Rolnicze, energetyczne i ekonomiczne aspekty wykorzystania biomasy odpadowej z produkcji szkółkarskiej

Abstract

Województwo podkarpackie jest jednym z największych ośrodków szkółkarskich w Polsce i Europie zajmujących się produkcją drzewek i krzewów owocowych. Produkcja sadowniczego materiału szkółkarskiego w rejonie tym w ostatnich latach wykazuje tendencję wzrostową i w 2016 roku wynosiła ponad 20 mln sadzonek drzewek owocowych [WIORiN, 2017]. Problem biomasy odpadowej powstającej w procesie produkcji drzewek owocowych podczas czopowania zaokulizowanych podkładek jest zagadnieniem o tyle istotnym, że każdorazowo zachodzi konieczność utylizacji lub zagospodarowania odpadów zgodnie z obowiązującymi aktami prawnymi. Celem niniejszej rozprawy doktorskiej było opracowanie bilansu ilości uzyskanej biomasy odpadowej z produkcji szkółkarskiej w województwie podkarpackim w latach 2005-2015, a także ocenę jej składu chemicznego pod kątem określenia możliwych kierunków jej zagospodarowania. Na podstawie przeprowadzonych badań laboratoryjnych dotyczących składu chemicznego biomasy odpadowej uzyskanej z 13 gatunków podkładek do produkcji drzewek owocowych stwierdzono możliwość nawozowego wykorzystania uzyskanej biomasy odpadowej w produkcji jednorocznych okulantów drzewek owocowych. W analizowanej biomasie odpadowej z produkcji szkółkarskiej odnotowano obecność pożądanych z punktu widzenia wzrostu i rozwoju roślin mikro i makroelementów, które mogą stanowić źródło składników pokarmowych w procesie ich produkcji. Nie stwierdzono natomiast obecności metali ciężkich, takich jak ołów (Pb) i arsen (As). Przeprowadzone doświadczenia poletkowe nawożenia zrębkami biomasy odpadowej wykazały pozytywny wpływ zarówno na ilość i jakość wyprodukowanego materiału szkółkarskiego, jak również na środowisko glebowe. Dodatkowo zagospodarowanie biomasy odpadowej jako, nawozu w produkcji drzewek owocowych wpłynęło na zmniejszenie nakładów finansowych i energochłonność produkcji drzewek jabłoni w porównaniu z dotychczasowo stosowaną technologią, polegającą na wywożeniu i spalaniu otrzymanej biomasy odpadowej. Proponowana technologia nawozowego zagospodarowania biomasy odpadowej zwiększyła opłacalność produkcji materiału szkółkarskiego przy zachowaniu dotychczas uzyskiwanej jakości produkowanych okulantów drzewek owocowych.

The Podkarpackie Voivodeship is one of the largest nursery centers in Poland and Europe dealing with the production of fruit trees and shrubs. The production of fruit-growing nursery material in the area in recent years shows an upward trend and in 2016 there was over 20 million seedlings of fruit trees [WIORiN, 2017]. The problem of waste biomass generated in the production of fruit trees during the clogging of the attached rootstocks is an important issue, so there is always a need for utilization or disposal of waste in accordance with with applicable legal acts. The purpose of this doctoral dissertation was to develop a balance of the amount obtained waste biomass from nursery production in the Podkarpackie voivodship in the years 2005-2015, as well as the evaluation of its chemical composition in terms of determining the possible directions of its utilization. Based on the laboratory tests concerning the chemical composition of waste biomass obtained from 13 species of tree fruit rootstocks, it was found that the obtained waste biomass could be used as fertilizer for the production of one-year old fruit trees. In the analyzed waste biomass from nursery production, the presence of micro and macroelements desirable from the point of view of the growth and development of plants was observed, which can be a source of nutrients in the production process. What is more,, no heavy metals such as lead (Pb) and arsenic (As) were detected. Plot experiments carried out with waste biomass showed a positive effect on the quantity and the quality of the nursery material produced, as well as the soil environment. In addition, the utilization of waste biomass as a fertilizer in the production of fruit trees has contributed to the reduction of financial outlays and energy consumption in the production of apple trees as compared to the currently used technology, consisting of the export and combustion of the obtained biomass. The proposed technology of waste biomass management as fertilizer increased the profitability of nursery production, while maintaining the quality of tree fruit trees produced up to date.