Stanovení dávky dusíku s ohledem na výnos ozimé řepky a možnosti efektivního hnojení

11. 03. 2022 Ing. Jindřich Černý, Ph.D. a kol. Hnojení Zobrazeno 2945x

Ozimá řepka je plodina s vysokými nároky na dusík. Tato skutečnost je obecně známá, avšak ne vždy je dosahován takový výnos, který zajistí dostatečné využití dusíku z aplikovaných hnojiv. Proto je důležité správné stanovení dávky dusíku pro jarní hnojení. Řepka má svá specifika využití dusíku v průběhu jarní vegetace, zejména ve vztahu k jeho distribuci v jednotlivých orgánech či znovuvyužití při tvorbě šešulí a semen. Efektivitu využití dusíku také ovlivňuje termín aplikace dusíkatých hnojiv, jejich dávka a druh (forma aplikovaných živin).

I „správně“ stanovená dávka dusíku k ozimé řepce nemusí přispět k dosažení nejvyššího výnosu. O tom se pěstitelé přesvědčují téměř každý rok. Právě u ozimé řepky začíná být dávka dusíku hodně diskutovaným tématem. Obecně je určení potřeby dusíku spojováno s odběrovým normativem, tj. potřebou dusíku na jednu tunu výnosu semen. Nejčastěji je hodnota odběrového normativu uváděna kolem 50 kg N/t a mnohé výsledky výzkumu i polních pokusů tuto hodnotu potvrzují. Přáním pěstitelů je dosáhnout alespoň výnos 4 t/ha, čemuž odpovídá dávka 200 kg N/ha. Někteří pěstitelé často aplikovali raději až 230 kg N/ha, tedy limit nitrátové směrnice.

Mnohdy se však zapomínalo na některé skutečnosti.

• Výnosový potenciál mnohých pozemků není 4 a více t/ha. Toto lze velmi dobře zjistit z výnosů řepky na daném pozemku v předchozích letech. Je pravděpodobné, že některý faktor brání úspěšnému dosažení vyššího výnosu. Na daném pozemku může být problém s některou agrochemickou vlastností půdy (nevhodné pH, nedostatek živin/y, nevhodný poměr živin), špatné podmínky pro růst kořenů (problém s půdní strukturou, utužení půdy apod.).
• Významně stoupá vliv zdravotního stavu rostlin na příjem a využitelnost (nejen) dusíku. Při poškození některých částí rostlin (kořeny, stonky, řapíky) se snižuje vliv dávky dusíku na tvorbu výnosu.
• Hnojení dusíkem nebylo vhodně načasováno nebo nebyla použita správná forma dusíkatých hnojiv s ohledem na půdní podmínky daného pozemku, stav porostu, průběh počasí apod. Paušální hnojení je sice jednodušší, ale nemusí být efektivní.
• Vliv má také odrůda, ale s ohledem na jejich rychlou výměnu je obtížné tuto závislost vyhodnotit v delším sledovaném období a připravit doporučení pro následující výsevy. Lze však předpokládat, že se v blízké budoucnosti budeme častěji setkávat s odrůdami s vyšší efektivitou využití dusíku.

Jestli byla dávka dusíku stanovena správně, většinou zjistíme až zpětně při vyhodnocení výnosu. Již nyní, při jarním hnojení však můžeme využít nástroje, které přispějí k úspěšnému pěstování řepky při zvýšení efektivity využití dusíku, resp. úpravy dávky dusíku která bude více korespondovat s výnosem a nároky řepky na dusík v průběhu vegetace.

Stanovení skutečné potřeby dusíku

Pro správné stanovení dávky dusíku je skutečně důležité počítat nejpravděpodobnější výnos na daném stanovišti. Přestože bychom si přáli dosáhnout „vyššího“ výnosu, zvýšenou dávkou dusíku ho vždy nedosáhneme. Toto potvrzuje mnoho studií, pokusů i výsledky zemědělské praxe. Je důležité vyhodnotit výnosy na jednotlivých pozemcích v minulých letech, a to, pokud byla na pozemku pěstována ozimá řepka, případně i další plodiny. Není ostudou si „přiznat“, že pokud je dosahován na daném pozemku častěji nižší výnos, bude se situace opakovat i v dalším roce a tomu přizpůsobit dávku dusíku.

Uvedený odběrový normativ 50 kg N/ha můžeme stále využít, ale při předpokládaném výnosu na méně úrodném stanovišti do 3 t/ha „musí“ rostlinám stačit méně než 150 kg N/ha. Pochopitelně, až se podaří „rozklíčovat“ co brání vyššímu výnosu, bude možné dávku třeba na části pozemku zvýšit. Obdobně je možné také upravovat dávku dusíku, pokud víme o rozdílech v rámci jednoho pozemku (tj. hnojit variabilně).

Započtení všech zdrojů dusíku

Dávka dusíku podle odběrového normativu a reálně dosažitelného výnosu je jen správný začátek. Vypočtená hodnota představuje množství dusíku, které by měla mít rostlina v průběhu vegetace k dispozici. Obdobím vegetace z pohledu příjmu dusíku se rozumí doba od výsevu až po konec hlavního příjmu dusíku rostlinami (viz dále).

V případě ozimé řepky je v dávce zahrnuta již podzimní spotřeba dusíku, tj. kolem 40–80 kg/ha, což jsou pro letošní rok skutečná čísla, s ohledem na stav porostů a obsah dusíku v rostlinách. Přestože pro podzimní (při)hnojení dusíkem byly doporučovány spíše nižší dávky do 20–30 kg N/ha, podmínky v listopadu i prosinci umožnily příjem dusíku z půdy. „Zimní“ rozbory na obsah minerálního dusíku většinou potvrzují nízké obsahy N_min v půdě, a tedy dobré využití dusíku rostlinami. To platí na pozemcích, kde na podzim byla aplikována „jen“ maximální doporučená dávka dusíku (20–30 kg N/ha) nebo nebylo realizováno hnojení např. kejdou, digestátem apod.

Pro jarní hnojení je tedy dostačující aplikovat zbytek vypočtené dávky, tj. rozdíl mezi celkovou potřebou a aplikovanou/využitou dávkou dusíku v podzimním a zimním období. Někomu se množství dusíku pro jarní hnojení může zdát nízké, ale pro rostliny bude určitě dostačující.

Dávka v minerálních hnojivech však může být ještě nižší, pokud do výpočtů zahrneme také dusík dodaný v dalších hnojivech, zejména statkových a organických, tj. pokud jsme hnojili nebo ještě na jaře budeme hnojit kejdou, digestáty či se podařilo před řepku aplikovat hnůj nebo je pěstována po bobovitých plodinách, zejména víceletých pícninách. V těchto případech je oprávněné snížit dávku minerálních hnojiv o využitelný podíl dusíku z aplikovaných hnojiv. Určitým problémem může být stanovení/výpočet využitelného podílu. Pokud bychom postupovali „nejjednodušší cestou“ můžeme využít například hodnot, které stanovuje nitrátová směrnice při zahrnutí využitelného dusíku do limitu hnojení:

• 30 % z celkového dusíku hnojiv s pomalu uvolnitelným dusíkem (hnoje) a čistírenských kalů,
• 60 % z celkového dusíku hnojiv s rychle uvolnitelným dusíkem (tj. kejdy skotu, drůbeže, digestátů),
• 70 % z celkového aplikovaného dusíku kejdy prasat,
• 50 kg N/ha z posklizňových a kořenových zbytků víceletých čistých porostů jetelovin a jednoletých porostů luskovin pěstovaných na semeno se zapravenou slámou nebo
• 25 kg N/ha z posklizňových a kořenových zbytků ostatních plodin vázajících vzdušný dusík, včetně jejich směsí s jinými plodinami.

V případě odpočtu dusíku po bobovitých předplodinách je odpočet „paušální“. Uvedené hodnoty představují průměrné množství dusíku uvolněné (využitelné) po mineralizaci zbytků rostlin. Při využití hodnot „mimo“ nitrátovou směrnici je možné hodnoty upravit v závislosti na kvalitě porostu předplodiny.

U stájových hnojiv (hnoje, kejdy) a digestátů je nutné vycházet z aplikované dávky hnojiva (tab. 1),

Skutečná využitelnost dusíku se liší s ohledem na termín aplikace hnojiv. Vyšší využitelnost je při aplikaci v období vegetace, při chladnějším počasí, při využití inhibitorů nitrifikace. Nejnižší účinnost dodaného dusíku je již při „letní“ aplikaci před řepku, tj. za tepla, samotné aplikaci (např. bez slámy). Vliv mají další faktory, jako je vlhkost a teplota povrchu půdy i vzduchu, obsah/podíl amonného a organického dusíku v hnojivu, způsob aplikace, půdní druh aj.

Dusík z uvedených zdrojů působí pomaleji než z minerálních hnojiv. Většina dusíku je nebo se uvolňuje amonifikací (mineralizací dusíkatých organických látek) nejprve do podoby méně pohyblivého amonného dusíku. S touto skutečností je potřeba počítat zejména tehdy, pokud došlo k zapravení hnojiv do půdy orbou a byla „zaklopena na dno brázdy“. Zejména v letošním roce mají některé porosty zatím méně vyvinuté kořeny a tento dusík začnou rostliny využívat až později.

Obdobně to platí také při aplikaci na povrch půdy (přihnojení), kdy naopak zůstává amonná forma dusíku v povrchových vrstvách. Pokud mají rostliny založený kořenový systém (aktivní zónu) hlouběji, bude déle trvat než aplikovaný dusík ze statkových a organických hnojiv bude využíván.

Obecně také platí, že mineralizace dusíkatých organických látek bude probíhat až při prohřátí půdy. To platí i pro následnou přeměnu málo pohyblivého amonného dusíku na pohyblivější nitrátový dusík procesem nitrifikace. Povrchové vrstvy budou prohřáty na jaře dříve, ale pokud byla hnojiva aplikována již na podzim a zapravena do půdy (zejména v případě zaoraného hnoje), bude přeměna dusíku na přístupnější formy pomalejší. Uvolněný dusík bude rostlinami využíván především až v období kvetení nebo po kvetení. To však není problém, ale často výhoda, jelikož při tvorbě šešulí rostliny vyžadují ještě příjem dusíku z půdy. V případě rovnoměrného zapravení do půdy (např. při zpracování půdy radličkami) je využitelnost i mineralizace rychlejší.

Tyto skutečnosti je důležité zohlednit při rozdělování jarní dávky minerálních hnojiv na regenerační, produkční, případně kvalitativní dávku. Působení dusíku vypočteného podle výše uvedeného postupu tak zahrneme především do období, kdy obvykle aplikujeme produkční přihnojování, v případě hnoje až pro pozdní (kvalitativní) přihnojení. Podstatné je, že o vypočtenou dávku můžeme snížit vstupy dusíkatých minerálních hnojiv. I v tomto případě se pak pěstitelům může zdát, že v minerálních dusíkatých hnojivech budou aplikovat mnohem méně dusíku než v minulých letech. Byl ale dříve aplikovaný dusík z organických i minerálních hnojiv rostlinami dobře využit, pokud v zemědělském podniku „korekce“ na zdroje dusíku nebyly počítány? Popis těchto vztahů vám podrobněji vysvětlíme v jiném příspěvku. Z mnoha pokusů a vědeckých publikací však jednoznačně vyplývá, že uvedené korekce mají své opodstatnění. Pochopitelně vliv na využitelnost dusíku ze statkových a organických hnojiv mají také půdní podmínky, průběh počasí v daném roce a vliv samotné plodiny.

Tab. 1: Příklady výpočtu využitelného dusíku ze stájových a organických hnojiv (korekce dávky dusíku)

Stanovení obsahu minerálního dusíku v půdě

Rozbory půd na obsah minerálního dusíku (N_min) v půdě jsou užitečným nástrojem při upřesnění dávky dusíku v minerálních hnojivech. Kdy je nejvhodnější provést rozbory a jak výsledky využít a interpretovat? V prvé řadě je důležité si uvědomit, že při stanovení obsahu minerálního dusíku v půdě zjišťujeme „aktuální“ obsah přijatelných forem dusíku (amonné a nitrátové formy). Vypovídací schopnost těchto analýz je krátkodobá. S ohledem na výhled průběhu počasí, zejména srážek, lze také predikovat případné riziko ztrát (například vyplavením nitrátů na promyvných vlhkých půdách) nebo naopak potenciál amonného dusíku v půdě.

Hlavní informací, kterou nám výsledek analýzy na obsah minerálního dusíku poskytuje, je ale obsah přístupných forem dusíku v půdě, který mají rostliny k dispozici. Proto doporučujeme, aby byly ve výsledcích prezentovány obě formy dusíku a bylo možné např. vypočítat jejich poměr. Obvykle je v půdě vyšší podíl nitrátové formy (60–95 %), zbývající část připadá na amonný dusík. Záleží však také na použitých hnojivech v období před odběry vzorků, příjmu jednotlivých forem minerálního dusíku rostlinami, možných ztrátách (zejména vyplavením nitrátů), podmínkách pro amonifikaci a nitrifikaci apod.

Hodnoty obsahu minerálního dusíku však neurčují potenciál uvolňování dusíku pro další období (tzv. mineralizační potenciál, resp. obsah potenciálně mineralizovatelného dusíku). K jeho zjištění jsou určeny složitější postupy, například inkubační testy nebo také pěstování rostlin bez hnojení dusíkem (v polních pokusech „kontrola“).

Vraťme se však ke stanovení minerálního dusíku. Význam jeho stanovení je především tehdy, pokud je předpoklad že v půdě bude minerální dusík obsažen. Pro účely regeneračního hnojení to je, zejména pokud jsme na podzim aplikovali vyšší dávku dusíku, než je běžně doporučováno, a předpokládáme (např. podle stavu porostu, narostlé biomasy), že ho rostliny nespotřebovaly. Obdobně, jestliže jsme na podzim aplikovali stájová a organická hnojiva (především kejdu, drůbeží trus nebo digestát/fugát). Pokud se „vyšší“ obsahy minerálního dusíku v půdě potvrdí, je možné využít korekcí pro regenerační hnojení podle tabulky 2. Předpoklad vyššího obsahu minerálního dusíku je také na pozemcích, kde nebyl využit dusík předplodinou z důvodu nízkého výnosu, opožděné mineralizace v půdě (např. suché roky 2015, 2018), není to však případ letošního roku.

Pokud byly na podzim dávky dusíku nízké (do 30 kg N/ha) nebo nebylo dusíkem hnojeno, lze předpokládat, že obsah minerálního dusíku bude velmi nízký (z výše uvedených důvodů jeho dobrého využití rostlinami), půdy byly v zimě vlhké a studené a procesy mineralizace neprobíhaly. Tyto informace však platí pro letošní rok, v jiných letech se mohou „lišit“.

Rozbory na obsah minerálního dusíku nemusí být vypovídající také v období výrazného příjmu dusíku řepkou, tj. v období intenzivního růstu. Naopak vhodné je zvolit rozbory před touto fází (umožní nám upřesnit dávku pro produkční hnojení) a v období kvetení/po kvetení, kdy ještě řepka dusík z půdy většinou potřebuje. Můžeme tak zjistit důležitou informaci, jestli je vhodné dusík pro tvorbu generativních orgánů aplikovat, nebo je v půdě „zásoba“ ještě nevyužitého dusíku z hnojiv, mineralizace půdního dusíku nebo organických hnojiv.

Odběry pro stanovení obsahu minerálního dusíku je důležité provádět s dostatečným odstupem po hnojení (nejméně týden či déle) a vhodnou informací může být také rozdělení analýzy vrchní vrstvy (např. 10 cm) a spodních vrstev půdy (20–30) abychom mohli vyhodnotit pohyb dusíku v profilu ke kořenům. Analýza celé vrstvy ornice „0–30“ může být pro správnou interpretaci zavádějící především v podmínkách omezujících pohyb dusíku v půdě.

Nesmíme zapomenout, že odebrané vzorky je nutné uschovat ihned po odběru a až do analýzy v chladícím boxu (<4 °C) nebo zamrazit. Pokud bychom vzorky odběrem „načechrané“ zeminy ponechali v teplotě příjemně vyhřátého automobilu nebo kanceláře, začnou probíhat mikrobiální přeměny dusíku, které nám výsledek značně zkreslí.

Tab. 2. Korekce regenerační dávky podle obsahu N_min v ornici

Teoretické předpoklady pro správné rozdělení dávek dusíku

Vypočtenou dávku dusíku, případě upravenou o „korekce“ na využitelný dusík organických hnojiv či obsah minerálního dusíku v půdě bychom měli správně rozdělit, aby mohla řepka dusík efektivně využívat. Z vědeckých poznatků vyplývá, že důležité je rozložení obsahu dusíku v jednotlivých částech rostlin, tj. starších či mladších listech a ve stoncích, příp. kořenech. Do těchto vegetativních orgánů řepka zpočátku dusík ukládá a později ho přemísťuje (tzv. remobilizuje) do nově vytvářených částí rostliny, zejména generativních orgánů (šešulí, později semen). Do vegetativních částí rostliny akumuluje řepka největší podíl dusíku (více než 90 % celkově přijatého), méně než 10 % je v kořenech (většinou kolem 7–8 %).

Z tohoto vyplývá, že příjem dusíku na jaře koresponduje s nárůstem nadzemní biomasy. Nejdříve je dusík ukládán v hlavně listech (listové růžici) cca 60–70 % celkově přijatého dusíku, později (do období plného kvetení), plní významnou funkci zásob dusíku stonek (40–50 % akumulovaného dusíku). Po kvetení je dusík reutilizován do šešulí. Z těchto informací vyplývá, že více dusíku řepka potřebuje až v období butonizace, dlouživého růstu, kvetení a po kvetení.

Vědecké poznatky potvrzují, že nesprávná jsou tvrzení, že „většinu dusíku přijme řepka na počátku růstu“ a „proto musí být brzy nahnojeno“. Při zohlednění obsahu dusíku v rostlinách a narostlé biomasy rostlin je celkový odběr dusíku ve fázi BBCH 60 „pouze“ kolem 100–120 kg N/ha. Až v pozdějších fázích „šplhá“ odběr na 200 kg N/ha a více (viz graf 1). Teoreticky tak řepce postačuje nižší dávka dusíku, avšak za předpokladu že dusík přijatý do vegetativních částí dobře (znovu)využit a remobilizován při tvorbě generativních orgánů. Využití dusíku ve vrcholových částech rostliny je patrné z grafu 2, kdy vyšší obsah dusíku je v mladších částech rostliny, a to na různých stanovištích pokusů.

Zde však již narážíme na složitější vztahy, které jsou ovlivněny:

• Odrůdou - existují odrůdy, které umějí lépe s dusíkem hospodařit (tzv. N „efektivní odrůdy“) ale také odrůdy, které mají efektivitu využití dusíku nízkou. Šlechtitelé se snaží zaměřit na první skupinu odrůd, ale zatím, s ohledem na rychlé změny odrůd, není snadné podle jejich hospodaření s dusíkem je rozklíčovat (alespoň pro další rok výsevu).
• Poškozením - výrazný vliv na remobilizaci a znovuvyužití dusíku mají vodivá pletiva. Pokud dojde k jejich poškozením škůdci nebo chorobami je transport dusíku a dusíkatých látek do vrcholových orgánů omezen.
• Dobou pro znovuvyužití dusíku - kdy významně působí podmínky při dozrávání. Jakékoliv negativní vlivy, které jsou příčinou tzv. nouzového dozrávání způsobí že dusík nepřechází do semen a zůstává ve vrcholových částech rostlin a šešulích. Tento nevyužitý dusík může představovat i více než 50 % dusíku odebraného porostem, tj. více než 100 kg N/ha.
• Podmínkami pro příjem dusíku po kvetení - což ovlivňuje zejména zásoba dusíku v půdě (zatím nevyužitý dusík předchozí aplikace minerálních hnojiv), mineralizace statkových a organických hnojiv (viz výše) a mineralizace půdní organické hmoty. Poslední výzkumy ukazují, že dusík přijímaný po kvetení je řepkou lépe využíván než dusík remobilizovaný, jelikož dobře běží jeho asimilace a transport. Z tohoto důvodu by měly být podpořeny systémy hnojení, které omezí ztráty dusíku z půdy před obdobím hlavního odběru dusíku řepkou.

Nevhodné jsou vysoké dávky dusíkatých hnojiv již v únoru či počátkem března, kdy ještě není odpovídající odběr rostlinami. Při potřebě brzkého hnojení pak používat hnojiva které umožňují postupné využití minerálního dusíku, tj. například hnojiva s inhibitory nitrifikace. (! Nezaměňovat s inhibitorem ureázy, který působí v přeměnách dusíku jinak). Na úrodných stanovištích (černozemě, nivní půdy, hnědozemě/luvizemě) lze také počítat až kolem 30 kg N/ha z mineralizace půdní organické hmoty.

Graf 1: Příjem dusíku a jeho akumulace v jednotlivých částech rostliny během jarní vegetace ozimé řepky (průměrné hodnoty polních pokusů)

Graf 2: Obsah dusíku (%) v jednotlivých částech rostlin během jarní vegetace ozimé řepky (průměrné hodnoty polních pokusů)

Doporučení pro hnojení při nižších vstupech dusíku

Obecně platí, že pro regeneračním hnojení, které budeme realizovat v únoru a počátkem března je dostačující nižší dávka (do 40 kg N/ha) na půdách, které nemají riziko vyplavení, až 60 kg, N/ha. Odběr dusíku řepkou je zatím malý. Zároveň bychom měli v tomto období upřednostnit hnojiva s větším podílem amonné formy dusíku, jako je např. síran amonný, případně DASA, avšak za předpokladu že porosty nejsou silně poškozeny. Na vlhké půdě lze aplikovat i močovinu (letos ještě můžete bez inhibitoru ureázy), ale nejvýše do dávky 46 kg N/ha, tj 100 kg hnojiva.

Čím později je regenerační hnojení prováděno, tím vyšší dávku dusíku můžeme aplikovat. Dávka může být od 60 až do 80 kg/ha. Čím je porost slabší nebo více poškozen, tím by regenerační dávka měla být nižší a další hnojení aplikovat podle toho, jak se rostliny začnou zapojovat do vegetace. Při tomto „pozdnějším“ regeneračním hnojení nebo hnojení slabších a poškozených porostů je vhodnější již aplikovat hnojiva s nitrátovým + amonným dusíkem (1:1), tj. hnojiva na bázi ledku amonného (LAV, LAD, Sulfan, Zenfert apod.)

Produkční hnojení bychom měli realizovat až v období, kdy budou rostliny přijímat dusík. Stanovení termínu regeneračního hnojení může být složitější, jelikož je nutné více zohledňovat průběh počasí (zejména vlhkost půdy), stav a vývoj porostu po regeneračním hnojení, zdravotní stav rostlin (včetně kořenů), možné působení dusíku z organického hnojení apod. Při předpokládaných nižších dávkách dusíku bychom určitě neměli produkční hnojení „uspěchat“. Dřívější hnojení je možné realizovat, pokud budeme předpokládat delší období bez srážek (např. působení rozsáhlé tlakové výše). Mnohé suché roky (resp. jarní období) nás „naučily“ aplikovat dusík brzy, ale většinou jsme se nevrátili k pozdějším aplikacím při „normálním“ průběhu jara. Pokud si vybavíme průběh loňského roku, brzké vstupy také nebyly oprávněné.

Pro dobrou efektivitu využití dusíku rostlinami nesmíme zapomenout na působení živin, které značně ovlivňují příjem, a především metabolizmus dusíku v rostlinách, tj. síry, fosforu, hořčíku, vápníku a pH půdy, mikroprvků. Jejich nedostatek nebo omezený příjem může být jedním z omezujících výnosových faktorů, které byly naznačeny v úvodu příspěvku.

Tento příspěvek byl připraven s využitím poznatků získaných při řešení Specifického výzkumu „S projekt“ MŠMT ČR - GA FAPPZ SV21-2-21140 „Podpora výzkumu, publikační činnosti a transferu vědeckých poznatků do praxe při studiu faktorů ovlivňujících půdní úrodnost“.

Použitá literatura je k dispozici u autorů příspěvku.

Ing. Jindřich Černý, Ph.D., Prof. Ing. Jiří Balík, CSc., dr. h. c., Doc. Ing. Martin Kulhánek, Ph.D., Ing. Ondřej Sedlář, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze