OBECNÁ FYTOTECHNIKA 1. BLOK: VÝŽIVA ROSTLIN A HNOJENÍ Ing. Jindřich ČERNÝ, Ph.D. FAKULTA AGROBIOLOGIE, POTRAVINOVÝCH A PŘÍRODNÍCH ZDROJŮ
KATEDRA AGROCHEMIE A VÝŽIVY ROSTLIN MÍSTNOST Č. 330 Ing. Jindřich ČERNÝ, Ph.D. KATEDRA AGROCHEMIE A VÝŽIVY ROSTLIN
FAPPZ 330
[email protected]
Témata konzultací 1. BLOK: VÝŽIVA ROSTLIN A HNOJENÍ 6.10.2007 (Ing. Jindřich Černý, Ph.D.) Základní principy výživy rostlin. Složení rostlin. Agrochemické vlastnosti půd a půdní úrodnost. 27.10.2007 (Ing. Martin Kulhánek, Ph.D.) Hnojiva, organická hnojiva, minerální hnojiva Principy aplikace hnojiv. Zásady výživy a hnojení plodin
2. BLOK: OBECNÁ PRODUKCE ROSTLINNÁ Doc.Ing. Josef SOUKUP, CSc. FAPPZ (FAKULTA AGROBIOLOGIE POTRAVINOVÝCH A PŘÍRODNÍCH ZDROJŮ) KATEDRA AGROEKOLOGIE A BIOMETEOROLOGIE
3. BLOK: OCHRANA ROSTLIN KATEDRA OCHRANY ROSTLIN
OBECNÁ FYTOTECHNIKA STUDIJNÍ MATERIÁLY: SKRIPTA:
OBECNÁ FYTOTECHNIKA Zitta M., Vostal J. a kol.
OBECNÁ FYTOTECHNIKA -výživa rostlin STUDIJNÍ MATERIÁLY: SKRIPTA:
OBECNÁ FYTOTECHNIKA Zitta M., Vostal J. a kol.
KONZULTACE, PROJEKTY
PODMÍ PODMÍNKY ZÁ ZÁPOČ POČTU
blok : Výž Výživa rostlin http://kavr.agrobiologie.cz/pokynoft.pdf -Další informace
správně vypracovaný projekt hnojení (20 b) minimum 10 b absolvování zápočtového testu (40 b) minimum 25 b
Formuláře na projekty http://kavr.agrobiologie.cz/podklad.pdf http://kavr.agrobiologie.cz/tabulky.pdf http://kavr.agrobiologie.cz/tabblank.doc
1. Žádost o zadání projektu – do 30.10.2007 http://kavr.agrobiologie.cz/pokynoft.pdf 2. Odevzdání projektu – do 14.1.2008
ZÁPOČET V TÝDNU BLOKOVÝCH CVIČENÍ PÍSEMNÝ TEST (PŘIHLÁŠENÍ V SYSTÉMU „HROCH“) ÚSPĚŠNÉ SPLNĚNÍ VŠECH PODMÍNEK (PROJEKT HNOJENÍ, POZNÁVÁNÍ PLEVELŮ, ZÁPOČTOVÉ TESTY) ZÁPIS DO INDEXU
1) Základní principy výživy rostlin. Složení rostlin. o Význam předmětu o Zákony ve výživě rostlin o Rostlinné živiny o Složení rostlin o Příjem a výdej živin rostlinami
Náklady na výživu rostlin:
VÝZNAM PŘEDMĚTU
Pšenice ozimá Odběr živin výnosem (5 t zrna/ha) N 120 – 140 kg/ha P 25 – 28 kg/ha K 80 – 100 kg/ha Tržba při výnosu 5 t, 4 000 Kč/t Náklady na výživu N 120 kg N 16 Kč.kg-1 P 25 kg P 74 Kč.kg-1 K 80 kg K 7 Kč.kg-1 Podíl z tržby 18,3 % hnojivo aplikace 22,0 %
20 000,-- Kč/ha 1920,- Kč/ha 1175,- Kč/ha 560,- Kč/ha 3655,- Kč/ha (700,- Kč/ha) 4355,- Kč/ha
+ ostatní přímé materiálové náklady (osivo 15 – 20 %, ochrana rostlin 15 %, agrotechnika 10 – 15 %) + pracovní náklady 15 % (mzdy, sociální a zdrav. pojištění..) + fixní náklady 30 % (odpisy, nájemné, leasingové splátky apod.)
Struktura nákladů - pšenice ozimá (zdroj: VUZE) Ukazatel
Měrná jednotka
Celkem
Osiva (sadba) - nakupovaná
Kč/ha
1308
Osiva (sadba) - vlastní
Kč/ha
202
Hnojiva - nakupovaná
Kč/ha
2424
Hnojiva - vlastní
Kč/ha
159
Prostředky ochrany rostlin
Kč/ha
2225
Ostatní přímý materiál
Kč/ha
184
Přímé materiálové náklady celkem
Kč/ha
6504
Ostatní přímé náklady a služby
Kč/ha
1251
Mzdové a osobní náklady celkem
Kč/ha
2637
Odpisy HIM
Kč/ha
769
Náklady pomocných činností - mechanizace
Kč/ha
2058
Režie
Kč/ha
2024
Náklady celkem
Kč/ha
15243
Podíl hlavního výrobku Náklady hlavního výrobku
% Kč/ha
88 13414
Hektarový výnos hlavního výrobku
t/ha
4,94
Náklady hlavního výrobku
Kč/t
2716
12904
Tržby za výrobky
Kč/ha
Prodané množství
t/ha
4,33
Průměrná realizační cena
Kč/t
2981
!?
Základní pojmy: Výživa rostlin se zabývá: studiem chemismu půdy požadavky kulturních rostlin na živiny (množství, forma a poměr) podmínkami pro příjem živin rostlinami hnojivy (složení a vlastnosti, principy výroby). Hnojiva jsou látky, které po přidání do živného prostředí rostlin zvyšují výnos a kvalitu produkce a podílejí se na udržení půdní úrodnosti. Hnojení je aplikace hnojiva do živného prostředí. (volba dávky, formy, doby a způsobu aplikace hnojiva, manipulaci s hnojivy a ekonomické aspekty hnojení)
VÝŽIVA ROSTLIN: „Nauka o rostlinných živinách, jejich přeměnách v půdě, formách vstupujících do rostlin popř. vazbách v rostlině a optimalizace příjmu pomocí organických minerálních hnojiv.“
Zákonitosti ve výživě rostlin
Vyrovnaná výživa rostlin stabilní výnosy
Agrochemický trojúhelník: faktory hnojivo
rostlina půda
hnojivo-rostlina rostlina-hnojivo rostlina-půda půda-rostlina hnojivo-půda půda-hnojivo
prostředí růst a vývin, tvorba kořenů… rozpustnost, využití živin… odběr živin, organické látky… zásobení živinami, vodou… doplnění živin, změna pH…. rozpustnost, poutání živin…
Vliv faktorů klimatické podmínky agrotechnika ochrana rostlin šlechtění rostlin výživa rostlin
půdní podmínky
Podíl faktorů na výnosu (Vrkoč, 1991) 1948 (22 OJ.ha-1) 5% 5%
1973 (46 OJ.ha-1) 10%
15%
10%
15%
40% 20%
20%
10%
20%
30%
1990…. (57 OJ.ha-1) 15%
10% 10%
25%
20% 20%
přirozená půdní úrodnost počasí agrotechnika hnojení odrůda ochrana rostlin
Flanders Brims
Cappelle Desprez fungicidy
Red Standard
6 t.ha-1
4
herbicidy
7
Squarehead's Master
8
Squarehead's Master
9
Red Club
10
Red Rostock
Výnos zrna ozimé pšenice v dlouhodobém stacionárním pokusu na nehnojené variantě a po aplikaci průmyslových hnojiv – Broadbalk v Rothamstedu, Anglie
5
3
4 3
2
2
1
1 0 1850
1900
1950
2000
Vysvětlivky: Nepřetržité pěstování 1 – nehnojeno 2 – PK hnojivo + 48 kg N 3 – PK hnojivo + 144 kg N
Pěstování v osevním postupu 4 – PK hnojivo + 144 kg N
Zákonitosti ve výživě rostlin Zákon fyziologických vztahů výnos rostliny je závislý na všech vegetačních faktorech, každý z nich je naprosto nezbytný, jejich stupňování má za následek přírůstek výnosů, přírůstek výnosu je nejvyšší u faktoru nejvíce vzdáleného od optima
výnos
Zákonitosti ve výživě rostlin
Liebig – vztah mezi výnosem a dávkami živin
0
1
2
3
4
5
6
7
8
množství živin
výnos
Mitscherlich – zákon ubývajících přírůstků výnosů
Koeficient ekonomické Určení dávkyúčinnosti živin hnojení zvýšení přírůstek produkce ceny výnosu hnojením > zvýšení / zvýšení nákladů nákladů nana hnojení hnojení množství živin
? Vyjmenujte a charakterizujte základní faktory ovlivňující tvorbu výnosu a jejich vzájemný podíl. Jaký vliv má hnojení a jak výnos ovlivňuje ve spojení s dalšími faktory? Uveďte příklady. Co udává z pohledu výživy rostlin „zákona minima“ a „zákon ubývajících přírůstků výnosů“ a jak lze poznatky využít pro ekonomické hodnocení hnojení?
Rostlinné živiny Složení rostlin
Definice prvku jako živiny: Prvky nezbytné, nenahraditelné pro růst a vývoj rostlin (rostlinného druhu) Pokud chceme zařadit prvek mezi rostlinné živiny, musí splňovat následující kritéria:
Nedostatek
prvku znemožní rostlině dokončit vývojový cyklus
Prvek se přímo účastní fyziologických procesů v rostlině, nebo jako regulátor enzymového systému Projev nedostatku je specifický pro sledovaný prvek
Rozdělení živin a průměrné zastoupení v rostlinách (%) Základní biogenní prvky C 45 O 45 H6 Makroprvky N 1,5 P 0,2 K 1,0 Ca 0,5 Mg 0,2 S 0,1 Mikroprvky 0,05% B 0,002 Fe 0,001 Mn 0,005 Zn 0,002 Cu 0,0006 Mo 0,00001 Cl 0,001 Ni 0,00001 Prvky užitečné Si Al Na Ti ….
Složení rostlin FYTOMASA sušení (105 °C) Voda (10 – 95 %) Sušina (90 – 5 %) žíhání (550 °C) Spalitelný podíl (95 – 99 %) C, O, H, N Popeloviny (1 – 5 %) P, K, Ca, Mg, Fe, Na,...
Základní složení rostlin Materiál
% hmotnosti voda sušina
% sušiny C
O
H
N
popeloviny
Zrno pšenice
14
86
46
43
6
2,3
2,7
Sláma žito
14
86
50
40
6
0,4
3,6
Semeno hrách
14
86
6,2
4,2
3,1
Hlízy brambor
75
25
5,8
1,5
1,7
46,5 40 44
47
Význam a využití chemických analýz rostlin • • • •
údaje o potřebě živin rostlinami nároky rostlin na živiny během vegetace diagnostika výživného stavu rostlin chemické složení sklízených produktů
Odběr živin kukuřicí
Změny obsahu živin během ontogeneze u obilnin – dynamika obsahu N, K a P u obilnin Kumulace – výsledek příjmu z vnějšího prostředí a převodu ze zásobních látek semene Relativní obsah živiny
zrání
kvetení
fenofáze metání
sloupkování
odnožování
vzcházení
klíčení
Zřeďování – převaha intenzivního růstu nad příjmem živiny
Střední obsahy živin vybraných plodin (%) Plodina - část
N
P
K
Ca
Mg
Pšenice ozimá – 6. list
4,52
0,37
3,34
0,65
0,20
Pšenice ozimá – 1. kolénko
3,36
0,33
3,29
0,56
0,19
Pšenice ozimá – kvetení
1,54
0,23
1,81
0,35
0,13
Pšenice ozimá – zrno
2,27
0,37
0,48
0,06
0,18
Pšenice ozimá – sláma
0,63
0,09
1,12
0,32
0,12
Ječmen jarní – zrno
2,02
0,38
0,50
0,06
0,16
Ječmen jarní – sláma
0,82
0,12
1,39
0,44
0,12
Řepka – semeno
3,50
0,71
0,90
0,50
0,29
Řepka – stonek
0,78
0,15
2,24
1,71
0,15
Cukrovka – 3. pár listů
4,32
0,42
6,23
1,69
1,02
Cukrovka – listy 120 dnů vegetace
2,63
0,23
4,54
1,42
0,83
Cukrovka – bulva
1,03
0,13
1,07
0,10
0,10
Cukrovka – chrást
2,77
0,25
4,50
1,27
0,77
Odběr živin Biologický odběr živin (celkový) Množství živin, které je potřebné k zabezpečení výnosu (jedné tuny) hlavního produktu a k tomu odpovídajícího množství vedlejšího produktu a kořenů. „NORMATIV ODBĚRU“
Hospodářský odběr živin Množství živin odvezené z pole sklizeným produktem „EXPORT ŽIVIN“
Celkový a hospodářský odběr živin (kg.ha-1) Plodina Pšenice: celkem zrno sláma Cukrovka: celkem bulvy chrást Zelí bílé Salát hlávkový
Výnos (t)
5 4 40 24 70 10
N 125 95 30 176 64 112 238 23
P 26 20 6 28 12 16 42 5
K 100 25 75 188 84 104 266 35
Ca 21 2 18 40 8 32 196 14
Mg 12 6 12 34 12 22 21 2
1. Co jsou rostlinné živiny (kritéria pro zařazení prvku mezi živiny), základní rozdělení živin (uveďte živiny v jednotlivých skupinách a jejich průměrný obsah v rostlinách). 2. Co jsou mikroelementy, které prvky řadíme mezi mikroelementy, význam pro rostliny, výskyt v půdě, co ovlivňuje přijatelnost mikroelementů rostlinami, opatření při deficitu mikroelementů. 3. Základní chemické složení rostlin, postup při analýze rostlinného materiálu, význam chemických analýz. Co udává ve výživě rostlin „zákon minima“?
Příjem živin rostlinami
1) Příjem živin kořenovým systémem 2) Příjem ostatními částmi rostlin (mimokořenová výživa rostlin)
Příjem živin kořeny
mimokořenově
z půdního roztoku
plynné, kapalné
pevná fáze kapalná fáze povrch
kapalná fáze
a) difůze do volného prostoru
povrch. koř.
b) aktivní příjem
příjem
Faktory:
Faktory:
1.
Půdní roztok
1. Prostupnost
2.
Hustota koř. sítě
3.
Osvojovací schopnost
2. Klimatické (teplota, vlhkost)
4.
Kořenové exkrety
3. Koncentrace živin
5.
Účast mikroorg. hub
kutikula průduchy
Příjem živin základní biogenní prvky (C, O, H)
Příjem C
– průduchy listů (CO2) zabudování do organických vazeb při fotosyntéze
Příjem H, O – kořenovým systémem (H2O) přenos elektronů v procesu fotosyntézy
Kořenová výživa rostlin Kořeny:
mechanická funkce
příjem živin (iontů) Průnik iontů do buněk pasivní příjem – prostup iontů difusí aktivní příjem – vyžaduje energii – selektivita iontů („teorie přenašečů“) – příjem proti koncentračnímu spádu
Transport iontů v rostlinách Ionty v cytoplazmě kořenů zapojení do látkové výměny – (N, S, P) transport do dalších orgánů – plasmodesmy (symplastická cesta) – mezibuněčným prostorem (apoplastická cesta) – xylemem (transpiračním proudem)
Pohyb živin
akropetálně
bazipetálně (N, P, S, Na, K, Cl
Ca, Mg, B)
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
Kořenový systém (a) cukrovky, (b) kukuřice, (c) pšenice, (d) jetele
100
100
Kořeny: Délka Rychlost růstu Poloměr Rozložení Vzdálenost mezi kořenovými větvemi
160
60
Mimokořenová výživa rostlin Příjem živin nadzemními částmi rostlin, především listy (foliární výživa)
Hlavní význam mimokořenové výživy: • možnost korekce výživného stavu rostlin • eliminace nepříznivých podmínek pro příjem živin • aplikace v kritických obdobích růstu a výživy • rychlost působení • možnost kombinace (např. s přípravky na ochranu rostlin) Nevýhody mimokořenové výživy: • nutnost postřiky během vegetace několikrát opakovat • rostliny, odkázané pouze na foliární výživu se hůře vyvijí a mají narušenou tvorbu generativních orgánů (semena) • je nákladná, pokud není spojena s jiným zásahem
Výdej látek kořeny Kořeny rostlin
příjem vody a živin výdej do svého okolí vylučují minerální (např. P, K) a organické látky (organické kyseliny, aminokyseliny, cukry aj.) = kořenové exudáty zdroj energie pro půdní mikroorganismy, uvolňování živin (kyseliny, mikroorganismy) pufrační schopnost (schopnost tlumit změny pH) Výskyt specifických látek produkovaných kořeny rostlin a mikroorganismů ovlivňuje snášenlivost popř. nesnášenlivost rostlin po sobě pěstovaných (pravá únava půdy)
?
Jak rostliny přijímají živiny, možnosti průniku živin do rostliny. Faktory ovlivňující příjem živin rostlinami. Význam mimokořenové výživy rostlin.
