Biotická podpora rozkladu posklizňových zbytků obilnin před založením ozimé řepky

23. 06. 2025 Ing. Tomáš Javor, DiS., Ing. Lenka Beranová, DiS.; AGRIPOR Žamberk s.r.o. Hnojení Zobrazeno 2435x

Rostlinné zbytky obilnin jsou zdrojem poměrně rezistentních organických látek a jen potenciálním zdrojem živin pro následnou plodinu. Hromadění a opožděná přeměna posklizňových zbytků obilnin zvláště v povrchových vrstvách půdy je rizikovým faktorem pro založené porosty ozimé řepky.

Posklizňové zbytky obilnin vykazují široký poměr obsahu uhlíku a  dusíku (C:N) a  tím jsou za běžných podmínek pro půdní mikrobiotu těžce přeměnitelné (rozložitelné) na minerální živiny pro plodiny a zbytkem na stabilnější organické látky pro řetězec tvorby humusu

Zápory a přínosy obilních zbytků

Shlukování zbytků po podmítce nebo i po hlubším zpracování půdy vytváří tzv. polštáře, které narušují základní požadavky osiva citlivé řepky na výsevní lůžko a později omezují nároky na výživu nejen dusíkem. Dno seťového lůžka je vyžadováno optimálně ve hloubce do 2–3 cm v souvislé rovině a vlastní uložené osivo překryto vlhčí jemnozemí. Nerozložený podíl posklizňových zbytků ve svrchní vrstvě půdy způsobuje křivost povrchu pro výsev, ale především nezajišťuje spojitost půdního profilu. Nepříznivě narušuje transport vody k drobnému osivu vzlínáním kapilárními póry půdy. Dočasným pozitivem rostlinných zbytků je zajištění nasákavého média v povrchu půdy pro přicházející vodní srážky, omezují erozi nebo tvoří obranu před přehříváním půdy. V pěstební praxi posledních let však přetrvává záporný vliv rostlinných zbytků předplodin ve vrchní vrstvě ornice v době výsevu řepky. Surové zbytky rostlin zrychlují výpar vláhy přes mnoho nekapilárních pórů a makropórů ze seťového lůžka a způsobují tím nevyrovnaně vzejité porosty.

Vyrovnaně vzešlé porosty řepek později vykazují střední a pokročile až velmi hluboký deficit dusíku a dalších živin již během druhé poloviny podzimu. To je důsledkem širokého poměru obsahu uhlíku a dusíku (C:N) v obilních zbytcích, které podmiňují mikrobiologickou imobilizaci (fixaci) dusíku v půdě. Proto se často po zapravených obilních zbytcích předplodiny vyskytují poruchy ve výživě náročné ozimé řepky již relativně krátce po založení porostů.

Přeměna rostlinných zbytků v půdě

Obilní rostlinné zbytky jsou typické svou rezistencí (poměr C:N je 60–70:1) k půdní mikrobiologické přeměně specifickými půdními bakteriemi a houbami na jednodušší organické látky a minerální živiny. Pouze malá část nemineralizovaných organických látek, přechází dlouhými oxidačně redukčními procesy a frakcemi kondenzace do stabilního humusu. Opožděně rozložená primární organická hmota kromě negativního vlivu na fyzikální vlastnosti půdy, omezení zdrojů dusíku, fosforu a síry pro následnou plodinu, výrazně podporuje abundanci fytopatogenních organizmů a následný zvýšený rozvoj houbových chorob v plodině. Nerozložená sláma nebo samotné strniště obilnin je rezervoárem škůdců včetně velké progrese výskytu hraboše polního (Microtus arvalis) v přísuškových oblastech nebo během suché periody.

Sláma obilnin včetně nejhůře rozložitelného strniště vykazuje poločas rozkladu mezi 6–10 měsíci. Naopak krátkou dobu přeměny vykazuje podzemní biomasa, odumřelé kořeny (1–3 týdny) nebo kořenové exsudáty (2–10 dní).

Po víceleté kumulaci suchých rostlinných zbytků obilnin zvláště při zúžených osevních sledech a mělkém nebo jinak redukovaném zpracování půdy probíhá omezeně a v nepravidelných vlnách mineralizace, tj. proces získávání živin s nemalým agronomickým přínosem. V optimálních půdních podmínkách lze využít v následné plodině ze slámy obilnin s výnosem mezi 5–8 t/ha asi 20–40 kg N, 3–12 kg P, 40–60 kg K a 3–8 kg S/ha.

Podpora rozkladu N hnojením

Zahajovací proces mikrobiologické přeměny posklizňových zbytků se širokým poměrem C:N je agrotechnikou ovlivňována hnojením dusíkem na tzv. podporu rozkladu. Rámcové metodiky výživy z minulých let doporučují aplikovat tzv. vyrovnávací (kompenzační) dávku dusíku mezi 5 kg až 10 kg na tunu odhadovaného výnosu slámy. Nejvhodnější je použití pro tento účel kapalných dusíkatých hnojiv (DAM, SAM aj.) nebo ještě nejlépe tekutých organických (digestát z BPS) nebo statkových (kejda) hnojiv. Dávka dusíku na podporu rozkladu slámy obilnin je limitována podle půdně-klimatických podmínek pozemku Akčním programem nitrátové směrnice.

Nové výzkumy prokázaly pomocí izotopové metody (¹⁵N) zásadní nepoznaný vztah v půdě. Dusík potřebný pro proces přeměny (mineralizace) slámy se širokým poměrem obsahu C:N pochází převážně z vlastního půdního prostředí, a nikoliv z cíleně dodaných hnojiv. Hlavní úlohu na podpoře půdního rozpadu a přeměny slámy je amonný dusík (N-NH₄⁺) získaný z labilních organických dusíkatých látek (bílkovin) a to zejména z těl mikrobiální biomasy, z mladších kořenů rostlin nebo z jejich exsudátů. Dusík dodaný z hnojiv k podpoře mineralizace slámy se účastní nanejvýše z polovičního, někdy jen ze čtvrtinového podílu. Dusík na podporu rozkladu obilní slámy je zpočátku rychlým opatřením (doplnění půdní dusíkové deprese) ale však s krátkodobým účinkem.

Rozklad pomocí prekurzoru Albit

Plynulejší proces přeměny uhlíkem bohatých a dusíkem chudých rostlinných zbytků, je stimulován posklizňovým ošetřením půdy pomocnými půdními látkami, které jsou prekurzory (spouštěči a usměrňovači) aktivity přirozeně se vyskytující půdní mikrobioty. Tím je například otestovaný biostimulant Albit, jehož hlavní složkou jsou hydrolyzáty (fragmenty) půdních bakterií Bacillus megaterium, Pseudomonas aureuofaciens a vylučovaný metabolit kyselina poly-beta hydroxy máselná - PHB (0,2 % v suš.) a dále stopové množství makro- a mikro živin. Ošetření půdy s posklizňovými zbytky před nebo při podmítce podporuje početnost a aktivitu běžně přítomných organizmů účastnících se půdní přeměny.

Zvláštností je, že prekurzorové látky přípravku Albit již ve velice malých dávkách 100-250 ml/ha ve vztahu k výnosu zbytků rostlin a mocnosti půdy stimulují proces zahájení rozkladu a dále řídí proces uvolňování živin a sekvestrace uhlíku v delším čase, zejména v příhodných teplotních, vzdušných a vlhkostních podmínkách. Po ošetření rostlinných zbytků půdní mikrobiota zvětšuje prostor osídlování dodaného substrátu v půdě včetně úlohy zprostředkovatele živin v rhizosféře následné plodiny.

Ve víceletém použití prekurzorů na podporu rozkladu se projevuje v půdách větší zastoupení prospěšných aerobních mikroorganizmů na úkor patogenních anaerobních mikroorganizmů. Podpořená půdní přeměna obilních zbytků omezuje osídlení sporulujících mikroorganizmů parazitické povahy, které se podílejí kromě rozkladu celulózy rostlinných zbytků také na ozdravení od zárodků fytopatogenní zátěže (např. od rodu Fusarium spp., Pythium spp., Rhizoctonia spp., nebo od patogena pro řepku Sclerotinia sclerotiorum).

Průběh rozkladu zbytků po ošetření Albit

V pokusech s předplodinou ječmenem, vykazovaly tyto rostlinné zbytky o 13-31 % nižší úbytek organických látek po ošetření přípravkem Albit v porovnání s intenzivním odbouráváním organických látek po ošetření zbytků kompenzační dávkou močoviny (9 kg N/t). V souhrnu za podzim bylo zjištěno větší uvolnění dusíku z rostlinných zbytků po ošetření prekurzorem Albit v nižší (100 ml/ha) nebo vyšší dávce (250 ml/ha) než po standardním ošetření dusíkem na podporu rozkladu.

V závěru podzimu vykazoval porost ozimé řepky po založení do neošetřených posklizňových zbytků ječmenů nebo po ošetření standardní kompenzační dávkou dusíku typické symptomatické deficience dusíku i dalších živin na listech včetně slabších kořenových krčků. Neošetřené rostlinné zbytky ječmene nebo ošetřené zbytky močovinou vykazovaly biologickou sorpci (imobilizaci) dusíku z půdního prostředí po zapravení uhlíkem bohatých a dusíkem chudých zbytků rostlin. Tento jev se nazývá obecně jako „dusíková deprese slámy“ a ošetření slámy bakteriálním prekurzorem Albit významně snižuje pro řepku riziko výskytu nedostatku dusíku v půdě nejen během podzimu (obr. 1).

Obr. 1. Vlevo: Vyvolaný velmi hluboký deficit dusíku (48 % optima) v rostlinách ozimé řepky po zapravení neošetřených posklizňových zbytků ječmene na podporu rozkladu v půdě. Vpravo: Porost ozimé řepky založený po ošetřených zbytcích ječmene prekurzorem rozkladu Albit (250 ml/ha) je bez deficitu dusíku, fosforu a síry na podzim (foto: Tomáš Javor)

V počátku dubna (232. den) bylo zjištěno nejvyššího úbytku organických látek z rostlinných zbytků v půdě po ošetření močovinou před zapravením. Naopak po ošetření zbytků prekurzorem Albit se vyskytovalo na jaře v intenzivním růstu porostů řepky minimální odbourávání organických látek. Převládal na jaře intenzivní trend sorpce (imobilizace) dusíku na slámu a případně mikrobiální biomasu osídlující slámu v půdě ošetřenou močovinou. Střední intenzita imobilizace dusíku byla zjištěna na slámu neošetřenou a nižší až slabá intenzita po ošetření prekurzorem Albit.

V počátku června (288. den) probíhalo o 12-14 % intenzivnější odbourávání organických látek po ošetření slámy prekurzorem Albit v porovnání se stagnujícím rozkladem zbytků ošetřených dusíkem v močovině. Kompenzační hnojení dusíkem na podporu rozkladu slámy se již nepodílelo na uvolňování dusíku v závěru vegetace řepky. Dusík se uvolňoval ze slámy ječmene v půdě po ošetření prekurzorem Albit již po nižší dávce 100 ml/ha (graf 1).

Graf 1: Vliv podpory půdní přeměny (rozkladu) posklizňových zbytků ječmene na dynamiku úbytku organických látek a imobilizaci (sorpci +) nebo uvolňování (mineralizaci -) dusíku z ječných zbytků pod porostem ozimé řepky (listopad až červen, lokalita Čeperka, o. PU)

Obr. 3: Stav rozložení ječné slámy po 318 dnech půdní transformace při různém ošetření před zapravením do půdy (lokalita Čeperka, o. PU., foto: Tomáš Javor) Vysvětlivka: A = kontrola, B = ošetřeno močovinou (110 kg/ha),  C = ošetřeno Albit (100 ml/ha), D = ošetřeno Albit (250 ml/ha).

Zlepšení zásoby dusíku v půdě a výživy rostlin

Posklizňové zbytky ječmene poskytovaly po ošetření prekurzory půdního rozkladu Albit v půdě mírně vyšší zásobu minerálních forem dusíku (N_min.) na přelomu podzimu a zimy (92. den). Zároveň bylo možné očekávat podle širšího poměru C : N ve slámě další uvolnění dusíku v jarním období. Vegetační a výživný stav rostlin řepky dusíkem v závěru podzimu nebyl optimální, avšak zlepšení bylo zjištěno po ošetření slámy ječmene před zapravením prekurzorem Albit v nižší dávce 100 ml/ha.

Na počátku dubna (232. den) došlo ke zvýšení zásoby N_min. o 62-81 % v půdě, kde byly zapraveny ošetřené posklizňové zbytky ječmene prekurzorem Albit oproti neošetřené kontrole. Po hnojení dusíkem na podporu rozkladu posklizňových zbytků poklesla naopak jarní zásoba N_min. v půdě o 64 % oproti kontrole. U rostlin řepky bylo zjištěno o 17-27 % většího nárůstu hmotnosti nadzemní části (NČR) oproti kontrole a o 15-24 % oproti ošetření slámy močovinou. Rostliny řepky vykazovaly po ošetření posklizňových zbytků předplodiny ječmene prekurzorem rozkladu Albit lepší výživu dusíkem a celkově makro- a mikroprvky.

Vyšší zásobenost půdy N_min. o 50-100 % na počátku června (288. den) byla zjištěna po ošetření posklizňových zbytků prekurzorem Albit oproti zapravené neošetřené slámě. Porosty řepky vykazovaly o 62-85 % větší nárůst nadzemní biomasy oproti zapravené neošetřené slámě (kontrole). Nárůst nadzemní biomasy řepky byl a o 43-64 % větší po zapravení ošetřené slámy prekurzorem Albit oproti ošetření kompenzační dávkou dusíku. Rostliny řepky však vykazovaly ještě mírně lepší výživný stav po zapravení ošetřené slámy než po neošetřené slámě prekurzorem Albit nebo močovinou. Výživa rostlin ostatními makro- a mikroprvky již kolísala bez výrazných rozdílů oproti neošetřené kontrole (tab. 1).

Tab. 1. Vliv podpory půdní přeměny (rozkladu) posklizňových zbytků ječmene na poměr C : N ve zbytcích, zásobenost půdy minerálním dusíkem (N_min.), vegetační a výživný stav rostlin následné ozimé řepky (lokalita Čeperka, o. PU)

Pozn.: Výživa rostlin, výživa makro- a mikroprvky stanovena pro naplnění diagnostického optima.

Vliv prekurzoru Albit na výnos a kvalitu

Porosty řepky velmi příznivě reagovaly na tvorbu výnosu a dosaženou sklizeň po ošetření posklizňových zbytků předplodiny ječmene prekurzorem rozkladu v půdě Albit. Tradiční kompenzační hnojení dusíkem na podporu rozkladu slámy obilní předplodiny (9 kg N/t) v močovině vykazovalo zvýšení výnosu semene v průměru o 16 % oproti kontrole. Po ošetření rostlinných zbytků ječmene před zapravením do půdy prekurzorem rozkladu Albit bylo dosaženo v průměru o 16-36 % vyššího výnosu semene podle intenzity dávky.

Výnos vedlejšího produktu řepkové slámy dosahoval 29 % navýšení po aplikaci dusíku v močovině na posklizňové zbytky předplodiny. Výnos řepkové slámy byl zjištěn o 10 % nižší po aplikaci prekurzoru Albit v dávce 100 ml/ha. Naopak výnos slámy řepky byl zjištěn o 11 % vyšší po aplikaci vyšší dávky 250 ml/ha prekurzoru Albit (graf 2).

Graf 2: Vliv podpory půdní přeměny (rozkladu) slámy a neskliditelných posklizňových zbytků ječmene na dosažený výnos semene a slámy následné ozimé řepky (lokalita Čeperka, o. PU; sklizeň 2024)

Pozn.: Sloupce u ukazatele označené odlišnými písmeny vykazují statisticky průkazné rozdíly na hladině významnosti p<0,05 (Anova, LSD test).

Olejnatost semen řepky byla dosažena v průměru 42,2 % po zapravení neošetřených zbytků předplodiny do půdy. Po ošetření zbytků ječmene na podporu rozkladu dusíkem v močovině bylo zjištěno v průměru 42,1 % olejnatosti semen. Po ošetření zbytků předplodiny prekurzorem rozkladu Albit v nižší dávce 100 ml/ha bylo zjištěno významně vyšší v průměru 43,1 % olejnatosti semen. Po ošetření zbytků vyšší dávkou 250 ml/ha prekurzoru Albit bylo zjištěno v průměru 42,2 % olejnatosti semen.

Závěr a doporučení

Bakteriální prekurzor Albit pro rozpad a půdní přeměnu uhlíkem bohatých a dusíkem chudších posklizňových zbytků je osvědčujícím se prvkem v managementu péče o půdní organickou hmotu a organicky vázané živiny, zpřístupněné pro pěstované plodiny. Aplikace Albit na posklizňové obilní zbytky reguluje proces přeměny a působí na déletrvající využitelnost živin ze zbytků pro následnou ozimou řepku. Ošetřené zbytky přípravkem Albit vykazují větší stupeň rozkladu než po konvenční aplikaci dusíkatých hnojiv na podporu rozkladu.

Ošetření posklizňových zbytků přípravkem Albit prokazuje vysokou míru rentability (až 12-násobek vynaložených nákladů). Doporučené dávkování na ponechané rostlinné zbytky je mezi 100-250 ml/ha podle výnosu.

Poděkování: Autoři mnohokrát děkují za spolupráci při polních pokusech spol. AGRODRUŽSTVO Klas, Křičeň.