VLIV APLIKOVANÉHO KOMPOSTU NA VLASTNOSTI PŮD VYBRANÝCH LOKALIT ČR

Publikováno na stránkách www.vuzt.cz Influence of Anthropogenic Activities on Water Regime of Lowland Territory Physics of Soil Water, Vinianske jazero Lake, May, 17-19, 2011, Slovak Republic

VLIV APLIKOVANÉHO KOMPOSTU NA VLASTNOSTI PŮD VYBRANÝCH LOKALIT ČR Martina VLČKOVÁ1, Pavel KOVAŘÍČEK 2, Veronika BENEŠOVÁ1, Marcela VLÁŠKOVÁ2, Zbyněk KULHAVÝ 1, Pavel PRAŽÁK 1 1

Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i., Praha 5 2

Výzkumný ústav zemědělské techniky v.v.i., Praha 6

Abstract: Influence of Applied Compost on Soil Properties of Selected Lokalitions in CR. Water retention capacity and infiltration of the soil are important characteristics to maintain the sustainable development of the country. Plenty of water in the soil provides good conditions for growing plants, infiltration ability is important for the reduction of surface runoff, including its negative impacts such as soil erosion and flooding in the floodplains of rivers. Above-mentioned hydrophysical soil properties are affected by, inter alia, the content of organic matter. There was observed saturated hydraulic conductivity (hereinafter referred to as Ksat) at four locations in CR (Červený Újezd, Libichov, Náměšť nad Oslavou and Ruzyně). At Červený Újezd and Libichov there was also observed retention capacity of soil before and after different doses of compost or organic matter from harvest residues. To determine the effect of compost on soil properties, the data before and after application of compost were compared, particularly with regard to the different doses of compost. Assessed data from the soil horizon from 0,05 to 0,15 show increases Ksat after incorporation of organic matter. Trends in retention curves are no longer so clear. Key words: compost, soil hydraulic properties, saturated hydraulic conductivity, retention curve. Úvod Cílem práce bylo sledovat vliv aplikovaného kompostu či posklizňových zbytků na hydrofyzikální vlastnosti půd, vliv způsobu zapravení organické hmoty byl rovněţ sledován. To koresponduje s náplní projektu NAZV č. QH82191 s názvem „Optimalizace dávkování a zapravení organické hmoty do půdy s cílem omezit povrchový odtok vody při intenzívních dešťových sráţkách“. Sledování vlivu kompostů na vlastnosti půdy je aktuální z hlediska moţnosti stabilizace vodního reţimu půdy, rovněţ i při vyuţití kompostu v zemědělství, zahradnictví, úpravách terénu a rekultivaci ploch jako hnojiva nebo mulče. Kompostování nabývá na významu také v souvislosti s potřebou účelného nakládání s biologicky rozloţitelnými odpady (dále jen BRO) (Lalande a kol. 2000, Masciandaro a kol. 2000, Váňa 2003). Nutnost zachování ekologických funkcí půdy je ale ze všech hledisek to nejdůleţitější, a proto je nutné se zabývat vlivem aplikace jakýchkoliv organických látek na vlastnosti půdy, coţ potvrzuje i Bazzoffi a kol. (1998). Studium půdní organické hmoty je neobyčejně obtíţné, neboť v ní probíhají nepřetrţitě a souběţně rozmanité transformační procesy, coţ má za následek její stále se měnící celkové sloţení. Proto i přes existenci mnoţství prací, věnovaných půdní organické hmotě, zůstává řada otázek na úrovni hypotéz, které se mnohdy od sebe liší (Ledvina a kol. 2000). Těţištěm velké části vědeckých prací jsou účinky organické hmoty na cyklus uhlíku, dusíku, fosforu a dalších ţivin a na znečišťování vod nebo na půdu samotnou (Ros a kol. 2006). Dalšími důleţitými tématy vědeckých prací je sledování výnosnosti plodin (Klasink a Steffens 1996, Raupp 1999, Hartl a kol. 2003) a vyplavování dusíku (Parkinson a kol. 1996 a Mamo a kol. 1999). Hydraulické i ostatní fyzikální vlastnosti půdy jsou přitom jen jako nezbytná součást popisu předmětu zkoumání, popř. jako mezičlánek nutný k vysvětlení hlavních zkoumaných procesů.

550

Influence of Anthropogenic Activities on Water Regime of Lowland Territory Physics of Soil Water, Vinianske jazero Lake, May, 17-19, 2011, Slovak Republic

Gonzales a Cooperband (2002), také Carter (2007) prokázali v jejich pokusu, ţe zapravení kompostu do půdy experimentální plochy způsobilo zvýšení polní vodní kapacity. Bescansa a kol (2005) sledovali zvýšení vyuţitelné vodní kapacity jílovitohlinité půdy po aplikaci posklizňových zbytků. Bauer a Black (1992) naopak sledovali sníţení vyuţitelné vodní kapacity při aplikaci posklizňových zbytků do hlinité půdy či jílu. Kompost z komunálního odpadu dle Turnera a kol. (1994) rovněţ zvyšuje vodní kapacitu. Diana a kol. (2008) zase uvádí, ţe hnojení kompostem (zbytky z produkce vína) kombinované s minerálními hnojivy (amonná forma dusíku) zlepšilo zpracovatelnost a drobivost půdy, zadrţení vody v půdě a kationtovou výměnnou kapacitu. Dle Mayera (2004), Ahmada a kol. (2008), Gil a kol. (2008) pouţití kompostů vede na základě zvyšování obsahu organické hmoty v půdě a v souvislosti s nárůstem obsahu středních pórů ke zlepšení retenční schopnosti půdy. Autoři dále dodávají, ţe tento efekt se projeví spíše po dlouhodobější aplikaci kompostů. Zvýšení retenční schopnosti po aplikaci kompostu z hnoje a listí rovněţ potvrzuje Thompson a kol (2008). Naeini a Cook (2000) sledují vyšší vlhkost půdy blízko nasycení a niţší dále od něho. Vyšší retenční kapacitu sleduje také Bauer a Black (1992) po aplikaci posklizňových zbytků zvláště do písčité půdy. Vyšší nasycenou vodivost a výnos po aplikaci kompostu do jílovité, jílovitohlinité a hlinité půdy popisuje Wanas (2006), infiltrace se zvyšuje i po aplikaci hnoje (Ramos M.C. 2006). Niţší infiltrační schopnost po aplikaci kompostu z hnoje a listí do prachové hlíny popisuje Thompson a kol (2008). Mayer (2004) na základě studia literárních pramenů dále uvádí, ţe pozitivní a dlouhodobější vliv aplikace kompostů na infiltraci vody do půdy lze očekávat aţ po víceleté pravidelné aplikaci, tj. v rozmezí 4-10 tet. Zlepšení pórovitosti a půdních agregátů po aplikaci kompostu a hnoje potvrzuje také Pagliai a kol. (2004). Vliv zpracování půdy, vegetace a samovolné nebo člověkem podpořené proměnlivosti struktury a zhutnění půdy (zejména humusového horizontu) je obvykle mnohem výraznější neţ vliv přidání organické hmoty. Např. Hangen a kol. (2002) uvádí jako moţnou příčinu rozdílů v infiltraci různé způsoby zpracování půdy. Tento text se zabývá vyhodnocením vlivu aplikovaného kompostu či posklizňových zbytků na hydraulické vlastnosti půdy jako jsou nasycená hydraulická vodivosti a retenční křivka. Další charakteristiky, které byly sledovány ve zmiňovaném projektu, jako např. penetrační odpor., struktura, obsah organické hmoty, pH půdy, objemová hmotnost půdy, vlhkost, pórovitost, minimální vzdušná kapacita a stabilita půdních agregátů, nebyly předmětem této práce. Práce se rovněţ nezabývá rozdělením organické hmoty na primární (kořenové sekrety, mikrobiální biomasa, kořenové vlásnění a části rostlin) a humusovou část (fulvokyseliny, huminové kyseliny a huminy), jak je popisuje např. Vaněk a kol. (2009). Na řešení problematiky jsme v ČR vybrali čtyři pokusné plochy a to Libichov, Náměšť nad Oslavou, Červený Újezd a Ruzyni. Materiál a metody Na čtyřech lokalitách v ČR byly zaloţeny polní pokusy, na kterých se sleduje změna hydrofyzikálních vlastností půdy a doba trvání této změny vlivem jednorázově zapravené vysoké dávky organické hmoty (OH) do půdy. Na pozemku „Školního statku ČZU“ v Červeném Újezdě (řepařská výrobní oblast) je zaloţen vícefaktorový parcelový pokus s rozdílnými vstupy organické hmoty a rozdílnou intenzitou zpracování půdy. Půda, druh hlinitá aţ jílovitohlinitá, se na jedné polovině plochy zpracovává orební technologií, na druhé polovině se uplatňuje půdoochranná technologie s mělkým kypřením radličkovými a talířovými kypřiči. Na parcely v obou částech experimentu byla jednorázově na celou dobu sledování dodána OH v 5 formách - hnůj, sláma, zapravená meziplodina a 2 úrovně dávek kompostu. V kaţdé technologii zpracování půdy jsou 2 kontrolní varianty. První - kontrola bez dodání OH a bez vegetace a druhá bez dodání OH, ale s pěstovanou plodinou. V pokusech je pro kaţdou technologii realizováno 7 variant způsobu vnesení OH do půdy, kaţdá ve 4 opakováních. Pro hodnocení v publikaci jsou vyuţity varianty se zapraveným kompostem a kontrola bez kompostu s pěstovanou plodinou. Druhý experimentální pozemek s písčitou půdou je v Libichově – Brodcích nad Jizerou. Uplatňuje se zde mělké zpracování půdy bez orby s periodicky opakovaným prohlubovacím kypřením. Na pozemku je půdní druh na rozhraní kategorií hlinitopísčitá a písčitá. Pokus má 2 varianty se

551


zapravenými dávkami posklizňových zbytků v dávkách 12 a 24 t sušiny.ha-1 a kontrolu s odklizenou nadzemní hmotou z předplodiny. Kaţdá varianta má 3 opakování. Před zapravením do půdy pomocí talířových kypřičů byly ručně rozvrstvené rostlinné zbytky z předplodiny (pšenice ozimá) rozdrceny mulčovačem. Třetí experimentální plocha je na písčitohlinité půdě v Náměšti nad Oslavou. Je v podniku s ekologickým hospodařením, který vyrábí kompost z bioodpadů. Na pozemku je na parcelách zaloţen třífaktorový pokus s variantami: kontrola a dávkami kompostu ve výši 93 a 158 t sušiny.ha-1, kaţdá varianta ve 3 opakováních. Na celém pozemku se uplatňuje technologie zpracování půdy s orbou. Poslední experimentem je maloparcelkový pokus na ploše v Ruzyni s dávkami kompostu 85, 240 a 330 t sušiny.ha-1 a kontrolní s nulovou dávkou kompostu. Kompost na parcelách byl před zapravením pomocí rotavátoru ručně rozvrstven. Tento pokus je veden jako černý úhor s regulací plevelů herbicidy. Na všech pokusných plochách byl Dr. Annou Ţigovou z Geologického ústavu AV ČR, v.v.i. proveden pedologický průzkum. Půdní podmínky a základní charakteristiky porovnávaných experimentů jsou shrnuty v tabulce 1. Popisované vlastnosti půdy se týkají hloubky 0 – 250 mm. Tab. 1. Popis výchozích podmínek experimentálních ploch Lokalita

Sledovaný ukazatel

Červený Újezd

Libichov Brodce nad Jizerou

Náměšť nad Oslavou kambizem na pararule

černozem luvická na spraši

Ruzyně

hnědozem na spraši

Půdní druh

hlinitá

písčitá

písčitohlinitá

hlinitá

I. kat. < 0,01 [mm]

41.8

9.37

27.4

42.6

II. kat. 0,01-0,05 [mm]

45.86

6.65

23.47

36.61

III. kat. 0,05-0,25 [mm]

6.46

56.08

12.26

13.96

IV. kat. 0,25-2,0 [mm]

5.88

27.9

36.87

6.82

Průměrná objemová hmotnost půdy suchého vzorku [g.cm-3]

1.55

1.46

1.4

1.5

Průměrná specifická hmotnost [g.cm-3]

2.67

2.65

2.66

2.68

Průměrná hodnota Cox [%]

0.8

0.84

1.02

1.51

Způsob obhospodařování půdy

1) varianty s orbou nebo 2) varianty s kypřením radličkovým kypřičem do hloubky orby

mělké kypření orba bez orby s periodicky opakovaným prohlubovacím kypřením

Zrnitost dle Nováka

Půdní typ

pararendzina kambická na slínovci

552

černý úhor s útlumem plevelů herbicidy


Zapravená organická hmota Druh hmoty varianty dávkování - dávka hmoty v sušině

Kompost 1) kontrola 2) 80 t.ha-1 3) 150 t.ha-1

Posklizňové zbytky 1) kontrola 2) 12 t.ha-1 3) 24 t.ha-1

Kompost 1) kontrola 2) 93 t.ha-1 3) 158 t.ha-1

Kompost 1) kontrola 2) 85 t.ha-1 3) 165 t.ha-1 4) 330 t.ha-1

Způsob rozmetení/ zapravení

ručně/orbou nebo kypřičem dle varianty

ručně/talířový m kypřičem

rozmetadlem hnoje / orbou

ručně/ rotavátorem

Kompost pouţitý v experimentech byl vyroben technologií řízeného kompostování v pásových hromadách na volné ploše. Rozhodující sloţkou surovinové skladby pro zaloţení kompostu byla zbytková biomasa spadající do kategorie rostlinných odpadů a odpadů ze zemědělství. Kompost splňoval znaky jakosti stanovené ČSN 46 5735 „Průmyslové komposty“. Z kaţdé lokality a ze všech parcelek se vzorky půdy na rozbor nasycené hydraulické vodivosti odebíraly do Kopeckého fyzikálních válečků o objemu 100 cm3 z hloubek 50, 100 a 150 mm. Na měření retenčních křivek výparnou metodou se vzorky odebíraly do válečků o objemu 250 cm 3 z hloubky 50 mm. Odběr proběhl ve 2 termínech. V roce 2008 po sklizni předplodiny před aplikací OH a v 2. hospodářském roce po aplikaci OH po zapojení porostu plodiny (duben). Ze sledovaných parcel všech lokalit se odebraly 3 vzorky na měření Ksat a 1 vzorek pro měření retenčních křivek výparnou metodou. Na odebraných vzorcích z Červeného Újezda a Libichova byla laboratorně vyhodnocena nasycená hydraulická vodivost a výparnou metodou průběh retenční křivky. Metody laboratorního měření Nasycená hydraulická vodivost Odebrané vzorky výše popsaných parametrů byly v laboratoři VÚMOP, v.v.i. kapilárně syceny vodou a Ksat měřena metodou dle Vašků (1987), viz Obr. 1. Tato metoda vychází ze stejných zásad měření Ksat jako doporučuje norma ČSN CEN ISO/TS 17829-11. Výpočet se provádí podle vzorce:

K

QL A H

[m  s 1 ] ,

(1)

kde K [m.s-1, cm.s-1, m.d-1] je nasycená hydraulická vodivost půdy, H [m] je rozdíl hladin, A [m2] je průtočná plocha vzorku, L [m] je výška válečku a Q [m3.s-1] je průtok vody, který se vypočte :

Q

V t

[m 3  s 1 ] ,

(2)

kde V [m3] je objem protečené vody, t [s] je čas protečení vody o objemu V.

553


Obr. 1. Laboratorní měření nasycené hydraulické vodivosti Retenční křivky výparnou metodou Vzorky půdy, odebrané z hloubky 0,05 m pod povrchem terénu do válečků o objemu 250 cm3, byly určeny pro měření retenčních křivek výparnou metodou (Wind 1968, Klute 1986, ASTM 1992, Wendroth a kol. 1993, Schindler a Müller 2006). Vzorky byly v laboratoři nejprve kapilárně nasyceny vodou a poté byly umístěny do přístroje ku/pF firmy Umwelt-Geräte Technik (Obr. 2), kde se sleduje na váze časová řada změn hmotnosti způsobené odpařováním vody z horního povrchu půdního vzorku. Sací tlak se ve stejné časové řadě měří pomocí tenzometrů, z nichţ jsou data ukládána do počítače. Měření trvá přibliţně týden a maximální hodnota sledovaného sacího tlaku nepřesahuje 70 kPa.

Obr. 2. Přístrojové vybavení ku/pF pro měření bodů retenční křivky výparnou metodou Výsledky a diskuze Nasycená hydraulická vodivost Dílčí hodnocení Ksat se uskutečnilo ve 2 úrovních:  porovnání výchozích hodnot Ksat ze vzorků odebraných z experimentálních ploch v roce 2008 s hodnotami vzorků odebraných v roce 2010 (Tabulka 2 aţ 5),  porovnání Ksat z roku 2010 mezi variantami dávkování organické hmoty (obr. 3 aţ 6). Ksat se v roce 2010 oproti roku 2008 zvýšila na všech lokalitách (Tabulka 2 aţ 5).

554


slámy [t.ha-1]

Tab. 2. Červený Újezd - průměrné hodnoty nasycené hydraulické vodivosti Ksat

Průměr

Směrovat. odchylka

2008

A1/0

1,22E-03

8,68E-04

1,26E-04

A2/24

2,49E-03

3,14E-04

6,30E-04

A3/12

3,87E-03

1,57E-03

1,23E-03

B1/12

4,02E-03

1,66E-03

2,37E-04

Technologie Ksat [cm.s-1] v roce zpracování/ 2010 dávka kompostu Průměr Směrovat. odchylka [t.ha-1]

Ksat [cm.s-1] v roce 2008

orba/0

3,92E-03

3,75E-03

8,64E-06

B2/0

9,28E-04

4,82E-04

1,23E-03

orba/80

6,57E-03

4,40E-03

1,36E-04

B3/24

2,67E-03

1,10E-03

4,65E-04

orba/150

5,87E-03

2,81E-03

6,68E-06

C1/24

1,77E-03

9,38E-04

4,10E-04

kypření/0

7,11E-03

5,18E-03

3,93E-06

C212

1,82E-03

7,46E-04

6,90E-04

kypření/80

2,24E-03

2,02E-03

4,03E-06

C3/0

3,88E-03

1,43E-03

6,34E-04

kypření/150 5,34E-03

3,28E-03

3,22E-06

Tab. 3. Libichov - průměrné hodnoty nasycené hydraulické vodivosti Ksat Parcela/ dávka


-1

Ksat [cm.s ] v roce 2010

Ksat [cm.s1 ] v roce


Tab. 5. Ruzyně - průměrné hodnoty nasycené hydraulické vodivosti Ksat

Parcela/ dávka kompostu [t.ha-1]

Průměr Směrovat. odchylka

A1/0

2,61E-03

1,87E-03

5,57E-06

Parcela/ Ksat [cm.s-1] v roce 2010 Ksat [cm.s1 dávka ] v roce kompost 2008 Směrovat. u [t.ha-1] Průměr odchylka [cm.s-1]

A2/93

4,25E-03

4,14E-03

5,19E-06

A1/85

1,35E-02

1,59E-02

1,68E-06

A3/158

4,59E-03

5,00E-03

1,73E-05

A2/165

1,07E-02

1,50E-02

1,30E-06

B1/93

9,56E-04

6,85E-04

2,39E-05

A3/330

1,57E-02

2,09E-02

2,59E-06

B2/158

9,88E-04

7,04E-04

5,44E-06

B1/165

8,70E-03

1,11E-02

1,37E-06

B3/0

2,18E-03

1,37E-03

1,98E-05

B2/330

6,87E-04

2,97E-04

2,95E-07

C1/158

3,92E-03

7,31E-03

4,12E-06

B3/0

1,38E-02

8,75E-03

1,91E-06

C2/0

1,23E-03

8,58E-04

1,66E-05

C1/330

6,00E-03

5,09E-03

6,05E-06

C2/0

9,84E-03

8,17E-03

1,36E-06

C3/85

9,47E-03

1,18E-02

2,87E-06

C3/93 6,18E-03 4,36E-03 1,89E-05 Tab. 4. Náměšť nad Oslavou – průměrné hodnoty nasycené hydraulické vodivosti Ksat

V lokalitě Libichov, kde byla aplikována nejmenší dávka organické hmoty (max. 24 t.ha-1), se Ksat zvýšila nejméně oproti ostatním lokalitám, pouze o 1 řád. Na lokalitě Ruzyně, kde naopak byla aplikována největší dávka kompostu, aţ 330 t.ha-1, se Ksat zvýšila nejvíce, a to aţ o čtyři řády.

555


V lokalitách Červený Újezd a Náměšť nad Oslavou, kde byla aplikována maximální dávka kompostu 150 t.ha-1 a 158 t.ha-1, se nasycená hydraulická vodivost zvýšila o dva aţ tři řády.

-1

Ksat [cm.s ]

Z analýzy průměrných hodnot Ksat naměřených v roce 2010 na kontrolních variantách a variantách s dávkami organické hmoty a kompostu jsou zřetelné trendy v závislosti na dávce (Obr. 3 aţ 6). 0,008 0,007115 0,006570 0,007 0,005869 0,005341 0,006 0,005 0,003921 0,004 0,002238 0,003 0,002 0,001 0,000 0

80

150

0

80

150

Kypření

Orba

Dávka kompostu (t.ha -1) Technologie

Obr. 3. Ksat Červený Újezd pro rok 2010 v závislosti na zapravené dávce kompostu a technologii zapravení

0,0030 -1

Ksat [cm.s ]

0,0025

0,00273

0,00282

12 Dávka (t.ha-1)

24

0,00201

0,0020 0,0015 0,0010 0,0005 0,0000 0

Obr. 4. Ksat Libichov pro rok 2010 v závislosti na zapravené dávce organické hmoty 0,0032

-1

Ksat [cm.s ]

0,004 0,003 0,003

0,0020

0,0020

0

93 Dávka (t.ha-1)

0,002 0,002 0,001 0,001 0,000 158

Obr. 5. Ksat Náměšť nad Oslavou pro rok 2010 v závislosti na zapravené dávce kompostu

556

-1

Ksat [cm.s ]


0,014 0,012 0,010 0,008 0,006 0,004 0,002 0,000

0,0131 0,0096

0,0094

0

85 165 Dávka (t.ha-1)

0,0092

330

Obr. 6. Ksat Ruzyně pro rok 2010 v závislosti na zapravené dávce kompostu V Červeném Újezdě na jílovitohlinité půdě u oraných variant Ksat signalizuje optimum při dávkách kompostu 80 t.ha-1, u varianty kypřené do stejné hloubky radličkovým kypřičem je naopak nejvyšší Ksat u kontrolní varianty. Rostoucí trend Ksat v závislosti na dávce organické hmoty je v Libichově na lehké hlinitopísčité půdě (mělké zpracování půdy bez orby), a také v Náměšti n.O., také lehká půda, ale technologie zpracování půdy s orbou. Výsledky v Ruzyni na jílovitohlinité půdě, kde se udrţuje černý úhor, rovněţ signalizují optimum při dávkách kompostu 85 t.ha-1. Uvedené závislosti budou v dalším řešení ověřeny statistickým vyhodnocením dat po jejich zkompletování (některé testy ještě pokračují). Retenční křivky výparnou metodou Zpracovány byly lokality Libichov a Červený Újezd. V Červeném Újezdě mají na oraných variantách retenční křivky přibliţně paralelní průběh (Obr. 7). Při sacím tlaku nad 1,0 pF je rovnováţná vlhkost u varianty s dávkou 80 t.ha-1 větší neţ u kontroly bez kompostu, u nejvyšší dávky 150 t.ha-1 kompostu naopak niţší. Při nejniţším sacím tlaku (vlhkost půdy odpovídá plné polní kapacitě v povrchové vrstvě) se vlhkost se stoupající dávkou kompostu sniţuje. Tomu odpovídá stav zvýšení podílu makropórů v půdě. Retenční křivky u kypřené varianty kypřičem - bez kompostu a s dávkou 80 t.ha-1, mají průběh odpovídající půdě s niţší zrnitostí (více jílovitých částic) ve srovnání s variantou s nejvyšší dávkou kompostu 150t.ha-1. U oraných variant tomu je obráceně – čím vyšší dávka kompostu, tím vyšší vlhkost při malém sacím tlaku (u povrchu půdy).

Obr. 7. Retenční křivky výparnou metodou v lokalitě Červený Újezd po aplikaci kompostu; OR – orba do hloubky 0,20 m, K – kypření radličkovým kypřičem do hloubky 0,20 m

557


Retenční křivky ze vzorků půdy odebrané v Libichově v roce 2010 (Obr. 8) mají standardní tvar průběhu pro lehké písčité půdy. Zvýšení vlhkosti se v druhém roce po zapravení organické hmoty do půdy projevilo jen u dávky 12 t.ha-1. Mezi kontrolou a vyšší dávkou 24 t.ha-1 je minimální rozdíl. Pokud srovnáváme průběhy retenčních křivek před aplikací a po aplikaci kompostu (Obr. 9 aţ 13), můţeme pozorovat v oblasti nejniţšího sacího tlaku jejich vysokou variabilitu. Při shodné dávce jsou meziroční odchylky i opačné. 3,0

Sací tlak [pF]

2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 10

15

20

25

30

35

40

45

50

Objemová vlhkost půdy [%] 0 t.ha-1

12 t.ha-1

24 t.ha-1

Obr. 8. Retenční křivky výparnou metodou v lokalitě Libichov po aplikaci kompostu

Libichov - parcela A1 - 0 t.ha-1

Libichov - parcela A2 - 24 t.ha-1

3,0

3,0

před aplikací po aplikaci

2,0 1,5

před aplikací

2,5

Sací tlak [pF]

Sací tlak [pF]

2,5

4,6 %

1,0

po aplikaci

2,0 1,5 1,0

0,5

4,2 %

0,5

15

20

25

30

35

40

45

5

15

Objemová vlhkost půdy [%]

25

35

45


Obr. 9, 10. Retenční křivka výparnou metodou před a po aplikaci kompostu v Libichově na parcele A1 a A2

Libichov - parcela B2 - 0 t.ha-1

Libichov - parcela B3 - 24 t.ha-1

3,0

3,0

před aplikací po aplikaci

2,0 1,5 1,0

před aplikací

2,5

Sací tlak [pF]

Sací tlak [pF]

2,5

po aplikaci

2,0 1,5 9,0 % 1,0

3,5 %

0,5

0,5

10

15

20

25

30

35

40

45

10


20

30

40

50


Obr. 11, 12. Retenční křivka výparnou metodou před a po aplikaci kompostu v Libichově na parcele B2 a B3

558

Influence of Anthropogenic Activities on Water Regime of Lowland Territory Physics of Soil Water, Vinianske jazero Lake, May, 17-19, 2011, Slovak Republic Libichov - parcela C2 - 12 t.ha-1 3,0 před aplikací

Sací tlak [pF]

2,5

po aplikaci

2,0 1,5 1,0 0,5 10

15

20

25

30

35

40

45


Obr. 13. Retenční křivka výparnou metodou před a po aplikaci kompostu v Libichově na parcele C2 Z dosud vyhodnoceného měření se zatím nedá jednoznačně říci, zda kompost má, či nemá vliv na retenční křivku půdy. Jak je z grafů patrné, tvarové parametry retenčních křivek jsou shodné, ale při stejné dávce kompostu je jednou hodnota maximálního kapilárního nasycení (předcházející zahájení zkoušky) větší před aplikací po kompostu a jednou naopak po aplikaci. To můţe být způsobeno také značnou heterogenitou půdy. V Červeném Újezdě je kaţdopádně znatelný rozdíl tvaru retenčních křivek orané a kypřené půdy. Závěr Dosud získaná data z měření odebraných půdních vzorků vykazují jisté trendy. Nasycená hydraulická vodivost (Ksat) se v půdním horizontu 0,05 aţ 0,15 m pod úrovní terénu po zapravení kompostu nebo organické hmoty z posklizňových zbytků zvýšila. Na lehkých půdách je tato závislost silnější. Jsou také zřetelné trendy závislosti na objemu dávky. Ve dvou lokalitách (Červený Újezd a Ruzyně) s hlinitou půdou se objevila nejvyšší Ksat po aplikaci kompostu v dávce 80 t.ha-1. V Červeném Újezdě je ale tento trend opačný u půdy kypřené, kdy je nejvyšší Ksat u půdy bez kompostu. Z trendů retenčních křivek dosud nelze stanovit jasné závěry, v Červeném Újezdě je však znatelný rozdíl tvaru retenčních křivek u orané a kypřené půdy. Rozdílnost tvarů retenčních křivek z jednotlivých lokalit vypovídají o zastoupení různě velikých pórů v dané půdě a o dostatečné variabilitě zvolených experimentálních ploch v rámci projektu. V měření bude nadále pokračováno, aby byl k dispozici statisticky průkazný vzorek měřených křivek, celkové výsledky budou podrobeny statistickému hodnocení. Poděkování Tento článek vznikl za finanční podpory MZe ČR projektu Národní agentury pro zemědělský výzkum QH82191 Optimalizace dávkování a zapracování organické hmoty do půdy s cílem omezit povrchový odtok vody při intenzivních dešťových sráţkách. Použitá literatura AHMED, R., KHALID, A., ARSHAD, M., ZAHIR, Z.A., MAHMOOD, T. 2008. Effect of compost enriched with N and L-tryptophan on soil and maize. Agronomy for Sustainable Development, 28(2), 299-305. ASTM (American Society for Testing and Materials), 1992. Test Method for Capillary-Moisture Relationships for Coarse- and Medium-Textured Soils by Porous Plate Apparatus. Method D-2325, Annual book of ASTM Standards, vol 04.08, p. 431-436. BAUER, A., BLACK, A.L. 1992. Organic carbon effects on available water capacity of three soil textural groups. Soil Science Society of America Journal, 56, 248-254. BAZZOFFI, P., PELLEGRINI, S., ROCCHINI, A., MORANDI, M., GRASSELLI, O. 1998. The effect of urban refuse compost and different tractors tyres on soil physical properties, soil erosion and maize yield. Soil and tillage research, 48 (4), 275-286.

559

Influence of Anthropogenic Activities on Water Regime of Lowland Territory Physics of Soil Water, Vinianske jazero Lake, May, 17-19, 2011, Slovak Republic BESCANSA, P., IMAZ, M.J., VIRTO, I., ENRIQUE, A., HOOGMOED, W.B. 2005. Soil water retention as affected by tillage and residue management in semiarid Spain. Soil & Tillage Research, 87, 19-27. CARTER, M.R. 2007. Long-term influence of compost on available water capacity of a fine sandy loam in potato rotation. Canadian Journal of soil Science, 87(5) 535-539. ČSN 46 5735 Průmyslové komposty. Vydavatelství norem Praha, 1991 DIANA, G., BENI, C., MARCONI, S. 2008. Communication in soil science and plant analysis. 39 (9-10), 13321351. ČSN CEN ISO/TS 17829-11 Geotechnický průzkum a zkoušení - Laboratorní zkoušky zemin GIL, M.V., CALVO, L.F., BLANCO, D., SANCHEZ, M.E. 2008. Assessing the agronomic and environmental effects of the application of cattle manure compost on soil by multivariate methods. Bioresource Technology 99 (13), 5763-5772. GONZALES, R.F., COOPERBAND, L.R. 2002. Compost effects on soil physical properties and field nursery production. Kompost science and utilization, 10 (3), 226-237. HANGEN, E., BUCZKO, U., BENS, O., BRUNOTTE, J., HÜTTL, R.F. 2002. Infiltration patterns into two soils under conventional and conservation tillage. Soil & Tillage research 63, 181-186. HARTL, W., PUTZ, B., ERHART, E. 2003. Infuence of rates and timing of biowaste kompost application on rye yield and soil nitrate levels. European Journal of Soil Biology 39, 129-139. KLASIK, A., STEFFENS, G. 1996. Grünkomposteinsatz in der Landwirtschaft Ergebnisse aus einem Feldversuch. Sekundärrohstoffe im Stoffkreislauf der Landwirtschaft, VDLUFA-Verlag, Darmstadt, VDLUFA Kongreßband, 385-388. KLUTE, A. 1986. Water Retention: Laboratory Methods. In A. Klute, ed., Methodes of soil analysis, Part 1, American Society of Agronomy, Madison, Wis., p. 635-686. LALANDE, R., GAGNON, B., SIMARD, R.R., CO´ TE, D. 2000. Soil microbial biomass and enzyme activity following liquid hog manure in a long-term field trial. Canadian Journal of Soil Science 80, 263-269. LEDVINA R., HORÁČEK J., ŠINDELÁŘOVÁ M. 2000. Geologie a půdoznalství. České Budějovice, JČU v Českých Budějovicích, 203 s. MAMO, M., ROSEN, C., HALBACH, T. 1999. Nitrogen availability and leaching from soil amended with municipal solid waste compost. J. Environ. Qual. 28, 1074-1082. MASCIANDARO, G., CECCANTI, B., GARCIA, C., 2000. ‘‘In situ’’ vermicomposting of biological sludges and impacts on soil quality. Soil Biology & Biochemistry 32, 1015-1024. MAYER, J. 2004. Einfluss der landwirtschaftlichen Kompostanwendung auf bodenphysikalische und bodenchemische Parameter. 43-58. In: Fuchs, J.G., Bieri, M., Chardonnens, M. (eds), 2004. Auswirkungen von Komposten und von Gärgut auf die Umwelt, die Bodenfruchtbarkeit sowie die Pflanzengesundheit. Zusammenfassende Übersicht der aktuellen Literatur. FiBL-Report. Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL), Frick, Schweiz. NAEINI, S.A.R.M., COOK, H.F. 2000. Influence of municipal waste compost amendment on soil water and evaporation. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 31(19-20), 3147-3161. PAGLIAI, M., VIGNOZZI, N., PELLEGRINI, S. 2004. Soil structure and the effect of management practices. Soil and tillage research, 79 (2), 131-143. PARKINSON, R., FULLER, M., JURY, S., GROENHF, A. 1996. An evaluation of soil nutrient status following the application of (i) co-compostedMSWand sewage sludge and (ii) greenwaste to maize, in: M. De Bertoldi, P. Sequi, B. Lemmes, T. Papi (Eds.), The Science of Composting, Blackie Academic & Professional, London, 469476. RAMOS, M.C., MARTINEZ-CASASNOVAS, J.A., 2006. Erosion rates and nutrient losses affected by composted cattle manure application in vineyard of NE Spain. Catena 68, EUROSOIL Conference 2004, Freiburg, GERMANY, (2-3), 177-185.

560

Influence of Anthropogenic Activities on Water Regime of Lowland Territory Physics of Soil Water, Vinianske jazero Lake, May, 17-19, 2011, Slovak Republic RAUPP, J., (Ed.) 1999. Fertilization Systems in Organic Farming based on Long-term Experiments, Institute for Biodynamic Research, Darmstadt ROS, M., PASCUAL, J.A., GARCIA, C., HEMANDEZ, M.T., INSAM, H. 2006. Hydrolase activities, microbial biomass and bacterial community in a soil after long-term amendment with different composts. Soil Biology & Biochemistry 38, 3443-3452. SCHINDLER, U., MILLER, L., 2006. Simplifying the evaporation method for quantifying soil hydraulic properties. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, vol.169, no. 5, p. 623-629. THOMSON, A.M., PAUL, A.C., BALSTER, N.J. 2008. Physical and hydraulic properties of engineered soil media for bioretention basins. Transaction of the ASABE, 51(2), 499-514. TURNER, M.S., CLARK, G.A., STANLEY, C.D., SMAJSTRLA, A.G. 1994. Physycal characteristics of a sandy soil amended with municipal solid-waste compost. Soil and Crop Science Society of Florida Proceedings, 53, 24-26. VÁŇA, J. 2003. Sdělení odboru odpadů MŢP ke specifikaci skupin kompostovatelných odpadů s výjimkou kompostovatelných odpadů v komunálním odpadu podle přílohy č. 8 vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady. Sdělení 29, Věstník MŢP. VANĚK, V., KOLÁŘ, L., PAVLÍKOVÁ, D. 2009. Úloha organické hmoty v půdě. Racionální pouţití hnojiv sborník z konference, ISBN 978-80-213-2006-2. (http://biom.cz/cz/odborne-clanky/uloha-organicke-hmoty-vpude) VAŠKŮ, Z. 1987. Metodika a pracovní postup řešení etapy 01 projektu Technika, technologie a rekonstrukce odvodnění, P06-329-813-02. VÚZZP Praha, 81 stran. WANAS, S.A. 2006. Towards Proper Management of Clayey Soils: 11. Combined Effects of Plowing and Compost on Soil Physical Properties and Corn Production. Journal of Applied Sciences Research, 2 (3), 123128. WENDROTH, O., EHLERS, W., HOPMANS, J.W., KAGE, H., HALBERTSMA, J., WÖSTEN, J.H.M., 1993. Reevaluation of the evaporation method for determining hydraulic functions in unsaturated soils. Soil Sci. SOc. Am. J., 57. p. 1436-1443. WIND, G.P. 1968: Capillary conductivity data estimated by a simple method. In: P.E. Rijtema and H. Wassink (ed.) Water in the unsaturated zone. Proc. Wageningen Symp. June 1966. Vol. 1. IASH, Gentbrugge, p. 181-191. Kontaktní údaje autorů: Ing. Martina Vlčková Výzkumný ústav melioarcí a ochrany půdy, Ţabovřeská 250, 156 27, Praha 5 [email protected] Ing. Pavel Kovaříček, CSc. Výzkumný ústav zemědělské techniky v.v.i., Drnovská 507, 161 01 Praha 6 [email protected]

561

VLIV APLIKOVANÉHO KOMPOSTU NA VLASTNOSTI PŮD VYBRANÝCH LOKALIT ČR

Recommend Documents