Hnojení jarního ječmene

23. 02. 2018 Ing. Jindřich Černý, Ph.D.; Prof. Ing. Jiří Balík, CSc., dr. h. c.; Ing. Martin Kulhánek, Ph.D.; Ing. Ondřej Sedlář, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze v Praze Hnojení Zobrazeno 11628x

Jarní ječmen vyžaduje téměř stejné množství živin jako ozimá pšenice, ale jeho osvojovací schopnosti a jsou výrazně nižší. To platí zejména v počátečních fázích růstu. Později, při vytváření zrna, již některé živiny zase doplnit nemůžeme. Při plánování potřeby hnojení proto musíme být u této plodiny pečlivější, tak abychom zajistili dostatečnou výživu v průběhu celé vegetace.

Přestože je jarní ječmen ještě často považován za méně náročnou plodinu, musíme z pohledu jeho výživy konstatovat spíše opačný názor. Jak již bylo uvedeno v podtitulku, ječmen má podobné nároky na živiny jako ozimá pšenice. To dokumentují údaje v tabulce 1.

Tab. 1: Potřeba živin ozimé pšenice a jarního ječmene vyjádřená jako odběrový normativ (kg živiny na 1 t výnosu zrna) a celková potřeba živin (kg/ha) pro výnosy 3; 5 a 8 t/ha jarního ječmene (vypočteno ze středních hodnot odběrových normativů)

Potřeba živin - odběrový normativ

Hodnoty odběrových normativů, tj. potřeby živiny na vytvoření 1 tuny hlavního produktu, jsou u obou plodin (ječmene i pšenice) velmi podobné. Dovolujeme si připomenout, že v odměrovém normativu, byť je vztažen k výnosu zrna, je již započtena také potřeba živin na vytvoření ostatních orgánů v průběhu vegetace (např. kořenů, listů, stébel apod.). Výsledky rozborů jednotlivých částí rostlin uvedené hodnoty potvrzují. Z polních i nádobových pokusů, vědeckých studií a publikací také vyplývá, že u ječmene i pšenice platí téměř lineární vztah mezi odběrovým normativem stanoveným na 1 tunu a skutečným výnosem.

Například pro výnos 3 t/ha platí: celková potřeba živin = odběrový normativ × 3; celková potřeba živin pro výnosem 8 t/ha = odběrový normativ × 8. Tato závislost zcela neplatí např. u řepky, cukrovky či brambor.

Vypočtené hodnoty jasně dokumentují, že v publikacích, které počítaly s výnosem ječmene 3 t/ha bylo oprávněné popisovat ječmen jako méně náročnou plodinu. V posledních letech (2014–2016) se výnosy jarního ječmene vyšplhaly na úroveň 5,5 t/ha, pro rok 2017 byl odhad kolem 4,5 t/ha. Toto jsou však průměrné výnosy z údajů ČSÚ a MZe. Jsme však přesvědčeni, že nečtete tento příspěvek, abyste dosahovali „průměru“, ale hledáte informace jak zajistit vysoké výnosy, které jsou pro dosažení rentability pěstování nezbytné. U jarního ječmene to je výnos nad 7 t/ha. Výsledky odrůdových pokusů jasně dokumentují, že je reálné dosáhnout v polních podmínkách výnosů ječmene 8–10 t/ha. Pochopitelně, musí nám přát počasí, to neovlivníme. Dostatečnou výživu však ovlivnit můžeme. Zároveň tím umožníme rostlinám lépe překonat některé kritické fáze růstu nebo zhoršené podmínky vyvolané právě průběhem počasí.

Potřeba živin během růstu ječmene

Při růstu jarního ječmene jsou zejména kritická následující období:

• vzcházení,
• odnožování,
• sloupkování,
• plnění zrna

Ve všech těchto fázích je nezbytné, aby mohly rostliny ječmene přijímat živiny podle jejich fyziologické potřeby. Je však mnoho faktorů, které omezují mobilitu živin v průběhu vegetace, a tím i jejich přístupnost a přijatelnost pro rostliny. Některé faktory známe dopředu. Pokud podmínky nejsou optimální, můžeme je (alespoň částečně) vhodnými postupy ještě před pěstováním ječmene upravit. Zde máme na mysli zejména půdní podmínky.

Vápnění a pH půdy

Základním předpokladem je vhodné pH půdy (mezi 6,2 až 7,0) ve vztahu k půdnímu druhu. Čím těžší půdy, tím je vyšší pH. Hodnota pH do jisté míry souvisí s obsahem vápníku v sorpčním komplexu a půdním roztoku. Ječmen je na vápník poměrně náročný. U rostlin ovlivňuje utváření kořenů, zejména kořenového vlášení. To je důležité právě u ječmene. Vápník také působí na stabilitu membrán, zvyšuje pevnost buněčných stěn a příznivě působí na elasticitu pletiv, a tak snižuje riziko poléhání, a také poškození pletiv chorobami. Dostatek vápníku v půdě také příznivě působí na půdní strukturu. K tomuto efektu však nepostačuje pouze malá dávka (například s využitím granulovaných vápenců), ale skutečné plošné vápnění.

Z uvedených důvodů patří ječmen mezi plodiny, které velmi dobře reagují na vápnění. Toto hnojení je však spíše otázkou podzimního termínu aplikace, případně řešení v rámci celého osevního postupu.

Vrátíme se však k otázce pH. Je dokázáno, že nevhodné (zejména nízké pH) negativně ovlivňuje koncentraci většiny makroprvků v půdním roztoku. Tím je pomalejší jejich přísun ke kořenům tzv. hmotovým tokem a/nebo pomalejším transportem vlivem nižšího koncentračního spádu (rozdílu koncentrací) v případě difůze. Pomaleji se také vytváří kořeny.

Potřeba P, K, Mg

Nedostatek některé živiny nebo nevhodný poměr živin může významně snížit výnosový potenciál pěstované odrůdy. Vzhledem ke slabé osvojovací schopnosti ječmene je důležité, aby živiny byly dobře (rychle) dostupné pro rostliny. Takto působí především živiny uvolňované z hnojiv, některé živiny z posklizňových zbytků rostlin (přesněji vedlejších skliditelných produktů předplodin). Uvolňování živin z půdy (půdní zásoby) však bývá často pomalejší a potřebné živiny nemusí být ječmenem využity. Proto tvrzení, že „ječmen je plodinou staré půdní“ síly nemusí být zcela správné, pokud nejsou objasněny všechny okolnosti.

Z výsledků agrochemického zkoušení zemědělských půd (AZZP), šetření bazálního monitoringu půd, či výsledků pokusů vyplývá, že zásoba přístupných živin v půdách se snižuje. To je způsobeno zejména tím, že vstupy živin do půdy (zejména fosforu, hořčíku, draslíku, a také vápnění) jsou od roku 1990 stále nízké. Zároveň se však zvyšuje jejich odběr pěstovanými plodinami vlivem zvyšování výnosů a následný odvoz z pole sklízenými produkty. Záporná bilance živin pak způsobuje ochuzení sorpčního komplexu.

Vědecké studie jednoznačně dokazují, že při nižším obsahu živin v půdách významně klesá jejich obsah v půdním roztoku. To také přispívá ke snížení množství živin transportovaných ke kořenům rostlin (z důvodů, které jsme uváděli u problematiky pH). Mnohé studie také dokazují, že při nízkém obsahu živin v půdě jsou „zbývající“ mobilní (výměnné) živiny pevněji poutány, zejména v půdách úrodnějších (s vyšší sorpční schopností) a na půdách těžších. Proto zcela nemusí platit, že úrodné půdy o staré půdní síle, přispějí k vyššímu výnosu.

Kritická období na počátku růstu

Výše uvedené problémy nedostatku nebo snížení přístupnosti (pohyblivosti) živin, mohou způsobit zpomalení příjmu živin, zejména na počátku vegetace, tedy v kritických obdobích vzcházení, odnožování a sloupkování. Mobilitu živin, a tím výživu ječmene v těchto fázích růstu může ještě výrazně „zkomplikovat“ průběh počasí. Jedná se zejména o nízké teploty půdy, kdy klesá přístupnost draslíku, fosforu i hořčíku. Snahou pěstitelů přitom je vysetí ječmene co nejdříve, jakmile to půdní podmínky dovolí. Tento postup (s ohledem na doporučení vyplývající z tvorby výnosu) je správný. Tomu však musíme přizpůsobit výživu, tzn. nelze ji podcenit.

Pro jarní ječmen by tak do půdy mělo být aplikované množství živin odpovídající jejich odběru s ohledem na předpokládaný (požadovaný) výnos, na půdách s nízkým obsahem ještě „něco navíc“.

Vraťme se však ještě na počátek vývoje jarního ječmene. Proč jsme zdůrazňovali otázku mobility živin ve vztahu ke „kritickým obdobím“ vývoje ječmene. Na rozdíl od ozimé pšenice jarní ječmen mnohem dříve a rychleji zakládá klasy (viz schéma). Omezení příjmu živin (především P, Mg a pochopitelně N) může ovlivnit vývoj jednotlivých orgánů (např. kořenů, odnoží) a zejména založení generativních orgánů. Tyto vztahy jsou hodně komplikované, ale výzkumy posledních let se problematikou významně zabývají.

Schéma: Vývojové fáze jarního ječmene, období zakládání klasů a klásků (A-D) a faktory utváření výnosu; (upraveno podle Dassel et Schumacher, In: von Korff, 2010)

Hnojení P, K, Mg na podzim

S ohledem na celou řadu okolností (půdní podmínky - půdní druh...., předplodiny a využití jejich vedlejších produktů, způsob zpracování půdy, obsah živin aj.) bychom měli rozhodnout, jak (v jakém termínu) budou potřebné živiny pro jarní ječmen aplikovány.

Fosforem, draslíkem, případně hořčíkem lze hnojit již na podzim. Tímto tzv. základním hnojením by měly být do půdy doplněny živiny odebrané předplodinami a zajištěna dostatečná zásoba i pro jarní ječmen. Toto hnojení je nezbytné hnojení provádět jednak s ohledem na výsledky agrochemického zkoušení půd, dále s přihlédnutím k bilancím živin, zejména jejich návratu ve vedlejších produktech pěstovaných předplodin (sláma, chrást apod.), případně respektovat uvolňování živin ze zeleného hnojení, pokud bylo na podzim/přes zimu pěstováno.

Vhodnost podzimního hnojení (zejména hořčíkem, případně draslíkem) je však důležité posoudit s ohledem na sorpční vlastnosti půd, resp. jejich promyvnost. Na lehkých, promyvných půdách s malou sorpční schopností může docházet k posunu těchto živin během vlhké zimy do hlubších vrstev půdy mimo zónu utváření kořenů ječmene. Podzimní hnojení tak může být méně účinné, zejména pro počáteční období růstu ječmene.

Pro podzimní hnojení jsou nejvhodnější superfosfáty (P), draselné soli (K). Hořčík lze doplnit v dolomitických vápencích, pokud vápníme nebo např. v kieseritu (MgSO₄). Avšak i v tomto případě musíme upozornit, že dodaná síra nemusí v půdě vydržet až do jara.

Hnojení P, K, Mg na jaře

Pokud nejsou uvedené živiny aplikovány v podzimním hnojení, je důležité aplikovat jejich část alespoň v jarním hnojení při předseťové přípravě, případně společně s výsevem. To si ale můžeme dovolit jen na půdách s dobrou zásobou živin. Z údajů o potřebě jednotlivých živin vyplývá, že pouze jarní hnojení těmito živinami nepokryje nároky ječmene při vyšších výnosech. Na druhou stranu, i pokud bylo hnojeno již na podzim, má jarní hnojení svůj význam.

Výsledky pokusů dokumentují, že „přidání“ P, K, příp. Mg před setím významně působí na zvýšení výnosů. Je to dáno zejména snadnějším uvolňováním živin z hnojiv do půdního roztoku a následně jejich využitím rostlinami. Tím zajistíme jarnímu ječmeni dostatek přijatelných živin již na počátku vegetace, což zlepšuje tvorbu nadzemní biomasy, zakládání klasů, tvorbu odnoží, ale i rozvoj kořenového systému. Obecně lze konstatovat, že čím později jarní ječmen vyséváme, tím je počáteční fáze růstu rychlejší, a tím musíme být ve výživě pečlivější.

Pro jarní aplikace jsou vhodná kombinovaná NPK hnojiva, přičemž doporučujeme hnojiva s vyšším obsahem P i K případně i obsahem Mg a S. Lze také pochopitelně využít namíchaná (směsná) hnojiva, např. NP (amofos) + draselná sůl, kieserit nebo kamex. Společnosti, které se zabývají prodejem hnojiv, mají vícekomorové míchárny jako součást distribučních skladů.

Působení živin

U jarního ječmene je s ohledem na rychlý vývoj zdůrazňován zejména význam draslíku, který působí na syntézu sacharidů a snižuje obsah N-látek. Dostatečná výživa draslíkem přispívá k vyšší tvorbě sušiny a následnému ukládání asimilátů do zrna, což se projeví ve vyšší extraktivnosti sladu. Obdobně působí na fotosyntézu a transport asimilátů i hořčík, který také ovlivňuje tvorbu kořenů. Nemusíme snad ani připomínat význam „stavebního“ hořčíku v chlorofylu. Během celé vegetace je důležitý fosfor, který zajišťuje energetický metabolizmus rostliny (ATP, NADP apod.), a také významně ovlivňuje reprodukční schopnosti, což se především odráží na počtu odnoží a zrn v klase. Při tvorbě zrna fosfor příznivě ovlivňuje hmotnost tisíce semen, ale zejména se ukládá jako do zásobní látky - fytinu. Jeho obsah pak ovlivňuje klíčivost zrn a působí tak na produkci sladu. Všechny tři živiny také významně ovlivňují příjem dusíku z půdy a jeho využití v rostlině.

Hnojení dusíkem

Také hnojení dusíkem musíme přizpůsobit celkové potřebě rostlin. V tabulce 1 bylo uvedeno, že na 8 t výnosu je potřeba 176 kg N/ha. Je to přehnané? Jednoduchým výpočtem si ukážeme, že není.

Pokud bychom požadovali maximálně 11 % dusíkatých látek, představuje to obsah 1,76 % dusíku v zrnu (11 : 6,25 = 1,76). *6,25 je přepočet obsahu N na NL v zrnu jarního ječmene.

1,76 % N je 1,76 kg N ve 100 kg zrna, čili 17,6 kg N v jedné tuně. Při výnosu 8 tun bude jenom v zrnu vázáno 140,8 kg dusíku. Pokud budeme počítat s výnosem slámy 4,8 t/ha (poměr sláma/zrno 0,6), a při dobrém využití dusíku z vegetativních částí (remobilizaci N během zrání), bude sláma obsahovat jen 0,4 % N, tj. 4 kg N v 1 tuně, bude ve slámě 19,2 kg N. 140,8 + 19,2 = 160 kg N. Zbývajících 16 kg N (cca 10 % z obsahu dusíku v nadzemních částech připadá na dusík obsažený v kořenech, případně dusík v kořenových exudátech či uvolněný dusík při senescenci listů. Vypadá to složitě, ale výpočet je ta jednodušší část stanovení potřeby hnojení dusíkem.

Korekce dávek dusíku

Obtížnější bývá správné zohlednění podmínek zpřístupňování dusíku z půdy, tedy dusík uvolněný mineralizací organických látek v půdě, zbytků rostlin nebo organických hnojiv. Množství dusíku, které je zpřístupněno z půdy pak odečítáme z potřeby rostlin. Příklady jsou uvedeny v tabulce 2.

Na druhou stranu je u dusíku nutné pamatovat na potenciální konkurenty rostlin - mikroorganizmy, a také to, že při mineralizaci organických dusíkatých látek se v půdě jako první vytváří amonná forma dusíku. Amonný iont (kationt NH₄⁺) je poután na půdní sorpční komplex a je tedy málo pohyblivý v půdním roztoku. Přeměna na pohyblivější nitrátový aniont (NO₃^-) nastává až při prohřátí půd nad 10 °C. Avšak, máme-li být přesní, také první fáze mineralizace dusíkatých látek lépe probíhá při vyšších teplotách.

Z toho vyplývá, že dusík z půdních organických látek bude působit až později, v období, kdy se vytváří zrno, ale ne v průběhu jeho založení. Proto, pokud u ječmene nepodpoříme správnou výživou tvorbu výnosotvorných prvků (počet odnoží, založení klasů a klásků), může působení dusíku z organických hnojiv ve druhé polovině vegetace oprávněně přispět k vyššímu obsahu dusíkatých látek v zrnu. Pokud však bude vytvořeno dostatečné množství zrna, přispívá tento dusík častěji k podpoře velikosti zrna (podílu na sítech).

Tab. 2: Odpočet využitelného dusíku z organických hnojiv předplodiny (hnůj, kejda, chrást)*

Hnojení minerálními hnojivy

Na přeměny dusíku v půdě musíme také pamatovat při používání minerálních dusíkatých hnojiv. Je obecně známo, že větší podíl (60–80 %) ze stanovené dávky dusíku je aplikováno v základním hnojení. V každém případě je jediný správný postup zapravení dusíkatých hnojiv do půdy. Nesprávné je aplikovat hnojiva na povrch až po zasetí ječmene!

V obecné a teoretické rovině, při aplikaci do půdy, můžeme volit jakékoliv dusíkaté hnojivo (ledky amonné, močoviny DASA, DAM, případně i síran amonný). Na rozdíl od jarního přihnojování ozimých plodin (kdy hnojiva zůstávají na povrchu), nemusíme u hnojení dusíkem pro jarní ječmen až tolik přemýšlet o formě dusíku v aplikovaných hnojivech. Toto rozhodnutí bychom měli více směřovat k půdním vlastnostem (pH, půdní druh, riziko vyplavování nitrátů), a také způsobu a hloubky aplikace/zapravení hnojiva do půdy apod.

Pochopitelně, z pohledu pěstitele, je rozhodující cena dusíku v hnojivu, ale nemělo by to být jediné kritérium. Důležité také je také „chování“ dusíku v půdě a jeho působení na rostliny ječmene. Obdobně, jako jsme uváděli výše, v případě používání hnojiv s vyšším podílem amonné nebo amidické (močovina, DAM) formy dusíku bude pomalejší pohyb N v půdě, zejména na těžších půdách. Na těchto půdách jsou i pomalejší přeměny dusíku, s ohledem na nižší teplotu půdy. Teplota půdy bývá ovlivněna průběhem počasí, a také vlhkostí půdy. Jen na těchto příkladech vidíme, jak se nám to zamotává (a z pohledu pěstitele stává složitější). Z pohledu výzkumníka se vše naopak prolíná a mnohé vysvětluje.

Kritériem je také hloubka zapravení hnojiv (tedy způsob předseťového zpracování půdy), neboť při mělkém zapravení mohou vyšší koncentrace amonného dusíku negativně ovlivňovat vzcházení a počáteční vývoj rostlin.

Hnojení v roce 2018

Koncem loňského roku (2017) a počátkem letošního roku byly častější srážky, které na promyvnějších půdách mohly přispět k vyplavení nebo posunu reziduálního nitrátového dusíku do hlubších vrstev půdy. Je tedy potřeba počítat s tím, že tato pohyblivá forma dusíku bude v půdě chybět, a proto bychom měli spíš aplikovat hnojiva, která část nitrátového dusíku obsahují (LAV, DAM, DASA).

Jak vyplývá z výše uvedených důvodů, je důležité, aby v půdě byl pro počáteční růst určitý podíl rychle pohyblivého a přijatelného dusíku, tedy v nitrátové formě. O velikosti tohoto podílu však bude rozhodovat aktuální stav půdy (teplota, vlhkost), a pro další přeměny N pak mikrobiální aktivita stanoviště a zejména termín setí.

Čím později je ječmen vyséván, tím větší podíl nitrátového dusíku by měl být aplikován. Pro předseťové hnojení dusíkem tak lze z počátku využít hnojiva typu LAV, DASA, močovina, DAM apod., ale později preferovat spíše LAV. Močoviny lze využít v případě, že půdy nebudou ještě studené nebo podle výhledu počasí bude možné předpokládat prohřátí půd a rozběhnutí nitrifikačních procesů.

Potřebu hnojení (nebo volbu formy dusíku) nám mohou také upřesnit rozbory na obsah minerálního dusíku v půdě (N_min; N_anorg) získané před hnojením. Musíme však upozornit, že tyto výsledky nám určí aktuální stav obsahu přístupného dusíku, ale ne budoucí vývoj potřeby hnojení. Jak bylo uvedeno, to je z důvodu malé mineralizace dusíkatých organických látek ve studené půdě, a tak se obsahy N_min mohou měnit se vzrůstající teplotou půdy. Vhodné jsou tyto rozbory až pro období období po kvetení (viz dále).

Přihnojení dusíkem během vegetace

Výše jsme uvedli, že před setím je vhodné aplikovat 60–80 % stanovené dávky dusíku. Součástí agrotechniky pro dosažení vysokých výnosů, je aplikovat zbytek dusíku formou přihnojení během vegetace, a to i u jarního ječmene.

Díky rychlému vývoji již brzy vidíme, jak porosty vzešly, odnožily, později jsou již patrné základy generativních orgánů. Na základě agrobiologické kontroly porostů tak můžeme korigovat stanovenou dávku dusíku. Pokud se nám potvrdí „založení“ na předpokládaný výnos, provedeme přihnojení na konečnou dávku dusíku. Mnozí pěstitelé mají zkušenosti, že se jim podařilo dosáhnout vysokého výnosu, ale vlivem nízké dávky dusíku byl naopak obsah dusíkatých látek velice nízký, což neumožnilo zařazení ječmene pro sladovnické účely a problémy byly i při využití pro krmné účely. Nedostatek dusíku po kvetení zkracuje dobu utváření zrna, a tedy negativně působí na výnos a výše uvedené parametry kvality.

Přihnojení musí být prováděno v souladu s konkrétními stanovištními podmínkami, průběhem počasí, hnojením organickými hnojivy k předplodinám, zařazením ječmene v osevním postupu, a v neposlední řadě s ohledem na předchozí způsob hnojení. Z výsledků polních pokusů jednoznačně vyplývá, že dostatečná výživa dusíkem ve druhé polovině vegetace umožňuje prodloužení období tvorby zrna, příznivě působí na HTS (a tím i výnos), případně další kvalitativní parametry.

Pochopitelně mnozí mají zkušenosti s tím, že do období dozrávání negativně zasáhne průběh počasí (sucho a vysoké teploty). Termín aplikace a dávku dusíku pro přihnojení vám tedy nemůžeme doporučit „od počítače“, ale záleží na zkušenostech agronoma v dané oblasti.

Pochopitelně, ani vysoký obsah N po kvetení není vhodný, neboť může vést k poléhání porostu, nestejnoměrnému dozrávání zrna, zvýšení podílu zadinového zrna a přispívat k vyššímu obsahu dusíkatých látek v zrnu. Právě v tomto období jsou velmi vhodné rozbory na obsah minerálního dusíku v půdě a upřesnění případné potřeby přihnojení podle těchto údajů.

Doporučení na závěr

Předpokladem pro dosažení vysokých výnosů jarního ječmene je zajištění dobré zásoby přístupných živin v půdě pomocí odpovídajícího hnojení na počátku, případně i v průběhu vegetace. Úkolem úspěšné výživy však není pouze zajištění dostatečného množství živin, ale také dodržení jejich vhodných poměrů.

Důležité je především podpořit dostupnost živin, zejména v době zakládání klasů a udržet produkční potenciál (počet klasů na ploše) dostatkem (nikoli však nadbytkem) přístupných živin a případně listovou stimulací v období sloupkování a následně prodloužit období růstu po kvetení a především zajistit dlouhotrvající fotosyntézu pro delší dobu ukládání asimilátů v zrnu.

Rozsah příspěvku nám již nedovolil rozepsat se o síře. S ohledem na její nízké obsahy v půdě je nezbytné hnojit i touto živinou (N-S hnojiva, Kieserit).

Použitá literatura je k dispozici u autorů příspěvku.

Tento příspěvek byl připraven s podporou Specifického výzkumu „S projekt“ MŠMT ČR a v rámci projektu NAZV č. QJ1530171