Význam organických látek v půdě chmelnic

24. 02. 2019 Ing. Jaroslav Štranc, CSc., Ing. Přemysl Štranc, Ph.D., Daniel Štranc; ZEPOR+ - zemědělské poradenství a soudní znalectví Žatec Hnojení Zobrazeno 3128x

Vzhledem ke svému původu je chmel nejen značně vlhkomilný, ale i náročný na vyšší obsah organických látek v půdě. Zvýšenou potřebu těchto látek v podstatě umocňuje i okopaninová pěstební kultura chmele (v minulosti: odkopávka a přikopávka chmelových rostlin, prorývání půdy v meziřadí, opakované kypření atd.; dnes: odorávka a přiorávka chmelových řadů, plečkování, orba apod.), která v důsledku vyšší aerace půdy urychluje mineralizaci půdní organické hmoty.

Tento proces, resp. „spalování“ organických součástí půdy je dále podporován vyšším pH půdy a často nadbytečnými dávkami dusíkatých hnojiv, které negativně ovlivňují morfogenezi chmelových rostlin (nadměrný vegetativní růst) a příliš snižují poměr C:N v půdě, čímž zvyšují aktivitu půdních mikroorganizmů, resp. rozklad (mineralizaci) organických látek. Některá sledování rovněž naznačují, že rozkladnou činnost půdních mikroorganizmů podporuje např. i častá kapková závlaha chmele.

Tyto skutečnosti je proto třeba mít neustále na zřeteli a pravidelně a v dostatečném množství vnášet organické látky do půdy, abychom dosáhli alespoň jejich vyrovnané bilance a nesnížili tak obsah humusu, který je jedním z klíčových faktorů, ne-li absolutně hlavním faktorem úrodnosti půd. Zbývá ještě dodat, že tato činnost musí být i základem soustavy hnojení nejen chmele, ale všech plodin.

Složení a bilance organické hmoty v půdě chmelnic

Organickou hmotu půdy v podstatě tvoří dvě hlavní části. Jednak to jsou posklizňové zbytky, zelené hnojení (včetně plevelných rostlin), odumřelé mikroorganizmy a makroedafon, statková hnojiva apod., tedy „surová“ neboli primární organická hmota, která v důsledku absence disociovatelného vodíku má jen slabé ionto-výměnné vlastnosti. Tato hmota však zlepšuje vlastnosti půdy (hlavně fyzikální), v důsledku své mineralizace umožňuje existenci a rozvoj mikroorganizmů a makroedafonu, uvolňuje CO₂ a minerálie, které jsou využívány nejen mikroorganizmy, ale i rostlinami. Část této hmoty je při mírné anaerobioze transformována na humusové látky – je tedy primárním zdrojem tvorby humusu.

Druhou součástí půdy jsou značně stabilní humusové látky vznikající ze zmíněných primárních organických látek složitými rozkladnými, především však syntetickými, endotermickými procesy, při značné spotřebě energie uvolněné právě mineralizací - tzv. humifikací. Tyto látky již nejsou zdrojem živin, ale vyznačují se vynikajícími sorpčními a ionto-výměnnými a dalšími vlastnostmi (jejich sorpční schopnost je 6krát až 7krát vyšší než u jílových minerálů). Mezi ně náleží huminové kyseliny (nejhodnotnější součást), které s vápníkem a hořčíkem tvoří ve vodě nerozpustné humáty a plní v půdě řadu pozitivních funkcí (tvorba kvalitní drobtovité struktury zajišťující pro rostliny příznivý vodní, vzdušný, tepelný a v podstatě i živinný režim, imobilizace těžkých kovů apod.). Dále to jsou oproti huminovým kyselinám podstatně rozpustnější fulvokyseliny, které se tvoří nejvíce v prvních fází humifikace. Ty se vyskytují více v půdách s nižším pH a mobilizují těžké kovy (jsou vhodné též jako nosiči různých látek při mimokořenové výživě rostlin). Do humusových látek náleží i huminy, což jsou v podstatě huminové kyseliny silně fixované na minerální podíl půdy, hlavně na jílové minerály typu montmorillonitu, čímž je zajištěna jejich stabilita vůči mikroorganizmům, zásadám i kyselinám. Tím dochází k žádoucí (prospěšné) tvorbě organominerálního sorpčního komplexu půdy, vyznačujícího se důležitou schopností poutat živiny (ionty, případně i celé molekuly) z půdního roztoku, snižovat jejich proplavování a současně i tlumit škodlivé zvýšení koncentrace solí v půdním roztoku.

Běžně se udává, že v agroekologických podmínkách České republiky pro dosažení rovnováhy obsahu organických látek v půdě (pro dosažení nulového rozdílu mezi jejich úbytkem mineralizací a potřebou jejich doplnění na původní výši) se roční potřeba jejich „vnosu“ pohybuje mezi 4 až 4,5t/ha. Uvedená potřeba je na orných půdách asi z 50–60 % uhrazena posklizňovými zbytky (kořeny, strniště apod.) pěstovaných plodin a zbývajících 40–50 % je nutné doplnit organickými hnojivy, resp. na 1 ha půdy je třeba vnést každým rokem asi 1,6–2,2 t organických látek. Při takto vyrovnané bilanci organických látek se nesnižuje obsah humusu, nezhoršují se vlastnosti půdy, ale naopak narůstá mikrobiální činnost půdy a vytváří se tak nová organická hmota. Pokud jde o půdy chmelnic, které jsou ve většině případů obdělávány v systému tzv. černého úhoru, tj. bez pěstování podplodin, či zeleného hnojení a pomineme-li organickou hmotu z každoročně odumřelého kořání a zbytků po řezu chmelových babek, pak úbytek organické hmoty v půdě vzniklý mineralizací (která je intenzivnější než u běžných orných půd a tudíž i úbytek organické hmoty je větší) je třeba nahradit v plné výši!

Na základě mnohaleté experimentální činnosti i praktických zkušeností bylo proto doporučeno podzimní hnojení chmelnic hlavně chlévským hnojem v dávkách 40 t/ha na těžkých půdách, 55 t/ha na středních půdách a 70 t/ha na lehkých půdách každým třetím rokem (Srp 1980 in Rybáček a kol. 1980). Je samozřejmé, že cyklus a dávky organických hnojiv je třeba upravit podle konkrétních podmínek, s ohledem na podíl zemitých (neorganických) příměsí v použitém hnojivu a půdním typu, zejména na textuře půd a intenzitě produkce chmele.

Hlavní přínosy organických, zejména humusových látek pro půdu a chmelové rostliny

Obecně lze uvést, že organická hmota, především humus, jehož obsah v půdě by měl činit minimálně 2 %, zlepšuje základní vlastnosti půd, a to jak fyzikální, fyzikálně-chemické, chemické tak i biologické.

Vzniklé nasycené vápenaté humáty (po dostatečném organickém hnojení) vytvářejí v půdě pro růst chmele i vlastní půdu velmi příznivou strukturu tím, že podporují tvorbu značně stabilních a vodostálých půdních agregátů. Tím současně dochází ke zlepšení celé řady zejména fyzikálních vlastností půdy, a to pórovitosti s velkým podílem pórů kapilárních zajišťujících vysokou kapilární kapacitu půdy, resp. vodní kapacitu (jímavost - vododržnost) půdy a snižujících vyplavování živin. Kapilární voda, která nepodléhá gravitaci (je často označována jako půdní vláha) se podstatnou měrnou podílí na zásobování chmelových rostlin nejen vodou, ale i živinami (půdní roztok).

Organická hmota snižuje objemovou hmotnost půdy, do značné míry eliminuje vznik škodlivého zhutnění, zlepšuje zasakování vody, a tím využití vodních srážek chmelovými rostlinami. Rovněž snižuje erozi (vodní i větrnou), což je velmi významné zejména v polohách Podlesí a Údolí Zlatého potoka.

Celkové zlepšení vodního, vzdušného, ale i tepelného režimu organicky hnojených půd příznivě ovlivňuje biologickou aktivitu půdy (přítomnost a aktivitu půdě prospěšných bakterií, hub, aktinomycet, řas, prvoků, nematod, ale i žížal atd.). Půdní živěna se pak podílí nejen na mineralizaci organických látek v půdě, poutání živin, tvorbě humusu a jeho celkovém nárůstu, ale podporou tvorby CO₂ a kyseliny uhličité zpřístupňuje fosfor z obtížně rozpustných anorganických fosfátů. Půdní organická hmota podporuje větší zpřístupnění a využití živin (hlavně fosforu) též rozvojem aktivity mykorhizních hub, které mají právě u chmelových rostlin velký význam. Tyto houby poskytují chmelu nejen živiny, ale i vodu, což je velmi důležité při snížené dostupnosti půdní vláhy (tato skutečnost je dosud málo známá, a proto jí není věnována patřičná pozornost). Na těžších kambizemích (permské červenky) a půdách s vyšším obsahem vápníku organická hmota podstatně eliminuje nežádoucí retrogradaci kyseliny fosforečné.

Půdy s dostatkem organické hmoty a systematickým vápněním mají dobře vyvinutý organo-minerální sorpční komplex, a proto lépe poutají živiny (snižují jejich vyplavování), vyznačují se nejen větší pufrovací (ústojčivou) schopností (menší změny v pH), ale i větší schopností imobilizovat cizorodé látky včetně těžkých kovů a zamezovat tak jejich vstupu do chmelových rostlin. Vysoká imobilizační schopnost organické hmoty má velký význam právě ve chmelařství jak s ohledem na v minulosti používané enormní dávky pesticidů, zejména insekticidů typu DDT nebo některých herbicidů (Simazin), tak i vzhledem k současné intenzivní aplikaci chemických látek k ochraně chmele.

Půdní organická hmota výrazně zlepšuje technologické vlastnosti půdy, zejména její zpracovatelnost. Jde především o zlepšení kvality zpracování půdy jeho menší energetickou náročnost a opotřebení techniky a větší výkonnost. Zvyšuje se rovněž mechanizační přístupnost po dešťových srážkách (menší rozbřednutí půdy v meziřadí chmelnic). Kromě toho se zlepšují pracovní – hygienické podmínky neboť při zpracování vyschlé půdy se výrazně nezvyšuje prašnost prostředí.

Souhrnně lze konstatovat, že při dobré zásobě tzv. zimní vláhy v půdě, „normálních“ srážkách během vegetace a minimálních výkyvech (abnormalitách) ostatních vegetačních faktorů a pěstební péče, probíhá roční ontogeneze chmele na půdách dobře zásobených organickou hmotou bez významného narušení. Abiotikózy se vyskytují jen sporadicky, v menší intenzitě i rozsahu. Výnosy i kvalita hlávek se pohybují na standardní výši odpovídající produkčnímu potenciálu Žateckého poloraného červeňáku. Situace se však mění zejména při nedostatku nebo špatném rozdělení srážek. Ty se v současné době vyznačují největší fluktuací nejen v rámci vegetačních faktorů, ale v celém pěstebním systému chmele. S nárůstem průměrné teploty a často i výsušným větrem je negativní vliv deficitu a nerovnoměrnosti srážek na chmelové rostliny umocňován. Tuto skutečnost zaznamenáváme hlavně na půdách s hrubší zrnitostí a malou zásobou humusu. Dochází zde nejen k přímému narušení růstu chmele suchem (slabý až zakrnělý růst, kuželovitý habitus rostlin, zasychání květů a hlávek, špatná tvorba hořkých látek, atd.), ale i k výskytu řady poruch ve výživě chmelových rostlin. Úbytkem vody stoupá osmotický potenciál půdního roztoku, snižuje se příjem živin, přičemž ne všechny živiny jsou při deficitu vody v půdě rostlinám stejně dostupné. Relativně klesá např. koncentrace dvojmocných kationtů ( , ), klesá též dostupnost fosforu a naopak se zvyšuje koncentrace jednomocných kationtů ( , ). Konečným důsledkem těchto změn je potom větší či menší snížení produkčního potenciálu chmele, resp. snížení výnosu i kvality chmelových hlávek. Je zcela evidentní, že uvedené změny (včetně poklesu produkce a kvality hlávek) jsou nejméně patrné na půdách s větším obsahem organické hmoty. Tuto skutečnost znovu potvrzují jak poznatky z vegetačního pozorování chmele, tak i výsledky jeho sklizně v letošním roce.

Je tedy zcela zřejmé, že půdní humus nejen pufruje chemické vlastnosti půdy, ale příznivě moduluje anebo z části eliminuje i negativní působení deficitu srážek, ale i působení dalších vegetačních faktorů jako jsou např. vysoké teploty, nadměrná insolace a výsušné větry, eventuálně nedostatky či chyby v pěstební technologii. Lze tedy říci, že půdní humus svými jedinečnými vlastnostmi se výrazně podílí nejen na udržení vysokého produkčního potenciálu půdy, ale napomáhá i harmonizaci anebo optimalizaci vztahu mezi prostředím a životními procesy rostlin, které jsou potom zdravější a produktivnější.

Ozelenění meziřadí chmelnic

Vzhledem k dlouhodobějšímu trendu poklesu humusu v půdě (na orné půdě, ale i u vytrvalých kultur včetně chmele), nedostatku statkových hnojiv, a tím časté absenci tohoto hnojení, se ukazuje nejen jako prospěšné, ale jako nutné začít ve chmelnicích využívat ozelenění půdy v jejich meziřadí. Přínos tohoto způsobu organického hnojení ve chmelnicích je řadou autorů doporučován již několik desítek let, ale dosud zůstává popelkou. V současných výrobních podmínkách však jeho aktuálnost prudce stoupá a nemá-li dojít k výrazné degradaci chmelových půd, a tím k sestupnému trendu výnosů a kvality hlávek, pak je nutné rychle přistoupit k jeho uplatňování.

Pomineme-li aplikaci dlouhodobějšího či trvalého pěstování podplodin v meziřadí chmelnic, které se může jevit nejen jako poněkud problematické, ale především jako velmi neobvyklé, pak plně doporučujeme krátkodobé ozelenění neboli zelené hnojení, které můžeme realizovat ve dvou variantách. Buď jako „vegetační“, které můžeme založit na jaře, obvykle co nejdříve po zavedení chmele, anebo jako „podzimní“, které zakládáme v srpnu, před sklizní chmele, eventuálně co nejdříve po jeho sklizni, po úklidu chmelnic a odorávce chmelových řadů.

K „vegetačnímu“ ozelenění volíme plodiny s malými nároky na vláhu (aby výrazně nekonkurovaly chmelovým rostlinám), zpravidla méně vzrůstné, relativně odolné k suchu a k zastínění. K jejich zapravení do půdy přistupujeme v podzimním období, případně až na jaře.

Pro „podzimní“ ozelenění lze využít plodin, které v zimě vymrzají (jsou jednoleté) nebo dvouletých, v zimě nevymrzajících (přezimujících), které na jaře pokračují v růstu. Oproti plodinám k „vegetačnímu“ ozelenění jsou tyto plodiny vzrůstnější, mají větší nároky na vodu a živiny, které akumulují ve svých značně mohutných nadzemních i podzemních orgánech, čímž zabraňují jejich vyplavování. Dobře urostlý porost těchto plodin nejen významně obohacuje půdu nejen o organickou (primární) hmotu se všemi pozitivními důsledky, ale podstatně snižuje i nebezpečí eroze. K jeho zapravení do půdy přistupujeme na jaře.

Závěr

Obsah organických látek (humusu) v půdě našich chmelnic, vykazuje v posledních letech sestupný trend. Chmelnice jsou organicky hnojeny značně nepravidelně, často i ve snížených dávkách. Ojedinělé nejsou případy, kdy je organické hnojení vypuštěno na období několika let. Absence organických hnojiv je pak zpravidla „doháněna“ vyššími dávkami minerálních hnojiv, zejména dusíkatých, které urychlují mineralizaci zbývající půdní organické hmoty, čímž se její úbytek ještě zvětšuje. Postupně tak půda degraduje, dochází ke zhoršení jejích produkčních vlastností, zejména ke zvýšení její ulehlosti, ke zhoršení jejího vodního a vzdušného režimu včetně vododržnosti, následně i chemických vlastností a k útlumu její biologické aktivity.

Úrodnost půdy proto klesá, snižují se výnosy hlávek a jejich kvalita. Z těchto důvodů je proto třeba plně docenit význam a prospěšnost organické hmoty v půdě, resp. humusu, jehož obsah by měl činit minimálně 2 % a zajišťovat pravidelné organické hnojení chmelnic v adekvátních dávkách. V případě nedostatku vlastních statkových hnojiv je nutné je zajistit nákupem nebo realizovat hnojení průmyslovými komposty či dalšími organickými hmotami. Celá řada pokusů a sledování prokázala, že vhodným a důležitým zdrojem organických látek pro půdy chmelnic je rovněž zelené hnojení, které je třeba vzhledem k jeho zlepšujícím a půdo-ochranným vlastnostem uplatňovat co nejvíce.