Szennyvíziszap komposzt energiafűzre (Salix viminalis

L.) gyakorolt hatásának vizsgálata

Bányácski Sándormezőgazdasági 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/m2) szennyvíziszap komposzt 0,5 m-es

tőtávval (2 sor), illetve 50 t/ha (5 kg/m2) szennyvíziszap komposzt 1 m-es tőtávval (2 sor)

– 3. kezelés: 100 t/ha (10 kg/m2) szennyvíziszap komposzt 0,5 m-es tőtávval (2 sor), illetve 100 t/ha (10 kg/m2) 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 növény-betakarítás

– 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.

41,7

51,4

14,214,6

47,252,1

10,913,8

55,3

11,8

52,4

7,5

0

10

20

30

40

50

60

70

2008 - hozam (t/ha) 2008 -nedvességtartalom (%)

2009 - hozam (t/ha) 2009 -nedvességtartalom (%)

Kontroll50 t/ha szennyvíziszap komposzt100 t/ha szennyvíziszap komposzt

Szennyvíziszap komposzt (50 és 100 t/ha) hatása a kosárfonó fűz nedves szálvessző hozamára és a vesszők nedvességtartalmára a betakarításkor.

52,79

5,475

51,27

10,775

0

10

20

30

40

50

60

2009 - hozam (t/ha) 2009 - nedvességtartalom (%)

Kontroll

25 t/ha szennyvíziszapkomposzt

Szennyvíziszap komposzt (25 t/ha kijuttatás 2009-ben) hatása a kosárfonó fűz nedves szálvessző hozamára és a vesszők nedvességtartalmára a

betakarításkor

Szennyvíziszap komposzt (25 t/ha kijuttatás 2009-ben) hatása az energiafűz leveleinek (balra) és vesszőcsúcsainak (jobbra) elemfelvételére 2009

októberében(cc. HNO3-H2O2 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.

109a

4,76

a

1,07

a

210b

5,94

ab

1,73

a

0

50

100

150

200

250

Cd Cu Zn

mg/

kg

Kontroll

25 t/ha szennyvíziszap komposzt

144,

5a

5,24

a

1,58

a

5,39

a

102,

8b

1,06

a

0

50

100

150

200

Cd Cu Zn

mg/

kg

Kontroll

25 t/ha szennyvíziszap komposzt

Szennyvíziszap komposzt (50 és 100 t/ha kijuttatás 2008-ban) hatása a kosárfonó fűz leveleinek elemfelvételére 2009 októberében (cc. HNO3-

H2O2 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.

 

4,4

1a

10

3a

0,6

3a

13

3a

b

6,1

6a

1,0

8a

6,2

3a

11

9a

b

0,8

5a

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Cd Cu Zn

mg

/kg

Kontroll50 t/ha szennyvíziszap komposzt100 t/ha szennyvíziszap komposzt

Szennyvíziszap komposzt (50 és 100 t/ha kijuttatás 2008-ban) hatása a kosárfonó fűz vesszőcsúcsainak elemfelvételére 2009 októberében (cc. HNO3-H2O2 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.

7,7

3a

12

2,5

a

1,1

5a

13

2a

b

6,1

ab

0,9

9a

5,4

9a

b

12

3a

0,8

9a

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Cd Cu Zn

mg

/kg

Kontroll50 t/ha szennyvíziszap komposzt100 t/ha szennyvíziszap komposzt

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 LászlónakVeisz JánosnakDr. Darvasiné Tasi Valériának Dr. Varga CsabánakProf. Dr. Dinya ZoltánnakKoncz József

Köszönöm a figyelmet!