OBECNÁ FYTOTECHNIKA BLOK: VÝŽIVA ROSTLIN A HNOJENÍ Témata konzultací: Základní principy výživy rostlin.
Složení rostlin.
Agrochemické vlastnosti půd a půdní úrodnost. Hnojiva, organická hnojiva, minerální hnojiva Principy aplikace hnojiv. Zásady výživy a hnojení plodin
Ing. Jindřich ČERNÝ, Ph.D., FAPPZ 330
2) Agrochemické vlastnosti půd a půdní úrodnost
o Význam půdy pro výživu rostlin o Složení půdy o Půdní vlastnosti a výživa rostlin o Půdní úrodnost o Agrochemické zkoušení půd
Agrochemický trojúhelník životní hnojivo
rostlina půda prostředí
Faktory ovlivňující příjem živin Vnější faktory půdní vlivy - sorpční kapacita, půdní reakce, biologická činnost, zrnitost aj. živiny v půdní zásobě - množství, přístupnost a přijatelnost. živiny dodané hnojivy – množství, rozpustnost, čas působení. interferenční vlivy - vzájemný účinek jednotlivých živin. klimatické faktory – světlo, teplota, srážky.. technické zásahy - meliorační zásahy, osevní postup, agrotechnická opatření (zpracování půdy, ošetřování porostu, regulace zaplevelení).
Vnitřní faktory Dědičný základ rostlin různá schopnost rostlin osvojovat si živiny
Vlastnosti půd Fyzikální:
vlhkost půdy teplota půdy barva půdy
Mechanické:
soudržnost a pevnost přilnavost hutnost, únosnost
Chemické:
půdní reakce obsah živin
Význam půdy pro výživu rostlin Agrochemické vlastnosti půd: měřitelné charakteristiky půd, které mají přímý, nebo nepřímý vztah k výživě rostlin Přímo: ovlivňují transport živin z půdního roztoku do rostliny
sorpční a iontové vlastnosti půdní reakce obsah organické hmoty obsah živin rozpustnost živin Nepřímo: ovlivňují faktory působící přímo zrnitostní složení sorpční a iontové vlastnosti vodní a vzdušný režim biologický režim mineralizace obsah živin
Živiny v půdě
v krystalické mřížce minerálů fixované v mezivrstvách minerálů v nerozpustných sloučeninách vázané v organické hmotě v iontové formě, v půdním roztoku živiny přijatelné pro rostliny (dusík 4 000 kg/ha
40 kg/ha )
⌦ mobilizace - uvolňování živin
⌦ mineralizace - mikrobiální rozklad imobilizace - poutání živin (mikroorganismy, rostliny) fixace - poutání živin do mezivrstev minerálů
Půdní vlastnosti a výživa rostlin Vlastnosti půd ovlivňující přístupnost a příjem živin:
složení půdy sorpční a iontové vlastnosti půdní reakce pufrovací schopnost půd
Půdní fáze:
Složení půdy
Pevná (minerální a organická) Kapalná (půdní roztok) Plynná (půdní vzduch)
Pevná fáze
– minerální 90 – 99 % pevné fáze
matečná hornina půdotvorný substrát půda zvětrávání hornin půdotvorný proces - fyzikální (teplota, voda, vzduch…) - chemické (H2O, CO2, O2 …) - biologické
Minerální podíl - inertní křemičité sloučeniny - minerály a horniny
Pevná fáze – minerální A) Primární minerály (hlinitokřemičitany; aluminosilikáty) součást vyvřelých hornin, málo chemicky pozměněné živce: K(AlSi3O8) – ortoklas Na(AlSi3O8) – albit, Ca(AlSi2O8) – anorit slídy: K(MgFe)3[(OH, F)2Al, FeSio3O10] – biotit Mg -Fe křemičitany:(MgFe)2SiO4 – olivín, amfiboly druhotné křemičitany:
Mg[(OH)8Si4O10] - serpentinit Mg3[(OH)2Si4O10] - mastek
B) Sekundární minerály (aluminosilikáty) jílové minerály zvětráváním primárních křemičitanů jiné chemické složení, vrstevnatá krystalová mřížka s vysokou disperzitou
tvořeny vrstvami – čtyřstěnů (tetraedrů) Si : O
- osmistěnů (oktaedrů) Kaolinity
1:1
Illity
2:1
Montmorillonity
2:1
Al (Mg2+, Fe2+) : OH
C) Ostatní minerály křemen: oxidy železa: uhličitany: fosforečnany: sulfidy
Textura zemin Půda: částice různé velikosti (polydisperzní systém) velikost zrn (mm) < 0,001 0,001 - 0,01
klasifikace jíl jemný a střední prach
0,01 - 0,05 0,05 - 0,25 0,25 - 2,00
hrubý prach jemný písek střední písek
2,00 - 4,00 4,00 - 30,0 > 30,0
jemnozem skelet
hrubý písek štěrk kamení
jílnaté částice
Půdní druh obsah jílnatých částic (%) 0 -10 10 - 20 20 - 30 30 - 45 45 - 60 60 - 75 nad 75
Půdní druhy v ČR L S T kamenité
klasifikace písčitá hlinitopísčitá písčitohlinitá hlinitá hlinitojílovitá jílovitá jíl
Lehká Lehká Střední Střední Těžká Těžká Těžká
Podíl půdního fondu (%) 19 59 17 5
Význam půdního druhu - ovlivňuje:
p
poměr kapilárních a nekapilárních pórů
p
poměr vody a vzduchu v půdě
p
biologickou aktivitu v půd
p
tepelný režim půd
p
velikost povrchové plochy
p
sorpci živin
p
soudržnost a přilnavost
p
fyzikální, chemické a biochemické procesy v půdách
Organický podíl 1 - 5 (10) % pevné fáze půdy významný vliv na půdní úrodnost (mikrobiální aktivita, vodní a vzdušný režim, sorpce živin….)
Zahrnuje: 1) Nehumifikované organické látky
10 – 15 %
2) Humusová složka
85 – 90 %
3) Živá půdní hmota
0,1 – 0,2 %
mikroedafon mezoedafon makroedafon
(bakterie,houby) (háďátka, členovci) (obratlovci)
Hlavní složky organického půdního podílu Primární OL
humifikace
mineralizace
humusové látky živiny, CO2, energie
reaktivní komponenty
doba rozkladu kořenové exudáty několik dnů mikrobiální biomasa, kořenové vlášení několik týdnů rostlinné zbytky, staré kořeny několik měsíců, roky
stabilní komponenty
poločas rozkladu cca 30 let
pasivní komponenty
poločas rozkladu cca 600 let
Význam organické hmoty v půdách Primární OL zdroj živin mikrobiální aktivita zdroj energie Humusové látky sorpční a iontovýměnné vlastnosti
tvorba půdních agregátů vláhový režim půd detoxikace
Obsah organické hmoty v různých půdách
Půdní typ Minerální půdy Humózní půdy Rašelinné půdy Rašeliny
% organické hmoty <2% 2 – 15 % 15 – 30 % > 30 %
Kapalná fáze - půdní roztok Vznik: srážková voda
podzemní voda
Složení: CO2, O2, rozpuštěné minerální a organické sloučeniny
Význam: hlavní zdroj živin pro rostliny
Koncentrace roztoku a složení závisí na: stanovišti půdní vlhkosti (srážkové, spodní a závlahové vodě) mineralizaci organických látek příjmu živin rostlinami aplikaci hnojiv
Plynná fáze - půdní vzduch Vznik: rozklad organických látek, dýchání mikroorganismů, působení kořenů
Složení: CO2 (0,3%), O2 (10-20%), N2 (78%), amoniak, methan, oxidy dusíku, vodní páry....
Význam: činnost půdních organismů rozklad organických a minerálních látek
Půdní vlastnosti a výživa rostlin Vlastnosti půd ovlivňující přístupnost a příjem živin:
složení
půdy
sorpční
a iontové vlastnosti
? půdní reakce ? pufrovací schopnost půd
Sorpční a iontové vlastnosti Sorpce živin - zadržování živin v půdě mechanická (v pórech) fyzikální (na rozhraní fází) fyzikálně-chemická (výměnná sorpce) (výměna iontů) chemická (vytváření méně rozpustných sloučenin) biologická (v rostlinách a mikroorganismech) fixace (mezi vrstvami jílových minerálů)
ŽIVINY V PŮDĚ v krystalické mřížce minerálů fixované v mezivrstvách minerálů v nerozpustných sloučeninách vázané v organické hmotě v iontové formě, v půdním roztoku živiny přijatelné pro rostliny
Sorpce Mechanická – zadržování hrubě disperzních částic, sraženin, koloidních částic... v pórech
Fyzikální – zadržování na fázovém rozhraní (povrchové síly půdních částic) H
C
C
O HO
C
N
H O
O
Sorpce Fyzikálně-chemická – Výměna iontů mezi půdním roztokem a koloidními částicemi (1µm - 1nm) H+
Fe O
Fe
O
Fe
OH O OH Fe +
O
OH
O H+
Fe O
H OH
Fe
Fe
Fe
O Fe
Chemická sorpce vytváření méně rozpustných sloučenin
OH2O OH
Sorpce Biologická sorpce příjem a poutání živin v rostlinách a mikroorganismech
Fixace mezi vrstvami jílových minerálů
Půdní vlastnosti a výživa rostlin Vlastnosti půd ovlivňující přístupnost a příjem živin:
složení
půdy
sorpční
a iontové vlastnosti
půdní reakce
pufrovací
schopnost půd
Půdní reakce Je určována koncentrací vodíkových iontů pH (0-7-14)
pH půd (4,5 - 8,0)
Aktivní - způsobena rozpuštěnými, volnými ionty vodíku Výměnná - způsobena ionty vodíku uvolněné do půdního roztoku z půdních částic
(výluh KCl, CaCl2)
Význam reakce půdy Vliv pH na: sorpci rostlinných živin rozpustnost sloučenin (přístupnost živin pro rostliny) činnost a složení mikroorganismů v půdě (mineralizace) strukturu půdy (vododržnost, aerace, evaporace)
Přístupnost živin rostlinám při různém pH 4,0
4,5 5,0 silně kyselé
5,5
6,0
6,5 neutrální
7,0
7,5
8,0 8,5 silně zásadité
9,0
dusík fosfor draslík síra vápník hořčík železo mangan bor měď zinek
pH
molybden
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
Příčiny okyselování půd vyplavování zásaditých složek (Ca, popř. Mg) odběr zásaditých složek rostlinou silné hnojení lehce rozložitelnými organickými látkami silné zamokření pozemku – vznik kyselých produktů vylučování kyselých látek rostlinami vliv kyselých spadů (kyselé deště) používání fyziologicky kyselých minerálních hnojiv
Půdní vlastnosti a výživa rostlin Vlastnosti půd ovlivňující přístupnost a příjem živin:
složení půdy sorpční a iontové vlastnosti půdní reakce
pufrovací schopnost půd
Pufrovací schopnost půd
Schopnost půd vyrovnávat změny pH určení dávky vápnění Látky s pufrovací schopností (částice schopné iontové výměny) humusové látky jílové minerály uhličitany, fosforečnany, křemičitany
Půdní úrodnost Schopnost půdposkytovat rostlinám prostředí pro žádoucí růst a vývoj dostatek živin, vody, vzduchu poskytovat podmínky pro život makro a mikroorganismů vyrovnávat změny v půdním prostředí
Klimatické podmínky Složení půdy a vývin půdy
Agrotechnické zásahy
přirozená půdní úrodnost
potenciální půdní úrodnost
Ekonomika pěstování plodin
Komplexní průzkum půd Půdoznalecký průzkum nejdůležitější poznatky o vlastnostech zemědělských půd, umožňující souborné řešení zúrodňování půd. genetické třídění půd, třídění podle zrnitostního složení půd, obsahu skeletu a stupně zamokření. Soustavné agrochemické zkoušení půd prováděné v cyklech za účelem agrochemické kontroly. podkladem pro vypracování plánů hnojení pro sledování vývoje půdních vlastností a prognózy potřeby hnojení
Geologická mapa ČR
Agrochemické zkoušení půd Agrochemické zkoušení půd garantuje Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský (ÚKZÚZ)
základní půdní vlastnosti : - půdní reakce, obsah uhličitanů, potřeba vápnění, obsah přístupných živin (P, K, Mg, Ca), kationtová výměnná kapacita (KVK) mikroprvky - Cu, Zn, Mn, B a Mo. průzkum na obsah těžkých kovů (1990 - 1992) celoplošně Cd, Cr, Pb a Hg, lokálně i další prvky např. Zn, Cu, Ni. - podklady pro založení registru kontaminovaných ploch.
•
Plocha odběru směsných vzorků
Pro odběr jednoho směsného vzorku se provede minimálně 30 vpichů sondovací tyčí. Vpichy jsou rovnoměrně rozmístěny po pozemku se stejnou plodinou. - orná půda a trvalé travní porosty
7 - 10 ha
- chmelnice a sady
3 ha
- vinice
2 ha
•
Hloubka odběru vzorků
- orná půda
- 30 cm
- trvalé travní porosty
- 15 cm s odstraněním svrchní drnové vrstvy
- chmelnice
- 40 cm s odstraněním svrchní 10 cm vrstvy
- vinice
- odběr ze dvou vrstev 0-30 a 30 -60 cm
- intenzívní sady
- 30 cm
•
Příprava vzorků k analýzám
Vysušení půdního vzorku na vzduchu, odstranění skeletu, rostlinných a živočišných zbytků. Rozdrcení a prosetí sítem s oky 2 mm (jemnozem)
Výměra
Půdní
Kontrola úrodnosti půd
( ha )
druh
pH/KCl
P ( ppm )
K ( ppm )
35
L
5,4
45
85
Jetel
8,0
40
S
5,6
58
108
Pšenice oz.
5,0
35
S
5,0
20
120
Brambory
30,0
35
T
5,0
35
135
Žito
3,7
30
L
5,8
87
87
Řepka oz.
4,0
35
S
6,0
40
110
Celková výměra – 210 ha
Výnos (t/ha)
Oves sen.+ podsev
Počet DJ/ha – 0,61
• Hon = jeden, nebo více pozemků se stejnou plodinou zařazenou v osevním postupu • Projekt - šestihonný osevní postup, může být i více nebo méně honů.
Plodina
19,0
Výměra
Půdní
( ha )
druh
pH/KCl
P ( ppm )
K ( ppm )
35
L
5,4
45
85
Jetel
8,0
40
S
5,6
58
108
Pšenice oz.
5,0
35
S
5,0
20
120
Brambory
30,0
35
T
5,0
35
135
Žito
3,7
30
L
5,8
87
87
Řepka oz.
4,0
35
S
6,0
40
110
Kontrola úrodnosti půd
Celková výměra – 210 ha
Plodina
Výnos (t/ha)
Oves sen.+ podsev
Počet DJ/ha – 0,61
Půdní druh –zrnitostní složení půdy L – Lehká ( písčitá, hlinitopísčitá ) S – Střední ( hlinitá, písčitohlinitá ) T – Těžká ( hlinitojílovitá, jílovitá, jíl )
19,0
Plodina
Kontrola úrodnosti půd ( AZP )
Výnos
Výměra
Půdní
( ha )
druh
pH/KCl
P ( ppm )
K ( ppm )
35
L
5,4
45
85
Jetel
8,0
40
S
5,6
58
108
Pšenice oz.
5,0
35
S
5,0
20
120
Brambory
30,0
35
T
5,0
35
135
Žito
3,7
30
L
5,8
87
87
Řepka oz.
4,0
35
S
6,0
40
110
Celková výměra – 210 ha
(t/ha)
Oves sen.+ podsev
Počet DJ/ha – 0,61
Kontrola úrodnosti půd ( AZP ) 1x za 6 let v celé ČR pH – vliv na rozpustnost, přijatelnost a využití živin P a K – Obsah přijatelných živin ( v mg.kg-1 ) ( mg.kg-1 - ppm – parts per milion )
19,0
Výměra
Půdní
Kontrola úrodnosti půd
( ha )
druh
pH/KCl
P ( ppm )
K ( ppm )
35
L
5,4
45
85
Jetel
8,0
40
S
5,6
58
108
Pšenice oz.
5,0
35
S
5,0
20
120
Brambory
30,0
35
T
5,0
35
135
Žito
3,7
30
L
5,8
87
87
Řepka oz.
4,0
35
S
6,0
40
110
Celková výměra – 210 ha
Plodina
Výnos (t/ha)
Oves sen.+ podsev
Počet DJ/ha – 0,61
19,0
Zemědělský půdní fond
Hodnocení kvality zemědělského půdního fondu: systém bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ). Charakterizuje především produkční vlastnosti půd
hodnocení zemědělské výroby Výpočet ceny půdy, daně… Schéma kódu BPEJ
Souhrn • Základní půdní vlastnosti a jejich vliv na příjem živin • Organická hmota v půdě • Vliv pH na půdní vlastnosti • Význam AZP • BPEJ
Děkuji za pozornost
Půdní úrodnost je vlastnost půdy, která je nezbytně nutná k vypěstování dané plodiny BPEJ – udává, kolik můžeme doplnit prvků, které by mohly zapříčinit rezidua (abychom nezamořili půdu a nebyla toxická ) Půdní úrodnost se zjišťuje rozborem půdy. Znamená to, jak je půda bohatá na organická a minerální hnojiva. Ovlivňujeme jí tím, že můžeme zaorávat plodiny, které mají vysoký podíl živin a tím ušetříme. Organické látky – určení plevelů a škůdců Humus – organické látky v tuhém stavu dodané organickými hnojivy Organické látky – vznikají z minerálů Organické látky – je to plus, jak pro zemědělce, tak pro rostliny Humus jsou zbytky rostlin naházené na sobě vystavené vlivům počasí Organické látky v půdě mají funkci vyživovací, tzn. rostlina si z půdy bere živiny pro svůj růst, vývoj, život. Agrochemické zkoušení půd je zkoumání půdních chemických vlastností, zkoumání jejího složení z hlediska chemických částí, jestli jsou v ní dobré podmínky pro pěstování rostlin. Každá rostlina má určité specifické nároky na půdu a mi tím zjišťujeme, jestli je ta půda pro pěstování dobrá či ne. Počíná odběrem vzorků a pokračuje rozborem, je možné i smyslové posuzování
