Chemap Agro s.r.o.

Jak a proč organické hnojení zvyšuje přístupnost fosforu rostlinám

18. 10. 2019 RNDr. Václav Macháček, DrSc., Ing. Eva Kunzová; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Praha-Ruzyně Hnojení Zobrazeno 1484x

V mnoha našich dřívějších článcích v Agromanuálu, kde na základě výsledků z dlouhodobých polních pokusů, se pomocí bilancí hodnotil vliv statkových hnojiv na zvýšení obsahu přístupného fosforu.

Polní dny Sója 2020

Téměř ve všech případech byl zjištěn přínos statkových hnojiv na nedefinovatelné uvolnění z množství rostlinám nepřístupného fosforu do přístupných forem (A):

Půda + (P dodaný minerálním a statkovým hnojivem) + množství uvolněného P (A)

Půda + statkové hnojivo + množství uvolněného P (A).

Účelem tohoto krátkého sdělení je podat přehled, jakým způsobem se podílí půdní mikroflora ze statkových hnojiv na zpřístupnění z nepřístupných forem rostlinám a jakým složitým a někdy těžko definovatelným dějem probíhá tento proces, jehož výsledkem je pouhé konstatování: organická hmota působí příznivě na fosforečný režim v půdě.

Statková hnojiva a mikroorganizmy

Hnojením statkovými hnojivy se vytvářejí předpoklady pro účinnější recyklaci biogenních prvků v přírodě. Organické látky ze statkových hnojiv napomáhají rozvoji půdní mikroflory a ta se aktivně podílí i na zvyšování obsahu přístupného fosforu v půdě a to dvěma způsoby: rozpouštěním nerozpustných minerálních forem fosforu a mineralizací organických forem půdního fosforu.

Kromě tohoto pozitivního účinku mikroorganizmů, projevuje se i negativní vliv, který ve většině případech je zanedbatelný; a to, že konkurují rostlinám tím, že pro svoji potřebu spotřebují část o-fosforečnanů z půdního roztoku (imobilizace). Mikroorganizmy mohou též katalyzovat oxidaci nebo redukci půdních sloučenin fosforu, zvláště organických forem. Nesmí se zapomínat i na to, že organická hnojiva mají pozitivní vliv na fyzikální zlepšení stavu půd.

Mikrobiální rozpouštění nerozpustných o-fosforečnanů

Mikroorganizmy, které způsobují mikrobiální rozpouštění o-fosforečnanů patří k velkému počtu různých druhů. Mikrobiální rozpouštění o-fosforečnanů je výsledkem reakcí mezi nerozpustnými o-fosforečnany a produkty mikrobiálního metabolizmu shromažďujícími se vně buněk nebo asimilací nerozpustných o-fosforečnanů půdními mikroorganizmy. V prvém případě budeme mluvit o přímém mikrobiálním rozpouštění a v druhém případě o mikrobiálním rozpouštění následujícím po přechodné imobilizaci.

1. O-fosforečnany vápenaté se rozpouštějí všemi druhy kyselin, které vznikají jako konečný produkt biologické oxidace. Dále i nitrifikační procesy v půdě se podílejí na jejich rozpouštění. Účinek kyselin vzniklých mikrobiální činností je vyšší, mají-li tyto kyseliny i vlastnost vytvářet chelátové sloučeniny, např. kyselina 2-ketoglukonová atd. V kyselých půdách na uvolňování o-fosforečnanů do roztoku se podílejí vzniklé kyseliny, které tvoří s ionty Fe- a Al- sloučeniny: jsou to například kyselina citronová, jantarová, jablečná, šťavelová, vinná a mléčná. Rozpouštění o-fosforečnanů železa je také následkem působením mikrobiálního sirovodíku za vzniku sirníků Fe a jejich přechodem do roztoku. Působením humínových kyselin na o-fosforečnany Fe, Al a Ca vznikají cheláty s uvedenými kationty, a tím přechází o-fosforečnanové ionty do roztoku.

2. Působením některých mikrobů nastává asimilace nerozpustných o-fosforečnanů uvnitř svých buněk, a to pak jak ve formě anorganických, tak organických sloučenin. Fosfor přechodně imobilizovaný v buňkách je přímo uvolňován jako o-fosforečnanový iont do roztoku nebo ve formě o-fosforečnanových organických komplexů, které rostliny přijímají přímo, bez předchozí mineralizace.

Mikrobiální mineralizace organicky vázaného fosforu

Aby mohl být rostlinami zužitkován organicky vázaný fosfor, musí být předem zmineralizován. V půdě mohou mnohé mikroorganizmy mineralizovat organicky vázaný fosfor. Velmi četné mikroorganizmy syntetizují enzymy, které rozkládají fytin, nukleové kyseliny nebo nukleoproteiny za současného uvolňování o-fosforečnanového iontu. Rychlost těchto enzymatických reakcí závisí na rozložitelné formě a vazbě o-fosforečnanové iontu. V důsledku toho organický fosfor rostlinného původu je mineralizován pomaleji než organický fosfor mikrobiálního původu. Stejně jako u mineralizace dusíku, kde je definován kritický poměr C:N, lze se i zde odvolat na kritický poměr C:P, který má být v minimálním rozmezí 200–300. Hodnoty poměru C:P = 150 však nepřivodí vždycky uvolňování minerálního fosforu. Ukazuje se, že v interpretaci tohoto poměru je na místě určitá zdrženlivost.

Mineralizace fosforu je citlivější na působení pH půdy než mineralizace uhlíku a dusíku. Zvýšení pH vyvolává zrychlení mineralizace než u organického uhlíku nebo dusíku. Nejvhodnější pH leží v oblasti 6,0 až 7,0, což z pohledu kyselých půd má negativní efekt. Střídání vlhkosti a vysoušení půdy má rovněž nepříznivý vliv na mineralizaci organické hmoty. Mineralizaci podporují vyšší teploty za příznivé vlhkosti půdy. Zde jsou rozdíly v názorech, že jestli zvýšení uvolňování fosforu je způsobeno zvýšenou mineralizací nebo sníženou imobilizací.

Mikrobiální imobilizace anorganického fosforu

Asimilace o-fosforečného iontu je proces úzce spjatý s mikrobiální činností. Přidá-li se do půdy látka, substrát, s vysokým poměrem C:P, která vyvolá značné množení mikroorganizmů, lze se obávat značného snížení obsahu asimilovaného fosforu. Ve skutečnosti za přítomnosti organických zbytků z předcházející úrody a dodaných statkových hnojiv neprobíhá úplná imobilizace fosforu a to z těchto důvodů: a) je poměrně vysoký obsah anorganického fosforu v půdě v jakékoliv formě; b) je snadné a rychlé odbourávání organického fosforu z mikrobních buněk (nukleoproteiny) po uhynutí mikroorganizmů.

Z agronomického hlediska problém imobilizace fosforu představuje méně významný proces než jakým je imobilizace dusíku. Teprve přidáním zbytků s vysokým poměrem C:P do půdy může nastat, že se projeví nedostatek přístupného fosforu.

Praktické využití

Z hlediska stabilizace půdní úrodnosti jsou důležité pokusy o uvolňování půdního fosforu až do jeho labilních forem. Nevýhodou tohoto děje je, že je velmi pomalý a nastává až za 10 až 20 dní, po aplikaci surových fosfátů až za 30 dní. Tento děj závisí hlavně na teplotě, vlhkosti a pH půdy.

Přidáním organické hmoty do půdy se zvyšují i migrační pochody živin v půdě. Zatím co o-fosforečnany z minerálních hnojiv se hromadí jen ve vrchní vrstvě, tak o-fosforečnany ze statkových hnojiv a i uvolněné mikrobiální činností jsou rovnoměrněji rozděleny v orniční vrstvě. Například migrační schopnost fosforu z fulvokyselin na podzolových a kambizemních půdách je 3–6× vyšší než z minerálních hnojiv. Migrace fosforu z rostlinných zbytků probíhá ve formě lehce rozložitelných organominerálních sloučenin. O-fosforečnany vzniklé po enzymatické hydrolýze na karbonátové půdě migrují až do hloubky 12 cm, zatím co po aplikaci minerálních hnojiv jsou ve 2–3 cm na povrchu. Velmi důležité je i použití různého druhu statkových hnojiv, jak bylo zjištěno, a tím i ovlivnění mikrobiální činnosti. Průměrně se nedefinovatelně zvýší využitelnost přístupného fosforu rostlinami až o 15 až 46 % a to podle půdních podmínek a počasí. Schéma znázorňuje procesy přeměn nerozpustného fosforu pomocí organické hmoty do labilní až vodorozpustné formy.

Schéma procesu přeměn nerozpustného fosforu pomocí organické hmoty do labilní až vodorozpustné formy fosforu (o-fosforečňanů)
Schéma procesu přeměn nerozpustného fosforu pomocí organické hmoty do labilní až vodorozpustné formy fosforu (o-fosforečňanů).

Závěr

Jedním z důležitých úkolů v současné době při minimálním hnojení je stabilizace půdní úrodnosti a jednou z nejreálnějších cest je využití organických - statkových hnojiv k podpoře mikrobiální činnosti v půdě, která se hlavní měrou podílí na převedení těžko rozpustných forem půdního fosforu do labilních forem přístupného fosforu a až do půdního roztoku.

Literatura je dostupná u autorů.

Poděkování patří pracovníkům na polních pokusech: Petr Ivičic a Lenka Medešiová.

Související články

Síra na list - vhodný doplněk výživy máku

10. 07. 2020 Doc. Ing. Petr Škarpa, Ph.D. a kol. Hnojení Zobrazeno 181x

Zvláštnosti výživy sóje a jej vplyv na odolnosť voči chorobám

07. 07. 2020 Ing. Peter Mižík; Agrofert o. z. Agrochémia Hnojení Zobrazeno 210x

Vliv různých způsobů aplikace dusíkatých hnojiv na výnos brambor

22. 06. 2020 Ing. Andrea Svobodová, Ph.D., Ing. Pavel Kasal, Ph.D.; Výzkumný ústav bramborářský Havlíčkův Brod, s. r. o. Hnojení Zobrazeno 551x

Vhodná dávka síry a termín aplikace při jarním hnojení ozimé pšenice

12. 06. 2020 Ing. Jindřich Černý, Ph.D. a kol. Hnojení Zobrazeno 558x

Hořčík patří do systému hnojení luskovin

14. 05. 2020 Doc. Ing. Petr Škarpa Ph.D. a kol. Hnojení Zobrazeno 746x

Další články v kategorii Hnojení

detail