Vývoj hodnoty organického uhlíku v půdě v různých systémech hospodaření

08. 04. 2026 Ing. Jakub Prudil a kol. Hnojení Zobrazeno 417x

Obsah půdního organického uhlíku (POH) je jedním z nejdůležitějších ukazatelů zdraví a úrodnosti půdy. Tento prvek stojí v pozadí celé řady procesů - podílí se na tvorbě humusu, ovlivňuje půdní strukturu, zlepšuje schopnost půdy zadržovat vodu a živiny a hraje důležitou roli v přirozeném koloběhu uhlíku mezi půdou a atmosférou. V posledních letech se stále více mluví o jeho významu nejen z hlediska zemědělské produkce, ale i v souvislosti s klimatickou změnou. Právě proto se zvyšuje zájem o dlouhodobé sledování změn obsahu organického uhlíku a humusu. Jeho vývoj může napovědět, jaký vliv má způsob hospodaření na půdní prostředí a poskytnout vodítko k udržitelnějším postupům, které podpoří nejen kvalitu půdy, ale i stabilitu celého ekosystému.

Pro hodnocení vývoje obsahu organického uhlíku byly zvoleny dvě rozdílné lokality - vinice (sledována v letech 2017–20) a orná půda s dlouhodobě pěstovanou monokulturou kukuřice (sledována v letech 2022–24).

Lokalita Velké Bílovice

Studovaná vinice (odrůda Rulandské šedé) se nachází v Jihomoravském kraji, v okrese Břeclav, v katastrálním území obce Velké Bílovice, ve viniční trati Úlehle (obr. 1). Lokalita spadá do kukuřičné výrobní oblasti a leží v nadmořské výšce přibližně 190 m. Klimaticky se řadí mezi velmi teplé a suché regiony, pro které je charakteristická dlouhodobá průměrná roční teplota kolem 9 °C a průměrný roční úhrn srážek přibližně 519 mm. Půdní profil je tvořen černozemí vyvinutou na spraších s mocností ornice okolo 40 cm. Půda je klasifikována jako středně těžká s minimální sklonitostí terénu.

Obr. 1: Vinice Velké Bílovice

Lokalita Jevíčko

Druhá studovaná lokalita se nachází v Pardubickém kraji, v okrese Svitavy, v katastrálním území města Jevíčko (obr. 2). Spadá do bramborářské výrobní oblasti a leží v nadmořské výšce přibližně 350 m. Klimaticky patří do regionu mírně teplého a mírně vlhkého, pro který je typická dlouhodobá průměrná roční teplota mezi 8–9 °C a průměrný roční úhrn srážek v rozmezí 550–650 mm. Půdní profil je tvořen kambizemí modální eubazickou, která je středně hluboká–hluboká, s ornicí zasahující do hloubky přibližně 30 cm. Terén je mírně svažitý se sklonitostí 3–7°, a lokalita je proto ohrožena vodní erozí.

Obr. 2: Výzkumná plocha Jevíčko

Metodika pokusů

Na pokusných plochách byly založeny kontrolní varianty a varianty s aplikací kompostu, přičemž u vinice byla navíc sledována i varianta s přípravkem Lignohumax 20. Cílem bylo posoudit vliv rozdílného způsobu hospodaření a aplikace organických hnojiv na obsah organického uhlíku a humusu v půdě. Na každé lokalitě byly založeny pokusné varianty, které se lišily způsobem ošetření:

• Vinice

1. kontrolní varianta - bez aplikace kompostu,
2. aplikace směsného kompostu v dávce 30 t/ha,
3. kombinace směsného kompostu (30 t/ha) a přípravku Lignohumax 20 v dávce 0,4 l/ha.

Na vinici byl kompost aplikován každoročně na podzim v dávce 30 t/ha po sklizni.

• Orná půda

1. kontrolní varianta - bez aplikace kompostu,
2. aplikace směsného kompostu v dávce 200 t/ha.

Na orné půdě byl kompost aplikován pouze 1×, a to v únoru 2022 do vymrzlé meziplodiny (obr. 3). Jednalo se o zásobní dávku 200 t/ha, která byla použita na žádost ÚKZÚZ jako ověřovací pokus. Cílem bylo zjistit, jak se tato netradičně vysoká dávka projeví na fyzikálních vlastnostech půdy, její vlhkosti, výnosech pěstovaných plodin a zda může přispět i k omezení erozních procesů.

Půdní vzorky byly odebírány ze dvou hloubek, a to z orniční i podorničí vrstvy, na začátku a na konci vegetačního období. V rámci laboratorních analýz byly hodnoceny vybrané fyzikální a chemické parametry. Z fyzikálních vlastností půd byly hodnoceny a pomocí standardních metod stanoveny tyto parametry: objemová hmotnost redukovaná, celková pórovitost, momentální obsah vody a vzduchu, maximální kapilární vodní kapacita a minimální vzdušná kapacita. Z chemických parametrů byly hodnoceny: pH, obsah živin, obsah organického uhlíku, humusu a jeho kvalita. Současně díky aplikaci organického hnojiva byly sledovány také mikrobiologické vlastnosti půdy, jejichž výsledky spolu s fyzikálními rozbory nejsou v rámci tohoto článku dále hodnoceny.

Obr. 3: Únorová aplikace kompostu (Jevíčko, 2022)

Chemické analýzy

Základem hodnocení bylo měření obsahu přístupných živin. Dále stanovení množství organického uhlíku, humusu a jeho kvality. Vzorky byly odebírány ze dvou vrstev půdního profilu: 0–0,15 m a 0,15–0,30 m. Hodnocené ukazatele zahrnovaly: výměnnou půdní reakci (pH_KCl), celkový obsah dusíku (N_celk), přístupný fosfor (P), draslík (K), hořčík (Mg), vápník (Ca), obsah organického uhlíku (C_org), obsah humusu a jeho kvalitu (HK/FK).

Výměnná půdní reakce byla stanovena potenciometricky z výluhu KCl. Obsah přístupných živin (fosforu, draslíku a hořčíku) byl určen na spektrofotometru metodou podle Mehlicha III. Celkový dusík byl pak stanoven po mineralizaci destilační metodou podle Kjeldahla. Celkový organický uhlík (C_org) byl měřen oxidimetrickou titrací podle Nelsona a Sommerse (1982). Na základě obsahu C_org byl následně dopočítán obsah humusu pomocí koeficientu 1,724, přičemž se vychází z předpokladu, že humus obsahuje 58 % uhlíku. Výpočet probíhal dle vzorce: Humus (%) = C_org × 1,724.

Humusové látky (HL) byly extrahovány směsí 0,1 M pyrofosforečnanu sodného a 0,1 M NaOH (Kononová a Bělčiková, 1963). Ukazatelem kvality humusu pak byl použit poměr huminových kyselin (HK) k fulvokyselinám (FK).

Výsledky

Všechny zobrazené hodnoty vycházejí z výsledků podzimních odběrů půdních vzorků na konci vegetačního období.

Graf 1 znázorňuje vývoj hodnoty organického uhlíku (C_org) v lokalitě Velké Bílovice v letech 2017–20. V 1. roce sledování byly hodnoty C_org relativně nízké u všech variant, přičemž kontrola vykazovala nejnižší obsah (0,98 %). V roce 2018 došlo k výraznému nárůstu C_org, zejména u varianty s lignohumátem, která dosáhla maxima 1,99 %. V dalších letech se hodnoty stabilizovaly, nicméně obě varianty s kompostem trvale vykazovaly vyšší obsah organického uhlíku než kontrola a v posledním roce byly hodnoty dokonce téměř totožné. Bez pravidelné aplikace organické hmoty (kontrola) se C_org udržoval pouze na nižší úrovni a nevykazoval dlouhodobý nárůst.

Podobný trend byl zaznamenán i u obsahu humusu (graf 2), který dosahoval nejvyšších hodnot u variant s kompostem, zejména v roce 2019 (3,09–3,46 %), zatímco kontrola vykazovala dlouhodobě nízké hodnoty. Přídavek lignohumátu měl v počáteční fázi mírně pozitivní vliv na rychlejší tvorbu humusu. Kvalita humusových látek, vyjádřená poměrem huminových kyselin k fulvokyselinám (HK/FK), měla klesající tendenci. V roce 2017 byly hodnoty poměrně vysoké (2,90–3,02), což znamená převahu stabilních huminových kyselin. V dalších letech však došlo k jejich postupnému poklesu, nejvýrazněji u kontrolní varianty, která v roce 2019 dosáhla minima 0,57. Tento vývoj naznačuje, že bez organického hnojení dochází nejen ke snížení množství humusu, ale i k dlouhodobému poklesu jeho kvality. Za zmínku stojí varianta kompostu + lignohumátu, který zde výrazněji přispíval k udržení kvality humusu oproti ostatním variantám v celém časovém horizontu pozorování.

Tabulka 1 shrnuje výsledky rozborů půdních vzorků ze dvou hloubek půdního profilu (0–0,15 m a 0,15–0,30 m) u tří variant: kontrola, kompost a kompost s přídavkem Lignohumátu. Výsledky potvrzují, že aplikace kompostu měla pozitivní vliv zejména na obsah celkového dusíku a fosforu.

Nejvýraznější změny byly zaznamenány v letech 2017 a 2018, kdy po aplikaci kompostu i Lignohumátu došlo k prudkému nárůstu obsahu živin, především fosforu a draslíku. V dalších letech se tyto hodnoty postupně stabilizovaly. Významné rozdíly byly pozorovány také mezi jednotlivými vrstvami půdního profilu - v povrchové vrstvě (0–0,15 m) byly hodnoty sledovaných živin vždy vyšší, zatímco v podorničí (0,15–0,30 m) postupně s hloubkou klesaly. Obsah hořčíku a vápníku se v čase měnil jen mírně a mezi variantami nebyly patrné výrazné rozdíly. Půdní reakce pH zůstala po celé sledované období neutrální–slabě zásaditá (7,0–7,5) bez významnějších výkyvů.

Graf 3 znázorňuje vývoj obsahu organického uhlíku (C_org) ve sledovaných letech 2022–24. V roce 2022 byl obsah C_org mírně vyšší u kontroly (1,08 %) než u varianty s kompostem (1,02 %). V roce 2023 došlo k mírnému nárůstu u obou variant, přičemž kontrola dosáhla 1,12 % a kompost 1,11 %. V roce 2024 následoval pokles obsahu organického uhlíku u obou variant (kontrola 0,88 %, kompost 0,87 %). Celkově se rozdíly mezi kontrolou a kompostem držely na nízké úrovni, bez prokazatelných výsledků.

Podobný trend byl zaznamenán i u obsahu humusu (graf 4), který dosahoval nejvyšších hodnot v roce 2023 (kontrola 1,93 %, kompost 1,91 %), zatímco v roce 2024 mírně klesl (kontrola 1,52 %, kompost 1,49 %). Přídavek kompostu měl mírně snižující vliv na množství humusu ve srovnání s kontrolou, avšak jeho kvalita, vyjádřená poměrem huminových kyselin k fulvokyselinám (HK/FK), vykazovala zlepšení v roce 2024 (kontrola 1,21, kompost 1,10). Krátkodobě tak může kontrolní varianta vykazovat mírně vyšší obsah humusu než varianta s kompostem, protože přidaný kompost se rozkládá postupně a jeho vliv na tvorbu stabilního humusu se projeví spíše střednědobě–dlouhodobě. Zvýšená mikrobiální aktivita při aplikaci kompostu může navíc částečně urychlit mineralizaci organické hmoty. Rozdíly mezi variantami jsou velmi malé a mohou spadat do přirozené variability půdy, přičemž kvalita humusu (HK/FK) u kompostu se zlepšuje, což ukazuje pozitivní dlouhodobý efekt.

Kontrolní varianta (1), uvedená v tabulce 2, vykazuje po celou dobu nižší hodnoty živin i obsahu celkového dusíku (Nc) oproti variantě s kompostem (2). V 1. roce aplikace kompostu (2022) dochází u varianty 2 k výraznému navýšení obsahu fosforu (P), draslíku (K) i dusíku (N), kde nejvyšší hodnoty jsou patrné hlavně v povrchové vrstvě 0–0,15 m. Tyto zvýšené koncentrace přístupných živin se projevují i v dalších letech (2023–24), kdy jsou průměrné roční hodnoty varianty 2 stále vyšší než u kontroly, přestože pozorujeme postupný pokles. U varianty s kompostem je navíc patrný trvalý pozitivní efekt na obsah hořčíku (Mg) a vápníku (Ca), zatímco půdní reakce (pH) se významně nemění.

Výsledky potvrzují, že jednorázová masivní aplikace kompostu znatelně zvyšuje dostupnost živin (zejména N, P, K) a zlepšuje chemické parametry půdy po dobu několika let. Největší efekt je patrný v 1. roce, poté dochází ke stabilizaci či mírnému poklesu hodnot, přesto nadále zůstávají nad úrovní kontroly. Výraznější hodnota živin je přitom konzistentně zjištěna v povrchové vrstvě ve srovnání s podorničím.

Tab. 1: Obsah živin a půdní reakce u různých variant (Velké Bílovice, 2017–20)

Tab. 2: Obsah živin a půdní reakce u různých variant (Jevíčko, 2022–24)

Graf 1: Obsah C_org u různých variant (Velké Bílovice, 2017–20)

Graf 2: Obsah humusu a jeho kvalita u různých variant (Velké Bílovice, 2017–20)

Graf 3: Obsah C_org u různých variant (Jevíčko, 2022–24)

Graf 4: Obsah humusu a jeho kvalita u různých variant (Jevíčko, 2022–24)

Závěr a doporučení pro praxi

Cílem našeho sledování bylo porovnat dynamiku organického uhlíku a humusu na dvou lokalitách a posoudit, jak rozdílný způsob hospodaření dlouhodobě ovlivňuje kvalitu a úrodnost půdy. V rámci tohoto pozorování se potvrdilo, že aplikace kompostu a lignohumátu přispívá k významnému zvýšení zásoby organického uhlíku v půdě. To mělo i celkový pozitivní dopad na její strukturu, schopnost zadržovat vodu a živiny i na podporu mikrobiální aktivity. Nejvýraznější nárůst uhlíku nastal již v prvním roce po aplikaci, přičemž následná stabilizace těchto hodnot v dalších letech dokládá přínos pravidelné aplikace organických hnojiv k udržení dlouhodobé kvality půdního prostředí, jak je možné vidět u lokality Velké Bílovice. V opačném případě u lokality Jevíčko, kde byla organická hmota dodána pouze jednorázově ve větším množství, se dlouhodobá stabilizace uhlíku neprojevila, což naznačuje, že jednorázové aplikace nejsou vhodné pro udržitelný rozvoj půdní úrodnosti a kvalitního půdního prostředí.

Pro praxi to znamená, že pravidelné doplňování organické hmoty do půdy, zejména kompostem obohaceným o huminové látky jako lignohumát, by mělo být součástí udržitelného hospodaření. Pro optimální využití organických materiálů se doporučuje aplikovat kompost v dávkách 10–30 t/ha podle typu půdy, zatímco lignohumát se aplikuje foliárně nebo zálivkou v dávce 0,3–0,5 l/ha v průběhu vegetace. Pravidelné roční aplikace (obr. 4) jsou důležité pro udržení stabilní zásoby organického uhlíku a zajištění dlouhodobé půdní úrodnosti. Tímto způsobem lze lépe přizpůsobit hnojení konkrétním půdním a klimatickým podmínkám a maximalizovat efekt sekvestrace uhlíku.

Obr. 4: Stabilní vyzrálý kompost před aplikací (Jevíčko)

Výsledek vznikl z institucionální podpory MZE-RO1725 a za podpory projektu MZe ČR č. QK22020032.

Ing. Jakub Prudil^1,2, Ing. Lucie Šedová¹, Ing. Barbora Badalíková^1
1Zemědělský výzkum, spol. s r. o. Troubsko, ²Mendelova univerzita v Brně