2) Živiny v p
a rostlinách
o Kolob h živin v agrosystémech o Makroprvky obsah v p , význam pro rostliny, nedostatky ve výživ rostlin
o Mikroelementy obsah v p , význam pro rostliny, nedostatky ve výživ rostlin
o Zásady stanovení dávek živin
Kolob h živin v zem d lském podniku plynné ztráty
export stáj krmivo stelivo
uložení
plodiny
hnojišt jímka
odb r hnojení da mineralizace vyplavování, eroze
minerální hnojiva
export
Základní položky kolob hu živin v zem Zv trávání hornin Mineralizace org. hmoty Hnojiva
minerální organická
Výstupy Rostlinná produkce Živo išná produkce Imobilizace
Vstupy
lství
Ztráty - vyplavováním -smyvem, erozí
Kolob h uhlíku
Složka
Kolob h dusíku
N do p dy
N z p dy
Atmosférický dusík Export
Volatilizace
Eroze, smyv Odb r rostlinami Denitrifikace Organický dusík Im ob Amonný N M ili in z ac (NH+4) er e al iza ce
Nitrátový N (NO3) Vyplavování
N2 DUSÍK V ATMOSFÉ E ORGANICKÁ HNOJIVA
MINERÁLNÍ HNOJIVA
ORGANICKÝ DUSÍK
imobilizace fixace
NH4+ AMONNÝ DUSÍK
NO2NITRITY
NO3NITRÁTY DUSÍK VE VOD
volatilizace
mineralizace
nitrifikace denitrifikace
NH3 AMONIAK
vyplavování
Odb r rostlinami
Složka
Kolob h dusíku
N do p dy
N z p dy
Atmosférický dusík
Stájová hnojiva
Fixace N
Minerální hnojiva
Export
Spady
Volatilizace Rostlinné zbytky
Eroze, smyv Odb r rostlinami Denitrifikace Organický dusíkIm ob Amonný N M ili in z ac (NH+4) er e al iza ce
Nitrátový N (NO3) Vyplavování
Mineralizace A) Amonizace
Norg.
NH3
mikroorganismy aerobní, anaerobní, pH – široké, pom r C : N B) Nitrifikace nitritace: 2NH4+ + 3O2
2HNO2 + 2H2O + 2H+
mikroog. nitrosomonas nitrosospira nitrosocystic nitratace: 2HNO2 + O2 nitrobacter pH 5,0 – 8,5 teplota 20 – 35 oC vlhkost 70 % MVK
2HNO3
Denitrifikace A) Biologická 5C6H12O6 + 24HNO3 30CO2 + 42H2O + 12N2 NO3 NO2 NO N2O N2 pH – neutrální až alkalické nedostatek O2 vyšší teploty ítomnost lehce hydrol. organické hmoty + NO3-
B) Chemická CO(NH2)2 + 2HNO2 aminokysel. amoniak aminy pH 4,5 a nižší
CO2 + 3H2O + 2N2
Fixace N: Schopnost mikroorganism poutat vzdušný dusík
Plodina Vojt ška Jetel Bob Hrách Fazole
kg N/ha 244 248 116 102 62
Principy biologické fixace N2 v p
Základní položky kolob hu dusíku v zem
Výstupy Hnojiva
minerální organická
Fixace N Spady
lství
Ztráty
Rostlinná produkce
do povrchových a spodních vod
Živo išná produkce
- vyplavováním
Imobilizace N
- smyvem, erozí do atmosféry
mokrý, suchý
Zbytky rostlin Mineralizace org. hmoty
Vstupy
- káním amoniaku - uvol ováním oxid N
Hlavn š ov ání vod dus íkem Hlavníí rizika zne iiš ování dusíkem Statková hnojiva
nevyhovující stav a kapacita zásobník a ploch pro skladování; aplikace (technika, rovnom rnost, zapravení do p dy, termíny) Reziduální N po sklizni plodin
nadm rné hnojení, sucho, pravidelné org.hnojení… Podzimní mineralizace vlhký a teplý podzim, hnojení minerálními a organickými hnojivy… Nedostate ný nebo žádný odb r oz.pšenice 25, tritikale a oz.je men 30, epka 60, meziplodiny 50 - 150 kg N/ha
edplodina zaorávka zbytk jetelovin, chrást, sláma s N… Hnojení podzim – asné jaro (minerální hnojiva, kejda, hn j)
„Nitrátová sm rnice“ sm rnice Rady 91/676/EHS
VÚV TGM, v.v.i. (2007)
Dusík v rostlin – N Základní stavební prvek (aminokyselin, bílkovin, chlorofylu enzym , nukleových kyselin) Stimuluje r st rostlin a p íjem dalších živin („motor r stu“) íjem N-NO3- , N-NH4+
0,2 – 6 % v rostlin
Listy — chlorofyl
Rostlinná pletiva N – sou ást r stových regulátor (r st, vývoj)
dob e pohyblivý Stavební slou eniny Aminokyseliny, bílkoviny
Ko eny — p íjem živin a vody N v bílkovinách a enzymech (zlepšují p íjem živin a vody)
Nedostatek:
Dusík
Omezení r stu a tvorby orgán Snížení fotosyntézy Snížení p íjmu ostatních živin Kratší doba vegetace, rychlejší dozrávání, snížení výnosu a kvality
Sv tlejší zabarvení porostu, žloutnutí až opad starších list Nadbytek: Horší vzcházení (zeleniny, epa, jeteloviny) er stání porostu, nižší mechanická pevnost pletiv – poléhání Vyšší vlhkost v porostu – mikroklima pro napadení chorobami tší náchylnost k vymrzání (ozimy, d eviny) Vyšší obsah nitrát v rostlinné produkci
Nedostatek N u pšenice
Nedostatek N u cukrovky
-N
+N
Složka
Kolob h fosforu Export Org Stájová anická hno hnojiva jiva
Vyplavování
P z p dy
Spady
Minerální hnojiva
Zbytky rostlin
Primární minerály (apatit)
trá vá ní Zv
Organický Fosfor Odb r •Mikroorganismy •Rostlinné zbytky rostlinami Im •Humus ob iliz Mi ac ne e ral iza Minerální P ce •HPO4-2 •H2PO4-1
P do p dy
e orpc s d A
Eroze, smyv Povrch minerál (jíly, Fe a Al oxidy, uhli itany)
rpce Deso Rozpoušt ní Srážení
Sekundární komponenty
FOSFOR (P) Fosfor v p
(0,03 – 0,13 %)
Organický P: biologická sorpce rostlinami dními mikroorganismy hromadí se v ornici, velmi málo pohyblivý v profilu Minerální P: Uvoln ní z organického fosforu Uvoln ní ze zv trávaných minerál (apatit, fosforit)
FOSFOR (P) Fosfor v p
:
organický P, minerální P
Organický P: biologická sorpce rostlinami dními mikroorganismy hromadí se v ornici, velmi málo pohyblivý v profilu Je obsažen ve: fytinu fosfolipidech nukleové kyselin nukleoproteidech fosforylované glycidy
Minerální P (H2PO4)-; (HPO4)2dní roztok: 0,01 – 0,1 – 0,2 mg P.l-1 Vazba P v p : chemická > biologická > aniontová Ca(H PO ) CaHPO Vliv pH pH kyselé – neutrální 2
pH alkalické pH kyselé
4 2
4
Ca3(PO4)2 Al(OH)2.H2PO4 + CaHPO4 + H+ = VARISCIT Fe(OH)2.H2PO4 + CaHPO4 + H+ = STRENGIT
Humátový efekt vyšší mikrobiální aktivita 2CaHPO4 + H2CO3
více CO2
Ca2+ + 2H2PO4- + CaCO3
Fosfor v rostlinách Význam: stavební jednotka nukleových kyselin, enos energie (ATP, ADP), zásobní látky (fytin) slou eniny bun ných membrán sou ást d ležitých enzym a kofaktor Ovliv uje tvorbu generativních orgán (zakládání a tvorba kv íjem anionty H2PO4- , HPO42- 0,1 – 0,5 % v rostlin
)
dob e pohyblivý
Nedostatek: ! Latentní nedostatek (skrytý) neprobíhají všechny biochemické reakce Nízké rostliny, menší listy, ervené až fialové zabarvení
Nedostatek P u vojt šky
Nedostatek P u salátu
Nedostatek P u hrušn
Složka
Kolob h draslíku
K do p dy
K z p dy
nojiva Organická h Stájová Zbytky hnojiva rostlin
Obsah K v p : 0,5 – 3,2 % anorganické formy Export organické formy Minerální hnojiva
(1 - 3% K)
Fyzikáln -chemická sorpce Eroze, na povrch p dních koloid smyv K K K K Vým nný K K K K K
Odb r rostlinami
K v p dním roztoku (K+)
Vyplavení - sou ást p dního roztoku - pohotová zásoba živin
K Nevým nný K v minerálech
Fixovaný K
Draslík v rostlinách Význam: podporuje tvorbu a aktivitu enzym ovliv uje fotosyntézu (transport elektron , fosforylace). enos asimilát (K+ pumpa), lepší vyzrávání pletiv sobí p ízniv na vybarvení kv a plod stimuluje r st pletiv ! snižuje skladovatelnost plod (stárnutí pletiv) Ovliv uje osmotický tlak v bu kách, turgor bun k a hospoda ení s vodou (p íjem a výdej vody rostlinou) íjem kaniont K+ 0,2 – 7 % v rostlin velmi dob e pohyblivý Nedostatek: ! Latentní nedostatek (skrytý) neprobíhají všechny biochemické reakce Okraje spodních list zasychají až nekrotizují, usychají a opadají ed asné vadnutí rostlin
Nedostatek K u kuku ice
+K
-K
Nedostatek K u kuku ice
Nedostatek K u raj at +K
-K
Nedostatek K u zelí -K
+K
Draslík ovliv uje vybarvení plod a kv
VÁPNÍK (Ca)
Ca v p -
celkový obsah:
0,15 – 6 % i více
Dvojí význam:
Vliv na p dní fyzikální a chemické vlastnosti pH
sorpce a rozpustnost živin
struktura p dy pom r vody a vzduch v p aktivita mikroorganism mineralizace a humifikace íjem a využití živin rostlinami
Vápník jako živina
Složka
Kolob h vápníku
Ca do p dy
Ca z p dy
nojiva Organická h Stájová Zbytky hnojiva rostlin
Export
Minerální hnojiva
Mg v p Celkový obsah:
0,15 – 6 %
Odb r rostlinami
Ca Ca
Ca CaVým nný Ca Ca Ca Ca
Ca v p dním roztoku (Ca++)
Vyplavení
Eroze, smyv
Ca v horninách a minerálech
Chemicky vázaný Ca
Nevým nný Ca
Formy vápníku v p Ca nevým nný • sou ást minerál • nerozpustné slou eniny
(uhli itany)
Ca vým nný • Poután vým nnou sorpcí na p dní ástice (sorp ní p dní komplex) Ca vodorozpustný • v p dním roztoku
Vápník v rostlinách Význam: stabilizace bun ných membrán a st n bun k (kvalita plod ) ovliv uje enzymové reakce (struktura membrán, aktivita enzym ) sobí na tvorbu a r st ko en , ko enového vlášení ovliv uje dlouživý r st bun k a elasticitu bun k íjem kationt Ca2+
0,4 – 1,5 % v rostlin
omezen pohyblivý
Nedostatek: Menší tvorba ko en , poruchy r stu (deformace), vyšší opad kv Fyziologické poruchy p i dozrávání plod (malá pevnost, pukání) Ho ká pihovitost jablek Zasychání a hniloba raj at
Nedostatek Ca u brambor
Nedostatek Ca u cukrovky ný ez bulvy – poškozené pletivo p i skladování ( erné kruhy)
Nedostatek Ca u jablek
HO
ÍK (Mg)
Mg v p Celkový obsah:
0,4 – 0,6 %
Mg nevým nný • sou ást minerál • nerozpustné slou eniny
(uhli itany)
Mg vým nný • Poután vým nnou sorpcí na p dní ástice (sorp ní p dní komplex) Mg vodorozpustný • v p dním roztoku
Ho ík v rostlinách Význam:
základní stavební prvek chlorofylu složka zásobních látek aktivuje enzymové systémy (fotosyntéza) ovliv uje syntézu bílkovin a ostatních organických slou enin íjem kationt Mg2+
obsah v rostlinách < 0,5 %
dob e pohyblivý
Nedostatek:
Latentní nedostatek neprobíhají všechny biochemické reakce Odbourávání chlorofylu starších list , sv tlejší zbarvení a nerovnom rné rozd lení chlorofylu (chlorózy)
Nedostatek Mg u kuku ice (pruhovitost)
Nedostatek Mg a Ca u vinné révy
Mikroelementy železo, bór, mangan, zinek, m , molybden … obsah v rostlinách pod 0,05%
Ovliv ují: fyziologické procesy v rostlinách aktivitu enzym tvorbu stavebních a zásobních látek výnos a kvalitu produkce
Mikroelementy v p Obsah v p
a p íjem rostlinami ovliv uje:
mate ná hornina (p dotvorný substrát) zdroj mikroelement v p
- primární minerály
dní podmínky dní reakce, p dní sorpce, mikrobiální innost, obsah a kvalita organických látek
agrotechnika st ídání plodin, zpracování p d, používání hnojiv
Odstran ní nedostatku mikroelement Obsah v p
a p íjem rostlinami ovliv uje:
mate ná hornina (p dotvorný substrát) zdrojem mikroelement - primární minerály dní podmínky dní reakce, p dní sorpce, mikrobiální innost, obsah a kvalita organických látek agrotechnika st ídání plodin, zpracování p d, používání hnojiv
1) Odstran ní p
in
2) Aplikace hnojiv hnojiva s mikroelementy
pevná kapalná
Hnojení P, K, Mg, Ca Hnojíme „do p dní zásoby“ Využíváme AZP Respektujeme p dní druh, pH, rostliny V p ípad optimálních vlastností m žeme hnojit na více let = snížení náklad na hnojení
Hnojení N Hnojíme „rostlinu“ Nevyužíváme AZP Respektujeme edplodiny použitá organická hnojiva vliv stanovišt
Up es ujeme podle: rozbor d p ed hnojením rozbor rostlin
Hnojení N rozbory p d p ed hnojením : Dávka N v minerálních hnojivech 90 kg (LAV 27 % N) 333 kg LAV 1 t LAV 5 500,- K 1831 K / ha Obsah minerálního dusíku v p 20 ppm (mg / kg) N využitelného pro rostliny = 60 kg N / ha
= 222 kg LAV / ha = Rozbor p dního vzorku
1221 K / ha -500 K / ?
Mimoko enová výživa rostlin íjem živin nadzemními ástmi rostlin, p edevším listy (foliární výživa)
Hlavní význam mimoko enové výživy: možnost korekce výživného stavu rostlin eliminace nep íznivých podmínek pro p íjem živin aplikace v kritických obdobích r stu a výživy rychlost p sobení možnost kombinace (nap . s p ípravky na ochranu rostlin) Nevýhody mimoko enové výživy: - nutnost post iky b hem vegetace n kolikrát opakovat - je nákladná, pokud není spojena s jiným zásahem
Doba aplikace hnojiv - Základní hnojení - Startovací hnojení - P ihnojení
Nároky plodin na živiny
ozimy X
XI
XII
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
ja iny X
XI
XII
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Základní hnojení = hnojení p ed založením porostu ed orbou - rozmetání na povrch p dy a zapravení orbou (fosfore ná, draselná, ho natá, vápenatá hnojiva) ed setím a sázením - aplikace na usmykovanou p du, zapravení p i p edse ové p íprav (kombinovaná hnojiva, dusíkatá hnojiva)
Startovací hnojení - aplikace hnojiv p
i setí a sázení pro po átek r stu
ihnojení
= hnojení b hem vegetace
plošné - aplikace rozmetadly, nebo letecky do ádk - u široko ádkových kultur, + zapravení listová aplikace - dodání živin v roztoku hnojivá závlaha - aplikace rozpušt ných hnojiv v závlaze aplikace odpadních vod
ihnojení dusíkem– podle fáze r
stu
1. p ihnojení u ozim (regenera ní) 2. p ihnojení (produk ní, kvantitativní) 3. p ihnojení (kvalitativní)
Aplikace hnojiv Zp soby aplikace hnojiv: - rovnom rná aplikace (uniformní hnojení) - lokální aplikace - precizní zem
lství
Lokální aplikace ínos: - aplikace živin v míst odb ru - p íjem živin na po átku r stu rostlin - úspora náklad hnojiva
na
Precizní zem
lství
Nep istupuje k honu jako homogennímu pozemku Zohled uje prostorovou a asovou variabilitu sledovaných parametr
Jednotlivé pracovní operace jsou usm ovány tak, aby odpovídaly podmínkám konkrétního místa na pozemku
