Križevčanka Mihaela Šatvar Vrbančić, mag. ing. agr. obranila je 21. svibnja 2026. godine na Agronomskom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu doktorski rad pod naslovom “Iskoristivost dušika iz digestata u odnosu na mineralna dušična gnojiva” (Utilization of Nitrogen from Digestate as a Substitute for Mineral Nitrogen Fertilizers). Riječ je o dvojnom doktoratu koji je pohađala u sklopu međunarodnog programa u suradnji hrvatskog fakulteta s belgijskim Fakultetom inženjerstva u bioznanosti Sveučilišta u Gentu.
Mentori su joj bili prof. dr. sc. Lepomir Čoga i prof. dr. sc. Erik Meers. Rad je obranila pred povjerenstvom u sastavu: prof. dr. sc. Željko Jukić i prof. dr. sc. Marko Petek s Agronomskog fakulteta, prof. dr. sc. Zdenko Lončarić s Fakulteta agrobiotehničkih znanosti Osijek Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku te prof. dr.sc. Stefaan De Neve i dr. sc. Çağrı Akyol s Fakultetom inženjerstva u bioznanosti.
Mihaela Šatvar Vrbančić inače radi kao asistentica na Odsjeku za agroekologiju Zavoda za ishranu bilja na Agronomskom fakultetu, gdje je prethodno završila studij fitomedicine, dok je prijediplomski studij bilinogojstva završila na današnjem Veleučilištu u Križevcima. U Križevcima je završila Osnovnu školu Ljudevita Modeca i Gimnaziju Ivana Zakmardija Dijankovečkoga.
Sažetak doktorskog rada:
Održiva poljoprivreda zahtijeva smanjenje uporabe mineralnih gnojiva i veće korištenje gnojiva na bazi biomase, poput digestata – nusproizvoda anaerobne digestije (AD). Digestat je prepoznat kao vrijedan izvor dušika (N), fosfora (P) i kalija (K), no njegova primjena ograničena je varijabilnošću sastava, troškovima i zakonodavnim okvirima. Njegova učinkovitost ovisi o sirovini, tipu tla i okolišnim uvjetima. Unatoč tome, istraživanja potvrđuju njegov potencijal kao alternativnog izvora hraniva. Cilj istraživanja bio je ispitati učinke krute i tekuće frakcije digestata te mineralnih gnojiva s dušikom (NPK i CAN) na prinos kukuruza, svojstva tla i potencijal ispiranja nitrata u kiselom tlu tijekom 2018. i 2019. godine. Digestat je dobiven kodigestijom kukuruzne silaže i goveđeg gnoja. Primijenjeno je 7 tretmana u 4 ponavljanja: kontrolni tretman bez gnojidbe (C), mineralno gnojivo (NPK+CAN), tekući goveđi gnoj (LCM), kruta frakcija digestata (SFD), tekuća frakcija digestata (LFD) te kombinacije SFD ili LFD s mineralnim gnojivom (pri čemu je 50 % ukupnog N osigurano iz frakcija digestata, a 50 % iz mineralnog gnojiva). Značajno veći prinosi ostvareni su u 2018. u odnosu na 2019. U usporedbi s kontrolom (7,9 t ha⁻¹), najveći prinosi zabilježeni su u tretmanima NPK+CAN (12,1 t ha⁻¹), LFD+NPK (11,8 t ha⁻¹) i SFD+NPK (11,0 t ha⁻¹). Najveća iskoristivost dušika (NFRV) utvrđena je u tretmanima NPK+KAN (100 %) i LFD+NPK (80,5 %). Rezultati potvrđuju da digestat, uz pravilnu primjenu, predstavlja pouzdan izvor biljci dostupnog N, usporediv s mineralnim gnojivima. Koncentracije nitrata u tlu ostale su unutar dopuštenih granica, bez znakova povećanog ispiranja, a nisu zabilježeni ni negativni učinci teških metala u tlu ni biljnom materijalu. Tretman LFD+NPK ostvario je najbolje rezultate, uz mogućnost smanjenja mineralne gnojidbe do 50 %, čime se smanjuju emisije stakleničkih plinova i poboljšava plodnost tla. Sveukupno, digestat predstavlja učinkovito rješenje za održivo upravljanje hranivima, uz agronomske, okolišne i ekonomske prednosti, te važan doprinos budućoj standardizaciji njegove primjene u Hrvatskoj.
Ključne riječi: anaerobna digestija; frakcije digestata; gnojidba dušikom; prinos zrna kukuruza; ispiranje nitrata; teški metali; pH tla
Abstract:
The transition toward sustainable agriculture requires increased use of biobased fertilizers (BBF) such as digestate, a nutrient-rich by-product of anaerobic digestion. Digestate is recognized as a valuable source of nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K), although its wider use is limited by variability in composition, application costs, and regulatory constraints. Its effectiveness depends on feedstock origin, soil type, and environmental conditions, making standardized application challenging. Nevertheless, it has shown strong potential as an alternative nutrient source in agricultural production. This study evaluated the effects of solid and liquid fraction of digestate and mineral fertilizers (NPK and CAN) on maize yield, soil properties, and nitrate dynamics in acidic silt loam soil over two growing seasons (2018 and 2019). Digestate fractions were obtained by co-digestion of maize silage and liquid cattle manure. Seven treatments were applied in four replicates: control (C), mineral fertilizer (NPK+CAN), liquid cattle manure (LCM), solid digestate fraction (SFD), liquid digestate fraction (LFD), and combinations SFD+NPK and LFD+NPK (50% of N from digestate and 50% from mineral fertilizer). Higher yields were recorded in 2018 compared to 2019. Compared with the control (7.9 t ha⁻¹), significantly higher yields were achieved with NPK+CAN (12.1 t ha⁻¹), LFD+NPK (11.8 t ha⁻¹), and SFD+NPK (11.0 t ha⁻¹). Nitrogen fertilizer replacement values were highest in NPK+CAN (100%) and LFD+NPK (80.5%). Digestate proved to be a reliable source of plant-available N, comparable to mineral fertilizers. Soil nitrate concentrations remained within safe limits, with no evidence of excessive leaching. Heavy metal levels showed no accumulation or negative effects on soil or plant health. The LFD+NPK treatment achieved the best overall performance, demonstrating that mineral fertilizer use can be reduced by up to 50% while maintaining high yields. This approach improves nutrient use efficiency, supports soil fertility through organic matter input, and reduces environmental impacts. Overall, digestate represents a promising solution for sustainable nutrient management, providing agronomic, environmental, and economic benefits.
Keywords: anaerobic digestion, digestate fractions; nitrogen fertilization; maize grain yield; nitrate leaching; heavy metal; soil pH