Подземни води. Том 10. Модел на Долна Саксонија и пилот проект
1 подземна вода, волумен 10, Државна агенција за управување со вода, крајбрежна заштита и зачувување на природата на Долна Саксонија, модел на Долна Саксонија и пилот проект за одгледување на енергетски култури, работа на биогасни постројки и управување со варењето на храната според барањата за заштита на водата
2 Подземни води Том 10 Државна агенција за управување со води, крајбрежна заштита и зачувување на природата на Долна Саксонија Емс Везер Елба Долна Саксонија и пилот проект за одгледување на енергетски култури, работа на биогасни постројки и управување со варењето на храната според барањата за заштита на водата
3 на нашиот драг колега и пријател Хинрих Спекман Ноември 2009 година, Везер Емс Издавач: Државна агенција за долна Саксонија за управување со води, заштита на крајбрежје и зачувување на природата Ам Спортплац Норден Овој извештај е подготвен од: Инженерско здружение за земјоделство и животна средина ИГЛУ: Др. агр. Кристин фон Бутлар Дипл. Инж. агр. Биргит Крелинг Дипл. Геогр. Андреас Роде Дипл. Ингр. агр. Хенинг Мунд NLWKN канцеларија во Аурих: Дипл. Инг. Андреас Роскам 1 издание: јуни 2010 година, 1000 парчиња Упатство: Државен завод на Долна Саксонија за управување со вода, крајбрежје и зачувување на природата Am Sportplatz Norden Печатен на 100% рециклирана хартија
5 6.3.1 Место за тестирање во областа Гифхорн WGG Eischott/Westerbeck Место за тестирање во округ Хановер WSG Fuhrberger Feld Место за тестирање во областа Витмунд WSG Sandelermöns Односи помеѓу оплодување, принос и N мин користејќи го примерот на пченка Специфичен принос на метан и економска проценка Веб-локации препораки со мал капацитет за складирање на вода Евалуација на енергетски култури и можни мерки за оптимизација од гледна точка на заштита на водата Силажа на жито од цело зрно (GPS) Потсејување на трева во зимско зрно Користење на обработлива трева Постојана употреба на трева Резиме на резултати Примери за плодоред Оптимизација според аспектите на заштита на водата Оптимизација на ротација на земјоделските култури за лесни локации Оптимизација на ротација на земјоделските култури за добри локации Можности за промовирање на методи на одгледување прилагодени на подземните води Резиме и препораки Извори на изгледи
7 Таб. 32: Кратка проценка: мешано одгледување пченка и сончоглед. 96 Таб. 33: Кратка проценка: Суданска трева и двобојна трева. 97 Таб. 34: Преглед: мерки за заштеда на вода за одгледување на сорго. 98 Таб. 35: Кратка проценка: употреба на две култури Таб. 36: Кратка проценка: Силаз на житарки од цело зрно (ГПС) Таб. 37: Кратка проценка: Неискористена трева во зимски житни култури Таб. 38: Кратка проценка: Употреба на обработлива трева Таб. 39: Кратка проценка: трајно трева Таб. 40: Преглед: Евалуација на ефикасноста на заштитата на водата на енергетските култури Таб. 41: Преглед: Мерки за оптимизација и потенцијали за заштита на водата Таб. 42: Пример за пресметка за проценка на ефикасноста на заштитата на водата за ротација на енергетски посеви на светлосни локации
21 Сл. 4: Број на постројки за биогас, употребени подлоги и инст. електричен излез во областите на Долна Саксонија (извор ML, 3N и сопствени истражувања заклучно со 2008 година и Клопенбург и Фрисланд 2009 година, како и сопствени пресметки) Сл. 5: Производство на ѓубриво од сточарство [kg N/ha] (според LSKN 2007) и акумулација на варење [t N/област] во Долна Саксонија (сопствени пресметки) 20
23 Сл. 6: Простори за сливање вода за пиење во Долна Саксонија погодени од обновливи извори. Зелена: потребна површина за одгледување во зависност од излезот на растението како радиус околу секоја постројка за обновување на биогас, на 500 ха/мв ел. Излез и тригодишна плодоред. Светло зелена: радиус од 6 км за одгледување на енергетски култури и ширење на варењето на храната околу BGA 22
25 Сл. 7: Зраци за покривање на потребата од област за одгледување пченка со трипартитна ротација на земјоделски култури и локација на три области со слив на вода На Слика 7 веќе е визуелно јасно дека според овие претпоставки, големи делови од обработливо земјиште се препечатени во одделни сливни подрачја со вода за пиење. Во областа за заштита на вода Sandelermöns z. Б. аритметички повеќе од 50% од обработливото земјиште во областа на заштитата на водата е под влијание на одгледување на биогасен пченка (Таб. 5). Таб. 5: Аритметички погодени од одгледување на енергетски култури на обработливо земјиште во избрани подрачја за заштита на вода ССГ Вкупна обработлива површина во ССГ Обработливо земјиште со енергетски култури во РГ со 3 години плодоред [ха] [ха] [%] Санделерманс% Харлингерланд% Аурих-Егелс% За покривање на опфатот Поради просторните побарувања на постројките за биогас, би било потребно целото обработливо земјиште во окрузите да биде на располагање за одгледување на мраз на биогас. Бидејќи ова, всушност, нема да биде случај во пракса, може да се очекува системите да продолжат со емитувањето во околината. Утврдените сливни подрачја на постројките за биогас се преклопуваат и со z. T. значително. Ова е една од причините зошто може да се претпостави дека трасите ќе бидат подолги, а ефектите врз областите за заштита на вода посилни 24
26 Заклучок за планирање на потребите на земјиштето: Прикажаниот пример јасно покажува дека одгледувањето на енергетски култури во областите за заштита на вода веќе зазема значителна количина на површина локално и станува главната насока на употреба. Потребната површина за деградација на енергетските култури во постројка за биогас не може да се пресмета низ таблата. Перформансите на растенијата, уделот на NawaRo на подлогата, споделувањето на шумите, конкурентските употреби во околината и перформансите на приносот на почвата се други важни фактори кои играат улога во одредувањето на патиштата за транспорт. Во примерот, постројка за биогас од 1 MW има најмалку радиус на површина
29 3.3.2 Губење на пасиштата во Долна Саксонија по области Следната слика 10 ја покажува загубата на пасиштата во Долна Саксонија помеѓу 1999 и 2007 година на ниво на област. Евалуациите на Сл. 11 покажуваат не само пад на пасиштата, туку и зголемување на енергетската пченка на ниво на област. Станува јасно дека во окрузите со голема загуба на трева, по правило, е додаден и голем дел од енергетската површина со пченка. Одгледувањето на енергетска пченка придонесува и за зајакнување на трендот за орање на тревни површини. Фактот дека статистичкото зголемување на пасиштата не мора секогаш да оди рака под рака со создавањето на нови области со тревници е прикажано во округот Солтау-Фалингбостел, каде што се зголеми зголемувањето на 4.000 хектари пасишта преку прекодирање на поранешните области на Хедер. Реалната површина на натрупување треба да биде поставена повисока. Сл. 10: Промени во пропорцијата на пасиштата помеѓу 1999 и 2007 година во областите Долна Саксонија и локацијата на сливните подрачја (сина) (база на податоци: Извештаи за жетвата на LSKN 2008, сопствена илустрација) 28
30 Промена на процентот на трева и обработливо земјиште меѓу 1999 и 2007 година во [ха] WTM BRA VEC OS OL LER NOH FRI EM S CLP AUR WST WHV OS OL EM D DEL VER UE STD SFA ROW OHZ LG DAN WL CUX CE SHG NI HOL HI HM DH H WF PE OHA NOM HE GS GÖ GF WOB SZ BS Grassland пченка за силажа Сл. 11: Промена во областа на тревата и областа пченка за силажа според области на Долна Саксонија помеѓу 1997 и 1997 г.
33 Заклучок за орање на тревни површини: Избегнување на орање на треви со исцедување на азот како резултат е главна грижа за управувањето со водите. Губењето на пасиштата во Долна Саксонија помеѓу 1999 и 2007 година изнесуваше околу хектари; какво N ослободување
Сл. 14: Локација на областите на прилив и просечно времетраење на протокот (незаситена зона и подземни води) до испитуваните мерни точки, како пример Во следниот чекор, информациите за употреба мора да се мешаат со информациите за подземните води. Идеално, овие треба да се собираат во сливното подрачје на избраните мерни места. Доколку оваа информација не е достапна, податоците од земјоделската статистика и емпириските вредности можат да се користат за преглед Ефекти на одгледување на енергетски култури врз квалитетот на водата од пропустите Промената на употребата во областа Клопенпен беше проследена врз основа на земјоделската статистика. Средните вредности на есенската минута беа извлечени од податоците собрани како дел од проектот M&P, а квалитетот на водата за истекување беше пресметан од ова (таб. 9). На пример, одгледувањето пченка во силажа првично се намали малку до 2003 година. За ова, се одгледуваше повеќе жито пченка за употреба на сточна храна. Силното зголемување на одгледувањето силажа на пченка од 2003 година главно се должи на употребата на биогас (ЛСКН 2007). Одгледувањето беше проширено на сметка на одгледување жито пченка, како и на други плодови и пасишта. Според VTI 2009 (Nitsch et al. 2009), најчесто овошје што се одгледува по орање на трева е пченка за силажа. 35
40 Сл. 15: Локација и електрично производство на тековно евидентирани постројки за биогас, како и вкупно производство на постројки по област (Извор: 3N, сопствени истражувања) Заклучок: База на податоци за постројки за биогас: Во моментов нема стандардизирани сетови на податоци за постројки за биогас што ги исполнуваат барањата на водоиндустријата во Долна Саксонија, каде што распределбата на просторот и употребените подлоги претставуваат слаби точки. Базата на податоци создадена со моментално достапните податоци може да продолжи да се користи како основа за униформно собирање на постројки за биогас на државно ниво. Во моментов е сè уште нецелосно и треба постепено да се заврши. Исто така, треба да се ажурира еднаш годишно. Покрај складирање на податоци во базата на податоци, се препорачува да се поврзат со географски информациски систем. 39
51 Таб. 15: Пример за ѓубрење ориентирано кон заштита на вода за пченка и снабдување со хранливи материи со дигестија од 30м 3 Пример: fertilубрење ориентирано кон заштита на вода NP 2 O 5 K 2 O [kg/ha] [kg/ha] [kg/ha] Цел на оплодување Nmin 25 - меѓукултура 25 - оплодување на подлогата (
1dt DAP) = барање од варењето на храната: хранливи материи со типична N (MDÄ P 2 O 5 K 2 O дигестирана доза од 30 m³ 80%) [kg/ha] [kg/ha] [kg/ha] дигестит 1. Nawaro дигестит 2: Дигестат на Наваро 3: Наваро + ѓубриво Остаток од ферментација 4: Наваро + ѓубриво + ХТК дигестиј 5: Образложенија + Наваро + ѓубриво + Зелена HTK: дозирана дигестија прилагодена; Портокал: Остатоците од варењето се премногу високи Таб. 16: Пример насочено кон вредносно оплодување за снабдување со пченка и хранливи материи со 30m 3 дигестија Пример: Целно ориентирано ѓубрење NP 2 O 5 K 2 O [kg/ha] [kg/ha] [kg/ha] Цел на оплодување Nmin 25 - Фати култура 25 - оплодување под нозете (
Во областите се донесени дигестии од 13,300м2. Индивидуално ниво на фарма: Во 2007 година, фармата на проектот обработи површина од 16 хектари пченка и 5 хектари жито GPS за централата за биогас. Вкупната количина на влез од точката се врати во компанијата како дигестија (880 м³). Како резултат на ферментација на ѓубриво од свињи и ХТК, вратените хранливи товари се зголемуваат на хектар обработлива површина. Во однос на областа на одгледување NawaRo од 21 ха, ќе бидат вратени 190 кг N/ha (со 80% MDÄ) или над 42m³/ha дигестија. При ѓубрење според методот на целна вредност или според заштита на подземните води 51
57 Таб. 20: План за дистрибуција на дигестати (а) за 740 kwel. Постројки за биогас, пополнување на просториите за складирање со заштеда на вода (б) и обичај (в) дистрибуција на дигестијата (а) план за дистрибуција на дигестијата ако не се примени есенската апликација Барање на подлогата на постројката за биогас:
t ФМ/година излез на подлогата по одземање на загубите (фугат фактор):
t ФМ/година (од 320 хектари површина за одгледување) значи N содржина во дигестисот 4,3% план за дистрибуција на варењето без есенска апликација Апликација за варење на овошје [m³/ha] Вкупна количина [m³ по култура] [ha] август-септември. Февруари-мај јуни-јули август/септември. Февруари/март април/мај јуни./Јули. Зимска пченица (пазар) GPS 'рж Силаса пченка Сончоглед Фаќа култура Вкупно 320 хектари енергетски култури (б) Годишен циклус на ниво на полнење и потребен простор за складирање ако не се примени есенската апликација рана апликација за лов на земјоделски култури Откажување од есенска апликација (преку складирање, дополнително
11 t N во пролет) Физиолошки разумна апликација за пролет. Остатоци од варење: август септември октомври ноември декември јануари февруари март април мај јуни јули Вкупен прилив на м³ одлив во м³ рамнотежа во м³ ниво на пополнување за х месеци капацитет на складирање: 6 месеци 31% 47% 64% 81% 97% 114% 101% 87% 0% 17% 20% 36% 7 месеци 26% 40% 55% 69% 83% 98% 86% 75% 0% 14% 17% 31% 8 месеци 23% 35% 48% 60% 73% 85% 75% 65% 0% 12% 15% 27% (в) Годишна варијација на нивото на полнење и потребниот простор за складирање, земајќи ја предвид есенската апликација рана апликација за земјоделски култури Есенска апликација за житни култури во периоди со големи загуби. Засади физиолошки разумна апликација за пролет. Но: мора да биде дополнет со минерали. Количини на варење: август септември октомври ноември декември јануари февруари март април мај јуни јули вкупен прилив во м³ Одлив во м³ Рамнотежа во м³ Ниво на полнење за x месеци на капацитет на складирање: 6 месеци 16% 2% 19% 35% 52% 69% 70% 72% 0% 2% 5% 21% Легенда: ги означува времињата кога е надминат расположливиот капацитет за складирање го означува потребниот простор за складирање 56
Беа тестирани 62 нови култури како што се сончогледи, пченкарно-сончогледи во мешано одгледување и видови сорго. Одгледувањето се одвиваше како главна култура со и без земјоделски култури (зелен 'рж, треви), како и примерно во системот за искористување на две култури. Покрај тоа, беше придружена повторна употреба на изорани области и беа испитани разни мерки за обработка на почвата за да се намали есента N мин. Таб. 22: Информации за спроведувањето на тестот Прашања за тестот Мерка и имплементација Оптимизирана контрола на ѓубриво: Цел: Избегнување на N надминувања на N-ниво пријатно за подземните води (
71 Одгледување на енергетски култури прилагодено на вода и работење на постројки за биогас Пченка со недоволно култури: Раноцрвените култури со недоволно култури на културата и подоцнежната широка сеидба на ржави немаа негативно влијание врз приносот на сува материја. Н билансот е на релативно исто ниво и за двете варијанти на тестот (
-75 кг Н/ха) негативно. Заради обратното обработување и одгледување со презимување, очекуваниот позитивен ефект од спуштањето на есен во Нмин не дојде во игра. Заклучок за локацијата во областа Оснабрик: Со ниво на оплодување N од 165 kg N/ha за пченка во силажа, оптималниот принос е веќе постигнат и есенските вредности на Nmin се значително намалени. Во текот на летото, раните недоволно култури се препорачуваат на долгорочно органско оплодување и на коси места за да се поправи азотот и да се подобри пловноста. Слика 11: Л.К.Оснабрик, треска под трева, пченка, 9/2007 година Слика 12: Л.К.Оснабрик, црвена феска во пченка, 9/2007 година Image 13: Подземена трева со прицврстување на почвата на коренот 70
73 DM/ha е постигнат поголем принос во споредба со ниското ниво N (195 dt во споредба со 176 DM/ha). Есенската N min може да се намали за 10 kg N/ha во намаленото ниво на N (до 40 kg N min/ha), направена е споредба помеѓу оплодувањето со дигестија и чисто минерално N оплодување. Оплодувањето со остатоци од ферментација (30 м³ со 69 кг Н/ха) се одвиваше непосредно пред да се одгледува пченката со примена на влечно црево. Во фазата со 4 лисја, се случи чисто минерално Н оплодување. Дополнителни 40 кг N/ha беа додадени на двете варијанти на тестот преку наводнување на отпадните води. Двете варијанти на тестот постигнаа исти високи приноси на биомаса од 190 dt DM/ha. Како резултат на дождот на дождовницата, целото ниво на есенските вредности N мин е високо. Во споредба со минералното Н оплодување, остатоците од ферментацијата доведоа до 25 кг Н мин/ха повисоки вредности на есенската Н мин во првата година. За да се консолидираат првите резултати, препорачливо е да се продолжи со тест сериите неколку години. Мешано одгледување на пченка и сончоглед: Во мешано одгледување, може да се постигне ниво на принос од 143 dt DM/ha. Уделот на приносот на сончоглед беше со
112 dt DM/ha помалку од учеството на приносот пченка (
12 dt/ha над ова (слика 28). Доколку нема наводнување, големото снабдување со N го обезбедува потенцијалот за принос (максимални разлики во приносот), додека ниско-оплодените штандови се срушија по сувиот период. На овие слаби, без вода и хранливи материи почви, микробиолошката активност на почвата е ограничена со недостаток на вода, така што не се ослободуваат доволно хранливи материи. Меѓутоа, ако се користи наводнување, може да се види дека намалените нивоа на N, исто така, даваат споредливи или уште подобри приноси (2009). Во просек со текот на годините, сите три височини на оплодување N покажаа негативни N салда. 74
60% помалку НС) и висок принос од 139 дт ДМ/ха без наводнување. ГПС-зрната овозможи скоро избалансирана N рамнотежа и ниска есенска N мин од 26 kg N/ha. Сл. 19: ЛК Хановер, втора култура сончоглед и сорго после нови компири со попрскување,