Správný proces kompostování a skladování významně ovlivňuje počet klíčivých semen plevelů v kompostech

21. 10. 2022 Ing. Ivana Komprsová; Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Skladování Zobrazeno 2772x

Monitoringem počtu klíčivých semen plevelů vyskytujících se v registrovaných kompostech se zabývá třetím rokem Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský. Cílem testování je ověření, zda procesem kompostování dochází k eliminaci zárodků nežádoucích organizmů včetně semen plevelů. Posuzován je i vliv složení zakládky kompostu na počet a druhovou skladbu vzešlých plevelů.

V současné době nabývají komposty nového významu, především z důvodu využití biologicky rozložitelných odpadů (BRO) coby zdroje organické hmoty a živin v zemědělství. Rozvojem sítě kontejnerů na bioodpad, vytvářením sběrných dvorů a využíváním odpadů z městské zeleně roste potřeba zpracovávat tento bioodpad pomocí kompostáren. Kompost je tak významnou součástí nového přístupu k udržitelnému rozvoji lidské společnosti a blíží se k uzavřenému přírodnímu cyklu.

Definice a proces kompostování

Kompost definujeme jako organické hnojivo používané pro zlepšení půdy obsahující stabilizované organické látky a rostlinné živiny, získané řízeným biologickým rozkladem zejména z rostlinných zbytků a mající deklarované kvalitativní znaky. Při procesu kompostování dochází ke snížení objemu a hmotnosti vstupních surovin, poklesu obsahu vody a potlačení nežádoucích mikroorganizmů.

Během tohoto přirozeného procesu probíhají dva základní děje: mineralizace a humifikace. V průběhu mineralizace dochází k přeměnám organických látek na látky anorganické přijatelné rostlinami, naopak u humifikace dochází k přeměně organických látek na humusové látky. V obou těchto procesech je zapojen půdní edafon (živé organizmy).

Kompostování musí být řízeno tak, aby byl zajištěn aerobní mikrobiální rozklad organické hmoty bez vzniku zápachu a bez emisí methanu (ČSN 46 5735). Z důvodu ochrany životního prostředí je nutné využívat „nejlepší technologii kompostování“.

Kvalita kompostu je dána především kvalitou vstupních materiálů (surovin či odpadů) a dodržením technologické kázně. Druhy odpadů určené ke kompostování musí být v souladu se zákonem o odpadech č. 541/2020 Sb. a příslušnou prováděcí vyhláškou o nakládání s biologicky rozložitelnými odpady.

Vlastní kompostování trvá přibližně 12 týdnů a většinou probíhá v pásových hromadách trojúhelníkového profilu o šířce 2 m a výšce 1,5 m. V průběhu tří základních fází (rozkladu, přeměny a zrání) dochází ke změnám ve složení a struktuře kompostovaného materiálu.

Zásadní význam z hlediska množství životaschopných semen plevelů v kompostech hraje zejména fáze rozkladu neboli mineralizace, při které dochází k eliminaci nežádoucích organizmů včetně semen plevelů. Proces přeměny bioodpadů a kompostovaných materiálů na zralý kompost není příznivý pro udržení životaschopnosti semen plevelů. Dochází ke zvýšení činnosti mikroorganizmů a následně se zvyšuje teplota kompostu a klesá pH. Semena rostlin jsou však vybavena pevnou testou neboli osemením a u některých druhů i oplodím a ty jim umožňují zachování životaschopnosti a klíčivosti i za velmi nepříznivých podmínek. Tato vlastnost je druhově specifická. Při správném kompostování jsou semena rostlin ničena dlouhodobější vlhkostí, amoniakálními roztoky a snáze podléhají rozkladu. Rychlejší to je u druhů, jejichž semena se šíří větrem, obecně tedy menší a lehčí. Naopak poměrně odolná semena, která jsou schopná přežít celý proces kompostování, mají druhy, kdy se semena příliš nešíří od mateřských rostlin.

Semena plevelů vyskytující se v kompostu

Semena plevelů se do kompostů dostávají většinou přímo z kompostovaného materiálu z plevelných rostlin, na kterých semena dozrávají nebo jsou součástí bioodpadu vytrvalé druhy s vegetativními rozmnožovacími orgány. Touto cestou se mohou do kompostu dostat semena merlíků, laskavců, lebed, šruchy zelné, ježatky kuří nohy, pěťourů a bérů, případně vegetativní orgány topinamburu, svlačce rolního, pýru plazivého a pcháče osetu.

Dalším zdrojem může být i bioodpad z domácností (semena tykví, rajčat, ale také prosa, řepky, hořčice).

Dalším pramenem jsou semena plevelů vzešlých přímo v procesu kompostování nebo během skladování vyzrálého kompostu. Zde dominují druhy schopné velmi brzy vytvářet plody a semena (truskavec ptačí, ptačinec prostřední, heřmánkovec nevonný, merlíky a další). Zejména těmto jevům je tak třeba při kompostování předcházet.

Testování počtu klíčivých semen plevelů

Cílem testů ÚKZÚZ je monitoring počtu klíčivých semen plevelů vzcházejících v registrovaných kompostech. Metodický postup byl převzat z Rakouska, kde je současně stanoven limitní počet nejvýše 3 klíčivých semen plevelů na 1 litr kompostu. Metodika testování je přizpůsobena podmínkám a možnostem pracoviště vegetační haly ÚKZÚZ, kde jsou testy prováděny.

Pro testování jsou použity plastové kultivační boxy naplněné 3 l kompostu a 0,5 l křemičitého písku, důkladně promíchaná směs tak dosáhne vodivosti menší než 1,7 ms/cm při 20 °C. Testovaný kompost je nasycen vodou a překryt PE sáčkem, pro dosažení optimálních mikroklimatických podmínek. Naplněné boxy jsou ponechány při zhruba 4 °C po dobu 3 dnů a poté jsou umístěny do venkovního prostoru mimo přímé sluneční záření a překryty ochrannou netkanou textilií. Po 10 dnech je provedeno počáteční sčítání vyklíčených semen a dále je kompost udržován při stálé vlhkosti po dobu 2–4 týdnů. Po třech týdnech jsou vzešlé plevele spočítány a druhově zařazeny.

Za dva roky bylo otestováno 183 různých kompostů od různých dodavatelů, z nichž 170 bylo volně ložených na ploše kompostáren a jen v 13 případech byly uskladněny v plastových boxech, zastřešených halách nebo pod plachtou.

Nejčastějšími zakládkami sledovaných kompostů byly: BRKO (biologicky rozložitelné komunální odpady), BRO (biologicky rozložitelné odpady), tráva, dřevo/štěpka, listí, jiné BIO odpady a zbytky z veřejné zeleně, v menší míře odpady z ČOV, zemina, ovoce a zelenina.

Tab. 1: Složení kompostů s vyklíčenými semeny plevelů v roce 2020

Tab. 2: Druhy a počet zjištěných plevelů v letech 2020 a 2021

Graf 1: Procentické složení zakládky kompostů s vyklíčenými semeny plevelů v roce 2021

Graf 2: Druhy a počet zjištěných plevelů v roce 2021

Vyhodnocení testů

Z výsledků roku 2020 vyplývá, že pouze ve třetině testovaných kompostů (30 %, neboli ve 27 vzorcích) byla zjištěna životaschopná semena plevelů. U kompostů, které klíčivá semena obsahovala, vyklíčilo v 11 % případů 1–5 semen, v 9 % 6–10 semen a pouze v 9 % případů 11 a více semen (což znamená, že pouze 15 vzorků překročilo zmiňovanou limitní hodnotu, dle rakouské metodiky). V dalších 7 vzorcích vyklíčilo jedno semeno, ale jeho vývoj se po pár dnech zastavil a rostlina nečekaně uhynula a nepřežila požadovaných 21 dní. Tyto komposty nebyly zahrnuty do kompostů s „pozitivním“ výsledkem.

V testovaných 95 kompostech v roce 2021 vyklíčilo a rostlo po dobu min. 21 dní jedno a více semen plevelů ve 42 vzorcích, to znamená, že v 44,2 % kompostů byla zjištěna životaschopná semena plevelů. Z těchto 42 kompostů bylo v 24 z nich (57 %) zjištěno jen do 9 vyklíčených semen, tj. 3 semena na litr kompostu, což je mezní hodnota dle rakouské metodiky.

Při sčítání vyklíčených semen 10. den se jejich počet pohyboval v řádu jednotek. Semena nejčastěji vyklíčila až v rozmezí mezi 10.–21. dnem. V roce 2020 bylo po 21 dnech sledování identifikováno ve všech kompostech celkem 31 druhů plevelů, z nichž nejčastěji zjištěnými byly merlík bílý, ježatka kuří noha, merlík fíkolistý, šrucha zelná a laskavec ohnutý.

Vstupním materiálem do výroby kompostů s největším počtem vzešlých plevelů byly převážně: BRKO, BRO, tráva, listí, štěpka/dřevo a kaly ČOV (čističky odpadních vod).

V roce 2021 bylo v testovaných kompostech po 21 dnech sledování identifikováno 34 druhů plevelů.

Závěr

Po analýze druhového složení zakládek kompostů s nejvyšším počtem vyklíčených semen nelze jednoznačně určit, která vstupní komponenta způsobuje zvýšené množství životaschopných semen v jednotlivých kompostech. Některé vstupní suroviny byly opakovaně pozorovány u vyklíčených plevelů.

Zásadní význam má správná technologie kompostování, zejména fáze rozkladu (mineralizace), při které zvýšením teploty a činností mikroorganizmů dochází ke snížení množství nežádoucích organizmů, tj. semen plevelů a dále následnému vysemenění během kompostování.

V letech 2020 a 2021 bylo opakovaně testováno 30 kompostů od shodných výrobců. V 15 z nich nevyklíčily v obou ročnících žádné plevele, což ukazuje na správnou technologii kompostování, taktéž o zabezpečení kompostu proti náletu semen z okolí. U šesti vzorků opakovaně klíčila semena a jejich počet překračoval v jednom nebo obou letech stanovený limit, to může ukazovat na problematické uskladnění nebo technologickou chybu v procesu kompostování.

Zajímavým poznatkem při určování druhového složení vyklíčených semen plevelů je výskyt určitých druhů pouze na jaře, další skupiny pouze na podzim a několik bez rozdílu období testování. V letošním roce, kdy s testováním počtu klíčivých semen v kompostech pokračujeme, se proto chceme více zaměřit na variabilitu klíčení v závislosti na ročním období na druhové složení vyklíčených semen plevelů.

Testováním klíčivosti semen je potvrzována hypotéza, že procesem kompostování dochází k eliminaci nebo alespoň snížení množství zárodků nežádoucích organizmů včetně semen plevelů. Výsledky testování ÚKZÚZ poslouží k diskuzi, zda se pro komposty stanoví určitá limitní, kontrolní hodnota ve vztahu k semenům plevelů. To by zvýšilo tlak na dodržování technologické kázně a přineslo vyšší jistotu uživatelům kompostů, kteří by se nemuseli obávat, že si při jejich používání zaplevelí své pozemky.

Uložení hotového kompostu na zpevněné ploše

Pěstební boxy ve vegetační hale ÚKZÚZ

Vzorky kompostu s vyšším výskytem plevelů rok 2020 a rok 2021

foto: 1 - V. Trčka, 2–4 - S. Jančíková