Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta. Bakalářská práce

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta

Bakalářská práce

Brno 2013

Jiří Jelínek

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství a výživy rostlin

Dynamika změn vybraných frakcí půdního draslíku na půdě zatížené aplikací hnojiv

Vedoucí práce:

Vypracoval:

Ing. Petr Škarpa, Ph.D.

Jiří Jelínek Brno 2013

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Dynamika změn vybraných frakcí půdního draslíku na půdě zatížené aplikací hnojiv vypracoval samostatně a použil jsem jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne ……………………………….

podpis …………………………….

Poděkování Rád bych poděkoval vedoucímu práce Ing. Petru Škarpovi, Ph.D., za odborné vedení, rady a pomoc při vypracování bakalářské práce. Děkuji také panu Jiřímu Ungrovi za měření zanalyzovaných vzorků. Dále bych chtěl poděkovat Ústřednímu kontrolnímu a zkušebnímu ústavu zemědělskému za odebrání a zapůjčení půdních vzorků, bez kterých by práce nemohla vzniknout.

Abstrakt Práce řeší problematiku dynamiky změn obsahu vodorozpustného draslíku, výměnného draslíku, přístupného draslíku a mobilní draselné rezervy v závislosti na dávce draselných hnojiv. Práce vychází z dlouhodobých stacionárních pokusů založených Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským. Vybrané lokality zastupují bramborářskou (Chrastava a Horažďovice) a řepařskou výrobní oblast (Žatec). Každé oblasti odpovídal odlišný osevní postup. Zařazeno bylo pět variant hnojení: s uvedenými dávkami draslíku v kg.ha-1 v bramborářské a řepařské výrobní oblasti: 1. Nehnojená kontrolní varianta, 2. chlévský hnůj (35; 35), 3. chlévský hnůj + N1P1K1 (92; 86), 4. Chlévský hnůj + N2P2K2 (125; 116), 5. chlévský hnůj + N3P3K3 (166, 154). Analýza vybraných forem draslíku byla provedena z půdních vzorků odebraných letech 1982, 1987, 1995, 1998, 2002, 2006 a 2010. Vodorozpustný K byl statisticky průkazně silně ovlivněn hnojením, nejvýrazněji na lokalitě Žatec, kde podíl variability jeho obsahu dosáhl 63,8 %. Rovněž na obsah výměnného a přístupného draslíku mělo hnojení prokazatelný vliv. Jejich obsahy se se zvyšující se dávkou aplikovaných hnojiv signifikantně (p < 0,05) zvyšovaly na všech lokalitách. Nejnižší závislost na hnojení byla prokázána u mobilní draselné rezervy. Podíl hnojení na její celkové variabilitě se pohyboval v rozmezí 6,5 % (Horažďovice) – 43,5 % (Žatec). Klíčová slova: draslík, hnojení, vodorozpustný draslík, výměnný draslík, přístupný draslík, mobilní draselná rezerva.

Abstract This bachelor thesis deals with the dynamic of the content changes of watersoluble potassium, exchangeable potassium, available potassium and the reserve of mobile potassium with the dependence on the dosage of the potassium fertilizer. The thesis is based on the long stationary experiments founded by the Central Institute for Supervising and Testing in Agriculture. The localities chosen for the experiment were the potato-growing region (Chrastava a Horažďovice) and the sugar beet growing region (Žatec). A different rotation of crops corresponded to each region. Five options of fertilization were included: With the potassium dosage in kg.ha-1 in a potato-growing region and in a sugar beet growing region: 1. A checking option without fertilization, 2. Farmyard manure (35; 35), 3. Farmyard manure + N1P1K1 (92; 86), 4. Farmyard manure + N2P2K2 (125; 116), 5. Farmyard manure + N3P3K3 (166, 154). Statistically, exchangeable K was demonstratively strongly influenced by fertilization, the most significantly in Žatec locality, where the variability of its content reached 63.8 %. The content of exchangeable potassium and available potassium was influenced by fertilization as well. The content of both was increasing with the increased dosage of used fertilizers, significantly (p < 0.05) in all localities. The lowest dependence on the fertilization was proved with the reserve of mobile potassium. The influence of fertilization on its entire variability moved from the range of 6.5 % (Horažďovice) – 43.5 % (Žatec).

Key words: potassium, fertilization, watersoluble potassium, exchangeable potassium, available potassium, the reserve of mobile potassium.

Obsah 1 ÚVOD .......................................................................................................................... 10 2 CÍL PRÁCE ................................................................................................................. 11 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED ............................................................................................. 12 3.1 Draslík v přírodě ................................................................................................... 12 3.2 Draslík v půdě ....................................................................................................... 15 3.2.1 Fixace draslíku v půdě ................................................................................... 16 3.3 Formy draslíku v půdě .......................................................................................... 17 3.3.1 Vodorozpustný draslík ................................................................................... 18 3.3.2 Draslík výměnný ............................................................................................ 19 3.3.3 Mobilní draselná rezerva ............................................................................... 20 3.4 Hnojení draslíkem v ČR ....................................................................................... 22 3.5 Draselná hnojiva ................................................................................................... 24 3.5.1 Chloridová forma ........................................................................................... 25 3.5.2 Síranová forma ............................................................................................... 26 3.5.3 Uhličitanová forma ........................................................................................ 27 3.5.4 Zásady používání draselných hnojiv.............................................................. 27 4 MATERIÁL A METODIKA....................................................................................... 30 4.1 Charakteristika pokusných lokalit ........................................................................ 30 4.1.1 Horažďovice .................................................................................................. 30 4.1.2 Chrastava ....................................................................................................... 31 4.1.3 Žatec............................................................................................................... 32 4.2 Schéma pokusu ..................................................................................................... 33 4.3 Analytické metody ................................................................................................ 34 4.3.1 Analýza půd ................................................................................................... 35 4.3.1.1 Vodorozpustný draslík ................................................................................ 35 4.3.1.2 Přístupný draslík ......................................................................................... 35 4.3.1.3 Výměnný draslík .......................................................................................... 36 4.3.1.4 Mobilní draselná rezerva ............................................................................ 36 4.4 Statistické hodnocení ............................................................................................ 36

5 VÝSLEDKY A DISKUZE .......................................................................................... 37 5.1 Horažďovice ......................................................................................................... 37 5.1.1 Vodorozpustný draslík ................................................................................... 37 5.1.2 Výměnný a přístupný draslík ......................................................................... 39 5.1.3 Mobilní draselná rezerva ............................................................................... 41 5.2 Chrastava .............................................................................................................. 44 5.2.1 Vodorozpustný draslík ................................................................................... 44 5.2.2 Výměnný a přístupný draslík ......................................................................... 45 5.2.3 Mobilní draselná rezerva ............................................................................... 48 5.3 Žatec...................................................................................................................... 50 5.3.1 Vodorozpustný draslík ................................................................................... 50 5.3.2 Výměnný a přístupný draslík ......................................................................... 52 5.3.3 Mobilní draselná rezerva ............................................................................... 54 6 ZÁVĚR ........................................................................................................................ 56 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ......................................................................... 57 8 SEZNAM OBRÁZKŮ ................................................................................................. 61 9 SEZNAM TABULEK ................................................................................................. 62 10 PŘÍLOHY .................................................................................................................. 64

1 ÚVOD Úrodnost půdy je definována jako schopnost půdy zajistit rostlinám optimální podmínky pro růst a vývoj pro dosažení požadovaného výnosu a kvality produkce. Jedním ze základních faktorů jejího udržení je zabezpečení optimálního živného režimu půdy. V současné době se však úrodnost půd snižuje vlivem nedostatečného hnojení statkovými a minerálními hnojivy. To se projevuje poklesem obsahu přístupných forem živin a okyselováním půd. Z tohoto důvodu je potřeba zajistit hnojařská opatření, která přinesou potřebnou zásobu přístupných živin pro rostliny a tím zabezpečí rentabilní produkci pěstovaných plodin. To zajistíme dodáním takového množství živiny, které pěstovaná plodina potřebuje na tvorbu výnosu. Biogenní živiny jsou látky, které jsou pro rostlinu nepostradatelné pro udržení životních funkcí a důležité v souvislosti s produkcí rostlinné hmoty. Rostliny je přijímají především kořeny z půdního roztoku. Draslík řadíme mezi nejdůležitější biogenní prvky z pohledu kvantitativního a kvalitativního. Pro stanovení jeho optimální dávky se využívají půdní rozbory (agrochemické zkoušení zemědělských půd). Tyto analýzy spolehlivě a včas určí, zda je půda dostatečně zásobena živinami pro zajištění dobrého výnosu, či nikoliv. Stanovení vhodné intenzity hnojení, pro dosažení optimální půdní zásoby přijatelných a přístupných forem K nepostradatelných pro výživu rostlin, vychází z informací, které nám poskytují dlouhodobé pokusy založené v bramborářské a řepařské výrobní oblasti. Prezentovaný výzkum posuzoval účinek hnojení na obsah vybraných forem draslíku.

10

2 CÍL PRÁCE Předkládaná bakalářská práce řeší problematiku dynamiky změn obsahu vodorozpustného K, výměnného K, přístupného K a mobilní K rezervy v závislosti na dávce draselných hnojiv. Řešení tématu vychází z rozborů půd odebraných v rámci dlouhodobých stacionárních pokusů založených Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským (ÚKZÚZ). Konkrétní cíle práce byly stanoveny takto:  Sledovat vliv stupňovaných dávek organických a minerálních hnojiv na změnu obsahu vodorozpustného draslíku.  Sledovat vliv stupňovaných dávek organických a minerálních hnojiv na změnu obsahů výměnné a přístupné formy draslíku.  Sledovat vliv stupňovaných dávek organických a minerálních hnojiv na změnu obsahu mobilní draselné rezervy.

11

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED

3.1 Draslík v přírodě Draslík je chemický prvek, který patří do I. A skupiny a 4. periody tabulky prvků. Tato skupina se nazývá alkalické kovy, kam řadíme následující prvky: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Draslík izoloval Humphry Davy v roce 1907 elektrolýzou roztaveného KOH (Greenwood a Earnshaw, 1993). Draslík je měkký, stříbrnobílý kov, tající při nízkých teplotách. Tvoří krystaly s prostorově centrovanými kubickými mřížkami. Polanski a Smulikowski (1978) uvádí, že draslík je sedmým nejtěžším prvkem v zemské kůře. V magmatických procesech je draslík ve výškové krystalizaci přede všemi prvky, vchází do složení primárního draselného živce K[Al2Si3O8], což je nejdůležitější minerál, ve kterém se draslík vyskytuje. Při magmatické diferenciaci se hromadí v posledních produktech, a to v pegmatitech a granitech. Při vysoké teplotě se z bazického magmatu bohatého na draslík uvolňuje leucit (KNa)[AlSi2O6], který se může v tomto magmatu hromadit ve velké míře. Leucitové horniny, které patří mezi primární magmatické diferenciační produkty, mohou obsahovat vysoké množství draslíku (až 12% K2O). Tento typ hornin se však v zemské kůře vyskytuje pouze velmi zřídka. Atomové vlastnosti draslíku uvádí tabulka 1, fyzikální vlastnosti pak tabulka 2. Tabulka 1. Atomové vlastnosti draslíku (Greenwood a Earnshaw, 1993). Vlastnost Hodnota Atomové číslo 19 Počet přírodních izotopů 2 + 1 radioaktivní Atomová hmotnost 39,0983 Elektronová konfigurace [Ar] 4s1 Ionizační energie 418,6 kJ.mol-1 ΔHºdis/kJ.mol-1 (M2) 49,9 Poloměr kovu 227 pm Iontový poloměr (pro koordinační číslo 6) 138 pm Eº/V pro M+ (aq) + e- → M(s) -2,925

12

Tabulka 2. Fyzikální vlastnosti draslíku (Greenwood a Earnshaw, 1993). Vlastnost Hodnota Teplota tání 63,2 ºC Teplota varu 765,5 ºC Hustota (20 ºC) 0,856 g.cm-3 Tvrdost 0,4 Draslík je v půdě zastoupený třemi izotopy 39K, 40K a 41K v procentuálním poměru 93,08 : 0,11 : 6,81 (Březina et al., 1986). Izotop

40

K má radioaktivní účinky (β-záření)

s dlouhým poločasem rozpadu, který je 1,18.109 roku. Polanski a Smulikowski (1978) uvádí, že poločas rozpadu izotopu 40K je 1,3 miliardy let. Dále existují v přírodě umělé izotopy draslíku,

37

K, 38K,

42

K,

43

Ka

44

K, které jsou však velmi nestabilní (Březina et

al., 1986). Praktické využití má pouze izotop

42

K, avšak to je omezeno krátkým

poločasem rozpadu asi 12,5 hodiny (Ludík, 1971). Draslík má velký iontový poloměr a malý hydratační obal oproti ostatním kationtům. V přírodě se čistý draslík nevyskytuje (Bujnovský et al., 1994; Torma, 1999), zato je velmi rozšířený ve sloučeninách, jako jsou např. křemičitany, sírany, uhličitany, chloridy, fosforečnany. Především se vyskytuje jako chlorid (sylvín) KCl, podvojný chlorid (karnalit) KCl.MgCl2.6H2O a bezvodý síran (langbeinit) K2Mg2(SO4)3 (Greenwood a Earnshaw, 1993). Draslík je radioaktivní prvek, jeho izotopy mají tak dlouhý poločas rozpadu, že se relativní atomová hmotnost nemění. Nízká ionizační energie a velký rozměr dávají draslíku jeho charakteristické vlastnosti. Poloměry a hydratační čísla některých iontů uvádí tabulka 3. Tabulka 3. Poloměry a hydratační čísla některých iontů (Munson, 1968). Kationt Hydratační číslo Poloměr hydratovaného iontu (nm) Li+ 6 1,003 Na+ 4 0,790 K+ 2,5 0,532 NH4+ 0,537 Mg2+ 9-13 0,540 Ca2+ 8-10 0,480

13

Greenwood a Earnshaw (1993) uvádí, že efektivní iontový poloměr draslíku pro dané oxidační číslo KI je 138 pm. Tabulka 4 uvádí atomové poloměry alkalických kovů dle Vacíka et al. (1999). Dle Greenwooda a Earnshawa (1993) jsou poloměry iontů zobrazeny v tabulce 5. Nízká teplota tání a varu, hustota a malé výparní, disociační a sublimační teplo jsou dány slabou vazbou jednoho valenčního elektronu. Draslík má extrémně vysokou tepelnou a elektrickou vodivost. Charakteristicky barví plamen do fialova, což odpovídá vlnové délce 766,5 nm. Vysokou chemickou reaktivitu lze zdůvodnit velkou ochotou elektronu ns1 tvořit vazby. Tabulka 4. Atomový poloměr alkalických kovů (Vacík et al., 1999). Kationt Poloměr (pm) Li 152 Na 186 K 227 Rb 248 Cs 265 Oxidační číslo draslíku ve sloučeninách nepřekročí hodnotu I z důvodu vysoké ionizační energie druhého stupně. Kov je na čerstvém řezu velmi lesklý, vlivem reagování s kyslíkem a vlhkostí se lesk na vzduchu rychle ztrácí. Draslík dobře reaguje s protonovými donory, jako jsou alkoholy, plynný amoniak, alkiny a vodík. S halogeny reaguje velmi prudce až explozivně. Působí silně redukčně na některé halogenidy a oxidy, proto se mohou použít na výrobu velké škály kovů a slitin. Typickým rysem draslíku a i všech alkalických kovů je snadná rozpustnost v kapalném amoniaku, tento roztok je jasně modrý, má neobvyklé vlastnosti a je nestabilní (Greenwood a Earnshaw, 1993). Tabulka 5. Poloměr iontů alkalických kovů (Greenwood a Earnshaw, 1993). Iont Poloměr (pm) + Li 152 + Na 204 K+ 276 + Rb 304 + Cs 334

14

3.2 Draslík v půdě Obsah draslíku v zemské kůře je přibližně 23 g.kg-1 půdy, což představuje 2,3 %. Madaras et al. (2012) uvádí průměrný obsah draslíku v litosféře 2,6 %. V půdě se obsah celkového draslíku nachází v poměrně širokém rozpětí od 0,1 do 4,0 % (Fecenko a Ložek, 2000), dle Madarase et al. (2012) se jeho obsah pohybuje od 0,1 do 3,0 %. Závisí také na druhu půdy, např. v písčitých až rašelinových půdách je obsah nízký (0,15–0,30 %), naproti tomu jílovité půdy mají draslíku poměrné více, až kolem 4 %. Ryant et al. (2003) uvádí, že nejvíce draslíku obsahují půdy obdělávané v mírném pásmu. Množství draslíku v půdě je závislé na mateční hornině, ze které půda vznikla. Dle Fecenka a Ložka (2000) obsahují trachty 3–5 % K, žuly a ruly 4–6 % K, opuky, pískovce, vápence 0,2–1,0 % K. Jandák et al. (2001) uvádí, že draslík je v půdě značně pohyblivý, více než vápník a hořčík, také má labilnější vazbu a hromadí se v zasolených půdách. Fecenko a Ložek (2000) ve své publikaci uvádí, že hlavním zdrojem draslíku pro rostliny, kromě draselných hnojiv, je draslík uvolňovaný zvětráváním minerálů s vyšším obsahem draslíku, např. ze slíd, živců a jílových minerálů, hlavně typu 2 : 1, především illitu a glaukonitu (Rich, 1968). Madaras et al. (2012) uvádí, že K se lokálně vyskytuje také v dalších minerálech, např. v amfibolitech. Tyto minerály mohou být zděděné z mateční horniny nebo nově vytvořené. Původní tvoří především slídy, primární živce, sekundární smíšeněvrstevné minerály, např. illit, smektit z břidlic. Zástupci nově vytvořených jsou hlavně sekundární smíšeněvrstevné minerály, např. smektit, vermikulit. Rychlost zvětrávání minerálů závisí především na jejich struktuře a pevnosti krystalické mřížky. Z celkového množství K v půdě je více než 98 % vázáno v půdních minerálech a jenom méně než 2 % se nachází v půdní organické hmotě, ve výměnné formě nebo půdním roztoku (Madaras et al., 2012). Dynamika jednotlivých forem draslíku v půdě vede k ustavení rovnovážného stavu mezi nevýměnným, výměnným a vodorozpustným draslíkem (Jurčík, 1978). Rovnovážný stav těchto forem draslíku je narušován odběrem rostlinami, hnojením, vyplavováním. Pokaždé se znovu ustavuje do rovnovážného stavu. Rostliny přijímají draslík ve formě K+ z půdního roztoku nebo kontaktní výměnou ze sorpčního komplexu. Roční odběr draslíku z půdy rostlinami se pohybuje okolo 60 až 300 kg.ha-1 K2O (v závislosti na druhu plodiny a půdních podmínkách). 15

Pro optimalizaci draslíku v půdě je nutné znát obsah přístupného draslíku pro rostliny, stanoveného při agrochemickém zkoušení zemědělských půd, dále obsah výměnného draslíku a fixovaného v jílových minerálech. Rostliny dokáží využít draslík přístupný, výměnný i vodorozpustný. Draslík fixovaný v jílových minerálech nedokáží využít, tato forma tvoří zásobu pro rostliny. Jílové minerály dokáží draslík rostlinám znepřístupnit. Vysoký obsah volného K v půdním roztoku zvyšuje jeho koncentraci. Tím škodí kořenům rostlin a je snadno vyplavitelný z půdy. Na lehkých a středně těžkých půdách přechází větší část K do půdního roztoku a méně se váže na sorpční komplex a na jílové minerály. K optimalizaci K v půdě jsou potřebné nižší dávky draselného hnojiva (Bedrna a Lopatník, 1982). Draslík vázaný v jílových minerálech nemá velký vliv na optimalizaci obsahu K v půdě. Na druhově těžších půdách použijeme vyšší dávku draselných hnojiv, neboť větší část se váže na sorpční komplex a na jílové minerály a tím se snižují ztráty vyluhováním.

3.2.1 Fixace draslíku v půdě Fixací draslíku máme na mysli schopnost půd vázat rozpustný nebo výměnný K do nevýměnných forem (Baier, Baierová, 1985). Fixace je založena na vnikání K+ do otevřených mezivrstev krystalické mřížky minerálů, čímž jsou ionty pevně vázány. Stupeň fixace ovlivňuje více faktorů: hustota negativních nábojů na povrchu a v mezivrstvách příslušného minerálu, dále koncentrace K+ iontů v půdním roztoku, vlhkost, pH, obsah organických látek a sorpční kapacita půdy (Fecenko a Ložek, 2000). Při dlouhodobějším odčerpávání draslíku z půdy se snižuje obsah jeho forem v tomto pořadí: nejprve je odebírána výměnná forma poutaná na povrchu minerálů, potom výměnná forma na okraji lamel a jako poslední se odčerpává draslík fixovaný v meziprostorech jílových minerálů. Dodáme-li draslík do půdy, nejprve se silně fixuje v mezivrstvách minerálů, takto fixovaný je málo dostupný pro rostliny. Po nasycení mezivrstev je další K dostupný pro rostliny. Fixace je ovlivňována také vlhkostí a teplotou půdy. Baier a Baierová (1985) uvádí, že suchá půda poutá až dvojnásobné množství K+ než půda vlhká. Fixaci za sucha způsobuje montmorillonit, za vlhka ji způsobuje hlavně bobtnající vermikulit a illit. Stoupající teplota půdy zvyšuje fixaci draslíku.

Množství

fixovaného

draslíku 16

je

na

některých

půdách

vysoké,

několikanásobně vyšší než množství výměnného K (Baier, Baierová, 1985). Fixovaný draslík je významným zdrojem pro rostliny pouze v případě, že je půda schopna tento K uvolnit do přístupného stavu, využití tohoto draslíku také ovlivňuje schopnost rostlin si ho osvojit. Draslík fixovaný na organickou hmotu zaujímá jen nepatrný podíl celkové zásoby, jde především o vazbu na mikroorganismy (25–50 kg K.ha-1). Jako fixovaný draslík označujeme jenom tu část, která se dostala do meziprostor minerálů až druhotně. Fixace draslíku v půdě je nežádoucím jevem, protože se tím znepřístupňuje draslík rostlinám. Kladnou stránkou fixace je zadržování K v půdě a zabránění jeho vyplavení (Fecenko a Ložek, 2000).

3.3 Formy draslíku v půdě Celkový obsah draslíku v půdě je vyšší než obsah fosforu a dusíku, mění se v závislosti na podmínkách. Draslík se v půdě nachází v různých formách (obrázek 1) s odlišnou pevností vazby a rozdílnou přístupností pro rostliny. Můžeme rozlišit tři formy půdního draslíku: – draslík vodorozpustný, – draslík výměnný, – draslík nevýměnný. Rostlinám je přímo přístupná jenom vodorozpustná forma draslíku a draslík sorbovaný na povrchu koloidních částic. Podíl těchto forem je poměrně malý a zaujímá cca 1–2 % z celkového množství draslíku (Bujnovský et al., 1994). Draslík nevýměnný se nachází v primárních a sekundárních minerálech (Vaněk et al., 2007).

17

Obrázek 1. Formy draslíku v půdě (Ryant et al., 2003).

3.3.1 Vodorozpustný draslík Fecenko a Ložek (2000) uvádí, že množství vodorozpustného draslíku v půdě se pohybuje okolo 0,2 % z celkového draslíku a 1–20 % z výměnné formy. Tvoří součást půdního roztoku. Při normální půdní vlhkosti je zastoupen především draselnými solemi KCl, K2SO4, K2CO3, KNO3 (Ryant, 2003). Dle Madarase et al. (2012) je koncentrace K+ v půdním roztoku velmi nízká a dosahuje podílu méně než 0,3 % z celkové zásoby K a 1–10 % z výměnného K. Jurčík (1978) ve své práci uvádí, že vodorozpustného draslíku se v půdách nachází poměrně méně než vápníku a hořčíku. Obsah vodorozpustné formy K ovlivňuje množství vody v půdě, typ jílových minerálů, druh a koncentrace jiných kationtů. Během vegetace se jeho množství mění odčerpáváním K+ rostlinami a přidáváním v podobě hnojiv. Hnojení, osevní postup a půdní zvětrávání má významný vliv na koncentraci vodorozpustného draslíku (Syers, 1998). Vzniku vodorozpustné formy draslíku v půdě napomáhá jeho přechodu do půdního roztoku. Velkou měrou k tomu přispívají kořeny rostlin, které rozrušují minerály (Kundler, 1970). Obsah vodorozpustného draslíku v půdě kladně koreluje s obsahem draslíku výměnného, přičemž obě formy jsou v dynamické rovnováze (Jurčík, 1978). 18

Vodorozpustný podíl snadno podléhá vyplavování a je nejlabilnější draselnou formou. Fecenko a Ložek (2000) uvádí, že ztráty vodorozpustného draslíku vyplavováním nebo povrchovým smyvem dosahují až 60 kg.ha-1 K. Na omezení vertikální migrace kladně působí obsah koloidních látek, zejména pak jílové minerály a organické koloidy. Vodorozpustná forma K je lehce přijatelná rostlinami (Jurčík, 1978).

3.3.2 Draslík výměnný Ionty K+ jsou na půdních koloidech vázáné fyzikálně-chemickou sorpcí, roztoky neutrálních solí mohou být odtud vytěsněny. Tuto formu draslíku nelze přesněji definovat vzhledem k tomu, že neexistuje přesná hranice mezi vodorozpustným a výměnným draslíkem (Jurčík, 1978). Různými neutrálními solemi (např. amonným iontem NH4+) je vytěsněno rozdílné množství K+ a dosáhne se pouze určitého rovnovážného stavu. Výměnný draslík se vyskytuje především na povrchu slíd a v mezivrství smektitů a vermikulitů (Madaras et al., 2012). Výměnný draslík se váže hlavně na jemné organické frakce půdy. Obsah výměnného draslíku závisí na druhu půdy, hnojení, stupni zvětrávání, na vodním režimu, minerálním složení půdy, reakci půdy a koncentraci ostatních iontů. Jurčík (1978) uvádí, že výměnný draslík představuje pouze asi 0,8 % (u písčitých půd) a až 3 % (u půd humózních – černozemě) z veškerého draslíku v půdě. Dle Fecenka a Ložka (2000) zaujímá výměnná forma asi 1–5 % z celkového obsahu draslíku. Množství výměnného draslíku u různých druhů půd kolísá, v těžkých půdách je vysoká hodnota výměnné formy (500–700 mg.kg-1 K), na lehkých půdách se hodnota pohybuje v nižším rozmezí 30–50 mg.kg-1 K (Fecenko a Ložek, 2000). Pevnost vazby výměnného draslíku na půdní koloidy stoupá s klesajícím obsahem výměnné formy draslíku v půdě, proto nejsou rostliny schopny přijmout veškerý výměnně vázaný draslík. Rozdílnost pevnosti vazby výměnně poutaných K+ je vysvětlována jejich odlišným umístěním na krystalech jílových minerálů, a to buď na povrchu, nebo v mezivrstvách na jejich rozích a hranách (Jurčík, 1978). Při extrakci půdy roztokem neutrální soli nepřechází do roztoku jen výměnné K+, ale i obtížně výměnné K+ vázané v okrajových částech jílových minerálů. Pevnost vazby K+ na povrchu jílových minerálů se vyjadřuje stanovením tzv. K/Ca 19

potenciálu. Při konstantním K/Ca potenciálu může být růst rostlin velmi rozdílný. Za mnohem významnější v tomto směru považujeme proto aktivitu K+ a Ca2+ v živném prostředí (Jurčík, 1978). Pro rostliny má výměnný draslík velký význam, protože fyzikálně-chemicky vázané K+ jsou snadno přijatelné, nezvyšují koncentraci solí a nevyplavují se (Richter, Hlušek, 1994). V průběhu vegetace se obsah výměnného a rozpustného K v půdě snižuje, neboť ho rostliny odebírají kontaktní výměnou za H+, nebo nepřímo přes rovnovážný stav draslíku v půdním roztoku a draslíkem výměnným. Takto odebraný výměnný draslík je do určité míry nahrazen z obtížněji přístupných forem (Fecenko a Ložek, 2000). Obsah výměnného draslíku se stanovuje výluhem Mehlich III. Od zjištěné hodnoty odečteme hodnotu draslíku vodorozpustného.

3.3.3 Mobilní draselná rezerva

Mobilní draselná rezerva je draslík vyextrahovaný z půdy převařením v 1M HNO3 (Reitmeierova metoda). Dle Richtera et al. (1999) tvoří mobilní draselnou rezervu nevýměnný draslík, který může v krátké době přejít do forem přístupných pro rostliny. Formy draslíku, které řadíme do mobilní draselné rezervy, mohou rostliny čerpat po dobu 1–5 let. Tato forma zásoby představuje asi 4–6,5 % z celkového obsahu K v půdě, což je zhruba rozpětí 300–1600 mg.kg-1 půdy (Fecenko a Ložek, 2000). Torma (1999) uvádí, že nejčastější hodnoty mobilní draselné rezervy se pohybují v rozmezí 425–1519 mg.kg-1 a tvoří přibližně 6,5 % celkového obsahu draslíku. Tabulka 6 uvádí rozmezí od 450 do 1350 mg.kg-1 (Macháček et al., 2003). Velký vliv na obsah mobilní draselné rezervy má mineralogické složení a druh půdy. Tato forma draslíku v půdě je málo ovlivněna hnojením, zato však ve větší míře potencionální draselnou rezervou, především jílovými minerály a celkovým obsahem draslíku v půdě (Torma, 1999).

20

Tabulka 6. Zásobenost půd pro mobilní draselnou rezervu (Macháček et al., 2003). Mobilní draselná rezerva (mg.kg-1půdy) Obsah

Lehká

Střední

Těžká

Nízký Vyhovující Dobrý Vysoký Velmi vysoký

do 450 451–530 531–640 641–850 nad 850

do 560 561–820 821–1000 1001–1260 nad 1260

do 640 641–850 851–1050 1051–1350 nad 1350

Všechny půdy do 570 571–780 781–950 951–1180 nad 1180

Rychlost uvolňování draslíku z interlamelárních prostor závisí na druhu jílového minerálu. Nejsnadněji se uvolňuje z nefelínu, biotitu, vermikulitu, hůře z muskovitu a jen částečně z mikroklinu (Bujnovský et al., 1994). Schéma poutání a fixace draslíku jílovými minerály znázorňuje obrázek 2.

Obrázek 2. Schéma poutání a fixace draslíku a ostatních kationtů jílovým minerálem illitem (Ryant et al., 2003).

21

3.4 Hnojení draslíkem v ČR Množství draslíku odčerpané rostlinami a vyplavením je větší než množství živiny uvolněné zvětráváním a mineralizací. Z tohoto důvodu musíme při intenzivní zemědělské výrobě živiny do půdy doplňovat ve formě organických nebo minerálních hnojiv, abychom zajistili stálou úrodnost zemědělských půd. Dle Vaňka et al. (2007) bychom měli hnojením vytvořit a udržovat střední, tedy vyhovující obsah přístupných živin, který zajistí stabilní a minimálně průměrný výnos pěstované plodiny. Dávky hnojiva určujeme podle zásoby živiny v půdě a úrovně výnosu. Jednotlivé druhy rostlin nemají výrazně odlišné nároky na množství odebíraných živin z půdy, tudíž můžeme počítat s průměrným odběrem draslíku při určité struktuře pěstovaných plodin. Tabulka 7 udává hodnocení přijatelného draslíku v orné půdě a doporučené každoroční dávky draslíku v kg/ha. Tabulka 7. Hodnocení obsahu přijatelného draslíku v orné půdě (metoda Mehlich III) a doporučené každoroční dávky draslíku v kg/ha (Vaněk et al., 2007). Půda Doporučená dávka K při výnosové úrovni obilnin Lehká Střední Těžká Obsah K (t/ha)* v půdě 4 5 6 7 ppm K (mg/kg) K kg/ha Nízký do 100 do 105 do 170 120 135 150 165 Vyhovující 101–160 106–170 171–260 85 100 115 130 Dobrý 161–275 171–310 261–350 35 50 65 80 Vysoký 276–380 311–420 351–510 (15)** (30) Velmi vysoký nad 380 nad 240 nad 510 * Doporučené dávky jsou uvedeny pro běžné zastoupení plodin, tj. okolo 55 % obilnin a 20 % okopanin. V případě vyššího zastoupení okopanin je nutné zvýšit dávky K a naopak při jejich nižším zastoupení snížit. Při obsahu K v půdě blížícímu se hraničním hodnotám kategorie je vhodné použít doporučené dávky odpovídající vyššímu či nižšímu obsahu, např. při obsahu 180 mg/kg K ve střední půdě je vhodnější počítat při výnosové úrovni 5 t s vyšší dávkou K, tedy až 100 kg/ha K a naopak při obsahu okolo 300 mg/kg K můžeme hnojení draslíkem vynechat. ** Hnojí se jen při hodnotě spodní hranice kategorie obsahu K.

Pokud je obsah draslíku v půdě vyhovující, doporučuje se hnojit do výše odběru rostlinami. Při nízkém obsahu jsou vhodné dávky vyšší pro postupné zvyšování zásoby draslíku v půdě. Naopak při vysokém obsahu živiny aplikujeme nižší dávku nebo nehnojíme určitou dobu vůbec, rostliny čerpají živinu ze zásob (Vaněk et al., 2007). Od roku 1999 se hodnotí obsah přístupného draslíku v pěti kategoriích. Je to obsah nízký, 22

vyhovující, dobrý, vysoký a velmi vysoký. Klesá podíl půd s vysokým obsahem a naproti tomu se zvyšuje podíl půd s vyhovujícím a nízkým obsahem draslíku (Čermák et al., 1999). Tento fakt znázorňuje obrázek 3.

Obrázek 3. Výsledky agrochemického zkoušení zemědělských půd za období 2005– 2010 (ÚKZÚZ). Na speciálních druzích pozemků se stav násobenosti draslíkem zvýšil jen u chmelnic, toto zvýšení činí 21 mg.kg-1. Oproti tomu u ovocných sadů se obsah snížil o 17 mg.kg-1 a u vinic až o 21 mg.kg-1 (Klement, Sušil, 2009).

23

3.5 Draselná hnojiva Základní složkou draselných hnojiv je prvek I. A skupiny periodické tabulky prvků draslík. Duchoň (1962) uvádí, že ložiska draselných solí vznikla pravděpodobně frakcionovanou krystalizací mořské vody pravěkých oceánů za opakovaných mělčin. Základním zdrojem surovin pro výrobu draselných hnojiv jsou přírodní ložiska draselných solí, mezi které řadíme sylvin (KCl), karnalit (KCl.MgCl2.6 H2O), kainit (KCl.MgSO4.3 H2O), kieserit (MgSO4.H2O) a (NaCl) kamennou sůl (Baier, Baierová 1985). Přírodní draselné soli mají pro agrochemické využití jednu nevýhodu, a to velmi nízký obsah draslíku (cca 9 %) a vysoký obsah chlóru. Vyrábí se z nich tedy koncentrovaná minerální hnojiva. Přírodní soli se nejprve zpracují rozemletím a rozpuštěním, následně se krystalizují pro zvýšení koncentrace K. Baier, Baierová (1985) uvádí, že surové draselné soli obsahují také nežádoucí složky, které odstraníme na základě různé rozpustnosti minerálů. Ve studené vodě se rozpouští chlorid hořečnatý (MgCl2), ve studené i teplé vodě je dobře rozpustný chlorid sodný (NaCl), chlorid draselný (KCl) nejlépe odstraníme rozpuštěním v horké vodě. Fecenko a Ložek (2000) uvádí, že při moderním zpracování se odpařuje za zvýšeného tlaku, roztok tedy vře při 45 ºC. Zahuštěný roztok se rozstřikuje do ochlazovacích věží, kde chladne a vzniká příslušná sůl. Novějším způsobem výroby hnojiv je tzv. flotace, kdy se přidáním organických mastných amidů oddělí krystaly KCl. Duchoň (1962) ve své práci uvádí jeden ze způsobů výroby, např. síranu hořečnatodraselného, který je založen na reakci: 2 KCl + 2 MgSO4 + 6 H2O ↔ K2SO4.MgSO4.6 H2O + MgCl2 Obvykle se nejdříve získá hořká sůl (MgSO4 . 7 H2O) z kieseritu, který zbývá po zpracování tvrdé soli. Pak se konverzí získaného síranu hořečnatodraselného s chloridem draselným vyrobí technicky čistý síran draselný (Duchoň, 1962): K2SO4 . MgSO4 + 2KCl ↔ 2 K2SO4 + MgCl2 Z praktického hlediska dělíme draselná hnojiva podle vazby draslíku na příslušný aniont, buď na chlor (chloridová forma), nebo na síru (síranová forma), dále máme uhličitanovou formu, což je kapalné hnojivo (Richter, Hlušek, 1994).

24

3.5.1 Chloridová forma

Draselný kationt K+ se váže na chloridový aniont Cl-. Tato hnojiva nemůžeme používat ke hnojení plodin citlivých na chlór. Chloridová forma draselných hnojiv je značně kyselejší než síranová forma, tudíž okyseluje půdu (Baier, Baierová, 1985). Fecenko a Ložek (2000) uvádí, že surovinou pro výrobu chloridové formy draselných hnojiv jsou soli, které se vyskytují v KCl. Ionty chlóru se dobře vážou s vápníkem za vzniku chloridu vápenatého (CaCl2) v neutrálních a zásaditých půdách. Chlorid vápenatý je dobře rozpustný ve vodě a lehce vyplavitelný z půdy. V kyselejších půdách se ionty chlóru (Cl-) váží na ionty vodíku (H+) za vzniku kyseliny chlorovodíkové (HCl). Do skupiny hnojiv chloridové formy patří draselná sůl 20%, 40%, 50%, 60%, chlorid draselný, kamex granulovaný, kainit, korn kali. Draselná sůl 20% je rozemletý alsaský silvinit, který obsahoval 20–22 % draslíku. Má krystalickou formu, barva je načervenalá až bílá. Draselná sůl 40% se vyrábí drcením vysokoprocentních solí nebo zahušťováním rozpuštěných solí surových (Duchoň, 1948). Obsah draslíku je 40 %. Fecenko a Ložek (2000) uvádí ve své publikaci obsah 31,5–35,0 % K ve formě chloridu draselného a 33 % chloridu sodného. Chlór může mít až 53% zastoupení. Nejčastěji se vyskytuje v načervenalé až medově nažloutlé barvě, tvar je krystalický. Draselná sůl 50% obsahuje K v rozmezí 39,8–43,2 % ve formě chloridu draselného a 10–16 % chloridu sodného. Celkové zastoupení Cl v hnojivu je 47 %. Sůl tvoří směs bílých až načervenalých krystalků (Fecenko a Ložek, 2000). Krystalická forma se nejčastěji používá na výrobu kapalných nebo směsných hnojiv. Toto hnojivo lze použít jak při předseťové přípravě, tak i při základním zpracování půdy (Vaněk, 2007). Draselná sůl 60% obsahuje 60 % K2O a 48 % Cl, je to hnojivo s univerzálním použitím s výjimkou plodin citlivých na chlór a nedoporučuje se aplikovat na těžší jílovité půdy. Aplikace je vhodná při základním zpracování půdy i při předseťové přípravě. Tato draselná sůl se vyrábí granulovaná, krystalická i prášková (Ryant et al., 2003). Chlorid draselný je technická sůl bílých krystalků obsahující 49,8 % K a 48 % chloru (Fecenko a Ložek, 2000).

25

Kamex granulovaný obsahuje 40 % K2O, 5 % MgO a 43 % Cl, je dobře rozpustný ve vodě. Je vhodný na půdy lehčí až střední s deficitem hořčíku. Vyrábí se ve formě granulované a práškové. Prášková forma má 40 % K2O a 4 % MgO (Ryant et al., 2003). Kainit označuje draselno-hořečnaté hnojivo (Vaněk, 2007), které obsahuje 11 % K2O, 5 % MgO a 4 % S. Barva hnojiva je bílá, šedá až načervenalá (Ryant et al., 2003). Některé výrobny dodávají kainit v barvě červenavé, aby se odlišil od ostatních draselných hnojiv (Duchoň, 1948). Hnojivo je dobře rozpustné ve vodě. Je poměrně hydroskopické, v práškové podobě se spéká v kusy, zatímco krystalické je odolnější (Duchoň, 1948). Aplikuje se při přípravě půdy, je vhodné na půdy s nízkým obsahem Mg a ke hnojení travních porostů, zvláště na plochách s přemnoženou ohnicí, kterou kainit hubí. Korn kali je draselná sůl s obsahem 40 % K2O a 6 % MgO. Do České republiky se dováží z Německa. Je vhodná ke hnojení pícnin na orné půdě a trvalých travních porostů (Richter, Hlušek, 1994).

3.5.2 Síranová forma

Kationt K+ se váže na aniont síry S-, hnojiva jsou dobře rozpustná ve vodě. Do síranové formy řadíme síran draselný, kalimagnesia a reformkali. Síran draselný je v podstatě technicky čistý K2SO4 (Duchoň, 1962), obsahuje 50 % K2O a 2 % Cl. Podle Richtera a Hluška (1994) vzniká podvojnými reakcemi MgSO4 a KCl. Dle Fecenka a Ložka (2000) je obsah K 39,8–40 %, malý podíl hnojiva tvoří chlorid draselný, sodný, hořečnatý a síran vápenatý a hořečnatý. Protože tato forma hnojiv je určená ke hnojení rostlin citlivých na chlor, neměl by jeho obsah překročit hranici 2,5 %. Používá se ke hnojení chmelnic, vinohradů, brambor do krátkodobé zásoby a tam, kde chloridová forma není vhodná. Síran draselný se vyrábí jako granulovaná a prášková forma. Dodává se především volně ložený. Hnojivo je hydroskopické, proto se musí skladovat v suchých prostorech (Fecenko a Ložek, 2000). Síran hořečnato-draselný je známý také pod názvem kalimagnesia. Podstatou tohoto hnojiva je síran hořečnato-draselný K2SO4.MgSO4.6 H2O, obsahuje 30 % K2O, 10 % MgO a 17 % S. Dle Duchoně (1948) obsahuje kalimagnesia německá 26–29 % čistého 26

draslíku a kalimagnesia polská 19 % čistého draslíku. Toto granulované hnojivo je vhodné ke hnojení vinic, zeleniny, brambor a dřevin. Účinek živin ovlivňuje půdní reakce. Reformkali obsahuje 21,58 % K v síranové a malou část K v chloridové formě a 26 % MgSO4. Hnojivo je bílé až šedé barvy. Reformkali je vhodná forma ke hnojení chmele, vinic, sladovnického ječmene, brambor, vojtěšky. Může se aplikovat na všechny druhy půd, především na půdy s deficitem hořčíku (Fecenko a Ložek, 2000).

3.5.3 Uhličitanová forma

Do uhličitanové formy draselných hnojiv řadíme CK-sol a SK-sol. CK-sol je vodní roztok uhličitanu draselného K2CO3. Obsahuje 26 % K2O. Je vhodný ke hnojení zeleniny, polních plodin i ovocných stromů. Kapalná forma umožňuje aplikaci na list během vegetace. Hnojivo SK-sol obsahuje 26 % K2O a 17 % S. Je to nažloutlá, čirá kapalina. Na výrobu hnojiva se používá thiosíran draselný a voda. Doporučuje se aplikovat k plodinám náročným na výživu draslíku a síry (olejniny, hořčice, chmel, cukrová řepa), protože SK-sol obsahuje vysoké koncentrace těchto živin. Nezastupitelnou funkci má v zahradnictví. Forma, ve které se nachází síra v hnojivu, má důležitou fungicidní funkci. Po aplikaci na list se S uvolňuje v koloidní formě a tím potlačuje šíření houbových chorob (Ryant et al., 2003).

3.5.4 Zásady používání draselných hnojiv

Fecenko a Ložek (2000) uvádí, že draselná hnojiva jsou fyziologicky kyselá a jejich chloridové formy odvádějí vápník a hořčík z půdy. Chlór se s vápníkem i s hořčíkem dobře váže, jejich sloučeniny jsou snadno rozpustné ve vodě a tím dochází k jejich vyplavování do spodních vod. Při aplikaci vyšších dávek chloridové formy draselných hnojiv se doporučuje také vápnění, neboť na vyvázání chloru je nutné velké množství vápníku (100 kg 40% draselné soli vyváže 40 kg CaO). Na vyplavení chloru 27

se spotřebuje velké množství vody, proto se na půdy s dobrou sorpční schopností doporučuje aplikace na podzim spolu s fosforečnými hnojivy. Chloridový typ draselných hnojiv není vhodný pro hnojení na list (Fecenko a Ložek, 2000). Sortiment draselných hnojiv uvádí tabulka 8. Tabulka 8. Přehled sortimentu draselných hnojiv (Fecenko a Ložek, 2000). Obsah K Fyziologická Název hnojiva Další živiny (% K2O) reakce 1. Síran draselný 41,5 (50) 17 % S Kyselá 2.Magnesia-silvinit11,5 (14) 40 % Cl, 3,5 % Mg, 5 % S Kyselá kainit 3. Draselná sůl 40% 33,0 (40) 46 % Cl, 8,5 % Na Kyselá 4. Draselná sůl 50% 41,5 (50) 47 % Cl, stopy Mg, Ca, S Kyselá 5. Draselná sůl 60% 50,0 (60) 46 % Cl, stopy Mg, Ca, S Kyselá 6. Kamex 33,0 (40) 40 % Cl, 2,5 % Mg, 3 % S Kyselá 7. Reformkali 21,5 (26) 5 % Mg, 6,5 % S Kyselá 11–14 2,4–23,6 % Mg, 3 % S, 8. Kainit Kyselá (13–17) 17 % Na Vedle koncentrovaných hnojiv draselných, rozpustných ve vodě, je možno zapojovat draslík do koloběhu i používáním horninových prachů a drtí, tříští z průmyslu kamene. Jedná se např. o prachy glaukonitů, čedičů, diabasů, kazivců a bazických vyvřelin vůbec, a to nejlépe jejich kompostováním buď v kompostech statkových, nebo i průmyslových, v nichž silikátové bakterie uvolňují draslík ze silikátů (Duchoň, 1962). Draslík je makroprvek nezbytný pro růst a vývoj rostlin. Podporuje asimilační schopnost chlorofylu, fotosyntézu – transport elektronů v tylakoidních membránách chloroplastů (Vaněk et al., 2007) a rozvoj kořenové soustavy. Jeho vlivem se zvyšuje obsah cukrů v buňkách, které tak mají vyšší odolnost proti mrazu. Draslík dále zvyšuje odolnost stébel obilovin proti poléhání, což je důležité hlavně u sladovnického ječmene (Duchoň, 1962). Draslík má příznivý vliv na základní funkce rostlin a tím i na výnos a kvalitu produkce. Ovlivňuje obsah bílkovin, škrobu, cukrů a vitamínů (Vaněk et al., 2007). Příjem draslíku rostlinou pozitivně ovlivňuje přístup vzduchu, teplota půdy a intenzita osvětlení (Klement et al., 2012). Draselné hnojení vyžaduje zvláště cukrovka, brambory, ale i kukuřice na siláž, čekanka a ovocné stromy. Po aplikaci draselných hnojiv, i když jsou dobře rozpustná ve vodě, se doporučuje zapravení hnojiva do ornice převláčením nebo mělkou orbou pro lepší navázání na humusové komplexy. Draselné soli vysokoprocentní je nejlépe aplikovat asi 14 dní před setím, 28

kdežto kainity a sylvinitkainity pokud možno již před hlavní orbou, síranové typy pak lze dávat i při setí, popřípadě na list (Duchoň, 1962). V České republice se snižuje spotřeba draselných hnojiv, za posledních 20 let klesla o 56 kg K/ha/rok. Do roku 1980 činila dávka hnojiva 87 kg čisté živiny K2O/ha. Vlivem vyšších dávek hnojiva se zvýšil podíl půd s vyšším obsahem K na 20,6 %. To vedlo k nevhodnému poměru K : Mg. V současné době se málo hnojí organickými i minerálními hnojivy, což vede ke snížení obsahu přístupného K v půdě. Využívání minerálních a statkových hnojiv uvádí tabulka 9. Tabulka 9. Průměrný přívod draslíku (K2O) do půdy v minerálních a statkových hnojivech živočišného původu v kg/ha z.p. (MZe). 1985 1990 1995 2000 2005 2007 2008 2009 2010 Minerální hnojiva 80,7 50,8 12,8 6,2 7,7 9,9 11,4 0,3 5,5 Statková hnojiva* 47,1 47,0 29,3 25,3 22,3 21,9 22,0 22,1 21,2 *uvedeno v exkrementech hospodářských zvířat, po odečtu ztrát ve stájích a při skladování

29

4 MATERIÁL A METODIKA

4.1 Charakteristika pokusných lokalit Vybrané lokality reprezentují bramborářskou a řepařskou výrobní oblast, různé půdní druhy a půdní typy. Zároveň se při výběru zohlednil faktor klimatických podmínek. Chrastava a Horažďovice se nachází v bramborářské výrobní oblasti, Žatec leží v řepařské výrobní oblasti. Polohu sledovaných lokalit znázorňuje obrázek 4.

Obrázek 4. Mapa se sledovanými lokalitami.

4.1.1 Horažďovice

Pokusná lokalita leží v okrese Klatovy, v Plzeňském kraji. Horažďovice mají mírně teplé až vlhké a mírně chladné až vlhké klima, což odpovídá bramborářské výrobní oblasti, podoblasti B3. Průměrná roční teplota je v rozmezí 7,4–7,8 ºC a roční srážky se pohybují na úrovni 573 mm. Svažitost půd je výrazná (do 12º svažitosti), z toho 30

vyplývá, že terén této lokality je výrazně členitý. Horažďovice leží ve výšce 470 metrů nad mořem. Hloubka ornice je v rozmezí 18–20 cm. Půdní typ lokality je hnědá půda, podle klasifikačního systému ČR z roku 2001 kambizem, která vznikla z matečného substrátu pararula. Půdní druh je hlinito-písčitá půda a obsah jílu je 20,4 %. Dlouhodobý stacionární pokus na této lokalitě byl založen v roce 1978, od tohoto roku se pH pohybuje v intervalu 5,3–6,4, což je slabě kyselá půdní reakce. Osevní postup lokality v průběhu pokusu uvádí tabulka 10. Tabulka 10. Osevní postup lokality Horažďovice. Rok Plodina 1982 Brambory 1987 Ječmen jarní 1991 Jetel 1995 Ječmen jarní 1998 Oves s podsevem jetele 2002 Pšenice ozimá 2006 Oves s podsevem jetele 2010 Pšenice ozimá

4.1.2 Chrastava

Lokalita se nachází v Libereckém kraji v okrese Liberec. Oblast Chrastava má mírně teplé až mírně vlhké a mírně teplé až značně vlhké klima. Oblast spadá do bramborářské výrobní oblasti a podoblasti B1. Průměrná roční teplota je 7,1 ºC, úroveň souhrnu průměrných ročních srážek je 798 mm. Svažitost pozemků spadajících pod sledovanou lokalitu je do 5º, z toho vyplývá, že terén je málo členitý. Nadmořská výška Chrastavy je 345 metrů nad mořem. Půda je označována jako hnědozem s mateční horninou spraš. Půdní druh lokality je hlinito-písčitý s obsahem jílových frakcí 28,2 %. Ornice dosahuje do hloubky 25 cm. Půdní reakce je v rozmezí pH 4,2–6,0. Půda je slabě až silně kyselá. Dlouhodobý stacionární pokus byl založen na této lokalitě v roce 1977. Osevní postup během pokusu udává tabulka 11.

31

Tabulka 11. Osevní postup lokality Chrastava. Rok 1982 1987 1991 1995 1998 2002 2006 2010

Plodina Brambory Ječmen jarní Jetel Ječmen jarní Oves s podsevem jetele Pšenice ozimá Oves s podsevem jetele Pšenice ozimá

4.1.3 Žatec

Žatec je lokalita nacházející se v Ústeckém kraji v okrese Louny. Lokalita se nachází na území charakterizovaném všemi typy teplého klimatu. Žatec patří do řepařské výrobní oblasti. Průměrné roční srážky se pohybují okolo hranice 451 mm, průměrná roční teplota je 8,3 ºC. Nadmořská výška Žatce je 247 metrů. Půdní typ na sledovaných pozemcích je černozem vzniklá na spraši, půdní druh je charakterizován jako jílovito-hlinitý, kdy obsah jílu je 38,2 %. Půdní reakce je silně kyselá až neutrální, což odpovídá rozmezí pH 5,1–7,0. V roce 1972 byl na lokalitě Žatec založen dlouhodobý stacionární pokus. Osevní postup uvádí tabulka 12. Tabulka 12. Osevní postup lokality Žatec. Rok 1982 1987 1991 1995 1998 2002 2006 2010

Plodina Cukrová řepa Ječmen jarní Vojtěška Ječmen jarní Oves s podsevem vojtěšky Pšenice ozimá Oves s podsevem vojtěšky Pšenice ozimá

32

4.2 Schéma pokusu Polní pokusy byly vedeny jako dlouhodobé stacionární s výměrou parcel odpovídající systému zavedenému na příslušné výživářské bázi. Zařazeno bylo 5 variant hnojení. Schéma pokusu je uvedeno v tabulkách 13 a 14. Tabulka 13. Průměrné roční dávky živin v minerálních a organických hnojivech v bramborářské výrobní oblasti (kg.ha-1). Živiny v kg.ha-1.rok Var. Schéma hnojení NPK č. N P K 1. Nehnojeno 0 0 0 0 2. Chlévský hnůj 25 8 68 35 3. Chlévský hnůj + N1P1K1 25+58 8+23 206 35+57 4. Chlévský hnůj + N2P2K2 25+88 8+35 281 35+90 5. Chlévský hnůj + N3P3K3 25+117 8+51 367 35+131

Tabulka 14. Průměrné roční dávky živin v minerálních a organických hnojivech v řepařské výrobní oblasti (kg.ha-1). Živiny v kg.ha-1.rok Var. Schéma pokusu NPK č. N P K 1. Nehnojeno 0 0 0 0 2. Chlévský hnůj 25 8 68 35 3. Chlévský hnůj + N1P1K1 25+58 8+21 198 35+51 4. Chlévský hnůj + N2P2K2 25+87 8+33 269 35+81 5. Chlévský hnůj + N3P3K3 25+115 8+49 351 35+119 Dusík, fosfor a draslík byly aplikovány v podobě minerálních hnojiv ve třech hladinách (1 – nízká, 2 – střední, 3 – vysoká). V obou výrobních oblastech (bramborářské i řepařské) se fosforem a draslíkem hnojilo zásobně. Dusík se aplikoval k setí a sázení v podobě síranu amonného, k přihnojení na list byl používán ledek amonný s vápencem. Fosfor byl aplikován v podobě granulovaného superfosfátu, draslík ve formě draselné soli. Chlévský hnůj byl aplikován dvakrát za osevní postup, a to v řepařské výrobní oblasti k cukrové řepě a silážní kukuřici, v bramborářské výrobní oblasti k bramborám. Dávka chlévského hnoje představovala 40 t.ha-1.

33

Během osevního postupu se také vápnilo mletým vápencem (CaO), dávky CaO se stanovovaly podle kritérií agrochemického zkoušení zemědělských půd, tzn. podle druhu půdy a hodnoty pH konkrétní kombinace (viz tabulka 15). Tabulka 15. Roční normativy dávek vápenatých hnojiv v t CaO.ha-1. Lehká půda pH t CaO.ha-1 Do 4,5 1,2 4,6–5,0 0,8 5,1–5,5 0,6 5,6–5,7 0,3

Druh půdy Střední půda pH t CaO.ha-1 Do 4,5 1,5 4,6–5,0 1 5,1–5,5 0,7 5,6–6,0 0,4 6,1–6,5 0,2

Těžká půda pH t CaO.ha-1 Do 4,5 1,7 4,6–5,0 1,25 5,1–5,5 0,85 5,6–6,0 0,5 6,1–6,5 0,25 6,6–6,7 0,2

4.3 Analytické metody Po sklizni pěstovaných plodin se odebíraly půdní vzorky v letech 1982, 1987, 1991, 1995, 1998, 2002, 2006 a 2010 na všech stanovištích z každé kombinace hnojení za účelem sledování dynamiky obsahu sledovaných forem draslíku. Podle pracovního postupu (Zbíral, 2002) byly půdní vzorky upraveny k analýzám pro následné stanovení – mobilní draselné rezervy, – výměnného draslíku, – vodorozpustného draslíku. Z důvodu malého množství zeminy ve vzorcích byly navážky k analýzám upraveny na polovinu. Pro zachování poměru, dle pracovních postupů (Zbíral, 2002), se upravily také objemy extrakčních činidel na polovinu.

34

4.3.1 Analýza půd

4.3.1.1 Vodorozpustný draslík

Vodorozpustný draslík byl stanoven extrakcí horkou vodou dle Javorského et al. (1987). Metoda vychází z principu vyluhování draslíku z půdního vzorku (5 g zeminy) horkou destilovanou vodou (25 ml), poté se vzorky třepaly, 5 minut při 200 otáčkách za minutu, na třepačce (GFL-3006, Germany). Následně se odstředily, při 3000 otáčkách za minutu po dobu 3 minut, na centrifuze (LMC-3000, Biosan Ltd., Riga, Latvia) a poté se filtrovaly. Obsah draslíku byl stanoven přímo z filtrátu na atomovém absorpčním spektrofotometru (ContrAA 700, Analytik Jena AG, Jena, Německo).

4.3.1.2 Přístupný draslík

Přístupný draslík z půdních vzorků (5 g zeminy) byl stanoven extrakčním činidlem Mehlich III (50 ml). Půda se extrahuje kyselým roztokem, který obsahuje fluorid amonný pro zvýšení rozpustnosti různých forem fosforu vázaných na hliník. Extrakční roztok obsahuje i dusičnan amonný, který příznivě ovlivňuje desorpci draslíku, hořčíku a vápníku. Kyselá reakce vyluhovadla je zajištěna kyselinou octovou a kyselinou dusičnou. Přítomnost EDTA (ethylen-diamino-tetraoctové kyselina) zajišťuje dobrou uvolnitelnost nutričně významných mikroelementů (Zbíral, 2002). Po extrakci (15 minut byly vzorky extrahovány na třepačce (GFL-3006, Germany) při 200 otáčkách za minutu) byl vzorek filtrován a přístupná forma draslíku byla stanovena přímo z filtrátu na atomovém absorpčním spektrofotometru (ContrAA 700, Analytik Jena AG, Jena, Německo).

35

4.3.1.3 Výměnný draslík

Obsah výměnného draslíku byl vypočítán odečtením vodorozpustné formy K od přístupné formy K. Výměnný draslík = přístupný draslík – vodorozpustný draslík.

4.3.1.4 Mobilní draselná rezerva

Pro uvolnění draslíku byly půdní vzorky (5 g zeminy) povařeny s kyselinou dusičnou (50 ml, 1M HNO3). Po převaření (10 minut) se vzorky ochladily a následovala filtrace. Získaný filtrát byl naředěn, obsah draslíku byl stanoven na atomovém absorpčním spektrofotometru (ContrAA 700, Analytik Jena AG, Jena, Německo). Rozdílem draslíku stanoveného výše popsaným způsobem a draslíku přístupného získáme hodnotu mobilní draselné rezervy. Mobilní draselná rezerva = K stanoven ve výluhu 1 M HNO3 – K přístupný (Mehlich III).

4.4 Statistické hodnocení Pro statistické hodnocení byl použit program Statistica 9 CZ. Souhrnné charakteristiky výsledků analýz půd, vyjádřené průměrnými hodnotami ± směrodatnou chybou od průměru, byly hodnoceny jednofaktorovou a vícefaktorovou analýzou variance (ANOVA). Rozdíly v obsahu sledovaných forem půdního draslíku mezi jednotlivými variantami hnojení byly hodnoceny následným testováním dle Fishera při 95,0% (p < 0,05) hladině významnosti. Mezi hodnotami označenými stejnými písmeny jsou statisticky neprůkazné rozdíly. K hodnocení závislosti obsahů sledovaných forem K na hnojení byla využita korelační a regresní analýza dat.

36

5 VÝSLEDKY A DISKUZE

5.1 Horažďovice

5.1.1 Vodorozpustný draslík

Hnojení draslíkem mělo na obsah vodorozpustného K statisticky průkazný vliv (p < 0,01), což vyplývá z tabulky 17. Podíl hnojení na celkové variabilitě obsahu vodorozpustného K ze sledovaných faktorů byl na úrovni 48,4 %. Ze sledovaných stanovišť byla na lokalitě Horažďovice zjištěna statisticky průkazně (p < 0,01) nejnižší závislost obsahu vodorozpustného draslíku na intenzitě draselného hnojení (r = 0,4576). Jak je patrné z tabulky 16 a obrázku 5, obsah vodorozpustné frakce K se signifikantně (p < 0,05) ve většině sledovaných let a v průměru sledovaného období zvyšoval se stupňovanými dávkami hnojiv. Z regresní rovnice uvedené na obrázku 17 je patrné, že navýšení obsahu vodorozpustné formy K účinkem přihnojení 1 kg draslíku v hnojivech činilo necelých 0,030 mg.kg-1. Průměrné množství vodorozpustného K se u varianty přihnojené N1P1K1 zvýšilo oproti variantě nehnojené a variantě hnojené chlévským hnojem signifikantně (p < 0,05) o 14,5 %. Na variantě s nejvyšší dávkou hnojiv bylo zjištěno navýšení obsahu vodorozpustné formy K až o 32,4 % na 19,16 mg.kg-1 půdy (obrázek 5).

37

Tabulka 16. Dynamika obsahu vodorozpustného draslíku v půdě na lokalitě Horažďovice. 1. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj + 4. Chl. hnůj + 5. Chl. hnůj Rok Nehnojeno hnůj N1P1K1 N2P2K2 + N3P3K3 1982

13,48a±0,02

17,72b±0,07

18,10c±0,00

20,28e±0,04

18,33d±0,09

1987

14,28b±0,02

13,80a±0,03

15,90c±0,03

19,00e±0,09

16,12d±0,02

1991

11,02a±0,02

12,80b±0,03

16,12e±0,02

13,78c±0,10

14,62d±0,04

1995

11,17a±0,02

11,40b±0,03

15,70c±0,09

16,73d±0,06

20,88e±0,02

1998

13,37b±0,06

11,62a±0,04

17,40d±0,06

16,88c±0,04

23,72e±0,02

2002

15,30a±0,64

15,57a±1,08

21,63b±0,74

23,90bc±1,09

26,40c±0,58

2006

16,08b±0,54

13,08ab±1,08

13,70ab±1,70

15,92b±0,88

11,58a±0,77

2010

21,65b±2,05

19,23ab±3,22

13,98a±0,55

15,07a±0,53

21,60b±0,23

25,00

mg.kg-1

20,00 a

15,00

14,54

10,00

b

a

16,57

14,40

c

bc

19,16

17,70

5,00 0,00 1. Nehnojeno

2. Ch. hnůj 3. Ch. hnůj + 4. Ch. hnůj + 5. Ch. hnůj + N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3

Obrázek 5. Průměrný obsah vodorozpustného draslíku na lokalitě Horažďovice.

Tabulka 17. ANOVA a podíl variability u vodorozpustného K na lokalitě Horažďovice.

Abs. člen hnojení rok hnojení*rok Chyba Celkem

Stupně volnosti

SČ

PČ

F

p

1 4 7 28 80 119

32562.84 401.15 555.82 722.03 147.62 1826.62

32562.84 100.29 79.40 25.79 1.85

17646.45 54.35 43.03 13.97

0.00 0.00 0.00 0.00

38

Podíl variability (%) 48.37 38.30 12.44 0.89 100.00

5.1.2 Výměnný a přístupný draslík

Podobně jako u vodorozpustného draslíku mělo hnojení signifikantní (p < 0,01) závislost na obsahu výměnné (r = 0,5232) a přístupné (r = 0,6756) formy draslíku (tabulky 19 a 21). Při srovnání s vodorozpustným K a mobilní K rezervou se jedná o nejtěsnější korelaci. To potvrzuje ve své práci i Hudcová (1985), která prezentuje pozitivní závislost výměnného K na odstupňovaných dávkách hnojiv. Právě faktor hnojení se na celkové variabilitě sledovaných forem podílel významnou měrou, u vodorozpustného K 45 %, u přístupného K 66,4 %. Z obrázku 6 je patrné statisticky průkazné (p < 0,05) navýšení obsahu výměnného K vlivem aplikace draslíku v minerálních hnojivech z 68,9 mg na 86,8–99,3 mg.kg-1 půdy. Téměř shodný vývoj v obsahu přístupného K na sledovaných variantách hnojení (obrázek 7) je ukazatelem statisticky vysoké korelace (p < 0,01) mezi výměnnou a přístupnou formou K (r = 0,9591). Regresní rovnice uvedené na obrázcích 18 a 19 ukazují navýšení obsahu výměnné a přístupné formy draslíku v důsledku přihnojení 1 kg draslíku na úrovni 0,187; respektive 0,254 mg.kg-1 půdy. Tabulka 18. Dynamika obsahu výměnného draslíku v půdě na lokalitě Horažďovice. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj + 4. Chl. hnůj 5. Chl. hnůj + Rok 1. Nehnojeno hnůj N1P1K1 + N2P2K2 N3P3K3 1982

87,2a±1,4

93,0a±2,3

118,9b±0,2

137,1c±5,7

132,7c±5,0

1987

77,9a±8,3

79,4a±4,6

94,0a±9,8

96,5a±7,2

101,1a±6,6

1991

63,7a±7,3

77,6ab±8,0

85,6b±3,6

86,0b±4,4

89,8b±6,1

1995

68,9a±3,1

78,7a±5,0

89,4b±4,1

107,0c±1,9

121,6d±0,9

1998

83,2b±2,8

74,9a±2,4

93,1c±2,1

96,3c±1,7

109,5d±1,7

2002

59,8a±1,0

60,0a±1,7

71,1b±4,9

66,7ab±2,5

86,3c±2,8

2006

50,8a±1,5

50,6a±1,0

68,4c±1,3

56,9b±1,8

64,7c±0,9

2010

59,7a±0,3

69,5b±2,0

73,9bc±1,1

77,3c±1,4

89,0d±3,7

39

120,0

mg.kg-1

100,0 80,0

a

a

60,0 40,0

68,9

73,0

b

bc

86,8

90,5

c 99,3

20,0 0,0 1. Nehnojeno 2. Ch. hnůj 3. Ch. hnůj + 4. Ch. hnůj + 5. Ch. hnůj + N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3

Obrázek 6. Průměrný obsah výměnného draslíku na lokalitě Horažďovice.

Tabulka 19. ANOVA a podíl variability u výměnného K na lokalitě Horažďovice. Podíl Stupně SČ PČ F p variability volnosti (%) Abs. člen 1 840565,6 840565,6 16405,42 0,000000 hnojení 4 15214,1 3803,5 74,23 0,000000 45,01 rok 7 30996,0 4428,0 86,42 0,000000 52,40 hnojení*rok 28 4687,4 167,4 3,27 0,000019 1,98 Chyba 80 4099,0 51,2 0,60 Celkem 119 54996,5 100,00

Tabulka 20. Dynamika obsahu přístupného draslíku v půdě na lokalitě Horažďovice. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj + 4. Chl. hnůj + 5. Chl. hnůj Rok 1. Nehnojeno hnůj N1P1K1 N2P2K2 + N3P3K3 1982

100,7a±1,4

110,7a±2,4

137,0b±0,2

157,3c±5,7

151,0c±5,0

1987

92,2a±8,3

93,2a±4,6

109,9ab±9,8

115,5ab±7,2

117,2b±6,6

1991

74,7a±7,3

90,4ab±8,0

101,7b±3,6

99,7 b±4,5

104,4b±6,1

1995

80,1a±3,1

90,1a±5,0

105,1b±4,0

123,8c±1,8

142,4d±0,9

1998

96,5b±2,8

86,5a±2,4

110,5c±2,1

113,2c±1,7

133,2d±1,7

2002

75,6a±0,8

77,3a±1,2

93,6b±2,4

90,0b±3,0

120,9c±2,5

2006

70, a±1,5

65,8a±1,1

89,1c±1,1

82,4b±2,3

102,2d±1,0

2010

73,2a±0,5

84,0b±1,2

99,8c±0,2

101,8c±1,7

124,3d±3,2

40

mg.kg-1

140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0

a

a

82,9

87,3

b

b

105,9

110,5

c 124,5

1. Nehnojeno 2. Ch. hnůj 3. Ch. hnůj + 4. Ch. hnůj + 5. Ch. hnůj + N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3

Obrázek 7. Průměrný obsah přístupného draslíku na lokalitě Horažďovice.

Tabulka 21. ANOVA a podíl variability u přístupného K na lokalitě Horažďovice. Podíl Stupně SČ PČ F p variability volnosti (%) Abs. člen 1 1253483 1253483 25288,49 0,000000 hnojení 4 28123 7031 141,84 0,000000 66,39 rok 7 23246 3321 67,00 0,000000 31,36 hnojení*rok 28 5249 187 3,78 0,000002 1,77 Chyba 80 3965 50 0,46 Celkem 119 60583 100,00


Vliv stupňovaných dávek draselných hnojiv na obsah mobilní draselné rezervy byl na lokalitě Horažďovice nejnižší ze všech sledovaných forem K. Jeho úroveň vyjadřuje korelační koeficient 0,1536, bez signifikantní závislosti (p < 0,05). Podíl faktoru hnojení na celkové variabilitě obsahu draselné rezervy je pouze 6,5 % (tabulka 23). Tento fakt podporuje velmi slabý vztah mobilní K rezervy a vodorozpustného, výměnného a přístupného K, vyjádřený koeficienty r = -0,0014; r = 0,3361 a r = 0,2572. Z obrázku 8 je však patrné mírné zvýšení jeho obsahu na variantách hnojených minerální formou draslíku, které představuje 4,3–4,8 % oproti kontrolní variantě. Ze sledovaných lokalit bylo na stanovišti Horažďovice navýšení obsahu mobilní K rezervy účinkem 1 kg

41

draslíku aplikovaného hnojivy nejvyšší a představovalo 0,710 mg.kg-1 půdy (obrázek 20). Nízký vliv hnojení na obsah mobilní rezervy draslíku uvádějí rovněž Hudcová a Sirový (1981) a Hrtánek (1994). V jiné literatuře však Hudcová prezentuje zvýšení obsahů nejen výměnného draslíku, ale i forem, kde je draslík pevněji vázán (mobilní K rezerva), účinkem intenzivního hnojení NPK hnojivy (Hudcová a Voplakal, 1981). Rovněž Takáč a Pešlová (1994) uvádějí významný účinek draslíku dodaného hnojivy na obsah mobilní K rezervy v půdě. Tabulka 22. Dynamika obsahu mobilní draselné rezervy na lokalitě Horažďovice. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj 4. Chl. hnůj 5. Chl. hnůj Rok 1. Nehnojeno hnůj + N1P1K1 + N2P2K2 + N3P3K3 2036b±6

1884a±5

2030b±8

2052b±11

2179c±4

1987

2471d±9

2561e±10

2337c±8

2268b±8

2227a±8

1991

1987a±6

1930a±7

2179b±9

2329c±6

2219bc±100

1995

2132c±8

1988a±6

2189d±3

2057b±7

2139c±5

1998

2495b±1

2539c±4

2656d±3

2497b±4

2456a±1

2002

1678a±14

1948a±113

2148a±161

2135a±238

1977a±143

2006

1681a±82

1840ab±82

1768ab±11

2006b±3

1985b±145

2010

1884ab±111

1662a±102

1835ab±27

1732ab±17

1974b±143

mg.kg-1

1982

2160 2140 2120 2100 2080 2060 2040 2020 2000 1980

a 2143 a

a

2045

2044

1. Nehnojeno

2. Ch. hnůj

a 2134

a 2144

3. Ch. hnůj + 4. Ch. hnůj + 5. Ch. hnůj + N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3

Obrázek 8. Průměrný obsah mobilní draselné rezervy na lokalitě Horažďovice.

42

Tabulka 23. ANOVA a podíl variability u mobilní draselné rezervy na lokalitě Horažďovice. Podíl Stupně SČ PČ F p variability volnosti (%) Abs. člen 1 530315897 530315897 34282,21 0,000000 hnojení 4 265746 66437 4,29 0,003370 6,46 rok 7 6259836 894262 57,81 0,000000 87,06 hnojení*rok 28 1426800 50957 3,29 0,000016 4,96 Chyba 80 1237530 15469 1,50 Celkem 119 9189913 100,00

43

5.2 Chrastava


Na obsah vodorozpustného draslíku mělo hnojení signifikantní vliv (p < 0,01). Podíl variability obsahu vodorozpustného K ze sledovaných faktorů byl na úrovni 62,6 % (tabulka 25). Na lokalitě Chrastava byla zjištěna statisticky průkazně (p < 0,01) vysoká závislost obsahu sledované formy draslíku na stupňovaných dávkách draselného hnojení (r = 0,6367). Ve většině sledovaných let a v jejich průměru se obsah vodorozpustného draslíku signifikantně (p < 0,05) zvyšoval se stupňovanými dávkami hnojiv (tabulka 24, obrázek 9). Regresní rovnice na obrázku 17 uvádí navýšení obsahu vodorozpustného draslíku, při aplikaci 1 kg hnojiva, o 0,093 mg.kg-1 půdy. Množství sledované formy draslíku se zvýšilo na variantě hnojené chlévským hnojem + N1P1K1 a N2P2K2, oproti variantě nehnojené a hnojené pouze chlévským hnojem, v průměru o 43,1 %. Na variantě s nejvyšší dávkou minerálního hnojiva se obsah vodorozpustného draslíku navýšil o 90,4 % oproti kontrolní a chlévským hnojem hnojené variantě (obrázek 9).

Tabulka 24. Dynamika obsahu vodorozpustného draslíku v půdě na lokalitě Chrastava. 1. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj + 4. Chl. hnůj + 5. Chl. Hnůj + Rok Nehnojeno hnůj N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3 1982

30,32a±0,04

33,32b±0,07

35,37c±0,12

35,52c±0,16

38,90d±0,06

1987

17,10a±0,09

17,78b±0,02

26,70d±0,00

25,88c±0,07

26,78d±0,04

1991

12,28b±0,10

10,67a±0,02

13,00c±0,06

12,27b±0,17

14,07d±0,06

1995

13,23a±0,06

14,72b±0,10

19,37c±0,03

26,37d±0,02

29,67e±0,15

1998

11,97a±0,03

14,08b±0,04

20,17c±0,12

31,47d±0,03

41,72e±0,22

2002

15,83a±0,29

17,33a±0,49

22,53b±2,53

23,33b±0,59

34,65c±0,41

2006

19,63a±0,06

15,25b±0,41

20,77a±1,14

25,50c±1,73

37,55d±0,26

2010

13,50a±0,16

14,52a±0,86

25,97b±0,95

24,57b±0,34

35,25c±0,68

44

mg.kg-1

35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00

c b a

a

16,73

17,21

1. Nehnojeno

2. Ch. hnůj

22,98

3. Ch. hnůj + N1P1K1

b

32,32

25,61



Obrázek 9. Průměrný obsah vodorozpustného draslíku na lokalitě Chrastava.

Tabulka 25. ANOVA a podíl variability u vodorozpustného draslíku na lokalitě Chrastava. Stupně Podíl SČ PČ F p volnosti variability (%) Abs. člen 1 63325,99 63325,99 59335,67 0,00 hnojení 4 3997,27 999,32 936,35 0,00 62,56 rok 7 3818,34 545,48 511,11 0,00 34,15 hnojení*rok 28 1437,29 51,33 48,10 0,00 3,21 Chyba 80 85,38 1,07 0,06 Celkem 119 9338,28 100,00


Tak jako mělo hnojení statisticky průkazný vliv na obsah vodorozpustného draslíku, tak se aplikace hnojiv signifikantně projevila (p < 0,01) na obsahu výměnného K (r = 0,6256) i na obsahu draslíku přístupného (r = 0,6342), jak uvádí tabulka 27. Rovněž Richter et al. (2002) uvádí silnou závislost obsahu výměnného draslíku na stupňovaných dávkách aplikovaných K hnojiv. Na celkové variabilitě sledovaných forem se hnojení podílelo velkou měrou, u výměnného draslíku to činilo 62,3 % (tabulka 27), u přístupné formy K 62,9 % (tabulka 29). Z obrázku 10 je patrné statisticky průkazné (p < 0,05) navýšení obsahu výměnného draslíku vlivem aplikací minerálních hnojiv, a to z 90,1 mg na 132,7 mg.kg-1 půdy, což je 47,3 %. Podobně i Hrtánek (1994) ve své práci prezentuje navýšení obsahu výměnné formy draslíku po jeho přihnojení v dávce 45

113 kg K.ha-1 ze 117 mg.kg-1 na 174 mg.kg-1 zeminy. U přístupné formy draslíku navýšení činí 46,6 % (obrázek 11). Na variantě s nejvyšší dávkou hnojiva se signifikantně (p < 0,05) zvýšil obsah u výměnného draslíku na 186,1 mg.kg-1 a u přístupného draslíku na 218,4 mg.kg-1. Z regresních rovnic na obrázcích 18 a 19 je patrné zvýšení obsahu výměnné a přístupné formy K v důsledku přihnojení 1 kg hnojiva na úroveň 0,582 mg.kg-1, respektive na 0,676 mg.kg-1 půdy. Tabulka 26. Dynamika obsahu výměnného draslíku v půdě na lokalitě Chrastava. 1. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj + 4. Chl. hnůj + 5. Chl. hnůj + Rok Nehnojeno hnůj N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3 1982

161,2a±5,9

167,5a±6,3

211,1b±10,6

212,3b±6,2

262,6c±8,6

1987

83,9a±4,0

87,9a±3,4

94,3ab±10,0

128,1c±3,6

120,6bc±15,5

1991

63,9a±5,8

63,5a±4,7

79,9a±4,0

75,3a±5,2

112,8b±13,5

1995

74,3a±6,7

92,2a±7,1

104,9a±6,6

141,2b±15,3

141,9b±11,7

1998

74,7a±4,0

87,6a±4,1

133,5b±4,9

181,9c±4,3

296,0d±6,6

2002

72,7a±0,5

96,4b±3,1

112,3c±4,2

146,2d±2,5

155,6e±1,2

2006

94,2b±0,6

64,5a±1,2

100,9c±2,7

117,1d±3,0

196,3e±1,9

2010

72,8a±1,9

84,7b±1,0

150,8d±1,8

133,8c±0,9

203,0e±2,2

c

200,0 b

mg.kg-1

150,0 a

a 123,5

100,0 50,0

87,2

93,0

1. Nehnojeno

2. Ch. hnůj

b

186,1

142,0

0,0 3. Ch. hnůj + N1P1K1



Obrázek 10. Průměrný obsah výměnného draslíku na lokalitě Chrastava.

46

Tabulka 27. ANOVA a podíl variability u výměnného draslíku na lokalitě Chrastava. Stupně Podíl SČ PČ F p volnosti variability (%) Abs. člen 1 1915959 1915959 15387,43 0,00 hnojení 4 155087 38772 311,38 0,00 62,27 rok 7 148926 21275 170,86 0,00 34,16 hnojení*rok 28 58588 2092 16,80 0,00 3,36 Chyba 80 9961 125 0,19 Celkem 119 372562 100,00

Tabulka 28. Dynamika obsahu přístupného draslíku v půdě na lokalitě Chrastava. 1. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj + 4. Chl. hnůj + 5. Chl. hnůj + Rok Nehnojeno hnůj N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3 1982

191,5a±5,9

200,8a±6,4

246,5b±10,5

247,8b±6,4

301,5c±8,6

1987

101,0a±4,0

105,7a±3,4

121,0ab±10,0

154,0c±3,5

147,3bc±15,5

1991

76,2a±5,9

74,2a±4,7

92,9a±4,1

87,5a±5,1

126,9b±13,5

1995

87,6a±6,8

106,9ab±7,0

124,2b±6,6

167,6c±15,3

171,6c±11,8

1998

86,7a±4,0

101,7a±4,0

153,7b±4,8

213,3c±4,2

337,7d±6,7

2002

88,6a±0,5

113,7b±3,3

134,8c±1,7

169,6d±2,5

190,2e±1,6

2006

113,8b±0,7

79,8a±1,4

121,6c±1,6

142,6d±1,3

233,8e±1,6

2010

86,3a±1,8

99,2b±0,4

176,7d±1,3

158,4c±0,6

238,2e±2,7

c

250,0

mg.kg-1

200,0 150,0 100,0

b a

a

104,0

110,2

1. Nehnojeno

2. Ch. hnůj

146,4

b

218,4

167,6

50,0 0,0 3. Ch. hnůj + N1P1K1



Obrázek 11. Průměrný obsah přístupného draslíku na lokalitě Chrastava.

47

Tabulka 29. ANOVA a podíl variability u přístupného draslíku na lokalitě Chrastava. Stupně Podíl SČ PČ F p volnosti variability (%) Abs. člen 1 2675934 2675934 21788,18 0,00 hnojení 4 208810 52203 425,05 0,00 62,89 rok 7 196264 28038 228,29 0,00 33,77 hnojení*rok 28 73917 2640 21,49 0,00 3,18 Chyba 80 9825 123 0,14 Celkem 119 488817 100,00


Účinek aplikace hnojiv se na obsahu mobilní draselné rezervy statisticky neprokázal (p < 0,05). Korelační koeficient vyjadřující její závislost na hnojení byl na úrovni 0,1851. Faktor hnojení zaujímá 11,2% podíl na celkové variabilitě obsahu sledované formy draslíku (tabulka 31). Stejný závěr ve své práci uvádí Torma (1999). Obrázek 12 zobrazuje mírné navýšení obsahu mobilní draselné rezervy po aplikaci minerálních hnojiv, které představuje v průměru 7,4 % oproti variantě kontrolní. Na lokalitě Chrastava se účinkem přihnojení 1 kg K v hnojivech zvýšil obsah mobilní draselné rezervy ze sledovaných lokalit nejméně, a to o 0,185 mg.kg-1 půdy (obrázek 20). Tabulka 30. Dynamika obsahu mobilní draselné rezervy v půdě na lokalitě Chrastava. 1. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj + 4. Chl. hnůj + 5. Chl. hnůj + Rok Nehnojeno hnůj N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3 1982

352b±2

403d±4

408d±2

365c±2

288a±0

1987

365a±2

383c±0

414d±3

374b±0

425e±1

1991

338a±1

356b±0

368c±0

366c±1

354b±2

1995

350b±0

343a±0

383c±1

359d±1

381d±0

1998

378a±1

401b±1

416c±3

427d±1

483e±2

2002

281a±5

318ab±1

350b±26

320ab±5

425c±12

2006

358a±11

283a±5

315a±18

307a±12

254a±75

2010

263a±11

241a±1

248a±70

289a±5

340a±2

48

mg.kg-1

380 370 360 350 340 330 320 310

a

a a 336

1. Nehnojeno

363

a

a

369

351 341

2. Ch. hnůj




Obrázek 12. Průměrný obsah mobilní draselné rezervy na lokalitě Chrastava. Tabulka 31. ANOVA a podíl variability u mobilní draselné rezervy na lokalitě Chrastava. Stupně Podíl SČ PČ F p volnosti variability (%) Abs. člen 1 14854439 14854439 16346,35 0,000000 hnojení 4 18690 4673 5,14 0,000973 11,20 rok 7 224314 32045 35,26 0,000000 76,85 hnojení*rok 28 113945 4069 4,48 0,000000 9,75 Chyba 80 72698 909 2,17 Celkem 119 429647 100,00

49

5.3 Žatec


Tabulka 33 uvádí, že na obsah vodorozpustné formy draslíku mělo hnojení statisticky průkazný vliv (p < 0,01). Na lokalitě Žatec je statisticky průkazná závislost (p < 0,01) obsahu vodorozpustné formy draslíku na intenzitě hnojení (r = 0,7351). Podíl hnojení na variabilitě obsahu sledované formy K byl ze sledovaných lokalit nejvyšší (80,47 %). Vysoce průkazný vliv hnojení na obsah vodorozpustného draslíku uvádí rovněž Kundler (1970), Gorškov a Makarenko (1972), Jurčík (1987), Hudcová (1989), Takáč a Pešlová (1994) a Syers (1998). V průměru a ve většině sledovaných let se signifikantně (p < 0,05) zvyšoval obsah vodorozpustného K se stoupající dávkou hnojení (tabulka 32 a obrázek 13). Z obrázku 17 a z příslušné regresní rovnice vyplývá, že po aplikaci 1 kg draslíku se obsah vodorozpustného K navýšil o 0,128 mg.kg-1 půdy. U varianty hnojené nejnižší dávkou minerálních hnojiv (chlévký hnůj + N1P1K1) je statisticky průkazné (p < 0,05), že se průměrné množství vodorozpustného K zvýšilo, oproti nehnojené variantě a hnojené chlévským hnojem, a to o 68,5 %. Rovněž Hrtánek (1994) uvádí, navýšení obsahu vodorozpostného K z průměrných 16 mg.kg-1 na variantě kontrolní na úroveň 44 mg.kg-1 půdy po přihnojení 113 kg K.ha-1. Na obrázku 16 vidíme, že se obsah vodorozpustného draslíku na variantě s nejvyšší dávku hnojiva navýšil z původních 16,66 mg.kg-1 na 36,61 mg.kg-1, což je 119,7% nárůst.

50

Tabulka 32. Dynamika obsahu vodorozpustného draslíku v půdě na lokalitě Žatec. 1. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj + 4. Chl. hnůj + 5. Chl. hnůj + Rok Nehnojeno hnůj N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3 23,07a±0,12

24,68b±0,02

26,77d±0,02

25,30c±0,03

32,37e±0,09

1987

19,90a±0,06

22,67b±0,06

27,22d±0,02

26,68c±0,07

29,05e±0,08

1991

9,58a±0,07

10,47b±0,02

22,68c±0,02

28,47d±0,03

29,78e±0,04

1995

15,78a±0,04

27,30c±0,17

25,27b±0,03

30,82d±0,02

34,20e±0,06

1998

14,13a±0,03

14,72b±0,07

32,60d±0,03

26,00c±0,06

40,00e±0,12

2002

15,45a±0,33

15,80a±0,35

44,08b±0,81

49,08c±0,92

58,72d±0,99

2006

17,95a±0,26

17,65a±1,80

27,00ab±3,26

38,45c±6,28

31,15bc±0,09

2010

17,42a±0,28

20,23b±1,08

35,88c±0,89

38,28cd±0,48

37,63d±0,48

mg.kg-1

1982

40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00

c b a 16,66

1. Nehnojeno

30,19

a

bc 32,89

36,61

19,19

2. Ch. hnůj




Obrázek 13. Průměrný obsah vodorozpustného draslíku na lokalitě Žatec. Tabulka 33. ANOVA a podíl variability u vodorozpustného draslíku na lokalitě Žatec. Stupně Podíl SČ PČ F p volnosti variability (%) Abs. člen 1 88175,28 88175,28 20050,85 0,00 hnojení 4 7321,22 1830,30 416,21 0,00 80,37 rok 7 2307,50 329,64 74,96 0,00 14,47 hnojení*rok 28 3159,89 112,85 25,66 0,00 4,95 Chyba 80 351,81 4,40 0,19 Celkem 119 13140,41 100,00

51


Hnojení mělo signifikantní vliv (p < 0,01) na obsah výměnného (r = 0,7337) i přístupného (r = 0,7429) draslíku (tabulka 35). Obrázek 14 znázorňuje statisticky průkazný (p < 0,05) vliv hnojení na zvýšení obsahu výměnné formy K ze 132,7 mg na 257,8 mg.kg-1, což představuje 94 %. U přístupného draslíku se na lokalitě Žatec signifikantně (p < 0,05) zvýšil obsah živiny v půdě o 97,3 % ze 149,3 mg na 294,5 mg.kg-1 (obrázek 15). Faktor hnojení se na variabilitě sledovaných forem podílel ze 79 % u výměnného draslíku (tabulka 35) a u přístupné formy K ze 79,6 % (tabulka 37). Z regresních rovnic uvedených na obrázcích 18 a 19 je patrné, že se obsah sledovaných forem, po aplikaci 1 kg hnojiva, zvýšil. U výměnného K o 787 mg.kg-1 a u přístupného K se jedná o navýšení o 916 mg.kg-1. Tabulka 34. Dynamika obsahu výměnného draslíku v půdě na lokalitě Žatec. 1. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj + 4. Chl. hnůj + 5. Chl. hnůj + Rok Nehnojeno hnůj N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3 1982

130,0a±3,7

221,4d±5,5

196,3c±4,5

159,8b±4,5

221,4d±2,5

1987

126,0a±6,0

131,3a±5,9

195,1bc±5,0

190,6b±5,3

211,2c±4,9

1991

98,0a±6,7

94,1a±6,6

180,9b±6,6

205,1c±6,6

218,8c±6,7

1995

138,7a±1,7

228,2b±30,3

233,2b±7,4

272,7b±11,8

243,6b±12,7

1998

123,1a±5,4

148,2b±4,0

253,7d±4,3

225,3c±4,3

284,9e±4,0

2002

143,6a±2,5

156,9b±1,2

330,9d±1,8

311,9c±3,4

336,0d±3,2

2006

162,1a±2,4

181,5b±1,3

213,5c±2,7

273,7d±9,0

264,4d±2,6

2010

140,0a±3,8

154,5a±1,0

266,3b±7,1

292,6c±5,4

282,4bc±7,5

52

300,0 c

c

233,7

241,4



mg.kg-1

250,0 200,0 150,0 100,0

b

c 257,8

a 164,5 132,7

50,0 0,0

1. Nehnojeno

2. Ch. hnůj


Obrázek 14. Průměrný obsah výměnného draslíku na lokalitě Žatec.

Tabulka 35. ANOVA a podíl variability u výměnného draslíku na lokalitě Žatec. Stupně Podíl SČ PČ F p volnosti variability (%) Abs. člen 1 5094154 5094154 32080,43 0,00 hnojení 4 283398 70850 446,18 0,00 78,93 rok 7 108380 15483 97,50 0,00 17,24 hnojení*rok 28 91540 3269 20,59 0,00 3,64 Chyba 80 12703 159 0,17 Celkem 119 496022 100,00

Tabulka 36. Dynamika obsahu přístupného draslíku v půdě na lokalitě Žatec. 1. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj 4. Chl. hnůj + 5. Chl. hnůj + Rok Nehnojeno hnůj + N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3 1982

153,1a±3,7

246,1d±5,5

223,1c±4,5

185,1b±4,5

253,7d±2,5

1987

145,9a±6,0

153,9a±6,0

222,3b±5,0

217,3b±5,2

240,3c±4,9

1991

107,5a±6,6

104,55a±6,6

203,55b±6,6

233,55c±6,6

248,55c±6,6

1995

154,5a±1,7

255,5b±30,3

258,5b±7,4

303,5b±11,8

277,8b±12,7

1998

137,3a±5,4

162,9b±4,1

286,3d±4,3

251,3c±4,3

324,9e±4,1

2002

159,0a±2,9

172,7b±1,3

375,0d±2,3

361,0c±4,3

394,7e±4,2

2006

180,1a±2,5

199,2b±2,7

240,5c±1,8

312,1e±3,0

295,6d±2,7

2010

157,4a±4,1

174,8a±1,9

302,1b±7,6

330,8c±5,8

320,1bc±7,5

53

mg.kg-1

350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0

c

274,3

294,5




183,7

149,3

1. Nehnojeno

263,9

b

a

d

cd

2. Ch. hnůj

Obrázek 15. Průměrný obsah přístupného draslíku na lokalitě Žatec.

Tabulka 37. ANOVA a podíl variability u přístupného draslíku na lokalitě Žatec. Stupně Podíl SČ PČ F p volnosti variability (%) Abs. člen 1 6522744 6522744 41650,95 0,00 hnojení 4 380831 95208 607,95 0,00 79,66 rok 7 138345 19764 126,20 0,00 16,53 hnojení*rok 28 122791 4385 28,00 0,00 3,66 Chyba 80 12528 157 0,13 Celkem 119 654495 100,00


Na lokalitě Žatec se vliv stupňovaných dávek hnojiv signifikantně projevil (p < 0,05), úroveň sledované formy vyjadřuje korelační koeficient 0,4667. Tabulka 39 uvádí podíl hnojení na celkové variabilitě obsahu sledované formy K na 43,5 %. Vlivem hnojení se obsah mobilní draselné rezervy statisticky průkazně zvýšil, a to o 12,2– 13,0 % oproti nehnojené variantě (obrázek 16). Po aplikaci 1 kg hnojiva se obsah sledované formy K na lokalitě Žatec zvýšil o 0,644 mg.kg-1 půdy (obrázek 20).

54

Tabulka 38. Dynamika obsahu mobilní draselné rezervy v půdě na lokalitě Žatec. 1. 2. Chlévký 3. Chl. hnůj 4. Chl. hnůj + 5. Chl. hnůj + Rok Nehnojeno hnůj + N1P1K1 N2P2K2 N3P3K3 836b±1

784a±1

873d±2

917e±1

851c±2

1987

791a±5

795a±0

837b±1

875c±2

879c±3

1991

798b±1

785a±5

872e±3

834d±1

811c±3

1995

806a±3

820ab±2

824b±4

840c±9

863d±0

1998

801a±3

830b±1

907c±2

902c±3

925d±3

2002

736a±26

778a±7

916b±14

873b±14

886b±34

2006

613a±25

643a±14

742b±23

791b±14

741b±27

2010

603a±16

648ab±22

776c±23

692b±16

759c±7

mg.kg-1

1982

860 840 820 800 780 760 740 720 700

b

b

b

844

840

839




a a 748

1. Nehnojeno

761

2. Ch. hnůj

Obrázek 16. Průměrný obsah mobilní draselné rezervy na lokalitě Žatec.

Tabulka 39. ANOVA a podíl variability u mobilní draselné rezervy na lokalitě Žatec.

Abs. člen hnojení rok hnojení*rok Chyba Celkem

Stupně Podíl SČ PČ F p volnosti variability (%) 1 78036860 78036860 164373,7 0,000000 4 219005 54751 115,3 0,000000 43,53 7 472027 67432 142,0 0,000000 53,61 28 86940 3105 6,5 0,000000 2,46 80 37980 475 0,37 119 815952 100,00

55

6 ZÁVĚR Závislost mobilní rezervy draslíku na úrovni hnojení byla nízká. Podíl hnojení na její celkové variabilitě se pohyboval v rozmezí 6,5 % (Horažďovice) – 43,5 % (Žatec). Zatímco na lokalitách bramborářské výrobní oblasti stupňované dávky K obsah mobilní draselné rezervy signifikantně nezvýšily, na lokalitě Žatec, která reprezentuje řepařskou výrobní oblast, se její obsah vlivem přihnojení K v minerálních hnojivech statisticky průkazně navýšil, v průměru o 12,4 %. Jeden kilogram K aplikovaného hnojivy na hektar zvýšil obsah mobilní draselné rezervy v rozmezí od 0,185 (Chrastava) do 0,710 mg.kg-1 půdy (Horažďovice). Vliv hnojení na obsah výměnného (r = 0,523–0,734) a přístupného (r = 0,634–0,743) draslíku byl v porovnání s mobilní rezervou draslíku prokazatelně vyšší. Obsahy těchto forem K se se zvyšující se dávkou aplikovaných hnojiv signifikantně (p < 0,05) zvyšovaly na všech lokalitách. Průměrné navýšení obsahu výměnného a přístupného K vlivem přihnojení 1 kg draslíku představovalo 0,519, respektive 0,615 mg.kg-1 půdy. Rovněž vodorozpustný K byl statisticky průkazně silně ovlivněn hnojením, nejvýrazněji na lokalitě Žatec (r = 0,735). Průměrný podíl hnojení na celkové variabilitě obsahu vodorozpustné formy K představoval 63,8 %. Účinkem 1 kg draslíku aplikovaného hnojivy se jeho množství v půdě zvýšilo na sledovaných lokalitách v rozmezí od 0,030 (Horažďovice) do 0,129 mg.kg-1 půdy (Žatec).

56

7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

BAIER J., BAIEROVÁ V., (1985): Abeceda výživy rostlin a hnojení. Státní zemědělské nakladatelství, Praha, 364 s. BEDRNA Z., LOPATNÍK J., (1982): Zvyšovanie úrodnosti pôdy hnojením. Príroda, vydavatelstvo kníh a časopisov, Bratislava, 188 s. BŘEZINA F., MOLLIN J., PASTOREK R., ŠINDELÁŘ Z. (1986): Chemické tabulky anorganických sloučenin. SNTL Praha, 344 s. BUJNOVSKÝ R., TORMA S., MIKLOVIČ D., FÖLDEŠOVÁ D. (1994): Draslík v rastlinnej výrobe. VÚPÚ. Bratislava, 102 s. ČERMÁK P., SUŠIL A., TRÁVNÍK K., (1999): Porovnání vývoje agrochemických vlastností půd za období 1990–1992 a 1993–1998. ÚKZÚZ, Brno, 72 s. DUCHOŇ F., (1948): Výživa a hnojení kulturních rostlin zemědělských. Československá akademie zemědělská, Praha, 796 s. DUCHOŇ F., HAMPl J., (1962): Agrochemie. Československá akademie zemědělských věd ve spolupráci se Státním zemědělským nakladatelstvím Praha, 431 s. FECENKO J., LOŽEK O., (2000): Výživa a hnojeni poľných plodín. Slovenská poľnohospodárská universita v Nitre v spolupráci s Duslom, 452 s. GORŠKOV P., MAKARENKO V.M., (1972): Vliv dlouhodobého použití hnojiv v osevním postupu na obsah a formy draslíku v půdě. Agrochemija 12, 47–56 s. GREEVWOOD N. N., EARNSHAW A., (1993): Chemie prvků. Svazek 1, Informatorium, Praha, 793 s. HRTÁNEK B., (1994): Frakcie pôdnoho draslíka v profilech oglejených pôd, Agrochémia (11–12), VÚPÚ Bratislava, 183–187 s. HUDCOVÁ O., (1985): Vliv hnojení a vápnění na obsah přijatelného draslíku v půdě, Rostlinná výroba, 31(4), 361–368 s.

57

HUDCOVÁ O., (1989): Vliv dlouhodobého hnojení na režimové faktory půdního draslíku, Rostlinná výroba, 35(1), 9–16 s. HUDCOVÁ O., SIROVÝ V., (1981): Vliv odstupňovaných dávek hnojiv na pevnost vazeb draslíku v půdách, Rostlinná výroba, 27(5), 517–523 s. HUDCOVÁ O., VOPLAKAL K., (1981): Vliv vysokých dávek hnojiv na režim draslíku v půdě, Rostlinná výroba, 27(3), 289–298 s. JANDÁK J., PRAX A., POKORNÝ E., (2001): Půdoznalství. MZLU, Brno, 142 s. JAVORSKÝ P., FOJTÍKOVÁ D., KALAŠ V., SCHWARZ M., (1987): Chemické rozbory v zemědělských laboratořích. České Budějovice, 397 s. JURČÍK F., (1978): Živiny v půdě. Institut výchovy a vzdělání ministerstva zemědělství a výživy ČSR, 114 s. KLEMENT V., SMATANOVÁ M., TRÁVNÍK K., (2012): Čtyřicet let dlouhodobých výživářských pokusů v ÚKZÚZ. ÚKZÚZ Brno, 96 s. KLEMENT V., SUŠIL A., (2009): Porovnání vývoje agrochemických vlastností půd za období 1999–2002 a 2005–2008. ÚKZÚZ, Brno, [citováno 20.3.2013]. Dostupné na: . KUDARAS M., KOUBOVÁ M., KULHÁNEK M., KUNZOVÁ E., (2012): Zásoby draslíku v půdě, jejich charakter a metody stanovení. Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha, 35 s. KUNDLER P., (1970): Mineraldüngung. VEB Deutscher Landwirtschaftverlag, Berlin, 25–32 s. LUDÍK J., (1971): Draslík v půdě a v rostlinách. Specializační práce, MZLU Brno, 27 s. MACHÁČEK V., ČERMÁK P., HLUŠEK J., HORÁČEK J., LEDVINA R., KOLÁŘ L., POVA D., (2003): Periodická zpráva za rok 2003, Stabilizace půdní úrodnosti z pohledu výživy rostlin fosforem a draslíkem. Praha, 19 s. MENGEL K.: (2007): Potassium. In: Barker A.V., Philbeam D.J. (eds.): Handbook of Plant Nutrition. Taylor and Francis Group, New York, 91–120 s. 58

MUNSON R.D., (1968): In. Kilmer V.J., Younts S.E., Brady N.C. The role of potassium in agriculture. Madison Wisconsin, 353 s. POLANSKI A., SMULIKOWSKI K., (1978): Geochémia. Slovenské pedagogické nakladatelstvo, Bratislava, 608 s. RICH, C. J., (1968): The role of potassium in agriculture. Amer. Soc. Argon. Madison, 79–96 s. RICHTER R., HLUŠEK J., (1994): Výživa a hnojení rostlin (I. Obecná část). VŠZ Brno, 177 s. RICHTER R., HLUŠEK J., HŘIVNA L., (1999): Výživa a hnojení rostlin (praktická cvičení). MZLU, Brno, 188 s. RICHTER R., HLUŠEK J., TRÁVNÍK K., (2002): Changes in soil available potassium with varying intensity of fertilization. Feed the soil to feed the people – The role of potash in sustaunable agrikultura. Proc. IPI-Golden Jubilee Congr., Basel, 96 s. ROBSIN

G.,

(2012):

Atom

draslíku.

[citováno

22.4.2013]

Dostupné

na:

. RYANT P., RICHTER R., HLUŠEK J., FRAŠČÁKOVÁ E., (2003): Multimediální učební texty z výživy

rostlin.

MENDELU

v Brně,

[citováno

26.2.2013]

Dostupné

na:

. SYERS J. K. (1998): Soil and plant potassium in agriculture. Fertilizer society at a meeting in London, The fertilizer society, York, 32 s. TAKÁČ J., PEŠLOVÁ H., (1994): Vliv draselného hnojenia na kvalitu ovocia. Agrochémia 34 (11–12), 192–195 s. TORMA S., (1999): Draslík – dôležitá živina v pôdě a v rostlině. Výzkumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy, Bratislava, 72 s. VACÍK, BARTLOVÁ J., PACÁK J., STRAUCH B., SVOBODOVÁ M., ZEMÁNEK F., (1999): Přehled středoškolské chemie. SPN, Praha, 368 s.

59

VANĚK V., BALÍK J., PAVLÍKOVÁ D., TLUSTOŠ P., (2007): Výživa polních a zahradních plodin. Profi Press, Praha, 176 s. ZBÍRAL J., (2002): Analýza půd I – Jednotné pracovní postupy. ÚKZÚZ, Brno, 197 s.

60

8 SEZNAM OBRÁZKŮ

Obrázek 1. Formy draslíku v půdě (Ryant et al., 2003).................................................. 18 Obrázek 2. Schéma poutání a fixace draslíku a ostatních kationtů jílovým minerálem illitem (Ryant et al., 2003). ............................................................................................. 21 Obrázek 3. Výsledky agrochemického zkoušení zemědělských půd za období 2005– 2010 (ÚKZÚZ). .............................................................................................................. 23 Obrázek 4. Mapa se sledovanými lokalitami. ................................................................. 30 Obrázek 5. Průměrný obsah vodorozpustného draslíku na lokalitě Horažďovice.......... 38 Obrázek 6. Průměrný obsah výměnného draslíku na lokalitě Horažďovice. ................. 40 Obrázek 7. Průměrný obsah přístupného draslíku na lokalitě Horažďovice. ................. 41 Obrázek 8. Průměrný obsah mobilní draselné rezervy na lokalitě Horažďovice. .......... 42 Obrázek 9. Průměrný obsah vodorozpustného draslíku na lokalitě Chrastava. .............. 45 Obrázek 10. Průměrný obsah výměnného draslíku na lokalitě Chrastava. .................... 46 Obrázek 11. Průměrný obsah přístupného draslíku na lokalitě Chrastava. .................... 47 Obrázek 12. Průměrný obsah mobilní draselné rezervy na lokalitě Chrastava. ............. 49 Obrázek 13. Průměrný obsah vodorozpustného draslíku na lokalitě Žatec. ................... 51 Obrázek 14. Průměrný obsah výměnného draslíku na lokalitě Žatec. ............................ 53 Obrázek 15. Průměrný obsah přístupného draslíku na lokalitě Žatec. ........................... 54 Obrázek 16. Průměrný obsah mobilní draselné rezervy na lokalitě Žatec. .................... 55 Obrázek 17. Obsah vodorozpustného draslíku na všech lokalitách. ............................... 64 Obrázek 18. Obsah výměnného draslíku na všech lokalitách. ....................................... 64 Obrázek 19. Obsah přístupného draslíku na všech lokalitách. ....................................... 65 Obrázek 20. Obsah mobilní draselné rezervy na všech lokalitách. ................................ 65

61

9 SEZNAM TABULEK Tabulka 1. Atomové vlastnosti draslíku (Greenwood a Earnshaw, 1993). .................... 12 Tabulka 2. Fyzikální vlastnosti draslíku (Greenwood a Earnshaw, 1993). .................... 13 Tabulka 3. Poloměry a hydratační čísla některých iontů (Munson, 1968). .................... 13 Tabulka 4. Atomový poloměr alkalických kovů (Vacík et al., 1999). ........................... 14 Tabulka 5. Poloměr iontů alkalických kovů (Greenwood a Earnshaw, 1993). .............. 14 Tabulka 6. Zásobenost půd pro mobilní draselnou rezervu (Macháček et al., 2003). .... 21 Tabulka 7. Hodnocení obsahu přijatelného draslíku v orné půdě (metoda Mehlich III) a doporučené každoroční dávky draslíku v kg/ha (Vaněk et al., 2007). ............................ 22 Tabulka 8. Přehled sortimentu draselných hnojiv (Fecenko a Ložek, 2000). ................ 28 Tabulka 9. Průměrný přívod draslíku (K2O) do půdy v minerálních a statkových hnojivech živočišného původu v kg/ha z.p. (MZe). ....................................................... 29 Tabulka 10. Osevní postup lokality Horažďovice. ......................................................... 31 Tabulka 11. Osevní postup lokality Chrastava. .............................................................. 32 Tabulka 12. Osevní postup lokality Žatec. ..................................................................... 32 Tabulka 13. Průměrné roční dávky živin v minerálních a organických hnojivech v bramborářské výrobní oblasti (kg.ha-1)....................................................................... 33 Tabulka 14. Průměrné roční dávky živin v minerálních a organických hnojivech v řepařské výrobní oblasti (kg.ha-1). .............................................................................. 33 Tabulka 15. Roční normativy dávek vápenatých hnojiv v t CaO.ha-1. .......................... 34 Tabulka 16. Dynamika obsahu vodorozpustného draslíku v půdě na lokalitě Horažďovice. .................................................................................................................. 38 Tabulka 17. ANOVA a podíl variability u vodorozpustného K na lokalitě Horažďovice. ........................................................................................................................................ 38 Tabulka 18. Dynamika obsahu výměnného draslíku v půdě na lokalitě Horažďovice. . 39 Tabulka 19. ANOVA a podíl variability u výměnného K na lokalitě Horažďovice. ..... 40 Tabulka 20. Dynamika obsahu přístupného draslíku v půdě na lokalitě Horažďovice. . 40 Tabulka 21. ANOVA a podíl variability u přístupného K na lokalitě Horažďovice. ..... 41 Tabulka 22. Dynamika obsahu mobilní draselné rezervy na lokalitě Horažďovice. ...... 42 Tabulka 23. ANOVA a podíl variability u mobilní draselné rezervy na lokalitě Horažďovice. .................................................................................................................. 43

62

Tabulka 24. Dynamika obsahu vodorozpustného draslíku v půdě na lokalitě Chrastava. ........................................................................................................................................ 44 Tabulka 25. ANOVA a podíl variability u vodorozpustného draslíku na lokalitě Chrastava. ....................................................................................................................... 45 Tabulka 26. Dynamika obsahu výměnného draslíku v půdě na lokalitě Chrastava. ...... 46 Tabulka 27. ANOVA a podíl variability u výměnného draslíku na lokalitě Chrastava. 47 Tabulka 28. Dynamika obsahu přístupného draslíku v půdě na lokalitě Chrastava. ...... 47 Tabulka 29. ANOVA a podíl variability u přístupného draslíku na lokalitě Chrastava. 48 Tabulka 30. Dynamika obsahu mobilní draselné rezervy v půdě na lokalitě Chrastava. 48 Tabulka 31. ANOVA a podíl variability u mobilní draselné rezervy na lokalitě Chrastava. ....................................................................................................................... 49 Tabulka 32. Dynamika obsahu vodorozpustného draslíku v půdě na lokalitě Žatec. .... 51 Tabulka 33. ANOVA a podíl variability u vodorozpustného draslíku na lokalitě Žatec. ........................................................................................................................................ 51 Tabulka 34. Dynamika obsahu výměnného draslíku v půdě na lokalitě Žatec. ............. 52 Tabulka 35. ANOVA a podíl variability u výměnného draslíku na lokalitě Žatec. ....... 53 Tabulka 36. Dynamika obsahu přístupného draslíku v půdě na lokalitě Žatec. ............. 53 Tabulka 37. ANOVA a podíl variability u přístupného draslíku na lokalitě Žatec. ....... 54 Tabulka 38. Dynamika obsahu mobilní draselné rezervy v půdě na lokalitě Žatec. ...... 55 Tabulka 39. ANOVA a podíl variability u mobilní draselné rezervy na lokalitě Žatec. 55 Tabulka 40. Závislost druhu sledovaných forem draslíku na hnojení. ........................... 64

63

10 PŘÍLOHY

Obsah K (mg.kg-1 )

Tabulka 40. Závislost druhu sledovaných forem draslíku na hnojení. Vodorozpustný Mobilní Lokalita Výměnný K Přístupný K K K rezerva 0,4575 0,5232 0,6756 0,1536 Horažďovice p=0,000 p=0,000 p=0,000 p=0,094 0,6367 0,6256 0,6342 0,1851 Chrastava p=0,000 p=0,000 p=0,000 p=0,043 0,7351 0,7337 0,7429 0,4667 Žatec p=0,00 p=0,00 p=0,00 p=0,000

Žatec Chrastava Horažďovice

40,00

y = 0,1287x + 16,35

30,00 y = 0,0938x + 15,129

20,00

y = 0,0298x + 13,98

10,00 0,00 0

50

100

150

200

-1

Dávka K (kg.ha )

Obsah K (mg.kg-1 )

Obrázek 17. Obsah vodorozpustného draslíku na všech lokalitách. Žatec Chrastava Horažďovice

300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0

y = 0,7876x + 140,2 y = 0,5822x + 77,688

y = 0,1871x + 68,057 0

50

100 Dávka K (kg.ha-1 )

150

Obrázek 18. Obsah výměnného draslíku na všech lokalitách. 64

200

Obsah K (mg.kg-1 )

Žatec Chrastava Horažďovice

400,0

y = 0,9162x + 156,55

300,0

y = 0,676x + 92,818

200,0 100,0

y = 0,2535x + 81,01

0,0 0

50

100 Dávka K (kg.ha-1 )

150

200

Obrázek 19. Obsah přístupného draslíku na všech lokalitách.

Obsah K (mg.kg-1 )

Žatec Chrastava Horažďovice 2500 2000 1500 1000 500 0

y = 0,7099x + 2042,9

y = 0,6438x + 752,6 y = 0,185x + 336,37 0

50

100

150

Dávka K (kg.ha-1 )

Obrázek 20. Obsah mobilní draselné rezervy na všech lokalitách.

65

200

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta. Bakalářská práce

Recommend Documents