Test podpůrných postupů a hnojiv při pěstování kukuřice

02. 06. 2023 Ing. Jaroslav Tomášek, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Stimulace Zobrazeno 1303x

Každým rokem zpracovává náš pokusnický tým na Výzkumné stanici ČZU v Červeném Újezdu mnoho výsledků z rozsáhlých polních pokusů u různých plodin (obr. 1). Tento článek je věnován konkrétně pěstování a stimulaci kukuřice. V našich pokusech jsme se zaměřili na moderní hnojiva a alternativní postupy s cílem snížit negativní vliv minerálního hnojení a pozorování těchto vlivů na výnos silážní hmoty i zrna.

Česká republika vstupuje do nového období Společné zemědělské politiky EU. K jeho hlavním aspektům návrhů patří nová struktura ekologizace založená na podmínkách ochrany životního prostředí, jež budou muset zemědělci dodržovat, a dalších dobrovolných opatřeních. Jedná se o další zpřísnění z hlediska používání pesticidů a hnojiv. U nás na pracovišti hledáme dlouhodobě alternativní postupy výroby kukuřičné siláže s akcentem na biologické přípravky, bakterie a houby.

Obr. 1: Výzkumná plocha ČZU v Červeném Újezdu

Vliv sucha

Sucho je považováno za jeden z nejdůležitějších abiotických faktorů, které ovlivňují celosvětovou produkci kukuřice. Stres ze sucha může nepříznivě ovlivnit různé aspekty fyziologického metabolismu a růstu kukuřice, včetně fotosyntézy, růstu rostlin, produkce sušiny a tvorby výnosu zrna (Ge et al. 2012). Kukuřice prochází různými morfologickými, biochemickými a fyziologickými změnami, na které reaguje a přizpůsobuje se jim (Almeida et al. 2014). Rostlinné průduchy jsou hlavními částmi rostliny pro výměnu vody a plynu s atmosférou. Otvory se zmenšují, když rostliny trpí stresem ze sucha (Kim et al. 2010).

Studie z roku 2021 poukázala na vliv flavonoidů na odolnost kukuřice vůči suchu. Flavonoidy se podílejí na odstraňování kyslíkových radikálů a zmírňují stresem vyvolaná oxidační poškození. Mohou tak usnadnit setí kukuřice, posílit její odolnost, zmírnit poškození a regulovat fyziologické pochody rostlinných průduchů (Li et al. 2020). Bylo zjištěno, že listová aplikace antioxidantů (glutathion, kyselina askorbová) a houbové suspenze dokáže potlačit produkci reaktivních forem kyslíku a zachovat fotosyntetické pigmenty. Takto ošetřené rostliny se stávají odolnějšími vůči suchu a dokáží si zachovat dobrý výnos (Musaddaq 2021).

Bioefektory

Bioefektory jsou přírodní sloučeniny, které mohou být použity jak v ekologickém zemědělství, protože nepředstavují žádné známé riziko pro životní prostředí, tak i k podpoře růstu rostlin v klasickém hospodaření, kde snižují spotřebu minerálního hnojení. Mohou přispět k udržitelnějšímu a odolnějšímu zemědělství (Van Oosten et al. 2017). Tyto látky jsou aplikovány na rostliny, aby se předešlo případným ztrátám na výnosech způsobených vnějšími faktory.

Ovlivňují vitalitu rostlin a potenciál výnosu, aniž by změnily genetický systém, poskytovaly přímo živiny anebo odstranily stresor. Jejich použití pomáhá rostlinám absorbovat živiny, vytvořit silnější kořenový systém a produkovat více biomasy, zejména listů, čímž usnadňuje přežití rostlin za nepříznivých vnějších podmínek (Wolski et al. 2019).

Bioefektory se používají v kombinaci s hnojivy, aby se zlepšila účinnost živin. Alternativní hnojiva jsou podporována, ale často mají nižší dostupnost klíčových makroprvků, zejména fosforu (Thonar et al. 2018). Tyto sloučeniny obsahují mikroorganismy (bakterie nebo houby) a aktivní přírodní látky (extrakty z půdy, kompost, mořské řasy, mikrobiální zbytky nebo rostlinné extrakty). Jejich využití vede k mobilizaci živin z méně biologicky dostupných forem v půdě, podporuje růst kořene a vývoj mykorhizy.

Mikroorganismy mohou hrát důležitou roli při zvyšování dostupnosti živin, zejména fosforu, rostlinám. Můžeme je rozdělit na dvě hlavní skupiny, a to houbové a bakteriální bioefektory (Holečková et al. 2017). Jejich primární funkcí není dodávat živiny (hnojiva) ani chránit rostliny před škůdci či patogeny, bioefektory stimulují přirozené procesy, které zvyšují příjem a využití živin (Rauphel & Colla 2018).

V biologické ochraně rostlin se uplatňují dvě hlavní strategie - (i) podpora užitečných organismů a (ii) jejich introdukce. Smyslem podpory užitečných organismů je vytváření takových podmínek, které jsou vhodné pro jejich přežívání, rozmnožování, vývoj a růst. Důsledkem bývá větší biodiverzita na daném pozemku. Mezi organismy tak funguje přirozená kompetice o živiny a prostor, která nutně vede i ke snížení populací některých druhů včetně škůdců a patogenů. Na druhou stranu se populace organismů rovněž rozšiřuje o další druhy, mezi kterými najdeme i parazity, predátory a antagonisty škůdců. Co se introdukce užitečných organismů týče, jedná se o aplikaci konkrétních mikroorganismů, např. ve formě registrovaných přípravků proti chorobám a škůdcům (Brant et al. 2020).

Účinky bioefektorů na podporu růstu rostlin jsou založeny na více mechanismech, například na kontrole rostlinných patogenů buď stimulací obranných mechanismů rostliny, nebo mikrobiálním antagonizmem. Některé bioefektory indikují růst rostlin stimulací vlastní produkce rostlinných hormonů, jako jsou auxiny nebo cytokininy, nebo produkcí přímo hormonem podobných sloučenin. Některé bioefektory jsou spojeny se zvýšenou aktivitou fosfatázy v půdě a také ukázaly schopnost uvolňovat fosfor z hůře přístupných forem v půdě. Další důležitý mechanismus je založen na tzv. efektu mycorrhiza helper, který byl pozorován u mnoha bakteriálních bioefektorů (Thonar et al. 2018).

Pokusy

Pro ověření navržených postupů, moderních hnojiv a bioefektorů, byl založen maloparcelkový pokus na Výzkumné stanici ČZU v Červeném Újezdu. Předplodinou kukuřice byla pšenice ozimá. Klasické zpracování půdy ke kukuřici bylo připraveno před výsevem, který proběhl 27. 4. 2022. Kukuřice byla vyseta ve standardním sponu 75 cm, každá varianta měla velikost 4×30 m². Pro základní hnojení ke kukuřici byla použita různá hnojiva, vždy k jednotlivému bloku pokusů. Konkrétní ošetření je uvedeno v tabulkách s výsledky pokusů. Sklizeň proběhla 14. září 2022 (obr. 2). Silážní hmota byla po odebrání na poli rozřezána řezačkou (obr. 3) a po dobu 10 hodin sušena při teplotě 105 °C.

Obr. 2: Sklizeň pokusů s kukuřicí

Obr. 3: Odebrání vzorků kukuřice pro stanovení obsahu sušiny

Meteorologické údaje v roce 2022

Rok 2022 byl porovnáván s dlouhodobým normálem (1991–2020), který pochází z nejbližší, 9,5 km vzdálené, meteorologické stanice Praha-Ruzyně. Data měření pokusného stanoviště pochází z vlastní meteorologické stanice na výzkumné stanici a jsou znázorněna v grafu 1. Zimní měsíce, leden a únor, byly z pohledu průběhu teplot nadnormální, březen byl v teplotním normálu a duben byl teplotně podnormální, což se projevilo na pomalejším klíčení kukuřice, která byla zaseta 27. 4. 2022. Co se týká zásoby vody v půdě, po celou vegetační dobu nebyl pozorován přísušek. Srážky přicházely pravidelně, jak po zasetí, tak i během intenzivního růstu kukuřice (červen a červenec) byly srážkové podmínky velmi dobré (červen a srpen silně nadnormální). Letní měsíce byly teplotně nadnormální, což urychlovalo zrání kukuřic. Sklizeň proběhla v optimální vlhkosti řezanky, zrno pak po týdnu v průměrném obsahu sušiny palic 75 %.

Graf 1: Meteorologické údaje z výzkumné stanice v roce 2022

Podpůrné přípravky na bázi huminových a fulvokyselin

Tento pokus byl založen s nižší intenzitou hnojení dusíkem, konkrétně 120 kg N/ha (močovina) s cílem zjistit vliv podpůrných přípravků na bázi huminových a fulvokyselin na výnos kukuřice. Byla zde založena EKO varianta s nulovou dávkou dusíku v kombinaci s přípravkem Galleko arider, který je vhodný pro suché ročníky.

V tabulce 1 je znázorněn vliv kombinace různých podpůrných přípravků firmy Galleko na výnos čerstvé hmoty a obsah sušiny. Z tabulky je patrný vliv přípravku Galleko růst + květ a plod (nebo i společně), kde byl zjištěn výrazně vyšší výnos zelené hmoty oproti neošetřené kontrole. Zajímavým výsledkem je EKO varianta bez využití hnojení dusíkem, přičemž výnos zelené hmoty na této variantě byl jen lehce nižší, než při intenzitě 120 kg N/ha. Obsah sušiny se pohyboval od 33,2 % u kontroly, do 38,0 % u varianty Galleko růst ve fázi BBCH 16 a posléze Galleko květ a plod ve fázi BBCH 32. Vliv variant na výnos suché hmoty byl patrný při ošetření přípravky Galleko růst a květ a plod, a to buď společně ve fázi BBCH 16 nebo i zvlášť (BBCH 16 a 32). V tomto případě došlo k výraznému zvýšení výnosu suché hmoty (shodně 22,31 t/ha) oproti kontrole (18,42 t/ha). EKO varianta měla shodný výnos suché hmoty jako kontrolní varianta.

Tab. 1: Výnos zelené a suché hmoty, obsah sušiny u silážní kukuřice - firma Galleko

Pokus se základním hnojením Urea stabil a přípravky Agra Group

Tento pokus byl zaměřen na testování vyšší intenzity dusíkatého hnojení (Urea stabil) v kombinaci s podpůrnými přípravky firmy Agra Group. Z tabulky 2 vychází jako nejlepší kombinace pro celkový výnos zelené hmoty varianta 5 (RTF + CF Zn 180 kg N/ha). Při porovnání této kombinace přípravků se základním hnojením 120 kg N/ha (varianta 3) dosáhla také vyšší úrovně výnosu než kontrolní varianta 1 (120 kg N/ha), potažmo varianta 2 (180 kg N/ha). Je zajímavým zjištěním, že samotné zvýšení úrovně hnojení na 180 kg N/ha navýší výnos zelené hmoty jen o 0,62 t/ha. To odpovídá jen 1,2 %, ale v kombinaci s přípravky Agra už jde o zvýšení vyšší - konkrétní čísla jsou uvedena v tabulce 2. Dalším předpokládaným výsledkem je snížení obsahu sušiny při intenzivnějším hnojením 180 kg (-1,6 %). Ve výsledku to pak představuje nižší výnos suché hmoty než při hnojení 120 kg N/ha.

Tab. 2: Výnos zelené a suché hmoty, obsah sušiny silážní kukuřice při použití Urea Stabil a přípravků firmy Agra Group

Přípravky HumPhos

Tento pokus byl zaměřen na porovnání klasické technologie močovina 350 kg/ha se základním hnojením firmy HumPhos a jejich pomocnými stimulačními přípravky. Výsledky uvedené v tabulce 3 poukazují na zajímavý trend vyšších výnosů u všech pokusných variant (HP2-5) v porovnání s klasickou kontrolní variantou HP1. U variant HP 3, 4 a 5 jde prakticky o 10 % nárůst zelené hmoty, u varianty HP2 je nárůst o 13,6 %.

Obsah sušiny se při posuzování jednotlivých variant lišil, a to statisticky průkazně mezi variantou HP4 a HP5. Obsah sušiny byl u varianty HP4 37,1 %, domníváme se, že tato kombinace přípravků a hnojiva mohla uspíšit zrání kukuřice. Kontrolní varianta byla v průměru na úrovni 34,8 % sušiny, podobně na tom byla varianta HP2.

Výnos suché hmoty se mezi variantami průkazně nelišil, opět ale byly pozorovány zajímavé výnosové trendy. Nejvyšší výnos suché hmoty byl zjištěn na variantě HP4 (20,81 t/ha), HP2 měla ve srovnání s kontrolou (17,52 t/ha, nejnižší hodnota měření) výnos 19,94 t/ha.

Tab. 3: Výnos zelené a suché hmoty, obsah sušiny u silážní kukuřice firmy HumPhos

Použití bioefektoru FIX H+N

O přípravku FIX H+N firmy Monas Technology bylo psáno v minulých letech. Tentokrát jsme testovali přípravek FIX H+N v dávce 1,0 l/ha, aplikace postřikem se 400 l vody ve fázi BBCH 12 s nízkou intenzitou hnojení 80 kg N ve formě LAD27. Tento přípravek měl v minulých pokusech vždy dobrou efektivitu. Zaměřili jsme se na porovnání jeho účinnosti v porovnání s vyšší intenzitou 160 kg N/ha bez aplikace FIX H+N. Výsledky byly zajímavé: výnos silážní hmoty kukuřice s vyšší intenzitou dusíku byl jen o 0,52 t/ha vyšší, než při kombinaci FIX H+N s 80 kg N/ha (graf 2). Vyšší intenzita hnojení dusíkem měla vliv na snížení obsahu sušiny a při porovnání výnosu suché hmoty měly obě varianty (FIX H+N s 80 kg N/ha a kontrola 160 kg N/ha) stejný výnos. Pěstitel by teoreticky ušetřil 80 kg N/ha se stejným výnosem sušiny z hektaru.

Graf 2: Vliv FIX H+N na výnos silážní a suché hmoty a na obsah sušiny

Využití sapropelických látek pro stimulaci rostlin

V tabulce 4 je znázorněn vliv kombinace podpůrného přípravku Sapropel firmy Preco Invest. V tomto pokusu byly odstupňovány dávky dusíku (močovina) na 100 % (120 kg N/ha), 50 % a 0 %. Je velmi zajímavým zjištěním, že i přes nulovou intenzitu hnojení byla varianta s postřikem Sapropelu s výnosem 52,45 t/ha výkonnější než kontrola se 100% dávkou N. Moření osiva společně s aplikací Sapropelu na list bylo v obou případech (100 % N) a (50 % N) výhodnější než kontrolní varianta bez Sapropelu. V případě 60% dávky dusíku je dosažen vyšší obsah sušiny, takže moření Sapropelem plus postřikem rostlin s 60 kg N/ha dosahuje vyšší výnos suché hmoty (19,20 t/ha) než stejná aplikace se 100% dávkou dusíku. Bylo by zajímavé zjistit, kolik by měla varianta bez dusíkatého hnojení, a i bez Sapropelu. Naše půdy jsou dobře zásobené a určité zásobení půdy je ze staré půdní síly, takže i nulové hnojení k plodině může dosáhnout na slušný výnos.

Tab. 4: Vliv Sapropelu na tvorbu výnosu u silážní kukuřice

Závěr

Z výsledků pokusného ročníku 2022, který byl srážkově bohatý, vychází zajímavé výsledky. Stimulační přípravky Galleko a Sapropel, přípravky Agra Group, HumPhos a FIX H+N měly vliv na zvýšení výnosu silážní hmoty. Dopad jejich účinku byl dokonce vyšší než zvyšování úrovně hnojení dusíkem u kukuřice.

Zmíněné stimulační technologie a bioefektory by se daly využít při snížené úrovni hnojení dusíkem, ovšem se stejnými či vyššími hodnotami výnosu suché hmoty. Zemědělská praxe bude vyžadovat nižší vstupy minerálních hnojiv. Může to způsobit jejich vysoká cena či nařízení, což otevírá možnosti vyššího využití těchto stimulačních látek pro udržení vysokého výnosu s nižším ekologickým zatížením agroekosystému.