Výsledky agrochemického zkoušení půd a jejich využití v praxi

22. 04. 2023 Ing. Michaela Smatanová, Ph.D.; Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Hnojení Zobrazeno 1372x

Informace o stavu zásobenosti živinami a hodnotě výměnné půdní reakce je základním předpokladem pro stanovení účelného hnojení, popřípadě úpravy půdní reakce vápněním. Celostátní pravidelné zkoušení půd nabízí využití těchto výsledků jak zemědělským podnikatelům, tak vlastníkům půdy.

Zabezpečením systému testování půdních vlastností Agrochemickým zkoušením zemědělských půd (dále AZZP) je od roku 1961 pověřen Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský (dále ÚKZÚZ). Agrochemické zkoušení zemědělských půd má oporu v zákonu č. 156/1998 Sb., o hnojivech, a vyhlášce č. 275/1998 Sb., která vymezuje jak metodické postupy, tak kritéria pro hodnocení výsledků chemických analýz.

Metodika vzorkování

Odběry půdních vzorků provádějí subjekty a fyzické osoby, které jsou k této činnosti oprávněné a pověřené ÚKZÚZ. Odběry vzorků probíhají v šestiletých cyklech, během tohoto období je prozkoušeno přibližně 75 % zemědělské půdy v pěti základních kulturách. Šest let je doba, ve které lze spolehlivě zaznamenat významné změny hodnocených parametrů, ať už zlepšení nebo opak.

Plocha pro odběr jednoho průměrného vzorku u orné půdy a trvalých travních porostů je 7 až 10 ha, u speciálních druhů pozemků, tj. chmelnic, vinic, ovocných sadů 2 až 3 ha. Půdní vzorky se odebírají sondovací nášlapnou tyčí s úzkým hrotem, přičemž jeden průměrný vzorek se skládá minimálně z 30 vpichů. Průměrný vzorek se odebírá vždy z plochy jednotně obhospodařované stejnou plodinou, přičemž hloubka vpichu odpovídá mocnosti orničního profilu, maximálně do 30 cm. Odběrové plochy jsou lokalizovány zeměpisnými souřadnicemi systémem S–JTSK. Zaměření odběrových ploch umožňuje při následujícím cyklu odběr vzorků na identické ploše a porovnání změn půdních vlastností. Na kvalitu odběrů vzorků ÚKZÚZ dozírá.

Každý zemědělec, na jehož pozemcích má v daném roce AZZP proběhnout, je o tom vyrozuměn a má také právo být odběrů účasten. Ročně je odebráno, analyzováno a vyhodnoceno více než 65 tisíc vzorků, což reprezentuje přibližně 450 tisíc ha zemědělské půdy. Vzorky se analyzují výhradně v akreditovaných laboratořích ÚKZÚZ.

Které půdní vlastnosti Agrochemické zkoušení hodnotí?

Všechny parametry jsou hodnoceny samostatně pro ornou půdu, trvalé travní porosty, vinice, sady a chmelnice.

Hodnocení stavu živin vychází primárně z určení půdního druhu půdy, tedy půdy lehké, střední nebo těžké podle Novákovy klasifikační stupnice. Tuto informaci automaticky systém AZZP získává z bonitované půdně ekologické jednoty, tzv. BPEJ.

Výměnná půdní reakce je dalším velmi významným faktorem ovlivňujícím půdní úrodnost a chemismus půdy. Reakce půdy má vliv na poutání a přístupnost živin, zlepšení strukturního stavu, koloběhu vody a vzduchu, mikrobiální aktivitu, tvorbu humusu a pohyblivost rizikových prvků. Rozlišujeme sedm kategorií od extrémně kyselé až po alkalickou půdní reakci.

Nejpodstatnější informaci, kterou analýza vzorku poskytuje je obsah přístupných živin pro rostliny, a také mikroelementy, které se na výživě rostlin nepochybně významně podílejí.

Analytická metoda optické atomové emisní spektrometrie v indukčně vázaném plazmatu (ICP-OES) umožnuje simultánní stanovení přístupných živin (fosfor, draslík, vápník a hořčík) a pět mikroelementů (bór, měď, zinek, mangan a železo) a nově také kadmium extrahované stejnou metodou Mehlich 3, která je vhodná pro robustní screeningy typu AZZP.

Základní živiny se zatříďují do pěti kategorií, nízký obsah vyjadřuje nedostatečnou zásobu živiny v půdě a potřebu jejího dosycení. Vyhovující a dobrý obsah představuje optimální zásobu, kterou je potřeba hnojením pouze udržovat a v případě ekonomických problémů lze hnojení při dobré zásobě živin v půdě krátkodobě vynechat. Obsah vysoký a velmi vysoký je nadměrný a hnojení je v těchto případech zbytečné a z ekologického i ekonomického hlediska nežádoucí.

Využití výsledků AZZP

Vyhodnocení výsledků Agrochemického zkoušení zemědělských půd je zajišťováno prostřednictvím LPIS v modulu Evidence půdy. Výsledky jsou dostupné ve formě map, tabulkových výstupů nebo textové výsledkové zprávy. Kromě hodnot přímo zjištěných analýzou vzorku se z jejich výsledků dále stanovují průměrné roční dávky vápnění z pH jako CaO/ha. A z hmotnostních obsahů živin se vypočítává poměr K : Mg, aktuální kationtová výměnná neboli sorpční kapacita a procento zastoupení kationtů (K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺) v půdním sorpčním komplexu.

Výsledky analýzy obsahu fosforu a draslíku spolu s plánovaným výnosem plodiny a údajem o organickém hnojení jsou podkladem pro zpracování „Racionálního plánu hnojení“. Funkcionalita návrhu plánu hnojení je dostupná on-line a umožní zemědělci výběr z několika nabídek použití hnojiv v návaznosti na konkrétní potřebu úpravy obsahu živin.

Na žádost vlastníka nebo zemědělského podnikatele hospodařícího na zemědělské půdě může ÚKZÚZ předat výsledky v analogové podobě týkající se jím obhospodařované zemědělské půdy. Tento způsob předání výsledků podléhá poplatku podle zákona č. 634/2004 Sb., o správních poplatcích.

Hodnocení stavu zásobenosti živinami a pH orných půd

Statistické hodnocení celostátních výsledků AZZP za poslední ukončený rok 2021 je prováděno z šesti předchozích let, tedy za období let 2016–2021, které označujeme jako plovoucí rok. Toto hodnocení objektivně reprezentuje aktuální stav vlastností zemědělských půd České republiky (tab. 1).

Tab. 1: Základní agrochemické vlastnosti orných půd v krajích ČR za období 2016–2021

Půdní reakce

Průměrná hodnota půdní reakce (pH) orné půdy ČR je 6,1 stupně pH. Podíl kyselých půd (do pH 5,5) zaujímá 27,7 % výměry. Největší podíl kyselých orných půd se nachází v kraji Vysočina (49,6 %), Jihočeském kraji (45,8 %), Plzeňském (42,3 %) a Karlovarském (36,5 %).

Trvalé travní porosty vykazují výměnnou reakci v průměru 5,4 stupně pH. Kyselé půdy (do pH 5,5) zaujímají 70 % výměry ČR, nejvíce v kraji Jihočeském (82,8 %), Moravskoslezském (77,3 %), Olomouckém (76 %), Vysočina (73,4 %) a Plzeňském (73,5 %).

Půdní reakce speciálních druhů pozemků je dána přirozeným charakterem pozemků při jejich zakládání. Nejvyšší pH mají vinice v průměru pH 7,2, které jsou situovány spíše na alkalických půdách. U chmelnic podíl kyselých půd činí 24 % a u ovocných sadů 20 %. Na alkalických půdách se nachází 17,61 % sadů a chmelnic 13,8 %.

Celostátní vývoj výměnné půdní reakce zaznamenal od roku 1992 do 2010 klesající tendenci. Přibližně od roku 2011 pozorujme stagnující úroveň pH. Výměra zemědělských půd s extrémně kyselou, silně kyselou a kyselou půdní reakcí (tj. pH <5,5) dlouhodobě zaujímá téměř 35 % půd.

Fosfor

Průměrný obsah přístupného fosforu na orné půdě ČR je 91 mg/kg. Podíl orných půd s nízkým obsahem fosforu je zastoupen 26,5 %, naopak vysoký a velmi vysoký obsah je zastoupen na 24,3 % výměry. Největší podíl ploch s nízkým obsahem fosforu je v kraji Plzeňském 40,5 %. Největší podíl orných půd s vysokým a velmi vysokým obsahem fosforu vykazuje kraj Liberecký (43,9 %), Královéhradecký (33,2 %) a Vysočina (32,7 %).

Průměrný obsah fosforu u půd trvalých travních porostů je 79 mg/kg. Nízký obsah fosforu byl zjištěn na 16,34 % výměry ČR. Největší podíl ploch s nízkým obsahem fosforu se nachází v kraji Zlínském 35,53 %, Pardubickém 24,48 % a v kraji Vysočina 23,37 %.

Průměrný obsah fosforu v půdách speciálních pozemků je výrazně vyšší než na orné půdě. Chmelnice vykazují 305 mg/kg, ovocné sady 117 mg/kg a vinice 95 mg/kg.

V porovnání s cyklem 2011–2016 se obsah fosforu v absolutních hodnotách na zemědělské půdě nezměnil (90 mg/kg). Podle kategorií zásobenosti je výměra zemědělské i orné půdy s nízkou zásobou fosforu meziročně srovnatelná.

Draslík

Průměrný obsah přístupného draslíku na orné půdě je 258 mg/kg. Podíl orných půd s nízkým obsahem zaujímá 9,04 % výměry, vysoký a velmi vysoký obsah zujímá 24 % výměry. Největší podíl orných půd s nízkým obsahem (18,6 %) se nachází v Jihočeském kraji. Naopak kraj Ústecký vykazuje pouze 1,4 % výměry s nízkou zásobou a zároveň největší podíl ploch s vysokou a velmi vysokou zásobou (64,5 %), byl zde zjištěn a maximální obsah 436 mg/kg draslíku.

Průměrný obsah draslíku na půdě trvalých travních porostů je 254 mg/kg. Nejvyšší průměrný obsah byl ve Zlínském (352 mg/kg) a v Karlovarském kraji (330 mg/kg). Naopak nejnižší je v kraji Pardubickém (180 mg/kg). Podíl půd s nízkým obsahem činí 11,5 %, s vysokým a velmi vysokým obsahem 33,8 % výměry. V regionech je největší podíl trvalých travních porostů s nízkým obsahem draslíku v kraji Libereckém (21,6 %), Jihočeském (19,2 %), Olomouckém (16,5 %) a Pardubickém kraji (17,8 %).

U speciálních druhů pozemků jsou průměrné hodnoty přístupného draslíku relativně vysoké (chmelnice 486 mg/kg, ovocné sady 368 mg/kg a vinice 314 mg/kg). Podíl půd s nízkým obsahem se u těchto druhů pozemků pohybuje mezi 3,4 % (sady) do 7,5 % (vinice).

Hořčík

Průměrný obsah přístupného hořčíku na orné půdě ČR je 198 mg/kg. Podíl orných půd s nízkým obsahem činí 14,1 %, vysoký a velmi vysoký zujímá pouze 17 % výměry. Největší podíl orných půd s nízkým obsahem hořčíku je v kraji Středočeském (21,5 %) a Libereckém (20,5 %), naopak největší podíl ploch s vysokou a velmi vysokou zásobou hořčíku se nachází v Jihomoravském (57,6 %) a Ústeckém kraji (40,24 %).

Průměrný obsah přístupného hořčíku v půdách trvalých travních porostů je 216 mg/kg. Tyto půdy vykazují oproti orným půdám výrazně lepší poměr zásoby hořčíkem. Podíl ploch s nízkou zásobou hořčíku činí jen 12,3 %, vysokou a velmi vysokou zásobu vykazuje 47,5 % výměry.

U speciálních pozemků jsou průměrné hodnoty přístupného hořčíku poměrně vysoké (vinice 353 mg/kg, chmelnice 314 mg/kg a ovocné sady 260 mg/kg). Nízký obsah hořčíku vykazují jen 2,5 % vinic, 6,7 % ovocných sadů a 7,4 % chmelnic.

Vývoj obsahu přístupného hořčíku není zcela jednoznačný, vykazuje stagnaci, ale i mírné kolísání. Tento stav do jisté míry souvisí se zastoupením jiných kationtů v sorpčním komplexu, především draslíku, a tím lepším nebo slabším uplatněním méně aktivního hořčíku.

Vápník

Průměrný obsah přístupného vápníku na orné půdě ČR činí 3 013 mg/kg. Podíl půd s nízkým obsahem vápníku činí 11 %, vysoký a velmi vysoký obsah představuje 25,4 %. Z regionů vykazuje největší podíl orných půd s nízkou zásobou kraj Karlovarský (25,5 %) a Jihočeský (24,4 %). Naopak v Ústeckém kraji je 74 % ploch s vysokou a velmi vysokou zásobou přístupného vápníku a v Jihomoravském dokonce 64 %.

Průměrný obsah přístupného vápníku na půdách trvalých travních porostů (2 040 mg/kg) je nižší než u orné půdy, což je dáno polohou TTP většinou v horských oblastech. Podíl ploch s nízkou zásobou je u trvalých travních porostů dvojnásobný v porovnání s ornou půdou a činí 20,9 % výměry.

U speciálních druhů pozemků je průměrný obsah vápníku výrazně vyšší než u orné půdy a trvalých travních porostů. Vinice, které jsou převážně situovány na vápenitých půdách Jihomoravského kraje vykazují 8 359 mg/kg vápníku. Chmelnice dosahují v průměru 3 551
mg/kg a ovocné sady 3 755 mg/kg.

Poměr draslíku a hořčíku

Doplňujícím kritériem pro plán hnojení draslíkem a hořčíkem je vzájemný poměr těchto dvou živin. Orné půdy vykazují průměrnou hodnotu 1,52. Nižší poměr je ve Zlínském kraji 1,16 a Jihomoravském kraji 1,17, což napovídá o nedostatku draslíku.

Je-li poměr K : Mg menší než 1,6 není třeba očekávat problémy s výživou hořčíkem, je-li v rozmezí 1,6–3,2 ke hnojení draslíkem je třeba přistupovat opatrně, a předcházet možným problémům především u krmných plodin. Hodnota vyšší než 3,2 je nevyhovující, je důsledkem nevyvážené výživy těmito prvky, zejména nadměrným příjem draslíku. Ze statistického hodnocení vyplývá, že 65,2 % orné půdy má dobrý poměr K : Mg (do 1,6) a 29,4 % vyhovující poměr (od 1,6 do 3,2). Nejvyšší poměr K : Mg 1,93 na orné půdě je zjištěn v Ústeckém kraji.

Mikroelementy

Stanovení bóru, mědi, zinku, manganu a železa v půdních vzorcích je standardní součástí AZZP ve všech pěti hodnocených kulturách. Jsou to prvky, které zaujímají nepatrný podíl ve složení půd, jsou ale významné z pohledu výživy pěstovaných plodin. Potřeba těchto prvků je zpravidla pouze několik gramů na hektar ročně a jejich znakem je poměrně úzké rozmezí mezi optimálním a potenciálně problematických obsahem. Výsledky vážených průměrů za období 2016–2021 jsou uvedeny v tabulce 2. Obsah mikroelemenů jsou hodnoceny třemi kategoriemi nízkým, středním a vysokým obsahem.

Tab. 2: Vážené průměry mikroelementů podle kultur za období 2016–2021

Bór

Podíl orných půd s nízkým obsahem bóru zaujímá 49,1 % výměry, kategorie středního obsahu reprezentuje 18,9 % a vysoký obsah představuje 31,9 % výměry. Ve speciálních kulturách chmelnic, vinic a ovocných sadů se většina pozemků nachází v kategorii vysokého obsahu bóru.

Měď

Orné půdy s nízkým obsahem mědi zaujímají 11,2 %, kategorie středního obsahu je zastoupena 73,6 % a vysoký obsah zaujímá 15,2 % výměry. Ve speciálních kulturách, zejména v chmelnicích, vinicích, ovocných sadech jsou významnější výměry v kategorii vysokého obsahu mědi (mezi 69 až 98 %), což souvisí s používanými přípravky na ochranu rostlin obsahujícími tento prvek.

Železo

Průměrný obsah železa na orné půdě činí 309 mg/kg. Podíl orných půd s nízkým obsahem Fe je zanedbatelný. V kategorii středního obsahu je hodnoceno 85,7 %, vysoký obsah železa zaujímá 14 % orných půd. Ve speciálních kulturách převažují půdy středně zásobené železem.

Mangan

Průměrný obsah manganu na orné půdě činí 121 mg/kg, přičemž převažuje 90 % půd v kategorii středního obsahu a vysoký obsah Mn zaujímá 9,05 % orných půd. Ve všech kulturách převažují půdy středně zásobené manganem.

Zinek

Průměrný obsah zinku na orné půdě je 5,6 mg/kg. Podíl orných půd s nízkým obsahem zinku činí 7,2 %, kategorie středního obsahu je zastoupena 56,8 % a vysoký obsah zaujímá 35,4 % ploch. Ve speciálních kulturách převážná většina půd vykazuje vysoký obsah tohoto prvku.

Kadmium

Stanovení kadmia bylo zavedeno v systému AZZP v roce 2019. Pro hodnocení obsahu Cd jsou navržena pracovní kritéria stejná pro všechny kultury. Pro lehké půdy je tímto pomyslným limitem 0,25 mg/kg, pro střední a těžké půdy 0,3 mg/kg. Kadmium je kumulativní karcinogenní prvek, s klesající hodnotou pH stoupá silně jeho rozpustnost a pohyblivost v půdě. Nejpohyblivější je při pH 4,5–5,5. V pH nad 7,5 není téměř rozpustné a je málo pohyblivé. Stanovení kadmia metodou Mehlich 3 se využívá k upozornění uživatele DPB na možná rizika při překročení limitu (tab. 3).

Z výsledků vyplývá, že na orné půdě byl pouze u 1,56 % prozkoušené výměny překročen pracovní limit. Naopak u ovocných sadů téměř 12 % zkoušených ploch nevyhovělo navrženému limitu. Půdy v sadech s nadlimitními obsahy Cd byly zjištěny v okolí Kutné Hory a Kladna a úzce souvisí s těžební činností, popřípadě dalším antropogenním znečištěním půdy. Překročení limitu kadmia bylo zjištěno pouze u 3,52 % půd travních porostů. Obecně ještě samotný fakt překročení tohoto pracovního limitu nemusí znamenat žádné riziko pro produkci.

Uživatel půdních bloků, na kterých došlo k překročení jak extrakcí Mehlich 3, tak následně zjištěním celkového obsahu lučavkou královskou je ve zprávě o výsledcích na tuto skutečnost a rizika s tím spojená automaticky upozorněn.

Tab. 3: Hodnocení obsahu kadmia (% výměry) za období 2019–2021 podle kultur

Hodnocení půdní organické hmoty

Součástí AZZP se v roce 2014 stalo i hodnocení organické hmoty na vybraných plochách. Pro analýzy se vzorky vybírají jednotlivě podle kódu BPEJ tak, aby ve výběru byly zastoupeny půdy odlišných půdních typů i druhů a pokud možno i různých klimatických regionů.

Nedestruktivní metodou NIRs se stanovuje oxidovatelný uhlík (Cox), který představuje primární organickou hmotu v podobě rozložených i nerozložených kořenů, kořenového vlášení, exsudátů, posklizňových zbytků, odumřelých mikroorganizmů, dodaných organických hnojiv a dále humusové kyseliny a fulvokyseliny. Výsledky podle kultur uvádí tabulka 4.

Dusík je další důležitou součástí půdní organické hmoty, přibližně 20–40 % z jeho celkového obsahu je uloženo v organických sloučeninách. Ke zdrojům organického dusíku náleží biomasa mikrobů, metabolity organizmů žijících v půdě, dále rostlinné a živočišné zbytky.

V půdních vzorcích je v rámci AZZP stanovován i celkový dusík, který slouží pro výpočet poměru C : N. Tento poměr náleží k důležitým indikátorům kvality a zdraví půdy (tab. 5). Užší poměr uhlíku k dusíku je výsledkem vyšší kvality humusu, je-li v rozmezí 10:1 nebo nižší, je obsah N hodnocen jako vysoký. Naopak je-li poměr C : N širší než 11, v půdě dochází k vyšší imobilizaci dusíku činností půdních mikroorganizmů. Úprava tohoto poměru je možná aplikací organických materiálů s větším obsahem dusíku.

Tab. 4: Deskriptivní charakteristika C_OX podle kultur za období 2014–2021

Tab. 5: Deskriptivní charakteristika poměru C : N podle kultur za období 2014–2021

Závěr

Z dlouhodobého vývoje půdních vlastností je patrný trend nárůstu silně kyselých
a kyselých půd, jako následek poklesu spotřeby vápenatých hnojiv. Obdobně snížení spotřeby fosforečných hnojiv se projevuje nárůstem ploch s nízkým obsahem fosforu. U draslíku je obecně patrná stagnace zásobenosti půd touto živinou, i když dlouhodobé snížení spotřeby draselných hnojiv je podobné jako u fosforu. Vývoj obsahu vápníku v půdě vykazuje po celou dobu sledování mírně se zhoršující tendenci, která úzce koreluje s hodnotou pH.

Pravidelně aktualizované výsledky AZZP umožňují účelnou regulaci chemismu půd, optimalizaci stanovištních podmínek rostlin vápněním a racionálním hnojením půdy i pěstovaných rostlin. Výsledky poskytují podnikatelům v zemědělství a vlastníkům půdy cenné údaje o jejich pozemcích, které se využívají jako podklad pro plánování hnojení a v neposlední řadě i při tržních a nájemních vztazích s půdou.

Výzva

Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský si dovoluje touto cestou oslovit případné zájemce o spolupráci na odběrech půdních vzorků ve všech regionech České republiky. Tato činnost je pro fyzické i právní subjekty smluvně vázána s ÚKZÚZ a finančně ohodnocena. Hledáme spolehlivé uchazeče na tuto činnosti, pro níž vyžadujeme splnění nezbytných požadavků, a to na zemědělské vzdělání a technické vybavení pro vzorkování.