Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chemie a biochemie

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chemie a biochemie

Využití půdních rozborů k posouzení změn agrochemických vlastností půd Bakalářská práce

Vedoucí práce:

Vypracovala:

doc. Ing. Josef Zehnálek, CSc.

Alena Řehůřková

Brno 2009

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma „Využití půdních rozborů k posouzení změn agrochemických vlastností půd“ vypracovala samostatně a použila 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 diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně.

V Brně, 27. dubna 2009

Alena Řehůřková

PODĚKOVÁNÍ Úvodem bych chtěla poděkovat doc. Ing. Josefu Zehnálkovi, CSc. za vedení bakalářské práce, za cenné rady a připomínky, Ing. Markétě Pospíchalové za konzultace při praktickém měření a Ústřednímu kontrolnímu a zkušebnímu ústavu zemědělskému za přístup k měřícím přístrojům, vzorkům a literatuře, potřebných ke zvládnutí stanoveného úkolu.

ABSTRAKT Využití půdních rozborů k posouzení změn agrochemických vlastností půd. Cílem práce bylo vypracovat literární rešerši zaměřenou na význam půdní reakce a hlavních minerálních živin, popsat nejčastěji používané metody agrochemických rozborů půd a uvést též kritéria pro jejich vyhodnocování. V práci jsou popsány metody na stanovení výměnného pH a stanovení obsahu přístupných živin v půdě: Egner, Schachtschabel, CaCl2, CAL, Mehlich II a III. V experimentální části jsou uvedeny výsledky rozborů půd (Mehlich III) ze tří lokalit v Jihomoravském kraji. Na základě naměřených hodnot bylo vyhodnoceno pH a hladina obsahu přístupných živin. Na všech sledovaných lokalitách byla výměnná půdní reakce alkalická, pH se pohybovalo v poměrně úzkém rozpětí 7,3 - 7,7. Obsah přístupných živin byl vyhodnocen takto: fosfor převážně dobrý, draslík vysoký a velmi vysoký, vápník velmi vysoký a hořčík většinou velmi vysoký. Na základě výsledků rozborů půd byla navržena hnojařská opatření. Klíčová slova: výživa rostlin, přístupné živiny, metody stanovení, Mehlich III, kritéria hodnocení, korekce hnojení.

ABSTRACT Utilization of the soil analysis for the examination of changes in the agricultural chemistry of soil properties. The aim of this work was to elaborate a literary recherche aimed to the significance of the soil analysis and the principal mineral nutrients, to describe the most frequently used methods of agrochemical soil analysis and to introduce also the criteria for their evaluation. In this work are described the methods for fixing of the exchangeable pH and volume determination of the accessible soil nutrients in the soil: Egner, Schachtschabel, CaCl2, CAL, Mehlich II and III. In the experimental section are stated the results of soil analysis (Mehlich III) from 3 locations in the South Moravian region. On the basis of the measured values has been evaluated the pH and the capacity stage of the accessible soil nutrients. In all monitored locations was the exchangeable soil reaction alkaline, pH drowed in a relatively narrow extent 7,3 - 7,7. The content of accessible soil nutrients was classificated like this: phosphorus mainly good, potassium high and very high, calcium very high and magnesium mainly very high. Based on the outcomes of the soil analysis were proposed the proper manurial steps. Key words: plant nutrition, accessible nutrients, methods of fixation, Mehlich III, criteria of valuation, fertilization correction.

OBSAH 1. ÚVOD......................................................................................................................... 10 2. CÍL PRÁCE............................................................................................................... 11 3. SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY ............................................... 12 3.1 Minerální výživa rostlin........................................................................................ 12 3.1.1 Půdní reakce (pH) .......................................................................................... 14 3.1.1.1 Přímý vliv nepříznivé půdní reakce ........................................................ 16 3.1.1.2 Nepřímý vliv nepříznivé půdní reakce .................................................... 17 3.1.2 Dusík (N) ....................................................................................................... 17 3.1.2.1 Formy dusíku v půdě............................................................................... 18 3.1.2.2 Příjem a transport dusíku rostlinami...................................................... 18 3.1.2.3 Projevy nedostatku a nadbytku dusíku u rostlin ..................................... 18 3.1.3 Fosfor (P) ....................................................................................................... 19 3.1.3.1 Formy fosforu v půdě.............................................................................. 19 3.1.3.2 Příjem a transport fosforu rostlinami..................................................... 20 3.1.3.3 Projevy nedostatku a nadbytku fosforu u rostlin .................................... 20 3.1.4 Draslík (K) ..................................................................................................... 21 3.1.4.1 Formy draslíku v půdě ............................................................................ 21 3.1.4.2 Příjem a transport draslíku rostlinami ................................................... 22 3.1.4.3 Projevy nedostatku a nadbytku draslíku u rostlin .................................. 22 3.1.5 Vápník (Ca).................................................................................................... 23 3.1.5.1 Formy vápníku v půdě............................................................................. 24 3.1.5.2 Příjem a transport vápníku rostlinami.................................................... 24 3.1.5.3 Projevy nedostatku a nadbytku vápníku u rostlin................................... 25 3.1.6 Hořčík (Mg) ................................................................................................... 26 3.1.6.1 Formy hořčíku v půdě ............................................................................. 26 3.1.6.2 Příjem a transport hořčíku rostlinami .................................................... 26 3.1.6.3 Projevy nedostatku a nadbytku hořčíku u rostlin ................................... 27 3.2 Analytické metody na stanovení pH a obsahu živin v půdě ................................. 28 3.2.1 Úprava půdních vzorků pro chemické rozbory.............................................. 29 3.2.2 Metody na stanovení pH půdy ....................................................................... 30 3.2.2.1 Stanovení pH půdy ve výluhu CaCl2 ....................................................... 30 3.2.2.2 Stanovení pH půdy ve výluhu KCl .......................................................... 30

3.2.2.3 Stanovení pH půdy ve vodním výluhu ..................................................... 31 3.2.3 Metody na stanovení obsahu přístupných živin v půdě................................. 31 3.2.4 Stanovení obsahu živin v půdě metodou Mehlich II ..................................... 32 3.2.4.1 Příprava půdního extraktu...................................................................... 32 3.2.4.2 Stanovení P, K, Ca a Mg v půdním extraktu........................................... 32 3.2.4.3 Kritéria pro hodnocení obsahu přístupných živin v půdě....................... 33 3.2.5 Stanovení obsahu živin v půdě metodou CaCl2 ............................................. 34 3.2.5.1 Příprava půdního extraktu...................................................................... 34 3.2.5.2 Stanovení P v půdním extraktu ............................................................... 34 3.2.5.3 Stanovení K v půdním extraktu ............................................................... 35 3.2.5.4 Stanovení Mg v půdním extraktu ............................................................ 35 3.2.6 Stanovení fosforu a draslíku v půdě metodou CAL ...................................... 36 3.2.6.1 Příprava půdního extraktu...................................................................... 36 3.2.6.2 Stanovení P v půdním extraktu ............................................................... 36 3.2.6.3 Stanovení K v půdním extraktu ............................................................... 37 3.2.7 Stanovení fosforu v půdě metodou Egnera.................................................... 37 3.2.7.1 Příprava půdního extraktu...................................................................... 37 3.2.7.2 Stanovení P v půdním extraktu ............................................................... 38 3.2.7.3 Kritéria pro hodnocení obsahu fosforu v orné půdě............................... 38 3.2.8 Stanovení fosforu v půdě metodou Olsena .................................................... 39 3.2.8.1 Příprava půdního extraktu...................................................................... 39 3.2.8.2 Stanovení P v půdním extraktu ............................................................... 39 3.2.9 Stanovení draslíku a hořčíku v půdě metodou Schachtschabela ................... 40 3.2.9.1 Příprava půdního extraktu...................................................................... 40 3.2.9.2 Stanovení K v půdním extraktu ............................................................... 40 3.2.9.3 Stanovení Mg v půdním extraktu ............................................................ 41 3.2.9.4 Kritéria pro hodnocení obsahu draslíku a hořčíku v orné půdě............. 42 3.3 Vzájemné porovnání metod na stanovení obsahu živin v půdě............................ 42 3.3.1 Srovnání metod na stanovení fosforu ............................................................ 43 3.3.1.1 Metoda Mehlich II vs. metoda Mehlich III ............................................. 43 3.3.1.2 Metoda Olsenova vs. metoda Mehlich III ............................................... 43 3.3.1.3 Metoda CAL vs. metoda Mehlich III....................................................... 43 3.3.1.4 Metoda Egnerova vs. metoda Mehlich III .............................................. 43 3.3.2 Srovnání metod na stanovení draslíku ........................................................... 44

3.3.2.1 Metoda Mehlich II vs. metoda Mehlich III ............................................. 44 3.3.2.2 Metoda Schachtschabel vs. metoda Mehlich III ..................................... 44 3.3.2.3 Metoda CAL vs. metoda Mehlich III....................................................... 44 3.3.2.4 Metoda CaCl2 vs. metoda Mehlich III .................................................... 44 3.3.3 Srovnání metod na stanovení hořčíku............................................................ 45 3.3.3.1 Metoda Mehlich II vs. metoda Mehlich III ............................................. 45 3.3.3.2 Metoda Schachtschabel Mg vs. metoda Mehlich III............................... 45 3.3.3.3 Metoda CaCl2 vs. metoda Mehlich III .................................................... 45 3.3.4 Srovnání metod pro stanovení vápníku ......................................................... 45 3.3.4.1 Metoda Mehlich II vs. metoda Mehlich III ............................................. 45 4. MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ ........................................................... 46 4.1 Charakteristika sledovaných lokalit...................................................................... 46 4.1.1 Bučovice ........................................................................................................ 46 4.1.2 Rousínov ........................................................................................................ 46 4.1.3 Slavíkovice..................................................................................................... 46 4.2 Odběr a úprava vzorků půd pro chemický rozbor ................................................ 46 4.3 Chemický rozbor vzorků půd ............................................................................... 47 4.3.1 Stanovení pH půdy ve výluhu CaCl2 ............................................................. 47 4.3.1.1 Postup stanovení půdní reakce ............................................................... 47 4.3.1.2 Vyhodnocení půdní reakce stanovené ve výluhu CaCl2 .......................... 48 4.3.2 Stanovení obsahu živin v půdě metodou Mehlicha III .................................. 48 4.3.2.1 Příprava půdního extraktu...................................................................... 48 4.3.2.2 Stanovení P v půdním extraktu ............................................................... 48 4.3.2.3 Stanovení K v půdním extraktu ............................................................... 49 4.3.2.4 Stanovení Ca a Mg v půdním extraktu.................................................... 49 4.3.2.5 Kritéria pro hodnocení obsahu přístupných živin v půdě....................... 51 4.3.2.6 Návrh korekce hnojařského zákroku....................................................... 52 4.3.2.7 Vyhodnocení variability obsahu živin na pozemku................................. 52 4.3.2.8 Vyhodnocení poměru kationtů v půdě..................................................... 53 4.4 Výpočty a statistická hodnocení ........................................................................... 53 5. VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE ......................................................................... 54 5.1 Stanovené hodnoty pH a obsahu živin na sledovaných lokalitách ....................... 54 5.2 Vyhodnocení obsahu přístupných živin v půdě na sledovaných lokalitách ......... 55 5.3 Porovnání pH a obsahu přístupných živin na sledovaných lokalitách.................. 56

5.4 Návrh hnojařských opatření na základě provedených rozborů půd...................... 57 6. ZÁVĚR ...................................................................................................................... 58 7. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY..................................................................... 59 8. SEZNAM OBRÁZKŮ .............................................................................................. 63 9. SEZNAM TABULEK............................................................................................... 64 10. FOTOGRAFICKÁ PŘÍLOHA.............................................................................. 65

1. ÚVOD Jednou ze základních podmínek stability rostlinné výroby je harmonická výživa rostlin, kterou lze zajistit soustavnou péčí o půdní úrodnost. Ta je charakterizována jako schopnost půdy zajišťovat rostlinám nezbytné podmínky pro růst a vývoj, které se projeví dosažením žádoucího výnosu a kvality produkce. Na půdní úrodnosti se podílí minerální, chemické, fyzikální a biologické vlastnosti půdy. Z hlediska agrochemického je půdní úrodnost výrazně ovlivněna obsahem organických látek, půdních reakcí a obsahem živin (Trávník et al., 1999). V současné době je problematice výživy rostlin věnována pozornost na zemědělských univerzitách v Praze a v Brně. Významně se také na řešení úkolů spojených s racionální výživou rostlin podílejí specializované výzkumné ústavy, především Výzkumný ústav rostlinné výroby a dále pracoviště Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského, ale i řada organizací a firem, zajišťující služby pro zemědělské podniky (Vaněk et al., 1998). První část bakalářské práce se zabývá právě výživou rostlin a rostlinnými živinami. Ve druhé části pak používanými metodami agrochemických rozborů půd, kterými se obsah těchto živin zjišťuje. Ve třetí, experimentální části, jsou uvedeny výsledky rozborů půd ze tří sledovaných lokalit a navrženy korekce hnojařských opatření.

10

2. CÍL PRÁCE Předložená bakalářská práce je zaměřena na oblast základních metod rozborů půd a jejich využití k posouzení změn agrochemických vlastností půd a také k návrhu racionálního používání hnojiv. Pro tuto práci byly zvoleny následující dílčí cíle: 1. Vypracovat literární rešerši zaměřenou na význam půdní reakce a hlavních minerálních živin, popsat nejčastěji používané metody agrochemických rozborů půd a uvést též kritéria pro jejich vyhodnocování. 2. Zvládnout metody stanovení výměnné půdní reakce a obsahu přístupných živin v půdě metodou Mehlich III. 3. Odebrat na třech vybraných lokalitách ve dvou termínech vzorky půd a provést jejich agrochemický rozbor. 4. Vyhodnotit výsledky provedených rozborů půd a na jejich základě navrhnout vhodná hnojařská opatření.

11

3. SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY 3.1 Minerální výživa rostlin Výživa rostlin je soubor fyziologických a biochemických pochodů, kterými rostliny přijímají z vnějšího prostředí chemické látky, živiny, potřebné k životu (Mengel a Kirgby, 2001), tedy k růstu a vývoji, tvorbě organické hmoty a hospodářského výnosu u kulturních plodin (Baier, 1979). Výživa zelených rostlin je autotrofní. Rostliny přijímají živiny, ze kterých se využíváním energie slunečního záření o vlnové délce 400 až 700 nm v procesu fotosyntézy vytvářejí organické látky, zejména sacharidy a bílkoviny, popř. lipidy (Jones, 1998). Způsob přijímání živin a energie slunečního záření zelenými rostlinami z vnějšího prostředí a jejich využití k výstavbě vlastního těla a k životním procesům nazýváme asimilací (Baier, 1979).

Energie Prvky Energie a prvky

Zdroj energie slunce

Fotosyntéza výrobci

Spotřebitelé

Chemické prvky

Dekompozitory

Hydro- a geoprostředí

Obr. 1 Model transportu chemických prvků a toku energie (Kabata-Pendias, 2001)

Ve výživě rostlin rozlišujeme dvě funkčně odlišné fáze: a) příjem živin z výživného prostředí, b) využití přijatých živin ve fotosyntetickém procesu.

12

Přívod živin do výživného prostředí zemědělských plodin výrazně podporujeme především dodáváním látek či hmot, které potřebné živiny obsahují. Nazýváme je hnojivy a jejich dodávání hnojením (Baier, 1979). Zdrojem výživy rostlin je půda a ovzduší (Duchoň, 1948). Z ovzduší přijímají rostliny především uhlík a kyslík (Epstein a Bloom, 2005), kdežto ostatní živiny přijímají především z půdy kořeny (Vaněk et al., 1998). Živiny přijímají rozpuštěné ve vodě v tzv. půdním roztoku (Baier, 1979). Pouze bobovité rostliny přijímají dusík převážně ze vzduchu prostřednictvím hlízkových bakterií - Rhizobium, které žijí v symbióze s leguminózami, v jejich kořenových hlízkách (Kabátová, 2007). Oxid uhličitý ze vzduchu se dostává do rostlin průduchy v pokožce listové čepele. Touto cestou rostliny dovedou přijímat i ostatní živiny rozpuštěné ve vodě. Tento způsob nazýváme mimokořenovou výživou a takto přijaté živiny mohou být rostlinou velmi rychle využity (Baier, 1979). Rostlinné živiny jsou anorganické látky přijímané rostlinami z vnějšího prostředí, které jsou ve fotosyntetickém procesu využity pro tvorbu organických látek. Mnohé živiny jsou stavebními prvky organických látek, jiné plní funkční úlohu při jejich vytváření v rostlině. Některé působí v obou směrech (Baier, 1979). Charakteristickým znakem živiny je její nezbytnost a nezastupitelnost. Tzn., že nedostatek živiny se projevuje poruchami růstu, případně při výrazném nedostatku živiny rostlina nemůže dokončit svůj vegetační cyklus, a nedá se nahradit jinou živinou (Vaněk et al., 1998). Rostliny čerpají živiny z ovzduší a vody - uhlík (C), kyslík (O), vodík (H) a z půdy - jako makroelementy a mikroelementy (Gábriš et al., 1987). Makroelementy se vyskytují s obsahem od několika desetin do desítek procent. Mikroelementy se vyskytují s obsahem zpravidla menším než 0,05 %. Vysokých hodnot mohou dosahovat tzv. prvky užitečné. Charakteristické je pro ně to, že je nepotřebují všechny rostlinné druhy (Vaněk et al., 1998). Základní rozdělení rostlinných živin je uvedeno v tab. 1. Mezi makroelementy patří také uhlík, kyslík a vodík. Mají zvláštní postavení, neboť jsou základními stavebními prvky všech organických látek. Jejich zdrojem je oxid uhličitý, který je stálou součástí vzduchu, a voda. Tyto živiny nejsou zpravidla předmětem hnojení (Baier, 1979). Ostatní živiny jsou v polních podmínkách přijímány převážně z půdy ve formě iontů (aniontů NO3-, SO42-, H2PO4- aj. a kationtů K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Mn2+ aj.) v půdním roztoku (Vaněk et al., 1998). Voda zde plní úlohu rozpouštědla i transportéru (Baier, 1979). 13

Tab. 1 Rozdělení rotlinných živin podle jejich obsahu v rostlinách (Marschner, 1995) Makroelementy N - dusík, P - fosfor, S - síra, K - draslík, Mg - hořčík, Ca - vápník Mikroelementy

Fe - železo, Mn - mangan, Zn - zinek, Cu - měď, B - bór, Ni - nikl, Mo - molybden, Cl - chlór,

Prvky užitečné

Na - sodík, Si - křemík, Co - kobalt, I - jód, V - vanad

Z hlediska chemického charakteru je možné živiny rozdělit na nekovy, alkalické prvky a alkalické zeminy a těžké kovy (tab. 2). Tab. 2 Rozdělení rostlinných živin podle chemického charakteru (Gábriš et al., 1987) Nekovy

C - uhlík, H - vodík, O - kyslík, N - dusík, P - fosfor, S - síra, B - bór

Alkalické prvky a alkalické zeminy

K - draslík, Ca - vápník, Mg - hořčík

Těžké kovy

Fe - železo, Mn - mangan, Mo - molybden, Cu - měď, Zn - zinek

Největší pozornost při hnojení je věnována dusíku, fosforu, draslíku, vápníku a hořčíku, neboť potřeba těchto živin je u většiny zemědělských plodin poměrně velká a obsah jejich postupného podílu v půdě se při intenzívním hospodaření snadno vyčerpává (Baier, 1979). 3.1.1 Půdní reakce (pH) Půdní reakce je výslednicí chemických, fyzikálně chemických a biologických změn, které vlivem ekologických faktorů, rostlin a činností člověka v půdě probíhají (Baier a Baierová, 1985). Půdní reakce je dána přítomností a aktivitou vodíkových iontů, které se ve vodných roztocích spojují s molekulou vody a tvoří s ní kationty H3O+ (hydroxoniové nebo oxoniové ionty). V půdním roztoku rozpuštěné kyseliny a koloidní acidoidy uvolňují vodíkové ionty - disociace; rozpuštěné zásady a bazoidy se s nimi slučují - asociace (Ryant et al., 2003). Půdní reakce je potom dána rovnovážným stavem mezi disociací a asociací H+ iontů (Richter a Hlušek, 1994). Půdní reakci vyjadřujeme tzv. stupnicí pH (Baier a Baierová, 1985). Hodnota pH představuje záporný dekadický logaritmus aktivity vodíkových iontů (Javorský a Krečmer, 1990).

[

pH = − log H 3O +

14

]

Z hlediska výživy rostlin a fyzikálně chemických úprav má největší význam tzv. výměnná půdní reakce, která zahrnuje nejen ionty vodíků z rozpustných kyselých složek půdy, ale i sorbované výměnné ionty vodíku (Baier a Baierová, 1985). Výměnná půdní reakce je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících půdní úrodnost. Půdní reakce má vliv především na poutání a rozpustnost živin, na zlepšení struktury půdy a na tvorbu humusu (Kotvas et al., 2007). K okyselení půdy dochází podle Ryanta et al. (2003): a) odstraněním bází z organických koloidů, jílových minerálů a z amorfních gelů, b) z nitrifikačních procesů, c) vlivem intenzívní biologické činnosti půdy (tvorba H2CO3), d) hnojením fyziologicky kyselými hnojivy, e) kyselými spady (SO2, NOX, HF aj.). K alkalické reakci půdy hlavně přispívá podle Ryanta et al. (2003): a) vysoký obsah Na v prostředí, b) vysoký obsah CaCO3, respektive Ca(HCO3)2, c) intenzivní biologická činnost půdy, d) používání hnojiv s vyšším obsahem sodíku. U zemědělských půd se setkáváme s půdní reakcí kyselou až zásaditou. Velmi nízké pH mívají půdy v sousedství některých průmyslových podniků (Baier a Baierová, 1985). Každý půdní druh by měl mít optimální hodnotu půdní reakce (tab. 3). Tab. 3 Optimální hodnoty pH minerálních půd (Richter, 1996)

pH Půdní druh

Orná půda

Trvalé travní porosty

Optimální

Žádoucí

Optimální

Žádoucí

Písčitá půda

5,5

5,3 - 5,7

5,0

4,5 - 5,2

Hlinitopísčitá půda

6,0

5,8 - 6,2

5,0

4,5 - 5,2

Písčitohlinitá půda

6,5

6,3 - 6,7

5,2

4,8 - 5,5

Hlinitá půda až jíl

7,0

6,5 - 7,5

5,5

5,3 - 6,0

Pro většinu vyšších rostlin je optimální pH v rozmezí 6,2 až 6,8 (Patterson, 2005). Nepříznivá půdní reakce ovlivňuje výživu rostlin negativně tím, že snižuje 15

příjem živin a narušuje jeho vyváženost. Působí buď přímo, nebo nepřímo. Optimální půdní reakce je podmíněna nároky rostlin (tab. 4) a podmínkami prostředí (Baier a Baierová, 1985). Tab. 4 Nároky vybraných plodin na půdní reakci (Čermák et al., 2005)

Plodina

pH

Plodina

pH

žito ozimé

4,8 - 7,1

luční trávy

5,3 - 6,2

pšenice ozimá

6,0 - 7,2

srha, jílek

6,7 - 7,1

ječmen jarní

6,2 - 7,5

salát

5,7 - 6,8

oves

4,7 - 7,3

mrkev

5,2 - 6,7

brambory

4,7 - 6,2

řepa červená

6,5 - 7,1

cukrovka

6,7 - 7,4

kapusta

6,4 - 7,0

kukuřice

5,5 - 6,8

zelí

7,0 - 8,4

hrách setý

5,7 - 7,0

cibule

6,8 - 8,5

bob obecný

6,0 - 6,6

okurky

5,7 - 7,5

řepka ozimá

6,0 - 7,5

rajčata

6,0 - 6,9

mák

6,3 - 7,2

peckoviny

6,2 - 8,0

slunečnice

5,7 - 6,2

jádroviny

6,0 - 8,0

jetel luční

5,4 - 6,7

bobuloviny

5,5 - 7,0

vojtěška

6,7 - 7,8

jahodník

4,5 - 6,5

3.1.1.1 Přímý vliv nepříznivé půdní reakce Kyselá půdní reakce působí nepříznivě na růst většiny kulturních rostlin. V půdě se zvýšenou kyselostí snižuje rostlina příjem kationtů (Ca, Mg, K, P). Vlivem vodíku ztrácí velké množství kationtů svou účinnost. Tím dochází k tzv. hladovění rostlin (Baier a Baierová, 1985). Půdy mohou být kyselé také důsledkem toho, že Ca, Mg, K a P byly odstraněny z půdy sklizní plodin (Patterson, 2005). Nepříznivý účinek kyselé půdní reakce je tím výraznější, čím menší sorpční kapacitu půdy mají a čím menší je jejich ústojčivost, tj. odolnost proti změně reakce. Ústojčivost půdy podmiňují uhličitany, jimiž se neutralizují kyseliny, fosfáty, humáty a kyseliny huminové, které chrání 16

půdu před alkalizací. Nepříznivá půdní reakce škodí nejvíce na začátku vývoje a růstu rostlin, kdy může nepříznivě ovlivnit i klíčivost (Baier a Baierová, 1985). Citlivost vůči nepříznivé reakci a nároky na optimální reakci jsou u jednotlivých druhů kulturních zemědělských plodin různé. Některé nesnášejí kyselou půdní reakci a vyžadují půdu zásaditou nebo neutrální (vojtěška, ječmen, cukrovka, řepka). Jiné jsou méně náročné, snášejí i slabě kyselou reakci, ale nedaří se jim na půdách kyselých (pšenice, krmná řepa, jetel aj.). Slabě kyselým půdám dávají přednost před neutrálními půdami oves, žito, brambory, aj. Kyselou reakci nejlépe snáší žlutá lupina. V zemědělské praxi se tyto jednotlivé nároky rostlin respektují, že se do osevních postupů v bramborářském a horském výrobním typu, kde převládají kyselejší půdy, zařazují brambory, žito, oves a z víceletých pícnin jetel. Naproti tomu se v osevních postupech nížinných oblastí na neutrálních černozemních a hnědozemních a na alkalických rendzinách pěstuje především cukrovka, ječmen a vojtěška, kterým se na kyselejších půdách daří špatně (Baier a Baierová, 1985).

3.1.1.2 Nepřímý vliv nepříznivé půdní reakce Kyselá půdní reakce snižuje jakost sorpčního komplexu, což ztěžuje průběh výměnných reakcí, a tím i uvolňování živin do půdního roztoku. Také rozvoj a činnost mikroorganismů jsou kyselou půdní reakcí omezovány. Tím jsou brzděny humifikační pochody a tvoří se méně hodnotné formy humusu (Baier a Baierová, 1985). Kyselá půdní reakce snižuje stabilitu půdních drobtů, tím poškozuje půdní strukturu, rozvoj kořání a vodní i živinný režim půdy. Na přístupnost živin působí kyselá, popř. zásaditá reakce nepříznivě tím, že živiny jsou pevněji chemicky vázány a tím hůře pro rostliny přístupné. Velmi výrazný je nepříznivý vliv kyselé půdní reakce na přístupnost fosforu. Vodorozpustný fosfor ze superfosfátu je na kyselých půdách rychle a silně vázán, takže efekt hnojení tímto hnojivem se stoupající kyselostí půdy rychle klesá (Baier a Baierová, 1985).

3.1.2 Dusík (N) Dusík je nezbytný pro růst rostlin a přímo ovlivňuje tvorbu a produkci biomasy (Richter a Hlušek, 1996). V rostlinách je N obsažen jak v anorganické, tak hlavně v organické formě. Organické sloučeniny dusíku plní v rostlinách celou řadu funkcí, např. stavební, metabolickou, transportní i zásobní (Zehnálek et al., 2006). Z kvantitativního

17

hlediska je N nejdůležitějším minerálním prvkem, který rostliny získávají z půdy (Lea a Morot-Gaudry, 2001).

3.1.2.1 Formy dusíku v půdě Prvotním zdrojem půdního dusíku je atmosféra obsahující 77,5 dílů ve formě N2 (Gábriš et al., 1987). Tato forma N není bez předchozí ionizace a vytvoření hlavně iontů NH4+ a NO3- pro vyšší rostliny přijatelná. Jednou z možností přirozené ionizace vzdušného N je elektrický výboj při bouřce, kdy dochází k oxidaci molekul N2 na oxidy N, popř. až na kyselinu dusičnou. Dalším významným zdrojem N je fixace vzdušného N2. Vlastní redukce vzdušného N vyžaduje značné množství energie. Vytvořený amoniak je vázán ihned na oxokyseliny za vzniku aminokyselin. Fixace vzdušného N je volná a symbiotická (Richter a Hlušek, 1994). Celkový obsah dusíku v půdách závisí především na obsahu humusu, na druhu a typu půdy a na celé řadě dalších faktorů. Pohybuje se nejčastěji od 0,05 do 0,5 % (Gábriš et al., 1987). V orniční vrstvě je 0,1 až 0,2 % veškerého N. 98 až 99 % veškerého N v ornici je přítomno v organické formě, zbytek ve formě minerální (Richter a Hlušek, 1994).

3.1.2.2 Příjem a transport dusíku rostlinami Rostliny přijímají dusík ve formě iontů a to kationtu amonného NH4+, nebo aniontu nitrátového NO3-. V biologicky činných půdách převažuje většinou příjem nitrátového aniontu. Rostliny přijatý minerální N postupně využívají ke tvorbě organických dusíkatých sloučenin. Jako první dusíkaté organické sloučeniny v rostlinách vznikají z organických oxokyselin a amoniaku aminokyseliny. Z nich se mohou syntetizovat další aminokyseliny, případně se vytváří asparagin a glutamin. Aminokyseliny jsou základní stavební jednotkou peptidů, polypeptidů a bílkovin (Vaněk et al., 1998).

3.1.2.3 Projevy nedostatku a nadbytku dusíku u rostlin Nedostatek dusíku se projevuje slabým růstem rostlin, rostliny jsou malé (Richter a Hlušek, 1994). Na základě intenzity zbarvení listů můžeme usuzovat míru nedostatku N v rostlině. Zpočátku jsou listy bledozelené, při dlouhotrvajícím nedostatku N přecházejí do žlutého zbarvení (Gábriš et al., 1987). Při silném nedostatku N list od spodu odumírá, a někdy i odpadne. Listy nižších pater obecně trpí nedostatkem N dříve, protože se z nich N přemisťuje, aby udržel vývoj mladších listů, plodů a semen.

18

To někdy vede ke klamnému dojmu rychlého dozrávání (Richter a Hlušek, 1994). Při silném nedostatku N rostliny schnou a odumírají. Kořeny jsou prodloužené, se slabou tvorbou postranních kořínků (Čumakov, 1976). Poměr hmoty kořenů ku nadzemní biomase se zvyšuje (Richter a Hlušek, 1994). Druhotně tím dochází ke snížení příjmové kapacity kořenů a obecně se snižuje příjem i dalších živin (Vaněk et al., 1998). U obilnin se redukuje délka klasů, počet klasů na plochu a je nízký počet i hmotnost zrn (Richter a Hlušek, 1994). Nadbytek dusíku má naopak vliv na bujný růst rostlin. Rostliny se vyznačují větší asimilační plochou, listy jsou temně zelené (spodní často žloutnou v důsledku nedostatku světla), u obilnin jsou stébla řídká, náchylná k poléhání a chorobám (Richter a Hlušek, 1994). Nadbytek N je méně častý (Vaněk et al., 1998).

3.1.3 Fosfor (P) Fosfor je v současné době velmi intenzivně studovaným makroprvkem v oblasti výživy rostlin. Je to dáno nejen významem tohoto prvku ve výživě rostlin, ale i velmi komplikovanými přeměnami, kterými tento prvek v půdě prochází (Zbíral et al., 2001). Nachází se v nukleoproteinech, které mají velký význam při stavbě buněčného jádra, fytinů, fosfátů apod. Tím, že se nachází v hexozafosfátech, které vznikají v počáteční fázi přeměny cukrů při dýchání, spolupůsobí při přeměně sacharidů (Gábriš et al., 1987). Je ukládán v poměrně vysokých kvantech v semenech a plodech (Duchoň, 1948). Urychluje také řadu enzymatických procesů (Gábriš et al., 1987).

3.1.3.1 Formy fosforu v půdě Obsah veškerého fosforu v půdách kolísá od 0,03 do 0,13 %. P se v přírodě vyskytuje vždy ve svém nejvyšším oxidačním stupni, jakožto aniont kyseliny ortofosforečné PO43-. Agronomicky nejvýznamnějším zdrojem P v půdě je primární minerál apatit (Richter a Hlušek, 1994). V menší míře jsou v půdě přítomny i fosforečnany železa, hliníku a manganu (Gábriš et al., 1987). Zvětráním apatitů i jiných primárních fosfátových minerálů se uvolňují anionty kyseliny ortofosforečné, které přecházejí do jiných, tzv. sekundárních, velmi rozmanitých forem minerální nebo organické povahy, z nichž některé slouží jako zdroj P pro výživu rostlin (Richter a Hlušek, 1994).

19

3.1.3.2 Příjem a transport fosforu rostlinami Rostliny přijímají fosfor ve formě aniontů H2PO4- a HPO42- (Vaněk et al., 1998). Příjem P aniontu probíhá za podmínek, kdy jeho koncentrace v cytoplazmě výrazně převyšuje obsah P v živném prostředí. Z toho důvodu je přijímán proti koncentračnímu gradientu (aktivně). Příjem a utilizace P mají kladný vztah k celé řadě metabolických procesů, uskutečňovaných jak v kořenových buňkách, tak v nadzemních částech rostlin (Richter a Hlušek, 1994). Na příjem P rostlinami působí příznivě dostatečná vlhkost půdy, příznivá hodnota pH půdy (5,5 až 7,0), dostatek organických látek v půdě s dobrou biologickou činností a samozřejmě přiměřený obsah přijatelného P v půdě (Vaněk et al., 1998). Zabudování anorganického fosfátu (Pi) do organických forem je velmi rychlé. Po více jak 10 minutách se již více než 80 % přijatého P objevuje v organických vazbách. Stejný atom P může přecházet z jedné sloučeniny do druhé několikrát, a proto P

řadíme mezi vysoce pohyblivé prvky se značnou neutralizační schopností. V celé rostlině se P vymění za 3 dny. Pro transport P z kořenů do nadzemní části rostlin se organické formy defosforylují hydrolytickými fosfatázemi, které uvolňují Pi z organických vazeb. Fosfatázy jsou zvláště ve vakuolách, kde se P hromadí v anorganické formě. Z vakuol postupuje symplastem do xylémů, kde tvoří až 75 % z veškerého P. Zbývající část se transportuje pravděpodobně ve formě cholinfosfátu (Richter a Hlušek, 1994). Nejpočetnější sloučeninou P jsou jeho organické formy, které v rostlině tvoří 4 skupiny: a) DNA, RNA, P-lipidické, P-estery sacharidů, b) ATP, ADP, AMP, c) G-6-P, d) F-6-P. Fosfor je složkou dalších dusíkatých látek (thiaminfosfát, cholinfosfát, fosfoethanolamin), aktivních látek, aktivovaných aminokyselin, sulfátů aj. Rezervní organickou formou fosfátů je vícesytný alkohol fytin. Nachází se v semenech jako Mg2+ nebo Ca2+ sůl kyseliny fytinové (Richter a Hlušek, 1994).

3.1.3.3 Projevy nedostatku a nadbytku fosforu u rostlin Nedostatek fosforu se projevuje u rostlin méně často (Vaněk et al., 1998). Nedostatek P zpomaluje růst nadzemních orgánů a nepříznivě působí na kořeny. Listy jsou malé a starší postupně odumírají. Pokud klesne koncentrace P výrazně pod optimální 20

hodnotu, může docházet k hyperchlorofylaci listu (Richter a Hlušek, 1994). Listy mají špinavě zelené zbarvení, které velmi často přechází do zbarevní červeného až fialového (Vaněk et al., 1998). Kořeny hnědnou anebo červenají, jsou dlouhé s malým množstvím

červenohnědých postranních kořínků (Čumakov, 1976). U jednoděložných rostlin dochází k menšímu odnožování, stébla jsou krátká a slabě vyvinuta. Listy jsou vzpřímené, tmavozelené a přechází do červenofialové barvy. U jarních ječmenů osiny mohou být fialové. U dvouděložných rostlin jsou listy dlouze řapíkaté se silně vystouplou nervaturou a strnulou polohou listů. Někdy vznikají červené nebo purpurové pigmenty. U ovocných stromů se nedostatek P projevuje kožovitým povrchem listů a bronzovým leskem. Takto poškozený list strom předčasně shazuje. Rašení pupenů se opožďuje (Richter a Hlušek, 1994). Nadbytek fosforu v rostlinách se téměř nevyskytuje. Vysoká dávka P způsobí krátkodobé snížení přijatelnosti některých kovů tím, že se rozpustné fosforečnany váží na tyto kovy a vytvářejí nerozpustné sloučeniny. V takových případech se může druhotně projevit nedostatek zinku (Vaněk et al., 1998).

3.1.4 Draslík (K) Draslík je absorbován rostlinami ve větším množství než kterýkoliv jiný minerální prvek, kromě N (Patterson, 2006). Draslík má velký fyziologický význam. V jeho přítomnosti se zvyšuje příjem N a syntéza bílkovin. Draslík podporuje napučení koloidů plazmy, což je velmi důležité pro normální průběh přeměny látek, především při pronikání vody do buněk (Gábriš et al., 1987). Patří mezi nejvýznamnější osmotika (Procházka et al., 1998). Draslík má pozitivní úlohu při růstu a dělení buněk. Proto patří mezi vegetativní prvky, které převážně působí na růstové procesy (Gábriš et al., 1987).

3.1.4.1 Formy draslíku v půdě Celkový obsah draslíku v zemské kůře je asi 2,3 %. Půdy s vyšším obsahem jílu mohou obsahovat až 4 % celkového draslíku. Organické půdy mají často velmi nízký celkový obsah draslíku, asi 0,03 % (Zbíral et al., 2001). Draslík, který se nachází v půdě v různých sloučeninách, lze rozdělit podle přístupnosti pro rostliny a druhu vazby do tří skupin (Gábriš et al., 1987): a) nevýměnný (představuje sloučeniny rozpustné ve vodě a tvoří největší podíl z celkového K v půdě - 95 % a více),

21

b) výměnný (draselné ionty, které jsou vázané fyzikálně či chemicky na povrchu koloidů, odkud mohou být vytěsněné kationty neutrálních solí a tvoří 0,8 až 3 % z celkového obsahu K v půdě), c) vodorozpustný (draselné soli, které jsou rozpustné ve vodě a tvoří 1 až 10 % z výměnného K, se kterým se nachází v dynamické rovnováze).

3.1.4.2 Příjem a transport draslíku rostlinami Draslík je přijímán rostlinami jako kationt K+. Jeho příjem se uskutečňuje jak aktivně (převládá při nižších koncentracích K v půdním roztoku), tak pasivně (Vaněk et al., 1998). Příjem draslíku je výrazně ovlivňován interakcemi antagonistického charakteru. Zvyšující se koncentrace K snižuje příjem Mg2+, Ca2+, NH4+, Zn2+, Mn2+ a stimuluje příjem NO3-, H2PO4-, Cl-, SO42-. Z kationtů je nejméně ovlivněn příjem NH4+ vzhledem k velikosti hydratovaného poloměru u obou iontů (Richter a Hlušek, 1994). Vlastní příjem draslíku je kromě jeho koncentrace v půdním roztoku ovlivňován výrazně vlhkostí, teplotou a intenzitou slunečního záření. K výrazně vyššímu příjmu draslíku dochází při vyšších teplotách, vyšší vlhkosti půdy a nižší intenzitě slunečního záření (Vaněk et al., 1998). V rostlině je draslík velmi pohyblivý a transportuje se jak bazipetálně, tak akropetálně. Charakteristickým rysem pro K+ je vysoká schopnost průniku buněčnými membránami. Pro metabolismus buňky je důležitý K+ cytoplazmy. Ve vakuolách se nachází jako KNO3, KCl nebo K-malát. Hladina K je v buňkách poměrně vysoká a oby-

čejně se K+ vyplavuje ve stresových situacích pro rostliny jako např. při nízkých teplotách a suchu (Richter a Hlušek, 1994). Výrazný je vliv draslíku na aktivitu enzymů. Podporuje tvorbu a aktivuje esenciální koenzymy jako je ATP, NADP+, které ovlivňují četné syntetické procesy - tvorba cukrů, škrobu, bílkovin (včetně enzymů) a další. Výrazně ovlivňuje fotosyntézu - transport elektronů v thylakoidních membránách chloroplastů (Vaněk et al., 1998). Koncentrace draslíku v rostlinách se pohybuje mezi 2 až 6 %. Nejvyšších hodnot dosahuje ve fázi kvetení a v období dozrávání dochází k jeho snížení v důsledku vylu-

čování do živného prostředí (Richter a Hlušek, 1994). 3.1.4.3 Projevy nedostatku a nadbytku draslíku u rostlin Nedostatek draslíku výrazně ovlivňuje řadu metabolických a fyziologických funkcí rostliny, které jsou spojené s poklesem výnosu i jeho kvalitou. U zelenin se

22

snižuje jejich skladovatelnost a chuťové vlastnosti. Nižší je také obsah vitamínu C. U obilnin se snižuje pružnost stébla, což zvyšuje nebezpečí poléhání, snižuje odolnost proti nízkým teplotám, suchu aj. (Richter a Hlušek, 1994). Porosty s nedostatkem draslíku jsou snadněji poškozovány mrazem a rostliny obtížněji regenerují a snadněji jsou napadány houbovými chorobami. Výraznější nedostatek K se kromě vyššího negativního ovlivnění biochemických procesů projevuje již zjevnými vizuálními symptomy (Vaněk et al., 1998). Prvním příznakem nedostatku K v rostlinách je tmavozelené zbarvení listů s azurovomodrým odstínem (Gábriš et al., 1987). Okraje spodních listů začnou zasychat, listové pletivo nekrotizuje s následným usycháním, případně až opadem spodních listů. Zjevným příznakem nedostatku K v pozdější fázi vegetace, hlavně u rostlin se širokými a velkými listy, v letních měsících je předčasné vadnutí rostlin, což souvisí s horším hospodařením vodou (Vaněk et al., 1998). Kořeny jsou dlouhé, slizké a nažloutlé s malým počtem postranních kořínků (Čumakov, 1976). Rostliny s nadbytkem draslíku jsou sytě zelené, bujně rostou a pozvolněji jim zasychají a odumírají starší listy. Jen ojediněle může dojít k poškození rostlin po aplikaci průmyslových hnojiv. Většinou dojde k lokálnímu poškození až úplnému spálení rostlin. Nadbytek draslíku může také vést ke zvýšené náchylnosti obilnin k poléhání (Vaněk et al., 1998). Přehnojení draslíkem vede k jeho luxusnímu příjmu rostlinou a může se projevit vedlejšími antagonistickými nebo synergickými účinky. Nadbytek K+ iontů v živném prostředí brzdí příjem Mg2+, Ca2+, Zn2+, Mn2+, Na+ aj. a v důsledku toho se mohou na rostlině projevit příznaky jejich nedostatku. Naopak zvyšuje se příjem Cl-, NO3- aj. (Richter a Hlušek, 1994).

3.1.5 Vápník (Ca) Vápník patří mezi prvky, bez kterých není život rostlin možný. Přítomnost Ca v půdním roztoku je nutná pro normální růst kořenů (Gábriš et al., 1987). Většina Ca je lokalizována v buněčných stěnách, kde s pektiny vytváří gelovou matrix. Podílí se také na udržení integrity biologických membrán a má mimořádnou roli v předávání signálů (Procházka et al., 1998).

23

3.1.5.1 Formy vápníku v půdě Vápník se vyskytuje v zemské kůře v množství asi 3,64 %. Půdy obsahují zpravidla 0,1 - 1,2 % vápníku. V půdách písčitých může být tento obsah podstatně nižší. Karbonátové půdy naopak mohou obsahovat až 70 % CaCO3 (Zbíral et al., 2001). Ve srovnání s jinými pro výživu rostlin důležitými kationty, je celkový obsah Ca v půdě většinou vyšší (Richter a Hlušek, 1994). Ca se v půdě vyskytuje v různých sloučeninách a můžeme ho rozdělit do tří skupin (Gábriš et al., 1987): a) nevýměnný - představuje největší podíl. Je stavebním kamenem krystalické mřížky těžkorozpustných horninových minerálů. Uvolňuje se jen velmi pomalu a pro bezprostřední výživu rostlin má malý význam. Mezi jeho sloučeniny patří CaMg(CO3)2 a CaCO3. Při jejich přeměnách v půdě má důležitou úlohu CO2 a půdní reakce, b) výměnný - představuje asi 1 až 2 % nevýměnného Ca. Jeho množství však představuje v půdě až 90 % všech výměnných kationtů. Je absorpčně vázaný na povrch koloidů, c) malý podíl Ca v půdě se nachází ve formě vodorozpustných sloučenin - Ca cheláty, chloridy, nitráty, hydrogenuhličitany, hydrogenfosforečnany.

3.1.5.2 Příjem a transport vápníku rostlinami Obsah vápníku v sušině se v rostlinách pohybuje v rozmezí 0,4 až 1,5 % v závislosti na druhu rostliny, orgánu a jeho stáří. Jeho obsah je však hlavně závislý na hladině vápníku v půdním roztoku. Koncentrace Ca v půdním roztoku je asi 10krát vyšší než K+, ale příjem vápníku je obvykle nižší než draslíku (Richter a Hlušek, 1994). Vápník je přijímán rostlinami jako kationt Ca2+ z půdního roztoku, kde je většinou převažujícím kationtem. Vlastní příjem se uskutečňuje hlavně pasivně kořenovými špičkami. Aktivní příjem Ca a jeho průchod membránami je omezený (Vaněk et al., 1998). Příjem vápníku ovlivňují anionty, největší vliv má NO3-, pak Cl- a nejmenší SO42-. Naopak zvýšený obsah kationtů jeho příjem omezuje. Působí v řadě H+ > NH4+ > Mg2+ > Sr2+ > Mn2+ > K+ (Richter a Hlušek, 1994). Příjem Ca2+ je značně závislý na vnějších podmínkách. Při nižší vlhkosti je přijímáno více Ca, teplotou však není mnoho ovlivněn. Přesto mohou vnější podmínky zasáhnout významně do příjmu Ca a působit s ostatními faktory na výrazně vyšší příjem K než Ca a tak způsobit jeho relativní nedostatek v rostlinách (Vaněk et al., 1998).

24

Přijatý vápník je translokován xylémem. Transport Ca je však velmi omezen, protože je značně absorbován anionty. Vápník se účastní nepřímo řady enzymatických reakcí soustředěných v membránách a nejbližším okolí zejména jako významný přenašeč signálů. Vápník je prakticky nepohyblivý floémem. U vápníku nemůžeme hovořit o jeho reutilizaci. Proto rostliny vyžadují jeho pravidelný přísun z vnějšího prostředí po celé vegetační období. Příjem, transport a redistribuce Ca jsou podmíněny schopností vápníku tvořit s řadou organických látek poměrně málo rozpustné až nerozpustné slou-

čeniny (Richter a Hlušek, 1994). Vápník sehrává důležitou úlohu v metabolismu a jeho funkce můžeme rozdělit (Richter a Hlušek, 1994): a) ovlivňuje semipermeabilitu buněčných membrán a stěn buněk, b) má konformační a stabilizační vliv na bílkovinu, c) je stavební látkou (zpevňuje buněčné stěny) a podílí se na růstu buněk, d) neutralizuje a váže některé organické kyseliny (kyselinu šťavelovou), e) významně ovlivňuje stabilitu a integritu pletiv (ovlivňuje skladovatelnost), f) ovlivňuje aktivitu enzymů v rostlinách.

3.1.5.3 Projevy nedostatku a nadbytku vápníku u rostlin V prostředí se projevuje nedostatek vápníku hlavně nepřímo ovlivněním půdních vlastností. Je-li nižší zastoupení Ca v sorpčním komplexu, sníží se hodnota pH a poklesne obsah Ca v půdním roztoku, čímž se všeobecně zhorší podmínky pro růst rostlin (Vaněk et al., 1998). Vápník má mnohostranný význam v procesu metabolismu rostlin. Nedostatek se především projevuje na kořenech. Kořeny jsou krátké a odumírají směrem od špičky (Richter a Hlušek, 1994). Jejich barva je tmavohnědá až černá (Čumakov, 1976). Kořenové vlásnění se netvoří vůbec nebo málo a boční kořeny se nevyvíjejí. Kořeny slizovatí a rozkládají se a pletivo se přeměňuje na nestrukturní hmotu. Kořeny trpí nedostatkem tohoto prvku dříve než nadzemní orgány (Richter a Hlušek, 1994). Jedním z příznaků nedostatku vápníku je zbělení vrcholu rostlin a mladých listů. Nově vytvořené listy jsou malé, svinuté a mají nepravidelné okraje. Na těchto listech se objevují skvrny odumřelého pletiva (Gábriš et al., 1987). Výrazněji se jeví poškození u stonků. Na hypokotylu se vyloučí kapka sekretu, hypokotyl se stává sklovitým a hnědne. Poškození se rozšiřuje dolů ke kořenům, pletivo hnědne, buňky se rozpadají, rostlina se na zaškrceném místě ohýbá. Výhony v paždí listů krní a rostliny nabývají keřovitý 25

vzhled. Reprodukční orgány jsou rovněž postiženy. Tvorba semen a plodů je silně brzděna. Pyl může být sterilní a u obilnin jsou plevy prázdné. Semena jsou malá a zasychají (Richter a Hlušek, 1994). Nadbytek vápníku v půdě rostlinám v podstatě neškodí. U některých rostlin podporuje nadbytek Ca srdéčkovou hnilobu - cukrovka, žloutenku - réva vinná (Richter a Hlušek, 1994). Nadbytek Ca v prostředí působí negativně na rostliny jen v souvislosti s vysokou hodnotou pH - na stanovištích s vysokým podílem uhličitanů či zasolených půdách a po radikálním vápnění, kdy dochází k omezení rozpustnosti řady sloučenin, hlavně těžkých kovů - nejvíce Fe a Mn, ale i B aj. Sníženou rozpustností těchto sloučenin je často vyvolán jejich nedostatek. Nejčastěji se vyskytuje nedostatek Fe - je častý u tzv. kalkofóbních rostlin - rododendrony, azalky, borůvky, maliny, vřes aj. Výraznou alkalizací půd se nedostatek Fe může projevit i u ostatních plodin, hlavně ovocných stromů (Vaněk et al., 1998).

3.1.6 Hořčík (Mg) Význam hořčíku v rostlině je mnohonásobně spojen s fotosyntézou, a to nejen jako složky chlorofylu, ale také pro jeho podíl při utváření gran a světlosběrných pigmentů v chloroplastech (Procházka et al., 1998). Má vliv na přemisťování živin, hlavně P, ze starých listů a stonků do rostoucích orgánů. Má také kladný vliv na růst a průběh oxidoredukčních procesů v rostlině. Je aktivátorem biochemických reakcí spojených s tvorbou sacharidů a s přeměnou P v rostlinách (Gábriš et al., 1987).

3.1.6.1 Formy hořčíku v půdě Hořčík je v půdě obsažen ve velmi rozdílných koncentracích a v různých formách (Richter a Hlušek, 1994). Celkový obsah hořčíku v nekarbonátových půdách je od 0,05 % - písčité půdy do 0,5 % - jílovité půdy (Zbíral et al., 2001). Mg se v půdě vyskytuje ve třech formách (Richter a Hlušek, 1994): a) nevýměnný - v nejrůznějších primárních i sekundárních minerálech, b) výměnný - vázaný na povrchu půdních koloidů, c) rozpustný - v různých solích.

3.1.6.2 Příjem a transport hořčíku rostlinami Hořčík přijímají rostliny jako kationt Mg2+, převážně pasivně, tj. na základě elektrochemického gradientu (Vaněk et al., 1998). Na jeho přísunu ke kořenovému

26

vlášení se podílí především tok půdního roztoku a v menší míře i růst kořenů. Příjem Mg ovlivňuje také Al, H a Mn, zvláště na kyselých půdách. Z aniontů příznivě působí na příjem Mg nitrát. Vedle vnějších faktorů je obsah hořčíku v rostlině ovlivněn také geneticky. Více hořčíku obsahují rostliny dvouděložné oproti jednoděložným (Richter a Hlušek, 1994). V rostlině je hořčík transportován ve formě chelátů a v některých případech je závislý na vápníku. Jeho pohyb je třikrát rychlejší než u vápníku (Richter a Hlušek, 1994). Mg je v rostlinách přítomen ve sloučeninách jako je chlorofyl, fytin, oxaláty apod., dále sorpčně vázaný nebo ve formě chelátů a ve formě volných iontů. Více než 70 % z celkového Mg v rostlinách se nachází vázáno s anorganickými a organickými anionty (Vaněk et al., 1998).

3.1.6.3 Projevy nedostatku a nadbytku hořčíku u rostlin Hořčík zasahuje do celé řady metabolických procesů v rostlině. Velmi důležitá je jeho funkce v chlorofylu, kde je chelátově vázán v porfyrinovém jádře. Z celkového obsahu v rostlině je v chlorofylu vázáno 15 až 20 % Mg. Při nedostatku Mg je ochuzena nejdříve řada dalších biologicky významných soustav než dojde na chlorofyl. Projevům Mg chlorózy předchází hluboký metabolický rozvrat často doprovázený nekrózami pletiv. Hořčík aktivuje fosfokinázy, dekarboxylázy a dehydrogenázy. Podobně jako Mg2+ působí i Mn2+ a pravděpodobně i Zn2+ a Co2+. Právě vlivem této substituce se často příznaky jeho nedostatku projeví později. Hořčík svou přítomností zvyšuje asimilaci CO2 (Richter a Hlušek, 1994). Rostliny vyžadují rovnoměrný přísun hořčíku během celé vegetace. Jeho obsah v sušině rostlinných orgánů se pohybuje pod 0,5 %. Relativně vysokým obsahem Mg se vyznačuje jetel, vojtěška, listy cukrovky. U zelenin je obsažen ve formě fytinu. Jeho obsah je vyšší v otrubách než v jemné mouce. Hořčík je součástí více jak 300 enzymů (Richter a Hlušek, 1994). Z pestré palety příznaků deficience Mg jde o abnormální tvorbu pigmentů, které propůjčují listům zářivou barvu. Vznikají žluté, oranžové, červené a purpurové skvrny nebo chlorózy s barevnými okraji.

27

Podle způsobu, jak se skvrny šíří, lze rozlišit tři druhy chloróz: a) chloróza začíná od špiček listů a od okrajů pokračuje ke středu listů (tabák, celer, hrušeň, jabloň), b) chloróza vzniká mezi nervy v blízkosti středního žebra a odtud se rozšiřuje směrem k okrajům (jabloň, brambory, rajčata), c) u trav probíhají chlorózy v důsledku paralelní nervatury listů pruhovitě. Obilniny vykazují tygrovité zbarvení čepele listové jako důsledek nahromadění chlorofylu, která předcházejí chloróze. U všech forem odpovídá průběh chlorózy rozdělení Mg v listu. List je tuhý a křehký, předčasně odpadává, takže pouze výhony na koncích jsou olistěné (Richter a Hlušek, 1994). Kořeny jsou dlouhé s velkým počtem postranních kořínků (Čumakov, 1976). Květy ani při nedostatku Mg nejsou ohroženy. Dochází ke snížení jejich počtu a ke změně velikosti květů (Richter a Hlušek, 1994). Ionty hořčíku působí ve vyšších koncentracích na rostliny toxicky porušením rovnováhy iontů. Přebytkem Mg iontů vznikají škody na kořenech. Délka hlavního ko-

řene se redukuje a je zmenšena i velikost postranních kořenů a kořenového vlášení (Richter a Hlušek, 1994). Stejně jako u Ca působí nadbytek Mg v souvislosti s vysokou hodnotou pH půdy (Vaněk et al., 1998).

3.2 Analytické metody na stanovení pH a obsahu živin v půdě Hodnocení půdní úrodnosti musí být komplexní a musí zahrnovat i charakter konkrétních stanovištních podmínek. Z pohledu výživy rostlin zůstávají významným faktorem výsledky agrochemického zkoušení půd (Balík et al., 2000). V lednu 1961 byl schválen komplexní průzkum zemědělských půd a následně byl legislativně upraven zákonem č. 61/1964 Sb., o rozvoji rostlinné výroby. Prováděním základního půdoznaleckého průzkumu byla pověřena Česká akademie zemědělská. Agrochemické zkoušení půd garantoval Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský (ÚKZÚZ) v Praze prostřednictvím svých poboček (Trávník et al., 1999). Za účelem získání poznatků pro zkvalitnění AZP byly již v roce 1964 založeny

čtyřleté přesné pokusy sledující vliv hnojení na výnosy a obsah živin v půdě. Získané poznatky a zkušenosti byly v roce 1972 základem pro založení přesných dlouhodobých stacionárních pokusů na zkušebních stanicích ÚKZÚZ. Cílem pokusů bylo vyhodnotit vztahy mezi stupňovanou intenzitou hnojení, výnosy, obsahem živin v půdě a příjmem živin rostlinami (Trávník, 2008). 28

Do roku 1983 byly stanovovány pouze základní půdní vlastnosti - půdní reakce, obsah uhličitanů, potřeba vápnění a obsah přístupného P, K a Mg. V období 1986 až 1991 byla škála základních stanovení rozšířena o mikroživiny - Cu, Zn, Mn, B a Mo. Existující rizika kontaminace půd nežádoucími látkami vyvolaly potřebu jednorázového průzkumu na obsah těžkých kovů (Trávník et al., 1999). Základní půdní vlastnosti jsou hodnoceny samostatně pro ornou půdu, trvalé travní porosty, vinice, intenzivní sady a chmelnice. Původní kritéria pro hodnocení půdní reakce byla čtyřstupňová - reakce kyselá, slabě kyselá, neutrální a alkalická. Od roku 1981 byla tato kritéria rozšířena o kategorie - extrémně kyselá, silně kyselá a silně alkalická. Pro hodnocení obsahu přístupných živin byla do roku 1975 používána kritéria s kategoriemi - malý, střední a dobrý. Pak následovalo rozšíření o kategorie velmi malý a vysoký. Od roku 1993 došlo k dalšímu rozšíření a změně terminologie na obsah velmi nízký, nízký, vyhovující, dobrý, vysoký a velmi vysoký (Trávník et al., 1999). Výsledky zkoušení jsou pro zemědělce podkladem pro zpracování racionálního systému hnojení. Orgánům státní správy umožňuje agrochemické zkoušení půd sledovat vývoj půdní úrodnosti podle krajů i celostátně. Umožňuje posoudit vliv intenzity hnojení na půdní vlastnosti, prognózovat potřebu hnojení a v obecném pojetí ovlivňovat agrární politiku v oblasti výživy rostlin a hnojení (Trávník et al., 1999).

3.2.1 Úprava půdních vzorků pro chemické rozbory Pro analýzy se používají vzorky půd vysušené na vzduchu. Odebraný půdní vzorek se vysuší rozložený do tenké vrstvy (do 15 mm) na suchém a větraném místě. Je třeba zajistit, aby vzorek nemohl být při sušení kontaminován. Nesmí se sušit na slunci nebo pomocí umělého zdroje tepla (Zbíral, 2002). Vzorky se dále upravují na Jemnozem I: z vysušeného půdního vzorku se odstraní větší částice skeletu, rostlinné a živočišné zbytky a vzorek se potom opatrně rozmělní v půdní prosévačce nebo ručně tak, aby nebyly rozdrceny částice skeletu. Částice skeletu větší než 2 mm se oddělí prosetím sítem o velikosti otvorů 2 mm. Větší části skeletu se odstraňují již před zahájením sušení (Zbíral, 2002). Upravené vzorky je možné skladovat v papírových sáčcích nebo uzavřených polyetylenových láhvích s širokým hrdlem na suchém a dobře větraném místě mimo dosah slunečního záření po dobu 5 i více let (Zbíral, 2002).

29

3.2.2 Metody na stanovení pH půdy Stanovení pH patří k základním požadavkům pro zjištění kvality půdy, protože hodnota pH má vliv na většinu chemických a biologických procesů v půdě. Stanovení je ovlivněno především poměrem půdy a extrakčního činidla, složením extrakčního činidla, typem měřících elektrod a jejich umístěním v suspenzi, mícháním a driftem pH metru (Zbíral, 2002).

3.2.2.1 Stanovení pH půdy ve výluhu CaCl2 Postup je použitelný pro všechny půdy upravené na jemnozem I (viz část 3.2.1). Mezi vyluhovacím roztokem a půdou dojde k ustavení rovnováhy mezi ionty vodíku v roztoku a ionty vodíku vázanými v sorpčním komplexu půdy. Aktivita iontů vodíku se měří vhodným pH metrem v půdní suspenzi skleněnou iontově selektivní elektrodou (Zbíral, 2002). Do vhodné nádoby se naváží 10 g upraveného půdního vzorku, přidá se 50 ml vyluhovacího roztoku (2,19 g CaCl2ּ2H2O do 1000 ml demineralizované vody) a extrahuje se na mechanické třepačce 60 minut. Po extrakci se ponechá suspenze dalších 60 minut v klidu a po této době se provede měření. Celková doba kontaktu půdy s roztokem před měřením pH nemá převýšit 4 h. Přístroj se uvede do provozu podle doporučení výrobce. Kalibrace se provádí na nejméně dva certifikované pufry pH = 4 a pH = 7. Rozdíl teplot mezi pufry a půdní suspenzí nesmí být vyšší než 1°C. Těsně před měřením se suspenze opět promíchá. Odečte se hodnota pH (Zbíral, 2002).

3.2.2.2 Stanovení pH půdy ve výluhu KCl Postup je použitelný pro všechny půdy upravené na jemnozem I (viz část 3.2.1). Draselné ionty vyluhovacího roztoku vytěsní ze sorpčního komplexu půdy ionty vodíku. Aktiva vodíkových iontů v suspenzi se měří skleněnou iontově selektivní elektrodou oproti vhodné referenční elektrodě (Zbíral, 2002). Do vhodných nádobek o objemu asi 200 ml se naváží 20 g upraveného vzorku půdy, přidá se 50 ml roztoku chloridu draselného (15 g KCl do 1000 ml demineralizované vody) a obsah se promíchá skleněnou tyčinkou. Po přibližně 24 hodinách se do nádobky vloží měřící elektrody a za míchání proudem tlakového vzduchu se po dvou minutách odečte hodnota pH (Zbíral, 2002).

30

3.2.2.3 Stanovení pH půdy ve vodním výluhu Princip a postup je shodný se stanovením pH v CaCl2 (viz část 3.2.2.1). Jako vyluhovací roztok se však použije demineralizovaná voda místo roztoku chloridu vápenatého (Zbíral, 2002).

3.2.3 Metody na stanovení obsahu přístupných živin v půdě Nejpoužívanější metodou agrochemického zkoušení půd je u nás v současné době metoda Mehlich III, která nahradila metodu Mehlich II. V některých sousedních zemích se používají i další metody - CAL, Egner, Olsen aj. (Zbíral, 2002). Přehled základních metod na stanovení obsahu přístupných živin v půdě je uveden v tab. 5. Tab. 5 Základní metody agrochemických rozborů půd (Zbíral, 2001)

Stanovení přístupné živiny Metoda

Publikováno P

K

Mg

Ca

Mehlich III

+

+

+

+

Mehlich, 1984

Mehlich II

+

+

+

+

Mehlich, 1978

0,01 M CaCl2

+

+

+

CAL

+

+

Egner

+

Thun et al., 1955

Olsen

+

Olsen et al., 1954,

Houba et al., 1986, 1990 Schüller, 1969

ČSN ISO 11263, 1997 Schachtschabel

+

Schachtschabel, 1941

K Schachtschabel

+

Schachtschabel, 1954

Mg Agrochemické metody používají ke stanovení obsahu přístupných živin v půdě odlišné extrakční roztoky. Přesné složení extrakčních roztoků pro základní metody je uvedeno v tab. 6.

31

Tab. 6 Složení extrakčních roztoků pro stanovení obsahu živin v půdě (Zbíral, 2001)

Metoda Mehlich III Mehlich II CAL Egner-P Olsen-P Schachtschabel K Schachtschabel Mg CaCl2

CH3COOH 0,20 CH3COOH 0,18 CH3COOH 0,30 HCl 0,01 NaHCO3 0,50 CH3COONH4 0,80 CaCl2 0,0125 CaCl2 0,01

Sloučenina [molּl-1] NH4F HNO3 NH4NO3 EDTA 0,015 0,013 0,25 0,001 NH4F HCl NH4Cl 0,015 0,01 0,20 (CH3COO)2Ca (CH3CHOHCOO)2Ca 0,05 0,05 (CH3CHOHCOO)2Ca 0,01 NaOH pro úpravu pH na 8,50 (NH4)2C2O4ּH2O 0,10

3.2.4 Stanovení obsahu živin v půdě metodou Mehlich II 3.2.4.1 Příprava půdního extraktu Postup je použitelný pro všechny půdy upravené na jemnozem I (viz část 3.2.1). Půda se extrahuje kyselým roztokem, který obsahuje fluorid amonný pro zvýšení rozpustnosti různých forem P vázaných na železo a hliník. V roztoku je přítomen i chlorid amonný, který příznivě ovlivňuje desorpci draslíku, hořčíku a vápníku. Kyselá reakce vyluhovacího roztoku je nastavena kyselinou octovou a kyselinou chlorovodíkovou. Vyluhovací roztok dobře modeluje přístupnost živin v půdě pro rostliny (Zbíral, 2002). Do uzavíratelné PE nádobky o objemu 250 ml se naváží 10 g upraveného půdního vzorku. Dávkovacím zařízením nebo odměrným válcem se přidá 100 ml extrakčního roztoku (složení viz tab. 6) a po uzavření se extrahuje na rotační třepačce 10 minut při 35 otáčkách za minutu. Po extrakci se suspenze ihned promíchá, převede do PE zkumavek a odstředí při 3500 otáčkách po dobu 5 minut (Zbíral, 2002).

3.2.4.2 Stanovení P, K, Ca a Mg v půdním extraktu Fosfor se stanovuje spektrofotometricky, draslík atomovou emisní spektrofotometrií, vápník a hořčík atomovou absorpční spektrofotometrií (Zbíral, 2002). Princip a pracovní postup těchto metod je shodný s metodou Mehlich III (uvedeno v části 4.4).

32

3.2.4.3 Kritéria pro hodnocení obsahu přístupných živin v půdě Obsahy přístupných živin stanovených v půdních vzorcích metodou Mehlich II se vyhodnocují pomocí kritérií uvedených v tab. 7. Tab. 7 Kritéria pro hodnocení obsahu živin (Mehlich II) v orné půdě (Neuberg et al., 1989)

Obsah živiny [mgּkg-1] Živina

FOSFOR

Hodnocení obsahu živiny

Druh půdy lehká

střední

těžká

do 40

do 30

do 20

velmi nízký

41 - 60

31 - 50

21 - 40

nízký

61 - 95

51 - 75

41 - 65

vyhovující

96 - 130

76 - 100

66 - 90

dobrý

131 - 160

101 - 130

91 - 120

vysoký

nad 160

nad 130

nad 120

velmi vysoký

do 50

do 80

do 110

velmi nízký

51 - 90

81 - 130

111 - 170

nízký

91 - 150

131 - 200

171 - 260

vyhovující

151 - 230

201 - 300

261 - 400

dobrý

231 - 350

301 - 400

401 - 550

vysoký

nad 350

nad 400

nad 550

do 40

do 60

do 80

41 - 70

61 - 100

81 - 130

nízký

71 - 120

101 - 160

131 - 200

vyhovující

121 - 180

161 - 230

201 - 310

dobrý

181 - 270

231 - 310

311 - 430

vysoký

nad 270

nad 310

nad 430

DRASLÍK

velmi vysoký velmi nízký

HOŘČÍK

33

velmi vysoký

3.2.5 Stanovení obsahu živin v půdě metodou CaCl2 3.2.5.1 Příprava půdního extraktu Postup je použitelný pro všechny půdy upravené na jemnozem I (viz část 3.2.1). Extrakce roztokem chloridu vápenatého probíhá při pH půdy a roztokem o iontové síle blízké průměrné iontové síle půdního roztoku. Po ustavení rovnováhy mezi půdou a extrakčním roztokem se stanovuje obsah jednotlivých parametrů v extraktu UV-VIS spektrofotometrií, FAAS, FAES nebo ICP-OES (Zbíral, 2002). 10 g upraveného půdního vzorku se ve vhodné nádobě o objemu 250 ml extrahuje 100 ml extrakčního roztoku (složení viz tab. 6). Na rotační třepačce je při 45 až 55 otáčkách za minutu a 20 oC dosaženo rovnováhy za 2 hodiny. Potom se suspenze promíchá, převede do PE zkumavek a odstředí při 3500 otáčkách po dobu 15 minut.

Čistý suspernatant se použije pro stanovení dalších parametrů (Zbíral, 2002). 3.2.5.2 Stanovení P v půdním extraktu Fosfor se stanovuje v půdním extraktu spektrofotometricky jako fosfomolybdenová modř. Redukce kyselinou askorbovou probíhá v prostředí kyseliny sírové v přítomnosti antimonu. Intenzita modrého zbarvení se měří na spektrofotometru při vlnové délce procházejícího světla 880 nm (Zbíral, 2002). Připraví se základní standardní roztok fosforu: 0,4390 g KH2PO4 do 1000 ml demineralizované vody. Odpipetováním 20 ml základního standardního roztoku do 500 ml demineralizované vody se připraví pracovní standardní roztok fosforu. Z tohoto roztoku se do odměrných baněk 100 ml pipetuje 0, 5, 10, 15, 20, 25 ml a baňky se doplní po značku vyluhovacím roztokem. Koncentrace fosforu v těchto roztocích je 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 a 1,0 mgּl-1. Z kalibračních roztoků, slepých pokusů a vzorků se pipetuje 20 ml do odměrných baněk 25 ml a baňky se doplní po značku pracovním reagenčním roztokem. Ten je složen z 50 ml zředěné kyseliny sírové (7 ml H2SO4 do 50 ml demineralizované vody), 15 ml roztoku molybdenanu amonného (2 g do 50 ml demineralizované vody), 30 ml roztoku kyseliny askorbové (1,76 g do 100 ml demineralizované vody) a 5 ml roztoku vínanu antimonylodraselného (0,274 g pentahydrátu vínanu antimonylodraselného do 100 ml demineralizované vody). Po pečlivém promíchání se nechá probíhat reakce nejméně 60 min. Po ukončení vybarvovací reakce se měří absorbance jednotlivých vzorků na spektrofotometru v kyvetě o optické délce 10 mm

34

při vlnové délce procházejícího světla 880 nm. Výsledky se vyhodnocují metodou kalibrační křivky po odečtu hodnoty slepého pokusu (Zbíral, 2002).

3.2.5.3 Stanovení K v půdním extraktu Obsah draslíku se stanovuje v extraktu metodou atomové emisní spektrofotometrie nebo plamenové atomové absorpční spektrofotometrie (Zbíral, 2002). Připraví se zásobní směsný standardní roztok draslíku: 1,9068 g KCl do 1000 ml demineralizované vody. Odpipetováním 25 ml zásobního směsného standardního roztoku do 250 ml demineralizované vody se připraví pracovní směsný standardní roztok draslíku. Z tohoto se do odměrných baněk 100 ml pipetuje 0, 5, 10, 15, 20 a 25 ml. Dále se do každé baňky přidá 10 ml extrakčního roztoku. Baňky se doplní vodou po značku. Kalibrační roztoky obsahují draslík o koncentracích 0, 5, 10, 15 a 25 mgּl-1. Atomový absorpční spektrofotometr se nastaví podle doporučení výrobce. Intenzita emise draslíku se měří při 766 nm. Pro měření se využívá Mekkerův hořák nebo vhodně natočený štěrbinový hořák. Stanovení se provádí v mírně oxidačním plameni acetylen - vzduch. Při stanovení metodou plamenové atomové absorpční spektrofotometrie (FAAS) se využívá rezonanční linie 766,5 nm. Při metodě FAAS je třeba zpravidla natočit štěrbinový hořák vzhledem k optické ose přístroje tak, aby absorbance nejvyššího kalibračního roztoku nepřesáhla hodnotu 1,2 AU. Rekalibrace se provádí v periodě dané stabilitou odezvy přístroje za použití nulového a nejvyššího bodu kalibrační křivky. Měření se provádí v půdních extraktech bez další úpravy. Vyhodnocení se provádí metodou kalibrační křivky po odečtení hodnoty slepých pokusů. Při překročení rozsahu kalibrační křivky se vzorky ředí roztokem chloridu vápenatého (Zbíral, 2002).

3.2.5.4 Stanovení Mg v půdním extraktu Obsah hořčíku v extraktu chloridem vápenatým se stanovuje atomovou absorpční spektrofotometrií v plameni acetylen - vzduch. Nadbytek vápníku v extraktu zaručuje odstranění rušivých vlivů při měření (Zbíral, 2002). Připraví se základní standardní roztok hořčíku: 2,5352 g MgSO4ּ7H2O do 250 ml demineralizované vody. Odpipetováním 25 ml základního standardního roztoku do 250 ml demineralizované vody se připraví pracovní standardní roztok hořčíku. Z tohoto se do odměrných baněk 100 ml pipetuje 0, 5, 10, 15 a 20 ml. Dále se do každé baňky přidá 10 ml extrakčního roztoku. Baňky se doplní vodou po značku. Kalibrační roztoky obsahují hořčík v koncentracích 0, 5, 10, 15 a 20 mgּl-1. Atomový

35

absorpční spektrofotometr se nastaví podle doporučení výrobce. Měření se provádí na rezonanční linii 285,2 nm vymezené štěrbinou o šířce 0,2 nm. Dutokatodová výbojka je žhavena proudem 3 mA. Plamen acetylen - vzduch je stechiometrický. Štěrbinový hořák se natáčí tak, aby absorbance nejvyššího standardního roztoku nepřesáhla hodnotu 1,5. Obsah hořčíku se měří v extraktech bez další úpravy. Pokud měřené vzorky překročí rozsah kalibrační křivky, ředí se extrakčním roztokem a měření se opakuje. Signál se vyhodnocuje metodou kalibrační křivky. Tato křivka je nelineární (Zbíral, 2002).

3.2.6 Stanovení fosforu a draslíku v půdě metodou CAL 3.2.6.1 Příprava půdního extraktu Postup je použitelný pro zemědělské půdy, zahradnické zeminy a půdní substráty s obsahem uhličitanů do 15 % a upravené na jemnozem I (viz část 3.2.1). Fosfor a draslík se extrahují z půdy tlumivým roztokem mléčnanu a octanu vápenatého při pH 4,1 (Zbíral, 2002). Do uzavíratelných plastových nádob o objemu 250 až 350 ml se naváží 5 g upravené půdy a dávkovačem nebo odměrným válcem se přidá 100 ml pracovního extrakčního roztoku (složení viz tab. 6). Extrahuje se 90 minut na rotační třepačce při 30 až 35 otáčkách za minutu nebo excentrické horizontální třepačce při 140 kyvů za minutu. Po extrakci se suspenze promíchá, převede do PE zkumavek a odstředí při 3500 otáčkách po dobu 10 minut (Zbíral, 2002).

3.2.6.2 Stanovení P v půdním extraktu Fosfor se stanoví v půdním extraktu spektrofotometricky jako fosfomolybdenová modř. Redukce kyselinou askorbovou probíhá v prostředí kyseliny sírové v přítomnosti antimonu. Intenzita modrého zbarvení se měří na spektrofotometru při vlnové délce procházejícího světla 750 nm (Zbíral, 2002). Připraví se základní standardní roztok fosforu: 1,0984 g KH2PO4 do 1000 ml demineralizované vody. Odpipetováním 20 ml základního standardního roztoku do 50 ml demineralizované vody se připraví pracovní zásobní roztok fosforu. Z tohoto se do odměrných baněk 100 ml pipetuje 0; 2,5; 5; 10 a 15 ml. Do odměrných baněk se potom pipetuje 20 ml zásobního extrakčního roztoku a baňky se doplní po značku demineralizovanou vodou. Tyto kalibrační roztoky odpovídají 0; 50; 100; 200 a 300 mg fosforu na kg půdy. Do zkumavek vhodného objemu se napipetuje půdní extrakt, slepý pokus nebo roztok pro kalibraci a vybarvovací molybdenové činidlo v poměru 1:9. 36

Dvě hodiny po promíchání se vybarvené roztoky měří na spektrofotometru při vlnové délce procházejícího světla 750 nm proti vodě v kyvetě o optické délce 10 až 20 mm. Obsah fosforu v mg na kg půdy se zjistí z kalibračního grafu, který je v celém rozsahu měřených koncentrací zpravidla lineární (Zbíral, 2002).

3.2.6.3 Stanovení K v půdním extraktu Po termické excitaci atomů draslíku v plameni acetylen - vzduch dochází k vyzáření charakteristického kvanta. Intenzita charakteristického záření je úměrná koncentraci draslíku (Zbíral, 2002). Připraví se základní standardní roztok draslíku: 1,9067 g KCl do 1000 ml demineralizované vody. Odpipetováním 10 ml základního standardního roztoku do 100 ml demineralizované vody se připraví pracovní zásobní standardní roztok draslíku. Z tohoto se do odměrných baněk 100 ml pipetuje 0; 2,5; 5; 10; 15; 20; 25 a 30 ml a baňky se doplní vodou po značku. Koncentrace draslíku v jednotlivých odměrných baňkách odpovídá 0; 50; 100; 200; 300; 400; 500 a 600 mg draslíku na kg půdy. Plamenový fotometr se nastaví dle doporučení výrobce. Pro měření se využívá stechiometrický nebo mírně oxidační plamen. Při použití štěrbinového hořáku se hořák natočí asi na 10 stupňů k optické ose přístroje. Prodleva před měřením a doba integrace se nastavují podle rychlosti ustavování signálu a podle úrovně šumu. Výsledky se vyhodnocují metodou kalibrační křivky za využití programového vybavení přístroje (Zbíral, 2002).

3.2.7 Stanovení fosforu v půdě metodou Egnera 3.2.7.1 Příprava půdního extraktu Postup je použitelný pro všechny půdy upravené na jemnozem I (viz část 3.2.1). Metoda není vhodná pro analýzu půd s obsahem uhličitanů. Půda se extrahuje kyselým roztokem mléčnanu, který uvolňuje fosfor z vazby na vápník a částečně i z vazeb na železo a hliník tvorbou komplexních sloučenin těchto prvků (Zbíral, 2002). Do uzavíratelné nádobky o objemu 350 až 500 ml se naváží 5 g upraveného půdního vzorku. Dávkovacím zařízením nebo odměrným válcem se přidá 250 ml extrakčního roztoku (složení viz tab. 6) a po uzavření se extrahuje na rotační třepačce 90 minut při 35 otáčkách za minutu. Po extrakci se suspenze promíchá, převede do PE zkumavek a odstředí při 3500 otáčkách po dobu 5 minut (Zbíral, 2002).

37

3.2.7.2 Stanovení P v půdním extraktu Fosfor se stanoví v půdním extraktu spektrofotometricky jako fosfomolybdenová modř. Redukce kyselinou askorbovou probíhá v prostředí kyseliny sírové v přítomnosti antimonu. Intenzita modrého zbarvení se měří na spektrofotometru při vlnové délce procházejícího světla 750 nm (Zbíral, 2002). Připraví se základní standardní roztok fosforu: 1,0984 g KH2PO4 do 1000 ml demineralizované vody. Odpipetováním 20 ml základního standardního roztoku do 500 ml demineralizované vody se připraví pracovní standardní roztok fosforu. Z tohoto se do odměrných baněk 100 ml pipetuje 0; 10; 20 a 40 ml. Do každé baňky se pipetují 4 ml zásobního extrakčního roztoku a baňky se doplní na značku demineralizovanou vodou. Koncentrace fosforu v těchto roztocích odpovídají 0; 50; 100 a 200 mg na kg půdy. Do zkumavek vhodného objemu se napipetuje půdní extrakt, slepý pokus nebo roztok pro kalibraci a vybarvovací molybdenové činidlo v poměru 1:5. Příprava vybarvovacího molybdenového činidla: ve 224 ml molybdenantimonitého činidla (6 g molybdenanu amonného; 0,146 g vinanu antimonylodraselného a 66,5 ml H2SO4 do 1000 ml demineralizované vody) se rozpustí 1,182 g kyseliny askorbové a objem se upraví demineralizovanou vodou na 2000 ml. Dvě hodiny po promíchání se vybarvené roztoky měří na spektrofotometru při vlnové délce procházejícího světla 750 nm proti vodě. Měří se v kyvetě o optické délce 10 až 20 mm. Obsah fosforu v mg na kg půdy se zjistí z kalibračního grafu. Ten je v celém rozsahu kalibrace lineární (Zbíral, 2002).

3.2.7.3 Kritéria pro hodnocení obsahu fosforu v orné půdě Obsah fosforu stanoveného v půdních vzorcích metodou Egnera se vyhodnocují pomocí kritérií uvedených v tab. 8. Tab. 8 Kritéria pro hodnocení obsahu fosforu (Egner) v orné půdě (Neuberg et al.,1989)

Živina

FOSFOR

Obsah živiny [mgּkg-1]

Hodnocení obsahu živiny

do 15

velmi malý

16 - 30

malý

31 - 65

střední

66 - 80

dobrý

nad 80

vysoký

38

3.2.8 Stanovení fosforu v půdě metodou Olsena 3.2.8.1 Příprava půdního extraktu Postup je použitelný pro všechny půdy upravené na jemnozem I (viz část 3.2.1.). Metoda je určena především pro analýzu alkalických a neutrálních půd s vysokým obsahem uhličitanů. Půda se extrahuje roztokem hydrogenuhličitanu sodného při pH 8,5. V půdách obsahujících fosfor vázaných na vápník, hliník nebo železo dochází k jeho uvolnění srážením vápníku ve formě uhličitanu vápenatého a železa a hliníku ve formě hydroxidů (Zbíral, 2002). Do vhodné uzavíratelné nádobky o objemu 250 až 500 ml se naváží 5 g půdního vzorku. Dávkovacím zařízením nebo odměrným válcem se přidá 100 ml extrakčního roztoku (složení viz tab. 6) a 1 g připraveného aktivního uhlí. Po uzavření se ihned extrahuje na rotační nebo horizontální třepačce přesně 30 minut při teplotě 20 stupňů tak, aby půda byla po celou dobu extrakce v extrakčním roztoku suspendována, tj. nesmí docházet k usazování. Po extrakci se suspenze promíchá, převede do PE zkumavek a odstředí při 3500 otáčkách po dobu 5 minut (Zbíral, 2002).

3.2.8.2 Stanovení P v půdním extraktu Fosforečnany v půdním extraktu reagují s molybdenanem. Vzniklá heteropolykyselina se redukuje za tvorby intenzívně modrého zbarvení (molybdenová modř), které se stanovuje spektrofotometricky ve viditelné oblasti záření. Reakce probíhá za běžné laboratorní teploty (Zbíral, 2002). Do odměrných baněk 100 ml se pipetuje 0; 1; 5; 10 a 20 ml zásobního standardního roztoku fosforu (1,976 g KH2PO4 do 1000 ml demineralizované vody) a baňky se doplní po značku extrakčním roztokem (složení viz tab. 6). Koncentrace fosforu ve standardních roztocích odpovídá obsahu 0; 9; 45; 90 a 180 mg fosforu na kg půdy. Do odměrných baněk 50 ml se pipetuje 5 ml slepého pokusu, půdního extraktu nebo standardního roztoku pro kalibrační křivku. Do každé baňky se přidá 0,5 ml zředěné kyseliny sírové (278 ml 96 % H2SO4 do 1000 ml demineralizované vody) a obsah se dobře promíchá, aby se odstranily bubliny uvolněného oxidu uhličitého. Přidají se 4 ml roztoku dvojsiřičitanu sodného (20 g Na2S2O5 do 100 ml demineralizované vody) a 6 ml roztoku thiosíranu sodného (1,2 g Na2S2O3ּ5H2O do 100 ml demineralizované vody, stabilizováno 50 g Na2CO3). Baňky se okamžitě uzavřou a dobře promíchají. Po 30 minutách stání se přidá 30 ml vybarvovacího činidla a baňky se doplní až po značku

39

demineralizovanou vodou. Příprava vybarvovacího činidla: 1 g kyseliny askorbové se rozpustí v 525 ml demineralizované vody a přidá se 10 ml molybdenového činidla (k 400 ml demineralizované vody se přidává 278 g 96 % H2SO4, potom se přidá 49,08 g tetrahydrátu heptamolybdenanu hexaamonného a doplní se do 1000 ml demineralizovanou vodou), 15 ml zředěné kyseliny sírové (278 ml 96 % H2SO4 do 1000 ml demineralizované vody) a 50 ml roztoku vinanu antimonylo draselného (0,5 g hemihydrátu vínanu antimonylo draselného do 1000 ml demineralizované vody). Měří se po 60 minutách stání. Absorbance roztoků se měří na spektrofotometru v kyvetách o optické délce 10 mm proti vodě při vlnové délce procházejícího světla 880 nm. Výsledky se vyhodnocují metodou kalibrační křivky nebo výpočtem vztaženým na kalibrační standardní roztok o nejbližší koncentraci. Pro vyhodnocení výsledků se používá lineární část kalibrační křivky (Zbíral, 2002).

3.2.9 Stanovení draslíku a hořčíku v půdě metodou Schachtschabela 3.2.9.1 Příprava půdního extraktu Postupy jsou použitelné pro všechny půdy upravené na jemnozem I (viz 3.2.1). V případě draslíku se půda extrahuje roztokem octanu amonného při pH 6,1. Do širokohrdlých vzorkovnic se naváží 10 g půdy, přidá se 25 ml extrakčního roztoku (složení viz tab. 6) a po promíchání se nechá stát 16 až 24 hodin. Po této době se suspenze filtruje přes filtrační papír a čirý podíl filtrátu se použije pro stanovení obsahu draslíku (Zbíral, 2002). V případě hořčíku se půda extrahuje roztokem chloridu vápenatého podle Schachtschabela. Do uzavíratelné nádobky o objemu 250 ml se naváží 10 g upraveného půdního vzorku. Dávkovacím zařízením nebo odměrným válcem se přidá 100 ml extrakčního roztoku (složení viz tab. 6) a po uzavření se extrahuje na rotační třepačce 60 minut. Po extrakci se suspenze promíchá, převede do PE zkumavek a odstředí při 3500 otáčkách po dobu 15 minut (Zbíral, 2002).

3.2.9.2 Stanovení K v půdním extraktu Po termické excitaci atomů draslíku v plameni acetylen - vzduch dochází k vyzáření charakteristického kvanta. Intenzita charakteristického záření je úměrná koncentraci draslíku (Zbíral, 2002). Do odměrných baněk 100 ml se pipetuje 0; 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35 a 40 ml základního standardního roztoku (7,6268 g KCl do 1000 ml demineralizované vody) 40

a baňky se doplní vodou po značku. Koncentrace draslíku v jednotlivých odměrných baňkách odpovídá 0; 50; 100; 150; 200; 250; 300; 350 a 400 mg draslíku na kg půdy. Atomový absorpční spektrofotometr se nastaví podle doporučení výrobce. Pro měření se využívá stechiometrický nebo mírně oxidační plamen. Při použití štěrbinového hořáku se natočí hořák asi na 10 až 20 stupňů k optické ose přístroje. Prodleva před měřením a doba integrace se nastavují podle rychlosti ustavování signálu a podle úrovně šumu. Výsledky se vyhodnocují metodou kalibrační křivky za využití programového vybavení přístroje (Zbíral, 2002).

3.2.9.3 Stanovení Mg v půdním extraktu Obsah hořčíku v extraktu se stanovuje atomovou absorpční spektrofotometrií. Nadbytek Ca v extraktu zaručuje odstranění rušivých vlivů při měření (Zbíral, 2002). Podle tab. 9 se připraví sada kalibračních standardních roztoků. Jako nulový bod kalibrační křivky se používá desetkrát zředěný extrakční roztok podle Schachtschabela pro přípravu standardních roztoků (Zbíral, 2002). Tab. 9 Příprava kalibračních standardních roztoků Mg (Zbíral, 2002)

Pořadové číslo

1

2

3

4

5

6

7

Odměrná baňka [ml]

100

100

1000

100

100

100

100

Standardní roztok

S2

S2

S1

S2

S2

S2

S1

Dávkový objem standardního roztoku [ml]

5

10

15

20

30

40

5

Přídavek koncentrovaného extrakčního roztoku [ml]

10

10

10

10

10

10

10

βMg [mgּml-1]

5

10

15

20

30

40

50

Mg [mgּkg-1]

50

100

150

200

300

400

500

Základní standardní roztok hořčíku S1 βMg: 2,5352 g MgSO4ּ7H2O do 250 ml demineralizované vody. Pracovní standardní roztok hořčíku S2 βMg: 25 ml S1 βMg do 250 ml demineralizované vody. Atomový absorpční spektrofotometr se nastaví podle doporučení výrobce. Mě-

ření se provádí na rezonanční linii hořčíku 285,2 nm. Plamen acetylen - vzduch je stechiometrický. Štěrbinový hořák se natáčí, aby absorbance nejvyššího standardního 41

roztoku nepřesáhla hodnotu 1,5 AU. Pokud měřené vzorky překročí rozsah kalibrační křivky, ředí se extrakčním roztokem a měření se opakuje. Signál se vyhodnocuje metodou kalibrační křivky. Kalibrační křivka je nelineární (Zbíral, 2002).

3.2.9.4 Kritéria pro hodnocení obsahu draslíku a hořčíku v orné půdě Obsahy přístupných živin stanovených v půdních vzorcích metodou Schachtschabela se vyhodnocují pomocí kritérií uvedených v tab. 10. Tab. 10 Kritéria pro hodnocení obsahu živin (Schachtschabel) v orné půdě (Neuberg et al., 1989)

Obsah živiny [mgּkg-1] Živina

DRASLÍK

HOŘČÍK

Hodnocení obsahu živiny

Druh půdy lehká

Střední

těžká

do 50

do 70

do 90

51 - 80

71 - 110

91 - 140

malý

81 - 130

111 - 170

141 - 220

střední

131 - 200

171 - 250

221 - 330

dobrý

nad 200

nad 250

nad 330

vysoký

do 20

do 25

do 40

velmi malý

21 - 30

26 - 40

41 - 65

malý

31 - 50

41 - 70

66 - 120

střední

51 - 80

71 - 115

121 - 200

dobrý

nad 80

nad 115

nad 200

vysoký

velmi malý

3.3 Vzájemné porovnání metod na stanovení obsahu živin v půdě Cílem většiny studií je porovnání dosud používaných metod s metodou nově zaváděnou. Porovnání se provádí buď pouze zjištěním korelace mezi výsledky stanovenými různými metodami a nebo na základě přesných polních a nádobových pokusů (Zbíral, 2001).

42

3.3.1 Srovnání metod na stanovení fosforu 3.3.1.1 Metoda Mehlich II vs. metoda Mehlich III První porovnání metod Mehlich II a Mehlich III provedl autor těchto extrakčních postupů, Adolf Mehlich v roce 1984. Zjistil vysoce průkaznou korelaci mezi těmito metodami a dále, že výsledky stanovení metodou Mehlich III jsou pro fosfor vyšší o 20 %. Metoda Mehlich II uvolňuje asi 75 % fosforu v porovnání s metodou Mehlich III. Na karbonátových půdách je to asi 85 % a na nekarbonátových půdách asi 67 %. Zvýšení účinnosti extrakčního činidla Mehlicha III oproti činidlu Mehlich II je významné především na půdách, které nemění pH extrakčního roztoku. Bylo zjištěno, že vztah mezi metodami Mehlich II a Mehlich III je velmi těsný, jak na nekarbonátových, tak i karbonátových půdách (Zbíral, 2001).

3.3.1.2 Metoda Olsenova vs. metoda Mehlich III Metoda Olsenova uvolňuje z půdy asi 40 % fosforu v porovnání s metodou Mehlich III. Na karbonátových půdách je to asi 45 %. Vztah mezi metodou Mehlich III a Olsenovou metodou je velmi těsný a korelace je vysoce průkazná i na karbonátových půdách. Původní domněnka, že Olsenova metoda by byla vhodnější než metoda Mehlich III pro stanovení fosforu na karbonátových půdách se nepotvrdila. Navíc metoda Olsenova má užší rozsah měřených hodnot a pro stejnou vypovídající schopnost vyžaduje přesnější měření (Zbíral, 2001).

3.3.1.3 Metoda CAL vs. metoda Mehlich III Metoda CAL je vlivem vyšší koncentrace chemikálií, menšího poměru navážky půdy, vyšší pufrační schopnosti extrakčního činidla vhodnější, ale přesto vyžaduje při stanovení na karbonátových půdách korelaci. V celém souboru půd extrahuje asi jen 81 % fosforu v porovnání s metodou Mehlich III, na karbonátových půdách extrahuje o 34 % fosforu více. Na nekarbonátových půdách je to asi 60 %. Vztah mezi metodami Mehlich III a CAL je velmi těsný (Zbíral, 2001).

3.3.1.4 Metoda Egnerova vs. metoda Mehlich III Egnerova metoda uvolňuje z půdy asi 60 % fosforu v porovnání s metodou Mehlich III. Na karbonátových půdách tento poměr klesá na pouhých 50 %. To znamená, že Egnerova metoda je pro stanovení fosforu na karbonátových půdách velmi nevhodná.

43

Všechny sledované metody jsou schopné při přesném určení kritérií vypovídat o zásobení fosforu v půdě. Byl zjištěn významný rozdíl při stanovení fosforu metodou spektrofotometrickou a metodou ICP-AES. Metoda ICP-AES stanovuje všechen fosfor přítomný v extraktu, kdežto spektrofotometrická metoda pouze fosforečnanovou formu, proto u půd s vyšším obsahem organické hmoty je třeba ještě prověřit možné významnější odchylky (Zbíral, 2001).

3.3.2 Srovnání metod na stanovení draslíku 3.3.2.1 Metoda Mehlich II vs. metoda Mehlich III Extrakční postup Mehlich II a Mehlich III porovnával poprvé Adolf Mehlich (1984). Výsledky zjištěné metodou Mehlich III jsou pro draslík vyšší asi o 3 až 4 %. Metoda Mehlich II uvolňuje asi 86 % draslíku v porovnání s metodou Mehlich III. Na lehkých půdách je to asi 93 %. Vztah mezi metodou Mehlich II a Mehlich III je velmi těsný a prakticky nezávislý na druhu půdy (Zbíral, 2001).

3.3.2.2 Metoda Schachtschabel vs. metoda Mehlich III Metoda Schachtschabel-K uvolňuje asi 79 % draslíku v porovnání s metodou Mehlich III. Tento poměr opět klesá v závislosti na půdním druhu od 85 % na lehkých půdách, 77 % na středních půdách a 68 % na těžkých půdách (Zbíral, 2001)

3.3.2.3 Metoda CAL vs. metoda Mehlich III Pro metodu CAL jsou výsledky obdobné jako při metodě Schachtschabel-K. Na lehkých půdách extrahuje 91 %, na středních půdách 81 % a na těžkých půdách 79 % draslíku v porovnání s metodou Mehlich III (Zbíral, 2001).

3.3.2.4 Metoda CaCl2 vs. metoda Mehlich III Pro extrakci CaCl2 jsou obsahy asi poloviční a opět je pozorovatelný pokles extrahovatelného draslíku pro těžší půdy. Pro lehké půdy je extrahováno 50 %, pro střední půdy 41 % a pro těžké půdy 36 % draslíku. Metoda Mehlich III uvolňuje draslík intenzivněji než ostatní zkoumané metody a to nejen kvantitativně, ale i z pevnějších vazeb. Draslík je poměrně pevně vázán na jílové minerály, které jsou v těžkých půdách zastoupeny ve větší míře a metoda Mehlich III jej extrahuje efektivněji než ostatní zkoumaná extrakční činidla.

44

Mezi metodou Mehlich III a ostatními sledovanými metodami (SchachtschabelK, CAL, CaCl2) byl zjištěn statisticky vysoce významný lineární vztah mírně závislý na druhu půdy. Všechny sledované metody jsou schopné při přesném určení kritérií vypovídat o zásobenosti draslíku v půdě (Zbíral, 2001).

3.3.3 Srovnání metod na stanovení hořčíku 3.3.3.1 Metoda Mehlich II vs. metoda Mehlich III Metoda Mehlich II uvolňuje shodné množství hořčíku v porovnání s metodou Mehlich III. Vztah mezi metodami je velmi těsný a prakticky nezávislý na druhu půdy (Zbíral, 2001).

3.3.3.2 Metoda Schachtschabel Mg vs. metoda Mehlich III Metoda Schachtschabel-Mg uvolňuje asi 58 % hořčíku v porovnání s metodou Mehlich III. Tento poměr klesá v závislosti na půdním druhu od 79 % na lehkých půdách, 57 % na středních půdách a 44 % na těžkých půdách (Zbíral, 2001).

3.3.3.3 Metoda CaCl2 vs. metoda Mehlich III Pro extrakci CaCl2 jsou obsahy velmi blízké metodě Schachtschabel-Mg. Pro lehké půdy je extrahováno 79 %, pro střední půdy 52 % a pro těžké půdy 42 % v porovnání s metodou Mehlich III. Mezi metodou Mehlich III a ostatními sledovanými metodami (SchachtschabelMg, CaCl2) byl zjištěn statisticky vysoce významný lineární vztah závislý na druhu půdy (Zbíral, 2001). Všechny sledované metody jsou schopné při přesném určení kritérií vypovídat o zásobenosti hořčíku v půdě (Zbíral, 2001).

3.3.4 Srovnání metod pro stanovení vápníku 3.3.4.1 Metoda Mehlich II vs. metoda Mehlich III Obsahy vápníku extrahovaného činidlem Mehlich III jsou asi o 7 až 9 % vyšší než u metody Mehlich II a mezi oběma metodami byl odvozen jednoduchý lineární vztah (Zbíral, 2001). Metoda Mehlich III je z hlediska výživy rostlin, ale především pro své analytické provozní přednosti mnohem výhodnější (Čermák a Trávník, 2003).

45

4. MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ 4.1 Charakteristika sledovaných lokalit Pozemky se nachází v Jihomoravském kraji v řepařské oblasti. Klimatický region je zde mírně teplý a suchý. V roce 2003 byla průměrná roční teplota 9,9 °C, průměrné roční srážky 482,6 mm, trvání slunečního svitu 2197,7 h. V roce 2008 byla průměrná roční teplota 10,7 °C, průměrné roční srážky 426 mm, trvání slunečního svitu 1725,5 h. Hodnoty byly převzaty z nejbližší meteorologické stanice Brno - Tuřany.

4.1.1 Bučovice Pozemek o výměře 684 m2 se nachází v katastru obce Bučovice. Reliéf terénu je na tomto pozemku členitý - terasovitý, nadmořská výška se pohybuje v rozmezí 230 až 235 m. Půda je středně těžká, struktura drobtovitá.

4.1.2 Rousínov Pozemek o výměře 1521 m2 se nachází v katastru obce Rousínov. Reliéf terénu je na tomto pozemku rovný, nadmořská výška je 250 m. Půda je středně těžká, struktura drobtovitá.

4.1.3 Slavíkovice Pozemek o výměře 1689 m2 se nachází v katastru obce Rousínov. Reliéf terénu je na tomto pozemku mírně zvlněný, nadmořská výška je 230 až 250 m. Půda je středně těžká, struktura drobtovitá.

4.2 Odběr a úprava vzorků půd pro chemický rozbor Pro posouzení agrochemických vlastností půd byly dne 15. 3. 2003 a 19. 3. 2008 na vybraných lokalitách z orničního profilu sondýrkou odebrány průměrné vzorky půd (viz tab. 11). Odebrané půdní vzorky byly upraveny pro chemické rozbory na jemnozem I (viz část 3.2.1).

46

Tab. 11 Schéma odběru vzorků půd na sledovaných lokalitách

Rok odběru

Lokalita

Číslo vzorku

Označení vzorku

2003

Bučovice

1

B 03/1

2

B 03/2

3

B 03/3

4

R 03/1

5

R 03/2

6

R 03/3

7

S 03/1

8

S 03/2

9

S 03/3

10

B 08/1

11

B 08/2

12

B 08/3

13

R 08/1

14

R 08/2

15

R 08/3

16

S 08/1

17

S 08/2

18

S 08/3

Rousínov

Slavíkovice

2008

Bučovice

Rousínov

Slavíkovice

4.3 Chemický rozbor vzorků půd U odebraných vzorků půd bylo stanoveno pH půdy ve výluhu CaCl2 a obsah živin v půdě metodou Mehlicha III.

4.3.1 Stanovení pH půdy ve výluhu CaCl2 4.3.1.1 Postup stanovení půdní reakce Postup stanovení pH půdy metodou CaCl2 je popsán v části 3.2.5. 47

4.3.1.2 Vyhodnocení půdní reakce stanovené ve výluhu CaCl2 Půdní reakce stanovená ve výluhu CaCl2 se vyhodnocuje pomocí kritérií uvedených v tab. 12. Tab. 12 Kritéria na vyhodnocení půdní reakce (Zbíral, 2002)

Hodnota pH

Půdní reakce

do 4,5

extrémně kyselá

4,6 - 5,0

silně kyselá

5,1 - 5,5

kyselá

5,6 - 6,5

slabě kyselá

6,6 - 7,2

neutrální

7,3 - 7,7

alkalická

nad 7,7

silně alkalická

4.3.2 Stanovení obsahu živin v půdě metodou Mehlicha III 4.3.2.1 Příprava půdního extraktu Vzorky půdy upravené na jemnozem I (viz část 3.2.1) extrahujeme kyselým roztokem, který obsahuje fluorid amonný pro zvýšení rozpustnosti různých forem fosforu vázaných na hliník. V roztoku je přítomen i dusičnan amonný, který příznivě ovlivňuje desorpci draslíku, hořčíku a vápníku. Kyselá reakce vyluhovacího roztoku je nastavena kyselinou octovou a kyselinou dusičnou. Přítomnost EDTA zajišťuje dobrou uvolnitelnost nutričně významných mikroelementů (Zbíral, 2002). Do uzavíratelné PE nádobky o objemu 200 až 400 ml se naváží 10 g upraveného půdního vzorku. Dávkovacím zařízením nebo odměrným válcem se přidá 100 ml extrakčního roztoku (složení viz tab. 6) a po uzavření se extrahuje na rotační třepačce 10 minut při 35 otáčkách za minutu. Po extrakci se suspenze ihned promíchá, převede do PE zkumavek a odstředí při 3500 otáčkách po dobu 5 minut (Zbíral, 2002).

4.3.2.2 Stanovení P v půdním extraktu Fosfor se stanoví v půdním extraktu spektrofotometricky jako fosfomolybdenová modř. Redukce kyselinou askorbovou probíhá v prostředí kyseliny sírové v přítomnosti antimonu. Intenzita modrého zbarvení se měří na spektrofotometru při vlnové délce procházejícího světla 750 nm. Metoda není určena pro půdy s velmi nízkým obsahem fosforu - lesní půdy (Zbíral, 2002).

48

Ze základního standardního roztoku fosforu (1,0984 g dihydrogenfosforečnanu draselného do 1000 ml demineralizované vody) se do 100 ml odměrných baněk pipetuje 0; 2; 4; 6 a 8 ml. Baňky se doplní extrakčním roztokem po značku. Tyto kalibrační roztoky odpovídají 0; 50; 100; 150 a 200 mg fosforu na kg půdy. Do zkumavek vhodného objemu se napipetuje půdní extrakt, slepý pokus nebo roztok pro kalibraci a vybarvovací molybdenové činidlo v poměru 1:25. Příprava vybarvovacího molybdenového činidla: ve 224 ml molybdenantimonitého činidla (6 g molybdenanu amonného; 0,146 g vinanu antimonylodraselného a 500 ml H2SO4 do 1000 ml demineralizované vody) se rozpustí 1,182 g kyseliny askorbové a objem se upraví demineralizovanou vodou na 2000 ml. Dvě hodiny po promíchání se vybarvené roztoky měří na spektrofotometru při vlnové délce procházejícího světla 750 nm proti vodě v kyvetě o optické délce 10 až 20 mm. Obsah fosforu v mg na kg půdy se zjistí z kalibračního grafu, který je v celém rozsahu měřených koncentrací zpravidla lineární (Zbíral, 2002).

4.3.2.3 Stanovení K v půdním extraktu Po termické excitaci atomů draslíku v plameni acetylen - vzduch dochází k vyzáření charakteristického kvanta. Intenzita charakteristického záření je úměrná koncentraci draslíku ve zmlžovaném vzorku (Zbíral, 2002). Do odměrných baněk 100 ml se pipetuje 0; 2,5; 5; 10; 15; 20; 25 a 30 ml pracovního standardního roztoku, který vznikne pětinásobným naředěním demineralizovanou vodou základního standardního roztoku (1,9067 g KCl do 1000 ml demineralizované vody), a baňky se doplní vodou po značku. Koncentrace K v jednotlivých baňkách odpovídá 0; 50; 100; 200; 300; 400; 500 a 600 mg K na kg půdy. Atomový absorpční spektrofotometr se nastaví podle doporučení výrobce. Pro měření se využívá stechiometrický nebo mírně oxidační plamen. Při použití štěrbinového hořáku se hořák natočí asi na 20 stupňů k optické ose přístroje. Prodleva před měřením a doba integrace se nastavují podle rychlosti ustavování signálu a podle úrovně šumu. Výsledky se vyhodnocují metodou kalibrační křivky za využití programového vybavení přístroje (Zbíral, 2002).

4.3.2.4 Stanovení Ca a Mg v půdním extraktu Obsah vápníku a hořčíku se po naředění extraktu stanoví metodou atomové absorpční spektrofotometrie v plameni acetylen - vzduch. Interference se odstraňují přídavkem La. Vyhodnocení signálu se provádí metodou kalibrační křivky (Zbíral, 2002). Do odměrných baněk 100 ml se pipetují jednotlivé roztoky podle tab. 13.

49

Tab. 13 Příprava kalibračních standardních roztoků Mg a Ca (Zbíral, 2002)

Č.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

OB

250

100

100

100

250

250

100

100

100

50

50

50

SP

-

1

2

3

10

15

8

10

15

10

15

20

5,0

5,0

5,0

12,5

12,5

5,0

5,0

5,0

2,5

2,5

2,5

10

10

10

25

25

10

10

10

5

5

5

cMg 0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,50

2,00

2,50

3,75

-

-

-

cCa

0,00

2,50

5,00

7,50

10,00

15,00

20,00

25,00

37,50

50,00

75,00

100,00

Mg

0,0

52,5

105,0

157,5

210,0

315,0

420,0

525,0

787,5

-

-

-

Ca

0

525

1050

1575

2100

3150

4200

5250

7875

10500

15750

21000

M3 12,5 La

25

OB … objem odměrné buňky [ml] SP … dávkovaný objem směsného pracovního standardního roztoku [ml] - 10 ml základního standardního roztoku hořčíku (1,2676 g MgSO4ּ7H2O do 250 ml demineralizované vody) a 10 ml základního standardního roztoku vápníku (3,1216 g uhličitanu vápenatého se rozpustí ve 20 ml zředěné kyseliny chlorovodíkové - 1:1 a doplní se demineralizovanou vodou do 250 ml) se doplní demineralizovanou vodou na 200 ml. M3 … objem dávkovaného extrakčního roztoku [ml] (složení viz tab. 6) La … objem dávkovaného základního roztoku lanthanu [ml] (složení viz výše) cMg (cCa) … koncentrace hořčíku (vápníku) [mgּl-1] Mg (Ca) … obsah hořčíku (vápníku) v půdě [mgּkg-1] Baňky se doplní po značku demineralizovanou vodou. Pro konstrukci kalibrační křivky se vybere podle možnosti přístroje 5 až 8 bodů v rozmezí očekávaného obsahu vápníku a hořčíku. Hořák se natáčí podle intenzity signálu tak, aby absorbance nastavovacího standardního roztoku byla přibližně 0,5. Atomový absorpční spektrofotometr se nastaví dle doporučení výrobce. Pro měření se využívá štěrbinový hořák pro plamen acetylen - vzduch. Měření probíhá ve stechiometrickém plameni. Pro hořčík při vlnové délce 285,2 nm a pro vápník při vlnové délce 422,7 nm. Připraví se základní roztok lanthanu: 5,86 g oxidu lanthanitého se rozpustí v 50 ml zředěné kyseliny chlorovodíkové (1:1) a doplní se demineralizovanou vodou do 500 ml. Do odměrné baňky 500 ml se pipetuje 50 ml základního roztoku lanthanu a doplní se demineralizovanou vodou.

50

Vznikne pracovní roztok lanthanu. Do zkumavek o vhodném objemu se pipetuje za pomocí vhodné dávkovací jednoobjemové pipety 0,5 ml vzorku a z přesného dávkovače se přidá 10 ml pracovního roztoku lanthanu. Po promíchání se naředěné vzorky měří stejným způsobem jako kalibrační roztoky (Zbíral, 2002).

4.3.2.5 Kritéria pro hodnocení obsahu přístupných živin v půdě Obsahy přístupných živin stanovených v půdních vzorcích metodou Mehlich III se vyhodnocují pomocí kritérií uvedených v tab. 14. Tab. 14 Kritéria pro hodnocení obsahu živin (Mehlich III) v orné půdě (Zbíral, 2002)

Obsah živiny [mgּkg-1] Živina

Druh půdy lehká

FOSFOR

střední

těžká

do 50

nízký

51 - 80

vyhovující

81 - 115

dobrý

116 - 185

vysoký

nad 185

DRASLÍK

HOŘČÍK

VÁPNÍK

Hodnocení obsahu živiny

velmi vysoký

do 100

do 105

do 170

101 - 160

106 - 170

171 - 260

vyhovující

161 - 275

171 - 310

261 - 350

dobrý

276 - 380

311 - 420

351 - 510

vysoký

nad 380

nad 420

nad 510

velmi vysoký

do 80

do 105

do 120

nízký

81 - 135

106 - 160

121 - 220

vyhovující

136 - 200

161 - 265

221 - 330

dobrý

201 - 285

266 - 330

331 - 460

vysoký

nad 285

nad 330

nad 460

velmi vysoký

do 1000

do 1100

do 1700

nízký

1001 - 1800

1101 - 2000

1701 - 3000

vyhovující

1801 - 2800

2001 - 3300

3001 - 4200

dobrý

2801 - 3700

3301 - 5400

4201 - 6600

vysoký

nad 3700

nad 5400

nad 6600

51

nízký

velmi vysoký

4.3.2.6 Návrh korekce hnojařského zákroku Dávky živiny pro hnojařský zásah se korigují na základě kritérií v tab. 15. Tab. 15 Kritéria korekcí hnojařských opatření na základě obsahu živin v půdě (Čermák et al., 2005)

Obsah živiny P, K, Mg, Ca

Korekce dávky živiny pro hnojařský zásah

nízký

Potřeba dosycení příslušnou živinou, povýšit vypočtenou dávku o 50 %.

vyhovující

Potřeba mírného dosycení příslušnou živinou, povýšit vypočtenou dávku o 20 až 30 %.

dobrý

Příznivý obsah, jehož udržení je potřeba zajistit nahrazovacím hnojením příslušnou živinou, dodávat živinu podle odběrových normativů.

vysoký

Potřeba vypustit hnojení příslušnou živinou na přechodnou dobu (asi 2 až 3 roky), než bude dosaženo kategorie dobré.

velmi vysoký

Zvyšování tohoto obsahu je nevhodné z ekologického hlediska, hnojení příslušnou živinou je nepřípustné - vypustit hnojení příslušnou živinou na dobu, než budou k dispozici nové rozbory půdy.

4.3.2.7 Vyhodnocení variability obsahu živin na pozemku Variabilita obsahu živin na pozemku se vyhodnocuje pomocí kritérií v tab. 16. Tab. 16 Kritéria pro hodnocení variačního koeficientu (Čermák et al., 2005)

Variační koeficient [%] Sledovaná hodnota

pH

P,K,Mg,Ca

Hodnocení pozemku

Výměra pozemku [ha] do 20,0

20,1 - 30,0

nad 30,0

do 5

do 6

do 7

vyrovnaný

6 - 12

7 - 15

8 - 20

nevyrovnaný

nad 12

nad 15

nad 20

silně nevyrovnaný

do 20

do 25

do 30

vyrovnaný

21 - 50

26 - 60

31 - 65

nevyrovnaný

nad 50

nad 60

nad 65

silně nevyrovnaný

52

4.3.2.8 Vyhodnocení poměru kationtů v půdě V půdě působí antagonistické vztahy mezi draslíkem a hořčíkem - při vysokém obsahu draslíku v půdě se výrazně snižuje příjem hořčíku rostlinami, proto je vhodné poměr těchto živin vyhodnocovat (tab. 17). Tab. 17 Kritéria pro hodnocení poměru K:Mg stanoveného v půdě (Čermák et al., 2005)

Hodnota K:Mg

Poměr

Hodnocení

do 1,6

Dobrý

Nelze očekávat problémy s výživou hořčíkem.

Vyhovující

Ke hnojení draslíkem je třeba přistupovat opatrně, problémy se mohou vyskytnout především u krmných plodin.

Nevyhovující

Špatný poměr, který způsobuje nadměrný příjem draslíku - vypustit draselné hnojení.

1,6 - 3,2

nad 3,2

4.4 Výpočty a statistická hodnocení Naměřené hodnoty byly zpracovány v programu Microsoft Excel 2003, s využitím jeho základních funkcí. Pro výpočet variačního koeficientu byl použit následující vzorec (Stávková a Dufek, 2000): s Vx = x ⋅100 x

sx =

∑

n i =1

( xi − x) 2

n −1

kde Vx je variační koeficient, sx je směrodatná odchylka, x je průměrná hodnota, xi je naměřená hodnota a n je počet měření.

53

5. VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE 5.1 Stanovené hodnoty pH a obsahu živin na sledovaných lokalitách Výsledky rozborů jednotlivých průměrných vzorků půd odebraných ve dvou termínech na třech sledovaných lokalitách jsou uvedeny v tab. 18. Tab. 18 Výsledky chemických analýz vzorků půd ze sledovaných lokalit

Číslo vzorku

Označení vzorku

1 B 03/1 2 B 03/2 3 B 03/3 Průměrná hodnota Variační koeficient 4 R 03/1 5 R 03/2 6 R 03/3 Průměrná hodnota Variační koeficient 7 S 03/1 8 S 03/2 9 S 03/3 Průměrná hodnota Variační koeficient 10 B 08/1 11 B 08/2 12 B 08/3 Průměrná hodnota Variační koeficient 13 R 08/1 14 R 08/2 15 R 08/3 Průměrná hodnota Variační koeficient 16 S 08/1 17 S 08/2 18 S 08/3 Průměrná hodnota Variační koeficient

Obsah živiny [mgּkg-1]

pH

7,4 7,4 7,4 7,4 0,0 % 7,3 7,3 7,3 7,3 0,0 % 7,3 7,3 7,3 7,3 0,0 % 7,7 7,7 7,7 7,7 0,0 % 7,5 7,5 7,5 7,5 0,0 % 7,5 7,5 7,5 7,5 0,0 %

P

K

Ca

Mg

291 295 299 295 1,4 % 112 120 113 115 3,8 % 83 91 90 88 5,0 % 193 202 196 197 2,3 % 85 86 84 85 1,2 % 98 100 96 98 2,0 %

437 443 434 438 1,1 % 321 320 316 319 0,8 % 479 485 476 480 1,0 % 257 250 258 255 1,7 % 282 277 281 280 0,9 % 482 487 486 485 0,6 %

6635 6657 6598 6630 0,5 % 6886 6903 6821 6870 0,6 % 7089 7343 7168 7200 1,8 % 6582 6442 6506 6510 1,1 % 7033 6827 6930 6930 1,5 % 9467 9155 9308 9310 1,7 %

405 404 412 407 1,1 % 346 353 345 348 1,3 % 289 282 278 283 2,0 % 555 561 552 556 0,8 % 316 309 314 313 1,2 % 324 319 317 320 1,1 %

54

5.2 Vyhodnocení obsahu přístupných živin v půdě na sledovaných lokalitách Vypočítané průměrné hodnoty rozborů půd ze sledovaných lokalit byly vyhodnoceny podle kritérií uvedených v tab. 14. Na všech sledovaných lokalitách byla vyhodnocena stanovená výměnná půdní reakce jako alkalická, pH se pohybovalo v poměrně úzkém rozpětí 7,3 - 7,7. Stanovený obsah přístupných živin byl vyhodnocen u fosforu převážně jako dobrý, u draslíku vysoký a velmi vysoký, u vápníku jen velmi vysoký a u hořčíku byl jeho obsah také většinou velmi vysoký (tab. 19). Tab. 19 Vyhodnocení rozborů vzorků půd ze sledovaných lokalit

Lokalita

Bučovice

Rousínov

Slavíkovice

Rok odběru

Půdní reakce

Hodnocení obsahu živiny

2003

alkalická

velmi velmi velmi velmi vysoký vysoký vysoký vysoký

dobrý

2008

alkalická

dobrý

velmi velmi velmi vysoký vysoký vysoký

dobrý

2003

alkalická

dobrý

vysoký

velmi velmi vysoký vysoký

dobrý

2008

alkalická

dobrý

vysoký

velmi vysoký vysoký

dobrý

2003

alkalická

dobrý

vysoký

velmi velmi vyhovující vysoký vysoký

2008

alkalická

dobrý

velmi velmi vysoký vysoký vysoký

P

K

Ca

Mg

Poměr K:Mg

dobrý

Sledované lokality jsou z Jihomoravského kraje, okresu Vyškov. V Jihomoravském kraji byla v letech 1999 - 2002 výměnná půdní reakce vyhodnocena jako neutrální (průměrná hodnota 6,8). Průměrný obsah přístupných živin byl vyhodnocen u fosforu jako dobrý (81 mgּkg-1), u draslíku jako dobrý (250 mgּkg-1), u vápníku jako vysoký (4849 mgּkg-1) a hořčíku jako vysoký (282 mgּkg-1). V okrese Vyškov byla ve stejném období výměnná půdní reakce vyhodnocena jako neutrální (7,1). Průměrný obsah přístupných živin byl vyhodnocen u fosforu jako vyhovující (80 mgּkg-1), u draslíku jako dobrý (253 mgּkg-1), u vápníku jako velmi vysoký (5790 mgּkg-1) a u hořčíku jako vysoký (280 mgּkg-1). Výsledky publikovali Trávník a Sušil ( 2003).

55

Hmotnostní poměr draslíku k hořčíku v posledních letech stagnuje. Zemědělské půdy ČR vykazují průměrnou hodnotu 1,2. Při tomto poměru sice nelze očekávat problémy s výživou hořčíkem, ale poměry výrazně nižší než 1,0 (Jihomoravský kraj 0,89) svědčí o nedostatku draslíku a potřebě hnojení touto živinou (Klement, 2006).

5.3 Porovnání pH a obsahu přístupných živin na sledovaných lokalitách Porovnání pH a přístupných živin na sledovaných lokalitách je znázorněno na obr. 2 až obr. 5.

Obr. 2 pH půdy

Obr. 3 Obsah fosforu v půdě

Obr. 4 Obsah draslíku v půdě

Obr. 5 Obsah vápníku v půdě

Obr. 6 Obsah hořčíku v půdě

56

5.4 Návrh hnojařských opatření na základě provedených rozborů půd Na základě provedených rozborů půd v roce 2008 byla navržena hnojařská opat-

ření, která budou aplikována na jednotlivé pozemky v roce 2009. Na pozemku B 08 v Bučovicích je půda alkalická s velmi vysokým obsahem draslíku, vápníku a hořčíku. Hnojení těmito živinami je potřeba na přechodnou dobu vypustit, než budou k dispozici nové rozbory půdy. Půda má příznivý obsah fosforu. Jeho udržení je potřeba zajistit nahrazovacím hnojením P2O5 podle odběrových normativů (Čermák et al., 2005). Na pozemku se bude v roce 2009 pěstovat hrách setý. Odběr fosforu podle odběrových normativů je 7,5 kgּt-1 produktu, což odpovídá 17 kgּt-1 P2O5. Předpokládá se výnos 4 tּha-1. Potřeba hnojení je tedy 17ּ4 = 68 kg P2O5 na ha. Pozemek v Bučovicích má výměru 684 m2, potřeba hnojení je tedy (68ּ684) / 10000 = 4,65 kg P2O5. Na pozemku R 08 v Rousínově a S 08 ve Slavíkovicích je půda alkalická s velmi vysokým obsahem draslíku a vápníku. Hnojení těmito žvinami je potřeba na přechodnou dobu vypustit, než budou k dispozici nové rozbory půdy. Půda má vysoký obsah hořčíku. Hnojení touto živinou je potřeba vypustit na přechodnou dobu (přibližně 2 až 3 roky), než bude dosaženo příznivého obsahu. Půda má příznivý obsah fosforu. Jeho udržení je potřeba zajistit nahrazovacím hnojením P2O5 podle odběrových normativů (Čermák et al., 2005). Na pozemku v Rousínově se budou v roce 2009 pěstovat brambory. Odběr fosforu podle odběrových normativů je 0,9 kgּt-1 produktu, což odpovídá 2 kgּt-1 P2O5. Předpokládá se výnos 35 tּha-1. Potřeba hnojení je tedy 2ּ35 = 70 kg P2O5 na hektar. Pozemek v Rousínově má výměru 1521 m2, potřeba hnojení je tedy (70ּ1521) / 10000 = 10,65 kg P2O5. Na pozemku ve Slavíkovicích se bude v roce 2009 pěstovat pšenice ozimá. Odběr fosforu podle odběrových normativů je 5,2 kgּt-1 produktu, což odpovídá 12 kgּt-1 P2O5. Předpokládá se výnos 6 tּha-1. Potřeba hnojení je tedy 12ּ6 = 72 kg P2O5 na hektar. Pozemek ve Slavíkovicích má výměru 1689 m2, potřeba hnojení je tedy (72ּ1689) / 10000 = 12,16 kg P2O5.

57

6. ZÁVĚR V úvodní části bakalářské práce je zpracována literární rešerše zaměřená na význam půdní reakce a hlavních minerálních živin, podrobně jsou zde popsány nejčastěji používané metody agrochemických rozborů půd (Egner, Schachtschabel, CaCl2, CAL, Mehlich II a III) včetně kritérií pro jejich vyhodnocování. Experimentální část je zaměřena na odběr a analýzu vzorků půd ze tří lokalit v Jihomoravském kraji (Bučovice, Rousínov a Slavíkovice). Odebrané půdní vzorky byly po zvládnutí metody stanovení výměnné půdní reakce a metody Mehlich III analyzovány. Získané výsledky rozborů byly vyhodnoceny podle kritérií pro pH a obsah přístupných živin v půdě. Na všech třech sledovaných lokalitách byla stanovena výměnná půdní reakce alkalická, pH se pohybovalo v poměrně úzkém rozpětí 7,3 - 7,7. Zjištěný obsah přístupného fosforu byl převážně dobrý, draslíku vysoký a velmi vysoký, vápníku velmi vysoký a hořčíku také většinou velmi vysoký. Na základě výsledků rozborů půd byla navržena korekce dávek živin pro hnojařské zásahy. Především bylo doporučeno na pozemcích s velmi vysokým obsahem draslíku a vápníku těmito živinami na přechodnou dobu nehnojit.

58

7. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY BAIER, J. Soustava hnojení polních plodin. 1st ed. Praha : Státní zemědělské nakladatelství, 1979. 296 p. ISBN 07-093-79. BAIER, J.; BAIEROVÁ, V. Abeceda výživy rostlin a hnojení. 1st ed. Praha : Státní zemědělské nakladatelství, 1985. 364 p. ISBN 07-033-85. BALÍK, J., et al. : Půdní úrodnost a její dopad na stabilitu výnosu a kvalitu produkce. In RICHTER, R., et al. (eds.). Půdní úrodnost : sborník referátů z II. konference s mezinárodní účastí. Brno, 31.5.2000. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2000, p. 5-10. ISBN 80-7157-436-8.

ČERMÁK, P., et al. Pracovní postupy pro agrochemické zkoušení zemědělských půd v České republice v období 2005 až 2010. 1st ed. Brno : Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 2005. 34 p.

ČERMÁK, P.; TRÁVNÍK, K. Půdě chybí vápno i živiny. Zemědělec, 2003, 11 (45), 13-14. ISSN 1211-3816.

ČUMAKOV, A. Choroby rastlín spôsobené nedostatkom mikroelementov a boj proti nim. 1st ed. Bratislava : Ministerstvo poľnohospodárstva a výživy SSR, 1976. 8 p. Na pomoc rozvoju výroby. DUCHOŇ, F. Výživa a hnojení kulturních rostlin zemědělských. 1st ed. Praha : Československá akademie zemědělská, 1948. 796 p. EPSTEIN, E.; BLOOM, A.J. Mineral Nutrition of Plants: Principles and Perspectives. 2 ed. Sunderland : Sinauer Assoc., 2005. 422 p. ISBN 0-87893-172-4. GÁBRIŠ, Ľ., et al. Chemizácia poľnohospodárskej výroby a ochrana životného prostredia. 1st ed. Bratislava : Príroda, 1987. 231 p. ISBN 1721/I-86. JAVORSKÝ, P.; KREČNER, F. Rozbory vod a ovzduší v zemědělství. 1st ed. Praha : Státní zemědělské nakladatelství, 1990. 428 p. ISBN 80-209-0110-8. JONES, B. Plant nutrition : manual. 1st ed. Boca Raton : CRC Press LLC, 1998. 168 p. ISBN 1-884015-31-X. KABATA - PENDIAS, A. Trace elements in soils and plants. 3rd ed. Boca Raton : CRC Press LLC, 2001. 440 p. ISBN 0-8493-1575-1.

59

KABÁTOVÁ, L. : Sbírka Rhizobií. In HLUŠEK, J., et al. (eds.). Výživa rostlin a její perspektivy : sborník z mezinárodní konference. Brno, 5. - 6. září 2007. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2007, p.97-99. ISBN 978-80-7375-068-8. KLEMENT, V. Výsledky agrochemického zkoušení zemědělských půd za období 2000 - 2005. Bulletin Odboru agrochemie, půdy a výživy rostlin, 2006, 14 (3), 4-16. ISSN 1212-5466. KOTVAS, F., et al. Výsledky agrochemického skúšania pôd na Slovensku v rokoch 2000 - 2005. 1st ed. Bratislava : Ústredný kontrolný a skúšobný ústav poľnohospodársky, 2007. 96 p. ISBN 978-80-969981-0-4. KUBÁT, J. Půdní úrodnost v současné době a rizika její degradace. Zemědělec, 2003, 11 (44), 9-12. ISSN 1211-3816 LEA, P.J.; MOROT - GAUDRY, J.F. Plant Nitrogen. 1st ed. Berlin : Springer, 2001. 407 p. ISBN 3-540-67799-2. LOŠÁK, T., et al. Půdní kyselost a nápravné opatření vápněním ve SR a ČR. Agrochémia, 2008, 48 (1), 3-6. ISSN 0002-1830. MARSCHNER, H. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2nd ed. San Diego : Academic Press, 1995. 916 p. ISBN 0-12-473542-8. MENGEL, K.; KIRGBY, A. Principles of plant nutrition. 5th ed. Dordrecht : Kluwer Academic Publishers, 2001. 868 p. ISBN 1-4020-0008-1. NEUBERG, J., et al. Komplexní metodika výživy rostlin. 1st ed. Praha : Ústav vědeckotechnických informací pro zemědělství, 1989. 327 p. Metodiky pro zavádění výsledků výzkumu do zemědělské praxe, 1/1990. PATTERSON, G. Soil pH. Ontario Certified Crop Adviser Program [online]. 2005, 1-1, 4.10.2005 [cit. 11-02-09]. Available from www: . PATTERSON, G. Potassium Nutrition in Plants. Ontario Certified Crop Adviser Program [online]. 2006, 1-1 , 27.7.2006 [cit. 12-02-09]. Available from www: .

60

PROCHÁZKA, S., et al. Fyziologie rostlin. 1st ed. Praha : Academia, 1998. 484 p. ISBN 80-200-0586-2. RICHTER, R. Půdní úrodnost. 1st ed. Praha : Institut výchovy a vzdělávání MZe ČR v Praze, 1996. 34 p. ISBN 80-7105-110-1. RICHTER, R.; HLUŠEK, J. Průmyslová hnojiva, jejich vlastnosti a použití. 1st ed. Praha : Institut výchovy a vzdělávání MZe ČR v Praze, 1996. 50 p. ISBN 80-7105-121-7. RICHTER, R.; HLUŠEK, J. Výživa a hnojení rostlin - I. obecná část. 1st ed. Brno : Vysoká škola zemědělská v Brně, 1994. 177 p. ISBN 80 7157-138-5. RYANT, P., et al. Multimediální učební texty z výživy rostlin [online]. 1. Brno: Mendlova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2003, 16.11.2006 [cit. 23-02-09]. Available from www: . STÁVKOVÁ, J.; DUFEK, J. Biometrika. 1st ed. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2000. 194 p. ISBN 80-7157-486-4. TRÁVNÍK, K. Sledování vlivu intenzity hnojení na výnosy plodin a na agrochemické vlastnosti půd : ověřování vhodných analytických metod pro stanovení obsahu přístupných živin v půdě. Brno : Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 2008. 26 p. Závěrečná zpráva z dlouhodobých pokusů. TRÁVNÍK, K.; SUŠIL, A. Porovnání vývoje agrochemických vlastností půd za období 1993 - 1996 a 1999 - 2002. 1st ed. Brno : Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 2003. 65 p. ISBN 80-86548-33-3. TRÁVNÍK, K.; ZBÍRAL, J.; NĚMEC, P. Agrochemické zkoušení zemědělských půd Mehlich III. 1st ed. Brno : Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 1999. 100 p. ISBN 80-86051-36-6. VANĚK, V., et al. Výživa a hnojení polních plodin, ovoce a zeleniny. 1st ed. Praha : AgroFert Holding a.s., 1998. 124 p. ISBN 80-902413-1-X. ZBÍRAL, J. Analýza půd I - jednotné pracovní postupy. 1st ed. Brno : Státní kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 1995. 90 p. ZBÍRAL, J. Analýza půd I - jednotné pracovní postupy. 2nd ed. Brno : Státní kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 2002. 197 p. ISBN 80-86548-15-5.

61

ZBÍRAL, J., et al. Porovnání extrakčních postupů pro stanovení základních živin v půdách ČR. 1st ed. Brno : Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 2001. 205 p. ISBN 80-86051-69-2. ZEHNÁLEK, J.; ADAM, V.; KIZEK, R. Asimilace dusičnanového, amonného a anodického dusíku u zemědělských plodin. Chemické listy [online]. 2006, 100, 508-514, 13.02.2006 [cit. 24-02-09]. Available from www: . ISSN 1213-7103.

62

8. SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Model transportu chemických prvků a toku energie (Kabata-Pendias, 2001) Obr. 2 pH půdy Obr. 3 Obsah fosforu v půdě Obr. 4 Obsah draslíku v půdě Obr. 5 Obsah vápníku v půdě Obr. 6 Obsah hořčíku v půdě

63

9. SEZNAM TABULEK Tab. 1 Rozdělení rostlinných živin podle jejich obsahu v rostlinách (Marschner, 1995) Tab. 2 Rozdělení rostlinných živin podle chemického charakteru (Gábriš et al., 1987) Tab. 3 Optimální hodnoty pH minerálních půd (Richter, 1996) Tab. 4 Nároky vybraných plodin na půdní reakci (Čermák et al., 2005) Tab. 5 Základní metody agrochemických rozborů půd (Zbíral, 2001) Tab. 6 Složení extrakčních roztoků pro stanovení obsahu živin v půdě (Zbíral, 2001) Tab. 7 Kritéria pro hodnocení obsahu živin (Mehlich II) v orné půdě (Neuberg et al., 1989) Tab. 8 Kritéria pro hodnocení obsahu fosforu (Egner) v orné půdě (Neuberg et al., 1989) Tab. 9 Příprava kalibračních standardních roztoků Mg (Zbíral, 2002) Tab. 10 Kritéria pro hodnocení obsahu živin (Schachtschabel) v orné půdě (Neuberg et al., 1989) Tab. 11 Schéma odběru vzorků půd na sledovaných lokalitách Tab. 12 Kritéria na vyhodnocení půdní reakce (Zbíral, 2002) Tab. 13 Příprava kalibračních standardních roztoků Mg a Ca (Zbíral, 2002) Tab. 14 Kritéria pro hodnocení obsahu živin (Mehlich III) v orné půdě (Zbíral, 2002) Tab. 15 Kritéria korekcí hnojařských opatření na základě obsahu živin v půdě (Čermák et al., 2005) Tab. 16 Kritéria pro hodnocení variačního koeficientu (Čermák et al., 2005) Tab. 17 Kritéria pro hodnocení poměru K:Mg stanoveného v půdě (Čermák et al., 2005) Tab. 18 Výsledky chemických analýz vzorků půd ze sledovaných lokalit Tab. 19 Vyhodnocení rozborů vzorků půd ze sledovaných lokalit

64

10. FOTOGRAFICKÁ PŘÍLOHA

Foto 1 Půdní prosévačka „pulverisette 8“ FRITCH

Foto 2 Analytická váha OHAUS Adventurel AKC 120

65

Foto 3 Rotační třepačka

Foto 4 PE láhve s půdním vzorkem a extrakčním roztokem po vyjmutí z rot. třepačky

66

Foto 5 Filtrační stojan

Foto 6 Centrifuga C3i/CR3i JOUAN

67

Foto 7 402 dilutor dispense GILSON

Foto 8 Atomový absorpční spektrofotometr AANALYST 400 (FAAS)

68

Foto 9 UV-VIS Spektrofotometr Varian CARY 50 CONC

Foto 10 pH metr WTW 7308

69