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