FYTO I BLOK: VÝŽIVA ROSTLIN A HNOJENÍ Ing. Jind ich ERNÝ, Ph.D. FAPPZ (FAKULTA AGROBIOLOGIE POTRAVINOVÝCH A P
ÍRODNÍCH ZDROJ )
KATEDRA AGROENVIRONMENTÁLNÍ CHEMIE A VÝŽIVY ROSTLIN MÍSTNOST . 330
2. BLOK: OCHRANA ROSTLIN Doc.Ing. Pavel Ryšánek, CSc. Ing. Jana Mazáková, Ph.D. FAPPZ (FAKULTA AGROBIOLOGIE POTRAVINOVÝCH A P
ÍRODNÍCH ZDROJ )
KATEDRA OCHRANY ROSTLIN
3. BLOK: PEDOLOGIE Prof. Dr. Ing. Luboš Bor vka FAPPZ (FAKULTA AGROBIOLOGIE POTRAVINOVÝCH A P
ÍRODNÍCH ZDROJ )
KATEDRA PEDOLOGIE A OCHRANY P D
OBECNÁ FYTOTECHNIKA -výživa rostlin STUDIJNÍ MATERIÁLY: SKRIPTA:
VÝŽIVA ROSTLIN VAN K V. a kol.
KONZULTACE
Témata p ednášek BLOK: VÝŽIVA ROSTLIN A HNOJENÍ 1. Základní principy výživy rostlin. Složení rostlin. 2. Živiny v p
a rostlin
3. Hnojiva, organická hnojiva. 4. Minerální hnojiva. 5. Principy aplikace hnojiv. 6. Zásady výživy a hnojení plodin.
1. Základní principy výživy rostlin. Složení rostlin.
o Význam p edm tu o Zákony ve výživ rostlin o Rostlinné živiny o Složení rostlin o
íjem a výdej živin rostlinami
Základní pojmy: Výživa rostlin se zabývá: studiem chemismu p dy požadavky kulturních rostlin na živiny (množství, forma a pom r)
podmínkami pro p íjem živin rostlinami hnojivy (složení a vlastnosti, principy výroby). Hnojiva jsou látky, které po p idání do živného prost edí rostlin zvyšují výnos a kvalitu produkce a podílejí se na udržení dní úrodnosti. Hnojení je aplikace hnojiva do živného prost edí. (volba dávky, formy, doby a zp sobu aplikace hnojiva, manipulaci s hnojivy a ekonomické aspekty hnojení)
VÝŽIVA ROSTLIN:
„Nauka o rostlinných živinách, jejich p em nách vp , formách vstupujících do rostlin pop . vazbách v rostlin a optimalizace p íjmu pomocí hnojiv.“
Zákonitosti ve výživ rostlin
Vyrovnaná výživa rostlin
stabilní výnosy
výnos ozimé pšenice t/ha 7 6 5 4 3 2
+HNOJIVA, +PESTICIDY, +NOVÉ ODR DY
1
2006
2003
2000
1997
1994
1991
1988
1985
1982
1979
1976
1973
1970
1967
1964
1961
1958
1955
1952
1949
1946
1938
1935
1932
1929
1926
1923
1920
0
Pr rný p ívod jednotlivých živin do p dy v R hnojením 110 (1980 – 2006, kg/ha zem lské p dy)
N
100
P2O5 90
K2O
80 70 60 50 40 30 20 10 0 1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
Vliv faktor klimatické podmínky agrotechnika ochrana rostlin šlecht ní rostlin výživa rostlin
dní podmínky
Podíl faktor na výnosu (Vrko , 1991) 1973 (46 OJ.ha-1)
1948 (22 OJ.ha-1) 5% 5%
10%
15%
10%
15%
40% 20%
20%
10%
20%
30%
1990…. (57 OJ.ha-1) 15%
10% 10%
25%
20% 20%
irozená p dní úrodnost po así agrotechnika hnojení odr da ochrana rostlin
Zákonitosti ve výživ rostlin Zákon fyziologických vztah výnos rostliny je závislý na všech vegeta ních faktorech, každý z nich je naprosto nezbytný, jejich stup ování má za následek p ír stek výnos , ír stek výnosu je nejvyšší u faktoru nejvíce vzdáleného od optima
výnos
Zákonitosti ve výživ rostlin
Liebig – vztah mezi výnosem a dávkami živin
nedosta
0
tek
um m ti op 1
2
3
4
nadbytek
5
6
7
8
množství živin
výnos
Mitscherlich – zákon ubývajících p ír stk výnos
Koeficient ekonomické Ur ení dávkyú živin innosti hnojení zvýšení ír stek produkce ceny výnosu hnojením > zvýšení / zvýšení náklad nákladnana hnojení hnojení množství živin
Rostlinné živiny Složení rostlin
Definice prvku jako živiny: Prvky nezbytné, nenahraditelné pro r st a vývoj rostlin (rostlinného druhu) Pokud chceme za adit prvek mezi rostlinné živiny, musí spl ovat následující kritéria:
Nedostatek prvku znemožní rostlin vývojový cyklus
dokon it
Prvek se p ímo ú astní fyziologických proces rostlin , nebo jako regulátor enzymového systému Projev nedostatku je specifický pro sledovaný prvek
v
Ur ení nedostatku živin Symptomy (p íznaky) zjevné reakce rostlin na p sobení nep íznivých initel – v tš. až p i déletrvající poruše. astá kombinace vliv . Zm ny p íznak hem vegetace (stá í list , okraje) Specifikace symptom (vliv jednoho nebo více initel ) Intenzita symptom – latentní nedostatek – zjevné p íznaky poruch – vážné narušení r stu. Nekrózy – omezená obnova, degenerace až odum ení rostlinných bun k – pletiv – orgán . Zm na barvy, výskyt skvrn, degradace Barevné zm ny (dekolorace) chlorosy – rozpad a špatná obnova chlorofylu, žloutnutí; purpurové zabarvení; ernání dužiny Poruchy r stu – omezení r stu rostlin, nebo jejich ástí, deformace
Rozd lení živin a pr
rné zastoupení v rostlinách (%)
Základní biogenní prvky C 45 O 45 H6 Makroprvky N 1,5 P 0,2 K 1,0 Ca 0,5 Mg 0,2 S 0,1 Mikroprvky 0,05% B 0,002 Fe 0,001 Mn 0,005 Zn 0,002 Cu 0,0006 Mo 0,00001 Cl 0,001 Ni 0,00001 Prvky užite né Si Al Na Ti ….
Složení rostlin FYTOMASA sušení (105 °C) Voda (10 – 95 %) Sušina (90 – 5 %) žíhání (550 °C) Spalitelný podíl (95 – 99 %) C, O, H, N Popeloviny (1 – 5 %) P, K, Ca, Mg, Fe, Na,...
Základní složení rostlin Materiál
% hmotnosti voda sušina
% sušiny C
O
H
N
popeloviny
Zrno pšenice
14
86
46
43
6
2,3
2,7
Sláma žito
14
86
50
40
6
0,4
3,6
Semeno hrách
14
86
46,5
40
6,2
4,2
3,1
Hlízy brambor
75
25
44
47
5,8
1,5
1,7
Význam a využití chemických analýz rostlin • • • •
údaje o pot eb živin rostlinami nároky rostlin na živiny b hem vegetace diagnostika výživného stavu rostlin chemické složení sklízených produkt
Odb r živin kuku icí
Zm ny obsahu živin b hem ontogeneze u obilnin – dynamika obsahu N, K a P u obilnin Kumulace – výsledek p íjmu z vn jšího prost edí a p evodu ze zásobních látek semene Relativní obsah živiny
zrání
kvetení
fenofáze metání
sloupkování
odnožování
vzcházení
klí ení
ování – p evaha intenzivního stu nad p íjmem živiny
St ední obsahy živin vybraných plodin (%) Plodina - ást
N
P
K
Ca
Mg
Pšenice ozimá – 6. list
4,52
0,37
3,34
0,65
0,20
Pšenice ozimá – 1. kolénko
3,36
0,33
3,29
0,56
0,19
Pšenice ozimá – kvetení
1,54
0,23
1,81
0,35
0,13
Pšenice ozimá – zrno
2,27
0,37
0,48
0,06
0,18
Pšenice ozimá – sláma
0,63
0,09
1,12
0,32
0,12
Je men jarní – zrno
2,02
0,38
0,50
0,06
0,16
Je men jarní – sláma
0,82
0,12
1,39
0,44
0,12
epka – semeno
3,50
0,71
0,90
0,50
0,29
epka – stonek
0,78
0,15
2,24
1,71
0,15
Cukrovka – 3. pár list
4,32
0,42
6,23
1,69
1,02
Cukrovka – listy 120 dn vegetace
2,63
0,23
4,54
1,42
0,83
Cukrovka – bulva
1,03
0,13
1,07
0,10
0,10
Cukrovka – chrást
2,77
0,25
4,50
1,27
0,77
Odb r živin Biologický odb r živin (celkový) Množství živin, které je pot ebné k zabezpe ení výnosu (jedné tuny) hlavního produktu a k tomu odpovídajícího množství vedlejšího produktu a ko en . „NORMATIV ODB RU“
Hospodá ský odb r živin Množství živin odvezené z pole sklizeným produktem „EXPORT ŽIVIN“
Celkový a hospodá ský odb r živin (kg.ha-1) Výnos (t) Plodina Pšenice: celkem zrno 5 sláma 4 Cukrovka: celkem 40 bulvy chrást 24 Zelí bílé 70 Salát hlávkový 10
N 125 95 30 176 64 112 238 23
P 26 20 6 28 12 16 42 5
K 100 25 75 188 84 104 266 35
Ca 21 2 18 40 8 32 196 14
Mg 12 6 12 34 12 22 21 2
íjem živin rostlinami 1)P íjem živin ko enovým systémem z p dního prost edí (z p dního roztoku) ve form iont : - kationt - aniont
2) P íjem ostatními ástmi rostlin (mimoko enová výživa rostlin)
evažující
íjem živin: íjem C – pr duchy list (CO2) zabudování do organických vazeb p i fotosyntéze
íjem H, O – ko enovým systémem (H2O) enos elektron v procesu fotosyntézy
íjem ostatních živin – ko enovým systémem stavební prvky, ízení fyziologických proces …
íjem živin ko eny rostlin Etapy p íjmu : I. p ísun živin do bezprost ední blízkosti ko en , II. pr nik živin do mezibun ného prostoru ko en , III. vstup živin do vnit ního prostoru bun k ko en , (pr nik polopropustnou membránou do cytoplasmy), IV. transport živin v rostlin .
íjem živin ko eny - ko enové vlášení
Ko enová výživa rostlin Ko eny:
mechanická funkce
íjem živin (iont ) Pr nik iont do bun k pasivní p íjem – prostup iont difusí aktivní p íjem – vyžaduje energii – selektivita iont („teorie p
enaše
“)
– p íjem proti koncentra nímu spádu
íjem živin ko eny - ko enové vlášení
Transport iont v rostlinách Ionty v cytoplazm ko en zapojení do látkové vým ny – (N, S, P) transport do dalších orgán – bu kami a plasmodesmy (symplastická cesta) – mezibun ným prostorem (apoplastická cesta) – xylemem (transpira ním proudem)
Pohyb živin akropetáln bazipetáln (N, P, S, Na, K, Cl
Ca, Mg, B)
Faktory ovliv ující p íjem živin Vn jší faktory dní vlivy - sorp ní kapacita, p dní reakce, biologická innost, zrnitost aj. živiny v p dní zásob - množství, p ístupnost a p ijatelnost. živiny dodané hnojivy – množství, rozpustnost, as p sobení. interferen ní vlivy - vzájemný ú inek jednotlivých živin. klimatické faktory – sv tlo, teplota, srážky.. technické zásahy - meliora ní zásahy, osevní postup, agrotechnická opat ení (zpracování p dy, ošet ování porostu, regulace zaplevelení).
Vnit ní faktory di ný základ rostlin zná schopnost rostlin osvojovat si živiny
Ko enový systém (a) cukrovky, (b) kuku ice, (c) pšenice, (d) jetele
100
100
Ko eny: Délka Rychlost r stu Polom r Rozložení Vzdálenost mezi ko enovými tvemi
160
60
Mimoko enová výživa rostlin íjem živin nadzemními ástmi rostlin, p edevším listy (foliární výživa)
Hlavní význam mimoko enové výživy: možnost korekce výživného stavu rostlin eliminace nep íznivých podmínek pro p íjem živin aplikace v kritických obdobích r stu a výživy rychlost p sobení možnost kombinace (nap . s p ípravky na ochranu rostlin) Nevýhody mimoko enové výživy: nutnost post iky b hem vegetace n kolikrát opakovat rostliny, odkázané pouze na foliární výživu se h e vyvijí a mají narušenou tvorbu generativních orgán (semena) je nákladná, pokud není spojena s jiným zásahem
Výdej látek ko eny Ko eny rostlin
íjem vody a živin výdej do svého okolí vylu
ují minerální (nap . P, K) a organické látky (organické kyseliny, aminokyseliny, cukry aj.) = ko enové exudáty zdroj energie pro p dní mikroorganismy, uvol ování živin (kyseliny, mikroorganismy) pufra ní schopnost (schopnost tlumit zm ny pH) Výskyt specifických látek produkovaných ko eny rostlin a mikroorganism ovliv uje snášenlivost pop . nesnášenlivost rostlin po sob stovaných (pravá únava p dy)
