 1,3641
Průměrný čtverec Fe (mg.kg-1) Mn (mg.kg-1) 136636 NS 132,30 NS 143206 80,14
Zn (mg.kg-1) 102,93 NS 85,99
Vliv faktoru: NS – nevýznamný
V fázi 10. listu bylo zjištěno statisticky významného vlivu hnojení na obsah vápníku a vysoce významného vlivu na obsah hořčíku. Vliv hnojení na obsah ostatních makro i mikroelementů byl statisticky nevýznamný (viz tab. 12 a 13). Koncentrace dusíku v rostlinách se výrazně nelišila od kontroly. Zato Skládanka a Ryant (2007) ve svých výsledcích uvádí pozitivní vliv hnojení MKM na zvýšení obsahu dusíkatých látek v sušině travního porostu.
52
Ale už v této fázi můžeme pozorovat (viz tab. 14) zvyšující se obsah fosforu i draslíku. Masokostní moučka obsahuje vysoký obsah fosforu, proto i tento zvyšující se obsah fosforu mezi jednotlivými varianty hnojení oproti kontrole. Vyšší koncentrace draslíku v rostlinách, může být způsobeno dobrou násobeností draslíku v půdě před začátkem pokusu a také rozkladem předplodinových zbytků, jelikož vliv hnojení MKM se nezdá být patrný, z důvodu nízkého obsahu draslíku (0,68 %, viz tab. 5) v MKM.
Varianta
Faktor
Tab. 14: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 10. listu – obsah N,P a K N
Úroveň faktoru kontrola
n
3
1 t MKM/ha 3 2 t MKM/ha 3 4 t MKM/ha 3
%v suš. x 1,01a 1,06a 1,23a 1,08
a
P %v %v suš. suš. % % ± sx x ± sx x a a ± 0,14 100 0,073 ± 0,023 100 0,819 a a ± 0,02 105 0,087 ± 0,006 118 0,802 a a ± 0,13 122 0,113 ± 0,021 155 1,441 ± 0,18 107 0,107
a
± 0,022 146 2,012
a
K % ± sx ± 0,036 100 ± 0,147 97,9 ± 0,968 176 ± 0,260 246
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Varianta
Faktor
Tab. 15: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 10. listu – obsah Ca,Mg a Cu Ca Úroveň faktoru kontrola 1 t MKM/ha 2 t MKM/ha 4 t MKM/ha
n 3 3 3 3
%v suš. x 0,37b 0,41b 0,36ab 0,28a
Mg %
± ± ± ± ±
sx 0,030 0,025 0,057 0,016
100 111 97,3 75,7
%v suš. x 0,074a 0,080a 0,149ab 0,292b
Cu %
± ± ± ± ±
sx 0,016 0,008 0,125 0,047
100 108 201 394
mg.kg1 x 6,44a 6,76a 7,38a 7,62a
% ± ± ± ± ±
sx 0,67 1,12 1,73 0,88
100 105 115 118
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Dle tabulky č. 15 vychází, že zvyšující se dávky hnojení MKM měli vliv na snižování obsahu vápníku a pozitivní vliv na zvyšování obsahu hořčíku v rostlinách kukuřice. Což se zdá být protichůdné, vzhledem k tomu, že masokostní moučka (viz tab. 5) obsahuje relativně větší množství vápníku (5,82 %) a relativně menší množství hořčíku (0,18 %). Vysvětlení, u hořčíku, může být ve vyšší zásobě tohoto prvku v půdě před počátkem pokusu (viz tab. 6). U vápníku mohl rozklad masokostní moučky vyvolat dočasné okyselení půdy a to mohlo vést ke sníženému využití vápníku. Dále (viz graf. 2), na základě vyšších srážek ve druhém a třetím měsíci po aplikaci MKM, můžeme uvažovat že vápník byl těmito srážkami smyt a tak
53
jej rostliny nemohli využít. Je nutno brát také v potaz větší nárůst rostlinné hmoty u vyšších dávek MKM, čemuž odpovídají statisticky významné rozdíly u koncentrací těchto prvků v rostlinné hmotě kukuřice mezi kontrolou a dávkou 1 t MKM/ha vůči nejvyšší dávce MKM (4 t MKM/ha) a to jak u vápníku tak u hořčíku. Ke zvyšování obsahu hořčíku v rostlinné hmotě vlivem hnojení MKM došli i Čermák a Smatanová (2005). Tab. 16: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 10. listu – obsah Fe,Mn a Zn Faktor
n
Varianta
Fe
Úroveň faktoru kontrola 1 t MKM/ha 2 t MKM/ha 4 t MKM/ha
3 3 3 3
Mn
-1
mg.kg x 336,43a 431,50a 564,40a 827,80a
Zn
-1
± ± ± ± ±
sx 47,65 77,72 230,78 715,02
% 100 128 168 246
mg.kg x 45,85a 48,58a 60,25a 56,08a
± ± ± ± ±
-1
sx 3,92 2,00 6,13 16,24
% 100 106 131 122
mg.kg x 29,03a 31,81a 40,58a 27,45a
± ± ± ± ±
sx 1,91 3,06 17,51 4,96
% 100 110 140 94,6
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
U všech mikroelementů, dle tabulek č. 15 a 16 je zřejmý nárůst koncentrací těchto prvků v rostlinách a to i přes vyšší nárůst rostlinné hmoty. Železa je obecně v naši půdách dostatek a tudíž se projevuje, díky jeho zastoupení v masokostní moučce, se zvyšující se dávkou MKM. Velká variabilita koncentrace železa v rostlinách v rámci jednotlivých variant, kdy oproti kontrole stoupl obsah železa o 146 % na nejvyšší dávce MKM je pravděpodobně způsobeno chybou, při odběru rostlin u poloprovozního pokusu. Nárůst manganu od kontroly o 31 % k dávce 2 t MKM/ha můžeme přiřadit obsahu manganu v masokostní moučce.
Fáze 12. listu
Míru ovlivnění koncentrací makroelementů a mikroelementů kukuřice různými dávky hnojiv masokostní moučky ve fázi 12. listu uvádí tabulka 17 a 18. Průměrné obsahy těchto marko i mikroelementů dosažené v jednotlivých variantách pokusu včetně variability hodnot vyjádřené směrodatnou odchylkou uvádí potom tabulky 19-21. Tab. 17: Výsledky analýzy variance obsahu základních makroelementů ve fázi 12.listů
Faktor Varianta
Stupně volnosti 3
Chyba
8
Celkem
11
Průměrný čtverec % N-látek %P %K % Ca % Mg 0,002075 NS 0,000059 NS 0,07248 NS 0,002143 NS 0,00046 NS 0,031983
0,00029
Vliv faktoru: NS – nevýznamný
54
0,08412
0,001077
0,000768
Tab. 18: Výsledky analýzy variance obsahu základních mikroelementů ve fázi 12.listu Faktor Varianta Chyba Celkem
Stupně volnosti 3 8 11
Cu (mg.kg-1) 1,7873 NS 1,4385
Průměrný čtverec Fe (mg.kg-1) Mn (mg.kg-1) 46975 NS 54,13 NS 66591 42,03
Zn (mg.kg-1) 70,94 NS 37,16
Vliv faktoru: NS – nevýznamný
V této fázi 12. listů byly odebírány rostliny těsně před slizní, ve sklizňové zralosti zrna a tak i samotná sláma kukuřice byla suchá. U žádného z makroelementů nebyl pozorován statisticky průkazný vliv (viz tab. 17).
Varianta
Faktor
Tab. 19: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 12. listu – obsah N,P a K N
Úroveň faktoru
3
%v suš. x 0,85a
1 t MKM/ha 3
0,86a
2 t MKM/ha 3
0,85a
kontrola
n
4 t MKM/ha 3
0,80
a
P %v suš. % % ± sx x ± sx a ± 0,32 100 0,075 ± 0,030 100 a ± 0,14 101 0,066 ± 0,014 88,1 a ± 0,04 100 0,067 ± 0,004 89,4 ± 0,04 94,1 0,066
a
± 0,007 87,6
K %v suš. x 2,17a 1,89a 2,24a 2,18
a
% ±
sx ± 0,48 100 ± 0,17 87,1 ± 0,27 103 ± 0,08 100
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Varianta
Faktor
Tab. 20: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 12. listu – obsah Ca,Mg a Cu Ca Úroveň faktoru
n
%v suš.
x a kontrola 3 0,287 a 1 t MKM/ha 3 0,259 a 2 t MKM/ha 3 0,289 a 4 t MKM/ha 3 0,232
Mg %
±
% v suš.
sx x a ± 0,043 100 0,259 a ± 0,006 90,4 0,274 a ± 0,012 101 0,275 a ± 0,047 80,9 0,249
Cu %
±
sx ± 0,031 100 ± 0,021 106 ± 0,039 106 ± 0,011 96,3
mg.kg1 x 6,15a 7,32a 7,13a 8,02a
% ±
sx ± 1,78 100 ± 0,94 119 ± 0,15 116 ± 1,30 130
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
U obsahu dusíku, draslíku a hořčíku (viz tab. 19) jsou rozdíly v rámci variant (s ohledem na chyby) téměř neznatelné. Podobné závěry uvádí Smatanová (2005).
55
Z pohledu obsahu fosforu je patrné u variant hnojení MKM snižování jeho koncentrace v rostlinné hmotě. Avšak tyto rozdíly se statisticky významně neliší. Je možné pozorovat jednorázový propad obsahu fosforu oproti kontrole o 11-13 % (viz tab. 19). U odlišných koncentrací vápníku variant hnojení MKM, dle tabulky č. 20 je zřejmá vysoká variabilita, tudíž je to možné přisuzovat chybě při odběru rostlin.
Varianta
Faktor
Tab.21: Chemické složení nadzemní rostlinné hmoty ve fázi 12. listu – obsah Fe,Mn a Zn Fe Úroveň faktoru
n
mg.kg1
Mn %
x ± sx a kontrola 3 385,70 ± 205,57 a 1 t MKM/ha 3 588,03 ± 467,92 2 t MKM/ha 3 295,43a ± 41,43 4 t MKM/ha 3 370,47a ± 58,62
mg.kg1
x ± sx a 100 40,30 ± 9,60 a 152 44,97 ± 7,54 76,6 35,58a ± 2,35 96,1 36,63a ± 3,70
Zn %
mg.kg1
%
x ± sx a 100 26,47 ± 6,10 100 a 112 35,92 ± 9,50 136 88,3 30,94a ± 0,02 117 90,9 25,19a ± 4,60 95,2
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Stejně jako u obsahu vápníku, tak i u obsahu všech mikroelementů je dle tabulky č.21 vidět vysoká variabilita způsobená pravděpodobně chybou při odběru rostlin. Pouze u obsahu mědi je možné sledovat nárůst oproti kontrole od 19 % u dávky 1 t MKM/ha až po 30 % nárůstu u dávky 4 t MKM/ha. U žádného z mikroelemetnů nebyl zjištěn statisticky průkazný vliv hnojení na koncentrace těchto prvků v rostlinné hmotě ve fázi 12. listů. 3.6.2. Výnos a kvalitativní parametry zrna
Míru ovlivnění výnosu a kvalitativních parametrů (chemické složení zrna) kukuřice hnojením masokostní moučkou uvádí tabulky 22-24. Průměrné výnosy a průměrné hodnoty jednotlivých kvalitativních parametrů zrna včetně variability vyjádřené směrodatnou odchylkou uvádí tabulky 25-28. Tab. 22: Výsledky analýzy variance výnosu a obsahu N-látek, tuku, škrobu a popele Faktor Rok Varianta hnojení Rok*Varianta Chyba Celkem
Stupně volnosti 1 3 3 16 23
Průměrný čtverec výnos zrna % tuk % škrob % popel 162033 *** 8,64 *** 22,10 *** 0,01215 * 26463 *** 0,0477 NS 2,04 *** 0,00558 * 14110 ** 0,1497 NS 2,08 *** 0,00169 NS 2608 0,0465 0,22 0,0017
% N-látek 0,047 NS 0,212 NS 0,102 NS 0,068
Vliv faktoru: NS – nevýznamný, * - významný vliv faktoru (α ≤ 0,05), ** - vysoce významný vliv faktoru (α ≤ 0,01), *** - velmi vysoce významný vliv faktoru (α ≤ 0,001)
56
Tab. 23: Výsledky analýzy variance obsahu Ca, P, Mg a K Faktor Rok Varianta hnojení Rok*Varianta Chyba Celkem
Stupně volnosti 1 3 3 16 23
Průměrný čtverec %P %K % Ca 0,002091 * 0,000136 NS 0,000002 NS 0,000032 NS 0,000087 NS 0,000001 NS 0,000042 NS 0,000133 NS 0,000004 NS 0,000271 0,000167 0,000001
% Mg 0,000593 *** 0,000039 NS 0,000006 NS 0,000033
Vliv faktoru: NS – nevýznamný, * - významný vliv faktoru (α ≤ 0,05), *** - velmi vysoce významný vliv faktoru (α ≤ 0,001)
Na výnos zrna kukuřice měly statisticky velmi vysoce významný vliv ročníku a hnojení masokostní moučkou. U kombinace těchto faktorů byl zjištěn statisticky vysoce významný vliv (viz tab. 24). Významně vyšších výnosů bylo dosaženo u jednotlivých variant hnojení MKM v roce 2008 oproti kontrole v daném roce a zároveň oproti kontrole a variantám hnojení roku 2007. To pravděpodobně způsobilo příznivější počasí pro pěstování kukuřice (především srážky a jejich lepší rozvrstvení během roku, viz graf 2 a 3). V roce 2007 můžeme pozorovat pouze mírný nárůst výnosu, o 8,7 % u dávky 4 t MKM/ha, než tomu bylo zjištěno u kontroly. Za to v roce 2008 je nárůst výnosů oproti kontrole značný, u dávky 1 t MKM/ha je to o 18,7 %, dávky 2 t MKM/ha o 42,4 % a u nejvyšší dávky MKM až o 65,5 % výnosu zrna více, než u kontroly. K podobným výsledkům dospěli i Čermák a Smatanová (2005), kteří uvádí, že aplikovaná masokostní moučka v dávce 1,5 t.ha-1 zvýšila výnos téměř o 50 %. Jens et. al. (2007) u hnojení MKM při pěstování ozimé pšenice, ječmene a žita uvádí statisticky průkazný vliv na zvyšování výnosu (u pšenice lineární růst výnosu) s rostoucími dávkami MKM (500, 1000 a 2000 kg.ha-1). Zvýšení výnosů v druhém roce lze opět přisuzovat výhodnějším klimatickým podmínkám roku 2008, ale dalo by se i uvažovat o lepším přístupu živin masokostní moučky v druhém roce, z hlediska jejich pomalejší rozložitelnosti. Například Lošáková et al. (2007) uvádí ve svých výsledcích příznivé působení masokostních mouček ještě ve třetím roce po jejich aplikaci. Výnosy zrna kukuřice v roce 2007 a 2008 uvádí graf č. 4. Při analýze variability hodnot chemického rozboru zrna byl zaznamenán statisticky velmi významný vliv roku na obsah tuku v zrnu kukuřice (viz tab. 22). To lze přiřazovat zvýšenému výnosu v roce 2008 v průměru asi o 46 %. V jednotlivých letech se obsah tuku v zrnu mezi variantami hnojení a kontrolou téměř nelišil.
57
Graf 4: Výnos zrna kukuřice v jednotlivých letech v závislosti na dávce hnojení MKM Rok*Varianta hnojení; Průměry MNČ Vertikální sloupce označují 0,95 intervaly spolehlivosti 800 750 700
Rok Rok
2007 2008
výnos zrna (kg/pracela)
650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 kontrola
1 t MKM/ha
2 t MKM/ha
4 t MKM/ha
Varianta hnojení
Tab. 24: Výsledky analýzy variance obsahu S a základních mikroelemetnů Stupně Faktor volnosti %S 0,000060 NS Rok 1 Var. hnojení 0,000083 NS 3 0,000046 NS Rok*Varianta 3 0,000053 Chyba 16 Celkem 23
Průměrný čtverec Cu (mg.kg- Fe (mg.kg- Mn (mg.kg1) 1) 1) 0,0030 NS 271,35 * 2,1456 ** 0,0699 NS 83,92 NS 0,1530 NS 0,1172 NS 95,44 NS 0,1459 NS 0,0992 39,21 0,2482
Zn (mg.kg1) 3,61 NS 6,91 NS 17,60 NS 9,59
Vliv faktoru: NS – nevýznamný, * - významný vliv faktoru (α ≤ 0,05), ** - vysoce významný vliv faktoru (α ≤0,01)
Analýzou rozptylu byl zjištěn velmi vysoce průkazný vliv roku, varianty hnojení i jejich kombinace obsah škrobu. Stejně jako u obsahu tuku, lze vlivu roku na zvýšený obsah škrobu přisuzovat vyššímu výnosu v roce 2008. Dle tabulky č. 25 je zřejmé, že statisticky významně vyšší obsah škrobu byl zjištěn u vyšších dávek MKM (2 a 4 t MKM/ha) a zároveň roku 2008 než tomu bylo u kontroly a dávky 1 t MKM/ha v roce 2007. Vyšší obsah škrobu, i když statisticky neprůkazný, vlivem hnojení masokostní moučkou (MKM Věž) uvádí Kubík (2008) na pěstovaných bramborách.
58
Tab. 25: Průměrné hodnoty výnosu, tuku a škrobu v zrnu a průkaznosti jejich rozdílů dle
2008
2007
Rok
Tukeye výnos zrna kg.parcela-
dávka MKM kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM Kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM
% tuk
1
n 3 3 3 3 3 3 3 3
% x 344,67a 334,00a 358,67a 374,67a 393,00a 466,33ab 559,67bc 650,33c
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 25,17 8,72 12,22 14,05 71,14 72,28 69,33 68,68
100,0 96,9 104,1 108,7 100,0 118,7 142,4 165,5
%v suš. x 3,07a 3,24a 2,98a 3,07a 4,18b 4,18b 4,64b 4,16b
škrob %
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,08 0,27 0,10 0,42 0,12 0,21 0,06 0,21
100,0 105,5 97,0 100,0 100,0 100,0 110,9 99,5
%v suš. x 60,91a 60,69a 62,70b 62,85b 63,56b 63,87b 63,43b 63,97b
% ± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,27 0,62 0,46 0,77 0,52 0,11 0,46 0,10
100,0 99,6 102,9 103,2 100,0 100,5 99,8 100,6
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Tab. 26: Průměrné hodnoty obsahu popele, N-látek a P a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye
2008
2007
Rok
popel dávka MKM kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM
n 3 3 3 3 3 3 3 3
%v suš. x 1,30b 1,26ab 1,23ab 1,23ab 1,22ab 1,24ab 1,16a 1,22ab
N-látek %
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,06 0,04 0,05 0,04 0,03 0,04 0,04 0,04
100,0 96,7 94,1 94,4 100,0 101,1 94,8 99,7
%v suš. x 8,87a 8,83a 9,21a 9,29a 8,77a 8,96a 9,28a 8,84a
P %
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,36 0,14 0,05 0,46 0,24 0,28 0,14 0,15
100,0 99,6 103,8 104,8 100,0 102,1 105,7 100,8
%v suš. x 0,275b 0,279b 0,274b 0,275b 0,262a 0,256a 0,258a 0,252a
% ± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,019 0,014 0,013 0,009 0,009 0,003 0,034 0,012
100,0 101,5 99,5 99,9 100,0 97,6 98,6 96,1
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
U snižujícího obsahu popele byl sledován statistiky významný vliv jak roku a tak varianty hnojení. U varianty hnojení (viz tab. 26) to lze přisuzovat jednotlivým zvyšujícím se výnosům oproti kontrole v daném roce a stejně tak v porovnání obou roků vyšším výnosům v roce 2008 než v roce 2007 a tím nižších objemových procent popele. Významně nižší obsah popele oproti kontrole v roce 2007 měla pouze varianta dávky 2 t MKM/ha v roce 2008. Vliv hnojení MKM na obsah N-látek v zrnu kukuřice nebyl statisticky významný. Stejně tak tomu bylo u vlivu roku i kombinace vlivu roku a varianty hnojení.
59
Vysoký obsah fosforu v masokostní moučce se významně neprojevil u obsahu fosforu v zrnu kukuřice v porovnání variant hnojení MKM ani vzhledem ke kontrole. Statisticky významný byl sledován pouze vliv roku. Hodnoty obsahu fosforu v roce 2007 byly významně vyšší než v roce 2008. To koresponduje s rozdílnými výnosy a obsahem popele. Tab. 27: Průměrné hodnoty obsahu K, Ca a Mg v zrnu a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye
2008
2007
Rok
K dávka MKM kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM
n 3 3 3 3 3 3 3 3
%v suš. x 0,389a 0,384a 0,389a 0,379a 0,388a 0,378a 0,371a 0,384a
Ca %
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,021 0,007 0,020 0,009 0,012 0,001 0,009 0,011
100,0 98,7 99,9 97,4 100,0 97,5 95,8 99,0
%v suš. x 0,007a 0,008a 0,006a 0,007a 0,007a 0,006a 0,008a 0,008a
Mg %
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,002 0,001 0,001 0,001 0,000 0,001 0,001 0,002
100,0 108,0 86,3 102,8 100,0 84,2 114,9 111,8
%v suš. x 0,118b 0,113ab 0,112ab 0,110ab 0,105ab 0,103ab 0,103ab 0,101a
% ± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,005 0,004 0,007 0,011 0,004 0,005 0,003 0,002
100,0 95,7 94,7 93,0 100,0 97,8 98,2 96,2
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Tab. 28: Průměrné hodnoty obsahu Na, S a Cu v zrnu a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye
2008
2007
Rok
Na dávka MKM kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM
n 3 3 3 3 3 3 3 3
%v suš. x 0,004a 0,003a 0,004a 0,004a 0,003a 0,002a 0,004a 0,004a
S %
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,001 0,001 0,002 0,000 0,001 0,000 0,000 0,001
100,0 85,2 106,6 95,1 100,0 72,5 110,8 116,7
%v suš. x 0,074a 0,075a 0,074a 0,076a 0,079a 0,076a 0,071a 0,086a
Cu %
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,012 0,006 0,005 0,006 0,002 0,005 0,004 0,013
100,0 101,8 99,5 103,2 100,0 95,8 89,9 109,3
mg.kg-1 x 2,26a 2,01a 1,82a 2,22a 2,14a 2,17a 2,06a 1,85a
% ± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,27 0,31 0,06 0,51 0,18 0,17 0,52 0,15
100,0 88,8 80,6 98,3 100,0 101,8 96,3 86,7
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Při analýze variability hodnot koncentrací draslíku, vápníku, sodíku a síry nebyly zjištěny statisticky průkazné vlivy varianty hnojení ani roku, jak tomu ukazují tabulky č. 23 a 24. Taktéž významně vyšší rozdíly obsahů těchto makroelementů v zrnu nebyly pozorovány (viz tab. 27 a 28). Lze jen vyzvednout vyšší hodnoty vápníku a sodíku u vyšších dávek MKM (2 a 4 t MKM/ha) v roce 2008.
60
Na koncentraci hořčíku v zrnu kukuřice měl statisticky velmi vysoce průkazný vliv pouze rok. Významně nižší hodnoty hořčíku jsou (viz tab. 27) u dávky 4 t MKM/ha v roce 2008 oproti kontrole v roce 2007 a v této souvislosti je nutné vzít v potaz vysokou zásobu hořčíku v půdě na začátku pokusu (viz tab. 6). Tento nízký obsah hořčíku je v závislosti s rozborem půdy (viz tab. 33) a v závislosti na meziročním zvýšením výnosů. Tab. 29: Průměrné hodnoty obsahu Fe, Mn a Zn v zrnu a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye
2008
2007
Rok
Fe dávka MKM kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM
n 3 3 3 3 3 3 3 3
mg.kg-1 x 23,62a 25,63a 26,58ab 28,02ab 29,48ab 43,89b 27,84ab 29,54ab
Mn %
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 1,65 0,59 1,77 1,19 2,28 17,05 2,32 2,21
100,0 108,5 112,5 118,6 100,0 148,9 94,4 100,2
mg.kg1 x 4,63a 4,94ab 4,84ab 4,94ab 5,36ab 5,67b 5,64b 5,08ab
Zn %
± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,58 0,02 0,47 0,46 0,25 1,01 0,21 0,31
100,0 106,8 104,6 106,9 100,0 105,9 105,4 94,8
mg.kg1 x 20,45a 22,70a 22,86a 20,53a 21,16a 22,24a 20,23a 26,01a
% ± ± ± ± ± ± ± ± ±
sx 0,06 1,67 1,33 0,41 1,47 0,93 1,46 8,17
100,0 111,0 111,8 100,4 100,0 105,1 95,6 122,9
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Obsahy mikroelementů (Cu, Fe, Mn a Zn) byly sledovány z důvodu hypotetického možného rizika. Chemický rozbor zrna ukázal, že hnojení masokostní moučkou nijak výrazně nezvyšuje obsah těchto prvků v zrně kukuřice (viz tab. 28 a 29). U hodnot mědi a zinku nebyl zjištěn statisticky významný vliv varianty hnojení či roku. Stejně tak i jednotlivé obsahy se významně nelišily. U železa byl zjištěn statisticky významně průkazný vliv roku na obsah železa v zrnu dle tabulky č. 24. Oproti kontrole a dávce 1 t MKM/ha v roce 2007 byla významně vyšší hodnota zjištěna pouze u dávky 1 t MKM/ha v roce 2008. Což lze přiřazovat chybě, která mohla nastat při odběru vzorků, kterých se při provádění poloprovozních pokusů můžeme dopustit. Odpovídá tomu i značný nárůst oproti kontrole v daném roce 2008 o 48 % (viz tab. 29), což se nezdá běžné. Na obsah manganu měl statisticky vysoce významný vliv rok (viz. tab. 24). Výrazně vyšších koncentrací manganu v zrnu kukuřice měly varianty hnojení 1 a 2 t MKM/ha v roce 2008 než kontrola v roce 2007. Dále lze (viz. tab. 29) pozorovat mírný nárůst obsahu
61
manganu mezi variantami hnojení v jednotlivých letech, což by mohl mít za důsledek relativně vyšší obsah manganu v masokostní moučce.
3.6.3. Agrochemické vlastnosti půdy na konci pokusu
Závislost hnojení různými dávkami masokostní moučky na chemické složení půdy po dvouletém působení uvádí tabulky 30 a 31. Tabulky 32-34 uvádí průměrné hodnoty chemického rozboru půdy včetně variability hodnot vyjádřených směrodatnou odchylkou. Tab. 30: Výsledky analýzy variance rozboru půdy – pH, obsah P, K, Ca a Mg Faktor Varianta Chyba Celkem
Stupně volnosti 3 8 11
pH 0,1278 * 0,0242
Průměrný čtverec P K Ca 3638,5 * 1354 NS 601133 * 863,87 1141 94700
Mg 93195 NS 44099
Vliv faktoru: NS – nevýznamný, * - významný vliv faktoru (α ≤ 0,05)
Tab. 31: Výsledky analýzy variance rozboru půdy – obsah humusu a minerálního dusíku Faktor Varianta Chyba Celkem
Stupně volnosti 3 8 11
Průměrný čtverec NH4 NO3 120,54 ** 3,45 NS 8,353 1,007
Humus 0,3184 NS 0,1266
Nmin celkem 164,736 *** 7,113
Vliv faktoru: NS – nevýznamný, ** - vysoce významný vliv faktoru (α ≤ 0,01), *** - velmi vysoce významný vliv faktoru (α ≤ 0,001)
Po aplikaci MKM na slabě kyselé půdě měla výměnná půdní reakce se zvyšující se dávkou MKM klesající charakter, řádově o jednotky procent. Statisticky průkazně nižší pH bylo prokázáno u dávky 4 t MKM/ha (6,0) oproti kontrole (6,4)(viz tab. 36). Analýzou rozptylu byl zjištěn statisticky významný vliv hnojení MKM na snižující se hodnotu pH. Zásoba fosforu vzrostla u všech variant hnojení MKM. U kontroly byl stanoven obsah fosforu v půdě (dle klasifikace chemických analýz zemědělských půd) za nízký (méně než 50 mg.kg-1), u dávky 1 t MKM/ha za vyhovující (51-80 mg.kg-1), u dávky 2 t MKM/ha za dobrý (81-115 mg.kg-1) a u dávky 4 t MKM/ha za vysoký (116-185 mg.kg-1). Oproti kontrole vzrostla zásoba fosforu v půdě až o 154 % u nejvyšší dávky MKM. Dle tabulky č. 32 je zřejmé, že obsahy fosforu v půdách hnojených dávkami 2 a 4 t MKM/ha jsou statisticky významně vyšší než u kontroly a dávky 1 t MKM/ha. Opět se prokázal statisticky významný vliv hnojení MKM na zvyšující se obsah fosforu v půdě (viz tab. 30). Obdobné výsledky vlivu
62
hnojení MKM na pH a obsahu fosforu v půdě uvádí Smatanová (2005). Taktéž Lošáková et al. (2007) uvádí příznivé působení hnojení MKM na zvyšování zásoby fosforu v půdě.
Varianta
Faktor
Tab. 32: Průměrné hodnoty pH, obsahu P a K v půdě a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye pH Úroveň faktoru kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM
P
K
-1
n 3 3 3 3
mg.kg suš. ± sx x a ± 0,12 100 47,27 ± 0,10 96 63,33a b ± 0,06 94 107,57 ± 0,26 93 120,17b
-1
%
x 6,4b 6,20ab 6,07ab 6,00a
% ± ± ± ± ±
sx 14,75 18,34 47,32 25,75
100 134 228 254
mg.kg suš. x 340,00a 353,00a 364,33a 390,00a
% ± ± ± ± ±
sx 15,00 17,58 17,50 61,02
100 104 107 115
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
U obsahu draslíku v půdě nebyl (viz tab. 30) stanoven průkazný vliv hnojení MKM. Což je možné přisuzovat celkovému vysokému obsahu draslíku v půdě. I když lze pozorovat (viz tab. 32) mírný nárůst obsahu draslíku v půdě (až o 15 % u nejvyšší dávky MKM) oproti kontrole. Naopak Smatanová (2007) uvádí, že se zásoba půdního draslíku snížila v průběhu tří pokusných let na polovinu, oproti počátečnímu stavu. Vzhledem ke kontrole obsah vápníku statisticky významně klesal se zvyšující se dávkou hnojení. Tabulka č. 33 uvádí významně nižší obsah Ca u nejvyšší dávky MKM oproti kontrole. Tento výsledek koresponduje se snižující se hodnotou pH. Tab. 33: Průměrné hodnoty obsahu Ca, Mg a humusu v půdě a průkaznosti jejich rozdílů dle Tukeye
Varianta
Faktor
Ca Úroveň faktoru
Mg
-1
n mg.kg suš. x b kontrola 3 3473,33 ab 1 t MKM 3 2923,33 ab 2 t MKM 3 3153,33 a 4 t MKM 3 2410,00
Humus
-1
% ± ± ± ± ±
sx 496,62 193,99 305,51 34,64
100 84 91 69
mg.kg suš. x 1041,33a 882,67a 731,00a 638,33a
% ± ± ± ± ±
sx 240,47 298,04 124,01 119,85
100 85 70 61
% x 2,07a 2,51a 2,71a 2,80a
% ± ± ± ± ±
sx 0,19 0,19 0,16 0,64
100 121 131 135
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Počáteční zásoba hořčíku u kontroly byla velmi vysoká a vlivem hnojení MKM se postupně snižovala v řádu desítek procent, avšak statisticky neprůkazně. To bylo pravděpodobně příčinou vyššího nárůstu rostlinné hmoty u parcel hnojených masokostní
63
moučkou. Podobné výsledky uvádí i Smatanová (2008). Nižší obsah přístupných živin (P, K, Ca, Mg) v půdě po hnojení masokostní moučkou uvádí také Kubík (2008) v pokusu na bramborách. Tab. 34: Průměrné hodnoty minerálního dusíku v půdě a průkaznosti jejich rozdílů dle
Faktor
Úroveň faktoru
n
Varianta
Tukeye
kontrola 1 t MKM 2 t MKM 4 t MKM
3 3 3 3
-1
mg.kg pův.hm x 1,93a 1,47a 5,77a 15,13b
NH4
-1
% ± ± ± ± ±
sx 0,81 0,15 5,40 1,89
100 76 298 783
mg.kg pův.hm x 6,80a 6,60a 7,37a 8,97a
NO3 % ± ± ± ± ±
sx 0,78 0,17 0,91 1,60
100 97 108 132
Nmin celkem mg.kg-1 pův.hm x ± sx 8,73a ± 1,59 8,07a ± 0,31 a 13,13 ± 4,85 24,10b ± 1,51
% 100 92 150 276
Pozn.: n – počet pozorování; průměry jednotlivých variant se významně (P>0,95) neliší, pokud je za nimi uveden shodný horní index, (x = aritmetický průměr).
Obsah humusu v půdě (viz tab. 31) byl zjištěn jako staticky neprůkazný na vliv hnojení MKM. Ale i přes to můžeme dle tabulky č. 33 pozorovat nárůst obsahu humusu od kontroly (2,07 %) o 35 % k nejvyšší dávce hnojení (4 t MKM/ha) na 2,8 % humusu v půdě. Analýzou rozptylu hodnot obsahu minerálního dusíku (Nmin) v půdě (viz tab. 31) byl zjištěn velmi vysoce průkazný vliv hnojení MKM. Z celkového obsahu minerálního dusíku byl vysoce průkazný vliv hnojení MKM na obsah amonného dusíku (NH4) v půdě ale na obsah nitrátového dusíku (NO3) vliv hnojení statisticky průkazné nebylo. Z tabulky č. 33 vyplývá, že obsah minerálního dusíku při nejvyšší dávce hnojení MKM (4 t MKM/ha) je statisticky významně vyšší (24,10 mg.kg-1) než při nižších dávkách MKM a kontrole. Taktéž obsah amonného dusíku (NH4) je statisticky významně vyšší u nejvyšší dávky MKM oproti ostatním dávkám MKM i kontrole. Prokazatelný vliv hnojení masokostní a krevní moučkou na zvyšování obsahu minerálního dusíku v půdě dosáhl i Cauyela et al. (2009). Mandini et al. (2008) taktéž uvádí pozitivní vliv MKM na obsah NH4 a NO3 dusíku v půdě, kdy u neodtučněné MKM bylo využití minerálního dusíku o 50 % větší než u neodtučněné MKM.
64
Graf 5: Průměrné hodnoty minerálního dusíku v půdě v závislosti na hnojení MKM Varianta hnojení; Průměry MNČ Vertikální sloupce označují 0,95 intervaly spolehlivosti 35 NH4
30
NO3 N min celk.
25
mg.kg-1 půdy
20 15 10 5 0 -5 -10 kontrola
1 t MKM/ha
2 t MKM/ha
Varianta hnojení
65
4 t MKM/ha
4. ZÁVĚR Anorganický rozbor rostlin během vegetace V prvním roce poloprovozního pokusu nebyl zjištěn významný vliv hnojení masokostní moučky na chemické složení rostlin kukuřice. Výjimkou byla koncentrace vápníku a hořčíku ve fázi 10. listu, kdy docházelo se zvyšující se dávkou masokostní moučky k průkaznému snižování obsahu vápníku a k průkaznému zvyšování obsahu hořčíku v rostlinách. Hnojení MKM mělo také vliv na zvyšující se koncentrace fosforu, draslíku ale také i mědi a železa v této fázi růstu. Ve fázích 4. a 12. listu kukuřice nebyly rozdíly v koncentracích makro i mikroelementů v rostlinách statisticky průkazné.
Výnos zrna kukuřice V obou letech poloprovozního pokusu mělo hnojení masokostní moučkou pozitivní vliv na zvyšování výnosu zrna kukuřice, avšak až v druhém roce pokusu byl tento vliv hnojení statisticky průkazný. V první roce bylo zvýšení výnosu o 4,1 % u dávky 2 t MKM/ha a o 8,7 % u dávky 4 t MKM/ha. V roce 2008 zvýšení výnosu bylo o 18,7 % u dávky 1 t MKM/ha, o 42,4 % u dávky 2 t MKM/ha a o 65,5 % u dávky 4 t MKM/ha.
Rozbor zrna Statisticky průkazný vliv hnojení na chemické složení zrna bylo zjištěno pouze u zvyšující se koncentrace škrobu a popele v zrnu kukuřice. Zastoupení ostatních složek zrna se výrazně vlivem hnojení MKM neměnilo. Průkazný vliv na procentické zastoupení tuku, škrobu, fosforu, hořčíku, železa a manganu měl vliv ročníku.
Rozbor půdy Po provedeném chemickém rozboru půdy po sklizni v druhém roce byl zjištěn průkazný vliv hnojení masokostní moučkou na snižování pH, kdy oproti kontrole (6,47) došlo ke snížení pH u dávky 1 t MKM/ha v průměru na 6,20, u dávky 2 t MKM/ha na 6,07 a u nejvyšší dávky 4 t MKM/ha na snížení 6,00. S tím korespondoval snižující se obsah vápníku v půdě u jednotlivých variant až o 31 % u nejvyšší dávky MKM. Průkazný vliv hnojení byl také na obsah fosforu v půdě, kdy u kontroly s nízkou dávkou fosforu v půdě (47,27 mg.kg-1) bylo dosaženo ke zvýšení fosforu v půdě u dávky 1 t MKM/ha na vyhovující (63,33 mg.kg-1), u dávky 2 t MKM/ha na dobrý (107,57 mg.kg-1) a u dávky 4 t MKM/ha na vysoký obsah fosforu v půdě (120,17 mg.kg-1). Statisticky vysoce průkazný vliv mělo hnojení masokostní moučkou na obsah minerálního dusíku v půdě, kdy oproti kontrole došlo ke zvýšení o 50 –
66
176 %. Pozitivní vliv lze také sledovat na množství humusu v půdě, kdy se zvýšení pohybovalo v rozmezí 21 až 35 % jeho obsahu. Celkově lze říci, že hnojení masokostní moučkou působí příznivě na zvyšování výnosu, zvyšování obsahu půdního fosforu a minerálního dusíku bez negativního projevu na obsah těžkých kovů v půdě
67
5. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. Anonym: Cementárny a problém BSE. [on-line], [cit. 28. 3. 2009] Dostupné na http://www.svcement.cz/includes/dokumenty/pdf/cementarny_a_problem_bse.pdf 2. Anonym: Sortiment hybridů kukuřice. [on-line], [cit. 22. 3. 2009] Dostupné na http://www.kws.de/aw/KWS/czechia/Produkty/Kuku_ice/~bnqf/Sortiment_hybrid_/ 3. Anonym: Masokostní moučka. [on-line], [cit. 10. 2. 2009]
Dostupné na
http://cs.wikipedia.org/wiki/Masokostn%C3%AD_mou%C4%8Dka 4. BEIER, J. (1998): Návrh využití tepla z kondenzní vody ze sušičky KDS 200, Energetický institut CZ Ostrava, závěrečná odborná práce 5. BUDŇÁKOVÁ, M. (2005): Využití odpadů v zemědělství. Biom.cz [on-line]. 200509-12
[cit.
26.4.2009].
Dostupné
na
http://biom.cz/cz-bioodpady-a-
kompostovani/odborne-clanky/vyuziti-odpadu-v-zemedelstvi 6. CAUYELA, M. L., SINICCO, T., MONDINI, C. (2009): Mineralization dynamics and biochemical properties during initial decomposition of plant and animal residues in soil. Elsevier science BV, Amsterdam, [on-line]. [cit. 28.5.2009]. Dostupné na http://apps.isiknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=GeneralS earch&qid=1&SID=R1bjh7CdMaKlDbK2@LD&page=1&doc=1. 7. CERKAL, R., HRSTKOVÁ, P., STŘEDA, T. (2004): Obilniny. WWW výuková prezentace,
MZLU
v Brně
[on-line].
[cit.
7.3.2009].
Dostupné
na
http://old.mendelu.cz/~upsr/prezentace/obilniny/ 8. ČERMÁK, P., SMATANOVÁ, M. (2005): Ověření využití kostních a masokostních mouček
ke
hnojení.
[online].
[cit.
15.3.2009].
Dostupné
na
http://www.ukzuz.cz/pdf/pudy/zmeny_moucky.pdf 9. DEMEK, J. Novák, V. et al. (1992): Neživá příroda. Vlastivěda moravská. Země a lid, NŘ, sv. 1, Brno. 10. DOHÁNYOS, M., ZÁBRANSKÁ, J., STRAKA, F. (2004): Perspektivní technologie zneškodňování odpadů z jatek a kafilérií. VŠCHT Praha. Ústav technologie vody a prostředí a Ústav pro výzkum a využití paliv. Praha. 11. DOHÁNYOS, M., ZÁBRANSKÁ, J., STRAKA, F. (2003): Possibilities of safe treatment and utilization of veterinary sanitation wastes. „International seminar on anaerobic digestion of slaughter house wastes. 24-25th September 2003, Narborne, France 68
12. DUCHOŇ,
F. (1948): Výživa a hnojení
kulturních rostlin zemědělských.
Československá akademie zemědělská, Praha, 796 s. 14. DUCHOŇ, F., HAMPL, J. (1959): Agrochemie. Československá akademie zemědělských věd, Praha, 423 s. 15. FORMÁNEK, J. (2007): Logistika při nakládání s vedlejšími živočišnými produkty. Sborník z konference a odborného semináře „Právní požadavky využívání vedlejších živočišných produktů v podmínkách bioplynových stanic, kompostáren a asanačních podniků“, MZLU v Brně, 7.- 8. 6. 2007, s. 35-41. ISBN: 978-80-7375-072-5 16. HENNING, A., POPPE, S. (1977): Živočišné odpady jako krmivo. Státní zemědělské nakladatelství, Praha, 302 s. 17. CHLOUPEK, O. (2005): Pěstování a kvalita rostlin. MZLU v Brně, 181 s. 18. JANDÁK, J., PRAX, A., POKORNÝ, E., (2001): Půdoznalství. MZLU v Brně, 142 s. 19. JENS, A. S., HARALDSEN, T. K., GRONLUND, A., PEDERSEN, P. A. (2007): Meat and bone meal as nitrogen and phosphorus fertilizer to cereals and rye gras. Norwegian Ctr Soil & Envirinm Res. [online]. [cit. 28.5.2009]. Dostupné na: http://apps.isiknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=GeneralS earch&qid=2&SID=R1bjh7CdMaKlDbK2@LD&page=1&doc=1. 20. KIRCHMAYR, R., BRAUN, R., SCHIDORFER, H., REICHL, R., SOMERVILLE, R.A. : (2003) Prion Protein – Detection in „Spiked“ Anaerobic Sludge and Degradation-Experiments under Anaerobic Condiditions., „International seminar on anaerobic digestion of slaughter house wastes. 24-25th September 2003, Narborne, France 21. KUBÍK, L. (2008): Ověření účinnosti organominerálních hnojiv na bramborách. Bulletin Sekce úřední kontroly XVI (2): 11-22. 22. LOŠÁKOVÁ, J., TURKOVÁ, V., SMATANOVÁ, M., FLORIÁN, M., LOŠÁK, T. (2007): Použití živočišných mouček na zemědělské půdě. In Sborník z mezinárodní konference "Výživa rostlin a její perspektivy". Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2007, s. 359-362. ISBN 978-80-7375-068-8. 23. MATYÁŠ, Z., et al. (2002): Podklady pro zavedení HACCP do oboru zpracování surovin a potravin živočišného původu. Veterinární a farmaceutická univerzita, Brno, vydání 1, 141 s. 24. MONDINI, C., CAYUELA, M. L., SINICCO, T., SANCHEZ-MONEDERO, M. A., BERTOLONE, E., BARDI, L. (2008): Soil application of meal and bone meal. Short-term effects
on
mineralization 69
dynamics
and
soil
biochemical
and
microbiological properties. Ist Sperimentale Nutr Piante, Gorizia, Italy. [online]. [cit. 28.5.2009]. Dostupné na: http://apps.isiknowledge.com/full_record.do?product= WOS&search_mode=GeneralSearch&qid=3&SID=R1bjh7CdMaKlDbK2@LD&page =1&doc=1 25. NAŘÍZENÍ (ES) 1774/2002 ze dne 3. října 2002 kterým se stanoví hygienická pravidla týkající se vedlejších živočišných produktů, které nejsou určeny k lidské spotřebě 26. NEHASILOVÁ, D. (2006): Masokostní moučka na pole? [online]. [cit. 26.4.2009]. Dostupné
na
http://www.agronavigator.cz/default.asp?ch=1&typ=1&val=46261&ids=114 27. PAVLASOVÁ, M. (1986) Vliv kafilerní suroviny na kvalitu finálního produktu. Bulletin Assanatio veterinaria. roč. 1986, č. 3, s. 8-9. 28. PETR, J., HÚSKA, J., et al. (1997): Speciální produkce rostlinná, obecná část a obilniny, Česká zemědělská univerzita v Praze, ISBN 80 – 213 – 0152 –X, Praha, 1997 s. 29. POPOV, I. S. (1954): Krmení hospodářských zvířat, Státní zemědělské nakladatelství Praha, Praha, vydání 1, 627s, 30. RICHTER, R. (2005), obilniny in Richter (2004): multimediální učební texty z výživy rostlin,[on-line],
MZLU
[cit.
v Brně
21.
2.
2009].
Dostupné
na
http://www.af.mendelu.cz/ustav/221/multitexty_2/html/obilniny/a_index_obilniny.htm 31. RICHTER, R., HLUŠEK, J. (1999): Výživa a hnojení rostlin, 1.Obecná část. MZLU v Brně, 177 s. 32. RUDEL, J. (2006): Spalování alternativních paliv v cementárnách. SLŠ Hranice, 33 s. 33. RYANT, P. (2007): Možnosti využití masokostního uhlí jako ekologického sorbetu a hnojiva.
Biom.cz,[on-line],
[cit.
28.4.2009].
Dostupné
na
http://www.mze.cz/attachments/Studie_FINAL.pdf 34. RYANT, P. (2004): Obilniny – Kukuřice. Multimediální učební texty z výživy a hnojení polních plodin. [on-line], MZLU v Brně [cit. 20.2.2009]. Dostupné na http://old.mendelu.cz/~agro/af/221/multitexty_2/html/obilniny/a_index_obilniny.htm 35. SKLÁDANKA, J., RYANT, P. (2007): Vliv hnojení odpadními surovinami na produkci a kvalitu píce travního porostu. In Sborník z mezinárodní konference "Výživa rostlin a její perspektivy". Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2007, s. 376-378. ISBN 978-80-7375-068-8. 70
36. SLEJŠKA, A. (2003): Malá rešerše ke zkrmování biologicky rozložitelných odpadů. Biom.cz
[on-line],
[cit.
26.4.2009].
Dostupné
na
http://biom.cz/cz/odborne-
clanky/mala-reserse-ke-zkrmovani-biologicky-rozlozitelnych-odpadu 37. SMATANOVÁ, M. (2005): Vliv kostních a masokostních mouček na změny agrochemických vlastností půdy. Bulletin Odboru agrochemie, půdy a výživy rostlin, XIII (2): 14-34. 38. SMATANOVÁ, M. (2007): Vliv kostních a masokostních mouček na změny agrochemických vlastností půdy. Bulletin Sekce úřední kontroly, XV (2): 30-39. 39. SMATANOVÁ, M. (2008): Ověření účinnosti organominerálních hnojiv Omifos-A. Bulletin Sekce úřední kontroly XVI (2): 4-10. 40. STRAKA, F., JENÍČEK, P., ZÁBRANSKÁ, J., DOHANYOS M. (2007): Praktické zkušenosti z provozu BPS v ČR. Sborník z konference a odborného semináře „Právní požadavky využívání vedlejších živočišných produktů v podmínkách bioplynových stanic, kompostáren a asanačních podniků“, MZLU v Brně, 7.- 8. 6. 2007, s. 19-20. ISBN: 978-80-7375-072-5 41. STRAKA,
F.,
KUNČAROVÁ,
M.,
MUSILOVÁ,
M.
(2005):
Zpracování
veterinárního asanačního odpadu anaerobní technologií. Biom.cz [online]. [cit. 27.10.2007]. Dostupné na: http://biom.cz/index.shtml?x=602264. ISSN: 1801-2655. 42. STRAKA, F., ZÁBRANSKÁ, J., DOHÁNYOS, M., DOUCHA, J. (2003): Possibilities of safe treatment and utilization of veterinary sanitation wastes. SARDINIA 2003, Ninth International Waste Management and Landfill Symposium, 6-10. October 2003, Sardinia, Italy 43. ŠPALDON, E. et al. (1963): Rostlinná výroba 1, Praha – Bratislava 1963 44. VÁHA, J. (2007): Kompostování vedlejších živočišných produktů v České republice. (2007): Sborník z konference a odborného semináře „Právní požadavky využívání vedlejších živočišných produktů v podmínkách bioplynových stanic kompostáren a asanačních podniků“. MZLU v Brně, ISBN 978-80-7375-072-5. 45. ZBÍRAL, J. (1994): Analýza rostlinného materiálu – Jednotné pracovní postupy. Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno, 233 s. 46. ZBÍRAL, J. (2002): Analýza půd I – Jednotné pracovní postupy. Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno, 197 s. 47. ZBÍRAL, J. (1999): Analýza půd II – Jednotné pracovní postupy. Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno, 195 s.
71
48. ZBÍRAL, J. (2004): Analýza půd III – Jednotné pracovní postupy. Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno, 195 s. 49. ZBÍRAL, J. et al., (2005): Analýza rostlinného materiálu – Jednotné pracovní postupy. Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno, 192 s. 50. ZEMAN, L. et al. (2006): Výživa a krmení hospodářských zvířat, Profi Press Praha, ISBN 80-86726-17-7, Praha. 51. ZIMOLKA, J. et al. (2005): Speciální produkce rostlinná – rostlinná výroba: (polní a zahradní plodiny, základy pícninářství), (MZLU), ISBN 80-7157-451-1, Brno. 52. ZIMOLKA, J. et al. (2008): Kukuřice – hlavní a alternativní užitkové směry, Profi Press Praha, ISBN 978-80-86726-31-1, Praha
72