Vliv hnojení statkovými hnojivy na obsah oxidovatelného uhlíku a přístupného fosforu v dlouhodobém pokusu

30. 05. 2019 RNDr. Václav Macháček, DrSc., Ing. Eva Kunzová; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i. Praha-Ruzyně Hnojení Zobrazeno 2497x

Co historie agrochemie pamatuje, je neustále kladen důraz na prospěšnost organického hnojení na stabilitu půdní úrodnosti a to jak z hlediska fyzikálního, chemického a biologického. Touto problematikou se zabývají téměř všechna zemědělská výzkumná pracoviště ČR, včetně zemědělských universit, akademií věd, ale každé pracoviště z jiného pohledu. Získané závěry platí dodnes a jsou shrnuty v různých publikacích a metodikách výživy rostlin. Rovněž jsou i podkladem pro různé učebnice zemědělských středních škol a univerzit.

Půdní organická hmota má vliv na různé výživné prvky, zvláště na fosfor. Předmětem této práce je seznámit širokou veřejnost s výsledky sledováním změn oxidovatelného uhlíku (C_ox) a přístupného fosforu (P_př) po hnojení různými statkovými hnojivy .

Charakteristika pokusu

Ve VÚRV, v.v.i. jsou od roku 1956 založeny dlouhodobé výživářské pokusy, v kterých se kromě dalších ukazatelů půdní úrodnosti sleduje i vliv různých statkových hnojiv na obsah hlavních živin, včetně P_př a oxidovatelného uhlíku (C_ox). V předkládané publikaci jsou uvedeny a diskutovány výsledky ze tří 9letých osevních sledů z honu č. 3 a ze 6 variant byly vybrány pro studium 3 varianty. Půdní typ a subtyp je hnědozem luvická, klimatický region je T1 a T2, půdní reakce je slabě kyselá a půdní druh je středně těžká až těžká půda.

Organické hnojení statkovými hnojivy v jednotlivých blocích honu je při dvojnásobném opakování následující: Bez organického hnojení (0), hnůj skotu (Hn), kejda prasat + sláma (KjP + Sl) a kejda prasat (KjP). Statková hnojiva jsou aplikována pod okopaniny a jejich dávky za osevní sled jsou ekvivalentní obsahu organické hmoty v hnoji: 21 t/ha k cukrové řepě a 15 t/ha k bramborám (suma: C_ox 2,22 t/ha a fosforu 18,4 kg P/ha). K dávce hnoje je ekvivalentní průměrná dávka kejdy prasat: 68 t/ha k cukrové řepě a 49 t/ha k bramborám (suma: C_ox 0,66 t/ha a fosforu 16,4 kg P/ha). Dávky slámy ke kejdě prasat jsou ekvivalentní sklizni obilnin na bloku (suma: C_ox 6,34 t/ha a fosforu 39,3 kg P/ha). Minerální hnojení (kombinace) v každém bloku organického hnojení: 0; N₁P₁K₁; N₃P₂K₂; a průměrné roční dávky živin v osevním sledu (kg prvku / ha): N₁ 39; N₃ 67; P₁ 24; P₂ 31; K₁ 109; K₂ 146.

Osevní sled je 9letý (devítihonný) a je klasický (45 % obilnin, 33 % okopanin, 2 2% pícnin). Přehled plodin: vojtěška, vojtěška, pšenice ozimá, cukrovka, ječmen jarní, brambory, pšenice ozimá, cukrovka, ječmen jarní s podsevem vojtěšky. Analýza C_ox a P_př se prováděla dle metodiky ÚKZÚZ.

Výsledky

V tabulce 1 jsou uvedeny průměry z dílčích výsledků jednotlivých osevních sledů z jednotlivých variant minerálního hnojení na bloku bez organického hnojení a blocích hnojených různými statkovými hnojivy. Z těchto výsledků nelze určit vliv různých variant minerálního hnojení na ovlivnění výše C_ox na všech blocích. Nejvyšší hodnoty C_ox u všech blocích jsou v 3. osevním sledu a nejnižší v 2. osevním sledu, což lze logicky těžko vysvětlit.

V grafu 1 jsou znázorněny průměrné hodnoty C_ox ze 3 osevních sledů (27 výsledků) ze všech variant minerálního hnojení, které jsou přepočteny i na obsah humusu (Hum) a jsou vyjádřeny v t/ha. Rozdíly mezi statkovými hnojivy jsou zanedbatelné a mohou být brány jako stejné. Znázorněné hodnoty C_ox a humusu jsou vždy vyšší na blocích hnojených statkovými hnojivy (C_ox 76,9 t/ha a Hum 81,3 t/h) než na bloku bez organického hnojení (C_ox 45,0 t/ha a Hum 47,5 t/h). Ačkoliv jsou velké rozdíly v průměrných dávkách statkových hnojiv, tak jsou minimální jejich rozdíly v obsahu C_ox v půdě. To lze jednoduše vysvětlit jak různými fyzikálními vlastnostmi statkového hnojiva, tak i následně jeho různou přeměnou na jiné formy půdního uhlíku.

Všeobecně je známo, že na obsah P_př a jeho zpřístupnění rostlinám má vliv organické hnojení. Z tohoto důvodu byla studována závislost obsahu P_př na obsahu C_ox a to z průměrů ze všech osevních sledů a různého použití statkových hnojiv (36 hodnot). Byla zjištěna průkazná hodnota korelačního koeficientu 0,333. To znamená, že obsah P_př závisí na obsahu C_ox. Nejvyšší průměrné hodnoty obsahu P_př byly na 3 osevním sledu (75 mg P/ha) a na 1. a 2. osevním sledu byly hodnoty stejné (62 mg P/ha).

V grafu 2 jsou znázorněny průměrné hodnoty P_př ze 3 osevních sledů a ze všech variant minerálního hnojení, které jsou vyjádřeny jak v mg/kg, tak i přepočteny na t/ha. Znázorněné hodnoty jsou opět vždy vyšší na blocích hnojených statkovými hnojivy než na bloku bez organického hnojení a to následovně: Hn o 21 mg/kg, (62 kg/ha); KjP + Sl o 21 mg/kg (63 kg/ha) a u KjP o 29 mg/kg (87 kg/ha). Mezi bloky hnojenými Hn a KjP + Sl jsou minimální rozdíly v obsahu P_př, což je v rozporu s dodaným průměrným množstvím fosforu z těchto hnojiv (Hn 18 kg P/ha a KjP + Sl 39 kg P/ha). Větší rozdíl je však mezi blokem, který byl hnojen KjP a bloky s Hn a KjP + Sl, ačkoliv KjP bylo dodáno nejmenší množství fosforu ze statkových hnojiv tj. 16 kg P/ha. Vysvětlení anomálního chování kejdy (KjP), kdy bylo dodáno ze statkového hnojiva nejmenší množství fosforu je velmi jednoduché. Kejda svými účinky působí jako smáčedlo, které zmenšuje u vody (polární rozpouštědlo) její povrchové napětí, a tím i iontovou sílu rozpuštěných solí při vazbě na půdní komplex. Kejdy obsahují lyofilní složky tvořené makromolekulárními organickými látkami tvořící až koloidní roztoky, a tím jsou potlačovány lyofobní složky, které jsou základem pevných vazeb fosforu na půdní koloidy různými silami. Lyofilní složky snižují iontovou sílu elektrolytu, snižují redox potenciál, a tím podporují desorpci fosforu z půdního komplexu. Zároveň kejda obsahuje průměrně 93–95 % vody poměrně s vysokým obsahem draselných sloučenin, které podporují rozpouštění částečně nerozpustného fosforu do forem rozpustných před vápenatými sloučeninami, které jsou potom stanoveny metodami používanými pro stanovení P_př.

Při studiu závislosti P_př na dávce P-hnojiva, při základu dodaného fosforu ze statkového hnojiva z průměru 3 osevních sledů bylo zjištěno, že u všech statkových hnojiv, jsou vysoce průkazné vztahy a to v rozmezí 0,986–0,998 (n = 6 hodnot). Z regresní analýzy pak bylo vypočteno, že po P-hnojením dávkou 10 kg P/ha na bloku bez organického hnojení se teoreticky zvýší obsah P_př o 13 mg P/kg, na blocích hnojených Hn a KjP + Sl je stejné zvýšení a to o 14 mg P/kg, na bloku s KjP o 17 mg P/kg a to vždy při různém výchozím obsahu P_př.

Velmi důležitý ukazatel je poměr C_ox a P_př. V našem případě jsou pro tento poměr hodnoty C_ox/P_př vyjádřeny v kg/ha a jsou pro použitá statková hnojiva následující: 0 - 918, Hn - 671, KjP + Sl - 685 a KjP - 602. Z pohledu přístupnosti fosforu rostlinám je opět nejlepší KjP a to proto, že má největší obsah P_př . Statisticky z velkého souboru bylo zjištěno při pravidelném hnojení statkovými hnojivy, že pro tyto půdy poměr C_ox/P_př vyjádřený v kg/ha by se měl pohybovat v rozmezí 600–700.

Tab. 1: Přehled průměrných výsledků C_ox v % a P_př v mg P/kg

Graf 1: Průměrné hodnoty Cox a humusu v t/ha ze 3 sledů - 27 výsledků

Graf 2: Průměrné hodnoty Ppř v mg P/ha a v kg P/ha ze 3 sledů - 27 výsledků

Závěry

Z výsledků sledování C_ox a P_př v dlouhodobém polním pokusu VÚRV, v.v.i., a to ze 3 osevních sledů a jeden sled trvá 9 roků, kde každý blok byl hnojen 3 statkovými hnojivy, včetně organicky nehnojenému bloku a v bloku vždy stejnými minerálními hnojivy došli jsme k těmto závěrům:

• určenými dávkami statkových hnojiv o celkovém průměrném obsahu C_ox: hnůj - 2,22 t/ha, kejda prasat - 0,66 t/ha a kejda prasat a sláma - 6,34 t/ha, bylo získáno téměř stejné zvýšení obsahu C_ox a to o 3–5 t/ha proti organicky nehnojenému bloku;
• obsah P_př závisí na obsahu C_ox;
• určenými dávkami statkových hnojiv o celkovém průměrném obsahu fosforu: hnůj - 18,4 kg/ha, kejda prasat - 16,4 kg /ha a kejda prasat a sláma - 39,3 kg P/ha, bylo získáno v blocích s hnojem a kejdou prasat se slámou téměř stejné zvýšení obsahu P_př a to 21 mg P/kg;
• ačkoliv na bloku s kejdou prasat bylo dodáno nejmenší množství fosforu, tak bylo dosaženo největší zvýšení obsahu P_př a to o 29 mg P/kg;
• vysoce průkazná závislost mezi zvyšováním obsahu P_př a stupňovanými dávkami minerálního fosforu byla získána na všech blocích hnojených statkovými hnojivy;
• z regresní analýzy vyplynulo, že pro rychlejší zvýšení obsahu přístupného fosforu je vhodnější hnojení kejdou prasat a pro trvalejší účinek organického hnojení bude vhodnější aplikace hnoje a kejdy prasat se slámou;
• byl vysvětlen pozitivní účinek kejdy na zvyšování obsahu P_př;
• z velkého soboru výsledků pro tento pokus bylo statisticky vypočteno, že pro půdy tohoto typu by měl být poměr C_ox/P_př v kg/ha v rozmezí 600–700.

Výsledky byly realizovány za finanční podpory výzkumného záměru Mze RO 0416

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