Diplomová práce. Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrosystémů a bioklimatologie

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrosystémů a bioklimatologie

Vliv různého způsobu zpracování půdy na obsah vody v půdě

Diplomová práce

Vedoucí práce: Ing. Lubomír Neudert, Ph.D.

Vypracovala: Bc. Marketa Burková

Brno 2011

PROHLÁŠENÍ

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: „Vliv různého způsobu zpracování půdy na obsah vody v půdě“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a následně uvádím v seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.

dne ................................................

podpis diplomanta ………………

Poděkování

Úvodem bych ráda poděkovala vedoucímu diplomové práce panu Ing. Lubomíru Neudertovi, Ph.D. za odborné vedení, za věnovaný čas, cenné rady, podkladové materiály a připomínky, které mi poskytoval během zpracování diplomové práce. Dále bych chtěla poděkovat všem blízkým a přátelům za velkou podporu, celé své rodině, svému manželovi a synům za velkou trpělivost, lásku, důvěru a morální podporu během celé doby mého studia. Diplomová

práce

byla

zpracována

s podporou

Výzkumného

záměru

č.

MSM6215648905 „Biologické a technické aspekty udržitelnosti řízených ekosystémů a jejich adaptace na změnu klimatu“ uděleného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky.

VLIV RŮZNÉHO ZPŮSOBU ZPRACOVÁNÍ PŮDY NA OBSAH VODY V PŮDĚ Abstrakt Předložená práce je zaměřena na sledování různých fyzikálních vlastností: objemová hmotnost, minimální vzdušná kapacita, celková pórovitost a vlhkost půdy souvisejících s vlhkostním režimem půdy a různým zpracováním půdy. Na pokusné lokalitě Žabčice – Obora, byly srovnávány technologie zpracování půdy: Konvenční zpracování (za použití orby), minimalizační zpracování (mělké kypření) a půdoochranné zpracování (přímé setí do nezpracované půdy). Hodnocení fyzikálních vlastností probíhalo u vybraných druhů obilovin (pšenice ozimé a ječmene jarního). Odběry půdních vzorků byly prováděny ve třech hloubkách 0-10 cm, 0-20 cm a 0-30 cm. Práce je doplněna fotografiemi, tabulkami a grafy.

Klíčová slova: zpracování půdy, půda, voda, pšenice ozimá, ječmen jarní, fyzikální vlastnosti, objemová hmotnost, minimální vzdušná kapacita, celková pórovitost.

EFFECT OF VARIOUS TREATMENTS ON SOIL WATER CONTENT IN SOIL Abstract The project is focused on monitoring the various physical properties: bulk density, minimum air capacity, total porosity and soil moisture related to soil moisture regime and soil tillage. The experimental location Žabčice – Obora, was compared soil tillage technology: Conventional treatment (using tillage), minimization of processing (shallow aeration) and soil protection treatment (direct sowing in untreated soil). Evaluation of physical properties was carried out in selected cereal species (winter wheat and spring barley). Soil sampling was conducted at three depths 0-10 cm, 0-20 cm and 0-30 cm. The work includes photos, tables and graphs.

Key words: soil tillage, soil, water, winter wheat, spring barley, physical properties, bulk density, minimum air capacity, total porosity.

OBSAH:

1 ÚVOD............................................................................................................................ 9 2 CÍL PRÁCE ................................................................................................................. 10 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED ............................................................................................. 11 3.1 Půda .......................................................................................................................... 11 3.1.1 Význam půdy................................................................................................. 11 3.1.2 Definice pojmu půda...................................................................................... 11 3.1.3 Úrodnost půdy................................................................................................ 12 3.2 Půdotvorné procesy................................................................................................... 15 3.2.1 Faktory a podmínky půdotvorného procesu .................................................. 15 3.2.2 Obecné a speciální půdotvorné procesy......................................................... 15 3.3 Složení půdy ............................................................................................................. 16 3.3.1 Pevná složka .................................................................................................. 16 3.3.2 Kapalná složka............................................................................................... 17 3.3.3 Plynná složka ................................................................................................. 20 3.4 Organický podíl půdy ............................................................................................... 21 3.4.1 Humus............................................................................................................ 21 3.4.2 Půdní edafon .................................................................................................. 22 3.5 Mateční hornina a zvětrávání.................................................................................... 23 3.5.1 Mateční hornina ............................................................................................. 23 3.5.2 Fyzikální zvětrávání hornin ........................................................................... 24 3.5.3 Chemické zvětrávání hornin .......................................................................... 25 3.5.4 Biologické zvětrávání hornin......................................................................... 26 3.6 Půdní druh................................................................................................................. 26 3.7 Půdní typy ................................................................................................................. 27 3.8 Fyzikální vlastnosti půdy .......................................................................................... 28 3.8.1 Pórovitost ....................................................................................................... 28 3.8.2 Vzdušná kapacita půdy .................................................................................. 30 3.8.3 Půdní vlhkost ................................................................................................. 31 3.8.4 Struktura půdy................................................................................................ 33 3.8.5 Měrná a objemová hmotnost půdy................................................................. 35 3.8.6 Zrnitost........................................................................................................... 36 3.8.7 Skeletovitost................................................................................................... 36

3.8.8 Vrstevnatost ................................................................................................... 36 3.8.9 Půdní sorpce................................................................................................... 37 3.8.10 Půdní reakce pH........................................................................................... 37 3.8.11 Teplota půdy ................................................................................................ 38 3.9 Zpracování půdy ....................................................................................................... 40 3.9.1 Konvenční a minimalizační zpracování půdy................................................ 41 3.9.2 Konvenční zpracování půdy .......................................................................... 41 3.9.3 Minimalizační zpracování půdy..................................................................... 43 3.9.4 Meziplodiny................................................................................................... 45 4 MATERIÁL A METODY........................................................................................... 48 4.1 Školní zemědělský podnik .................................................................................... 48 4.2 Polní pokus ........................................................................................................... 48 4.2.1 Klimatické podmínky pokusné lokality......................................................... 49 4.2.2 Půdní podmínky pokusné lokality ................................................................. 50 4.3 Polní pokus AGRO 2 ............................................................................................ 50 4.3.1 Varianty pokusu............................................................................................. 52 4.3.2 Hnojení........................................................................................................... 53 4.3.3 Stanovení fyzikálních vlastností .................................................................... 54 4.3.4 Pomůcky ........................................................................................................ 55 4.3.5 Termín odběru................................................................................................ 58 4.3.6 Postup odběru a metodika zpracování vzorků půdy ...................................... 58 4.4 Výpočet fyzikálních vlastností půdy..................................................................... 62 4.5 Statistické hodnocení ............................................................................................ 63 5 VÝSLEDKY A DISKUSE .......................................................................................... 64 5.1 Hodnocení fyzikálních vlastností půdy u pšenice ozimé po kukuřici silážní a pšenici ozimé po vojtěšce ........................................................................................... 64 5.1.1 Účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou hmotnost ............ 64 5.1.2 Účinek různého způsobu zpracování půdy na pórovitost .............................. 72 5.1.3 Účinek různého způsobu zpracování půdy na minimální vzdušnou kapacitu79 5.1.4 Účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou vlhkost půdy....... 87 5.2 Hodnocení fyzikálních vlastností půdy u ječmene jarního po cukrovce .............. 93 5.2.1 Účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou hmotnost ............ 93 5.2.2 Účinek různého způsobu zpracování půdy na pórovitost .............................. 97 5.2.3 Účinek různého způsobu zpracování půdy na minimální vzdušnou kapacitu .............................................................................................................................. 101 5.2.4 Účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou vlhkost půdy..... 105

6 ZÁVĚR ...................................................................................................................... 110 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ....................................................................... 112 8 SEZNAM TABULEK ............................................................................................... 117 9 SEZNAM OBRÁZKŮ............................................................................................... 120

1 ÚVOD Půda je důležitá pro růst a vývoj rostlin a proto bychom ji měli věnovat velkou pozornost.

Pro člověka je půda základem existování na Zemi, hospodaří na ní a

poskytuje mu obživu. Je to základní výrobní prostředek, proto ji musíme chránit. Na kvalitě půdy závisí výnosy kulturních plodin. Čím je lépe půda obhospodařovanější, tím větší máme výnosy a tím větší užitek. Různé kulturní plodiny mají různé nároky na ošetřování, na obsah živin v půdě a na celkovou kvalitu půdy, ale všechny rostliny potřebují hlavně vodu. Obsah vody v půdě ovlivňuje v prvních fázích vývoje rostlinku, a pokud jí má nedostatek, tak hyne. Vždyť všichni dobře známe i přísloví „roste jako z vody“. Různým zpracováním půdy se mění obsah vody v půdě, ovlivňuje fyzikální vlastnosti půdy, má vliv na biologické a chemické vlastnosti. Pěstováním zemědělských plodin dochází k ochuzování půdy o důležité živiny a vzniká nutnost používání hnojiv. Při zpracování půdy se narušuje přirozená struktura půdy a narůstá nebezpečí půdní eroze. V současnosti se stále více používají minimalizační a půdoochranné technologie, které chrání půdu před vodní a větrnou erozí, znamenají setí do nezpracované nebo částečně zpracované půdy.

9

2 CÍL PRÁCE Cílem mojí práce bylo prostudovat odbornou literaturu zabývající se danou problematikou. Seznámit se s přírodními a výrobními podmínkami pokusné lokality. Vypracovat metodiku a vybrat vhodné varianty polních pokusů. Podílet se na založení a vedení polních pokusů. Dle metodiky provádět polní měření, odběr a analýzy vzorků. Získané výsledky zhodnotit a statisticky porovnat, provést celkové hodnocení a zjištěné závěry zpracovat v diplomové práci.

10

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED

3.1 Půda

3.1.1 Význam půdy Půda je nenahraditelným přírodním bohatstvím naší země (Škoda a Cholenský, 2002). Mimořádný význam má půda pro člověka zejména v zemědělství. Česká republika se vyznačuje vysokým % zornění zemědělské půdy a vysokou intenzitou zemědělské produkce (Hrabě, 2004). V roce 1995 bylo České republice 4 280 900 hektarů zemědělské půdy, podíl orné půdy činil 73,75 %. Česká republika patří stupněm zornění půdy na přední místo v Evropě. Průměrné zornění v zemích Evropské unie je kolem 52 % (Hůla, Abrham, Bauer, 1997). Procento zornění je měřítkem intenzity rostlinné výroby na daném území, udává podíl orné půdy na celkové rozloze, od roku 1990 postupně mírně klesá. Na počátku roku 2009 dosáhlo procento zornění v české republice hodnoty 71,30 % (http://www.regionalnirozvoj.cz/index.php/89.html). V České republice připadá na jednoho obyvatele 0,41 hektarů zemědělské půdy, z toho 0,3 hektarů orné půdy (Hůla, Abrham, Bauer, 1997), což je o něco méně než činí světový průměr. I když v současné době tato rozloha stačí k zajišťování potřebné zemědělské produkce, je nutné pečlivě zvažovat uvolňování orné půdy pro jiné účely (Kvasničková, 2001).

3.1.2 Definice pojmu půda

Půda je tenká vrstva na povrchu litosféry, které vznikala půdotvornými procesy a zvětráváním hornin (Bičík a kol., 2004), je tvořena složkou pevnou (minerální a organické látky), složkou kapalnou (vodní roztoky slabé koncentrace a různého složení) a složkou plynnou (Hůla, Procházková a kol., 2008).

11

Základem půdy je půdotvorný substrát, který vznikl z podložní horniny zvětrávajícími procesy. Hlavními činiteli jsou při nich: teplota, vlhkost, atmosférické plyny a minerální látky (Bičík a kol., 2004). Dokučajev definuje půdu jako povrchové vrstvy hornin změněné vlivem vody, vzduchu a živých i mrtvých organismů. Viljams říká, že půda je drobivý povrchový horizont zemské souše, schopný poskytovat úrodnost půdy. Ale ne každá drobivá vrstva zemská je hned půdou, proto půdu označujeme takto: Půda je každá zemitá povrchová vrstva zemská, která se svou úrodností hodí za stanoviště zemědělských rostlin nebo se k tomu účelu dá uzpůsobit (Novák, 1953). Dříve se půda pokládala za neživou směs zvětralých hornin a organických zbytků, v různém stupni rozkladu. Dnes víme, že půda je živá, vzniká a vyvíjí se procesem působením mnoha půdotvorných činitelů (Prax, 2009). Půda je složitý přírodní útvar, který vzniká zvětráváním mateční horniny během půdotvorného procesu (Javůrek, 2008). Půda vzniká a vyvíjí se při vzájemném působení litosféry, atmosféry, biosféry a hydrosféry a také činností člověka jako významného půdotvorného činitele (Prax, 2009). Pedogeneze je řada vzájemně se ovlivňujících a protínajících obecných procesů (Jandák, 2009). Velmi důležitá je také spoluúčast organismů. Kořínky rostlin pronikají do trhlin v hornině a vylučovanými látkami pomáhají horninu chemicky rozkládat, půdní živočichové půdu kypří a umožňují snadnější pronikání vody do půdy. Nejdůležitější je působení četných půdních mikroorganismů, které umožňují průběh chemických reakcí. Organická hmota odumřelých rostlin a živočichů se za spoluúčasti mikroorganismů rozkládá a tvoří se humus. Humnové složky v něm obsažené vyvolávají velmi intenzivní rozklad mateční horniny (Bičík a kol., 2004). Na vlastnosti a proměny půdy působí prostředí, které ji obklopuje a v kterém se půda z matečné horniny půdotvorným pochodem vytváří, za působení půdotvorných činitelů: matečná zemina, reliéf terénu, stáří půd, porost, a podnebí (Spirhanzl, 1946).

3.1.3 Úrodnost půdy

Mezi důležitou vlastnost půdy patří úrodnost, je to schopnost vytvářet podmínky pro vývoj rostlin (Prax, 2009), neboli schopnost půdy poskytovat rostlinám takové 12

podmínky, které uspokojují jejich nároky na živiny, vodu a půdní vzduch (Hůla, Procházková a kol., 2008). Úrodnost půdy příznivě ovlivňuje vysoký obsah humusu v půdě, zapravování posklizňových zbytků, organické hnojení, biologická ochrana rostlin a správný osevní postup (Kalina, 2004). Půdní úrodnost je vlastnost, závislá na řadě fyzikálních, chemických a biologických faktorů, kterou půda získává během svého vývoje (http://web2.mendelu.cz/af_221_multitext/laborator/index.php?N=1&I=0&J=0&K=0). Správným způsobem hospodaření, můžeme dobré vlastnosti půdy udržet, nebo i zlepšit, ale při neodborném zásahu můžeme půdu poškodit, nebo zničit (Bičík a kol., 2004). Péče o půdu a o rostliny je velmi důležitá, podle Kostelanského (2004) menší péče o půdu může mít za následek i menší výnos rostlin.V České republice je půda čím dál méně úrodná a odbornici varují, že bude hůř. V místech nejvíce ohroženými erozí, se každoročně splavuje přibližně 7,5 tun ornice z každého hektaru. Vodní eroze, kterou je ohroženo téměř 50% zemědělské půdy v České republice způsobuje, že půda ztrácí schopnost vázat vodu a živiny. Voda se v půdě špatně zadržuje zejména proto, že v ní chybí organická hmota (humus), bez které se kvalita půdy nezlepší ani hnojením anorganickými hnojivy. Látky, které jsou obsažené v anorganických hnojivech, nejsou v půdě dostatečně vázány a při dešti dochází k jejich vyplavování. Půda postižená erozí přichází o své nejkvalitnější složky. (http://www.novinky.cz/ekonomika/225746-puda-v-cesku-prestava-rodit.html). Půdní úrodnost významně ovlivňuje půdní struktura, která určuje kvalitu vztahů mezi rostlinami, vodou, živinami a půdním vzduchem v půdě (Hůla, Abrhám, Bauer, in Vindušková, 2007). „Kvůli snižování mocnosti ornice, obsahu humusu v půdě a stability půdní struktury se postupně stává neúrodnou,“ varuje Vopravil 2011 (http://www.novinky.cz/ekonomika/225746-puda-v-cesku-prestava-rodit.html). Pro zlepšení úrodnosti orných půd má velký význam pěstování víceletých jetelovin, i jednoletých meziplodin vlivem zaorání kvalitních kořenových zbytků a působením vegetačního pokryvu na omezení eroze půdy (Hrabě, 2004), což uvádí i Reichholf (1999), že při odkrytí půdy dochází ke ztrátám humusu a živin (každý liják vymývá cennou ornici). Jednostranné půdní vlastnosti se dají vyrovnat přidáním opačných komponent např. kyselou půdu vápnit (Sulzberger, 1996). Minerální, chemické, fyzikální a biologické vlastnosti půdy se podílí na půdní úrodnosti, z hlediska agrochemického je půdní 13

úrodnost ovlivněna organickými látkami v půdě, půdní reakcí a hlavně obsahem živin (http://www.ukzuz.cz/Folders/1542-1-Agrochemicke+zkouseni+pud.aspx).

Přírodní činitelé, kteří snižují úrodnost podle Buzka (1995): 1. špatné půdní vlastnosti (vlivem nevhodných půdotvorných procesů) •

fyzikální – mělká ornice, vysoký obsah skeletu

•

chemické – zasolení, špatná reakce

•

biologické – nízká mikrobiální činnost v půdě

2. vysoký obsah vody v půdě (vlivem trvale vysoké hladiny podzemní vody, nebo časté zaplavování povrchovou vodou) 3. trvalý nedostatek vody (vlivem nedostatku srážek) 4. mechanické poškození půdy vodní a větrnou erozí

Antropogenní činitelé (člověk) svou činností, která snižuje úrodnost: 1. nevhodným zpracováním půdy a pěstováním plodin, vyžadujících odlišné stanovištní podmínky 2. špatnou, neúměrnou aplikací chemických ochranných prostředků, ovlivňujících negativně půdní edafon 3. plynnými a pevnými imisemi 4. přímou devastací půdy (např. stavební činnost, nadměrná pastva, která vede k tvorbě erozních rýh a sesuvů), (Buzek, 1995)

V současné době se používají stále více, nové agrotechnické postupy, které si kladou za cíl zlepšování hospodaření s půdou, zvyšování kvality půdy, zvýšit půdní úrodnost i ekonomické poměry při práci s půdou (Vach a kol., 2005). Není-li v půdě dostatek uhlíkatých povrchů, pak dochází k destrukci půdní mikrostruktury, což se projevuje sléhavostí, utužováním půd pod koly strojů, narůstá nedostatek kyslíku v půdě (Kudrna a kol., 1988), což má za následek snižování pórovitosti a tím zhoršení vodních poměrů, provzdušnění a teplotní výkyvy (Šeda, 1987).

14

3.2 Půdotvorné procesy

3.2.1 Faktory a podmínky půdotvorného procesu 1. faktory jsou dle Praxe (2009): • mateční hornina (půdotvorný substrát) • klimatický faktor (podnebí) • biologický faktor (vegetace a edafon) • podzemní voda • působení člověka (kultivace) 2. podmínky jsou: • reliéf (konfigurace terénu) • stáří půd

3.2.2 Obecné a speciální půdotvorné procesy

1. obecné procesy podle Buola a kol. (1973) • nárůst hmoty v půdním těle • ztráty hmoty v půdním těle • translokace v půdním těle • transformace látek v půdním těle 2. speciální půdotvorné procesy podle Ehwalda (1978) • cyklické půdní procesy (dáno příkonem radiační energie vegetačními cykly s ním spojenými) • rychlé změny v relacích dílčích procesů (dokončení odvápnění) • plynulé narůstání určitých vlastností (zasolení) • uplatnění mechanizmů zpětné vazby vedoucí k ustálení dílčí rovnováhy (utváření hladiny humusu v půdě)

15

3.3 Složení půdy Půda se skládá ze tří složek různého skupenství: pevná, kapalná a plynná (Šarapatka, Pokorný, 2003).

3.3.1 Pevná složka Minerální, neboli pevná složka, pochází z litosféry a tvoří podle hmotnosti podstatnou část půdní hmoty. Zahrnuje: •

Horninotvorné nerosty - sloučeniny chemických prvků (amorfní, s vnitřní krystalickou vazbou)

•

Horniny (směsi nerostů)

Podle chemického složení je dělíme: 1. kyselé 2. neutrální 3. bazické (Prax, 2009). Podle vzniku dle Kvasničkové (2001): 1. vyvřelé (eruptivní, magmatické) se vyznačuje velkými zrny nerostů např. žula 2. usazené (sedimenty) např. pískovec 3. proměněné (metamorfované) vznikají pod tíhou hornin a při vyšší teplotě v hloubce zemské kůry např. rula

Geologický podklad a geomorfologická členitost území jsou základní složkou každé oblasti. Minerální síla hornin je důležitá pro posuzování přirozených vlastností stanovišť, uvolňování živin v půdě, pro posuzování zda je nutné a vhodné hnojit půdy, pro určování obsahu a rozvrstvení živin a jejich změn, které jsou způsobené půdotvornými procesy (Prax, 2009). Půdotvorné minerály tvoří dvě skupiny: prvotní (primární) a druhotné (sekundární) minerály, které vznikají z prvotních. Mezi primární minerály řadíme: oxidy (v půdě dominuje křemen - SiO2), křemičitany (živce, slídy), uhličitany (kalcit - CaCO3 a dolomit CaCO3 . MgCO3, jsou 16

zdroji vápníku a hořčíku), fosforečnany (apatit, je důležitým zdrojem fosforu v půdě), sírany (sádrovec – CASO4) a sirníky. Sekundární (jílové) minerály tvoří nejdůležitější součást jílového podílu půd. Jsou to maličké krystalky křemičitanů, mají vnější i vnitřní povrch, který je mezi jednotlivými vrstvičkami. Molekuly vody se tak mohou dostat i mezi vrstvičky, tím se silně zvětšuje objem a půda se rozpíná. Při vysychání se naopak objem silně zmenšuje a půda se smršťuje. Částice jílových minerálů na sebe vážou, poutají různé látky (sorpční schopnost) včetně rostlinných živin z půdního roztoku (Mičian,1982). Základem krystalové mřížky jílových minerálů jsou křemíkové tetraedry a hliníkové oktaedry.

Skupiny jílových minerálů podle postavení tetraedrových a oktaedrových vrstviček: 1. Skupina allofánová (allofán) má vysokou kationtovou výměnnou kapacitu (135 mmol/100g) i sorpční kapacitu pro anionty (až 30 mmol/100g). 2. Skupina kaolínová (kaolinit, halloysit) má poměrně nízkou sorpční schopnost (3-15 mmol/100g) a slabě se rozpíná, měrný povrch při styku s vodu je nízký (< 15 m2.g-1). 3. Skupina montmorillonitická (montmorillonit, beidelit, saponit) mimořádně silně zvětšuje i zmenšuje svůj objem (měrný povrch dosahuje až 800 m2.g-1), má vysokou sorpční schopnost 80 – 150 mmol/100g. 4. Skupina illitická (illit, glaukonit, vermikulit) měrný povrch dosahuje 50 - 90 m2.g-1, sorpční kapacita 10 – 40 mmol/100g. 5. Skupina chlorická

Z ostatních minerálů je v půdě křemen (ze skupiny oxidů), je velmi odolný vůči chemickému zvětrávání, dále oxidy železa, uhličitany (jsou důležité pro vznik a vývoj půd), fosforečnany a sirníky (Prax, 2009).

3.3.2 Kapalná složka

Voda prosakující pod vlivem gravitace dolů až do podzemní vody je gravitační (volná) a zbytek vody zadržuje půda i proti působení gravitace a tu nazýváme vázaná voda. Vázanou vodu je možné rozdělit: adsorpční a kapilární. 1. Adsorpční voda obaluje povrch půdních částic, není přístupná rostlinám. 17

2. Kapilární voda je vázána adhezními silami, je dostupná pro rostliny a tvoří základní zásobu v suchém období.

Velké množství vody vzniklo díky postupnému odvodňování zemského nitra. Během miliardy let se z hornin, které se dostávaly na povrch, uvolňovala do ovzduší voda. Měnila své skupenství a postupně vznikly oceány, řeky, jezera a později i ledovce. Kromě zásadní funkce v globálním měřítku má voda význam také pro funkci živých organismů, protože je i základní stavební látkou živých těl (některé organismy obsahují až 99 % vody). Chemicky se molekula vody skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku (H2O). Díky pevným vazbám, které mezi sebou vytvářejí molekuly vody, se udrží její skupenství, buď pevné při normálním tlaku až do 0°C, nebo kapalné od 0 – 100°C (Braniš, 2004). Ve srovnání se vzduchem a půdou má vysokou tepelnou kapacitu (je potřeba velké množství energie na zvýšení její teploty). Teplo se ve vodě šíří prouděním i vedením a jeho šíření je ovlivněno hustotou vody, hydroskopickým tlakem, obsahem rozpuštěných látek, větrem, činností organismů i člověka (Laštůvka, 2000). Do hydrosféry zahrnujeme veškerou pozemskou vodu, mimo vodu chemicky vázanou v minerálech a organické hmotě. Celkové množství vody na zemi je asi 1,337 . 1018 m3, z toho je 97 % v oceánech (Šoch, 1998). Na zemském povrchu se vyskytuje ve čtyřech podobách: led, sníh, voda a pára. Sluneční paprsky přeměňují vodu, led a sníh ve vodní páry, které se v podobě deště, sněhu, rosy a krup vracejí z oblaků na zemský povrch. Dešťová voda po dopadu na zem se zčásti vypařuje, zčásti odtéká po povrchu a část se vsakuje do půdy. V půdě napájí zdroje podzemních vod, vyvěrajících z pramenů a zesiluje proudy potoků a řek, které stékají do moří. Slunce je hybnou pákou tohoto neustálého koloběhu vody v přírodě (Vlček, 1963).

18

Obrázek 1 Langův dešťový faktor Hodnota Langova dešťového faktoru za období 1961 – 2000. (zdroj http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/meteo/zabcice/klim_sucha.htm) Legenda: •

< 60 velmi suchá oblast

•

61 – 70 suchá oblast

•

71 – 80 přechodná oblast

•

81 – 100 vlhká oblast

•

100 velmi vlhká oblast

Poměr kolik vody (ze srážek na zemi spadlých) se vypaří, po povrchu odteče a kolik se vsákne do půdy, záleží: 1. Podnebí - nejdůležitější ze srážek jsou déšť a sníh. Pro povrchový odtok vody a pro napájení podzemních vod má sníh význam až když roztává. Důležitá je rychlost sněhového tání, a zda půda není pod sněhem promrzlá, protože při rychlém tání většina vody odtéká po povrchu. Naopak při pomalém tání se vsákne do půdy dostatek vody. Velikost dešťových srážek se udává v milimetrech a zjišťujeme ji sítí pozorovacích meteorologických stanic. Údaje o množství, vydatnosti a mohutnosti srážek a o počtu dešťových dní jsou zvlášť důležité pro posouzení množství vody, které se vsakuje do země. Pro vnikání vody do půdy je lépe aby mohutnost srážek byla malá, voda má čas se vsáknout a vytlačit vzduch z půdních pórů. Příznivé je dlouhé trvání dešťů, voda může 19

vniknout hlouběji do půdy. Snadnějšímu vsakování napomáhá také chladnější počasí. Vyjadřuje se to tzv. dešťovým faktorem (viz obrázek 1), tj. poměrem průměrné roční hodnoty srážek k průměrné roční teplotě (Kettner, 1954). 2. Uspořádání zemského povrchu (v hornaté oblasti odteče více vody, než se jí vsákne do půdy). 3. Vegetaci – rostlinný porost je důležitým regulátorem při vypařování, hromadění vody v půdě a při jejím povrchovém odtoku. 4. Geologické složení – záleží na vlastnostech hornin, jak dovedou přijímat a propouštět vodu a na způsobu uložení vrstev. Propustnost hornin je podmíněna pórovitostí, záleží na velikosti, tvaru a uskupení zrna (Kettner, 1954).

3.3.3 Plynná složka Půdní póry, které nejsou zaplněné zaplněny vodou, vyplňuje půdní vzduch, který pochází z atmosféry, má podobné složení jako atmosférický. Dýcháním rostlinných kořenů a půdních organismů se spotřebovává kyslík a vydechuje se CO2 (Mičian, 1982). Přesto, že probíhá neustálá výměna plynných složek mezi půdou a ovzduším, z ovzduší do půdy nedochází k plynulému vyrovnávání rozdílů. Vzdušné poměry závisí na schopnosti půdy přijímat, obsahovat a zadržovat vzduch, na pohyblivosti vzduchu v půdě a na výměně vzduchu mezi půdou a atmosférou (Prax, 2009). Pevná složka je minerální a organická, kapalná je půdní voda a půdní roztok a plynná fáze je půdní vzduch (Šarapatka, Pokorný, 2003), přičemž půdní částice mají různé velikosti. Rozeznáváme disperziony, disperzoidy neboli koloidy a disperzidy. Patří sem molekuly a ionty kyselin, zásad a solí rozpuštěných v půdní vodě, tzv. půdní roztok, z kterého rostliny přijímají výživu (Mičian,1982). Půdní vzduch je vzduchem z atmosféry, který vnikl do půdy, kde se pozměnilo množství obsahu kyslíku a oxidu uhličitého. Oxidu uhličitého (CO2) je desetkrát víc (obsah 0,2 do 0,7 %) v půdním vzduchu, než v atmosférickém vzduchu. Zdrojem Oxidu uhličitého (CO2) je rozklad organických látek, dýchání kořenů a mikroorganismů v aerobních poměrech. Oxid uhličitý je velmi důležitý při chemických a fyzikálně – chemických půdotvorných pochodech. S vodou

20

tvoří kyselinu uhličitou, která rozpouští minerální sloučeniny a uvolňuje z nich živiny pro rostliny. Ovlivňuje půdní reakci (Prax, 2009). Kyslík (O2) je životně důležitý pro dýchání půdních organismů a pro oxidaci organických i anorganických látek. Půdní vzduch obsahuje 10 až 20 % kyslíku, při jeho nedostatku, dochází v půdě k hnilobným procesům. Snížením obsahu kyslíku (O2) v půdě způsobuje výrazné snížení úrody (snižuje i obsah cukru, škrobu a popelovin). Vzdušného dusíku (N2) v půdě je přibližně stejně jako v ovzduší (78 %). V půdě je poután

v elementární

formě

půdními

mikroorganismy,

denitrifikací

se

opět

v elementární formě uvolňuje (Prax, 2009).

3.4 Organický podíl půdy Organický podíl půdy podle Jandáka a kol. (2009), má rozhodující vliv na vývoj půd a její úrodnost. Zahrnuje živou složku neboli půdní organismy (půdní edafon) a neživou složku neboli organickou hmotu (zbytky rostlinných a živočišných organismů). Tyto mikroorganismy, které se zúčastňují metabolismu uhlíku, dusíku i síry, humifikačních procesů, biologické sorpce živin a produkují fyziologicky aktivní látky jako např. vitamíny, antibiotika, auxiny a růstové stimulátory. Laštůvka (2000), uvádí, že na život edafonu, i na biologické a chemické procesy probíhající v půdě, má zásadní vliv teplota půdy, která je bezprostředně závislá na slunečním záření, sklonu a expozici stanoviště a na vlastnostech půdy. Změny teplot v půdě mají za důsledek sezónní migrace edafonu. K různě velkým teplotním rozdílům dochází i mezi dnem a nocí. Rostlinný porost tlumí bezprostředně oteplování půdy slunečním zářením, rovněž noční ochlazení půdy je zeslabováno rostlinným pokryvem. V zimě chrání půdu sněhová pokrývka, protože sníh má malou tepelnou vodivost (Bednář, 2003).

3.4.1 Humus Humus je podle Mičiana (1982), složitý soubor organických látek nahromaděných v půdě, promíchaný s minerálním podílem půdy. Vlastní humus, je soubor organických 21

látek v půdě, jež zcela ztratily původní strukturu rostlinných nebo živočišných zbytků. Podstatnou část tvoří specifické humusové látky, huminové kyseliny a fulvokyseliny. Dlouhý a kol. (1992), uvádí rozdělení humusu: 1. Humusotvorný materiál je tvořen především posklizňovými zbytky a biomasou kořenů (důležité je složení, celulóza a bílkoviny se rozkládají rychle, lignin a třísloviny obtížně). 2. Meziprodukty rozkladu a syntézy (sacharidy, bílkoviny, pektiny, aminokyseliny, ligniny apod.) jsou do půdy uvolňovány z humusotvorného materiálu. 3. Humusové látky jsou tvořeny především: •

Fulvokyselinami, které jsou tvořeny světle žlutě zbarvenými humusovými kyselinami, mají kyselý charakter, jejich soli jsou ve vodě rozpustné, uplatňují se jako tmely při vytváření půdní struktury.

•

Huminovými kyselinami, jsou to vysokomolekulární dusíkaté cyklické organické kyseliny. Tvoří důležitou složku půdního sorpčního komplexu.

•

Huminy jsou pevně vázány na minerální podíl půdy, zejména na jílové částice. Jsou těžce rozložitelné, ale mají důležitou úlohu při tvorbě půdních agregátů.

Humus vzniká procesem humifikace (zahrnuje rozkladné a syntetické procesy), podstatnou úlohu zde hrají mikroby (Dlouhý a kol. 1992) a enzymy (transferázy, oxidoreduktázy, lyázy a hydrolázy), které napomáhají humusotvorným procesům (Mikula, 1997). Humus ovlivňuje všechny vlastnosti půdy, je zdrojem dusíku, fosforu a síry, pro mikroorganismy je živný substrát. Pro vyjádření kvality humusu je poměr C:N (uhlík a dusík jsou základními stavebními prvky), (Ledvina a kol., 2000). Humus zlepšuje fyzikálně – chemické vlastnosti půdy, zvyšuje přístupnost některých živin, ovlivňuje vodní i vzdušný režim půdy a její skladbu, vyrovnává půdní reakci apod. Obsah a povaha humusu se přímo podílí na půdní úrodnosti (Smolíková, 1988) a má vliv na tepelné vlastnosti půdy (Laštuvka, 2000).

3.4.2 Půdní edafon Půdní organismy se účastní přeměny organické i části minerální hmoty v půdě. Pochody probíhají uvnitř, nebo působením enzymů mimo těl mikroorganismů.

22

Půdní edafon, který zajišťuje v půdě funkce rozkladné a syntetické, můžeme dále rozdělit (Pokorný, 2009): 1. Mikroedafon je tvořen organismy mikroskopické velikosti. Patří sem fytoedafon, bakterie, plísně a aktinomycety, řasy, houby a prvoci. Jedná se o převládající složku, co edafonu do množství i významu. Největší počet je bakterií (600 000 000 jedinců v 1g půdy). Charakterem vodního a vzdušného režimu, zásobou a charakterem minerálních a organických látek je dáno rozmístění v půdním prostředí i druhové zastoupení. Máme druhy bakterií: výrazně aerobní, fakultativně anaerobní a výrazně anaerobní. 2. Mezoedafon je tvořen roztoči, chvostoskoky, stonožkami, hmyzem a jeho vývojovými stádii, háďátky a řadou dalších. Množství druhů a počet je závislý na vlastnostech půdy a jejím složení. 3. Makroedafon je tvořen obratlovci žijícími v půdě. Například krtci, sysli, křečci, myši a hraboši. Působí hlavně mechanicky provrtáváním a zatahováním organických zbytků do větších hloubek.

Pro intenzívní biologickou činnost půdy a pro rozvoj zemědělsky významných mikroorganismů jsou dle Richtera optimální podmínky: 1. dostatek snadno rozložitelných látek 2. příznivá vlhkost půdy 3. teplota kolem 25°C 4. půdní reakce 5. přístup vzduchu (podle charakteru mikroorganismů) (http://web2.mendelu.cz/af_221_multitext/vyziva_rostlin/html/agrochemie_pudy/a_inde x_agrochem.htm)

3.5 Mateční hornina a zvětrávání 3.5.1 Mateční hornina Mateční horninu řadíme k půdotvorným faktorům, zároveň však tvoří převládající součást hmoty našich půd. Textura mateční horniny ovlivňuje půdní vlastnosti (Jandák,

23

2009). Na mělkých půdách a svahovitých polohách její význam vzrůstá. Na bazických horninách je účinnost hnojení oproti silikátovým podkladům 2x vyšší. Minerální substrát, který vznikl zvětráním hornin, a tvoří materiální základ půdní hmoty, prochází třemi stupni vývoje: 1. mateční hornina 2. půdotvorný substrát 3. půda

Zvětrávající procesy mění fyzikální vlastnosti původních vyvřelých hornin, včetně mineralogického a chemického složení hornin. Na strukturální stavbě hornin závisí jejich zvětratelnost. Zatímco jemnozrnné horniny s tmavými minerály a bohatou texturou zvětrávají rychle, minerály s jednoduchou a pevnou strukturou jsou odolné proti zvětrávání např. křemen (Prax, 2009). O intenzitě zvětrávání rozhodují především klimatické poměry, strukturální stavba hornin, charakter vegetačního pokryvu a různí půdotvorní činitelé (Chábera, 1982). Vlivem vody, extrémních teplot a chemických i biologických pochodů horniny zvětrávají, vytvoří se nové „sekundární“ minerály, hlína a různé oxidy a hydroxidy. Jíl je schopen vázat vodu a v ní rozpuštěné ionty živin, tak že neklesají do hlubších vrstev a rostlina si je může brát kořeny (Sulzberger, 1996). Půda je rozmanitá směs minerálních látek vznikajících zvětráváním hornin a rozkládajících se zbytků organických látek. Podléhá vlivům srážek a teploty (Reichholf, 1999).

3.5.2 Fyzikální zvětrávání hornin Fyzikální zvětrávání je mechanickým rozpadem horniny, kde hlavními faktory jsou změny teploty (Prax, 2009). Rozdíly v teplotě (letní teplo a zimní mráz) rozmanitě ovlivňují půdotvorné procesy, takže klima a matečná hornina, rostliny a živočichové spolupůsobí při vzniku půdy (Reichholf, 1999). Hlavními činiteli podle Chábery (1982) jsou tepelné změny v horninách, objemové změny vyvolané bobtnáním hornin přijetím vody nebo naopak vysycháním a samozřejmě i působení organismů. Většinou zasahuje jen několik málo metrů pod povrch. 24

3.5.3 Chemické zvětrávání hornin Chemické zvětrávání probíhá většinou společně se zvětráváním mechanickým, protože mechanický rozpad zvětšuje povrch horniny a urychluje tak zvětrávání chemické, způsobující látkovou přeměnu horniny. Hlavními činiteli jsou voda, kyslík a oxid uhličitý což uvádí i Prax (2009). Při chemickém zvětrávání působí i různé soli a nerostné a organické kyseliny, látky humusové a mikroorganismy. Účinky chemického zvětrávání dosahují až k hladině podzemní vody (Chábera, 1982). Voda proniká do nejjemnějších trhlin a uvolňuje mnoho součástí horninotvorných minerálů (Reichholf, 1999). Hlavní reakce zvětrávání podle Chábery (1982) : 1. Rozpouštění - podstatná většina nerostů je ve vodě rozpustná, záleží na době působení a teplotě. Chloridy jsou nejrozpustnější, pak jsou sírany, uhličitany a nejméně rozpustné jsou křemičitany. Křemen a muskovit jsou prakticky nerozpustné. 2. Precipitace 3. Oxidace – vzdušný kyslík nebo kyslík rozpuštěný ve vodě, způsobuje oxidaci mnoha nerostných součástek. Oxidace je důležitá např. při rozkladu některých horninotvorných nerostů – olivínů, pyroxenů, amfibolu, biotitu apod. 4. Redukce – probíhá za nedostatku vzduchu, např. ve stále zamokřených půdách. 5. Hydratace – bezvodé nerosty se mění přijetím vody na nerosty vodnaté. Je to též důležitý pochod při tvorbě jílových minerálů. 6. Dehydratace 7. Hydrolýza – dochází k ní při rozpouštění látek, je to chemický pochod, při kterém se složité látky štěpí účinkem vody v jednodušší složky. 8. Syntéza jílových minerálů

Nejdůležitější změnou při chemickém zvětrávání mateční horniny, je přeměna primárního horninotvorného minerálu na sekundární půdní minerál. Vznikají jílové minerály a dochází k uvolňování iontů z krystalických mřížek do formy vodorozpustné (Prax, 2009).

25

Podle Němečka (1981) nejvýznamnější z pedogenních transformací jílových minerálů v našich klimatických podmínkách je přeměna slíd. V kyselých podmínkách dochází k ukládání hydroxyaluminiových iontů v mezimřížkových prostorách těchto minerálů a k vytváření půdního chloritu. Tyto zákonitosti popsali Rich (1968), Jackson (1963), Lietzke a Mortland (1973) a jiní autoři.

3.5.4 Biologické zvětrávání hornin Biologické zvětrávání je proces, kterého se zúčastňují živé organismy svým chemickým i mechanickým působením. Vzniká a hromadí se humus (Prax, 2009). Déšť, sníh a mlha dodávají biochemické přeměně v půdě potřebnou vláhu, bez ní by půdy nemohly zrát a půdotvorné horniny zvětrávat (Reichholf, 1999). Voda svými vlastnostmi (tekutostí, rozpouštěcí schopností, kapilárními pohyby, přechodem do pevné fáze a vypařováním do plynné) se stává mocným faktorem při zvětrávání hornin (Hynek, 1984). Vliv na mechanické zvětrávání mají především malí živočichové žijící pod zemským povrchem (dešťovky, mravenci, krtci apod.), tím že vyhrabávají v zemi množství chodbiček, přemísťují uvolněné horniny a vynášejí je k povrchu, vystavují je účinku změn teploty a chemickému působení vody a kyslíku (Chábera, 1982).

3.6 Půdní druh Půdní druh určuje fyzikálně-mechanické vlastnosti půd. Je podmíněn zrnitostním složením půdy (viz kapitola 3.8 Fyzikální vlastnosti půdy). Podle velikosti půdních částic dělíme půdní hmotu na velikostní kategorie. Podle obsahu jílnatých částic (menší než 0.01 mm) dělíme půdy na osm základní druhů (viz příloha 1): 1. Písek (P) velmi snadno se zpracovává, obsahuje 0 – 10% jílnatých částic. 2. Půda hlinitopísčitá (HP) snadno se zpracovává, je sypká, drobivá, podléhá však vodní erozi kvůli malé soudržnosti. Obsah jílnatých částic je 10 – 20%. 3. Půda písčitohlinitá (PH) je dobře zpracovatelná, má střední zrnitost, dobře propouští vodu i vzduch, obsah jílnatých částic je 20 – 30%. 4. Půda hlinitá (H) 30 – 45% jílnatých částic, dobře propouští vodu a je vododržná. 26

5. Půda písčitojílnatá (PJ) 30 – 45% jílnatých částic. 6. Půda jílovitohlinitá (JH) 45 – 60% jílnatých částic, při vyšším obsahu vody se maže, naopak při nízkém obsahu vody tvrdne. 7. Půda jílovitá (J) se těžko kypří, při vysychání mění objem a vznikají v půdě velké trhliny, nepodléhá vodní erozi. Obsah jílovitých částic je 60 – 75%. 8. Jíl má obsah jílovitých částic nad 75%. Velmi těžko se kypří, je špatně propustná pro vodu i vzduch, je to studená, biologicky málo aktivní půda (Hůla, Procházková a kol., 2008). Zapravování kompostu a zeleného hnojení zvyšuje provzdušnění a snižuje sléhavost půdy. Těžké půdy na podzim zoráme, mráz hroudy rozloží a na jaře bude mít půda drobtovitou strukturu (Kalina, 2004).

3.7 Půdní typy Půdní typy se odlišují významnými rozdíly v chemickém složení a ve skladbě půdních vrstev (Sulzberger, 1996), jsou to hlavní taxonomické jednotky, které se vyznačují určitými diagnostickými horizonty, jejich specifickou posloupností a některými z dalších diagnostických znaků (Jandák a kol., 2001). Je důležitou klasifikační jednotkou půdy. Vznikem půdy pod vlivem půdotvorných procesů v průběhu vývoje půdy je dán typ půdy, který představuje skupinu půd, které se vyvíjely za obdobných podmínek a mají srovnatelnou přirozenou úrodnost (Hůla, Abrham, Bauer, 1997). Rozmanitost složení půd je velká, velmi obtížně lze určit typ půdy bez znalostí vlastností a historie jejich vzniku. Mělké půdy neudrží živiny ani nejsou pro rostliny tak dobře využitelné jako hluboké půdy bohaté na humus (Reichholf 1999). Podle uspořádanosti půdy na svislém řezu (čili podle půdního profilu) se rozlišují půdní typy (viz příloha 2) např. černozemě, hnědozemě, které mají charakteristicky vyvinuty jednotlivé horizonty (Kvasničková, 2001). Tyto typy se liší v chemických ukazatelích, v zastoupení organismů, ve struktuře, v propustnosti pro vodu a plyny a dalšími charakteristikami (Braniš, 2004). Pro minimalizační technologie zpracování půdy a zakládání porostů jsou nejvhodnější: Kambizemě, hnědozemě, černozemě a černice (Hůla, Procházková a kol., 2008).

27

3.8 Fyzikální vlastnosti půdy Ve vztahu ke zpracování půdy mají význam hlavně objemová hmotnost půdy, pórovitost, vlhkostní podmínky a vzdušná kapacita půdy (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/minimalizace/Vliv%20zpracovani %20pudy%20na%20plodiny%20a%20pudu.pdf).

3.8.1 Pórovitost

V části objemu půdy se nacházejí prostory nezaplněné tuhou fází, které nazýváme póry. Pro funkci pórů je významná jejich velikost. Třídění pórů podle velikosti není snadné, protože jejich průměr nelze měřit, proto se třídí podle druhu a velikosti sil, které působí na vodu v nich obsaženou. Póry lze přirovnat k nepravidelným kapilárám s proměnlivým průměrem (Prax, 2009). Mezi pevnými částečkami půdy jsou póry různé velikosti, které umožňují pronikání vody a vzduchu do půdy a jejich pohyb v půdě a tím umožňují lepší zakořeňování rostlin a existenci půdních mikroorganismů (Hůla, Abrham, Bauer, 1997), pronikání vody a vzduchu i jejich pohyb (Mičian, 1982). Dva druhy půdních pórů: 1. Kapilární – jsou to jemné póry, které umožňují pohyb vody vzlínáním proti směru působení gravitace. Zpomalují pohyb srážkové vody směrem do hloubky. Probíhá v nich většina půdních reakcí. 2. Nekapilární – jsou to hrubé póry, které propouštějí snadno srážkovou vodu do spodních vrstev půdy, jsou důležité pro výměnu vzduchu v půdě, půda se tím obohacuje o kyslík. Při výměně vzduchu se půda zbavuje přebytečného oxidu uhličitého.

Pórovitost se obecně zvyšuje všemi kypřícími zásahy, které používáme při obdělávání půdy (až na 50 – 60 %), přičemž narůstá objem nekapilárních pórů. V přirozeně ulehlých orných půdách se nachází převážně kapilární póry, nekapilární póry jsou v menší míře. Jejich vzájemný poměr je 2:1. Objem pórů je velice proměnlivý vlivem zrnitosti, objemové hmotnosti a struktury půdy (Kostelanský a kol., 2004). 28

Optimální poměr kapilárních pórů z celkové pórovitosti je pro plodiny dle Praxe (2009): •

pícniny 75 – 85 %, k 15 – 25 % nekapilárních

•

okopaniny 70 – 80, k 20 – 30 % nekapilárních

•

obilniny 60 – 70, k 30 – 40 % nekapilárních

Půdní druh, vlhkost, obsah humusu a vegetační kryt ovlivňuje tepelné vlastnosti půdy. Tyto faktory určují tepelnou kapacitu a vodivost půdy. Sušší a pórovitější (písčité) půdy jsou méně vodivé než hlinité půdy, které jsou ulehlé a vlhčí. Půdy s nízkou vodivostí špatně odvádějí teplo do hloubky, jejich povrchová vrstvička se podle okolností silně přehřívá, nebo podchlazuje (Laštůvka, 2000). Pórovitost je vyjadřována celkovým objemem půdních pórů. Udává se v procentech objemu (viz tabulka 1). Vyjadřuje procentické zastoupení objemu pórů z celého půdního vzorku, které se odebírá do speciálních válečků bez porušení prostorového uspořádání půdní hmoty stlačením nebo nakypřením.

Při zpracování půdy mechanickými zásahy se pórovitost mění: 1. Kypřením – se zvětšuje pórovitost, především podíl nekapilárních pórů. 2. Utužováním (použitím válců nebo pěchů) se pórovitost zmenšuje.

V případě optimálního zastoupení kapilárních a nekapilárních pórů v půdě, se vytváří příznivé podmínky pro vodní a vzdušný režim půdy a pro pěstované rostliny. Pórovitost se v ornici pohybuje v 40 % až 60 %., nižší je v podorničí (Hůla, Abrham, Bauer, 1997). Tabulka 1 Fyzikální vlastnosti půdy – Višňové. Výsledky zjišťování fyz. parametrů půdy – během vegetace (23. 6. 2008), zpracováno dle Procházkové a kol. (Zdroj http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/minimalizace/Vliv%20zpracovani% 20pudy%20na%20plodiny%20a%20pudu.pdf). Fyzikální vlastnosti půdy (průměr 0-0,30 m)

Orba

Kypření

Přímé setí

Objemová hmotnost (g. cmֿ )

1,34

1,40

1,54

Celková pórovitost (%)

49,03

46,62

41,36

Minimální vzdušná kapacita (%)

11,67

11,75

7,38

Objemová vlhkost (%)

17,85

20,23

25,36

3

29

3.8.2 Vzdušná kapacita půdy

Vzdušná kapacita půdy je důležitá charakteristika, z důvodu zabezpečování dostatku kyslíku k dýchání pro kořeny rostlin. Na objem nekapilárních pórů je vázán obsah vzduchu v půdě. V orných půdách je průměrná hodnota vzdušné kapacity mezi 10 – 20 %. Na výrazně zhutnělých půdách mohou být i hodnoty pod 10 %, rostliny redukují růst kořenů do hloubky a blízko povrchu ornice vytvářejí hustou síť kořenů. Kypřením orné půdy, je umožněna výměna půdního vzduchu i hlubší zakořeňování rostlin (Kostelanský a kol., 2004). Čvančara (1962) uvádí, že odečteme-li od pórovitosti její maximální vodní kapacitu, dostaneme velikost minimální vzdušné kapacity, tj. obsah vzduchu v půdě při nasycení půdy kapilární vodou, což potvrzuje i Prax, který říká, že vzdušná kapacita udává procentický podíl pórů, které jsou zaplněné vzduchem při maximální vodní kapacitě (Prax, 2009). Strukturu půdy a tím i hodnoty vodní kapacity změnit vhodným osevním postupem, použitím meziplodin, dodáním organických látek do půdy apod. Na vodní kapacitě závisí množství vody, které půda může poskytnout rostlinám (schopnost půdy zadržovat vodu pro rostliny, je velmi důležitá), (http://soils.usda.gov/sqi/assessment/files/available_water_capacity_sq_physical_indica tor_sheet.pdf). Pro vodní a vzdušný režim je vzájemný poměr kapilárních (< než 0,2 mm) a nekapilárních pórů (> než 0,2 mm) velmi důležitý. Při minimalizačním způsobu zpracování, v souvislosti s vyšší objemovou hmotností se zvyšuje podíl kapilárních pórů, které ovlivňují vododržnost a retenční a akumulační schopnosti půdy. Což vede ke zlepšení vodního režimu půdy. Rostlinné zbytky (mulč) zanechané na povrchu půdy, omezují neproduktivní výpar vody z půdy a tím významně přispívají ke zlepšení vlhkostního režimu půdy. Minimální vzdušná kapacita půdy je tedy objem nekapilárních pórů, které při kapilárním nasycení zůstávají vyplněné vzduchem (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/minimalizace/Vliv%20zpracovani %20pudy%20na%20plodiny%20a%20pudu.pdf).

30

3.8.3 Půdní vlhkost Zdrojem vlhkosti vzduchu a půdy jsou atmosférické srážky, místně povrchový nebo podzemní přítok. Vlhkost prostředí je ovlivňována teplotou, prouděním vzduchu, vegetačním pokryvem, charakterem zemského povrchu, vlastnostmi půdy, typem podloží apod. Rozlišujeme (Laštůvka, 2000): •

Absolutní vlhkost vzduchu (množství vodní páry obsažené v určitém objemu vzduchu).

•

Relativní vlhkost vzduchu (poměr okamžité a maximálně dosažitelné vlhkosti vzduchu, při dané teplotě, vyjádřené v procentech).

•

Rosný bod (teplota vzduchu, při které dosahuje relativní vlhkost 100 % a může docházet

ke

kondenzaci

vody).

Voda

se

vyskytuje

v suché

půdě

v zanedbatelném množství, v mokré půdě zaplňuje všechny půdní póry (tj. při hodnotě plné vodní kapacity). Poměr množství vody k pevné fázi půdy je vyjádřen hodnotami hmotností nebo objemové vlhkosti. •

Momentní vlhkost půdy (její obsah v daném okamžiku, je základní kvantitativní charakteristikou vztahu vody a půdy. Určuje ji poměr hmotnosti nebo objemu půdní vody k hmotnosti nebo objemu vysušené půdy).

•

Hmotnostní vlhkost půdy je dána vztahem: Θ=

mw × 100 mz

[% hmotn.] (zjišťuje se u porušeného vzorku)

Kde: mw = hmotnost vody ve vzorku, mz = hmotnost vysušeného vzorku. •

Objemová vlhkost půdy se zjišťuje u neporušeného vzorku půdy a vypočítá se podle vztahu:

Θ=

Vw × 100 V

[% obj.]

Kde: Vw = objem vody v půdním vzorku, Vs = objem neporušeného vzorku. •

Relativní vlhkost půdy (ve vztahu k celkové půdní pórovitosti, udává, do jaké míry jsou póry v půdě zaplněny vodou) dle vztahu: Wrel =

Θ × 100 P

[% rel.]

31

•

Zásobní vlhkost půdy Θz (přepočtem na výšku vodního sloupce v mm)

Θz = Θ . h (mm) Kde: h = tloušťka půdní vrstvy v dm. Metody měření půdní vlhkosti:

1. Přímé metody (nejčastěji se používá metoda vážková – gravimetrická, stanovuje půdní vlhkost vážením vlhkého a vysušeného půdního vzorku). 2. Nepřímé metody (odporová – elektrometrická, kapacitní, neutronová a gamaskopická metoda), (Prax, 2009).

Laštůvka (2000), uvádí, že dostupnost vody v půdě je dána jejím složením a zastoupením jejich základních forem (gravitační, podzemní, kapilární a absorpční), což potvrzuje Weiglová (2007). Gravitační voda prosakuje půdou ve směru zemské tíže až na nepropustné podloží, kde se hromadí jako podzemní voda. Kapilární voda se udržuje v kapilárních pórech a je rozhodující formou dostupnou kořenům rostlin a edafonu. Absorbční voda je hydroskopicky nebo osmoticky vázaná na povrchu půdních částic a je organismům obvykle nedostupná. Vyjádření vlhkosti půdy nepodává dostatečnou informaci o její dostupnosti pro organismy. Je výhodnější proto stanovit hodnotu vodního potenciálu. Vodní potenciál (W) se uvádí v jednotkách energie (J. kg-1 vody) nebo tlaku (MPa). Nulový potenciál má čistá voda bez fyzikálních vazeb, se zvyšováním obsahu rozpuštěných látek a s vazbou vody na půdní částice klesá do záporných hodnot. Voda se pohybuje z místa vyššího na místo nižšího vodního potenciálu, je to důležitá role při příjmu vody kořeny rostlin (Laštůvka, 2000). Půdní hydrolimity vyjadřují vztah mezi jednotlivými formami půdní vody. Hranice mezi kategoriemi přecházejí mezi sebou v určitém intervalu vlhkosti.

Půdní limity dělíme (Prax, Hybler, 2009):

1. Základní •

Retenční vodní kapacita ΘRVK

•

Lent kapilární bod ΘLB

•

Adsorpční vodní kapacita ΘAV

32

2. Aplikované •

Plná vodní kapacita ΘS

•

Polní vodní kapacita ΘPK

•

Maximální kapilární kapacita ΘMKK

•

Bod snížené dostupnosti ΘSD

•

Bod vadnutí ΘV

•

Číslo hydroskopicity ΘH

•

Monomolekulární adsorpční kapacita ΘMAK

Vodní režim půdy je prostorové a časové uspořádání vody v půdě. Je to souhrn všech jevů vnikání a unikání vody do půdy a z půdy, jejího pohybu i zadržování v půdě. Bilance vody (kvantitativně charakterizuje vodní režim) zahrnuje hodnoty počáteční a konečné zásoby vody v půdě.

3.8.4 Struktura půdy

Struktura je jednou ze základních fyzikálních vlastností půdy, která se projevuje jako schopnost půdní hmoty seskupovat se nebo rozpadávat se v agregáty různé velikosti a tvaru. Struktura má velký vliv na úrodnost. Zabezpečuje rostlinám optimální vodní, vzdušný a živinový režim (Mičian, 1982). Půdní struktura je důležitým znakem pro rozdělení půd na jednotlivé půdní typy a půdní druhy a je i ukazatelem, vhodnosti půdy ke zpracování (např. rozpadavé, drobivé nebo naopak soudržné). Důležitý vliv na strukturu má voda (s narůstajícím objemem vody v půdě se agregace zvyšuje, při moc vysoké vlhkosti se agregáty rozplavují). Struktura se významně podílí na regulaci termodynamických podmínek v půdě (Kostelanský a kol., 2004). Pevné částice se vzájemně dotýkají, existence kontaktů omezuje volnost pohybu jednotlivých pevných částic, a tím podmiňuje pevnost a tuhost půdy. Závisí na počtu a pevnosti kontaktních vazeb, které jsou důsledkem tvaru, velikosti, drsnosti pevných

částic, povahy interakce jednotlivých fází a stavu půdy (Weiglová, 2007).

Strukturní agregáty vznikají různými cestami (dle Mičiana, 1982):

33

1

Fyzikálně – působí např. koheze, adheze, rozpínání a smršťování, zamrzání a rozmrzání, tlak kořenů.

2

Chemicky – např. půdní koloidy ve stavu sol pronikají půdní hmotou a při přechodu do stavu gel „slepují“ částice do agregátů.

3

Biologicky – např. slepování částic slizem některých bakterií, spojování zrn nejjemnějšími kořínky, produkování velkého množství kvalitních, drobně hrudkovitých agregátů dešťovkami.

4

Zpracováním půdy - má iniciálně vytvářet a ovlivňovat půdní strukturu. Je to nejúčinnější regenerační opatření (Kostelanský a kol., 2004).

Strukturní půdy jsou po agronomické stránce cennější než nestrukturní, protože vykazují větší biologickou aktivitu (Klaban, 2001). Za strukturní se z agronomického hlediska pokládá půda s drobně hrudkovitými, porézními, mechanicky pružnými a vodostálými agregáty (Mičian, 1982). Degradace půdní struktury při dnešním způsobu využívání půdy je běžná a proto musíme půdu vhodně preventivně chránit např. používat řádné střídání plodin, pravidelně organicky hnojit, zpracovávat půdu při vhodné půdní vlhkosti apod. Půda s porušenou strukturou má negativní vliv na pěstování plodin.

Bezstrukturní, nebo půda s porušenou strukturou: •

Umožňuje při stlačení půdy větší povrchový odtok srážkové vody.

•

Po rozplavení agregátů vzniká škraloup (akumulace C2O v ornici).

•

Po proschnutí půdy vzniká nesourodá prašná struktura (náchylnost k erozi).

•

Voda na povrchu půdy po srážkách dočasně stagnuje.

Zpracováním půdy lze půdní vlastnosti zlepšit, ale upravený stav nemá trvalý charakter. Na strukturně nestabilních půdách se po orbě nebo kypření udrží obnovená struktura jen několik měsíců, ale na přirozeně strukturní půdě je vliv zpracování znát i po roce (Kostelanský a kol., 2004). Minimalizační způsob zpracování půdy vytváří vhodné podmínky pro zlepšení půdní struktury, vyšším zastoupením agronomicky cenných

agregátů

(velikost

0,25

-

10

mm)

a

vyšší

vodostálostí

(http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/minimalizace/Vliv%20zpracovani %20pudy%20na%20plodiny%20a%20pudu.pdf).

34

3.8.5 Měrná a objemová hmotnost půdy Měrná hmotnost (hustota) půdy ps je hmotnost jednotkového objemu pevné fáze půdy bez pórů (za předpokladu, že pevné částice daný prostor vyplňují dokonale). Můžeme ji definovat jako poměrové číslo. Poměrové číslo udává, kolikrát je určité množství zeminy (vysušené při 105 °C) těžší než stejný objem vody při 4 °C. Měrná hmotnost závisí na obsahu různých minerálů a organických látek. Pomocí pyknometru zjišťujeme hodnotu měrné hmotnosti půdy, kterou potřebujeme k výpočtu půdní pórovitosti. Objemová (volumová) hmotnost půdy je hmotnost objemové jednotky půdy v neporušeném stavu (s póry vyplněnými momentním obsahem vody a vzduchu). Je závislá na měrné hmotnosti, na podílu pórů v půdě a míře jejich zaplnění vodou. Je to hodnota nestálá, která se mění během roku v závislosti na vlhkostních poměrech v půdě. Rozlišujeme: •

pd =

Objemová hmotnost suché půdy pd

mz Vs

[kg . mֿ 3 ; g . cmֿ 3]

Ve svrchních půdních vrstvách má rozmezí 1,2 – 1,5 cmֿ3. Ve spodních půdních vrstvách má rozmezí 1,6 – 1,8 cmֿ3. Indikuje kyprost, nebo ulehlost půdy a je potřebná pro výpočet pórovitosti (Prax, 2009). Objemová hmotnost je ukazatelem zhutnění půdy (http://soils.usda.gov/sqi/assessment/files/bulk_density_sq_physical_indicator_sheet.pdf ). •

Objemová hmotnost vlhké půdy p w

pd =

ms Vs

[kg . mֿ3 ; g . cmֿ3]

Je závislá na půdní vlhkosti a mění se v průběhu roku (Prax, 2009). Pro účely vlivu zpracování půdy se užívá jako redukovaná (udává se g . cmֿ3), změnou jejích hodnot při zpracování půdy se mění pórovitost i vzdušná kapacita. Kypřením půdy (orbou, podrýváním, vláčením apod.), se objemová hmotnost snižuje (Kostelanský a kol., 2004). Podle Kwonga (2002) objemová hmotnost je indikátorem struktury půdy, její změny se odráží změnou se strukturou půdy. Ovlivňuje růst rostlin, kritická hodnota např. u slunečnice byla 1,75 cmֿ3 pro písčité půdy a 1,46 až 1,63 cmֿ3 pro jíly (Kwong,

35

2002). Objemovou hmotnost ovlivňuje zrnitost půdy, struktura půdy (písek nebo jíl), obsah organických látek (humusu) v půdě apod. Obecně platí, že porézní půdy bohaté na humus, mají nižší objemovou hmotnost, s hloubkou orničního profilu se objemová hmotnost zvyšuje, což je ukazatel nízké pórovitosti a zhutnění půdy (http://soils.usda.gov/sqi/assessment/files/bulk_density_sq_physical_indicator_sheet.pdf ).

3.8.6 Zrnitost Zrnitost – jedná se o částečky půdy menší než 2 mm. Tato frakce rozhoduje kolik vody a vzduchu se vejde do půdních meziprostorů „pórů“ a tím rozhoduje, kolik vody a vzduchu je půda schopna na sebe navázat. Mezi relativně hrubými zrnky písku jsou velké póry, kterými voda rychle protéká a ani živiny písek neudrží, ale na druhé straně se prostory mezi pískovými zrnky mohou snadno naplnit vzduchem, který je nepostradatelný pro rostlinné kořeny. Písek 2 – 0,063 mm, hlína 0,063 mm, jíl < 0,002 mm. Jíl je protiklad písku, jeho drobné části nemají mezi sebou skoro žádné meziprostory, ani vzduch se tam nedostane. Když půda není úplně vysušená, poutá jíl na sebe vodu tak silně, že ani kořeny rostlin si ji nedokážou brát. Proto se v jílovité půdě mohou objevit známky vadnutí rostlin, ačkoliv je půda vlhká (Sulzberger, 1996).

3.8.7 Skeletovitost Skeletovitost je hodnocena separátně, a to podle objemového zastoupení částic. Při obsahu skeletu < 50% doplňujeme údaj o zrnitosti jemnozemě (s příměsí skeletu, slabě, středně skeletovitá), při obsahu skeletu > 50% označujeme zeminu jako silně skeletovitá.

3.8.8 Vrstevnatost Vrstevnatost – jedná se o překryvy písků na jílech, překryvy teras zejména sprašemi, pokryvy spraši, antropogenní vrstevnatost a vrstevnatost daná sledem 36

souvrství svahovin z přemístěných zvětralin pevných a zpevněných hornin (Němeček a kol., 2001).

3.8.9 Půdní sorpce Schopnost půdy poutat rozličné koloidní sloučeniny (kationty a anionty) z půdního roztoku nazýváme půdní sorpce. Soubor půdních koloidů, jílových minerálů a výměnných iontů na ně vázaných tvoří humusojílový sorpční komplex.

Sorpční komplex má dvě složky: 1

Aktivní (koloidní jíl, koloidní humus, jílové minerály).

2

Pasivní (výměnné ionty vázané aktivní složkou). Nejvýznamnější kationty sorpčního komplexu: Ca+2, Mg+2, K+1, Na+1, H+1, NH4+2, Ca, Mg jsou dvojmocné a K, Na jednomocné půdní báze.

Sorpčně nasycené půdy dvojmocnými bázemi označujeme, když mezi sorbovanými kationty převládají Ca+2, Mg+2 ionty. Jde o půdy s dobrými fyzikálními, chemickými i biologickými vlastnostmi, tedy úrodné půdy. Když převládají ionty K+, Na+, jedná se nasycení jednomocnými bázemi, takové půdy jsou neúrodné. Sorpčně nenasycené označujeme půdy, když mezi sorbovanými kationty převládají H+ionty. Půdy jsou méně úrodné, ale úrodnější než půdy nasycené sodíkem.

Stav sorpčního komplexu charakterizujeme hodnotami S, T a V. S (momentální obsah výměnných půdních bází) T (maximální sorpční kapacita) V (stupeň sorpční nasycenosti půdy) je dán vzorcem: V = S / T * 100 % Když je V větší než 50 %, je půda sorpčně nasycená (Mičian, 1982).

3.8.10 Půdní reakce pH Druhovou skladbu rostlin na různých substrátech, kvantitativní i kvalitativní složení edafonu, výrazně ovlivňuje půdní reakce pH. Vyjadřuje se koncentrací vodíkových iontů (H+). Reakce vody je určena především poměrem mezi kyselinou uhličitou a 37

jejími solemi (Laštůvka, 2000). Půdní reakce bezprostředně ovlivňuje vývoj rostlin, mikrobiální život v půdě, způsoby hnojení apod. (Mičian, 1982). Voda je složená z mnoha molekul, které obsahují dva atomy vodíků a jeden atom kyslíku. Malý počet molekul vody se rozpadá na ionty vodíku (H+) a hydroxidové ionty (OHֿ): H2O → H+ + OHֿ. Protože množství obou iontů jsou stejná, reaguje voda neutrálně. Přidáme-li do vody trochu roztoku kyseliny, zvýší se koncentrace iontů vodíků, protože roztoky kyselin obsahují ionty vodíku. Roztok poté reaguje kysele. Neutrální, kyselá nebo zásaditá reakce půdní vody je tedy závislá na koncentraci iontů (Bergstedt, Ditrich, Liebers, 2005). Když je koncentrace iontů (OHֿ) a (H+) v roztoku stejná, reakce je neutrální, pH = 7. Když je koncentrace vodíkových iontů větší, reakce je kyselá, pH < než 7. Když je větší koncentrace hydroxidových iontů, je reakce zásaditá, pH > než 7 (Mičian, 1982). Půdní reakce je ovlivněna mateční horninou rozhodujícím způsobem, a je modifikována abiotickými i biotickými procesy v půdě. Hnojením se mění také podle převládajícího pohybu vody (vyplavování nebo vzlínání kationtů, prameny). Nízké pH působí narušení příjmu živin a osmoregulace, výměny plynů a aktivity enzymů. Půdy s kyselou reakcí jsou velmi chudé na bakterie a jsou ochuzené o některé skupiny živočichů, proto jsou rozkladné pochody a tím i koloběhy látek v kyselých půdách pomalé. Extrémní nárůst pH se projevuje nedostatkem volných živin a vede k postupnému ochuzování edafonu (Laštůvka, 2000).

3.8.11 Teplota půdy

Teplotu povrchu půdy ovlivňuje řada faktorů (zeměpisná poloha, oblačnost, vlhkost půdy, barva půdy apod.) nejdůležitější z nich jsou vegetační pokryv rostlinami a v zimě sněhová pokrývka. Teplo proniká pomalu do hlubších vrstev molekulární vedením (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/bioklimatologie/bioklimatologie_t exty.pdf ). Z bilance záření na půdním povrchu vyplývá tepelný režim půdy, je ovlivňován výparem z půdy a rostlin, výměnou tepla mezi půdou a ovzduším a závisí na tepelných vlastnostech půdy. Hlavním zdrojem tepelné energie půdy je sluneční záření. Teplota ovlivňuje vodní i vzdušný režim půdy, působí na rychlost klíčení a růst rostlin, aktivitu edafonu, i zvětrávání a přeměnu organických látek (Prax, 2009). Zásadním 38

způsobem ovlivňuje teplota růst (zvětšení biomasy) i vývoj (přechod od jedné fenologické fáze ke druhé) rostlin. Teplotní milníky v životě rostlin tzv. kardinální teplotní body zahrnují: •

Minimum pro klíčení (teplota půdy, ovlivňující klíčení i aktivitu mikroedafonu probíhá při teplotách 8 – 10 °C).

•

Začátek růstu (teplota, při které fotosyntéza převýší dýchání a označuje se biologická nula. Aktivní teplota průměrná denní teplota, která je vyšší než biologická nula. Biologická mínus aktivní, rovná se efektivní teplota, která se používá pro určení sumy efektivních teplot, která je kritériem pro růst a vývoj plodin).

•

Zimní odolnost (minimální teplota vzduchu v době vegetační klidu). Následky nízkých zimních teplot se hodnotí pomocí KT50 (kritická teplota padesát procent), je konstatováno 50 % rostlin v porostu poškození, nebo LT50 (letální teplota padesát procent), kdy 50 % rostlin bylo zničeno.

•

Odolnost vůči jarním mrazíkům (minimální teplota v době vegetačního období. Poškození mrazem teplotami pod 0 °C).

•

Odolnost vůči přehřátí (maximální denní teplota). Vysoké teploty vyvolají u rostlin pouze stav stresu, na rozdíl od nízkých teplot, kdy odumírají části rostlin (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/bioklimatologie/bioklimat ologie_texty.pdf).

Na půdní tepelné poměry působí vnější i vnitřní faktory (Prax, Hybler, 2009):

1

Vnější:

•

Intenzita záření (závisí na podílu odraženého světla tzv. albedo).

•

Adsorpční schopnost (půdní povrch adsorbuje jen 50 – 80 % dopadajícího záření, což hlavně závisí na barvě půdy).

2

Vnitřní:

•

Tepelná kapacita půdy (rozměr J. Kֿ1) je dána součinem měrného, specifického tepla a objemové hmotnosti půdy. Měrné teplo (rozměr J . mֿ 3 . Kֿ 1).

•

Tepelná vodivost (rozměr J . mֿ 1 . sֿ 1 . Kֿ 1).

•

Teplotní vodivost vyjadřuje rychlost, s jakou probíhají změny teploty v půdě. 39

3.9 Zpracování půdy Cílem zpracování půdy je vytvářet podmínky vhodné pro dobrý průběh půdotvorných procesů, zakládání porostů, růst plodin a vytváření kvalitních výnosů. Zpracování půdy přímo ovlivňuje růst a vývoj kořenového systému rostlin, přístup a využití půdní vody, ovlivňuje vlastnosti půdy i její chemické a biologické poměry. Způsob zpracování volíme podle půdně – klimatických podmínek a nároků pěstovaných plodin, s ohledem na půdní podmínky (okopaniny mají větší nároky na hloubku a intenzitu zpracování, zatímco obilninám nevadí výsev do půdy nezpracované (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkcni/Zpracovani%20pudy.p df). Volba zpracování půdy se mění, ale klasický úkol, vytváření podmínek pro příznivý vývoj rostlin (při zachování vhodné půdní struktury), zůstává i nadále ústřední. Nicméně v praxi jsou dnes větší možnosti z hlediska preventivní ochrany půdy i hlediska úspory nákladů (Sommer, Brenndörfer, 1993).

Zpracováním a přípravou půdy za použití minimalizačních technologií, vytváříme optimální podmínky pro růst polních plodin. Cíle: 1. Omezit utužení půdy těžkou mechanizací (snížit množství pojezdů techniky po pozemcích). 2. Správně zvolit dobu zpracování půdy (aby nedocházelo k poškozování její struktury). 3. Omezit intenzívní zpracování půdy podle hloubky ornice. 4. Dobře zapravit a promísit posklizňové zbytky s půdou. 5. Při zakládání porostů využít mulčování. 6. Zajišťovat šetření s půdní vodou. 7. Rozvíjet biologickou aktivitu půdy. 8. Zajišťovat regulované uvolňování živin (zejména dusíku) a omezit jejich vyplavování a omezit půdní erozi (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/minimalizace/Vliv%20zpracovani %20pudy%20na%20plodiny%20a%20pudu.pdf).

40

Důvody k rozvoji používání zjednodušených způsobů zpracování půdy jsou především ekonomické (úspory práce a energie), ekologické (zlepšením fyzikálních vlastností půdy) a technické (díky moderním strojům), (Kostelanský a kol., 2004).

3.9.1 Konvenční a minimalizační zpracování půdy

Chloupek a kol. (2005) a Hůla (2000) uvádí, že zpracování půdy můžeme rozdělit: 1. Tradiční neboli konvenční, využívá při zpracování půdy, technologie s orbou (podmítka, orba, prohlubování orničního profilu atd.). 2. Minimalizační bez používání orby.

Při orbě a kypření dochází k aeraci, aktivizaci mikroorganismů, a tím k uvolňování živin i z méně přístupných forem (Dlouhý a kol., 1992).

Zpracování půd sjednotili zástupci výzkumu a praxe v Německu do tří skupin: 1. konvenční (s orbou) 2. zpracování bez orby 3. přímé setí (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkcni/Zpracovani%20 pudy.pdf)

3.9.2 Konvenční zpracování půdy Zpracování půdy (konvenční) dělíme dle Kostelanského (2004): 1. Základní zpracování půdy, má za úkol propracovat orniční profil, upravit fyzikální, chemické a biologické vlastnosti půdy a poskytnout tak dobré podmínky pro rozvoj kořenů a celkový vývoj pěstované plodiny. •

Podmítka vytváří kyprou izolační vrstvu, snižuje výpar vody z půdy, má vliv na provzdušnění, urovnává povrch půdy, je důležitá v boji proti plevelům. Podmítku provádíme hned po sklizni (zásada „za kosou pluh“) a dělíme ji podle

41

hloubky na hlubokou, střední a mělkou (Chloupek a kol., 2005), (Kostelanský a kol., 2004). •

Orba provádí se pluhy, má velký význam při potlačování plevelů, vytváří drobtovou strukturu, zapravuje hnojiva a posklizňové zbytky do půdy, má velký význam při vytváření hloubky ornice (Kováč a kol., 2003). Orbu provádíme za příznivé vlhkosti a její hloubka závisí na požadavcích pěstovaných plodin. Podle doby provedení ji dělíme: na podzimní, jarní, letní a seťovou. Podle hloubky: mělkou, středně hlubokou a hlubokou (k okopaninám), (Chloupek a kol., 2005), (Kostelanský a kol., 2004). Podle způsobu: záhonovou (do skladu, do rozoru), do roviny, dokola nebo do figury a orbu na svazích (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkce/Zakladni%20zp rac_pudy.pdf).

•

Prohlubování orničního profilu se provádí (Šimon, Lhotský, 1989): dlátováním, rigolováním, hloubkovým kypřením, podrýváním podorničí a prohlubováním ornice přioráváním podorničí.

2. Příprava půdy před setím a sázením. Předseťovou přípravou půdy se rozumí soubor zpracovatelských zásahů, které umožňují kvalitní uložení osiva nebo sadby a vzejití porostu. Dalšími úkoly jsou: urovnání povrchu půdy, úprava strukturálního složení půdy ve vrchní vrstvě ornice, zamezení neproduktivnímu výparu vody, podpora biologických procesů a mineralizace živin i zbavení půdy od plevelů. •

Smykování urovnává nerovnosti půdy, rozdrobuje a zatlačuje hroudy do půdy a současně ničí mělkokořenící plevele.

•

Vláčení má za úkol: snižovat nežádoucí hrudovitost, urovnávat povrch, mělce kypřit půdu, zapravovat minerální hnojiva, hubit plevele v ranné růstové fázi. Ke zpracování půdy se používají brány (hřebové, radličkové, prutové, síťové, talířové, hvězdicové, kroužkové, rotační a vibrační).

•

Kypření (do hloubky 0,08 – 0,20 m) je zpracovatelský zásah bez obracení nakypřené vrstvy.

•

Válení slouží k utužování půdy, čímž se zmenšuje její nakypřenost a zvětšuje kapilární vzestup vody k povrchu a osivu. Používá se po zasetí nebo výsadbě plodin. Válce dělíme podle tvaru pracovních orgánů na: jednoduché (hladké, 42

hřebové, ježkové, prstencové, prutové, kotoučové, hrudořezy a pěchy) a kombinované (cambridžské vály).

3. Kultivace půdy během vegetace tvoří systém kultivačních zásahů v takové intenzitě, aby jimi nebyla porušena kořenová soustava rostlin. Kypření povrchu umožňuje přívod vzduchu i výměnu plynů v půdě. Cílem je obnova strukturního stavu, ničení škraloupu po deštích, zlepšení vsakování srážek a omezení evaporace z půdy. Úkony jsou voleny podle druhu a nároků pěstovaných rostlin, podle půdního druhu a stavu půdy. Provádí se válením, vláčením, meziřádkovou kultivací, hrůbkováním a plečkováním (Kostelanský a kol., 2004).

3.9.3 Minimalizační zpracování půdy Termín ochranné (minimalizační) zpracování půdy je řada strategií a technik pro zakládání porostů do nezpracované, nebo částečně zpracované půdy. Hlavní výhodou setí do mulče, je lepší hospodaření s půdní vodou a snížení vodní a větrné eroze (http://www.attra.org/attra-pub/PDF/consertill.pdf). Minimalizační technologie jsou vhodnou cestou pro zlepšení kvality půdy, což velmi důležité pro trvale udržitelnou produkci potravin i zdravé životní prostředí (Papendick, Parr, 1997). Postupy a systémy zpracování půdy a zakládání porostů, dle Hůly a kol., (2008) jsou v posledních desetiletích zkoumány s cílem zvýšení úrovně péče o půdu a půdní prostředí, zlepšení podmínek pro tvorbu výnosů pěstovaných plodin, omezení nežádoucího poškozování půdy, vzniku eroze půdy i vyplavování živin z půdy a v neposlední řadě i snižování nákladů. Stejný názor na danou problematiku a rozšíření minimalizačních technologií, má Köller a Linke (2006). Minimalizační technologie kladou důraz na snížení hloubky a intenzity u zpracování půdy a zanechání na povrchu půdy posklizňové zbytky. Zpracování půdy klasickým nářadím je stále více nahrazováno moderní technikou s aktivním pohonem pracovních orgánů, dochází k výrazné úspoře času a energie a tím i celkových nákladů. Sloučení přípravy půdy a setí do jedné pracovní operace se řadí ke zjednodušeným způsobům zpracování půdy (Kostelanský a kol., 2004). 43

Minimalizační zpracování půdy podle Hůly, Procházkové a kol. (2008) můžeme rozdělit: •

minimalizace s mělkým kypřením

•

zpracování půdoochranné (po zasetí, 30 % povrchu pokryto rostlinnými zbytky)

•

přímé setí (setí přímo do nezpracované půdy)

Rostlinné zbytky neboli mulč, chrání půdu před erozí, působí příznivě na uchování půdní vody a vede ke zvýšení výnosů v období sucha, ochraňuje povrch půdy vůči slunečním paprskům, čímž vyrovnává kolísavost půdních teplot. Ale v oblastech s velmi vydatnými srážkami, může být stejný vliv škodlivý. Takže mulčování není všelékem pro všechny podmínky, i když nabízí poměrně velký ekologický potenciál (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkcni/Minimalizace%20zpra covani%20pudy.pdf). Přímé setí oproti podzimní orbě způsobuje vyšší stabilitu půdních agregátů, ale přispívá ke zvyšování objemové hmotnosti půdy a poklesu minimální vzdušné kapacity (Borresen, 1993). Podle Köllera (2006) se výrazně zvyšuje počet podniků provozujících svou činnost úspěšně bez pluhu. Cannel a Hawes (1994) ve své práci používají podobné členění.

Americká půdoznalecká společnost vytvořila klasifikaci, dle ní je následující definice pojmů pro zpracování půdy bez použití orby: • Conservation – tillage (půdoochranné zpracování půdy), které zahrnuje zpracování půdy bez orby i přímé setí do půdy nezpracované. Významný jeho znak je, že po zasetí zůstane nejméně 30 % půdy pokryto rostlinnými zbytky. • Reduce – tillage (redukované zpracování půdy), zahrnuje redukci počtu zásahů a intenzitu zpracování půdy. • No – tillage (bez zpracování půdy), zahrnuje setí speciálními secími stroji přímo do nezpracované půdy, kdy 80 – 100 % rostlinných zbytků zůstává na povrchu půdy. • Strip – tillage (zpracování půdy v pásech), zahrnuje zpracování půdy v úzkých pruzích do kterých je uloženo osivo, ale mezi pruhy je půda nezpracovaná.

44

• Ridge – tillage (zpracování s vytvořením hrůbků), zahrnuje vysévání širokořádkové plodiny do hrůbků, kdy po zasetí zůstává na povrchu půdy velká

část rostlinných zbytků (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkcni/Zpracovani%20 pudy.pdf), (Miština, Kováč a kol., 1993).

3.9.4 Meziplodiny

Pěstování meziplodin je součástí nových agrotechnických postupů, které mají za cíl zvyšování kvality půdy a půdní úrodnosti i snižování nákladů při práci s půdou. Meziplodiny se pěstují v době mezi dvěma hlavními plodinami, je pro ně důležité, aby využily dobu po sklizni předplodiny (hlavní plodiny) a utvořily v brzké době souvislý porost chránící půdu před erozí, čímž redukují vyplavování živin (Vach a kol., 2005). V ČR je pěstování meziplodin podpořeno dotačním titulem „Pěstování meziplodin“, jehož cílem je ochrana půdy a životního prostředí, (dle podmínek je zemědělec povinen zaset v období od 20. června do 20. září meziplodinu a porost ponechat na pozemku do 15. února následujícího roku. Po tomto termínu může zemědělec porost zapravit do půdy a vyset hlavní plodinu, nebo založit porost přímo do vymrzlé meziplodiny). Po dotačních meziplodinách je nejčastěji pěstována kukuřice (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkcni/Minimalizace%20zpra covani%20pudy.pdf). Jejich význam je však mnohostranný, mezi jejich přínos patří přísun organické hmoty, zapravením biomasy do půdy, přispívají ke zvýšení obsahu a kvality humusu v půdě, vlivem kořenů zvyšují pórovitost a tím i vzdušnou kapacitu půdy, zlepšují strukturu, snižují zhutnění půd prokypřováním i spodních vrstev. Zařazením bobovitých meziplodin do osevního postupu, umožňují fixaci N2 v půdě. Omezují šíření plevelů, díky čemuž se při minimalizačních technologiích omezí použití pesticidů. Meziplodiny jsou významnými přerušovači obilných sledů nebo krátkodobých monokultur s fytosanitárním účinkem (potlačování šíření chorob a škůdců) a působí jako důležitý faktor ochrany a tvorby životního prostředí.

45

Výzkumy prokázaly, že půdě pod souvislým rostlinným pokryvem (na kterém denně může přirůst na 1 ha 100 až 200 kg sušiny nadzemní biomasy), je nejlépe. Meziplodiny se využívají jako zelené hnojení, jejich význam se zvyšuje v osevních postupech při vyšším zastoupení obilovin (Vach a kol., 2005). Zelené hnojení není vlastně forma hnojiva (kromě bobovitých, které poutají dusík), ale možnost, jak zlepšovat a chránit půdu (Kalina, 2004). Přehled povolených odrůd plodin uvádí „Seznam odrůd zapsaných ve Státní odrůdové knize České republiky“ vydaný ÚKZÚZ Brno. Meziplodiny dělíme na letní, strniskové, podsevové a ozimé. Vymrzající meziplodiny jsou: hořčice bílá (Sinapsis alba), svazenka vratičolistá (Phacelia tanacetifolia), pohanka obecná (Fagopyrum esculentum, vulgare Hill.),

ředkev olejná (Raphanus sativus var. oleiformis Pers.), světlice barvířská – saflor (Carthamus tinctorius L.), sléz krmný – malva (Malva verticillata L.), lesknice rákosovitá (Phalaris arundinacea) a žito trsnaté (Secale cereale L. var. multicaule), (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkcni/Zpracovani%20pudy.p df). Některé meziplodiny mohou poskytnout výnos čerstvé hmoty více než 10 tun z 1 ha (viz tabulka 2). Zařazení meziplodin v moderní rostlinné výrobě má své místo a opodstatnění i tržním hospodářství. Pěstování meziplodin není zvlášť omezováno půdními podmínkami, jen je nutno pečlivěji volit jednotlivé druhy meziplodin i zpracování půdy na stanovištích s extrémními půdními podmínkami. Ale klimatické podmínky hrají významnou roli při růstu a vývoji i konečné produkci pěstovaných druhů. Podnebí ovlivňuje délku vegetační doby (minimálně 6 týdnů), což je prvořadou podmínkou výnosové jistoty strniskových meziplodin (Vach a kol. 2005).

46

Tabulka 2 Průměrné výnosy čerstvé hmoty a sušiny meziplodin z let 2005 - 2007 (Upraveno dle Procházkové, zdroj: (http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/minimalizace/Vliv%20zpracovani %20pudy%20na%20plodiny%20a%20pudu.pdf). Čerstvá Sušina hmota Meziplodina t . haֿ 1 ֿ1 t . ha Hořčice bílá (Sinapsis alba)

12,9

1,7

Svazenka vratičolistá (Phacelia tanacetifolia)

12,7

1,5

Žito svatojánské (Secale cereale L. var. multicaule)

2,9

0,5

Sléz krmný (Malva verticillata L.)

2,8

0,3

Světlice barvířská (Carthamus tinctorius L.)

2,9

0,3

Lesknice kanárská (Phalaris canariensis)

1,1

0,2

Jílek Jednoletý (Lolium multiflorum var. westerwoldicum)

1,8

0,3

Jetel plazivý (Trifolium repens)

0,5

0,1

47

4 MATERIÁL A METODY

4.1 Školní zemědělský podnik Školní zemědělský podnik Žabčice, který má dlouholetou historii, náleží do organizační struktury MENDELU v Brně. ŠZP zajišťuje materiální a praktické zázemí pro výuku a praxi studentů, pro řešení diplomových a doktorandských prací a také pro výzkumnou činnost. Zahrnuje, mimo jiné: provoz polní pokusné stanice, zelinářské pracoviště a demonstrační plochy ovocných dřevin, vzorník plemen masného skotu, prasat a ovcí. Obhospodařuje cca 2 500 ha zemědělské půdy, úkolem je zajištění krmiv pro živočišnou výrobu (kukuřičné siláže, vojtěškové senáže, luční a vojtěškové seno). Úsek technických služeb zajišťuje provoz a údržbu strojového parku (Měřínský, 2008).

4.2 Polní pokus Na pokusné stanici Mendelovy univerzity v Brně, lokalita Žabčice, byly v rámci

řešení projektu založeny polní pokusy. Obrázek 2 zachycuje, umístění pokusů AGRO 2. Žabčice – Obora je název pokusné lokality, která leží v Dyjsko – svrateckém úvalu a nachází se 25 km na jih od města Brna. Dyjsko – svratecký úval se skládá z převážně neogenních sedimentů. Tyto pokusné pozemky leží v nadmořské výšce 184 m. n. m. na souřadnicích 49º 01´ severní šířky, 16º 37´ východní délky a jsou rovinného charakteru. Po stránce zemědělsko-výrobní jsou pozemky zařazeny do kukuřičné výrobní oblasti, subtypu ječného (http://www.cbks.cz/sbornik08b/Malenova.pdf), (Neudert, 2009).

48

Obrázek 2 Umístění pokusů AGRO 2.

4.2.1 Klimatické podmínky pokusné lokality

Region Žabčice v rámci ČR, vyniká z oblastí, které se vyznačují sušším charakterem klimatu na jižní Moravě. Postupně a nenápadně se zde akumulují projevy sucha během týdnů až několika měsíců (srážky a teploty 2008 – 2010 viz přílohy 4-6). Sucho zvyšují stále vanoucí větry, které způsobují velký výpar vodní vláhy. Oblast je velmi teplá, podoblast převážně suchá a okrsek poměrně mírné zimy. Dle BPEJ je to velmi teplý a suchý klimatický okrsek. Hodnota Langova dešťového faktoru (viz obrázek 1) se pohybuje kolem 57, což řadí tuto pokusnou lokalitu k nejsušším regionům. Z výsledků sledování klimatických podmínek za posledních třicet let je zřejmé, že

červenec s průměrnou denní teplotou 19,3 °C je nejteplejším měsícem v roce a naopak nejchladnějším měsícem je leden (viz tabulka 3), kdy průměrná teplota dosáhla mínus 2 °C. Průměr roční teplota dosahuje hodnoty 9,2 °C. Z hlediska srážek je nejvydatnější

červen s 68,6 mm a nejméně srážek s 23,9 mm je v březnu. Průměrný roční úhrn v období 1961 – 1990 činil jen 480 mm. Sluneční svit trvá 1800-2000 hodin za rok. 49

Tabulka 3 Hodnoty dlouhodobých teplotních a srážkových normálů (1961-1990)

Měsíc

Průměrná teplota (°C)

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Průměr za období I - XII

Úhrn srážek (mm) - 2,0 0,2 4,3 9,6 14,6 17,7 19,3 18,6 14,7 9,5 4,1 0,0

24,8 24,9 23,9 33,2 62,8 68,6 57,1 54,3 35,5 31,8 36,8 26,3

9,2

480,0

4.2.2 Půdní podmínky pokusné lokality Dle taxonomického klasifikačního systému půd (Němeček a kol., 2001) se na lokalitě polní pokusné stanice Žabčice – Obora nachází půdní typ fluvizem glejová, která je vytvořena na nivních (aluviálních) sedimentech řeky Svratky. Na půdách bez výrazných diagnostických horizontů se nachází pod humusovým půdním profilem matečný substrát, který je tvořený naplaveným materiálem. V hloubce 60 cm jsou patrné projevy glejového procesu. Jedná se o půdy těžké, z pohledu zrnitostního složení. Hladina podzemní vody v průběhu roku značně kolísá (250 – 80 cm pod povrchem), což má za následek v suchém období vysychání půdy a vznik velkých trhlin.

4.3 Polní pokus AGRO 2 Polní pokus, AGRO 2 je modelový osevní postup pro podmínky hospodaření se živočišnou výrobou tzn., že v osevním postupu (viz tabulka 4), jsou pícniny a sláma obilovin je odvážena z pozemku. Volba odrůd je uvedena v tabulce 5. Velikost parcel (variant): 1000 m2 (100 x 10 m). Šířka 10 m byla u jednotlivých variant zpracování půdy a u každé plodiny tak, aby aplikace pesticidů mohla být prováděna postřikovačem

50

připojeným za traktor se shodnou šířkou záběru (10 m). Za předpokladu vytvoření kolejových řádků.

Velikost pokusu: cca 2,3 ha (100 x 225 m) Sled plodin (osevní postup): 1. Vojtěška setá – V1 2. Vojtěška setá – V2 3. Ozimá pšenice – OP1 4. Kukuřice setá (silážní) - KS 5. Ozimá pšenice – OP2 6. Cukrovka - CU 7. Ječmen jarní – JJ

Tabulka 4 Rotační tabulka

Roky

Hon 2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

1

V2

OP1

KS

OP2

CU

JJ

V1

V2

2

V1

V2

OP1

KS

OP2

CU

JJ

V1

3

OP1

KS

OP2

CU

JJ

V1

V2

OP1

4

CU

JJ

V1

V2

OP1

KS

OP2

CU

5

OP2

CU

JJ

V1

V2

OP1

KS

OP2

6

KS

OP2

CU

JJ

V1

V2

OP1

KS

7

JJ

V1

V2

OP1

KS

OP2

CU

JJ

Tabulka 5 Volby odrůd a počet rostlin na 1 ha

Plodina

Odrůda

Počet rostlin na 1 ha

Vojtěška setá

Morava

8 000 000

Pšenice ozimá

Sulamid

4 000 000

Ječmen jarní

Malz

4 000 000

Cukrovka

Monza

100 000

Kukuřice silážní

Cubic

90 000

51

4.3.1 Varianty pokusu I, II, III: způsoby zpracování půdy

I. – klasické zpracování půdy - orbou •

Podmítka – byla provedena dlátovým podmítačem KVERNELAND do hloubky cca 10 cm (šířka záběru 2,5 m), co nejdříve po sklizni. Pokud narostl výdrol, došlo ještě jednou, k zopakování podmítky pro lepší zapravení následnou orbou. V případě suchého léta, byl pozemek uválen.

•

Orba – byla provedena středně hluboká (dle plodiny 20 -24 cm), otočným oboustranným pluhem LEMKEN.

•

Setí – u vojtěšky seté, pšenice ozimé a ječmene jarního, bylo provedeno secí kombinací KVERNELAND ACCORD Před setím u kukuřice silážní a cukrovky, byla provedena předseťová příprava půdy secí kombinací KVERNELAND ACCORD na hloubku setí a poté setí přenosným strojem KLEINE MULTICORN (který je 4řádkový).

II. – minimalizace zpracování půdy – mělké kypření •

Podmítka – podobně jako u klasického zpracování půdy,

•

Mělké kypření do hloubky 12 cm.. U kukuřice silážní a cukrovky byl zapraven chlévský hnůj.

•

Setí - u vojtěšky seté, pšenice ozimé a ječmene jarního, bylo provedeno secí kombinací KVERNELAND ACCORD. Před setím u kukuřice silážní a cukrovky, byla provedena předseťová příprava půdy secí kombinací KVERNELAND ACCORD na hloubku setí a poté setí přenosným strojem KLEINE MULTICORN.

III. – minimalizace zpracování půdy – přímé setí •

Přímé setí – u vojtěšky seté, pšenice ozimé a ječmene jarního, byla použita secí kombinace KVERNELAND ACCORD (seřízeno na hloubku setí). U kukuřice silážní a cukrovky stejné jako II. (došlo k zapravení hnoje a následné setí).

Ošetření fungicidy, herbicidy:

52

•

Fungicidy – u

jednotlivých plodin, se provádí rozdílné ošetření proti

chorobám. Tento faktor je pouze u ječmene jarního po cukrovce a pšenici ozimé po kukuřici silážní. Aplikace fungicidů byla provedena ve dvou termínech. V květnu byl použitý fungicid TANGO SUPER a v červnu FALCON 460 EC. •

Herbicidy – byly použity na celé ploše, kromě nulového pásu na „konci“ pokusu. Uprostřed každé varianty zpracování půdy dané plodiny (kromě kukuřice) byly po vzejití chemicky propáleny GRAMOXONEM kolejové

řádky (na rozchod traktoru s postřikovačem) a také uličky (50 cm) mezi variantami zpracování půdy a v polovině každé parcely a byly udržovány v bezplevelném stavu.

Ostatní požadavky: Uličky (200 cm) mezi jednotlivými plodinami byly udržovány v bezplevelném stavu pomocí rotavátoru. Pěstitelská opatření by měla být tak prováděna tak, aby bylo dosaženo výše výnosu a kvality produkce, která odpovídá daným klimatickým a půdním podmínkám.

4.3.2 Hnojení Hnojení P a K (množství potřebných živin) bylo vypočteno na základě jejich zásoby v půdě. Navrženy byly tyto dávky: 90 kg P2O5 a 120 kg K2O na 1 ha. Použitá hnojiva byla P - granulovaný superfosfát (19 %) a K - draselná sůl (60 %). Při hnojení 90 kg P2O5 a 120 kg K2O na 1 ha každý rok, tj. 500 kg superfosfátu a 200 kg draselné soli na ha. Hnojiva byla aplikována traktorovým rozmetadlem AMAZONE po sklizni plodiny (na strniště, v případě kapalných hnojiv na slámu před nimi, při hnojení chlévským hnojem společně).

Hnojení N se provádělo každý rok dle následující tabulky č. 6.

53

Tabulka 6 Hnojení pozemků dusíkem v polním pokuse AGRO 2 Dusík - N Hon

Plodina

Základní

Regenerační

D

H

T

LAV

PS

Produkční

D

H

T

D

H

50

LAV

Regen.

30

DAM

30

DAM

1 2

V1 V2

20

3

OP1

20

SA

PS

4

KS*

90

MO

PS

5

OP2

20

SA

PS

50

LAV

Regen.

6

CU*

60

LAV

PS

40

LAV

3-4. list

7

JJ

40

LAV

PS

T

0

6.list

Vysvětlivky: * – hnojeno chlévským hnojem – 25 t/ha PS – před setím D – dávka, H – hnojivo, T – termín Hnojiva: SA (síran amonný), LAV (ledek amonný s vápencem), MO (močovina), DAM (DAM 390)

4.3.3 Stanovení fyzikálních vlastností Hodnocení vodního režimu u jednotlivých variant zpracování půdy bylo prováděno u pšenice ozimé po kukuřici silážní a u ječmene jarního po cukrovce. Hodnocen byl fyzikální stav půdy pomocí těchto fyzikálních vlastností: objemová hmotnost redukovaná, celková pórovitost, minimální vzdušná kapacita, objemová vlhkost půdy, hmotnostní vlhkost půdy a relativní vlhkost půdy. Tyto fyzikální vlastnosti byly stanoveny ve třech různých hloubkách: • 0,00 – 0,10 cm, • 0,10 – 0,20 cm • 0,20 – 0,30 cm.

54

4.3.4 Pomůcky

Kopeckého fyzikální válečky od firmy Eijkelkamp (firma garantuje přesnost 0,05 %), byly používány k odběru půdních vzorků. Válečky jsou vyrobeny z nerezové oceli a mají vnitřní objem 100 cm3. Materiál je dostatečně pevný a odolný proti korozi. Dvě hliníková víčka, která patří k válečku, mají za úkol chránit vzorek půdy před porušením půdní struktury, proti změnám půdní vlhkosti a před ztrátou zeminy (viz obrázek 3).

Obrázek 3 Kopeckého fyzikální válečky (foto: M. Burková)

Hlava válečku je dvoudílné kovové těleso, které se skládá z plné vlastní hlavy a dutého pláště (viz obrázek 4). Používá se pro snadnější vpravení válečku do půdy a zachování přirozené půdní struktury. Mezi pláštěm a hlavou válečku je gumový mezikroužek, který tlumí případné nárazy a výkyvy. Pro nasazení na váleček, je na spodním okraji dutého pláště umístěn zářez a váleček se do půdy zatlouká gumovým kladivem.

Obrázek 4 Hlava válečku a gumové kladivo (foto: M. Burková) 55

Nasávací nádoby jsou většinou vhodně upravená plechová nebo plastová klíčidla (viz obrázek 5), které slouží k nasávání půdních vzorků. Skleněné tabulky obalené několika vrstvami filtračního papíru, jsou umístěny nad hladinou vody a okraje filtračního papíru jsou ponořeny do vody nejméně 0,10 cm hluboko. Rovná plocha listů není zaplavena vodou, čímž je umožněn vzestup pouze kapilární vody. Válečky se zeminou, zespodu opatřené nasávací podložkou z perforovaného pauzovacího papíru se pokládají na filtrační papír. Celou nádobu je nutné překrýt těsně přiléhajícím víkem,

čímž snížíme výpar.

Obrázek 5 Nasávací nádoby (foto: M. Burková)

Filtrační papír je důležitý, jeho kvalita ovlivňuje intenzitu a rychlost odsávání vody z půdních vzorků. Při každém zpracování je nutné používat stejný typ filtračního papíru.

Pauzovací perforovaný papír umožňuje nasávání a odsávání vody. Kryje dolní stranu válečku a přitom dochází ke vzlínání vody. Zabraňuje vydrolení zeminy při manipulaci s půdními vzorky. 56

Laboratorní váhy slouží k vážení vzorků. Při vážení půdních vzorků byly použity automatické elektrické váhy KERN 572 – 35 s přesností vážení 0,01 g, čímž byla zajištěna vysoká přesnost vážení. Váhy jsou propojeny se stolním počítačem, který zapisuje hmotnosti v programu Microsoft Excel (viz obrázek 6).

Obrázek 6 Laboratorní váhy a stolní počítač (foto: M. Burková)

57

4.3.5 Termín odběru

Půdní vzorky byly odebírány, z polního pokusu AGRO 2 na pozemcích Školního zemědělského podniku v Žabčicích na všech pokusných variantách a ve třech různých hloubkách: 0,00 – 0,10 cm, 0,10 – 0,20 cm, 0,20 – 0,30 cm Termíny odběru byly v letech 2008 -2011 (viz tabulka 7). Tabulka 7 Termíny odběrů půdních vzorků

Plodina

Předplodina

Rok

Kukuřice silážní

Pšenice ozimá Vojtěška setá

Ječmen jarní

Cukrovka

Datum

2008

14. 10. 2008

2009

15. 10. 2009

2010

20. 10. 2010

2008

14. 10. 2008

2009

15. 10. 2009

2010

20. 10. 2010

2009

19. 5. 2009

2010

29. 3. 2010

2011

11. 3. 2011

4.3.6 Postup odběru a metodika zpracování vzorků půdy

Z polního pokusu AGRO 2 na pozemcích Školního zemědělského podniku Žabčice, byly v rámci odběru, pro výzkumy Ústavu agrosystémů a bioklimatologie Mendelovy univerzity v Brně, odebírány vzorky půdy. Pokus byl prováděn u pšenice ozimé po kukuřici silážní a ječmene jarního po cukrovce. K rozboru půdních vzorků, byla použita metoda Kopeckého – Nováka (1954), která byla upravena dle Kostelanského (1980), tj. metoda přímého rozboru vzorků půdy v přirozeném uložení, používaná na Ústavu agrosystémů a bioklimatologie Mendelovy univerzity v Brně.

58

Základem metody je výpočet fyzikálních vlastností půdy z jednotlivých poměrů mezi složkami půdy (kapalná, pevná a plynná fáze). Základní hodnoty pro výpočty fyzikálních vlastností získáme z hmotnosti přirozeně vlhkých, z hmotnosti kapilárně nasycených a z hmotnosti vysušených vzorků půdy. K odběrům vzorků půdy byly použity Kopeckého fyzikální válečky, které jsou vyrobeny z nerezavějící oceli s vnitřním objemem 100 cm3 a výškou 5 cm. Spodní strana válečku je přiostřená, z důvodu snadnějšího pronikání válečku do půdy a zabránění deformace zeminy. Aby nedošlo ke zkreslení výsledků, je nutné provádět veškeré následné operace s válečky v přirozené nepřevrácené poloze – ostřím dolů. Při odběru vzorků z různých hloubek, je nutno vykopat sondu (viz obrázek 8) a do požadované hloubky odběru, ji stupňovitě upravit.

Obrázek 7 Stupňovitě upravená sonda (foto: M. Burková)

K naplnění válečku dochází opatrným vtláčením, popřípadě zatloukáním (gumovým kladívkem, přes nástavec) vertikálním směrem do půdy. Na váleček působíme rovnoměrným tlakem, aby nedošlo k porušení struktury půdy. Pro usnadnění nasazujeme na váleček tzv. hlavu válečku. Po naplnění válečku nad horní okraj, je třeba váleček vyrýt a to pomocí polní lopatky a nože. Při vyrývání opatrně odhrneme zeminu okolo a váleček vyjmeme z půdního profilu. Vyjmutý váleček je nutno očistit a zeminu podél okrajů odřezávat krouživými pohyby tak dlouho, až je vrstva zarovnaná.

59

Obrázek 8 Ořezávání zeminy (foto: M. Burková) Po pečlivém ořezání je nutno váleček z obou stran zavíčkovat. Co nejdříve po odebrání je nutné vzorky zvážit, aby nedošlo ke zkreslení hmotnosti přirozeně vlhkých vzorků. Zjištěná hodnota slouží jako podklad pro výpočet objemové hmotnosti neredukované a okamžité vlhkosti. Poté následuje sycení vzorků kapilárním vzlínáním. K této operaci se používají nádoby s nasávací vložkou, pokrytou filtračním papírem. Pro kapilární vzlínání je nezbytnou podmínkou, naplnění nádoby až po úroveň nasávací vložky. Válečky, opatřené vhodnou, nasávací podložkou např. perforovaným pauzovacím papírem, se pokládají na filtrační papír. Perforovaný pauzovací papír při manipulaci s válečky zabraňuje ztrátě zeminy a zároveň zajišťuje dobrou propustnost pro vodu. Lze použít také vhodně upravená klíčidla, v tom případě je nutné sejmout horní víčko fyzikálního válečku a zajistit ochranu vzorku před odpařováním vody z povrchu půdy. Vhodnou ochranu zajistíme překrytím klíčidla víkem nebo jiným krytem. Z důvodu důkladného nasycení kapilárních pórů vodou, byly ponechány půdní vzorky na klíčidlech 48 hodin, jak doporučuje Kostelanský (1980). Nejdříve byl vážen vzorek po 24 hodinách nasávání, poté byl znovu zvážen po 48 hodinách nasávání. 60

Při další operaci následuje odsávání nekapilární vody ze vzorků, pomocí 4x přeloženého filtračního papíru (váleček je z horní strany kryt víkem a z dolní perforovaným pauzovacím papírem). Vážení půdního vzorku bylo prováděno po ½ hodině, po 2 h, po 3 h a po 24 hodinách odsávání. Hmotnost vzorku po 2 hodinách odsávání se využívá pro výpočet maximální vodní kapacity. Podle Kostelanského (1980) i po 2 hodinách odsávání dochází k dalšímu uvolňování vody z nekapilárních pórů (zvláště u velmi těžkých půd), a proto se zjišťuje hmotnost vzorku po 3 hodinách odsávání. Hmotnost vzorku po 24 hodinách odsávání se použije pro výpočet retenční vodní kapacity. Tato hodnota vyjadřuje procentické množství vody, které je půda schopna po delší dobu udržet. Poté následuje vysoušení vzorku do konstantní hmotnosti v horkovzdušné sušárně (viz obrázek 9), při teplotě 105°C (při vyšších teplotách dochází ke spalování organických látek).

Obrázek 9 Horkovzdušná sušárna (foto: L. Neudert). Hmotnost vysušeného vzorku se použije pro výpočet objemové hmotnosti redukované. Tato hodnota vyjadřuje hmotnost 100 cm3 absolutně suché půdy v přirozeném uložení a slouží k výpočtu minimální vzdušné kapacity půdy a maximální kapilární vodní kapacity. Pro výpočet celkové pórovitosti půd, se vychází z měrné hmotnosti půd, která se zjišťuje pyknometricky. K jejímu stanovení se používá rozdrcená zemina, která je vysušená při teplotě 105°C.

61

4.4 Výpočet fyzikálních vlastností půdy Ve své práci jsem sledovala tyto fyzikální vlastnosti půdy: Objemovou hmotnost redukovanou, pórovitost celkovou, objemovou vlhkost půdy, minimální vzdušnou kapacitu, maximální kapilární kapacitu. Hodnoty pro výpočet fyzikální vlastností, jsem získala z laboratorních rozborů: mA [g]

− hmotnost válečku s přirozeně vlhkou půdou

mB [g]

− hmotnost válečku s půdou po vysušení do konstantní hmotnosti

mC [g]

− hmotnost válečku s půdou po odsátí nekapilární vody (2 h odsávání)

mD [g]

− hmotnost válečku při maximálním nasátí pórů vodou

mE [g]

− hmotnost prázdného válečku

V

[cm3]

− objem zeminy přirozeného uložení (objem válečku 100 cm3)

ρs

[g.cm-3]

− měrná hmotnost zeminy

Pomocné výpočty z výše uvedených hodnot: B = mC – mE

[g]

− čistá hmotnost zeminy kapilárně nasycené vodou

C = mB – mE

[g]

− čistá hmotnost zeminy absolutně suché

A = mA – mB

[g]

− hmotnost vody ve vzorku

1. Objemová hmotnost redukovaná (OHR) ρd – udává hmotnost jednotky objemu půdy vysušené a neporušené. Je tedy nižší než objemová hmotnost, protože voda v pórech byla vysušením nahrazena vzduchem. Závisí na půdních vlastnostech: vlhkosti, pórovitosti, struktuře a zrnitosti.

ρd =

C V

[g.cm3]

2. Pórovitost celková (PC) P – udává poměr objemu pórů VP k celkovému objemu půdy VS v přirozeném uložení a můžeme ji vypočítat z objemové hmotnosti ρ d a měrné hmotnosti ρ S (Jandák a kol., 2009). P=

Vp ρ S − ρ d = × 100 Vs ρS

[%] 62

3. Momentní vlhkost objemová, neboli objemová vlhkost půdy (Θ) – vyjadřuje obsah vody v daném okamžiku. Je dána poměrem hmotnosti nebo objemu půdní vody k hmotnosti nebo objemu vysušené půdy. Jedná se o základní charakteristiku vztahu voda-půda (Jandák a kol., 2009). Θ=

Vw × 100 V

[% obj.]

Vw - objem vody v půdním vzorku (rozdíl mezi hmotností vlhkého a vysušeného vzorku)

4. Minimální vzdušná kapacita (MVK) – udává množství vzduchu, které v půdě zůstane po jejím nasycení vodou na hodnotu maximální kapilární kapacity. Tato hodnota by neměla klesnout pod 10 % (Pokorný, Šarapatka, 2003). MVK = P − MKK

[%]

4.5 Statistické hodnocení Stanovení fyzikálních vlastností půdy bylo prováděno v laboratoři a zjištěné údaje byly zpracovány matematicky a statisticky za pomoci tabulek a grafů. Statistické hodnocení výsledků bylo provedeno pomocí software STATISTICA, verze 9. Za pomoci analýzy byl vyhodnocen vliv sledovaných činitelů na fyzikální vlastnosti půdy. Byl hodnocen průměr, ANOVA (analýza variance). Při zjištění průkaznosti jsme daný efekt dále testovali mnohonásobným porovnáváním, při čemž jsme zjistili míru průkaznosti. Následné testování se stanovením míry průkaznosti bylo provedeno metodou minimální průkazné diference (LSD – test). Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05.

63

5 VÝSLEDKY A DISKUSE 5.1 Hodnocení fyzikálních vlastností půdy u pšenice ozimé po kukuřici silážní a pšenici ozimé po vojtěšce 5.1.1 Účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou hmotnost Hodnoty objemové hmotnosti půdy (g.cm-3) zjištěné v laboratoři, byly zpracovány statistickým programem STATISTICA, verze 9 (hodnoty objemové hmotnosti viz příloha 7, 8). Nejprve bylo provedeno testování analýzy variance (ANOVA) pro jednotlivé varianty pokusu a jejich vzájemné interakce. Výsledky těchto analýz ukazuje tabulka 8. Z ní je zřejmé, že byly zjištěny statistické rozdíly u zpracování půdy, hloubky odběru a také u dalších interakcí těchto faktorů. Mezi předplodinami nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Tabulka 8 Testy významnosti pro objemovou hmotnost (g.cm-3)

Absolutní člen Předplodina Zpracování půdy Hloubka (cm) Předplodina *zpracování půdy Předplodina * hloubka (cm) Zpracování půdy * hloubka (cm) Předplodina zprac.půdy*hloubka (cm) Chyba

Součet čtverců 519,813 0,009 0,314 2,802

Stupně volnosti 1 1 2 2

Průměrný F čtverec 519,813 77907,270 0,009 1,380 0,157 23,590 1,401 209,990

0,360

2

0,180

27,030

0,000000

0,005

2

0,002

0,380

0,684135

0,677

4

0,169

25,390

0,000000

0,240

4

0,060

8,990

0,000001

1,441

216

0,006

P 0,000000 0,240719 0,000000 0,000000

Legenda: P značí hladinu významnosti P≤0,05.

Na základě provedené analýzy variance, bylo prováděno následné testovaní, pomocí metody minimální průkazné diference (LSD test). Výsledky těchto analýz ukazují tabulky 9 – 14.

64

Jak už bylo řečeno analýzou variance u předplodin nebyl zjištěn statistický rozdíl. Tuto skutečnost nám potvrdilo i následné testování (viz tabulka 9). Z tabulky 9 je patrné, že po vojtěšce byla zjištěna nižší průměrná objemová hmotnost ve vrstvě 0 – 30 cm. Rozdíl oproti předplodině kukuřici je opravdu velmi malý.

Tabulka 9 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina

Statisticky Předplodina 1 2 průkazný rozdíl 1,381 ** B Vojtěška setá 1,393 ** B Kukuřice silážní Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Objemová hmotnost (g. cm-3) – Průměr

Při následném testování jednotlivých variant zpracování půdy pomocí metody minimální průkazné diference LSD testu, byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl mezi orbou a přímým setím. Mezi orbou a mělkým kypřením nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl.. Mezi mělkým kypřením a přímým setím rovněž nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Průměrné hodnoty jednotlivých variant zpracování půdy ukazuje tabulka 10. Z grafu je vidět, že po orbě je menší objemová hmotnost (viz obrázek 10), než u variant minimalizačních, kde se snižuje intenzita a hloubka zpracování půdy. Ke stejným závěrům došel i Kostelanský (2004), který uvádí, že vyšší objemovou hmotnost mají půdy přirozeně ulehlé tj. půdy nezpracované, oproti půdám, kde se provádí orba. S tím souhlasí i Hůla a kol. (2008), který uvádí, že po nakypření se objemová hmotnost snižuje a během roku se vrací do původní, přirozené ulehlosti. Tabulka 10 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy

Objemová Statisticky hmotnost (g. průkazný Zpracování 1 2 -3 cm ) – rozdíl půdy Průměr 1,343 ** B I 1,392 ** ** II 1,426 ** A III Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

65

Obrázek 10 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu zpracování půdy

U následného testování pro efekt hloubka, byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Uvedené hodnoty objemové hmotnosti pro efekt hloubka jsou v tabulce 11 a jsou graficky vyjádřeny viz obrázek 10. Jak je vidět, nejmenší hodnota objemové hmotnosti, byla v hloubce 0 – 10 cm a největší v hloubce 20 – 30 cm.

Tabulka 11 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm)

Objemová Statisticky hmotnost (g. průkazný Hloubka (cm) 1 2 cm-3) – rozdíl Průměr 1,243 ** A 0 - 10 1,452 ** B 10 - 20 1,466 ** B 20 - 30 Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05.

66

Obrázek 11 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu hloubka (cm)

Při následném testování pro efekt zpracování půdy a předplodina (viz tabulka 12), byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Vojtěška je dobrá předplodina pro obilniny, zanechává půdu v dobrém strukturním stavu ( Kostelanský a kol. 2004). Což se projevuje výrazněním při tradičním zpracování půdy, kdy bylo dosaženo nejnižší objemové hmotnosti, oproti variantám, kde se orba vynechává. U ostatních variant a u kukuřice se tento trend nepotvrdil.. Byly sice zaznamenány rozdíly mezi variantami, ale tyto rozdíly nebyly statisticky průkazné.

Tabulka 12 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a předplodina

Objemová Statisticky Předplodina hmotnost (g. 1 2 3 průkazný cm-3) – Průměr rozdíl AB I 1,400 ** ** A Kukuřice silážní II 1,374 ** AB III 1,404 ** ** I 1,286 ** C Vojtěška setá II 1,409 ** ** AB III 1,449 ** B Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování půdy

67

U následného testování pro efekt zpracování půdy a hloubka (viz tabulka 13), byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl objemové hmotnosti, mezi orbou a přímým setím. V různých hloubkách a při různém zpracování, byl zjištěn taktéž statisticky průkazný rozdíl. Pro přehlednost je uveden graf (viz obrázek 12).

Tabulka 13 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm)

Objemová Statisticky Zpracování Hloubka hmotnost průkazný 1 2 3 4 5 půdy (cm) (g. cm-3) – rozdíl Průměr 0 - 10 1,299 ** ** CD I 10 - 20 1,349 ** ** DE 20 - 30 1,381 ** E 0 - 10 1,196 ** B II 10 - 20 1,484 ** A 20 - 30 1,495 ** A 0 - 10 1,235 ** ** BC III 10 - 20 1,523 ** A 20 - 30 1,522 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

Obrázek 12 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu zpracování půdy a hloubky (cm)

68

Z testování analýzy variance (ANOVA) byly zjištěny statistické rozdíly objemové hmotnosti u zpracování půdy, hloubky odběru a jejich interakcí. Následné testování se stanovením míry průkaznosti bylo provedeno metodou minimální průkazné diference (LSD test). Jak vyplývá z tabulky 14 a grafů (viz obrázek 13 a 14), nejvíce se liší hodnoty objemové hmotnosti mezi orbou a přímým setím a hodnoty mezi orbou a mělkým kypřením. Je to způsobeno nakypřeností, nebo utužeností půdy. Změnou fyzikálních vlastností půdy, se mění biologická aktivita půdy. Čím je půda utuženější, tím méně v ní probíhá život. Pokorný (2009) uvádí, že půdní edafon, který zajišťuje v půdě rozkladné a syntetické procesy, je závislý na vlastnostech půdy a jejím složení. Což potvrzuje i Hůla a kol. (2008), který navíc uvádí, že hranicí biologické činnosti půdy je hodnota objemové hmotnosti půdy kolem 1,8 - 2 g.cm-3. Naproti tomu, Miština, Kováč a kol. (1993) považovali hodnoty objemové hmotnosti 1,4 až 1,6 g.cm-3 už za kritickou mez. Dle Hůly a kol. (2009) hodnota objemové hmotnosti půdy pro polní plodiny by se měla pohybovat v ornici od 1,2 do 1,5 g.cm-3 a ve spodních vrstvách od 1,6 do 1,8 g.cm-3, přičemž nižší hodnoty jsou u půd těžších, vyšší u půd lehkých. Ze zjištěných hodnot objemové hmotnosti z polního pokusu AGRO 2, je zřejmé, že hodnoty objemové hmotnosti, které jsme naměřily a následně statisticky zpracovali odpovídají výše uvedeným literárním hodnotám. Orbou můžeme hodnoty objemové hmotnosti velmi snížit, ale jak uvádí Kostelanský a kol. (2004), použitý systém zpracování půdy je nutno vždy přizpůsobit s ohledem na i stanovištní podmínky aby nedocházelo k nežádoucímu zhoršování fyzikálních vlastností půdy.

69

Tabulka 14 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm)

Objem. Stat. hmotn. průk. Před Zprac. Hloubka (g. cm1 2 3 4 5 6 7 8 rozdíl plodina půdy (cm) 3 )– Průměr 0 - 10 1,382 ** ** CD I 10 - 20 1,404 ** ** DE 20 - 30 1,416 ** ** ** DEF 0 - 10 1,205 ** ** AB Kukuřice II 10 - 20 1,429 ** ** ** ** DEFG silážní 20 - 30 1,489 ** ** ** ** EFGH 0 - 10 1,156 ** A III 10 - 20 1,527 ** H 20 - 30 1,528 ** H 0 - 10 1,216 ** ** AB I 10 - 20 1,294 ** ** BC 20 - 30 1,347 ** ** CD 0 - 10 1,187 ** A Vojtěška II 10 - 20 1,540 ** H setá 20 - 30 1,501 ** ** ** FGH 0 - 10 1,313 ** C III 10 - 20 1,518 ** H 20 - 30 1,515 ** ** GH Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

70

Obrázek 13 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu předplodina, hloubka (cm) a zpracování půdy.

Obrázek 14 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu předplodina, hloubka (cm) a zpracování půdy.

71

5.1.2 Účinek různého způsobu zpracování půdy na pórovitost

Hodnoty pórovitosti (%), které byly zjištěny v laboratoři, byly zpracovány statistickým programem STATISTICA, verze 9. Přehled průměrných hodnot pórovitosti v závislosti na zvolené efekty uvádí tabulka 15. Tabulka 15 Hodnoty pórovitosti (%)

Předplodina

Zpracování půdy

Hloubka (cm) 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30

I.

Kukuřice silážní

II.

III.

I.

Vojtěška setá

II.

III.

Pórovitost (%) Průměr 47,441 46,598 46,155 54,157 45,662 43,353 56,009 41,924 41,876 53,762 50,790 48,751 54,832 41,425 42,913 50,066 42,257 42,381

Legenda: P značí hladinu významnosti P≤0,05.

Nejprve bylo provedeno testování analýzy variance (ANOVA) pro jednotlivé varianty pokusu a jejich vzájemné interakce. Výsledky těchto analýz jsou zaznamenány v tabulce 16. Z tabulky je patrné, že byly zjištěny statisticky významné rozdíly mezi různými hloubkami a dále mezi interakcemi hloubka a zpracování půdy. Pórovitost je protikladem objemové hmotnosti, Kostelanský a kol. (2004) uvádí, že v našich půdách je rozptyl pórovitosti mezi 30 – 65 %. Obecně se pórovitost zvyšuje všemi kypřícími způsoby zpracování půdy na 50 – 60 %, což je zřejmé i ze zjištěných hodnot. Ve všech variantách zpracování půdy je nejvyšší hodnota pórovitosti v hloubce 0 – 10 cm a nejmenších hodnot dosahuje v hloubce 20 – 30 cm.

72

Tabulka 16 Testy významnosti pro pórovitost (%)

Součet čtverců 602594,8 13,4 455,2 4051,2

Stupně volnosti 1 1 2 2

Absolutní člen Předplodina Zpracování půdy Hloubka (cm) Předplodina*zpracování 521,4 2 půdy Předplodina*hloubka 7,3 2 (cm) Zpracování 979,7 4 půdy*hloubka (cm) Předplodina*zpracování 347,0 4 půdy*hloubka (cm) 5645,9 252 Chyba Legenda: P značí hladinu významnosti P≤0,05.

Průměrný čtverec 602594,8 13,4 227,6 2025,6

F

P

26896,16 0,60 10,16 90,41

0,000000 0,440880 0,000057 0,000000

260,7

11,64

0,000015

3,7

0,16

0,849066

244,9

10,93

0,000000

86,7

3,87

0,004519

22,4

Na základě provedené analýzy variance, bylo prováděno následné testovaní, pomocí metody minimální průkazné diference (LSD test). Výsledky těchto analýz ukazují tabulky 17 – 22. Jak už bylo řečeno analýzou variance mezi předplodinami nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl (viz tabulka 17).

Tabulka 17 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina

Pórovitost (%) – Statisticky 1 Průměr průkazný rozdíl 47,019 ** A Kukuřice silážní 47,464 ** A Vojtěška setá Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Předplodina

Následným testováním (LSD test) byly zjištěny statisticky významné rozdíly u pórovitosti mezi zpracováním půdy I a III, což je orba a přímé setí. Tento výsledek bylo možno očekávat, neboť intenzivní zpracování půdy, mezi které patří orba, zvyšuje pórovitost oproti použití minimalizačních způsobů zpracování půdy, mezi něž náleží přímé setí. Tyto hodnoty ukazuje tabulka 18 a graf viz obrázek 15.

73

Tabulka 18 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy

Statisticky 1 2 průkazný rozdíl 48,916 ** B I. 47,057 ** ** AB II. 45,752 ** A III. Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování půdy

Pórovitost (%) - Průměr

Obrázek 15 Hodnoty pórovitosti u efektu zpracování půdy

Následným testováním pro efekt hloubka (viz tabulka 19) jsme zjistili statisticky průkazný rozdíl pórovitosti mezi hloubkami 0 – 10 cm a 10 – 20 cm a mezi hloubkami 0 – 10 cm a 20 – 30 cm. V nižších hloubkách je méně vzduchu, a proto se vzrůstající hloubkou pórovitost klesá. Toto tvrzení potvrzuje i Prax (2009), který říká, že celková pórovitost ve svrchních vrstvách zemědělských půd se pohybuje v rozmezí 40 – 50 % a ve spodních vrstvách klesá na 30 – 40 %. Údaje z tabulky 19 jsou pro přehlednost zpracovány v grafu viz obrázek 16.

74

Tabulka 19 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm)

Statisticky Hloubka (cm) 1 2 průkazný rozdíl 52,711 ** B 0 - 10 44,776 ** A 10 - 20 44,238 ** A 20 - 30 Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Pórovitost (%) - Průměr

Obrázek 16 Hodnoty pórovitosti u efektu hloubka (cm)

Tabulka 20 zobrazuje následné testování pórovitosti u efektu předplodina a zpracování půdy. Byly zjištěny staticky významné rozdíly. Tyto jsou graficky zobrazeny v grafu viz obrázek 17.

Tabulka 20 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a předplodina

Pórovitost Statisticky (%) 1 2 3 průkazný Průměr rozdíl I. 46,732 ** ** AB Kukuřice II. 47,724 ** B silážní III. 46,603 ** ** AB I. 51,101 ** C Vojtěška II. 46,390 ** ** AB setá III. 44,901 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování Předplodina půdy

75

Obrázek 17 Hodnoty pórovitosti u efektu předplodina a zpracování půdy

Následující tabulka 21 zobrazuje výsledky následného testování (LSD test) u pórovitosti pro různé zpracování půdy a různé hloubky. Mezi efekty zpracování půdy a hloubkou byly zjištěny statisticky významné rozdíly. Pro přehlednost jsou získané výsledky uvedeny v grafu viz obrázek 18.

Tabulka 21 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm)

Pórovitost Statisticky (%) 1 2 3 4 5 průkazný Průměr rozdíl 0 - 10 50,602 ** ** CD I. 10 - 20 48,694 ** ** BC 20 - 30 47,453 ** B 0 - 10 54,494 ** E II. 10 - 20 43,543 ** A 20 - 30 43,133 ** A 0 - 10 53,037 ** ** DE III. 10 - 20 42,090 ** A 20 - 30 42,129 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování Hloubka půdy (cm)

76

Obrázek 18 Hodnoty pórovitosti u efektu hloubka(cm) a zpracování půdy

V tabulce 22 je uvedeno statistické vyhodnocení vlivu jednotlivých faktorů na celkovou pórovitost. Naměřené hodnoty pórovitosti byly pomocí následného testování (LSD test) porovnávány jednotlivě mezi sebou. Podařilo se prokázat statisticky průkazné rozdíly, které jsou dobře patrny na grafu viz obrázek 19. Vliv rozdílného zpracování půdy a hloubky na

celkovou pórovitost je statisticky velmi průkazný.

Celková pórovitost dle Hůly a kol. (2008) úzce koreluje s objemovou hmotností redukovanou. Pórovitost je nejnižší u všech variant v hloubce 20 – 30 cm, naopak u povrchu ornice je nejvyšší. Hůla, Abrham, Bauer (1997) uvádí, že při zpracování půdy různými mechanickými zásahy, se pórovitost mění. Při orbě a kypření se zvyšuje podíl nekapilárních pórů a tím pádem se zvětšuje pórovitost, naopak utužováním půdy se pórovitost snižuje.

77

Tabulka 22 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm)

Pórovit. Stat. (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 průk. Průměr rozdíl 0 - 10 47,441 ** ** EF I 10 - 20 46,598 ** ** DE 20 - 30 46,155 ** ** ** CDE 0 - 10 54,157 ** ** GH Kukuřice II 10 - 20 45,662 ** ** ** ** BCDE silážní 20 - 30 43,353 ** ** ** ** ABCD 0 - 10 56,009 ** H III 10 - 20 41,924 ** A 20 - 30 41,876 ** A 0 - 10 53,762 ** ** GH I 10 - 20 50,790 ** ** FG 20 - 30 48,751 ** ** EF 0 - 10 54,832 ** H Vojtěška II 10 - 20 41,425 ** A setá 20 - 30 42,913 ** ** ** ABC 0 - 10 50,066 ** F III 10 - 20 42,257 ** A 20 - 30 42,381 ** ** AB Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Před plodina

Zprac. Hloubka půdy (cm)

Obrázek 19 Hodnoty pórovitosti u efektu předplodina, hloubka (cm) a zpracování půdy

78

5.1.3 Účinek různého způsobu zpracování půdy na minimální vzdušnou kapacitu

Hodnoty minimální vzdušné kapacity zjištěné v laboratoři, byly zpracovány statistickým programem STATISTICA, verze 9. Nejprve bylo provedeno testování analýzy variance (ANOVA) pro jednotlivé varianty pokusu a jejich vzájemné interakce. Průměrné hodnoty minimální vzdušné kapacity v závislosti na zvolených efektech ukazuje tabulka 23. Tabulka 23 Hodnoty minimální vzdušné kapacity (%)

Předplodina

Zpracování půdy

Hloubka (cm) 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30

I.

Kukuřice silážní

II.

III.

I.

Vojtěška setá

II.

III.

Minimální vzdušná kapacita (%) - Průměr 11,443 12,459 13,144 17,921 13,383 11,308 22,450 10,547 9,797 21,287 16,858 15,921 19,362 9,926 11,675 18,182 11,467 10,140

Na základě provedené analýzy variance, bylo prováděno následné testovaní, pomocí metody minimální průkazné diference (LSD test). Výsledky těchto analýz ukazují tabulky 25 – 30. Z tabulky 24 je zřejmé, že byly zjištěny statistické rozdíly pouze u hloubky. Mezi předplodinami a zpracováním půdy statisticky významné rozdíly nebyly zjištěny.

79

Tabulka 24 Testy významnosti pro minimální vzdušnou kapacitu (%)

Součet čtverců 55160,390 127,400 108,760 2331,720

Stupně volnosti 1 1 2 2

Absolutní člen Předplodina Zpracování půdy Hloubka (cm) Předplodina*zpracování 626,260 2 půdy Předplodina*hloubka 34,730 2 (cm) Zpracování 678,940 4 půdy*hloubka (cm) Předplodina*zpracování 391,550 4 půdy*hloubka (cm) 6711,750 252 Chyba Legenda: P značí hladinu významnosti P≤0,05.

Průměrný F čtverec 55160,390 2071,056 127,400 4,783 54,380 2,042 1165,860 43,774

P 0,000000 0,029654 0,131945 0,000000

313,130

11,757

0,000013

17,370

0,652

0,521868

169,740

6,373

0,000067

97,890

3,675

0,006273

26,630

Jak už bylo řečeno analýzou variance u předplodin nebyl zjištěn statistický rozdíl. Tuto skutečnost nám potvrdilo i následné testování (viz tabulka 25).

Tabulka 25 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina

Předplodina

Minimální vzdušná kapacita (%) - Průměr

1

2

Statisticky průkazný rozdíl

13,606 ** A Kukuřice 14,980 ** A Vojtěška Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

Tabulka 26 týkající se různého zpracování půdy rovněž nevykazuje žádný statisticky průkazný rozdíl. Nepodařilo se prokázat rozdílnost vlivu zpracování půdy na minimální vzdušnou kapacitu.

80

Tabulka 26 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy

Statisticky Zpracování půdy 1 2 3 průkazný rozdíl 15,185 ** A I. 13,929 ** A II. 13,764 ** A III. Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Minimální vzdušná kapacita (%) - průměr

U efektu hloubka byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl mezi hloubkami 0 – 10 cm a 10 – 20 cm a mezi hloubkami 0 – 10 cm a 20 – 30 cm. Mezi hloubkou půdy 10 – 20 cm a 20 – 30 cm nebyl u minimální vzdušné kapacity zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Kostelanský a kol. (2004) uvádí, že v orných půdách se průměrná hodnota vzdušné kapacity pohybuje mezi 10 – 20 %, což je z výsledků pokusu AGRO 2 potvrzeno (viz tabulka 27). Graf viz obrázek 20, znázorňuje rozdíly minimální vzdušné kapacity pro efekt hloubka. Tabulka 27 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm)

Minimální Statisticky vzdušná kapacita 1 2 průkazný (%) - průměr rozdíl 18,441 ** B 0 - 10 12,440 ** A 10 - 20 11,997 ** A 20 - 30 Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti Hloubka (cm)

P≤0,05.

81

Obrázek 20 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu hloubka (cm)

Co se týče vlivu předplodin a zpracování půdy na minimální vzdušnou kapacitu, byl statisticky průkazný rozdíl shledán pouze u vojtěšky při použití orby oproti ostatním faktorům. Toto je možno zjistit z tabulky 28, výsledky z tabulky byly graficky vyjádřeny ( viz obrázek 21).

Tabulka 28 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a předplodina

Minimální Statisticky Zpracování vzdušná Předplodina 1 2 průkazný půdy kapacita (%) rozdíl průměr I. 12,348 ** A Kukuřice II. 14,204 ** A III. 14,265 ** A I. 18,022 ** B Vojtěška II. 13,654 ** A III. 13,263 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

82

Obrázek 21 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy a předplodina

U efektu zpracování půdy a efektu hloubka u minimální vzdušné kapacity, byly naměřené hodnoty mezi sebou porovnávány metodou LSD testu (viz tabulka 29). Největší statisticky průkazné rozdíly byly zjištěny u varianty přímé setí a orba ve všech hloubkách. U efektu přímé setí a mělké kypření byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl jen v hloubce 0 -10 cm, což je lze předpokládat. U mělkého kypření se svrchní vrstva provzdušní, tím se procenticky zvětší minimální vzdušná kapacita,

oproti

přímému setí, kde k nakypření ornice nedochází. U všech tří variant je zřejmé, že nejvyšší průměrné hodnoty minimální vzdušné kapacity, jsou v hloubkách 0 -10 cm, naopak nejnižší průměrné hodnoty byly v hloubce 20 – 30 cm. Dle předpokládat, postupné snižování minimální vzdušné kapacity se vzrůstající hloubkou, z důvodu nižšího obsahu nekapilárních pórů. Zjištěné hodnoty z tabulky jsou graficky znázorněny viz obrázek 22.

83

Tabulka 29 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm)

Minimální vzdušná Zpracování Hloubka kapacita půdy (cm) (%) průměr

I.

II.

1

2

3

**

4

Statisticky průkazný rozdíl

0 - 10

16,365

**

10 - 20

14,659

**

B

20 - 30

14,532

**

B

0 - 10

18,642

10 - 20

11,654

** **

BC

**

CD A

20 - 30 11,492 ** A 0 - 10 20,316 ** D III. 10 - 20 11,007 ** A 20 - 30 9,969 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

Obrázek 22 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy a hloubka (cm)

84

U následného testování metodou LSD testu pro efekt hloubka, předplodina a zpracování půdy, je statisticky průkazný rozdíl (viz tabulka 30) především u varianty hloubka, což je patrné z grafického znázornění (obrázek 23 a 24).

Tabulka 30 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm)

Minimální vzdušná Statisticky Zprac. Hloubka 6 Předplodina kapacita 1 2 3 4 5 průkazný půdy (cm) (%) rozdíl průměr 0 - 10 11,443 ** A I. 10 - 20 12,459 ** ** AB AB 20 - 30 13,144 ** ** 0 - 10 17,921 ** ** DE II. Kukuřice 10 - 20 13,383 ** ** ** ABC 20 - 30 11,308 ** A 0 - 10 22,450 ** F III. 10 - 20 10,547 ** A 20 - 30 9,797 ** A 0 - 10 21,287 ** ** EF I. 10 - 20 16,858 ** ** CD 20 - 30 15,921 ** ** ** BCD 0 - 10 19,362 ** ** ** DEF II. Vojtěška 10 - 20 9,926 ** A 20 - 30 11,675 ** A 0 - 10 18,182 ** ** DE III. 10 - 20 11,467 ** A 20 - 30 10,140 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

85

Obrázek 23 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy, předplodina a hloubka (cm)

Obrázek 24 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy, předplodina a hloubka (cm)

86

5.1.4 Účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou vlhkost půdy Hodnoty objemové vlhkosti půdy zjištěné v laboratoři, byly zpracovány statistickým programem STATISTICA, verze 9. Nejprve bylo provedeno testování analýzy variance (ANOVA) pro jednotlivé varianty pokusu a jejich vzájemné interakce. Průměrné hodnoty objemové vlhkosti půdy v závislosti na zvolených efektech, ukazuje tabulka 31. Tato hodnota udává, do jaké míry jsou póry obsažené v půdě, vyplněny vodou (Prax, 2009). Tabulka 31 Hodnoty objemové vlhkosti půdy (%)

Předplodina

Zpracování půdy

Hloubka (cm) 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30

I.

Kukuřice

II.

III.

I.

Vojtěška

II.

III.

Vlhkost půdy objemová (%) průměr 20,527 22,636 24,228 21,604 21,858 22,751 18,389 22,676 23,230 20,550 20,146 20,348 20,639 22,332 21,368 24,015 22,949 22,584

Na základě provedené analýzy variance, bylo prováděno následné testovaní, pomocí metody minimální průkazné diference (LSD test). Výsledky těchto analýz ukazují tabulky 33 – 38. Jak už bylo řečeno analýzou variance (tabulka 32), u předplodin a zpracování půdy nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Tuto skutečnost nám potvrdilo i následné testování pro efekt předplodina (tabulka 33) a testování pro efekt zpracování půdy (tabulka 34). Nicméně řada autorů, zjistila u bezorebných technologií vyšší momentální vlhkost půdy než v odpovídajících hloubkách u orby.

87

Dle Hůly a kol. (2008) je to přičítáno snížení ztrát vody, zanecháním posklizňových zbytků na povrchu půdy, vyšší vododržností a retenční schopnosti půdy. Tabulka 32 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro objemovou vlhkost půdy (%)

Součet Stupně Průměrný F čtverců volnosti čtverec 128599,400 1 128599,400 7302,687 7,300 1 7,300 0,417 37,200 2 18,600 1,055 106,700 2 53,400 3,030

Absolutní člen Předplodina Zpracování půdy Hloubka (cm) Předplodina*zpracování 171,100 2 půdy Předplodina*hloubka 142,300 2 (cm) Zpracování 12,600 4 půdy*hloubka (cm) Předplodina*zpracování 102,600 4 půdy*hloubka (cm) 4437,700 252 Chyba Legenda: P značí hladinu významnosti P≤0,05.

P 0,000000 0,519067 0,349786 0,050094

85,600

4,859

0,008499

71,200

4,042

0,018719

3,100

0,179

0,949216

25,700

1,457

0,215776

17,600

Tabulka 33 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina

Statisticky průkazný rozdíl 21,989 ** A Kukuřice 21,659 ** A Vojtěška Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Předplodina

Vlhkost půdy - objemová (%) - Průměr

1

2

Tabulka 34 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy

Statisticky průkazný rozdíl 21,406 ** A I. 21,758 ** A II. 22,307 ** A III. Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování půdy

Vlhkost půdy - objemová (%) - průměr

88

1

2

3

U testování pro efekt hloubka (tabulka 35), byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl hodnot objemové vlhkosti půdy mezi hloubkou 0 – 10 cm a 20 – 30 cm. Z grafického znázornění (obrázek 25) je zřetelný rozdíl u jednotlivých hloubek. Tabulka 35 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm) Vlhkost půdy Statisticky Hloubka (cm) objemová (%) 1 2 průkazný průměr rozdíl 0 - 10 20,954 ** A 10 - 20 22,099 ** ** AB 20 - 30 22,418 ** B Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05.

Obrázek 25 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu hloubka (cm)

U testování pro efekt zpracování půdy a předplodina (viz tabulka 36), byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u varianty kukuřice silážní při orbě oproti vojtěšce seté při orbě. Při mělkém kypření se statický rozdíl neprokázal. Graf (viz obrázek 26) znázorňuje hodnoty objemové vlhkosti u efektu předplodina a zpracování půdy.

89

Tabulka 36 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a předplodina

Vlhkost půdy Statisticky Předplodina - objemová 1 2 průkazný (%) - průměr rozdíl I. 22,463 ** A Kukuřice II. 22,071 ** ** AB silážní III. 21,432 ** ** AB I. 20,348 ** B Vojtěška setá II. 21,446 ** ** AB III. 23,183 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování půdy

Obrázek 26Obrázek 27 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu předplodina a zpracování půdy

U testování pro efekt hloubka (cm) a efekt zpracování půdy (viz tabulka 37), byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u varianty zpracování půdy při orbě v hloubce 0 – 10 cm oproti přímému setí v nižších hloubkách. Graf (viz obrázek 27) znázorňuje hodnoty objemové vlhkosti u efektu zpracování půdy a hloubka (cm).

90

Tabulka 37 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm)

Vlhkost půdy Statisticky Hloubka (cm) - objemová 1 2 průkazný (%) - průměr rozdíl 0 - 10 20,538 ** B I. 10 - 20 21,391 ** ** AB 20 - 30 22,288 ** ** AB 0 - 10 21,122 ** ** AB II. 10 - 20 22,095 ** ** AB 20 - 30 22,059 ** ** AB 0 - 10 21,202 ** ** AB III. 10 - 20 22,813 ** A 20 - 30 22,907 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování půdy

Obrázek 28 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu zpracování půdy a hloubka (cm)

U testování pro efekt hloubka (cm), zpracování půdy a předplodina (viz tabulka 38), byly zjištěny statisticky průkazné rozdíly. Graf (viz obrázek 28) znázorňuje hodnoty objemové vlhkosti u efektu předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm).

91

Tabulka 38 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm)

Vlhkost půdy Statisticky Zpracování Hloubka Předplodina objemová 1 2 3 4 průkazný půdy (cm) (%) rozdíl průměr 0 - 10 20,527 ** ** ** ABC I. 10 - 20 22,636 ** ** ** BCD 20 - 30 24,228 ** D 0 - 10 21,604 ** ** ** BCD II. Kukuřice 10 - 20 21,858 ** ** ** BCD ** ** ** BCD 20 - 30 22,751 0 - 10 18,389 ** A III. 10 - 20 22,676 ** ** ** BCD 20 - 30 23,230 ** ** CD 0 - 10 20,550 ** ** ** ABC I. 10 - 20 20,146 ** ** AB 20 - 30 20,348 ** ** ** ABC 0 - 10 20,639 ** ** ** ABC II. Vojtěška 10 - 20 22,332 ** ** ** BCD 20 - 30 21,368 ** ** ** ** ABCD 0 - 10 24,015 ** D III. 10 - 20 22,949 ** ** ** BCD 20 - 30 22,584 ** ** ** BCD Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

Obrázek 29 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm)

92

5.2 Hodnocení fyzikálních vlastností půdy u ječmene jarního po cukrovce

5.2.1 Účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou hmotnost Hodnoty objemové hmotnosti půdy (g.cm-3) zjištěné v laboratoři, byly zpracovány statistickým programem STATISTICA, verze 9. Nejprve bylo provedeno testování analýzy variance (ANOVA) pro jednotlivé varianty pokusu a jejich vzájemné interakce. Průměrné hodnoty objemové vlhkosti půdy v závislosti na zvolených efektech, ukazuje tabulka 39. Tabulka 39 Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3)

Zpracování půdy

Hloubka (cm)

Klasické zpracování Varianta I

0 – 10 10 -20 20 -30 0 – 10 10 -20 20 -30 0 – 10 10 -20 20 -30

Minimalizační zpracování Varianta II Minimalizační zpracování přímé setí. Varianta III

Objemová hmotnost (g. cm-3) – Průměr 1,211 1,367 1,509 1,403 1,506 1,489 1,404 1,542 1,551

Z tabulky 40 je zřejmé, že byly zjištěny statisticky průkazné rozdíly u zpracování půdy a hloubky odběru. Tabulka 40 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro objemovou hmotnost (g.cm-3)

Součet čtverců 281,048

Stupně volnosti 1

Průměrný čtverec 281,048

F

P

26424,94

0,000000

0,228

21,51

0,000000

0,381

35,88

0,000000

0,049

4,67

0,001500

Absolutní člen zpracování 0,457 2 půdy 0,763 hloubka (cm) zpracování 0,198 4 půdy*hloubka (cm) 1,340 126 Chyba Legenda: P značí hladinu významnosti P≤0,05.

93

0,010

Na základě provedené analýzy variance, bylo prováděno následné testovaní, pomocí metody minimální průkazné diference (LSD test). Výsledky těchto analýz ukazují tabulky 41, 42 a 43. Při následném testování jednotlivých variant zpracování půdy pomocí metody minimální průkazné diference LSD testu, byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl mezi orbou a přímým setím a mezi orbou a mělkým kypřením. Průměrné hodnoty objemové hmotnosti u jednotlivých variant zpracování půdy, ukazuje tabulka 41. Z tabulky je patrné, že orba snižuje objemovou hmotnost na hodnotu 1,362 g.cm-3 oproti přímému setí, kde dosahuje hodnoty 1,499 g.cm-3. Pro přehlednost je uveden graf (viz obrázek 29), na kterém se podařilo znázornit statisticky průkazný rozdíl mezi jednotlivými variantami zpracování půdy. Tabulka 41 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy

Zpracování Půdy

Objemová 1 2 Statisticky hmotnost (g. průkazný cm-3) – rozdíl Průměr 1,362 ** A I 1,466 ** B II 1,499 ** B III Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

Obrázek 30 Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3) u efektu zpracování půdy

94

Při následném testování pro efekt hloubka, byly prokázány statisticky významné rozdíly. Tabulka 42 ukazuje, že objemová hmotnost je nižší v hloubce 0 – 10 cm oproti spodním vrstvám půdy. Lze souhlasit s tvrzením Kostelanského a kol. (2004), že objemová hmotnost se postupně zvyšuje s hloubkou půdy. Což dokazuje následující graf (viz obrázek 30).

Tabulka 42 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm)

Hloubka (cm)

Objemová hmotnost (g.cm-3) Průměr

0 - 10

1,339

10 - 20

1,472

1

2

Statisticky průkazný rozdíl

**

A

**

B

20 - 30 1,516 ** B Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05.

Obrázek 31 Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3) u efektu hloubka (cm)

Následným testováním pomocí LSD testu pro efekt zpracování půdy a hloubka byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Průměrné hodnoty objemové hmotnosti u jednotlivých variant zpracování půdy a hloubek (cm), ukazuje tabulka 43. Pro přehlednost jsou hodnoty z tabulky zpracovány graficky (viz obrázek 31, 32). Z grafu je patrný statisticky významný rozdíl mezi jednotlivými variantami. Je vidět, že hodnoty objemové hmotnosti jsou v povrchových vrstvách ornice menší, než ve spodních 95

vrstvách. Je to způsobeno menší utužeností půdy. Objemová hmotnost je závislá na měrné hmotnosti, na podílu pórů, které jsou v půdě a na míře jejich zaplnění vodou. Dle Praxe (2009) je to hodnota nestálá, která se v průběhu roku mění v závislosti na vlhkostních poměrech v půdě. Změna hodnot objemové hmotnosti při zpracování půdy ovlivňuje pórovitost i vzdušnou kapacitu půdy. Kostelanský a kol. (2004) uvádí, že intenzivními způsoby zpracování půdy (orba, podrývání, vláčení apod.) se snižuje objemová hmotnost.

Tabulka 43 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm)

Objemová Statisticky hmotnost 1 2 3 průkazný (g.cm-3) rozdíl Průměr 0 - 10 1,211 ** C I. 10 - 20 1,367 ** B 20 - 30 1,509 ** A 0 - 10 1,403 ** B II. 10 - 20 1,506 ** A 20 - 30 1,489 ** A 0 - 10 1,404 ** B III. 10 - 20 1,542 ** A 20 - 30 1,551 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování půdy

Hloubka (cm)

Obrázek 32Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3) u efektu zpracování půdy a hloubka (cm)

96

Obrázek 33 Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3) u efektu zpracování půdy a hloubka (cm)

5.2.2 Účinek různého způsobu zpracování půdy na pórovitost Hodnoty pórovitosti zjištěné v laboratoři, byly zpracovány statistickým programem STATISTICA, verze 9. Průměrné hodnoty objemové vlhkosti půdy v závislosti na zvolených efektech, ukazuje tabulka 44. Nejprve bylo provedeno testování analýzy variance (ANOVA) pro jednotlivé varianty pokusu a jejich vzájemné interakce. Výsledky těchto analýz ukazuje tabulka 45 . Z ní je zřejmé, že byly zjištěny statistické rozdíly u zpracování půdy a hloubky odběru.

Tabulka 44 Hodnoty pórovitosti (%)

Zpracování půdy I.

II. III.

Hloubka (cm) 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30

97

Pórovitost (%) - Průměr 53,946 47,985 42,621 46,632 42,720 43,375 46,613 41,336 41,014

Tabulka 45 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro pórovitost (%)

Součet čtverců 275059,9

Stupně volnosti 1

Absolutní člen Zpracování 661,6 2 půdy 1103,5 2 Hloubka (cm) Zpracování 287,4 4 půdy*hloubka (cm) 1937,4 126 Chyba Legenda: P značí hladinu významnosti P≤0,05.

Průměrný čtverec 275059,9

F

P

17888,4

0,000000

330,8

21,5

0,000000

551,8

35,8

0,000000

71,9

4,6

0,001500

15,4

Na základě provedené analýzy variance, bylo prováděno následné testování, pomocí metody minimální průkazné diference (LSD test). Výsledky těchto analýz nám ukazují tabulky 46, 47. Hodnoty pórovitosti pro efekt hloubka (viz tabulka 46), jsou graficky vyjádřeny (viz obrázek 33). Z následného testování pro efekt hloubka, byl zjištěn (jak se dalo předpokládat už z analýzy variance) statisticky průkazný rozdíl. Hodnoty pórovitosti v hloubce 0 – 10 cm oproti 10 – 20 a 20 – 30 cm jsou statisticky průkazné. Pórovitost je protikladem objemové hmotnosti, proto vzrůstající hloubkou půdy se její hodnoty snižují, oproti objemové hmotnosti u které, se vzrůstající hloubkou její hodnoty narůstají. Dle Praxe (2009) je to způsobeno nárůstem objemu nekapilárních pórů. Stejný názor má i Kostelanský a kol. (2004), který uvádí, že vzájemný poměr kapilárních a nekapilárních pórů

je 2:1, přičemž v přirozeně ulehlých půdách je

převaha kapilárních pórů a nekapilární jsou v menšině.

Tabulka 46 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm)

Hloubka (cm)

Pórovitost (%) Průměr

0 - 10 10 - 20 20 - 30

49,064 44,0142 42,337

1

2 **

** **

Statisticky průkazný rozdíl A B B

Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05.

98

Obrázek 34 Hodnoty pórovitosti u efektu hloubka (cm)

U následného testování pro efekt hloubka (cm) a zpracování půdy (viz tabulka 47), byly zjištěny staticky průkazné rozdíly. U varianty orba v hloubce 0 – 10 cm byla zjištěna průměrná hodnota pórovitosti 53, 946 % oproti variantě přímé setí, kde průměrná hodnota dosáhla 41, 014 %. Toto potvrzuje názor Kostelanského a kol. (2004), který uvádí, že pórovitost se zvyšuje všemi kypřícími zásahy při obdělávání půdy až na 50 – 60 %. Stejný názor má i Hůla a kol. (1997), který uvádí, že hodnota pórovitosti se v ornici pohybuje kolem 40 - 60 % a nižší je v podorničí. To znamená, že uvedené hodnoty souhlasí s hodnotami zjištěnými v pokusu AGRO 2, které jsou graficky znázorněny (viz obrázek 34). Z grafu je krásně patrné, jak zpracování půdy a hloubka ovlivňují půdní pórovitost. Podobné hodnoty pórovitosti, byly zjištěny v pokusu zjišťování fyzikálních parametrů půdy, který byl proveden ve Višňové (viz tabulka 1).

99

Tabulka 47 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm)

Pórovitost Statisticky (%) 1 2 3 průkazný Průměr rozdíl 0 - 10 53,946 ** C I. 10 - 20 47,985 ** B 20 - 30 42,621 ** A 0 - 10 46,632 ** B II. 10 - 20 42,720 ** A 20 - 30 43,375 ** A 0 - 10 46,613 ** B III. 10 - 20 41,336 ** A 20 - 30 41,014 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování půdy

Hloubka (cm)

Obrázek 35 Hodnoty pórovitosti u efektu zpracování půdy a hloubka (cm)

100

5.2.3 Účinek různého způsobu zpracování půdy na minimální vzdušnou kapacitu

Hodnoty minimální vzdušné kapacity zjištěné v laboratoři, byly zpracovány statistickým programem STATISTICA, verze 9. Následně bylo provedeno testování analýzy variance (ANOVA) pro jednotlivé varianty pokusu a jejich vzájemné interakce. Průměrné hodnoty minimální vzdušné kapacity v závislosti na zvolených efektech ukazuje tabulka 48 Tabulka 48 Hodnoty minimální vzdušné kapacity (%)

Zpracování půdy

Hloubka (cm) 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30

I.

II.

III.

Minimální vzdušná kapacita (%) - Průměr 19,783 12,135 9,167 10,550 9,010 8,861 11,570 7,989 7,831

Tabulka 49 udává výsledky analýzy variance, je z ní zřejmé, že u zpracování půdy a hloubky odběru je prokázán statisticky významný rozdíl.

Tabulka 49 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro minimální vzdušnou kapacitu (%)

Součet čtverců 15649,4

Stupně volnosti 1

Průměrný čtverec 15649,4

Absolutní člen Zpracování 581,6 2 290,8 půdy 718,5 2 359,3 Hloubka (cm) Zpracování 341,7 4 85,4 půdy*hloubka (cm) 2153,8 126 17,1 Chyba Legenda: P značí hladinu významnosti P≤0,05.

F

P

915,4

0,000000

17,0

0,000000

21,0

0,000000

4,9

0,000899

Na základě provedené analýzy variance, bylo prováděno následné testování, pomocí metody minimální průkazné diference (LSD test). Výsledky těchto analýz obsahují 101

tabulky 50, 51 a 52. Následné testování pro efekt zpracování půdy (viz tabulka 50) prokázalo statisticky průkazný rozdíl u varianty orba oproti variantě přímé setí a orba oproti variantě mělké kypření a je graficky znázorněno viz obrázek 35. Hodnoty z tabulky dokazují více vzduchu v půdě, při provzdušnění orbou. Což potvrzuje Prax (2009), který uvádí, že vzdušná kapacita udává procentický podíl póru, které jsou zaplněné vzduchem při maximální vodní kapacitě a Kostelanský a kol. (2004)

říká, že kypřením orné půdy je umožněna výměna půdního vzduchu.

Tabulka 50 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy

Minimální Statisticky Zpracování půdy vzdušná kapacita 1 2 průkazný (%) - Průměr rozdíl 13,695 ** A I. 9,474 ** B II. 9,130 ** B III. Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

Obrázek 36 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy

102

U následného testování pro efekt hloubka (viz tabulka 51), byl prokázán skoro stejný statisticky průkazný rozdíl jako u efektu zpracování půdy. Taktéž grafické znázornění (viz obrázek 36) je skoro stejné.

Tabulka 51 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm)

Minimální Statisticky Hloubka (cm) vzdušná kapacita 1 2 průkazný (%) - Průměr rozdíl 13,967 ** A 0 - 10 9,711 ** B 10 - 20 8,620 ** B 20 - 30 Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05.

Obrázek 37 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu hloubka (cm)

I u následného testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm), byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Z tabulky 52 vyplývá, že minimální vzdušná kapacita se snižuje se vzrůstající hloubkou a naopak blíže k povrchu ornice, jsou její hodnoty vyšší, jak je vidět z následujícího grafu (obrázek 37). Čvančara (1962) uvádí, že odečteme-li od pórovitosti její maximální vodní kapacitu, dostaneme velikost minimální vzdušné kapacity, tj. obsah vzduchu v půdě při nasycení půdy kapilární vodou, což potvrzuje i Prax (2009). 103

Tabulka 52 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm)

minimální vzdušná Statisticky zpracování hloubka kapacita 1 2 3 4 průkazný půdy (cm) (%) rozdíl Průměr 0 - 10 19,78334 ** D I. 10 - 20 12,13504 ** C 20 - 30 9,16755 *** ** ** ABC 0 - 10 10,55003 ** ** ** ABC II. 10 - 20 9,01091 ** ** AB 20 - 30 8,86116 ** ** AB 0 - 10 11,57035 ** ** BC III. 10 - 20 7,98996 ** A 20 - 30 7,83178 ** A Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí).

Obrázek 38 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy a hloubka (cm)

104

5.2.4 Účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou vlhkost půdy Hodnoty objemové vlhkosti půdy zjištěné v laboratoři, byly zpracovány statistickým programem STATISTICA, verze 9. Průměrné hodnoty objemové vlhkosti půdy v závislosti na zvolených efektech, ukazuje tabulka 53.

Tabulka 53 Hodnoty objemové vlhkosti půdy (%)

Zpracování půdy

Hloubka (cm) 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30

I.

II.

III.

Vlhkost půdy - objemová (%) - Průměr 17,87000 24,99667 28,86400 27,01667 24,62467 23,36600 21,75800 23,08600 25,26933

Nejprve bylo provedeno testování analýzy variance (ANOVA) pro jednotlivé varianty pokusu a jejich vzájemné interakce. Výsledky těchto analýz ukazuje tabulka 54 z které je zřejmé, že se nepodařilo prokázat statisticky významný rozdíl, u žádného, ze zvolených efektů.

Tabulka 54 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro objemovou vlhkost půdy (%)

Součet čtverců 78374,17

Stupně volnosti 1

Průměrný čtverec 78374,17

Absolutní člen Zpracování 62,17 2 31,09 půdy 295,90 2 147,95 Hloubka (cm) Zpracování 834,63 4 208,66 půdy*hloubka (cm) 7775,31 126 61,71 Chyba Legenda: P značí hladinu významnosti P≤0,05.

F

P

1270,065

0,000000

0,504

0,605467

2,398

0,095074

3,381

0,011532

Na základě provedené analýzy variance, bylo prováděno následné testovaní, pomocí metody minimální průkazné diference (LSD test). Výsledky těchto analýz ukazují tabulky 55, 56, 57. 105

Jak už bylo řečeno analýzou variance, nepodařilo se prokázat statisticky průkazný rozdíl u efektu zpracování půdy (viz tabulka 55), ačkoliv je patrný rozdíl hodnot objemové vlhkosti půdy z grafického znázornění viz obrázek 38. Dle Čvančary (1962) kolísání vlhkosti půdy může být způsobeno půdním druhem, fyzikálním stavem půdy, povětrnostními poměry, ročním obdobím, vlivem plodiny aj. Kostelanský a kol. (2004) uvádí, že základní zpracování půdy má za úkol především upravit fyzikální, chemické a biologické

vlastnosti pro vývoj pěstovaných rostlin.

Podmítkou se vytvoří kypré povrchové izolační vrstvy, které mají za úkol přerušení vzlínavosti vody a omezení neproduktivního výparu a celkové hospodaření s půdní vodou. Nicméně řada autorů, zjistila u bezorebných technologií vyšší momentální vlhkost půdy než v odpovídajících hloubkách u orby. Dle Hůly a kol. (2008) je to přičítáno snížení ztrát vody, zanecháním posklizňových zbytků na povrchu půdy, vyšší vododržností a retenční schopnosti půdy.

Tabulka 55 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy

Statisticky průkazný rozdíl 23,91022 ** A I. 25,00244 ** A II. 23,37111 ** A III. Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). Zpracování půdy

Vlhkost půdy - objemová (%) - Průměr

106

1

Obrázek 39 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu zpracování půdy

U následného testování pro efekt hloubka, byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Uvedené hodnoty objemové vlhkosti půdy pro efekt hloubka jsou v tabulce 56 a jsou graficky vyjádřeny viz obrázek 39. Jak je vidět, nejmenší hodnota objemové hmotnosti půdy, byla v hloubce 0 -10 cm a největší v hloubce 20 -30 cm. Mezi hloubkou 0 -10 a 10 – 20 cm a mezi hloubkou 10 -20 a 20 – 30 cm nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl, což potvrzuje i graf (viz obrázek 39).

Tabulka 56 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm)

Vlhkost půdy Statisticky objemová (%) 1 2 průkazný Průměr rozdíl 22,21489 ** A 0 - 10 24,23578 ** ** AB 10 - 20 25,83311 ** B 20 - 30 Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Hloubka (cm)

107

Obrázek 40Hodnoty objemové vlhkosti u efektu hloubka (cm)

U následného testování pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm), byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. Uvedené hodnoty objemové hmotnosti pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm) jsou uvedeny v tabulce 57. Tyto hodnoty jsou pro přehlednost graficky znázorněny (viz obrázek 40).

Tabulka 57 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm)

Vlhkost půdy Statisticky Zpracování Hloubka objemová 1 2 3 průkazný půdy (cm) (%) rozdíl Průměr 0 - 10 17,87000 ** C I. 10 - 20 24,99667 ** ** AB 20 - 30 28,86400 ** B 0 - 10 27,01667 ** ** AB II. 10 - 20 24,62467 ** ** AB 20 - 30 23,36600 ** ** ** ABC 0 - 10 21,75800 ** ** AC III. 10 - 20 23,08600 ** ** AC 20 - 30 25,26933 ** ** AB Legenda: Rozdílná písmena (A,B,C,D……) značí průkazný rozdíl v hladině významnosti P≤0,05. Rozdílné číslice označují způsob zpracování půdy (I – orba, II – mělké kypření, III – přímé setí). 108

Obrázek 41 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm)

109

6 ZÁVĚR Na polním pokusu AGRO 2, byl hodnocen vliv různého zpracování půdy na obsah vody v půdě a s tím související fyzikální vlastnosti. Fyzikální vlastnosti, které byly sledovány, jsou: objemová hmotnost redukovaná, pórovitost celková, objemová vlhkost půdy a minimální vzdušná kapacita. Hodnocení probíhalo v letech 2008 až 2011 a bylo provedeno u pšenice ozimé po kukuřici, pšenici ozimé po vojtěšce a ječmenu jarním po cukrovce. Odběry půdních vzorků, byly prováděny ze tří různých hloubek půdy (0 – 10 cm, 10 – 20 cm a 20 – 30 cm), při třech různých variantách zpracování půdy: I - klasické zpracování půdy orba,

II - minimalizace zpracování půdy – mělké kypření a

III – minimalizační

zpracování půdy - přímé setí. Stanovení fyzikálních vlastností půdy bylo prováděno v laboratoři a zjištěné údaje byly zpracovány matematicky a statisticky za pomoci tabulek a grafů. Statistické hodnocení výsledků bylo provedeno pomocí software STATISTICA, verze 9. Za pomoci analýzy byl vyhodnocen vliv sledovaných činitelů na fyzikální vlastnosti půdy. Byl hodnocen průměr, ANOVA (analýza variance). Při zjištění průkaznosti jsme daný efekt dále testovali mnohonásobným porovnáváním, při čemž jsme zjistili míru průkaznosti. Následné testování se stanovením míry průkaznosti bylo provedeno metodou minimální průkazné diference (LSD – test). Pro účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou hmotnost (g.cm-3) u pšenice ozimé, byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u efektu zpracování půdy, u efektu hloubky (cm) a efektu předplodiny (kukuřice silážní a vojtěška setá) a zpracování půdy a u efektu zpracování půdy a hloubka. a pro účinek různého způsobu zpracování půdy na pórovitost (%) byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u efektu hloubka a u efektu zpracování půdy a hloubka. Pro účinek různého způsobu zpracování půdy na minimální vzdušnou kapacitu (%) byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u efektu hloubka. a pro účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou vlhkost půdy (%) nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl, nicméně při následném testování metodou LSD testu, byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u hloubky 0 – 10 a 20 – 30 cm. Pro účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou hmotnost (g.cm-3) u ječmene jarního byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u efektu zpracování půdy, u efektu hloubky (cm), pro účinek různého způsobu zpracování půdy na pórovitost (%) 110

byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u efektu hloubka a u efektu zpracování půdy a hloubka. Pro účinek různého způsobu zpracování půdy na minimální vzdušnou kapacitu (%) byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u efektu hloubka. a pro účinek různého způsobu zpracování půdy na objemovou vlhkost půdy (%) nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl, nicméně při následném testování metodou LSD testu, byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl u hloubky 0 – 10 a 20 – 30 cm. Z výše uvedeného vyplývá, že na fyzikální vlastnosti půdy má podstatný vliv zpracování půdy a hloubka odběru.

111

7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY BEDNÁŘ, J.: Meteorologie, úvod do studia dějů v zemské atmosféře, 1. vydání. Portál Praha, 2003. 224 s. ISBN 80-7178-653-5. BERGSTEDT, CH., DITRICH, V., LIEBERS, K.: Člověk a příroda: Půda, 1. vydání. Plzeň: FRAUS, 2005. 63 s. ISBN 80-7238-340-X. BIČÍK, I. a KOLEKTIV: Příroda a lidé Země, 1. vydání. Praha, nakladatelství České geografické společnosti, 2004. 135 s. ISBN 80-86034-45-3. BORRESEN, T.: The effect of straw management and reduced tillage on soil properties and crop yields of spring-sown cereals on two loam soils in Norway. Soil Tillage Res, 1993. 51: 92-102 BRANIŠ, M.: Základy ekologie a ochrany životního prostředí, 3. aktualizované vydání. Nakladatelství INFORMATORIUM, Praha, 2004. 201 s. ISBN 80-7333-024-5. BURKOVÁ, M.: Možnosti racionalizace systému zpracování půdy a zakládání porostů v zemědělském podniku, Brno, 2009. 43 s. Bakalářská práce. BUZEK, L.: Půdní fond a jeho ochrana, 1. vydání. Ostrava: Ostravská univerzita, učební texty Ostravské univerzity, Přírodovědecká fakulta, 1995. 142 s. ISBN 80-7042728-0. CANNEL R. Q., HAWES, J. D.: Trend in tillage practices in relation to sustainable crop production with special reference to temperate climates. Soil Tillage Res., 1994. 30: 245-282.

ČVANČARA, L.: Zemědělská výroba v číslech, 1. vydání. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, 1962. 1172 s. ISBN 07-028-62-04/11 HORNÍK, S., CHÁBERA, S., KŘÍŽ, H., MIČIAN, L., QUIT, E.: Základy fyzické geografie, 1. vydání. Praha. Státní pedagogické nakladatelství v Praze, 1982. 400 s. ISBN 14-488-82. HRABĚ, F. - BUCHGRABER, K.: Pícninářství: travní porosty, 2. přepracované vydání. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2009. 154 s. ISBN 978-807375-305-4. HŮLA, J. ABRHAM, Z. BAUER, F.: Zpracování půdy. 1. vydání. Nakladatelství Brázda, s.r.o., Praha, 1997. 144 s. ISBN 80-209-0265-1. HŮLA, J. & PROCHÁZKOVÁ, B.:Vliv minimalizačních a půdoochranných technologií na plodiny, půdní prostředí a ekonomiku. Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha, 2002. 103 s., Zemědělské informace. ISBN 80-7271106-7. HŮLA, J., PROCHÁZKOVÁ, B. A KOLEKTIV: Minimalizace zpracování půdy, Praha, 2008. 248 s. ISBN 978-80-86726-28-1. 112

HYNEK, A.: Pedologie, 1. vydání. Brno: Univerzita J. E. Purkyně v Brně, 1984. 320 s. CHLOUPEK, O., PROCHÁZKOVÁ, B., HRUDOVÁ, E.: Pěstování a kvalita rostlin, 1. vydání. Brno, MZLU Brno, 2005. 181 s. ISNB 80-7157-897-5. JACKSON, M. L.: Aluminium bounding in soils. A unifying principle in soil science. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1963. 10 s. JANDÁK, J., POKORNÝ, E., PRAX, A.: Půdoznalství, Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2009. 141 s. ISBN 978-80-7375-061-9. KALINA, M.: Kompostování a péče o půdu, 2. upravené vydání. Praha: Grada Publishing, a.s. 2004. 116 s. ISBN 80-247-0907-4. KETTNER, R.: Všeobecná geologie III. 2. vydání. Nakladatelství ČSAV, Praha, 1954. 464 s. KLABAN, V.: Svět mikrobů, lexikon mikrobiologie životního prostředí, 2. rozšířené a přepracované vydání, nakladatelství GAUDEAMUS při Univerzitě Hradec Králové, 2001. 416 s. ISBN 80-7041-687-4. KOSTELANSKÝ, F.: Spolehlivost metod zjišťování fyzikálního stavu půdy. Kandidátská disertační práce, MZLU Brno, 1980. 137 s. KOSTELANSKÝ, F. a KOLEKTIV: Obecná produkce rostlinná, 2. vydání. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2004. 212 s. ISBN 978-80-7157765-2. KÖLLER, K., LINKE., CH.: Úspěch bez pluhu. 1. vydání. Praha: Vydavatelství ZT, 2006, 190 s. ISBN 80-87002-00-8. KUDRNA, K. a KOLEKTIV: Biosféra a lidstvo, 1. vydání. Akademia, nakladatelství ČSAV, Praha, 1988. 532 s. KVASNIČKOVÁ, D.: Základy ekologie, 2. vydání. Olomouc: nakladatelství učebnic Fortuna, Praha, 2001. 104 s. ISBN 80-7168-758-8. KWONG,Y. CH., Wagga Wagga Agricultural institute, NSW Agriculture, Wagga Wagga, New South Wales, Australia, in Encyclopedia of Soil Science, edited by Rattan Lal. Printed in the United States of America, 2002. 1476s. ISBN 0-8247-0634-X. LAŠTŮVKA, Z., KREJČOVÁ, P. Ekologie, 1. vydání. Brno: Konvoj, 2000. 185 s. ISBN 80-85615-93-2. LEDVINA, R. HORÁČEK, J., ŠINDELÁŘOVÁ, M. Geologie a půdoznalství. České Budějovice: ZF JU České Budějovice, 2000. 203 s. LIETZKE, D. A., MORTLAND, M. M.: The dynamic character of a chlotized vermiculitis soil clays. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1973. 656 s. 113

MĚŘÍNSKÝ, R.: Několik slov o Školním zemědělském podniku MENDELU Brno v Žabčicích. In: Sb. z polních dnů MZLU pěstitelům 2009, Žabčice. 120 s. ISBN 97880-7375-304-7. MIKULA, P.:Organická hmota v půdě. Praha. Studijní informace, č.6/1997, Praha: ÚZPI, 1997. 46 s. ISBN 80-66153-22-3. MIŠTINA, T., KOVÁČ., K. a KOLEKTIV: Ochranné obrábanie pód. Piešťany, VÚRV. 1993. 167 s. NEUDERT., L.:Vyhodnocení dopadu různého zpracování půdy na fyzikální vlastnosti půdy. In: Sb. z polních dnů MZLU pěstitelům 2009, Žabčice. 120 s. ISBN 978-807375-304-7. NĚMEČEK, J.: Základní diagnostické znaky a klasifikace půd ČSR, 1. vydání. Praha. ACADEMIA nakladatelství ČSAV, 1981. 110 s. ISBN 509-21-827. NĚMEČEK, J. a KOLEKTIV: Taxonomický klasifikační systém půd České republiky, 1. vydání. Praha:ČZU Praha spolu s VÚMOP Praha, 2001. 78 s. ISBN 80-238-8061-6. NOVÁK, V.: Jak se tvoří a mění půda, 1. vydání. Praha: Orbis, 1953. 26 s. Přírodní vědy. PAPENDICK, R. I., PARR, J. F.: No-till farming. The way of future for a sustainable dryland agriculture. An Arid Zone, 1997. 36: 193-208. PETR, J., DLOUHÝ, J. a KOLEKTIV: Ekologické zemědělství, 1. vydání. Praha, Zemědělské nakladatelství Brázda v Praze, 1992. 312 s. ISBN 80-209-0233-3. REICHHOLF. J.: Pole a louky. Ekologie středoevropské kulturní krajiny. Z německého originálu Feld und Flur (Mosaik Verlag GmbH, München 1989), přeložil Rada R. 1. vydání. Knižní klub a Ikar Praha, 1999. 223 s. ISBN 80-7176-873-1. RICH, C. I.: Hydroxy interlayers in expandible layer silicates. Clays, Clay Minerals, 1968. 30 s. SMOLÍKOVÁ, L.: Pedologie, 2. vydání. Praha. Univerzita Karlova v Praze, 1988. 129 s. SOMMER, C., BRENNDÖRFER, M.: Ergebnisse von Versuchen zur Bodenbearbeitung und Bestellung. Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V. (KTBL), 1993. 140 page. ISBN 3-7843-1830-4. SPIRHANZL, J.: Půda a její zlepšování, Praha: nákladem ministerstva zemědělství a lesnictví, 1946. 208 s. Časové spisky ministerstva zemědělství a lesnictví . SULZBERGER, R.: Kompost, půda, hnojení, 1. vydání. Bratislava: Příroda, 1996. 99 s. ISBN 80-07-00837-3.

114

ŠARAPATKA, B., POKORNÝ, E.: Půdoznalství pro ekozemědělce. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 2003. 40 s. ISBN 80-7084-295-4. ŠEDA, Z.: Ochrana přírodního prostředí II. Péče o přírodní zdroje a životní prostředí člověka, 1. vydání. Univerzita J. E. Purkyně v Brně, 1987. 218 s. ŠIMON, J., LHOTSKÝ, J.: Zpracování a zúrodňování půd, 1. vydání. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, 1989. 320 s. ISBN 80-209-0048-9. ŠKODA, V., CHOLENSKÝ, J.: Konvenční a perspektivní způsoby zpracování a kultivace půdy, 2. vydání. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 2002. 64 s. ISBN 80-7271-125-3. ŠOCH, J.: Ekologie a ochrana životního prostředí, 1. vydání. Ostravská univerzita v Ostravě, 1998. 103 s. ISBN 80-7042-140-1. VACH, M., HABERLE, J., JAVŮREK, M., PROCHÁZKA, J., PROCHÁZKOVÁ, B., SUŠKEVIČ, M., NEUDERT, L.: Pěstování meziplodin v různě půdně-klimatických podmínkách České republiky. Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha v Ústavu zemědělských a potravinářských informací, 2005. 36 s. ISBN 80-7271-157-1. VINDUŠKOVÁ, L.: Vliv různého zpracování půdy na obsah vody v půdě, Brno, 2007. 120 s. Diplomová práce. VOGTMANN, H.: Ökologische Landwirtschaft. (Landbau mit Zukunf). Verlag C. F. Müller, Karlsruhe, 1991. VLČEK, M.: Půda voda lidé, 1. vydání. České Budějovice, 1963. 99 s. WEIGLOVÁ, K.: Mechanika zemin, 1. vydání, Brno: Akademické nakladatelství CERM s.r.o. Brno, 2007. 181 s. ISBN 978-80-7204-507-5.

Internetové zdroje: Obrázek 1 Langův dešťový faktor (zdroj http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/meteo/zabcice/klim_sucha.htm [cit. 2011-02-04] Dostupný z WWW: http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/meteo/zabcice/klim_sucha.htm ARSHAD, M. A., LOWERY, B., and GROSSMAN, B. 1996, Physical Tests for Monitoring Soil Quality, In: DORAN, J. W., JONES, A. J., editors Methods for assessing soil quality. Madison, WI. p. 123-41. [on-line]. [cit. 2011-04-16] Dostupný z WWW: http://soils.usda.gov/sqi/assessment/files/bulk_density_sq_physical_indicator_sheet.pdf

KOTEK, P.: Půda v Česku přestává rodit [on-line]. [cit. 2011-02-21] Dostupný z WWW: http://www.novinky.cz/ekonomika/225746-puda-v-cesku-prestava-rodit.html

115

MALENOVÁ, P.: Využití GIS v hodnocení LAND USE krajiny a vývoje klimatu v historickém kontextu [on-line]. [cit. 2011-02-05] Dostupný z WWW: http://www.cbks.cz/sbornik08b/Malenova.pdf PROCHÁZKOVÁ, B.: Multimediální učební texty z minimalizace. Zpracování půdy [on-line]. [cit. 2011-04-13] Dostupný z WWW: http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkcni/Zpracovani%20pudy.pd f PROCHÁZKOVÁ, B.: Multimediální učební texty z produkčních systémů. Základní zpracování půdy [on-line]. [cit. 2011-04-14] Dostupný z WWW: http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkce/Zakladni%20zprac_pudy .pdf PROCHÁZKOVÁ, B.: Multimediální učební texty z minimalizace. Vliv zpracování půdy na plodiny a půdu [on-line]. [cit. 2011-04-14] Dostupný z WWW: http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/minimalizace/Vliv%20zpracovani %20pudy%20na%20plodiny%20a%20pudu.pdf RICHTER, R.: Multimediální učební texty z výživy rostlin. Biologická činnost půdy [on-line]. [cit. 2011-04-03] Dostupný z WWW: http://web2.mendelu.cz/af_221_multitext/vyziva_rostlin/html/agrochemie_pudy/a_inde x_agrochem.htm REGIONÁLNÍ ROZVOJ: Procento zornění [on-line]. [cit. 2011-04-27] Dostupný z WWW: http://www.regionalnirozvoj.cz/index.php/89.html SULLIVAN, P.:Conservation Tillage NCAT Agriculture Specialist, 2003. [on-line]. [cit. 2011-04-16] Dostupný z WWW: http://www.attra.org/attra-pub/PDF/consertill.pdf ŠKARPA, P.: Multimediální učební texty. Laboratorní výuka z výživy rostlin [on-line]. [cit. 2011-04-04] Dostupný z WWW: http://web2.mendelu.cz/af_221_multitext/laborator/index.php?N=1&I=0&J=0&K=0

USDA:U. S. Department of Agriculture, Natural Resoueces Conservation Service, 2005. National Soil Survey Handbook, title 430- VI. Soil Properties and Qualities (Part 618), Available Water Capacity (618,05). [on-line]. [cit. 2011-04-16] Dostupný z WWW: http://soils.usda.gov/sqi/assessment/files/available_water_capacity_sq_physical_indicat or_sheet.pdf

UKZUZ: Agrochemické zkoušení půd. [on-line]. [cit. 2011-04-17] Dostupný z WWW: http://www.ukzuz.cz/Folders/1542-1-Agrochemicke+zkouseni+pud.aspx ŽALUD, Multimediální učební texty. Bioklimatologie [on-line]. [cit. 2011-04-14] Dostupný z WWW: http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/bioklimatologie/bioklimatologie_t exty.pdf 116

8 SEZNAM TABULEK Tabulka 1 Fyzikální vlastnosti půdy – Višňové. Výsledky zjišťování fyz. parametrů půdy – během vegetace (23. 6. 2008), zpracováno dle Procházkové a kol. (Zdroj http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/minimalizace/Vliv%20zpracov ani%20pudy%20na%20plodiny%20a%20pudu.pdf). ............................................ 29 Tabulka 2 Průměrné výnosy čerstvé hmoty a sušiny meziplodin z let 2005 - 2007 ........ 47 Tabulka 3 Hodnoty dlouhodobých teplotních a srážkových normálů (1961-1990)........ 50 Tabulka 4 Rotační tabulka .............................................................................................. 51 Tabulka 5 Volby odrůd a počet rostlin na 1 ha .............................................................. 51 Tabulka 6 Hnojení pozemků dusíkem v polním pokuse AGRO 2 .................................... 54 Tabulka 7 Termíny odběrů půdních vzorků .................................................................... 58 Tabulka 8 Testy významnosti pro objemovou hmotnost (g.cm-3) .................................... 64 Tabulka 9 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina .................................... 65 Tabulka 10 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy ........................... 65 Tabulka 11 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm) ................................ 66 Tabulka 12 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a předplodina ... 67 Tabulka 13 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm) .. 68 Tabulka 14 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm) ........................................................................................................... 70 Tabulka 15 Hodnoty pórovitosti (%) ............................................................................. 72 Tabulka 16 Testy významnosti pro pórovitost (%) ......................................................... 73 Tabulka 17 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina .................................. 73 Tabulka 18 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy .......................... 74 Tabulka 19 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm) ................................ 75 Tabulka 20 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a předplodina .. 75 Tabulka 21 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm) .. 76 Tabulka 22 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm) ........................................................................................................... 78 Tabulka 23 Hodnoty minimální vzdušné kapacity (%) .................................................. 79 Tabulka 24 Testy významnosti pro minimální vzdušnou kapacitu (%) ........................... 80 Tabulka 25 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina .................................. 80 Tabulka 26 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy ........................... 81 Tabulka 27 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm) ................................ 81

117

Tabulka 28 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a předplodina ... 82 Tabulka 29 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm) .. 84 Tabulka 30 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm) ........................................................................................................... 85 Tabulka 31Hodnoty objemové vlhkosti půdy (%) .......................................................... 87 Tabulka 32 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro objemovou vlhkost půdy (%) .................................................................................................................. 88 Tabulka 33 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina .................................. 88 Tabulka 34 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy ........................... 88

Tabulka 35 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm) ............................... 89 Tabulka 36 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a předplodina ... 90 Tabulka 37 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm) .. 91 Tabulka 38 Následné testování (LSD test) pro efekt předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm) ........................................................................................................... 92 Tabulka 39 Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3) ......................................................... 93 Tabulka 40 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro objemovou hmotnost (g.cm-3) .................................................................................................................... 93 Tabulka 41 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy ........................... 94 Tabulka 42 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm) ................................ 95 Tabulka 43 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm) .. 96 Tabulka 44 Hodnoty pórovitosti (%) ............................................................................. 97 Tabulka 45 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro pórovitost (%)...... 98 Tabulka 46 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm) ................................ 98 Tabulka 47 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm) 100 Tabulka 48 Hodnoty minimální vzdušné kapacity (%) ................................................. 101 Tabulka 49 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro minimální vzdušnou kapacitu (%) .......................................................................................................... 101 Tabulka 50 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy ......................... 102 Tabulka 51 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm) .............................. 103 Tabulka 52 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm) 104 Tabulka 53 Hodnoty objemové vlhkosti půdy (%) ........................................................ 105 Tabulka 54 Testy významnosti rozdílů hodnot zvolených efektů pro objemovou vlhkost půdy (%) ................................................................................................................ 105 Tabulka 55 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy ......................... 106

118

Tabulka 56 Následné testování (LSD test) pro efekt hloubka (cm) ............................. 107 Tabulka 57 Následné testování (LSD test) pro efekt zpracování půdy a hloubka (cm) 108

119

9 SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek 1 Langův dešťový faktor ................................................................................... 19 Obrázek 2 Umístění pokusů AGRO 2. ............................................................................ 49 Obrázek 3 Kopeckého fyzikální válečky (foto: M. Burková) .......................................... 55 Obrázek 4 Hlava válečku a gumové kladivo (foto: M. Burková).................................... 55 Obrázek 5 Nasávací nádoby (foto: M. Burková) ............................................................ 56 Obrázek 6 Laboratorní váhy a stolní počítač (foto: M. Burková) .................................. 57 Obrázek 7 Stupňovitě upravená sonda (foto: M. Burková) ............................................ 59 Obrázek 8 Ořezávání zeminy (foto: M. Burková) ........................................................... 60 Obrázek 9 Horkovzdušná sušárna (foto: L. Neudert). .................................................... 61 Obrázek 10 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu zpracování půdy ............................. 66 Obrázek 11 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu hloubka (cm) .................................. 67 Obrázek 12 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu zpracování půdy a hloubky (cm) .... 68 Obrázek 13 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu předplodina, hloubka (cm) a zpracování půdy. ..................................................................................................... 71 Obrázek 14 Hodnoty objemové hmotnosti u efektu předplodina, hloubka (cm) a zpracování půdy. ..................................................................................................... 71 Obrázek 15 Hodnoty pórovitosti u efektu zpracování půdy ............................................ 74 Obrázek 16 Hodnoty pórovitosti u efektu hloubka (cm) ................................................. 75 Obrázek 17 Hodnoty pórovitosti u efektu předplodina a zpracování půdy ................... 76 Obrázek 18 Hodnoty pórovitosti u efektu hloubka(cm) a zpracování půdy .................. 77 Obrázek 19 Hodnoty pórovitosti u efektu předplodina, hloubka (cm) a zpracování půdy

................................................................................................................................ 78 Obrázek 20 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu hloubka (cm) ...................... 82 Obrázek 21 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy a předplodina ............................................................................................................. 83 Obrázek 22 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy a hloubka (cm) ......................................................................................................................... 84 Obrázek 23 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy, předplodina a hloubka (cm) ........................................................................................................ 86 Obrázek 24 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy, předplodina a hloubka (cm) ........................................................................................................ 86

120

Obrázek 25 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu hloubka (cm).................................... 89 Obrázek 26Obrázek 27 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu předplodina a zpracování půdy ......................................................................................................................... 90 Obrázek 28 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu zpracování půdy a hloubka (cm) ...... 91 Obrázek 29 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm) ........................................................................................................... 92 Obrázek 30 Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3) u efektu zpracování půdy .............. 94 Obrázek 31 Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3) u efektu hloubka (cm) .................... 95 Obrázek 32Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3) u efektu zpracování půdy a hloubka (cm) ......................................................................................................................... 96 Obrázek 33 Hodnoty objemové hmotnosti (g.cm-3) u efektu zpracování půdy a hloubka (cm) ......................................................................................................................... 97 Obrázek 34 Hodnoty pórovitosti u efektu hloubka (cm) ................................................. 99 Obrázek 35 Hodnoty pórovitosti u efektu zpracování půdy a hloubka (cm) ................ 100 Obrázek 36 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy............... 102 Obrázek 37 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu hloubka (cm) .................... 103 Obrázek 38 Hodnoty minimální vzdušné kapacity u efektu zpracování půdy a hloubka (cm) ....................................................................................................................... 104 Obrázek 39 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu zpracování půdy ............................. 107 Obrázek 40Hodnoty objemové vlhkosti u efektu hloubka (cm)..................................... 108 Obrázek 41 Hodnoty objemové vlhkosti u efektu předplodina, zpracování půdy a hloubka (cm) ......................................................................................................... 109

121

122

PŘÍLOHY

SEZNAM PŘÍLOH: Příloha 1 Rozdělení půd podle zrnitosti (ČSN 46 5302) .............................................. 125 Příloha 2 Půdní typy (zpracováno dle Hůly, Procházková a kol., 2008). .................... 126 Příloha 3 Důsledky intenzifikace zemědělské produkce (podle Vogtmanna, 1991) ..... 127 Příloha 4 Teploty a srážky za rok 2008 ........................................................................ 127 Příloha 5 Teploty a srážky za rok 2009 ........................................................................ 127 Příloha 6 Teploty a srážky za rok 2010 ........................................................................ 128 Příloha 7 Hodnoty (u pšenice ozimé), pro objemovou hmotnost (g.cm-3) ................... 128 Příloha 8 Hodnoty (u pšenice ozimé), pro objemovou hmotnost(g.cm-3) .................... 128

Příloha 1 Rozdělení půd podle zrnitosti (ČSN 46 5302) Obsah Název druhu půdy

zrn < než

Označení

Základní vlastnosti půdy

0,01 mm

Jíl

Jílovit á půda

Jílovit ohlinitá půda Písčito jílnatá půda

nad 75 %

Velmi

Půdy jsou za vlhka velmi vazké, po vyschnutí stmelené a tvrdé.

těžké

V období sucha pukají a objevují se trhliny. Pro vzduch a vodu jsou

půdy

nesnadno propustné, jsou studené, biologicky málo činné.

60

Velmi

až

těžké

75 %

půdy

45 až 60 %

Zpracovatelnost půdy je značně obtížná, za vlhka se mažou a nesnadno kypří, za sucha se lámou v pevné, tvrdé a velké hroudy, které se těžko rozdělávají. Po promrznutí v hrubé brázdě jsou na jaře lépe zpracovatelné. Půdy tuhé, vazké a uléhavé, za vlhka se mažou, za sucha tvrdnou.

Těžké

Biologicky aktivní. Zpracovatelnost obtížná. Při vhodném stupni

půdy

vlhkosti se snadněji obdělávají a kypří. Za sucha se hroudy dají rozdrobit. Půdy s převahou písčitých a jílnatých půdních částic s nízkým obsahem prachu. Podle obsahu jílnatých částic jsou v kategorii středně

30

Středně

až

těžké

těžkých půd, ale vzhledem k nízkému obsahu prachových částic mají

45 %

půdy

zhoršené technologické vlastnosti (zejména zvýšenou vazkost) jako půdy těžké. Půdy s převažujícím zastoupením jemných půdních částic a

Hlinitá půda

30

Středně

zanedbatelným podílem písčitých zrn. Velký obsah prachových částic,

až

těžké

příznivě ovlivňuje fyzické vlastnosti, zejména působí proti nadměrné

45 %

půdy

uléhavosti a vazkosti. Přiměřená vododržnost a propustnost pro vodu prodlužuje období optimálního stavu vlhkosti.

Písčito hlinitá půda Hlinito písčitá

20

Středně

až

těžké

30 %

půdy

10 až

až velmi

písčitých zrn. Vyrovnaný podíl jílu a prachu jim dodává střední zrnitosti, podstatná příměs písčitých frakcí zvyšuje jejich propustnost pro vodu a vzduch. Jedná se o půdy dobře zpracovatelné. Půdy skládají se převážně z hrubých písčitých zrn a velmi nízkého podílu prachových částic. Mají malou soudržnost a vododržnost, jsou

lehké

drobivé až sypké, pro vodu velmi snadno propustné a proto vysychavé.

půdy

Velmi snadno zpracovatelné půdy

0

Velmi

Vyznačují se vysokým obsahem hrubých písčitých zrn a malou

až

lehké

soudržností. Velmi snadno zpracovatelné půdy.

10 %

půdy

20 %

půda Písek

Lehké

Půdy s menším zastoupením jemných částic s hmatatelným obsahem

Příloha 2 Půdní typy (zpracováno dle Hůly, Procházková a kol., 2008).

Půdní typ

Kambizemě (hnědé půdy)

Hnědozemě

Černozemě

Pseudogleje (oglejené půdy) Fluvizemě (nivní půdy) Luvizemě

Redziny Gleje (glejové půdy) Černice (lužní půdy)

Regozemě Litozemě

Podzoly

Charakteristika

jsou nejrozšířenějším typem v České republice, nacházejí se na svazích i rovinách. Jejich úrodnost se snižuje s rostoucí nadmořskou výškou. Ve svahu jsou silně ohrožené erozí. vytvořily se v rovinatém, mírně zvlněném terénu a jsou náchylné ke zhutnění. Jsou využívány jako orné půdy, protože patří k velmi úrodným půdám. Vyžadují organické hnojení a pravidelné vápnění. zaujímají třetí místo dle zastoupení v zemědělském půdním fondu České republiky. Nacházejí se v sušších, teplejších oblastech s nadmořskou výškou do 300 m. Patří k nejúrodnějším půdám, jsou hlubokohumózní a využívají se především jako orné půdy. nacházejí se v rovinných, humidnějších oblastech s nadmořskou výškou 400-800 m. Jsou to půdy méně úrodné, vyžadují nezbytně kypření, vápnění a pravidelné hnojení organickými hnojivy. jsou z části pokryty lužními lesy, nebo trvalými porosty. Nacházejí se v okolí vodních toků. Využívají se jako orná půda. Mají vysokou hladinu spodní vody. vytvořily se v rovinatém, mírně zvlněném terénu. Jsou to půdy méně úrodné, mají tendenci ke zhutňování a vyžadují kypření, vápnění a pravidelné hnojení organickými hnojivy. nacházejí se především v krasových oblastech, mají nízkou úrodnost. Jsou to typické lesní půdy. Vhodné jsou pro travní porosty a vinohrady. jsou nadměrně zamokřené, těžko přístupné pro mechanizaci, mají nepříznivé fyzikální vlastnosti. Jejich hlavní význam spočívá, že zadržují vodu v krajině. jsou využívány jako orné půdy. Nacházejí se v sušších a teplejších oblastech s nadmořskou výškou do 300 m. Mají vyšší úrodnost než černozemě a příznivější vodní režim. vyskytují se v erozních oblastech. Na půdotvorném substrátu je závislá jejich úrodnost. Mají silný sklon k erozi. jsou půdy nevyvinuté, nepoužitelné pro zemědělství. vytvářejí se ze zvětralin v horských i nižších polohách. Mají vysoký obsah surového humusu a jsou silně kyselé. Využívají se jako půdy lesní.

Příloha 3 Důsledky intenzifikace zemědělské produkce (podle Vogtmanna, 1991)

Výhody

Nevýhody zpustošení krajiny (devastace), omezení přírody, degradace půd, ekologická rovnováha, znečištění prostředí, plýtvání-zneužívání přírodních zdrojů, odcizení se přírodě zhoršení kvality potravin, znečištění vody, degradace půdy, snížení odolnosti plodin, plýtvání energií rezidua v potravinách, změny rozmanitosti a složení druhů, vznik rezistence proti pesticidům

snížení potřebného času

Racionalizace produkce Používání průmyslových hnojiv Používání pesticidů

zvýšení výnosů snížení ztrát, záruka sklizně

Příloha 4 Teploty a srážky za rok 2008

Měsíc

I

II

III

IV

V

VI

VII

1,8

2,6

4,8

10,1

15,4

19,8

20,4

15,7

10,4

32,9

29,3

53,5

19,6

49,9

VII

IX

X

XI

XII

20

14,3

9,8

6,5

1,8

55,9

46,1

27,3

22,1

31,1

IX

X

XI

XII

I

Průměrná teplota (°C) Úhrn srážek (mm)

Příloha 5 Teploty a srážky za rok 2009

Měsíc

VII

I

II

III

IV

V

VI

VII

-3,3

0,4

5

14,8

15,6

17,9

20,7

21,1

17,2

8,9

5,7

0,1

20

57,6

78,1

3,6

42,4

115

74

29,6

24,7

21,2

55,4

37,6

I

Průměrná teplota (°C) Úhrn srážek (mm)

Příloha 6 Teploty a srážky za rok 2010 Měsíc

I

II

III

IV

V

VI

VII

-3,9

-0,6

4,8

10,2

14

18,7

21,9

46,8

22,8

9,8

53,1

102

79

87,9

VII

IX

X

XI

XII

19,3

13,7

7,3

6,7

-3,9

75,8

57,8

10,4

32,8

11,1

I

Průměrná teplota (°C) Úhrn srážek (mm)

Příloha 7 Hodnoty (u pšenice ozimé), pro objemovou hmotnost (g.cm-3)

Předplodina

Rok

Zpracování půdy I

2008

II

III

I

Kukuřice silážní

2009

II

III

I

2010

II

III

Hloubka (cm)

Objemová -3 hmotnost (g.cm ) Průměr

0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30

1,279 1,325 1,455 1,176 1,565 1,516 1,142 1,527 1,564 1,309 1,274 1,269 1,180 1,216 1,380 1,155 1,498 1,457 1,557 1,612 1,522 1,260 1,505 1,572 1,172 1,555 1,563

Příloha 8 Hodnoty (u pšenice ozimé), pro objemovou hmotnost(g.cm-3)

Předplodina

Rok

Zpracování půdy I

2008

II

III

I

Vojtěška setá

2009

II

III

I

2010

II

III

Hloubka (cm) 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30 0 - 10 10 - 20 20 - 30

Objemová hmotnost (g.cm-3) Průměr 1,095 1,121 1,318 1,070 1,508 1,497 1,399 1,511 1,527 1,310 1,310 1,259 1,169 1,484 1,355 1,214 1,410 1,438 1,242 1,451 1,465 1,324 1,629 1,650 1,325 1,633 1,579