Porovnání účinnosti digestátů s různými typy hnojiv při hospodaření ve zranitelné oblasti

Česká republika - Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský organizační složka státu, se sídlem v Brně Sekce zemědělských vstupů

Porovnání účinnosti digestátů s různými typy hnojiv při hospodaření ve zranitelné oblasti Výroční zpráva o výsledcích přesné polní zkoušky 5. pokusný rok - 2015

Zpracoval: Ing. Michaela Smatanová, Ph.D. Ing. Jaroslav Hynšt, Ph.D. Oddělení výživy rostlin Předkládá: Ing. Miroslav Florián, Ph.D. ředitel Sekce zemědělských vstupů

Brno

březen 2016

Porovnání účinnosti digestátů s různými typy hnojiv při hospodaření ve zranitelné oblasti

Obsah zprávy

strana

1.1 Popis odrůd......................................................................................................................2 1.4 Agrotechnické záznamy ...................................................................................................3 1.5 Klimatické podmínky .........................................................................................................4 1.5 Hodnocené parametry ......................................................................................................5 1.6 Charakteristika zkušebních stanovišť ...............................................................................5 1.7 Právní a metodická podpora.............................................................................................5 2 ZPŮSOB HNOJENÍ A DÁVKY HNOJIV.............................................................................6 2.1 Dávky živin a použitá hnojiva..........................................................................................6 2.2 Chemické složení použitých hnojiv..................................................................................6 3 SKLIZŇOVÉ VÝSLEDKY...................................................................................................8 3.1 Sklizňové výsledky semene ozimé řepky 5. pokusný rok .................................................8 3.2 Sklizňové výsledky slámy ozimé řepky 5. pokusný rok....................................................9 3.3 Porovnání výsledků pěti pokusných let ..........................................................................10 3.3 Statistické zhodnocení výnosů 5. pokusný rok ...............................................................11 4 ANORGANICKÉ ROZBORY ROSTLINNÝCH VZORKŮ ...............................................21 4.1 Popis chemických metod pro stanovení rostlinných vzorků............................................21 4.2 Popis chemických metod pro stanovení půdních vzorků.................................................21 4.3 Obsah makroelementů a mikroelementů v semeni a slámě ozimé řepky .........................22 4.4 Kvalitativní parametry řepky..........................................................................................24 5 AGROCHEMICKÉ ROZBORY PŮDNÍCH VZORKŮ.......................................................25 5.1 Půdní reakce, obsah přístupných živin, ME a další parametry ........................................25 5.2 Zhodnocení obsahu minerálního dusíku brzy na jaře před setím .....................................27 5.3 Zhodnocení obsahu minerálního dusíku po sklizni .........................................................22 5.4 Mikrobiologické metody a extrakce uhlíku ....................................................................24 6 BILANCE DUSÍKU............................................................................................................26 7 ZÁVĚR ...............................................................................................................................27 8 DOPORUČENÍ PRO PRAKTICKÉ VYUŽITÍ....................................................................28 9 POUŽITÁ LITERATURA ..................................................................................................29


1 ÚVOD Název zkoušky: Porovnání účinnosti digestátů s různými typy hnojiv při hospodaření ve

zranitelné oblasti Účel zkoušky: Porovnání hnojivé účinnosti digestátů, kejdy, kompostu na výnos, kvalitu produkce a půdní vlastnosti při hospodaření ve zranitelné oblasti. Druh zkoušky: Polní zkouška byla založena v roce 2011 ve výrobním typu bramborářském v Lípě (LIP) u Havlíčkova Brodu na plochách výživářské báze jako přesná víceletá. V roce 2013 byla zkouška založena i na dalších dvou stanicích, a to ZS Jaroměřice nad Rokytnou (JAR) a Hradec nad Svitavou (HRA), vstoupila do 3. roku osevního postupu, pěstovanou plodinou byla v roce 2015 ozimá řepka. Osevní postup: rok 1. 2. 3. 4. 5. 6.

osevní postup 2011 brambory ranéxx (odr. Adéla) 2012 pšenice ozimá (odr. Secese) 2013 kukuřice na silážxx (odr. Cebir FAO 250) 2014 ječmen jarní (odr. Sebastian) 2015 ozimá řepkaxx 2016 ozimá pšenicexx xx aplikace organických hnojiv

Kombinace hnojení (KH): v polní zkoušce je zařazeno 5 kombinací hnojení. Každá kombinace je 4x opakována na jedné odrůdě. Kombinace hnojení 1. 2. 3. 4. 5. 6.

způsob/druh hnojení nehnojeno minerální dusíkatá hnojiva (bilanční dávka) kejda (bilanční dávka podle N) digestát I (bilanční dávka podle N) digestát II (bilanční dávka podle N) kompost Náměšť (bilanční dávka podle N x 2)

1.1 Popis odrůd Plodina: rané brambory, odrůda Adéla (1. pokusný rok) Popis odrůdy: hlízy středně velké, vzhledné, nárůst pomalý, počet pod trsem středně vysoký, středně odolné proti mechanickému poškození. Varný typ B, středně pevné konzistence, slabě až středně moučnaté, chutné, netmavne. Rostlina středně vysoká, polovzpřímená; tloušťka stonku tenká až střední, typ trsu přechodný; list malý až středně velký, lístek malý až středně velký, středně široký, zvlnění okraje slabé; květ bílý, malý až středně velký, četnost květů nízká až střední. Plodina: ozimá pšenice, odrůda Secese (2. pokusný rok) Popis odrůdy: poloraná odrůda s potravinářskou jakostí /B/. Vykazuje velmi vysoký výnos v oblasti kukuřičné, v zemědělských výrobních oblastech řepařské a obilnářské středně vysoký a v zemědělské výrobní oblasti bramborářské vysoký, snáší pozdní výsevy. Secese disponuje


vysokou odolností k poléhání, takže použití morforegulátoru není nutné. Odrůda je mrazuvzdorná. Vykazuje odolnost k listovým chorobám. Secese patří mezi doporučené odrůdy. Plodina: kukuřice silážní Cebir FAO 250 (3. pokusný rok) Popis odrůdy: raný hybrid vhodný pro pěstování na siláž v lepší bramborářské, obilnářské a řepařské oblasti, díky mohutným, dobře olistěným rostlinám s pevným stéblem dosahuje vysokých výnosů hmoty z jednotky plochy, zdravotní stav rostliny během vegetace je na velmi dobré úrovni. Plodina: ječmen jarní, odrůda Sebastian (4. pokusný rok) Popis odrůdy: polopozdní až pozdní krátkostébelná odrůda s dobrou odolností vůči polehání a lámání stébel. Dosahuje vysokých výnosů ve všech výrobních oblastech i díky své vysoké odnožovací schopnosti. Zdravotní stav na dobré úrovni, odolnost proti padlí je dobrá, proti rzi ječné a rhynchosporiu velmi dobrá. Plodina: řepka ozimí, odrůda Cortes (5. pokusný rok) Popis odrůdy: polopozdní odrůda s minimálním obsahem kyseliny erukové a nízkým obsahem glukosinolátů. Rostliny jsou nízké až středně vysoké, odolné proti poléhání před sklizní. Odrůda středně odolná až odolná proti napadení plísní šedou, středně odolná proti napadení fomovým černáním stonku, středně odolná proti napadení sklerotiniovou hnilobou a středně odolná proti napadení černěmi řepky. V rámci sortimentu liniových odrůd výnos semene vysoký, výnos oleje vysoký. Hmotnost tisíce semen vysoká. Obsah oleje v semeni středně vysoký, zastoupení jednotlivých mastných kyselin v oleji standardní. Obsah N-látek v semeni středně vysoký. 1.4 Agrotechnické záznamy 5. pokusný rok Hradec nad Svitavou: pokus byl založen za dobrých vláhových a teplotních podmínek 20.8.2014, porost řepky na podzim nebyl ani řídký ani přehoustlý, teplý až velmi teplý průběh zimy neznamenal žádnou redukci v počtech rostlin. Rostliny u kombinace s LAV byly mohutnější a kompaktnější proti ostatním kombinacím, vlivem velmi suchého počasí byly rostliny u všech kombinací slabé. Choroby se vyskytovaly v menší míře, patrné je vyšší napadení fomou na kombinaci s LAV, naopak bylo zaznamenáno vyšší rozšíření bejlomorky na celém pokuse. Sklizeň proběhla maloparcelním kombajnem Wientersteiger 22.7.2015. Jaroměřice: Porost řepky vzešel rovnoměrně a vyrovnaně. Před zimou byly rostliny řepky přiměřeně veliké, s minimální mezerovitostí. Vegetace končila na konci listopadu. Zima byla mírná, řepka přezimovala bez poškození. Vegetace začala na přelomu února a března. V dubnu bylo sucho (za poslední dvě dekády dubna spadlo jen 2,2 mm srážek) a nadprůměrné teploty. Velké sucho a vysoké teploty byly v první dekádě června a v červenci, kdy řepka velice rychle dozrávala. Lípa: začátek října byl srážkově příznivý, od poloviny října spíše sucho, teploty průměrné. Listopad suchý a teplý ke konci přišly měsíce ochlazení první noční mrazíky. Na začátku prosince dešťové přeháňky a silné větry, ve druhé polovině nastalo výrazné oteplení a déšť. Začátek února se objevilo slabé sněžení, od poloviny teploty již nad nulou. Měsíc březen byl velmi suchý, porost začíná pomalu vegetovat, teploty vyšší než v jiných letech. Duben opět suchý a teplý. V druhé dekádě května přišly dešťové srážky a ochlazení. Červen byl teplý s nedostatkem srážek. Červenec silně suchý a teplý. V druhé polovině srpna vydatné deště a teplý ráz počasí. Důsledkem teplého a stálého počasí v červenci došlo k stejnoměrnému a rychlému dozrávání (zasychání).


1.5 Klimatické podmínky Průměrné měsíční teploty a měsíční úhrn srážek za rozhodující období pátého pokusného roku byly porovnány s normálem a jsou uvedeny v tabulkách 3.4 a 3.5. Tab.3.4: Průměrné měsíční srážky v r. 2014/2015 Průměrné měsíční srážky (mm) Stanice IX

X

XI

XII

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

98,7

23,7

25,5

44

50

11,5

41,4

15,4

45,9

38,4

28,7

85,7

57

40

42

42

35

28

37

41

63

80

79

72

173,2

59,3

60,7

104,8 142,9

41,1

111,9

37,6

72,9

48,0

36,3

119,0

suma denních srážek

123

42

38,8

27,8

31,2

1,8

41

8,2

52,2

41

23,8

67,4

měsíční normál

40

29

32

27

24

22

25

32

57

71

71

58

% normálu

306,5

144,8

121,3

103,0

130,0

8,2

164,0

25,6

91,6

57,5

33,5

116,2

Lípa suma denních srážek

88,7

17,6

10,1

25,2

20,0

3,6

0,8

9,1

46,9

38,0

24,3

96,8

měsíční normál

51,0

36,0

42,0

39,0

36,0

28,0

38,0

36,0

59,0

77,0

81,0

71,0

% normálu

173,9

48,9

24,0

64,6

55,6

12,9

2,1

25,3

79,5

49,4

30,0

136,3

Hradec n. Svitavou suma denních srážek měsíční normál % normálu

Jaroměřice

Podzimní období po výsevu bylo srážkově nadnormální. Zimní období ve Svitavách a Jaroměřicích bylo na srážky bohaté. Jarní a letní měsíce počínaje dubnem byly srážkově výrazně podnormální doprovázené vysokými teplotami překračujícími dlouhodobé normály. Tab. 3.5: Průměrné měsíční teploty v r. 2014/2015 Průměrné měsíční teploty (°C) Stanice IX

X

XI

XII

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

13,7

9,4

6,1

1,1

0,6

-0,2

3,8

7,3

11,9

16,3

20,1

21,0

12,7

12,7

12,7

12,7

12,7

12,7

12,7

12,7

12,7

12,7

12,7

12,7

14,1

9,9

5,8

1,3

0,8

0,3

4,1

8,4

12,8

17,3

22

21,7

13,4

8

2,3

-0,9

-2,4

-0,8

3,1

7,8

13,3

18,2

18,2

18,1

13,4

9,4

5,6

1,4

0,7

-0,4

3,6

7,5

12,1

15,7

20

21

12,8

7,9

2,3

-0,6

-2,1

-1

2,8

6,7

12,5

15,3

17

16,9

Hradec n. Svitavou  denní teplota (°C) měsíční normál (°C)

Jaroměřice  denní teplota (°C) měsíční normál (°C) Lípa  denní teplota (°C) měsíční normál (°C)


1.5 Hodnocené parametry Za účelem sledování změn agrochemických vlastností půdy se po sklizni každé pokusné plodiny se odebírají půdní vzorky z každé kombinace hnojení a stanoveno pH/CaCl2, obsah přístupných živin a mikroelementů (metoda Mehlich III). Sledování obsahu Nmin v půdě je prováděno u všech plodin a kombinací. Vzorky se odebírají vždy na jaře a na podzim po sklizni pokusné plodiny z ornice, a to z horizontu 0-30 cm. Sledování obsahu živin v rostlinných vzorcích: sušina, N, P, K, Mg, Ca, vybrané technologické parametry. Na základě znalosti vstupních a výstupních údajů se pro každou pokusnou plodinu počítá bilance živin. 1.6 Charakteristika zkušebních stanovišť Charakteristika

Hradec n. Svitavou

Jaroměřice n. Rokytnou

Lípa

Pardubický

Vysočina

Vysočina

Okres

Hradec n. Svit.

Třebíč

Havlíčkův Brod

Výrobní oblast

bramborářská

bramborářská

bramborářská

Nadmořská výška

460 m n. m.

425 m n. m.

505 m n. m.

Prům. roční teplota

6,5 °C

8,0 °C

7,7 °C

Roční úhrn srážek

624 mm

481 mm

632 mm

Půdní typ

luvizem

luvizem

kambizem modální

Půdní druh

písčitohlinitá

hlinitá

písčitohlinitá

22-25 cm

25 cm

18 - 20 cm

Kraj

Hloubka ornice

1.7 Právní a metodická podpora  Zákon č. 147/2002 Sb., o Ústředním kontrolním a zkušebním ústavu zemědělském a o změně některých souvisejících zákonů (zákon o Ústředním kontrolním a zkušebním ústavu zemědělském), ve znění pozdějších předpisů  Zákon č. 156/1998 Sb., o hnojivech, pomocných půdních látkách, pomocných rostlinných přípravcích a substrátech a o agrochemickém zkoušení zemědělských půd (zákon o hnojivech), ve znění pozdějších předpisů.  Vyhláška č. 275/1998 Sb., o agrochemickém zkoušení zemědělských půd a zjišťování půdních vlastností lesních pozemků, ve znění pozdějších předpisů.  Vyhláška č. 273/1998 Sb. o odběrech a chemických rozborech vzorků hnojiv, § 9 Biologické rozbory a biologické zkoušky  Metodiky pokyny, vydané a platné pro ÚKZÚZ 23/SZV Základní metodika přesných polních a nádobových zkoušek 24/SZV Prováděcí metodiky polních stacionárních zkoušek


2 ZPŮSOB HNOJENÍ A DÁVKY HNOJIV 2.1 Dávky živin a použitá hnojiva Minerální dusík (MH) byl aplikován v dávce, kterou v daném roce organického hnojení (tj. 2011, 2013, 2014/15) pokusná plodina (brambory, kukuřice, řepka) odčerpá plánovanou sklizní (bilanční dávka dusíkatého hnojení v ledku amonném). Základní dávka dusíku je pro brambory rané 120 kg.ha-1 (při plánovaném výnosu cca 30 tun brambor.ha-1), pro kukuřici 150 kg.ha-1 (při plánovaném výnosu cca 35 tun hmoty.ha-1). Na tuto hladinu minerálního dusíkatého hnojení byly dopočítávány aplikační dávky ostatních hnojiv, tj. kejdy, digestátů, kompostu (podle jejich aktuálního obsahu dusíku). Kompost je zařazen v kategorii hnojiv s pomalu uvolnitelným dusíkem, proto vypočítaná aplikační dávka (podle obsahu N) se násobila 2x a finální aplikační dávka byla tedy dvojnásobná. Kompost pocházel z kompostárny z Náměště nad Oslavou a je registrován pod číslem rozhodnutí o registraci 2743. Plodiny (pšenice 2., ječmen 4. rok) následující po organicky hnojené plodině (bramborách a kukuřici) nejsou minerálním dusíkem hnojeny. Rovněž tak se nehnojily dalšími živinami (P, K, Mg, Ca) ani organickými a statkovými hnojivy. U všech organických hnojiv (kejda, digestáty, kompost) byl analyzován obsah základních živin (N, P, K, Ca), hodnota pH a obsah organické hmoty a stanoven poměr C:N. Hnojiva pocházejí z bioplynové stanice z Opatova a Lípa u Havlíčkova Brodu, které zpracovávají kukuřičnou siláž, chlévskou mrvu a GPS. 2.2 Chemické složení použitých hnojiv Použitá organická hnojiva (OH - kejda, digestáty, kompost) byla v obou letech aplikace analyzována na obsah základních živin a sušiny. Tab. 2.1: Chemické složení použitých hnojiv a jejich dávky r. 2011 Chemické vlastnosti - obsah v sušině (%)

Použitá hnojiva r. 2011

3. Kejda Lípa 4. Digestát Lípa 5. Digestát Telč 6. CMC kompost

sušina

C:N

celkový N

spalitelné látky min.

7,8 7,1 5,3 55,0

12,9 6,61 5,80 11,36

3,2 6,0 6,3 1,1

82,62 79,35 73,10 25,00

P

K

0,462 0,448 0,774

5,39 4,36 3,14

nezjištěn

nezjištěn

bilanční dávka 120 kg N/ha Dávka OH dávka kg/parcela t/ha 40 m2

48,07 28,16 39,60 40,00

292 121 143 180

Tab. 2.2: Chemické složení použitých hnojiv a jejich aplikační dávky r. 2013 Chemické vlastnosti - obsah v sušině (%)

Použitá hnojiva r. 2013 sušina

3. Kejda Lípa 4. DG Lípa 5. DG Opatov 6.CMC kompost

8,25 6,53 3,34 55,0

C:N

celkový N

spalitelné látky min.

12,8 7,58 2,55 20,83

3,31 5,35 13,27 0,60

85,20 81,20 67,70 25,00

P

0,679 0,963 0,914

K

Mg

2,38 0,731 4,55 0,732 11,2 0,542

nezjištěn nezjištěn nezjištěn


54,9 42,9 33,8 40,0

219 171 135 180


Tab. 2.3: Chemické složení použitých hnojiv a jejich aplikační dávky r. 2014 (podzim) Chemické vlastnosti - obsah v sušině (%)

Použitá hnojiva podzim r. 2014


sušina

pH

C:N

10,96 6,42 5,65 70,5

7,8 8,2 8,4 8,4

11,3 5,6 4,1 9,4

celkový spalitelné N látky

3,45 6,95 8,87 1,32

77,9 77,1 72,4 24,7

P

K

Mg

1,00 1,36 1,10 0,50

3,32 4,90 8,16 1,94

1,08 1,01 0,70 0,68

bilanční dávka 30 kg N/ha dávka Dávka OH t/ha kg/parcela v sušině 40 m2

4,6 5,2 4,2 12

40,5 35,9 29,4 48,0

Tab. 2.4: Chemické složení použitých hnojiv a jejich aplikační dávky r. 2015 (jaro) Chemické vlastnosti - obsah v sušině (%)

Použitá hnojiva jaro r. 2015


sušina

pH

C:N

celkový N

spalitelné látky

P

11,21 6,25 5,82 -

7,76 8,02 8,17

8,9 5,5 4,2 -

4,55 7,05 8,50 -

81,45 77,00 72,15 -

0,91 1,34 1,33 -

-

K

2,95 0,52 0,50 -


9,8 11,34 10,1 -

39,2 45,4 40,4 -


3 SKLIZŇOVÉ VÝSLEDKY 3.1 Sklizňové výsledky semene ozimé řepky 5. pokusný rok Pro vyjádření výrobnosti je u vedlejšího produktu použit přepočet na obilní jednotky (OJ), které slouží k hodnocení produktivnosti plodin odlišných botanických druhů. V případě semene řepky je výnos v tunách (t/ha) dvojnásobkem výnosu uváděných v (OJ/ha). Tab. 3.1: Průměrný výnos SEMENE ozimé řepky, stanice Hradec n. Svitavou (t/ha) Kombinace hnojení

Výnos za opakování

Průměr

Relativní srovnání (%)

A

B

C

D

1.Nehnojeno

1,27

1,26

1,23

1,11

1,22

58,05

100

2.LAV

1,98

2,35

1,98

2,08

2,10

100

172,28

3.Kejda Lípa

1,62

1,52

1,45

1,30

1,47

70,20

120,94

4.DG Lípa

1,40

1,30

1,29

1,20

1,30

61,86

106,57

5.DG Opatov

1,37

1,32

1,23

1,13

1,26

60,19

103,70

6.CMC kompost

1,46

1,42

1,28

1,15

1,33

63,29

109,03

Tab. 3.2: Průměrný výnos SEMENE ozimé řepky, stanice Jaroměřice (t/ha) Kombinace hnojení

Výnos za opakování

Průměr


A

B

C

D

1.Nehnojeno

1,71

1,81

1,63

1,66

1,71

63,41

100

2.LAV

2,83

2,62

2,74

2,55

2,68

100

157,71

3.Kejda Lípa

2,22

2,10

2,03

2,02

2,09

77,93

122,91

4.DG Lípa

2,08

2,04

2,08

1,91

2,03

75,51

119,09

5.DG Opatov

2,25

2,30

2,14

2,21

2,22

82,87

130,69

6.CMC kompost

2,08

1,89

1,99

1,89

1,96

73,09

115,27

Tab. 3.3: Průměrný výnos SEMENE ozimé řepky, ze stanice Lípa (t/ha) Kombinace hnojení

A

Výnos za opakování B C

D

Průměr


1.Nehnojeno

0,89

0,86

0,78

0,90

0,86

63,64

100

2.LAV

1,41

1,25

1,26

1,47

1,35

100

157,14

3.Kejda Lípa

1,24

1,21

1,35

1,39

1,30

96,29

151,31

4.DG Lípa

1,07

1,10

1,13

1,03

1,08

80,33

126,24

5.DG Opatov

1,14

1,28

1,09

1,18

1,17

87,01

136,73

6.CMC kompost

1,11

1,08

1,22

0,92

1,08

80,33

126,24


Po poslední aplikaci organických materiálů (5. rok - 2014/2015) byly nejvyšší výnosy zaznamenány v 5. roce v Jaroměřicích (1,71 - 2,68 t/ha), na písčitohlinité kambizemi na Lípě byly podobně jako v předchozích letech zaznamenány nejnižší výnosy semene, které se pohybovaly od 0,86 do 1,35 t/ha (tab. 3.1-3.3). Poměrně vysoká účinnost (tab. 3.4) minerálního hnojení 2,04 t/ha a hnojení kejdou (1,62 t/ha) byla patrná v průměrných výnosech i v roce 2015. Účinnost digestátů byla v průměru o 24 - 28 % nižší než minerální hnojení. Tab. 3.4: Průměrný výnos SEMENE řepky ozimé všechna stanoviště 5. pokusný rok Výnos semene řepky (t/ha)

Průměrný výnos (OJ/ha)

Hradec n. Svit.

Jaroměřice

Lípa

Průměr

1.Nehnojeno

2,52

1,22

1,71

0,86

1,26

61,83

100

2.LAV

4,08

2,10

2,68

1,35

2,04

100

161,74

3.Kejda Lípa

3,24

1,47

2,09

1,30

1,62

79,28

128,23

4.DG Lípa

2,94

1,30

2,03

1,08

1,47

71,94

116,36

5.DG Opatov

3,10

1,26

2,22

1,17

1,55

75,86

122,69

6.CMC kompost

2,92

1,33

1,96

1,08

1,46

71,29

115,30

Kombinace hnojení


3.2 Sklizňové výsledky slámy ozimé řepky 5. pokusný rok Výnosy slámy u jednotlivých pokusných stanovišť se příliš nelišily u stanic Jaroměřice a Lípa. Ve Svitavách byl zaznamenán zejména u hnojených kombinací (2 - 6) vlivem přísunu živin značný nárůst výnosu ve srovnání s kontrolou. V celkovém průměru nejlépe působilo minerální hnojení (6,92 t/ha). Hnojení digestáty snížilo výnos o 26 - 34,4 % oproti kombinaci hnojené LAVem. Tab. 3.5: Průměrný výnos SEMENE ozimé řepky, všechna stanoviště 5. pokusný rok Výnos slámy řepky (t/ha)

Průměrný výnos (OJ/ha)

Hradec n. Svit.

Jaroměřice

Lípa

Průměr

1.Nehnojeno

0,395

4,99

4,35

2,50

3,95

57,03

100

2.LAV

0,692

10,58

5,25

4,93

6,92

100

175,34

3.Kejda Lípa

0,509

7,20

4,09

3,98

5,09

73,55

128,97

4.DG Lípa

0,512

7,86

3,96

3,54

5,12

73,99

129,73

5.DG Opatov

0,454

6,43

4,10

3,08

4,54

65,56

114,95

6.CMC kompost

0,443

6,08

3,86

3,34

4,43

63,97

112,16

Kombinace hnojení



3.3 Porovnání výsledků pěti pokusných let Tab. 3.6: Průměrný výnos HLAVNÍHO produktu - 1. až 5. pokusný rok (OJ/ha) 1. rok

2. rok

3. rok

4. rok

5. rok

brambory hlízy

pšenice zrno

kukuřice siláž

ječmen zrno

řepka ozimá

120

-

150

-

80

8,90

3,78

4,59

3,99

2,52

4,76

78,61

100

2.LAV

11,83

3,72

5,14

5,48

4,08

6,05

100

127,21

3.Kejda Lípa

15,30

4,18

5,11

5,06

3,24

6,58

108,73

138,31

4.DG Lípa

10,98

3,58

4,77

4,42

2,94

5,34

88,23

112,24

5.DG Telč/Opatov

11,45

3,80

4,89

4,25

3,10

5,50

90,88

115,60

6.CMC kompost

10,18

3,81

4,61

5,09

2,92

5,32

87,97

111,90

Kombinace hnojení bilanční dávka N kg/ha 1.Nehnojeno


Průměr 5 let

V průměru pěti pokusných let (tab. 3.6) kejda (6,58 OJ/ha) a dále LAV (6,05 OJ/ha) prokázaly nejvyšší vliv na výnos. Účinnost hnojení oběma typy digestátů je v dlouhodobém srovnání v průměru jen o 9 - 11,8 % nižší než minerální hnojení. Tab. 3.7: Průměrný výnos obou produktů HP + VP - 1. až 4 pokusný rok (OJ/ha) 5. rok 4. rok 1. rok 2. rok 3. rok Kombinace


hnojení

brambory hlízy

pšenice zr + sl

kukuřice siláž

ječmen zr + sl

řepka sem+sl

bilanční dávka N kg/ha

120

-

150

-

80

1.Nehnojeno

8,90

4,07

4,59

5,02

2,92

5,10

78,08

100

2.LAV

11,83

4,04

5,14

6,87

4,77

6,53

100

128,07

3.Kejda Lípa

15,3

4,55

5,11

6,34

3,75

7,01

107,34 137,47

4.DG Lípa

10,98

3,9

4,77

5,51

3,45

5,72

87,63

112,23

5.DG Telč/Opatov

11,45

4,11

4,89

5,41

3,55

5,88

90,08

115,37

6.CMC kompost

10,18

4,15

4,61

6,25

3,36

5,71

87,45

111,99

Průměr 5 let


3.3 Statistické zhodnocení výnosů 5. pokusný rok Výnosy řepky byly statisticky vyhodnoceny jednofaktorovou analýzou variance s testováním průkaznosti rozdílů testem Kruskal-Wallis na hladině spolehlivosti 95 %. Pro statistické zpracování dat byl použit statistický systém NCSS 2001. Rozdíly mezi kombinacemi označené symbolem hvězdy * (tab. 3.9) představují statisticky průkazné hodnoty, kdy z-value > 1.9600. Deskriptivní charakteristiky, směrodatné odchylky (±) a mediány (Me) jsou uvedeny v tabulce 3.10. Tab. 3.8: Krabicový graf vícenásobného porovnání vlivu hnojení na výnos semene řepky, 3 lokality Hradec n. Svitavou

Jaroměřice nad Rokytnou

Lípa Box Plot

Box Plot

VYNOS vs KOMB 2.4

6.50

2.20

5.75

1.90

2.2

2.0

VYN_Z

VYN_Z

S O N Y V

1.8

5.00 1.6

1.4

1.60

1.30

4.25

1.2

3.50

1.0 1

2

3

4

5

6

1.00

1

2

KOMB

3

4

KOMB

5

1

6

2

3

4

5

6

KOMB

Tab. 3.9: Kruskal-Wallis Multiple-Comparison Z-Value Test (Dunn's Test) Kombinace hnojení

1 2 3 4 5 6

Hradec nad Svitavou 1

2

3

4

5

Jaroměřice nad Rokytnou 6

1

* *

*

* *

*

*

2

3

*

*

*

4

*

*

*

* *

6

1

* *

*

5

Lípa

*

3

4

5

*

*

*

*

*

*

*

6 *

* *

* *

2

* *

*

Regular Test: Medians significantly different if z-value > 1.9600

Analýza variance prokázala statisticky vysoce průkazné rozdíly mezi výnosy kontroly a minerálním hnojením u všech 3 stanic. Další statisticky průkazné rozdíly jsou mezi kompostem KH 6. a KH 1,3,4,5. Statisticky vysoce průkazné jsou rozdíly na Lípě a v Jaroměřicích mezi KH 2,3,5,6 a kontrolou. Souhrnné statistické zpracování výnosu (tab. 3.10 a 3.11) ze tří zkušebních lokalit stírá mezi nimi rozdíly, průkaznost mezi výnosy u jednotlivých kombinací se proto neprojevila.


Tab. 3.10: Deskriptivní statistika porovnání vlivu hnojení na řepky na výnos (t/ha) Jaroměřice n. Rokytnou (JAR) Hradec n. Svit. (HRA) Lípa (LIP) KH

průměrný výnos; standart. odchylka

1

1,22 ± 0,07

2

KH


Medián (Me)

KH


Medián (Me)

1,242133

1

1,71 ± 0,08

0,08020081

1

0,86 ± 0,05

0,05324629

2,10 ± 0,17

2,033654

2

2,68 ± 0,12

0,12231710

2

1,35 ± 0,11

0,11034760

3

1,47 ± 0,13

1,483529

3

2,09 ± 0,09

0,09271502

3

1,30 ± 0,09

0,08609316

4

1,30 ± 0,08

1,292670

4

2,03 ± 0,08

0.07984077

4

1,08 ± 0,04

0,04271574

5

1,26 ± 0,11

1,27849

5

2,22 ± 0,07

0.06561165

5

1,17 ± 0,08

0,08074255

6

1,33 ± 0,14

1,350201

6

1,96 ± 0,09

0.09007046

6

1,08 ± 0,13

0,08074255

Medián (Me)

Tab. 3.11: Test Kruskal-Wallis vícenásobného porovnání vlivu hnojení na výnos řepky ozimé všechna pokusná stanoviště standardní

Kombinace hnojení

průměrný výnos

Medián (Me)

odchylka (±)

1

1.259905

1.242133

0.3683498

2

2.043454

2.033654

0.5845475

3

1.620442

1.483529

0.3694904

4

1.468957

1.292670

0.4277473

5

1.552413

1.302107

0.5037067

6

1.457321

1.350201

0.4024974


4 ANORGANICKÉ ROZBORY ROSTLINNÝCH VZORKŮ Anorganické rozbory byly provedeny v reprezentativních vzorcích semene a slámy řepky, které byly odebrané z každé pokusné kombinace při sklizni. Analýzy provedla akreditovaná laboratoř NRL ÚKZÚZ Brno. 4.1 Popis chemických metod pro stanovení rostlinných vzorků Stanovení dusíku, fosforu, draslíku, vápníku, hořčíku: při mineralizaci na mokré cestě byly rostlinné vzorky oxidovány H2O2 v H2SO4 za katalytického působení selenu. Stanovení bylo provedeno metodou AES-ICP (atomový emisní spektrofotometr s indukčně vázaným plazmatem), (ZBÍRAL, 2005). Nejistota stanovení vyjadřující pološíři intervalu, ve kterém se s 95 % pravděpodobností nachází výsledek, činí pro P, K, Mg 10 %, Ca 50 %, N 4,5 %. Glukosinoláty: pro stanovení celkového obsahu v semeni řepky, byla použita metoda, při níž se GSL extrahují horkou vodou, následně čistí enzymaticky desulfatují na iontoměniči. Vlastní stanovení se provádí metodou HPLC na koloně s reverzní fází za použití gradientové eluce s detekce v UV oblasti. 4.2 Popis chemických metod pro stanovení půdních vzorků Stanovení výměnné půdní reakce: aktivita iontů vodíku byla měřena pH metrem v extrakčním roztoku 0,01 mol.l-1 CaCl2 skleněnou iontově selektivní elektrodou (Zbíral, 2002) podle ISO normy 10390 (Zbíral, 2000). Stanovení přístupných živin: přístupné živiny fosfor, draslík, vápník, hořčík a vybrané mikroelementy B, S, Zn byly extrahovány ve vzorcích zeminy v roztoku Mehlich III. P byl stanoven spektrofotometricky jako fosfomolybdenová modř. Draslík byl stanoven atomovou emisní spektrofotomertií a pro Ca a Mg byla využita metoda FAAS-plamenové atomové absorpční spektrofotometrie. Ke stanovení síry byla použita metoda ICP-OES-atomové emisní spektrometrie v indukčně vázaném plazmatu (Zbíral, 2002). Stanovení minerálního dusíku v půdě: stanovení nitrátového dusíku bylo prováděno iontově selektivní elektrodou po vyluhování půdy síranem draselným. Stanovení amonného dusíku bylo prováděno spektrofotometricky indofenolovou metodou po vyluhování síranem draselným (Zbíral et al., 2004).


4.3 Obsah makroelementů a mikroelementů v semeni a slámě ozimé řepky Tab. 4.1: Průměrné obsahy živin v SEMENI ozimé řepky, stanice Hradec n. Svit. Kombinace hnojení 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost

Průměrný obsah živin v sušině (%)

sušina (%)

N

P

K

Mg

Ca

B

S

Zn

94,5 94,4 94,3 94,2 94,4 94,4

2,78 2,59 2,74 2,75 2,56 2,57

0,85 0,83 0,86 0,88 0,81 0,82

1,02 1,00 1,04 1,00 0,95 1,00

0,28 0,27 0,27 0,27 0,26 0,27

0,53 0,57 0,58 0,54 0,52 0,54

12,1 9,9 10,5 11,1 12,0 10,3

0,318 0,275 0,329 0,322 0,305 0,318

37,5 36,0 36,9 38,7 33,5 35,5

S

Zn

0,284 0,298 0,289 0,276 0,271 0,268

33,5 34,7 33,5 31,3 31,8 31,3

S

Zn

0,333 0,383 0,316 0,323 0,329 0,289

34,9 42,1 42,5 39,4 33,1 36,2

Tab. 4.2: Průměrné obsahy živin v SEMENI ozimé řepky, stanice Jaroměřice Průměrný obsah živin v sušině (%) Kombinace sušina hnojení (%) N P K Mg Ca B 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost

95,10 95,00 95,00 95,10 95,10 95,00

2,58 2,58 2,56 2,56 2,50 2,49

0,79 0,78 0,80 0,75 0,78 0,76

1,07 1,08 1,07 1,08 1,04 1,00

0,27 0,28 0,28 0,27 0,28 0,27

0,44 0,43 0,43 0,48 0,42 0,42

8,8 8,5 7,3 8,0 8,7 7,5

Tab. 4.3: Průměrné obsahy živin v SEMENI ozimé řepky, stanice Lípa Průměrný obsah živin v sušině (%) Kombinace sušina hnojení (%) N P K Mg Ca B 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost

93,80 93,70 94,00 94,10 94,00 94,00

2,28 3,07 2,75 2,79 2,59 2,57

0,82 0,75 0,83 0,81 0,80 0,82

0,95 0,98 0,97 0,97 0,97 0,97

0,31 0,31 0,31 0,31 0,30 0,30

0,44 0,41 0,45 0,45 0,46 0,43

10,2 10,1 10,5 11,3 11,2 8,7

Tab. 4.4: Průměrné obsahy živin v SEMENI ozimé řepky, všechny stanice Průměrný obsah živin v sušině (%) Kombinace sušina hnojení (%) B N P K Mg Ca 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost

94,47 94,37 94,43 94,47 94,50 94,47

2,55 2,75 2,68 2,70 2,55 2,54

0,82 0,79 0,83 0,81 0,80 0,80

1,01 1,02 1,03 1,02 0,99 0,99

0,29 0,29 0,29 0,28 0,28 0,28

0,47 0,47 0,49 0,49 0,47 0,46

10,37 9,50 9,43 10,13 10,63 8,83

S

Zn

0,312 0,319 0,311 0,307 0,302 0,292

35,30 37,60 37,63 36,47 32,80 34,33


Tab. 4.5: Průměrné obsahy živin ve SLÁMĚ ozimé řepky, stanice Hradec n. Svit. Průměrný obsah živin v sušině (%) sušina Kombinace hnojení (%) N P K Mg 91,10 91,10 91,30 89,90 91,00 90,90

1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost

0,41 0,40 0,42 0,43 0,45 0,35

0,15 0,14 0,20 0,16 0,19 0,16

1,37 1,89 1,80 1,70 1,85 1,72

0,09 0,08 0,10 0,07 0,08 0,09

Tab. 4.6: Průměrné obsahy živin ve SLÁMĚ ozimé řepky, stanice Jaroměřice Průměrný obsah živin v sušině (%) sušina Kombinace hnojení (%) N P K Mg 87,20 87,50 87,20 87,70 88,10 88,10


0,39 0,36 0,35 0,37 0,35 0,34

0,19 0,14 0,17 0,17 0,17 0,18

1,46 2,11 1,79 1,74 1,87 1,89

0,15 0,12 0,15 0,14 0,13 0,14

Ca

1,68 1,50 1,83 1,87 2,38 1,77

Ca

1,56 1,30 1,77 1,55 1,49 1,50

Tab. 4.7: Průměrné obsahy živin ve SLÁMĚ ozimé řepky, stanice Lípa Kombinace hnojení 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost


sušina (%)

N

P

K

Mg

Ca

88,30 88,60 88,40 88,50 88,60 88,60

0,60 0,68 0,48 0,48 0,46 0,50

0,17 0,16 0,16 0,14 0,15 0,17

2,15 2,25 2,08 2,12 1,66 1,93

0,15 0,17 0,14 0,13 0,10 0,13

1,36 1,33 1,40 1,29 1,14 1,35

Tab. 4.8: Průměrné obsahy živin ve SLÁMĚ ozimé řepky, všechny stanice Kombinace hnojení 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost


sušina (%)

N

P

K

Mg

Ca

88,87 89,07 88,97 88,70 89,23 89,20

0,47 0,48 0,42 0,43 0,42 0,40

0,17 0,15 0,18 0,16 0,17 0,17

1,66 2,08 1,89 1,85 1,79 1,85

0,13 0,12 0,13 0,11 0,10 0,12

1,53 1,38 1,67 1,57 1,67 1,54


Průměrný obsah dusíku v semeni (2,75 %) a slámě (0,48 %) ovlivnilo nejvíce minerální hno jení. Organická hnojiva na obsah N v semeni působila shodně. Zvýšení obsahu B v semeni řepky byl zjištěn u kombinací hnojených digestáty (10,13 a 10,63 %). 4.4 Kvalitativní parametry řepky Hodnoty hmotnosti tisíce semen řepky vykazovaly minimální rozdíly mezi kombinacemi, v průměru od 5,08 (LAV) do 5,39 g (kontrola). Glukosinoláty jsou antinutričně působící hořké látky, jejichž obsah limituje využití řepkových pokrutin pro výživu zvířat. Obsah glukosinolátů v semeni nebyl po aplikaci organických hnojiv vyšší než 13 mol/g při 9 % vlhkosti standardizováno na 46 % obsah oleje v sušině. I když rozdíly mezi kombinacemi byly zanedbatelně nízké, organické hnojení (12,65-12,85 mol/g) obsah GSL snižovalo oproti kontrole (13,74 mol/g) i LAVu (12,97 mol/g). Tab. 4.9: Průměrné obsahy HTS obsah oleje a glukosinolátů Kombinace hnojení

HTS (g)

Olej v sušině (mol/g)

HRA JAR

LIP



1. Nehnojeno

6,41

5,90

3,76

5,36

47,79 51,41 48,46 49,22 14,23 13,31 13,68 13,74

2. LAV

5,75

5,53

3,95

5,08

48,01 50,73 47,36 48,70 10,17 13,09 15,66 12,97

3. Kejda Lípa

6,17

5,45

4,00

5,21

48,23 51,64 50,00 49,96 14,02 11,58 12,68 12,76

4. DG Lípa

6,20

5,62

4,05

5,29

47,44 52,14 50,25 49,94 12,83 12,16 13,56 12,85

5. DG Opatov

5,99

5,60

3,93

5,17

48,19 52,40 50,99 50,53 12,86 12,32 12,78 12,65

6. CMC kompost

6,04

5,44

4,05

5,18

48,81 52,36 51,23 50,80 14,10 12,30 11,81 12,74

HRA JAR

LIP



GSL v sušině (mol/g) HRA JAR

LIP




5 AGROCHEMICKÉ ROZBORY PŮDNÍCH VZORKŮ 5.1 Půdní reakce, obsah přístupných živin, ME a další parametry Výměnná půdní reakce se vlivem hnojení nezměnila v Hradci n. Svitavou a Jaroměřicích. Na písčitohlinité půdě na Lípě půdní reakce kolísala v rozpětí 5,5 - 6,7. Alkalizující efekt mělo hnojení kompostem v Jaroměřicích (pH 6,7) i na Lípě. Z výsledků agrochemických rozborů přístupných živin a mikroelementů je zřejmé, že zásoba je konstantní a nijak nevybočuje se zásobou živin v porovnání s předchozími pokusnými roky (tab.5.1-5.3). Porovnání zásoby přístupných živin stanovených po sklizni lze porovnat s kritérii tab. 5.4. Tab. 5.1: Obsah přístupných živin a ME S, B, Zn - Hradec n. Svit. Kombinace hnojení

pH/CaCl2


7,1 7,1 7,1 7,1 7,1 7,0

Obsah přístupných živin - Mehlich III (mg/kg) P

K

Ca

Mg

B

S

Zn

83,4 75,4 81,7 72,1 67,9 73,2

126 109 135 122 117 151

2780 2670 2940 2760 2400 2310

50,4 49,1 59,2 50,5 47,9 55,2

0,84 0,83 0,90 0,86 0,79 0,80

5,15 4,71 5,65 6,00 5,34 5,68

3,42 4,09 3,89 3,63 3,19 3,36

Tab. 5.2: Obsah přístupných živin a ME S, B, Zn - Jaroměřice Kombinace hnojení

pH/CaCl2


6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,7


K

Ca

Mg

B

S

Zn

66,7 65,1 74,8 73,8 79,5 133

150 156 163 168 192 265

2930 2970 2980 2970 3040 3610

220 222 252 267 280 323

0,67 0,70 0,66 0,66 0,61 0,93

5,22 8,56 9,03 5,81 8,41 10,9

<2,50 2,72 <2,50 <2,50 <2,50 4,92

Tab. 5.3: Obsah přístupných živin a ME S, B, Zn - Lípa Kombinace hnojení

pH/CaCl2


5,6 5,5 6,0 6,2 6,3 6,7


K

Ca

Mg

B

S

Zn

58,5 45,3 47,9 41,8 48,9 66,4

91,5 72,9 84,4 76,8 118 150

1420 1430 1940 1830 2030 2360

69,6 65,6 85,9 76,4 78,6 92,4

<0,55 <0,55 <0,55 <0,55 <0,55 0,60

7,21 7,99 7,23 5,05 7,00 8,10

<2,50 <2,50 2,88 <2,50 <2,50 2,84


Tab. 5.4: Kritéria hodnocení obsahu fosforu, draslíku a hořčíku na orné půdě (Mehlich III) Kategorie obsah

FOSFOR

nízký

DRASLÍK

HOŘČÍK

lehká

střední

těžká

lehká

střední

těžká

do 50

do 100

do 105

do 170

do 80

do 105

do 120

vyhovující

51 - 80

101 - 160

106 - 170

171 - 260

81 - 135

106 - 160

121 - 220

dobrý

81 - 115

161 - 275

171 - 310

261 - 350

136 - 200

161 - 265

221 - 330

vysoký velmi vysoký

116 - 185

276 - 380

311 - 420

351 - 510

201 - 285

266 - 330

331 - 460

nad 185

nad 380

nad 420

nad 510

nad 285

nad 330

nad 460


5.2 Zhodnocení obsahu minerálního dusíku brzy na jaře před setím Přeměna dusíkatých látek v půdě do forem pro rostliny přijatelných je závislá na půdních a povětrnostních podmínkách. Intenzita nitrifikace je rozdílná i v průběhu roku. V zimním období je obsah NO3- a NH4+ v půdách nízký, na jaře dochází k výraznému maximu (duben - květen) obsahu NO3- a NO2 -. Jsou-li nepříznivé podmínky k nitrifikaci, dochází k akumulaci NO2 -. Po jarním maximu klesá obsah minerálního dusíku (Nmin) na letní minimum, kdy je jeho hladina v půdě relativně stabilní (6 - 8 měsíc). Na podzim dosahuje obsah Nmin druhého maxima. Průběh nitrifikace může souviset s půdní úrodností, vysoká nitrifikace může vést ke značným ztrátám N vyplavením nebo případně denitrifikací. Tab. 5.5: Obsah Nmin v půdě - odběr brzy na jaře před regeneračním hnojením Obsah N min v sušině N kg/ha - horizont 0-30 cm Kombinace Hradec n. Svit. Jaroměřice Lípa Průměr hnojení 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost

mg/kg

kg N/ha

mg/kg

kg N/ha

mg/kg

kg N/ha

mg/kg

kg N/ha

1,62 13,8 1,87 1,61 3,18 0,65

9,72 82,8 11,22 9,66 19,08 3,90

2,40 2,50 2,50 2,50 3,10 2,30

14,4 15,0 15,0 15,0 18,6 13,8

0,02 0,01 0,24 0,01 0,10 0,68

0,12 0,06 1,44 0,06 0,60 4,08

1,35 5,44 1,54 1,37 2,13 1,21

8,08 32,62 9,22 8,24 12,76 7,26

Tab. 5.6: Obsah N-NO3- a N-NH4+ v sušině - odběr brzy na jaře před regeneračním hnojením N-NO3- (mg/kg) v sušině - horizont 0-30 cm Kombinace Jaroměřice Hradec n. Svit. Lípa hnojení Průměr 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost Hodnocení obsahu N-NO3 podle nadmořské výšky


460 m n. m.

425 m n. m

505 m n. m

0,25 4,62 + 0,18 0,14 0,07 0,00 -

2,40 2,50 2,50 2,50 3,10 2,30 -

0,02 0,01 0,24 0,01 0,10 0,68 -

0,89 2,38 0,97 0,88 1,09 0,99 -

- velmi bezpečný + bezpečný

- velmi bezpečný

- velmi bezpečný

- velmi bezpečný

1,37 9,18 1,69 1,47 3,11 0,65

N-NH4+ mg/kg v sušině - horizont 0-30 cm <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2

0,59 3,19 0,70 0,62 1,17 0,35


Obsah minerálního dusíku N min (tab. 5.5) vykazoval ve vzorcích půdy brzy na jaře (před jarním přihno jením řepky) v orniční vrstvě v průměru 0-30 cm velmi nízké obsahy od 1,21 (KH 6 kompost) do 5,4 (KH 2 LAV) mg/kg. Po přepočtu byl zjištěn nejvyšší obsah N 32 kg N/ha (minerální hnojivo LAV) a naopak nejmenší množství pohotového dusíku 7,26 kg N/ha bylo zjištěno u KH 6 hnojené kompostem. Obsah nitrátového dusíku (tab.5.6) byl zhodnocen podle nadmořské výšky konkrétní stanice. U všech tří stanic je N-NO3- v tomto období hodnocen jako velmi bezpečný a pouze v jediném případě jako bezpečný 4,62 mg/kg (KH 2 LAV Hradec nad Svitavou). Obsah amonné formy dusíku N-NH4+ v Jaroměřicích a na Lípě byl pod limitem stanovitelnosti <0,2 mg/kg. Vlivem minerálního hnojení bylo stanoveno 9,18 N-NH4 mg/kg v Svitavách. Po organickém hnojení byly zjištěny nízké obsahy v rozmezní 0,65-3,11 mg/kg. 5.3 Zhodnocení obsahu minerálního dusíku po sklizni Tab. 5.7: Obsah Nmin v sušině v půdě - odběr po sklizni řepky ozimé Kombinace hnojení 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost

Obsah N min v sušině a kg N/ha - horizont 0 - 30 cm Hradec n. Svit.

Jaroměřice

Lípa

Průměr

mg/kg

kg N/ha

mg/kg

kg N/ha

mg/kg

kg N/ha

mg/kg

kg N/ha

4,0 3,7 3,9 3,5 4,2 3,9

24,0 22,2 23,4 21,0 25,2 23,4

5,6 6,1 5,2 4,9 5,4 5,5

33,6 36,6 31,2 29,4 32,4 33,0

4,2 4,8 3,5 3,0 3,7 4,0

25,2 28,8 21,0 18,0 22,2 24,0

4,60 4,87 4,20 3,80 4,43 4,47

27,6 29,2 25,2 22,8 26,6 26,8

Obsah minerálního dusíku po sklizni řepky byl na všech stanicích poměrně vyrovnaný v průměru 3,8 - 4,8 mg/kg Nmin, přičemž rozdíly mezi kombinacemi byly minimální. V termínu odběru vzorků sklizni (tab. 5.7) na všech místech obsah nitrátového dusíku (N-NO3-) v kategorii velmi bezpečného a bezpečného obsahu, tudíž téměř veškeré množství dusíku dodaného hnojivy na jaře bylo spotřebováno a nedošlo k jeho zbytečným ztrátám. Obsah amonné formy (N-NH4+) dusíku byl na hranici detekce zaznamenán v Jaroměřicích a v Hradci, případně velmi nízký, a to na Lípě.


Tab. 5.8: Obsah N-NO3- a N-NH4+ v sušině - odběr po sklizni řepky ozimé N-NO3- (mg/kg) v sušině - horizont 0-30 cm Kombinace hnojení

Hradec n. Svit.

Jaroměřice 425 m n. m

505 m n. m

Lípa

Průměr

4,0 3,7 3,9 3,5 4,2 + 3,9 -

5,6 + 6,1 + 5,2 + 4,9 5,4 + 5,5 +

3,1 4,0 2,5 2,4 2,7 3,2 -

4,23 4,60 3,87 3,60 4,10 4,20

- velmi bezpečný

- velmi bezpečný + bezpečný

- velmi bezpečný

bezpečný

460 m n. m.

1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost Hodnocení obsahu N-NO3 podle nadmořské výšky

+ bezpečný

<0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2


N-NH4+ (mg/kg) v sušině - horizont 0-30 cm <0,2 1,1 <0,2 0,9 <0,2 1,0 <0,2 0,6 <0,2 1,1 <0,2 0,8

0,50 0,43 0,47 0,33 0,50 0,40

Graf 5.1: Porovnání průměrného obsahu N-NO3- na jaře a po sklizni řepky v 5. pokusném roce Obsah N-NO3 v půdě brzy na jaře (TP2) a po sklizni (TP6) 6 5

mg/kg

4 3 2 1 0 TP2 HRA 1.Nehnojeno

TP6 2.LAV

TP2 3.Kejda Lípa

TP6 JAR 4.DG Lípa

5.DG Opatov

TP2 LIP 6.CMC kompost

TP6


5.4 Mikrobiologické metody a extrakce uhlíku Analýzy mikrobiální aktivity půdy byly provedeny na jaře 2015, 35-36 dnů tj. 22 a 23.4, po aplikaci organických hnojiv i LAVu, tak aby se v plné míře projevil vliv testovaných materiálů. Půdní vzorky byly neprodleně po odběru upraveny prosátím a dopraveny do NRL ÚKZÚZ. Ve vzorcích byly provedeny tyto následující testy: Stanovení C mikrobiální biomasy (C bio) fumigační extrakční metodou. Tato metoda je vhodná pro půdy s čerstvým přídavkem organické hmoty. Během fumigace půdního vzorku se intaktní mikrobiální buňky lyzují a mikrobiální organická hmoty se uvolní do půdy. Neživá organická hmota není fumigací významně ovlivněna. Půdní vzorky se fumigují 24 h chloroformem. Obsahy organického uhlíku a dusíku se stanoví v extraktech fumigovaných a nefumigovaných půd a z rozdílů se vypočtou hodnoty obsahu půdního mikrobiálního C a N. Bazální respirace je aktuální respirační aktivita půdních mikroorganismů, která reaguje na vnější vlivy na půdní mikrobiologickou komunitu v půdě. Rychlost bazální respirace je definována jako množství uvolněného CO2 nebo spotřebovaného O2 za jednotku času bez přídavku substrátu. Metoda se používá pro stanovení specifické růstové rychlosti půdních heterotrofních mikroorganizmů ve vzorcích půd. Inkubace se provádí v uzavřené lahvi v měřící hlavicí OxiTop. Substrátem indukovaná respirace (SIR) je konstantní zvýšená rychlost respirace bezprostředně po přídavku substrátu, lag fází dobu do zahájení exponenciálního růstu rychlosti respirace a růstovou rychlostí rychlostní konstantu naměřenou během exponenciálního růstu rychlosti respirace. Extrakce uhlíku z půdy vodou (WSC water soluble C) a horkou vodou HWSC (hot water soluble C). Postup se používá pro extrakci labilní frakce pění organické hmoty vodou za laboratorních podmínek (WCSC) a při 80C. Půdní vzorek se třepe s vodou při laboratorní teplotě, odstředí, dekantuje a roztok se filtruje. Ve filtrátu se stanoví C (WCSC). K půdě po dekantaci se přidá voda a půdní suspenze se inkubuje 16 h při 80C. Poté se vzorek odstředí, dekantuje a ve filtrátu se stanoví C (HWSC).


Tab. 5.9: Zhodnocení výsledků mikrobiologických analýz a extrakce C po aplikaci hnojiv Kombinace hnojení

Mikrobiologické metody Cbio (µg.g-1)


98 97 134 120 99 106


116 105 158 102 100 101


107 130 108 160 159 183

Basální respirace SIR -1 -1 (µgO2.g .h ) (µgO2.g-1.h-1) Hradec nad Svitavou 1,15 13,0 0,96 13,5 0,97 16,3 0,81 13,4 0,93 11,0 0,52 13,8 Lípa 1,03 9,9 1,33 7,2 1,60 11,0 1,20 12,9 1,22 15,4 0,97 13,4 Jaroměřice nad Rokytnou 0,96 12,1 1,21 15,7 1,21 16,2 1,14 14,4 1,15 14,6 1,39 14,8

Extrakce C WSC (µg.g-1)

HWSC (µg.g-1)

43 39 43 41 38 47

244 304 259 251 231 266

42 31 43 39 46 45

276 254 242 287 292 286

33 26 40 19 41 41

249 236 264 216 265 259

Vliv hnojení na obsah uhlíku v mikrobní biomase (Cbio) byl pozorovatelný ve všech půdách, ale změny vyvolané jednotlivými hnojivy byly odlišné. Zatímco v Hradci nad Svitavou byl pozorován nárůst Cbio po aplikaci kejdy a digestátu z Lípy. Na stanici Lípa zvýšila obsah Cbio pouze aplikace kejdy. V Jaroměřicích nad Rokytnou došlo ke zvýšení Cbio ve všech hnojených kombinacích kromě půdy hnojené kejdou. Bazální respirace byla hnojením mírně zvyšována v Jaroměřicích nad Rokytnou. Naopak, v půdě z Hradce nad Svitavou byl vliv hnojení spíše negativní. Také v Lípě byl pozorován nárůst respirace v půdě hnojené kejdou a digestáty. Nejnižší hodnota v půdě z Lípy i z Hradce nad Svitavou byla naměřena v půdě hnojené kompostem. V Lípě zvýšila respiraci i aplikace minerálního dusíku ve formě LAV. Hodnota substrátem indukované respirace (SIR) je měřítkem mikrobní biomasy, podobně jako Cbio. V Hradci nad Svitavou vzrostla hodnota SIR pouze po aplikaci kejdy. Naopak, v půdách z Lípy a Jaroměřic nad Rokytnou došlo k mírnému nárůstu SIR ve všech organicky hnojených kombinacích. V Jaroměřicích navíc zvýšilo hodnotu SIR i hnojení LAV. Na extrahovatelný uhlík nemělo hnojení konzistentní vliv. Výsledky naznačují, že všechna použitá organická hnojiva můžou mít pozitivní vliv na růst a aktivitu mikrobů v půdě. Hnojení může biologickou aktivitu stimulovat dvěma způsoby přímo, jako zdroj uhlíku a nepřímo, stimulací růstu kořenů uvolněnými živinami. Podpora růstu kořenů může také vysvětlovat pozitivní vliv LAV na biologickou aktivitu. Nicméně, pozorované vlivy jsou pravděpodobně omezené v čase a je možné, že některé změny biologické aktivity a dostupnosti uhlíku mohly proběhnout v období mezi hnojením a odběrem vzorků.


6 BILANCE DUSÍKU Pro komplexnější zhodnocení časově aktuálního působení dusíku dodaného ověřovanými hnojivy v daném roce se provádí výpočet bilance živin. Na straně vstupů jsou živiny dodané hnojením a dešťovými srážkami a na straně výstupů jsou živiny odebrané vyprodukovanou sklizní hlavního a vedlejšího produktu (tab.6.1). Dešťové srážky reprezentuje atmosférický spad dusíku za sledované vegetační období od září 2014 do konce července 2015 na konkrétní zkušební stanici. Depozice dusíku za sledované období je započítána spolu s dodaněními hnojivy ke vstupům. Množství dusíku, které je jímáno a každý měsíc analyzováno se v ročním souhrnu pohybovalo od 12,3 do 23,5 kg N/ha. V 5. pokusném roce byla vypočítána záporná bilance dusíku v průměru -22 kg/ha u kontroly vzhledem k vynechání jakéhokoliv hnojení. Vlivem podzimního a jarního hnojení MH i OH byla kladná bilance zjištěna u všech kombinací v rozmezí 57-33 kg N/ha. Obecně lze konstatovat, že výpočet bilance odpovídá výši výnosu, hustotě a zapojení porostu na jednotlivých kombinacích, respektive odběru dusíku vyprodukovanou sklizní. Bilance poměrně dobře koreluje i se zásobou dusíku v půdě po sklizni a s celkovým stavem porostu během vegetace. Tab. 6.1: Zhodnocení bilance dusíku v roce 2015 Kombinace hnojení 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost Kombinace hnojení 1.Nehnojeno 2.LAV 3.Kejda Lípa 4.DG Lípa 5.DG Opatov 6.CMC kompost

Odběr hlavního a vedlejšího produktu sklizní řepky (kg N/ha)

Vstupy (kg N/ha) Hnojiva

Dešťové srážky HRA JAR LIP

HRA

JAR

LIP

Průměr

0

23,5

18,7

12,3

47

52

21

40

80

23,5

18,7

12,3

83

76

35

65

80

23,5

18,7

12,3

61

58

28

49

80

23,5

18,7

12,3

60

57

24

47

80

23,5

18,7

12,3

53

60

22

45

80

23,5

18,7

12,3

48

55

22

42

Bilance dusíku na zkušební stanici (kg N/ha) HRA JAR LIP -23 -34 -9 20 23 57 43 40 64 44 41 68 51 39 71 56 44 70

Průměrná bilance dusíku (kg N/ha) -22 33 49 51 53 57


7 ZÁVĚR Dosažené výsledky pátého roku přesné polní zkoušky ověřující účinnost dvou typů digestátu, kejdy a kompostu oproti LAVu a nehnojené kontrole v roce, kdy byla hnojena ozimá řepka na podzim (2014) i na jaře (2015) je možné shrnout následovně: Sklizňové výsledky  v 5. roce byla nejvyšší účinnost minerálního hnojení 2,04 t/ha a hnojení kejdou 1,62 t/ha.  účinnost digestátů byla v průměru o 24-28 % nižší než minerální hnojení  průměrný výnos slámy byl nejvyšší po MH (6,92 t/ha), digestáty snížily výnos o 5-10,7 % proti kejdě Statistické zhodnocení výnosů  statisticky vysoce průkazné rozdíly mezi kontrolou a MH byly patrné u všech 3 stanic  statisticky průkazné rozdíly jsou mezi kompostem KH 6. a KH 1,3,4, 5  souhrnným statistickým zpracováním výnosu tří lokalit se průkaznost neprojevila Kvalitativní parametry řepky  MH zvýšilo obsah dusíku v semeni (2,75 %) a slámě (0,48 %)  po hnojení digestáty se zvýšil obsah B v semeni (10,13 a 10,63 %)  obsah GSL v semeni nebyl po organických hnojivech vyšší než 13 mol/g při 9 % vlhkosti standardizováno na 46 % obsah oleje v sušině  organické hnojení (12,65-12,85 mol/g) obsah GSL snižovalo oproti kontrole (13,74 mol/g i LAVu (12,97 mol/g) Výměnná půdní reakce  pH organické ani minerální hnojení neovlivnilo Hradci n. Svitavou a Jaroměřicích  na písčitohlinité půdě na Lípě půdní reakce kolísala mezi 5,5 - 7,3.  alkalizující efekt mělo hnojení kompostem v Jaroměřicích a na Lípě (pH 6,7) Obsah přístupných živin a mikroelementů  po kompostu a digestátech mírné zvyšování zásoby přístupných živin oproti KH 1 a LAVu  obsah mikroelementů konstantní a nevybočoval v porovnání s předchozími pokusnými roky Obsah minerálního dusíku brzy na jaře byla koncentrace N-NO3- na všech místech velmi bezpečná a pouze v jediném případě bezpečná 4,62 mg/kg (KH 2 LAV Hradec nad Svitavou).  koncentrace N-NH4+ v Jaroměřicích a na Lípě byla pod mezí stanovitelnosti <0,2 mg/kg  po MH LAV bylo 9,18 mg N-NH4+/kg ve Svitavách. Po OH byly nízké obsahy 0,65-3,11 mg/kg po sklizni na všech stanicích N-NO3- v kategorii velmi bezpečného a bezpečného obsahu  obsah N-NH4+ byl na hranici detekce v Jaroměřicích a v Hradci, velmi nízký na Lípě Bilance dusíku  záporná bilance -22 kg N/ha u kontroly  po hnojení MH i OH kladná bilance u všech kombinací mezi +57-33 kg N/ha, +51-53kgN/ha po digestátech  relativně nejnižší deficit N u kontroly (-38 kg N/ha) a po KH 4 a 5 digestátech (-40 kg N/ha)


8 DOPORUČENÍ PRO PRAKTICKÉ VYUŽITÍ Způsob použití digestátu se řídí v závislosti na konkrétních podmínkách a jeho kvalitě, tedy aktuálnímu obsahu sušiny a živin. Digestát nebo i jeho jednotlivé separované složky je možné aplikovat jako organické hnojivo na zemědělskou půdu nebo je možné digestát, separát, případně fugát kompostovat. Zapravení organických hnojiv po anaerobní digesci do půdy je podobné jako u statkových hnojiv. Tekutý fugát i digestát musí být zapraven do orné půdy nejpozději do 24 hodin po jejich aplikaci. Pro řádkové přihnojování porostů hadicovými aplikátory však platí výjimka, kdy se zapravovat nemusí. Pro uplatnění této výjimky musí být prokazatelně na pozemku skutečně porost. Není přípustné provést aplikaci v krátké době po zasetí. Tuhý podíl digestátu po jeho mechanické separaci (separát) se musí rovněž zapravit do orné půdy nejpozději do 48 hodin. Při aplikaci digestátu nesmí dojít k přímému vniknutí či ke splachu hnojiva do povrchových vod a na sousední pozemky. Je třeba dodržet ochranný 3 m široký pás okolo vodního toku, který se nehnojí. Dusík je v digestátu obsažen ve formě amonné a při aplikaci hrozí jeho uvolňování do atmosféry. Pokud se digestát aplikuje na široko bezprostředně před setím a sázením a zapraví do 24 hodin, emise amoniaku se sníží obvykle o 30 - 70 %. Tyto ztráty jsou obecně menší při nízkém obsahu sušiny, protože hnojivo rychleji proniká do půdy. Naopak při vyšším obsahu sušiny zůstává digestát na povrchu půdy delší dobu a ztráty amoniaku jsou vyšší. Při aplikaci digestátu na suchou půdu při vyšších teplotách dochází rovněž k vyšším ztrátám amoniaku. Značný je rovněž pokles obsahu uhlíkatých látek, protože převážná část uhlíku se v procesu anaerobní fermentace přeměňuje na metan a oxid uhličitý (bioplyn) a to na poloviční i nižší hodnotu, čímž se poměr C:N v digestátu snižuje. Obsah uhlíku a tím i hnojivý účinek digestátu lze zvýšit ponecháním posklizňových zbytků (slámy) na poli. Digestát je tedy za předpokladu úpravy poměru C:N hnojivem, které může přispět k udržení půdní úrodnosti. Stabilní organická hmota pevné fáze digestátu je velmi dobrou, pomalu se rozkládající složkou pro zlehčení těžkých půd a úpravu jejich fyzikálních vlastností. Pro hnojení digestátem je vždy vhodné stanovit aktuální obsah dusíku. Při průměrném obsahu 0,5 % celkového dusíku a při dávce 1 t digestátu se do půdy dodá 5 kg N.ha-1. Oproti statkovým hnojivům mají digestáty obvykle vysoký celkový obsah dusíku, v rozpětí od 0,2 - 1 % v původní hmotě, pH mezi 7 - 8 a sušinu v rozmezí od 2 - 13 %. Neopomenutelný je i přívod makroelementů i mikroelementů pro rostliny. Poměr kationtů draslíku a hořčíku by měl být v optimálním případě roven 1, v opačném případě působí antagonisticky. Pokud poměr draslíku a hořčíku je v nerovnováze a převyšuje obsah draslíku, je vhodné doplnit do digestátu příslušné množství hořčíku. Hnojit digestátem se doporučuje regeneračně ozimou řepku, brambory, dále podlistově za vegetace kukuřici a slunečnici, při zaorávce slámy (mimo slámy řepky, máku a luskovin ve zranitelných oblastech) a k zelenému hnojení. Na trvalých travních porostech (TTP) je možné aplikaci digestátu uplatnit podobně jako aplikaci surové kejdy. U luk v době snížené vegetace nehrozí promyv dusíku, jako na orné půdě (vysoký podíl amonného N z celk. N). Obsah P v digestátu může příznivě podpořit kvalitu druhového složení, díky organické podobě P i na kyselých loukách nedochází k tak výraznému zvrhávání, jako po hnojení minerálními fosforečnými hnojivy. Alkalické pH digestátu může napomoci zabrzdění acidifikace půd TTP, při absenci vápnění.


9 POUŽITÁ LITERATURA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

ČIŽMÁR, D.: Stanovení sledovaných látek metodou NIRS, SOP 29 (UKZÚZ, NRL, 2007). ZBÍRAL, J. a kol: Jednotné pracovní postupy: Analýza půd I, postup 2, postup 3.1 (UKZÚZ, NRL, 2001). ZBÍRAL, J. a kol.: Jednotné pracovní postupy: Analýza rostlinného materiálu: postup 1 a 3. (UKZÚZ, NRL, 2005). ZBÍRAL, J. a kol: Jednotné pracovní postupy: Analýza rostlinného materiálu: postup 1 a 3. (UKZÚZ, NRL, 2005). Kabátová N., Šulová R., Ryšavý J. a kol: Testování odrůd, ÚKZÚZ 2012. ISBN 978-807401-063-7. Novotný, F.: Jednotné pracovní postupy, Metodiky chemických rozborů pro hodnocení kvality odrůd II, ÚKZÚZ, Brno 2006. Zbíral J. a kol. (2011): Jednotné pracovní postupy: Analýza půd III. ISBN 978-807401044-6.

Porovnání účinnosti digestátů s různými typy hnojiv při hospodaření ve zranitelné oblasti

Recommend Documents