Bulletin #2279, Using Wood Ash on Your Farm (PDF)
Vypracoval Timothy S. Griffin, specialista na udržitelné zemědělství.
Informace o programech a zdrojích UMaine Extension najdete na adrese extension.umaine.edu.
Další naše publikace a knihy najdete na adrese extensionpubs.umext.maine.edu.
Obsah:
- Nutrients in Wood Ash
- Wood Ash as a Liming Agent
- Table 1. Ekvivalenty uhličitanu vápenatého (CCE) pro šest mainských dřevěných popelů
- Draslík a fosfor v dřevěném popelu
- Tabulka 2. Dostupný fosfor (P) a draslík (K) v dřevěném popelu z Maine
- Měli byste používat dřevěný popel?“
- Příloha Tabulky 1 a 2
Celulózové a papírenské společnosti v Maine často spalují dřevo, kůru nebo papírenské kaly k výrobě elektřiny. Každoročně se tímto způsobem vyprodukuje více než 300 000 tun dřevěného popela. Jedním ze způsobů likvidace tohoto dřevěného popela je jeho ukládání na skládku. Prostor pro skládky se však stává vzácným a nákladným. Proto byly vyvinuty jiné metody likvidace popela. Jednou z metod, která se v Maine stala běžnou, je rozmetání popela na pole. Lidé již dlouho používají popel jako nekvalitní hnojivo a vápno.
V Maine se každoročně rozptýlí na zemědělskou půdu až 70 000 tun dřevěného popela. Toto číslo se bude pravděpodobně i nadále zvyšovat. Je důležité, aby zemědělci a obce znali výhody a problémy používání dřevěného popela. Tento informační list se zabývá výzkumem
- živin v dřevěném popelu,
- vlivem dřevěného popela na obsah živin v půdě a
- vlivem dřevěného popela na růst rostlin.
Většina výzkumu shrnutého v tomto informačním listu byla provedena prostřednictvím Maine Agricultural and Forest Experiment Station.
Nutrients in Wood Ash
Víte, jak dřevěný popel vypadá. Je to jemný černý materiál, podobný popelu, který zůstává v kamnech na dřevo nebo po táboráku. Z čeho se ale dřevěný popel skládá?
Nejvíce zastoupenou živinou je vápník, který tvoří v průměru téměř 20 % popela. (Jak uvidíme později, znamená to, že popel lze použít ke zvýšení pH půdy, stejně jako se používá zemědělské vápno). Pokud byste použili pět tun popela na akr, použili byste přibližně jednu tunu vápníku. V porovnání s vápníkem jsou ostatní živiny přítomny v mnohem menším množství. Dřevěný popel obsahuje asi čtyři procenta draslíku a méně než dvě procenta fosforu, hořčíku, hliníku a sodíku. Malé množství těchto živin je důvodem, proč je popel považován za „nekvalitní“ hnojivo. Pokud jde o komerční hnojivo, průměrný obsah dřevěného popela by byl přibližně 0-1-3 (N-P-K).
Obrázek 1 ukazuje průměrné množství vápníku, draslíku, fosforu, hořčíku, hliníku a sodíku v dřevěném popelu. Tato průměrná množství pocházejí z 12 různých dřevěných popelů – šesti vyrobených v Maine a šesti vyrobených v jiných státech.
Další živiny jsou v dřevěném popelu přítomny v mnohem menším množství. Některé z těchto živin, jako je bór, měď, molybden, síra a zinek, rostliny potřebují ve stopovém množství. Dřevěný popel může obsahovat také těžké kovy. Tyto kovy vzbuzují obavy, protože mohou způsobit zdravotní problémy lidem, hospodářským zvířatům nebo volně žijícím živočichům. Koncentrace mikroživin i těžkých kovů v dřevěném popelu se obvykle měří v částech na milion (ppm). Jinými slovy se jedná o počet liber obsažených v každém milionu liber (nebo 500 tunách) popela.
Obrázek 2 uvádí příklad obsahu těžkých kovů v dřevěném popelu. Jak ukazuje obrázek 2, použití pěti tun popela přidá méně než dvě libry těchto prvků. Pokud jsou koncentrace kadmia, chromu nebo olova příliš vysoké, je možné, že dřevěný popel nebudete moci použít.
Dřevěný popel jako vápník
Dřevěný popel se běžně používá jako vápník díky vysokému obsahu vápníku. Vápnitelná činidla se používají ke zvýšení pH půdy (pH je měřítkem toho, jak kyselá je půda). Půdy na severovýchodě jsou přirozeně kyselé. Běžná hodnota pH půdy je 4,5 až 6,0. Půda s pH 7,0 je neutrální. Většina rostlin dává přednost pH půdy mezi 6 a 7 (i když brambory a borůvky dávají přednost nižšímu pH půdy).
Existuje několik způsobů, jak odhadnout vápnění dřevěného popela. Laboratorním měřením (vařením popela v kyselině) lze zjistit ekvivalent uhličitanu vápenatého (CCE). CCE vám řekne, jak dobře by dřevěný popel zvýšil pH půdy ve srovnání s vápnem (uhličitanem vápenatým). Stejně jako u výše uvedených živin z dřevěného popela existují velké rozdíly v CCE dřevěného popela. Když byl CCE stanoven v laboratoři, pohyboval se v rozmezí od 25 do 59 %. To je uvedeno v tabulce 1. To znamená, že pokud byste přidali stejné množství vápna a dřevěného popela, měl by být dřevěný popel při zvyšování pH půdy stejně účinný o 25 až 59 procent.
CCE dřevěného popela lze také stanovit v laboratoři smícháním popela s půdou a měřením změny pH půdy v průběhu času. Ta se pak porovná s pH půdy po přidání vápna. Tyto údaje jsou rovněž uvedeny v tabulce 1 ve sloupci „CCE (inkubace)“.
| CCE (v kyselině) | CCE (inkubace) | |
|---|---|---|
| Popel Zdroj | Procento | |
| Ultrapower | 56 | 33 |
| Greenville Steam | 26 | 24 |
| Beaverwood Chester | 53 | 56 |
| Sludge-.Popílková směs | 50 | 40 |
| Bioash | 25 | 14 |
| Pinetree | 59 | 34 |
| Průměrná CCE z inkubace ve třech různých půdách Maine. Údaje od Ohno a Erich. 1990 | ||
Všimněte si, že ve většině případů je CCE stanovená touto metodou nižší než ostatní laboratorní metody. Při použití této metody se CCE dřevěného popela pohybovala od 14 do 56 %. Opět si uvědomte, že existují velké rozdíly v tom, jak dobře dřevěný popel zvyšuje pH půdy.
Podívejme se, co se stane s pH půdy při aplikaci dřevěného popela. Obrázek 3 ukazuje, jak se pH půdy zvyšuje s rostoucí dávkou dřevního popela. Tento vztah mezi pH půdy a dávkou popela je lineární. To znamená, že dvojnásobné množství popela zvyšuje pH půdy dvakrát více.
V Maine je vrchní aplikace dřevěného popela obvykle omezena na dvě tuny ekvivalentu vápna na akr. Pokud se popel zapravuje do půdy, je limit stanoven na tři tuny na akr. Skutečné množství aplikovaného popela se může pohybovat přibližně od tří do osmi tun suchého popela na akr v závislosti na CCE. Množství vlhkosti v popelu rovněž ovlivňuje aplikační dávku. V elektrárně se do popela běžně přidává voda, aby se snížila prašnost. Čím více vody je v popelu, tím vyšší je aplikační dávka na bázi „jak je“.
Draslík a fosfor v dřevěném popelu
Rostliny odstraňují z půdy velké množství fosforu (P) a draslíku (K). Jedna tuna vojtěškového sena obsahuje přibližně šest liber P (14 liber P2O5) a 48 liber K (56 liber K2O). Kukuřičná siláž s výnosem 15 tun na akr odstraní asi 50 liber P2O5 a 120 liber K2O. Postupem času je třeba do půdy přidávat P a K, aby se udržely výnosy plodin. Jak dobře dokáže dřevěný popel uspokojit potřeby plodin?
Existuje rozdíl mezi celkovým a využitelným P a K v dřevěném popelu. K odhadu množství těchto dostupných živin se používají tři různé metody:
- Standardní postup testování hnojiv, který extrahuje živiny z popela v roztoku citrátu amonného, přičemž s popelem zachází stejně jako s komerčně dostupným hnojivem
- Extrakční půdní test Maine, který měří změny v množství dostupného P a K v půdě po aplikaci popela, pomocí octanu amonného
- Měření rozdílů v příjmu P a K rostlinami po aplikaci popela
Ve výzkumu používáme metody 1 a 2, protože chceme rychle zjistit, jaké živiny jsou z popela dostupné. Je však důležité porovnat tyto laboratorní metody s metodou 3.
Podíl P a K, který je dostupný při použití metod 1 a 2, je uveden v tabulce 2. Z tabulky 2 je patrné, že P a K z dřevěného popela nejsou pro plodinu zcela dostupné. Pokud by se použil dřevěný popel obsahující 100 liber P a 100 liber K, výsledky půdních testů by se zvýšily jen asi o 5 liber pro P a 40 liber pro K. Opět existují rozdíly mezi vzorky popela. Dostupnost těchto živin, zejména P, je ovlivněna samotným popelem, pH půdy a obsahem živin v půdě před aplikací popela.
Ve skleníkových studiích byl měřen příjem P a K rostlinami po aplikaci dřevěného popela. Závislost postupu půdního testu a příjmu rostlin je obvykle lineární nebo přímková. Tento vztah je důležitý. Je to první krok k tomu, aby bylo možné předpovědět reakci plodin na živiny v dřevěném popelu.
|
Pomocí extrakčního testu hnojiv
|
Pomocí zvýšení půdního testu.
|
|||
|---|---|---|---|---|
| Zdroj popílku | P | K | P | K |
| Ultrapower | 56 | 82 | 4.6 | 45 |
| Greenville Steam | 45 | 62 | 7.7 | 38 |
| Beaverwood Chester | 46 | 70 | 6.0 | 43 |
| Směs Sludge-Ash | 44 | 69 | 3,8 | 59 |
| Bioash | 46 | 39 | 3.8 | 18 |
| Pinetree | 43 | 72 | 6.3 | 39 |
| Průměr | 47 | 66 | 5,4 | 40 |
| Popel extrahovaný pomocí roztoku citrátu amonného. Změna obsahu živin v půdě pomocí standardního postupu půdního testu před a po aplikaci popela. Průměr tří půd pro každý zdroj popela. Data z Ohno a Erich 1990. | ||||
Měli byste používat dřevěný popel?
Dřevěný popel může být užitečný při zvyšování pH půdy a dodávání živin rostlinám. Před každou aplikací popela (a případně i po ní) však musíte dodržet určité postupy. Aplikace dřevěného popela jsou v současné době regulovány Ministerstvem ochrany životního prostředí státu Maine (DEP). Aktuální předpisy jsou k dispozici na odboru DEP státu Maine. Získání certifikátu pro aplikaci popela může vyžadovat výsledky půdních testů, mapu lokality a analýzu živin v popelu. Množství popela, které můžete aplikovat, se liší podle pole. Závisí na CCE, obsahu draslíku v půdě a pH půdy.
Ačkoli je popel před opuštěním elektrárny často smíchán s vodou („upraven“), může po uložení na poli vyschnout. Při manipulaci s jakýmkoli prašným půdním doplňkem (jako je popel, vápno nebo suché hnojivo) buďte opatrní. Nevdechujte prach a vyhněte se rozmetání ve větrných dnech. Popel může také způsobit podráždění kůže a očí. Pokud hrozí kontakt s pokožkou, noste ochranný oděv (rukavice, tričko s dlouhým rukávem) a ochranné brýle. Při manipulaci s popelem používejte zdravý rozum.
Campbell, A.G. „Recycling and disposal of wood ash“. Tappi Journal, 73 (1990): 141-146.
Erich, M.S. „Agronomická účinnost dřevěného popela jako zdroje fosforu a draslíku“. Journal of Environmental Quality 20 (1991): 576-581.
Ohno, T. a M.S. Erich. „Vliv aplikace dřevěného popela na pH půdy a obsah živin v půdním testu“. Agriculture, Ecosystems, and Environment 32 (1990): 223-239.
Ohno, T., and M.S. Erich. „Inkubační ekvivalent uhličitanu vápenatého v popílcích z papírenských kotlů získaných z kalů a dřevních zdrojů“. Environmental Pollution 79 (1993): 175-180.
| Vápník | Draslík | Fosfor | Hořčík | Hliník | Sodík | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Popel z Maine | ||||||
| 1 | 24.00 | 2.70 | 0.60 | 1.10 | 0.20 | 0.01 |
| 2 | 7.40 | 2.70 | 0.50 | 0.90 | 1.70 | 0.20 |
| 3 | 28.00 | 7.40 | 1.40 | 2.20 | 0.60 | 0.60 |
| 4 | 22.00 | 3.90 | 1.30 | 2.00 | 1.50 | 0.30 |
| 5 | 8.80 | 3.90 | 0.60 | 0.90 | 3.20 | 0.30 |
| 6 | 22.00 | 6.00 | 1.30 | 2.00 | 0,50 | 0,20 |
| Popel z jiných lokalit | ||||||
| 1 | 33.10 | 4.20 | 1.40 | 2.20 | 2.40 | 0.30 |
| 2 | 10.90 | 2.90 | 0.70 | 1.60 | – | 0.20 |
| 3 | 12.80 | 1.70 | 0.30 | 0.80 | 1.60 | 0.20 |
| 4 | 27.00 | 3.10 | 0.80 | 1.60 | 1.60 | 0.30 |
| 5 | 7.40 | 2.60 | – | 0.70 | 3.20 | 0.50 |
| 6 | 13.60 | 3,00 | 0,90 | 1,40 | 2,00 | 0,20 |
| Průměr | 18,10 | 3.68 | 0,89 | 1,45 | 1,68 | 0,28 |
| lb/akr v 5 tunách popela | 1810.00 | 368,00 | 89,00 | 145,00 | 168,00 | 28,00 |
| Z Ohno a Erich 1990; Campbell 1990. | ||||||
| Vzorky č. | Ba | B | Cd | Cr | Cu | Pb | Mo | Ni | Se | S | Zn |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 549 | – | <1.0 | 103 | 151 | 32 | 61 | 65 | 183 | – | 423 |
| 2 | – | 8 | 26 | 92 | 140 | 127 | 123 | 50 | – | 4354 | 692 |
| 3 | – | 127 | 3 | 14 | 78 | 66 | – | 12 | <1.0 | 6800 | 794 |
| 4 | – | – | 4.2 | 9.1 | 40 | 38 | – | 12 | – | – | 200 |
| 5 | – | – | 7.9 | 21.1 | 90 | 72 | – | 49 | – | – | 381 |
| 6 | 910 | 55 | 4.4 | 27 | 120 | 59 | – | 47 | 11 | – | 370 |
| 7 | 0.5 | 290 | 16 | 25 | 70 | 70 | 3 | 50 | – | – | 560 |
| lb/akr v č. 1 v 5 tunách popela | 5.54 | – | <0.01 | 1 | 1.5 | 0.3 | 0.6 | 0,65 | 1,8 | – | 4,2 |
| Z Ohno a Erich 1993. Průměr čtyř vzorků popela ze stejné lokality v Maine. Popely 2 až 7 z Campbell 1990. | |||||||||||
Informace v této publikaci jsou poskytovány čistě pro vzdělávací účely. Nepřebíráme žádnou odpovědnost za případné problémy spojené s používáním uvedených výrobků nebo služeb. Nejedná se o žádnou podporu výrobků nebo společností, ani o kritiku nejmenovaných výrobků nebo společností.
© 2006 Reprint
Informace o publikacích a nabídce programů University of Maine Cooperative Extension získáte na telefonním čísle 800 287 0274 (v Maine) nebo 207 581 3188, případně na adrese extension.umaine.edu.
Univerzita Maine je zaměstnavatelem EEO/AA a nediskriminuje na základě rasy, barvy pleti, náboženství, pohlaví, sexuální orientace, transgenderového statusu, vyjádření pohlaví, národnostního původu, občanství, věku, zdravotního postižení, genetických informací nebo statusu veterána v zaměstnání, vzdělávání a všech dalších programech a činnostech. Pro vyřizování dotazů týkajících se zásad nediskriminace byla určena následující osoba: Harebo, ředitelka oddělení rovných příležitostí, 101 North Stevens Hall, University of Maine, Orono, ME 04469-5754, 207 581 1226, TTY 711 (Maine Relay System).