Подземни води. Том 10. Модел на Долна Саксонија и пилот проект
Подземна вода Обем 10 Државна агенција за управување со води, заштита на крајбрежјето и зачувување на природата Долна Саксонија модел на Долна Саксонија и пилот проект за одгледување на енергетски култури, работа на постројки за биогас и управување со варењето на храната според барањата за заштита на водата
Подземна вода Обем 10 Долна Саксонија Државна агенција за управување со води, заштита на крајбрежјето и зачувување на природата 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
на нашиот драг колега и пријател Хинрих Спекман Ноември 2009 година, Уезер на Везер Емс: Државна агенција за управување со води, заштита на крајбрежјето и зачувување на природата од Долна Саксонија Am Sportplatz 23 26506 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 23 26506 Norden www.nlwkn.de Печатен на 100% рециклирана хартија
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 во две култури. 100 Таб. 36: Кратка проценка: Силажа од жито од цело зрно (GPS). 101 Таб. 37: Кратка проценка: Потросена трева во зимски житни култури. 102 Таб. 38: Кратка проценка: употреба на обработлива трева. 104 Таб. 39: Кратка проценка: трајна пасиште. 106 Таб. 40: Преглед: Евалуација на перформансите за заштита на водата на енергетските култури. 107 Таб. 41: Преглед: Мерки за оптимизација и потенцијали за заштита на водата. 108 Таб. 42: Пример за пресметка за проценка на перформансите на заштитата на водата за ротација на енергетски култури на светлосни локации. 109 6
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
Сл. 6: Простори за сливање вода за пиење во Долна Саксонија погодени од одгледување на 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
Сл. 7: Радиуси за покривање на потребата од област за одгледување пченка со трипартитна ротација на култури и локација на три области со слив на вода На Слика 7 веќе е визуелно јасно дека според овие претпоставки, големи делови од обработливото 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 во обработливото земјиште во избрани области за заштита на вода ССГ Вкупно обработливо земјиште во ССГ Обработливо земјиште со енергетски култури во ССГ со 3-годишна ротација на култури [ха] [ха] [%] Санделерман 1587 839 53% Харлингерланд 2619 1060 40% Аурих- Егелс 1217 756 62% За да се покријат просторните побарувања на погоните за биогас, би било потребно целото обработливо земјиште во окрузите да биде на располагање за одгледување на биогасен пченка. 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
Заклучок за планирање на потребите на земјиштето: Примерот прикажан јасно покажува дека одгледувањето на енергетски култури во областите за заштита на вода веќе зазема значителна количина на површина локално и станува дефинитивна 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
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
Промена на процентот на трева и обработливо земјиште помеѓу 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 Silage Maize -12000 -9000 -6000-3000 0 3000 6000 9000 12000 Сл. 11: Промена во областа на пасиштата и областа на пченка за силажа по области на Долна Саксонија помеѓу 1997 и 2007 година 29
Заклучок орање на трева: Избегнување на орање на трева со резултат на N-лужење е главна грижа за управувањето со водите. Загубата на пасиштата во Долна Саксонија помеѓу 1999 и 2007 година изнесуваше околу 50 000 ха; 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 може да се користат за преглед на проценка. 3.4.2 Ефекти од одгледувањето на енергетски култури врз квалитетот на водата од пропустите Промената на употребата во областа Клопенпен беше проследена со 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
Сл. 15: Локација и електрично производство на моментално евидентирани постројки за биогас, како и вкупно излезно постројка по област (извор: 3N, сопствени истражувања) Заклучок: База на податоци за постројки за биогас: Во моментов нема унифицирани бази на податоци за постројки за биогас што ги исполнуваат барањата на водоиндустријата во Долна Саксонија, при што особено 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
Таб. 15: Пример за ѓубрење ориентирано кон заштита на вода за пченка и снабдување со хранливи материи со дигестит од 30м 3 Пример: fertilубрење насочено кон заштита на вода NP 2 O 5 K 2 O [kg/ha] [kg/ha] [kg/ha] Цел на ѓубриво 140 80 250 250 -Nmin 25-фатена култура 25 - оплодување на подлогата (
1dt DAP) 18 46 = барање од дигестив: 72 34 250 хранливи материи од типична N (MDÄ P 2 O 5 K 2 O дигестирана доза од 30 m³ 80%) [kg/ha] [kg/ha] [kg/ha] варен 1 Nawaro 73 37 137 Digestate 2: Nawaro 82 40 103 Digestate 3: Nawaro + кашеста маса 116 58 151 Digestate 4: Nawaro + кашеста маса + HTK 127 54 128 Digestate 5: Cofermente + Nawaro + кашеста маса + HTK 110 56 77 Зелена: Остатокот од варењето е прилагоден; Портокал: Остатоците од варењето се превисоки 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 180 80 250 -Nmin 25-фати култура 25 -земно оплодување (
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 1.170 тони се врати во компанијата како дигестив (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
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:
17.900 t ФМ/година излез на подлогата по одземање на загубите (фактор на фугат):
13.300 т ФМ/годишно (од 320 ха површина за одгледување) значи N содржина во дигестивниот дигестивен план 4,3% без есенска апликација Област на овошје Апликација за варење [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) 140 20 2.800 GPS рж 60 20 1200 Пченка за силажа 230 30 6.900 Сончоглед 30 30 900 Фати култура 100 15 1.500 Вкупно 320 ха енергетски култури 13.300 (б) Годишен циклус на ниво на полнење и потребен простор за складирање доколку не се примени есенската апликација на есенска апликација (преку користење на складирање на дополнителни
Беа тестирани 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 (
Земјоделско одгледување на енергетски култури и работење на постројки за биогас Пченка со недоволно култури: Раноцрвените култури со недоволно култури 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
ДМ/ха е постигнат поголем принос во споредба со ниското ниво на N (195 dt во споредба со 176 DM/ha). Есенскиот N min може да се намали за 10 kg N/ha во намаленото ниво N (на 40 kg N min/ha). Во 2009 година, оплодувањето со варењето на храната се спореди со чисто минерално ѓубриво Н. 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: Л.К. Хановер, втора култура сончоглед и сорго по нов компир со наводнување, 28.08.2009 година 75