Pěstování plodin může pomoci v obnově vytěžené krajiny a zúrodnění nerekultivovaných ploch a revitalizaci chudé půdy

NCK BIOCIRKL sdružuje zástupce dvaceti odborných pracovišť a firem. V tomto konkrétním projektu se vybraný tým snaží analyzovat potenciál pěstování energetických plodin druhé generace na rekultivovaných územích v kombinaci s fotovoltaikou.

V příštích letech budou muset těžební společnosti ze zákona rekultivovat velké plochy po ukončení povrchové těžby a zároveň vytvářet podmínky pro rozvoj biodiverzity a ochrany půdy. To přinese nové možnosti využití obnovené krajiny. Úkolem rekultivací je uvést výsypkový prostor do stabilního a bezpečného stavu a poté pozemky navrátit především do zemědělského půdního fondu nebo zalesnit.

,,Zpětné přesouvání výsypek vytváří půdy, resp. antropozeminy tvořené různorodými vrstvami materiálů s rozličnými vlastnostmi, vodním režimem i mikroklimatem je proces z mnoha ohledů složitý a nákladný. Proto se dnes upřednostňuje postupné zaplavování důlních jam. Tak již ostatně vznikla jezera Milada či Most v Podkrušnohoří. Zemědělské rekultivace jsou pak obvykle předávány k dalšímu užívání ve formě travního porostu.

Nahrává tomu i fakt, že evropská strategie z roku 2020 předpokládá další využití biomasy pro energetické účely, a zároveň očekává vyšší ochranu lesů. ,,Z tohoto důvodu je nezbytné intenzivně hledat jiné zdroje biomasy, než jsou primárně lesní zbytky," zdůraznil Vít Kopecký ze společnosti Sev.en Inntech a.s., která na projektu spolupracuje. Tým vědců tedy nyní pracuje na navržení a ověření nových pěstebních metod vhodných pro energetické plodiny (EP) a rychle rostoucí dřeviny (RRD), včetně vyhodnocení případové studie s ohledem na optimalizaci vlivů na životní prostředí a ekonomickou efektivitu.

,,Zaměřili jsme se na rekultivace prostřednictvím energetických plodin druhé generace, což jsou zejména topoly a vrby (rychle rostoucí dřeviny, RRD) a dále vytrvalé traviny jako ozdobnice, lesknice a případně další. Jejich výsadby kombinujeme s biouhlem jako nosičem biostimulantů pro obohacení půdy, respektive zemin. Testujeme tedy biologickou účinnost různých modifikovaných organických hnojiv a biostimulantů na bázi hydrolyzátů," vysvětlil Radek Koprna z Univerzity Palackého v Olomouci (UPOL). ,,Tím je například ?zelený' hydrolyzát ze zpracování živočišných odpadů, který dále kombinujeme s růstovými stimulátory. To může pomoci rostlinám lépe zakořenit a vyrovnat se s růstem ve stresových podmínkách, tedy že rostou v půdách, které nejsou pro jejich růst a vývoj vhodné," dodal. Právě aditivum hydrolyzátů, růstových látek a biouhlu může pomoci zlepšit rekultivační zásahy na takových plochách.

Zmíněné rekultivační plantáže RRD pěstované výmladkových způsobem by mohly samy přispět k půdotvornému procesu, k zúrodnění a oživení půdy zejména rychlou tvorbou porostního klimatu a organické hmoty (listy, větve, kořeny). Také RRD pěstované v tzv. agrolesnických systémech (pásy vzrostlých dřevin v kombinaci s pěstováním pšenice, na které budou aplikovány biostimulanty s hydrolyzátem apod.) by měly v zemědělské krajině pozitivní vliv na okolní pozemky a plodiny díky částečnému zastínění, zmírnění větrů či zvýšené retenci vody v krajině. Stejně tak mohou víceleté energetické plodiny nastartovat i plánované zemědělské rekultivace a zejména je ochránit před erozí, dotovat mladou antropozem odumřelou organickou hmotou a zlepšovat strukturu půdy.

,,V podobě pásů mohou takto zakládané porosty fungovat také jako biokoridory, zajišťovat ekologickou stabilitu, hostit přirozené predátory škůdců zemědělských plodin, umožňovat hnízdění opylovačů, či vnášet do krajiny esteticky hodnotné prvky" upozornila Kamila Vávrová z Výzkumného ústava Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v. v. i. (VÚKOZ).

Agrolesnické kultury budou do celkové krajiny lépe zapadat než rozsáhlé bloky pouze lesnických rekultivací, přičemž nemusí představovat tak výraznou bariéru pro nelesní druhy organismů. Zároveň přispějí k jemnější krajinné mozaice i začleňování přírodě blízké spontánní obnovy, a to zejména, pokud by se pěstování a sklizeň biomasy praktikovaly ostrůvkovitě či v pásech. V případě potřeby také mohou být alternativně využity k obnově náročnějších druhů původních dřevin, které potřebují k růstu polostín a mírnější klimatické podmínky (např. buky, duby). ,,Při samovolném návratu porostů vznikají obvykle velmi pestrá stanoviště, na která se pojí vzácné druhy organismů. Tím by byly naplněny moderní požadavky na multifunkční krajinu s množstvím ekologických služeb, která by měla v rámci revitalizací v post těžebních krajinách vznikat," upozornil Jan Weger z VÚKOZ.

Tyto nové pěstební postupy a moderní přístupy k rekultivaci půdy a krajiny budou vhodně doplněny tzv. agrovoltaickými systémy, které představují synergickou kombinaci fotovoltaické výroby, tedy obnovitelné energie společně s pěstováním variantních zemědělských plodin na identické půdní ploše. Tato koexistence představuje sdílení sluneční energie mezi zemědělsko/potravinářskou a energetickou produkcí. Agrovoltaické systémy budou během celého pokusu podrobně měřeny a vyhodnoceny zejména za účelem identifikace dopadů a vlivů tohoto typu instalací na přilehlé plodiny, porosty a kvalitu půdy.

Výsledky rozsáhlého a zajímavého projektu NCK BIOCIRKL vznikají postupně a všechny mají být známé v roce 2028.

Jde o půdní kondicionér vzniklý pyrolýzou organické hmoty, který představuje porézní materiál schopný poutat na sebe velké množství vody i živin, které by byly jinak byly splaveny do hlubších vrstev půdy. V kombinaci s hydrolyzátem podporuje mikrobiální aktivitu i růst mikroskopických vláknitých hub, které ještě více rozšiřují schopnost zadržet vodu v rhizosféře. Energetické plodiny pěstované v půdách s přidaným kondicionérem by tak měly lépe prospívat, což se týká i vitality a produkce biomasy. Předností biocharu je, že při výrobě nedochází ke spálení vstupního materiálu, tudíž není do atmosféry uvolňován CO₂, uhlík je velmi stálý a je na staletí sekvestrován v půdě. Pro výrobu biocharu se většinou používají odpady nebo kalamitní dřevo, či jiná zbytková i odpadní biomasa.

ü Dřevní štěpka z plantáží RRD je kvalitní biomasa, kterou lze využít buď přímo v teplárnách nebo po zpracování na pevná biopaliva pro lokální vytápění, jako jsou pelety a brikety,) pro lokální vytápění.

ü Mohou být dobrým zdrojem biomasy na skládkách.

ü Vybrané odrůdy a typy RRD lze použít pro biologickou sanaci půdy s vyšší koncentrací těžkých kovů.

ü Výsledky výpočtů ukazují, že i v případě nižších výnosových křivek lze dosáhnout ekonomické rentability.

ü RRD a EP mohou mít i další roli, zejména při podpoře biologické rozmanitosti.

Rekultivace jsou prováděny na základě legislativní povinnosti. Již v době povolování těžby jsou schvalovány souhrnné plány sanace a rekultivace, ve kterých je nejen navrženo budoucí uspořádání krajiny v prostoru celého lomu, ale také vyčísleny náklady na rekultivaci, které hradí těžební společnost z finanční rezervy k tomu zřízené, případně stát, pokud byly ekologické škody způsobeny v době před privatizací těžebních podniků. Tyto plány jsou závazné, nicméně se vcelku pravidelně či v případě potřeby aktualizují. Kromě uvedení dobývacího (výsypkového) prostoru do mechanicky stabilního a bezpečného stavu, je úkolem rekultivací navrátit zpět půdy do zemědělského půdního fondu a mezi pozemky určené k plnění funkce lesa (PUPFL). Rekultivace jsou zpravidla prováděny průběžně, souběžně s těžbou. Pro představu, vlastní oblast lomů Severočeské hnědouhelné pánve zaujímá plochu zhruba 14 000 hektarů a rekultivovaná území rozlohu téměř dvojnásobnou.