Bilancia draslíka v poľnohospodárskych pôdach - sú jej výsledky objektívne?

10. 01. 2018 Ing. Stanislav Torma, PhD.; Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy, Prešov Hnojení Zobrazeno 2963x

V minulých číslach časopisu boli uverejnené príspevky týkajúce sa výpočtu bilancií fosforu a draslíka v pôdach vychádzajúce z rôznych poľných pokusov. Radi by sme nadviazali na danú problematiku, avšak v žiadnom prípade nechceme spochybňovať správnosť výsledkov. Chceme iba poukázať na presnosť či nepresnosť výpočtov bilancie. V príspevku sa budeme venovať bilancii draslíka, ale sme presvedčení, že aj bilancia fosforu sa stretáva s podobnými problémami, nehovoriac o bilancii dusíka, do ktorej vstupuje oveľa viac položiek, ako pri fosfore či draslíku.

Bilancia živín ako takých v rastlinnej výrobe predstavuje dôležitú informáciu nielen pre hospodárov, ale aj pre ekologických a ekonomických expertov. Ponúka informačnú bázu o pôde a o potenciálnej možnosti jej ďalšieho využitia.

Dlhodobý prebytok v bilancii živín indikuje možné znečistenie životného prostredia, zatiaľ čo trvalý deficit signalizuje vyčerpanie pôdnych zásob. V obidvoch prípadoch však môže nastať narušenie stabilného stavu. Bilancia živín je indikačný faktor uznávaný aj medzinárodnými organizáciami a dohodami.

Výpočet bilancie živín

Existuje niekoľko základných metód na výpočet bilancie živín na rôznych úrovniach. Najjednoduchšia bilancia sa vypočítava ako rozdiel medzi množstvom živín aplikovaným do pôdy s minerálnymi a hospodárskymi hnojivami a množstvom živín odobratým z pôdy s dopestovanými plodinami. Mnoho autorov počíta bilanciu ako rozdiel medzi celkovým množstvom živín vstupujúcich do pôdy a celkovým množstvom živín, ktoré opúšťajú pôdu za obdobie jedného roka. Zahŕňajú do nej aj vstupy živín, napr. prostredníctvom zrážok, v prípade dusíka aj vstupy symbiotickou či nesymbiotickou fixáciou, vyplavenie živín z pôd vertikálnym priesakom a pod. Aj bilancia podľa metódy OECD počíta so živinami vstupujúcimi do pôdy prostredníctvom atmosférickej depozície, dokonca aj so živinami obsiahnutými v osivách a sadbách jednotlivých plodín. Odber živín je rozdelený na trhové a kŕmne plodiny v závislosti od toho, či sa plodina kompletne odvezie z danej plochy alebo či sa do pôdy čiastočne vráti prostredníctvom živočíšnej výroby vo forme napr. maštaľného hnoja. Výsledky jednotlivých bilancií sa navzájom líšia v závislosti od dostupných údajov, ktoré autor bilancie považuje za správne.

Bilancia draslíka

Základným cieľom tzv. jednoduchej bilancie draslíka v poľnohospodárskych pôdach, je vyhodnotiť jeho vstupy do pôdy vo forme minerálnych a organických hnojív a jeho výstupy z pôdy vo forme dosiahnutých úrod pestovaných plodín a ich odvozu z poľa. Tieto parametre sú základom každej bilancie draslíka a predstavujú v absolútnom vyjadrení jej najväčšie položky. Potrebné je však pamätať aj na samotnú pôdu a jej vlastnú produkčnú schopnosť pôsobiť na príjem živín rastlinami a na dopĺňanie živín z prirodzených zdrojov, predovšetkým biologickou cestou, ale aj fyzikálnymi a chemickými procesmi prebiehajúcimi v pôde.

Objektívne stanoviť bilanciu draslíka nie je vôbec jednoduchá úloha. Je veľmi komplikované, ak nie až nemožné, určiť presné množstvo draslíka vo všetkých procesoch, ktoré v pôde prebiehajú. Do týchto faktorov patrí napríklad fixácia draslíka a jeho uvoľňovanie z organických látok, resp. jeho fixácia a uvoľňovanie ílovými minerálmi. Existuje veľké množstvo draslíka odplavené z pôdy vodnou eróziou, ale aj vyplavovaním najmä z piesočnatých pôd. Ďalším problémom je napr. aj množstvo draslíka, ktoré sa odoberá z pôdy vegetujúcimi burinami.

Z celoštátneho hľadiska má bilancia draslíka v rastlinnej výrobe pomerne veľkú nepresnosť kvôli heterogenite pôdnych a klimatických podmienok celej republiky. Ale ani jednotlivé parametre bilancie draslíka neponúkajú presné hodnoty. Prakticky iba spotrebu minerálnych hnojív (množstvo draslíka do pôdy dodané) je možné považovať za správny údaj. To isté sa už ale nedá povedať o dodaní draslíka vo forme organických hnojív, o odvoze draslíka z pôdy prostredníctvom dopestovaných plodín a o ďalších vyššie uvedených parametroch. A tieto parametre v konečnom dôsledku výrazne skresľujú celkovú bilanciu draslíka v poľnohospodárskej pôde.

Základné problémy bilancie draslíka

Pre prezentovanie spomenutých nepresností vo výpočtoch bilancie draslíka uvedieme, podľa nášho názoru, päť základných problémov, aj keď sme si vedomí, že by sme mohli uviesť ešte aj niekoľko ďalších. Rozoberme si ich teda :

1) obsah draslíka v pestovaných plodinách,

2) obsah draslíka v organických hnojivách,

3) straty draslíka z pôdy vodnou eróziou,

4) odber draslíka burinami,

5) pomer hlavného a vedľajšieho produktu v pestovaných plodinách.

Obsah draslíka v pestovaných plodinách

Ak chceme vypočítať bilanciu draslíka, napr. za poľnohospodársky podnik, pri jej výpočte pravdepodobne nebudeme dávať analyzovať vzorky dopestovanej produkcie, ale vezmeme do úvahy len dostupné tabuľkové údaje o obsahu draslíka v jednotlivých plodinách. Tieto údaje sa však navzájom podstatne líšia v závislosti od výberu tých „pravých“ zdrojov. Tabuľka 1 prezentuje výber šiestich autorov a obsahu draslíka v niektorých plodinách. Ide o dva slovenské, ďalej český, anglický, nórsky a nemecký zdroj. Sme presvedčení, že pri výbere ďalších zdrojov by sme zistili znova odlišné údaje.

Hneď na prvý pohľad je vidieť výrazné rozdiely medzi obsahom draslíka v tých istých plodinách. Napríklad rozdiel v obsahu draslíka v ozimnej pšenici je viac ako 100 %, ak vezmeme do úvahy napríklad český a nórsky zdroj (14,1 kg, resp. 31,0 kg draslíka v jednej tone zrna pšenice). O niečo menší rozdiel je v prípade slnečnice (80 kg, resp. 149 kg na jednu tonu produktu). Prakticky pri každej plodine je vidieť rozdiel v obsahu draslíka a je len na zostavovateľovi bilancie, ktorý údaj vezme za správny.

Ak by sme teda vzali do úvahy odber draslíka prostredníctvom úrody 5 t ozimnej pšenice, dospejeme k dvom výrazne odlišným výsledkom. Päť ton pšenice odoberie buď 70,5 kg draslíka (5 × 14,1 kg) alebo 155 kg draslíka (5 × 31 kg). Len v tejto položke bilancie dochádza k rozdielu takmer 85 kg draslíka na jeden hektár pôdy. Podobne je to aj pri ďalších plodinách. Napr. slnečnica pri úrode 2 t/ha odoberie alebo 160 kg draslíka alebo 298 kg draslíka v závislosti od toho, ktorý zdroj budeme považovať za ten správny (tab. 2). Ešte väčší rozdiel sme zistili pri cukrovej repe.

Tab. 1: Potreba draslíka (kg) na 1 tonu produktu vybraných plodín podľa rôznych autorov

Tab. 2: Rozdiel v odbere draslíka z pôdy pri vybraných plodinách (podľa tab. 1)

Obsah draslíka v organických hnojivách

To je ďalší, možno povedať, veľmi nepresný parameter. Máloktorý poľnohospodársky subjekt v našich podmienkach (ak vôbec niektorý) vykonáva (alebo si dáva vykonať) analýzy maštaľného hnoja a reálne vie, koľko draslíka dodáva do pôdy vo forme organických hnojív. Podľa priemerného obsahu živín v organických hnojivách je skutočne veľmi ťažké zhodnotiť množstvo živín prichádzajúce do pôdy, pretože literárne údaje hovoria o relatívne vysokom rozpätí obsahu živín. Záleží najmä na spôsobe jeho uskladnenia, resp. ošetrovania. Obsah draslíka v maštaľnom hnoji je uvádzaný v slovenskej a českej literatúre medzi 0,40 a 0,70 % K₂O. Koľko draslíka sa teda dostane do pôdy pri aplikovaní 40 t maštaľného hnoja na jeden hektár (tab. 3) - 160 kg (pri obsahu 0,40 %) alebo 280 kg (pri obsahu 0,70 %)?

Tab. 3: Rozdiel v množstve draslíka dodaného do pôdy pri dávke 40 t/ha maštaľného hnoja pri akceptácii krajných tabuľkových hodnôt

Straty draslíka z pôdy vodnou eróziou

Je to ďalší z významných faktorov výstupov draslíka z pôdy, ktorý sa do bilancie vôbec nezapočítava. Na Slovensku je vodnou eróziou ohrozených takmer 44 % všetkých poľnohospodárskych pôd. Dokonca z 20 % celkovej výmery poľnohospodárskych pôd je vodnou eróziou odnášaných viac ako 30 ton pôdy z hektára za jeden rok. Tabuľkové údaje uvádzajú, že z každého hektára pôdy sa odplaví 1–15 kg draslíka. Koľko treba brať do úvahy pri  výpočte bilancie? Jeden kilogram alebo 15 kilogramov? Alebo nič, ako je to bežné doteraz?

Odber draslíka burinami

To je tiež nezanedbateľný faktor, ktorý ovplyvňuje konečnú sumu bilancie. Kto eviduje, koľko draslíka odoberú z pôdy buriny? Opäť si môžeme pomôcť iba tabuľkovými údajmi, ktoré hovoria o množstve 5,5–24,5 kg draslíka z každého hektára. Ale aké množstvo je treba vziať do úvahy, ak chceme dôjsť k serióznemu výsledku pri výpočte bilancie draslíka v pôde? Rozdiel je takmer 20 kg na každom hektári.

Pomer hlavného a vedľajšieho produktu pestovaných plodín

Posledným, nami diskutovaným, faktorom je pomer hlavného a vedľajšieho produktu pestovaných plodín. Aj tento parameter je v rôznych literárnych zdrojoch rôzny. Napríklad pri ozimnej pšenici sa pohybuje pomer zrna ku slame od 1:0,8 až po 1:1,3. Záleží práve na odrodách pšenice a je treba povedať, že nie je možné považovať jeden stanovený pomer za vhodný pre výpočet bilancie v rámci či už celého poľnohospodárskeho podniku alebo iného geografického územia. Pri úrode zrna pšenice 5 ton je úroda slamy buď 4 tony (pri pomere zrna a slamy 1:0,8) alebo 6,5 tony (pri pomere 1:1,3). A pri obsahu draslíka v slame cca 1,3 %, je odber draslíka slamou pšenice buď 52 alebo 84,5 kg/ha, čo je aj pri tomto parametri rozdiel viac ako 30 kg draslíka (tab. 4). Aj keď vedľajší produkt sa nevyskytuje pri všetkých plodinách a jeho váha v celkovej bilancii živín nie je rozhodujúca, prispieva taktiež k zvýšeniu nepresností pri jej výpočtoch.

Tab. 4: Rozdiel v množstve odobratého draslíka z pôdy úrodou 5 t/ha pšenice pri rôznych koeficientoch pomeru medzi hlavným a vedľajším produktom

Záver

Určite sme neuviedli všetky faktory, ktoré môžu mať na konečnú bilanciu draslíka v pôdach rozhodujúci vplyv. Určite existujú ďalšie a ďalšie parametre, ktorými sa dá bilancia buď zlepšiť alebo zhoršiť.

Ak si všetko uvedené zosumarizujeme, prídeme k výsledku, že reálna bilancia živín v pôde prakticky nezodpovedá tomu, čo vypočítame rôznymi koeficientmi, resp. odhadmi. Rozdiely pri spracovaní bilancií rôznymi metódami môžu v konečnom dôsledku dosiahnuť hodnotu plus mínus 50–80 kg (nezriedka aj vyše 100 kg) draslíka na hektár pôdy, pričom každú hodnotu je možné považovať za reálnu, a teda vôbec nie extrémnu. Ak sme vypočítali bilanciu draslíka v pôde napríklad na úrovni mínus 80 kg/ha a robíme si starosti, ako ju zlepšiť, možno si robíme zbytočné starosti. V prípade, že vezmeme pri výpočte iné vstupné údaje, možno bude bilancia práve nulová. A práve to je na tom to tragické.

Do popredia teda vystupuje zásadná otázka. Je vypočítaná bilancia živín v rastlinnej výrobe, resp. v celom poľnohospodárstve reálna a zodpovedá skutočnej bilancii a pohybu živín z pôdy a do pôdy? Možná odpoveď znie - je reálna (lebo všetky údaje vstupujúce do bilancie sú reálne), ale pravdepodobne nezodpovedá skutočnosti. Ale zistiť absolútne presnú bilanciu živín v pôdach je takmer  nemožné, na druhej strane ale ani nie celkom nutné.

Záverom možno povedať, že koľko existuje autorov bilancie draslíka, toľko existuje aj bilancií. A pritom každá bilancia je z daného uhla pohľadu správna.