Ministerstvo zemědělství ČR Národní agentura pro zemědělský výzkum QH82191

Transkript

1 Ministerstvo zemědělství ČR Národní agentura pro zemědělský výzkum Redakčně upravená roční zpráva 2010 Číslo výzkumného projektu QH82191 Název projektu Optimalizace dávkování a zapravení organické hmoty do půdy s cílem omezit povrchový odtok vody při intenzivních dešťových srážkách ( ) Projekt byl řešen za finanční podpory MZe ČR v rámci programu Ochranné a šetrné postupy hospodaření Cíl projektu Cílem projektu jsou metodická doporučení pro dávkování a zapravení organické hmoty do optimální hloubky k omezení povrchového odtoku vody při intenzivních dešťových srážkách a ke zvýšení stability půdního prostředí Výzkumný směr Interakce mezi vodou, půdou a prostředím Statutární zástupce nositele (příjemce) koordinátora Ing. Zdeněk Pastorek, CSc., prof.h.c. Odpovědný řešitel (vedoucí autorského týmu) Ing. Pavel Kovaříček, CSc. Číslo zprávy:2531 Praha, prosinec 2010

2 OBSAH Zhodnocení průběhu řešení v roce Komentář k řešitelskému týmu... 3 Náklady za projekt celkem v roce Komentář k metodice a časovému postupu řešení... 4 A01/10 Vyrobit kompost s nízkou objemovou hmotností, ověřit v nádobkovém pokusu jeho vliv na fyzikální vlastnosti těžké půdy... 6 A02/10 Vedení parcelních a polních pokusů s využíváním kompostů a biomasy ke zlepšení hydrofyzikálních vlastností půdy... 9 Parcelní pokus Ruzyně... 9 Pokus Náměšť nad Oslavou Pokus Brodce nad Jizerou Libichov Parcelní pokus Červený Újezd Databáze experimentálních dat A03/10 Porovnat vliv stupňovaného dávkování kompostu a posklizňových zbytků do ornice na fyzikální vlastnosti půdy a distribuci organické hmoty v půdě Parcelní pokus Ruzyně Pokus Náměšť nad Oslavou Pokus Brodce nad Jizerou Libichov Parcelní pokus Červený Újezd A04/10 Vliv stupňovaného dávkování kompostu a posklizňových zbytků na hydrofyzikální vlastnosti půdy Parcelní pokus Ruzyně Pokus Náměšť nad Oslavou Pokus Brodce nad Jizerou Libichov Parcelní pokus Červený Újezd A05/10 Odběr a vyhodnocování půdních vzorků z experimentálních ploch a analýza vlivu kompostu na hydrofyzikální vlastnosti půd Publikační činnost členů řešitelského týmu projektu v roce Plán aktivit na rok Plánované náklady celkem na projekt v roce Seznam příloh

3 ZHODNOCENÍ PRŮBĚHU ŘEŠENÍ V ROCE 2010 Redakčně upravená roční zpráva 2010 V lednu 2010 se uskutečnila jednání a upřesnění postupu prací jednotlivých řešitelských týmů v roce Všechny řešitelské týmy v průběhu roku postupovaly podle časového plánu a upřesněné metodiky řešení. Práce a odběry vzorků na experimentálních plochách byly termínově koordinovány. Řešitelské týmy se zde pravidelně setkávaly a vzájemně se informovaly o průběhu prací. Počátkem prosince se uskutečnila dvoustranná jednání řešitelů s koordinátorem o formě zpracování výsledků a termínu jejich předání. Plán aktivit byl dodržen, nebylo jej nutné v průběhu roku upravovat. Komentář k řešitelskému týmu Projektový tým pracoval v roce 2010 beze změn ve složení: Příjemce - kordinátor: VÚZT, v. v. i. Praha Příjemci: ČZU v Praze VÚMOP, v.v.i. Praha Řešitelské týmy se v roce 2010 změnily: VÚZT, v. v. i. Praha Kovaříček Pavel, Ing., CSc. Hůla Josef, Prof. Ing., CSc. Plíva Petr, Ing., CSc. Tomanová Dana Vlášková Marcela Veselý Jaroslav Richter Jiří, Ing. Kollárová Marie, Ing. - ukončení Marešová Karolina, Mgr. ukončení Laurik Stanislav, Ing. nový další řešitel Roy Amitava, Ing. - nový další řešitel ČZU v Praze VÚMOP, v.v.i. Praha Kroulík Milan, Ing., Ph.D. Brant Václav, Ing., Ph.D. Mašek Jiří, Ing., Ph.D. Procházka Pavel, Ing. Ph.D. Procházka Luděk, Bc. Pivec Jan, Dr. Ing. Kulhavý Zbyněk, Ing. CSc. Vlčková Martina, Ing. Pražák Pavel, - technický pracovník Benešová Veronika, Ing. nový další řešitel Změny v řešitelských týmech roku 2010 neovlivnily práce na řešených aktivitách, čerpání plánovaných finančních prostředků bylo dodrženo. 3

4 Náklady za projekt celkem v roce 2010 NÁKLADY Plán tis. Kč Skutečnost tis.kč 18. UZNANÉ NÁKLADY PŘÍMÉ NÁKLADY Osobní Pořízení HMM Pořízení NHMM Provoz a údržba HMM Služby Materiál Cestovné Specifické náklady DOPLŇKOVÉ NÁKLADY PŘEVOD DO fondu účelově určených prostředků ZDROJE MZE18 - CELKEM Z MZE MZE Osobní z MZE NZF18 - CELKEM Z NZF OVZ18 - CELKEM Z OVZ POUŽITÍ Z fondu účelově určených prostředků tis. Kč Komentář k metodice a časovému postupu řešení Cílem řešeného projektu je hodnocení vlivu organických látek (OL) na hydraulické vlastnosti ornice akumulaci vody, retenční křivku, hydraulickou vodivost, rychlost vsakování vody do půdy. Na sezónní proměnlivost hydrofyzikálních vlastností půdy mají vliv i agrotechnické zpracování půdy, vegetace a technogenní působení mechanizačních prostředků na půdu. Tyto účinky je nutné zachytit popisem fyzikálních vlastností sledovaných orničních vrstev - objemovou hmotností půdy, vlhkostí, penetračním odporem, strukturním stavem, stabilitou půdních agregátů atd. a to před každým, periodicky opakovaným měřením hydraulických vlastností. Odběr vzorků ke sledování fyzikálních vlastností půdy a měření hydraulických vlastností se uskutečnilo podle plánované metodiky. 4

5 Průběh prací na projektu v roce 2010 Práce na vedení pokusů na experimentálních plochách, na měřeních a odběrech půdních vzorků se při řešení projektu ev. č. QH82191, s názvem: Optimalizace dávkování a zapravení organické hmoty do půdy s cílem omezit povrchový odtok vody při intenzivních dešťových srážkách v termínech plánovaných v aktivitách pro tento rok uskutečnily. Získané výsledky jsou zpracovány, průběžně doplňovány do databáze, v které jsou připraveny pro nadcházející analytické práce a konečná hodnocení. V rámci časového řešení aktivity projektu v roce 2010 byla ukončena činnost při řešení dílčího cíle V002 Vyrobit kompost využitelný pro zlepšení hydrofyzikálních vlastností vybraných půd s rozdílnou zrnitostí. Prvý díl náplně aktivity A01/10 Vyrobit kompost s nízkou objemovou hmotností, byla bezezbytku splněna, výroba 3. typů kompostu s nízkou objemovou hmotností byla v průběhu roku ověřena a kompost vyroben. Výsledky získané při výrobě 3. typů kompostů v letech 2009 a 2010 byly podkladem pro zpracování publikace Metodika pro výrobu kompostů s různým zrnitostním složením. V druhé části aktivity A01/10 ověřit v nádobovém pokusu vliv kompostu s nízkou objemovou hmotností na fyzikální vlastnosti těžké půdy nebyl nádobový pokus dokončen. Jeho pokračování je zahrnuto v plánované aktivitě A01/11 v roce Práce plánované v dalších aktivitách byly bezezbytku splněny, mají pokračování řešení v roce Věcné a časové naplnění plánovaného dosažení dílčích cílů v dalším řešení projektu je reálné a cílů bude dosaženo. Plánované aktivity v dalším roce řešení plynule navazují na dosavadní získané výsledky. 5

6 A01/10 VYROBIT KOMPOST S NÍZKOU OBJEMOVOU HMOTNOSTÍ, OVĚŘIT V NÁDOBKOVÉM POKUSU JEHO VLIV NA FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI TĚŽKÉ PŮDY Řešitelský kolektiv VÚZT, v.v.i. Aktivita se vztahuje k řešení dílčího cíle řešení projektu: V002 V003 V007 Vyrobit kompost využitelný pro zlepšení hydrofyzikálních vlastností vybraných půd s rozdílnou zrnitostí. (termín řešení ) Založení a vedení nádobových a polních pokusů s využíváním kompostů ke zlepšení hydrofyzikálních vlastností půdy. (termín řešení ) Metodické postupy pro zlepšování hydrofyzikálních vlastností vybraných půd prostřednictvím kompostu nebo biomasy ze zemědělské výroby s ohledem na ochranu půd a ochranu vod (termín řešení ) Pro splnění aktivity A01/10, která byla nezbytnou součástí uskutečnění plánovaného výstupu projektu V002 Vyrobit kompost využitelný pro zlepšení hydrofyzikálních vlastností vybraných půd s rozdílnou zrnitostí bylo nutno vyrobit různé typy kompostů s různými fyzikálními vlastnostmi objemovou hmotností a pórovitostí, resp. zrnitostí. V rámci experimentu v roce 2010 byla pro zakládání nových kompostů využívána zbytková biomasa zejména travní hmota a listí, v rámci možností s rozdílnými fyzikálními vlastnostmi. Množství zpracovaných surovin, získaných v lokalitě kolem experimentální kompostárny VÚZT, v.v.i. a množství vyrobeného kompostu s rozdílnou objemovou hmotností a pórovitostí jsou uvedeny v příloze Protokol o výrobě kompostu č.1/2010. Z protokolu je patrno, že byly vyrobeny tři typy kompostu s rozdílnou objemovou hmotností a pórovitostí (tab. 1) 6

7 Tab. 1 Kompost různé fyzikální vlastnosti Množství zpracovaného BRO Vlastnosti kompostu Kompost Typ I. - středně lehký Typ II. - těžký Typ III. - lehký tráva [m 3 ] listí [m 3 ] sláma [m 3 ] koňská mrva [m 3 ] objemová hmotnost [kg.m -3 ] pórovitost [%] vlhkost [%] ,8 40, ,1 39,7 48, ,3 42,78 Z tab.1 je patrno, že vlastnosti kompostu jsou závislé na druhu surovin založených do kompostu. Experiment potvrdil, že tímto způsobem kompostování lze vyrobit kompost, který má požadované fyzikální vlastnosti. Jedná se zejména o kompost s nízkou objemovou hmotností. Lze předpokládat, že aplikací budou vylepšeny fyzikální a hydrofyzikální vlastnosti vybraných půd. Tento předpoklad bude ověřen v laboratorních podmínkách nádobovými pokusy, které budou realizovány v areálu kompostárny VÚZT, v.v.i. K zahájení nádobových pokusů došlo již během podzimu 2010, ale nebyly dokončeny. Nádobové pokusy budou pokračovat i v roce 2011 a souhrnné vyhodnocení bude provedeno v rámci plánované aktivity A02/11. Naproti tomu byly dokončeny práce na metodice Výroba kompostů s různou objemovou hmotností. Cílem metodiky je poskytnout podnikům a dalším subjektům, které se zabývají zpracováváním biologicky rozložitelných odpadů pomocí technologie kompostování v pásových hromadách na volné ploše ucelený metodický postup pro přípravu kompostů s různými fyzikálními vlastnostmi zejména s různou objemovou hmotností a pórovitostí. Vlastnosti surovin a z nich vyrobených kompostů jsou uspořádány do na sebe navazujících tabulek, s jejichž pomocí lze dopředu stanovovat vlastnosti vyrobeného kompostu. Metodika je zpracována tak, že je možné ve formě tabulek dodatečně přidávat další zjištěné fyzikální hodnoty zpracovávaných surovin a následně vyrobeného kompostu, a tak rozšiřovat možnost jejího využívání pro další zpracovatele, zpracovávající další typy druhy odpadů. 7

8 Metodika bude využívána jednak pro další zjišťování fyzikálních vlastností surovin a z nich vyrobených kompostů v experimentálních podmínkách. K dispozici je podnikům, které hledají uplatnění pro kompost vyrobený ze zbytkové biomasy spadající do kategorie rostlinných odpadů a odpadů ze zemědělství technologií řízeného kompostování v pásových hromadách na volné ploše. Tento vyrobený produkt kompost, odpovídající jakostním znakům dle ČSN Průmyslové komposty a mající definované fyzikální vlastnosti (objemovou hmotnost, pórovitost) je možno využívat podle jeho typu pro efektivní zlepšení fyzikálních vlastností půdních druhů. Po schválení metodiky bude zveřejněna v elektronické podobě na internetových stránkách zpracovatele ( Závěr V roce 2010 byla ověřena výroba třetího typu kompostu. Výsledky získané při výrobě 3 typů kompostů v letech 2009 a 2010 byly podkladem pro zpracování publikace Metodika pro výrobu kompostů s různým zrnitostním složením. Zpracovaný metodický postup uzavírá činnost při řešení dílčího cíle V002 Vyrobit kompost využitelný pro zlepšení hydrofyzikálních vlastností vybraných půd s rozdílnou zrnitostí, dílčí cíl řešení aktivity byl splněn. 8

9 A02/10 VEDENÍ PARCELNÍCH A POLNÍCH POKUSŮ S VYUŽÍVÁNÍM KOMPOSTŮ A BIOMASY KE ZLEPŠENÍ HYDROFYZIKÁLNÍCH VLASTNOSTÍ PŮDY Řešitelský kolektiv VÚZT, v.v.i. a ČZU v Praze Aktivita se vztahuje k řešení dílčího cíle řešení projektu: V003 Založení a vedení nádobových a polních pokusů s využíváním kompostů ke zlepšení hydrofyzikálních vlastností půdy. (termín řešení ) Parcelní pokus Ruzyně V Ruzyni byl v roce 2008 založen maloparcelní pokus se 4 variantami dávek kompostu, každá varianta o 6 opakováních. Kompost byl v dávkách 0, 85, 165, 330 t.ha -1 zapraven rotačním kypřičem do hloubky 0,12 až 0,15 m. Na pozemku se udržuje černý úhor bez mechanického ošetření. Růst plevelů je tlumen pouze pravidelným ošetřováním plochy totálním herbicidem. Fyzikální stav půdy se sleduje pomocí Kopeckého válečků, obsah vody v ornici ve vrstvách po 0,05 m v hmotnostních procentech se zjišťuje gravimetrickou metodou a penetrometrický odpor půdy se měří mechanickým penetrometrem v pěti opakováních. Stav půdy se hodnotí podle půdních podmínek ve dvou termínech na jaře a na podzim. Sací schopnost povrchové vrstvy půdy se v jarním termínu hodnocení fyzikálních vlastností půdy měří pomocí válcových infiltrometrů Decagon při nastaveném podtlaku 20 mm vodního sloupce. Vsakování dešťové srážky bylo v dubnu 2010 sledováno pomocí simulátoru deště VÚZT (Kovaříček a kol. 2008) po dobu 1 hodiny při nastavené intenzitě dešťové srážky 87 mm.h -1. Postup prací v roce Penetrační odpor - měřeno na všech parcelách po 5 vpichách Odběr půdních vzorků na vlhkost. Půdní vzorky směsné z obou opakování, ale jen na bloku I., do hloubky 0,40 m po 0,0540 m. Ct požadována do hloubky 0,25 m, vlhkost do 0,40 m Infiltrometry (MiniDisk). Měření v povrchové vrstvě 0,05 m a 0,10 m v bloku II. 9

10 Infiltrometry (MiniDisk). Měření v povrchové vrstvě 0,05 m a 0,10 m v bloku I Odběr půdních vzorků Kopeckého válečky v hloubkách dle metodiky z každé parcely Na krajních parcelách C5, C6, C7 a C8 měření simulátorem deště s doplňujícím hodnocením měřicí plochy a odběrem půdních vzorků na vlhkost a Ct. Červen 2010 Regulace plevelů Glyfogan 480 SL. Srpen 2010 Odstranění (vyřezání nožem) přerostlých plevelů a regulace zbylých (Roundup Klasik) Odběr půdních vzorků Kopeckého válečky na parcelách C1 až C4 v hloubce 0,05 a 0,10 m a na nich měřena infiltrace infiltrometry (MiniDisk) Odběr půdních vzorků Kopeckého válečky. 10

11 Pokus Náměšť nad Oslavou Poloprovozní polní pokus byl založen na podzim 2008 na pozemku Zemědělské ekologické regionální společnosti o.s. (ZERA o.s.). Na pozemcích společnosti se uplatňuje orební technologie zpracování půdy a systém ekologického hospodaření. Na pokuse se sleduje vliv jednorázové dávky kompostu (0, 93 a 158 t.ha -1 ) na fyzikální a hydraulické vlastnosti půdy. V roce 2010 na počátku vegetace pokračovalo sledování penetračního odporu, objemové hmotnosti redukované (OHR), vlhkosti půdy a povrchového odtoku při simulovaném zadešťování. Při podzimním šetření po sklizni ovsa setého jsme odstoupili od měření povrchového odtoku při simulovaném zadešťování. Stejně jako v předchozím roce byla povrchová vrstva silně prorostlá pýrem plazivým. Ani při intenzivním zadešťování oddenky prorostlé půdy nenastal povrchový odtok vody, opakování situace bylo více než pravděpodobné. Ostatní měření se uskutečnila v termínech podle plánované metodiky. Postup prací v roce Zasetí pokusu. Osivo: oves setý, výsevek: 191 kg.ha -1, kombinovaný secí stroj AMAZONE Vyměření parcel a označení rohovými kolíky Měření infiltrometry (MiniDisk), penetrační odpor, odběr půdních vzorků podle metodiky projektu Měření povrchového odtoku simulátorem deště na variantách B1, B2 a B3, na každé variantě po 3 opakováních. Měření přetlakovými infiltrometry (MiniDisk) a odběr půdních vzorků na stanovení retenčních křivek Odběr půdních vzorků na vlhkost z pokusných parcel v hloubce 0,05-0,30 m. Z každé parcely odběr vzorků na výnos nadzemní hmoty Sklizeň ovsa Odběr půdních vzorků Kopeckého válečky, penetrační odpor, odběr půdních vzorků na vlhkost a Ct, infiltrometry (MiniDisk) v hloubce 0,05 a 0,10 m Orba Zasetí pokusu. Osivo: plodina špalda, výsevek: 200 kg.ha -1, hloubka: 0,05 m, kombinovaný secí stroj AMAZONE 11

12 Pokus Brodce nad Jizerou Libichov Na pokusném pozemku s lehkou půdou, na rozhraní kategorií hlinitopísčitá a písčitá, se sleduje vliv množství posklizňových zbytků na hydrofyzikální vlastnosti půdy. Pokusný pozemek je na hospodářství soukromého zemědělce Josefa Pavlíčka v katastrálním území obce Brodce nad Jizerou v nadmořské výšce 230 m. Již 14 let se na pozemku uplatňuje mělké zpracování půdy bez orby s periodicky opakovaným prohlubovacím kypřením dlátovým kypřičem. V osevním postupu se střídají obiloviny, kukuřice na zrno a olejniny (řepka a slunečnice). V roce 2008 byl založen poloprovozní pokus s dvěma variantami zvýšených dávek rostlinných zbytků (12 a 24 t.ha -1 ) a kontrolní variantou s nulovou dávkou. Každá varianta má 3 opakování. První plodinou na pokuse v prvním hospodářském roce byla řepka ozimá, následovala pšenice ozimá. Průběh prací na pokusném pozemku je zaznamenán chronologicky v příloze 1. Letos na jaře po vyznačení pokusných parcel pokračovalo sledování penetračního odporu. Na všech parcelách byly postupně odebrány v hloubkách 0,00-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,15, 0,15-0,20 m Kopeckého válečky, půdní vzorky k archivaci a na vyhodnocení stability agregátů. Měření povrchového odtoku při simulovaném zadešťování se uskutečnilo na parcelách A1, B1, C1. Na každé parcele 3 opakování. Doba kropení byla 50 minut. Počátkem dubna se uskutečnilo v hloubkách 0,05 a 0,10 m měření infiltrace válcovýmí infiltrometry Decagon. Při měření infiltrace a povrchového odtoku vody při zadešťování se hodnotila v ornici ve vrstvách po 0,05 m do celkové hloubky 0,25 m aktuální vlhkost půdy a celkový uhlík Ct. Po sklizni pšenice ozimé (výnos 5,4 t.ha -1 ) se uskutečnilo hnojení SD (200 kg.ha -1 ) a kejdou bylo, v kombinaci s hnojením pod patu (AF 100 kg.ha -1 ), zaseto žito ozimé odrůda Kapitán (výsevek 100 kg.ha -1 ). Postup prací v roce Přihnojení LAV, 200 kg.ha -1, traktor STEYR 4100 PROFI, zadní pneu 460/85 R48, přední 380/85 R38 + nesené rozmetadlo BOGBALLE (hmotnost 380 kg) užitečná hmotnost 1500 kg Vyměření pokusných parcel Měření penetrometrem, odběr půdních vzorků Kopeckého válečky. 12

13 Kropení na parcelách A1, B1, C1. Na každé parcele 3 varianty. Doba kropení 50 minut Odběr půdních vzorků Kopeckého válečky na všech parcelách, hloubky 0,01-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,15; 0,15-0,20 m; vedle sebe vždy ve stopě kolejového meziřádku a v porostu. Měření infiltrometry (MiniDisk) na vyrovnaném povrchu 5 opakování (do hloubky cca 0,03 až 0,05 m) a 4 opakování v rovině zahloubení cca 0,10 m; opět ve stopě meziřádku a souběžně v porostu mezi řádky pšenice. Změřeno na parcelách A3, B3, C3, C Postřik 200 g Huricane + 6 l Fortestim Alfa + 2 l Retacel Extra, 200 l.ha -1, postřikovač MAZZOTTI, hmotnost 7200 kg, pneu zadní i přední 270/95 R Hnojení LAV 150 kg.ha -1, traktor STEYR 4100 PROFI, zadní pneu 460/85 R48, přední 380/85 R38 + nesené rozmetadlo BOGBALLE (hmotnost 380 kg) užitečná hmotnost 1500 kg Hnojení + ochrana, DAM 100 l.ha -1 + Magnitra 4 l.ha -1, postřikovač MAZZOTTI, hmotnost 7200 kg, pneu zadní i přední 270/95 R Odběr půdních vzorků na stabilitu agregátů, po 2 opakováních z každé varianty Postřik 0,4 l Leander + 0,5 l Bumper 25 EC + 4 l Magnitra + 0,25 l Lexin, 200 l.ha -1, postřikovač MAZZOTTI, hmotnost 7200 kg, pneu zadní i přední 270/95 R Přihnojení LAV 100 kg.ha -1, traktor STEYR 4100 PROFI, zadní pneu 460/85 R48, přední 380/85 R38 + nesené rozmetadlo BOGBALLE (hmotnost 380 kg) užitečná hmotnost 1500 kg ,5 l Orius + 0,2 l N Fenal Mix, 200 l.ha -1, postřikovač MAZZOTTI, hmotnost 7200 kg, pneu zadní i přední 270/95 R Sklizeň sklízecí mlátičkou + drcení slámy, 5,4 t.ha Podmítka - Terrano 6 m, hloubka 0,120 m Hnojení SD 200 kg.ha -1, traktor STEYR 4100 PROFI, zadní pneu 460/85 R48, přední 380/85 R38 + nesené rozmetadlo BOGBALLE (hmotnost 380 kg) užitečná hmotnost 1500 kg Kejda + zapravení podmítačem Terrano Předseťová příprava Terrano Setí + hnojení pod patu žito, odrůda Kapitán, 100 kg.ha -1 + AF 100 kg.ha

14 Parcelní pokus Červený Újezd Parcelní pokus v Červeném Újezdě byl založen v roce 2008, kdy byly jednorázově na celou dobu řešení projektu aplikovány dávky organické hmoty, hnoje a slámy. Na parcelovém pokusu pokračovaly odběry a měření podle harmonogramu, jako v předchozích letech. Po podzimním zpracování půdy by na jaře pozemek oset hořčicí odrůda Polarka. Následně byly zaměřeny pokusné parcely a byly zahájeny práce spojené se sběrem dat. Postup prací v roce Setí, odrůda Polarka, výsevek 9 kg.ha Aplikace SA 200 kg.ha -1 po setí, následně uváleno Měření penetračního odporu a vlhkosti půdy, měření infiltrometry (MiniDisk), odběr půdních vzorků na vlhkost Odběr neporušených vzorků půdy pro stanovení fyzikálních vlastností půdy. Odběr vzorků půdy pro stanovení Corg, ph a stability půdních agregátů Aplikace Karate Zeon 0,1 l.ha Instalace čidel vlhkosti a teploty půdy na vybrané varianty Měření půdní respirace a vlhkosti půdy Aplikace herbicidů Galera 0,35 l.ha -1 + Garland forte 0,7 l.ha Aplikace Roudup na parcely bez vegetace Opakovaná aplikace (oprava chybné aplikace) Sklizeň parcelní sklízecí mlátičkou Wintersteiger Měření infiltrometry (MiniDisk), odběr půdních vzorků Kopeckého válečky Měření infiltrometry (MiniDisk), odběr půdních vzorků na vlhkost Odběr neporušených vzorků půdy pro stanovení fyzikálních vlastností půdy. Měření infiltrace vody do půdy Odběr vzorků půdy pro stanovení Corg, ph a stability půdních agregátů Zpracování půdy na hloubku 0,25 m (orba a kypření) Aplikace hnojiva 100 kg Urea, setí odrůda Ludwig, výsevek 220 kg.ha

15 Databáze experimentálních dat Data získaná z experimentálních měření jsou vkládána do databáze pro archivaci dat vytvořené na serveru VÚZT na stránce Databáze a expertní systémy pod názvem Evidence naměřených vlastností půdy. Pro jednotlivé řešitele projektu je přístupná pod přiděleným heslem. Data se do databáze vkládají pomocí tabulkového programu Excel. V systému se zatím ukládá 110 parametrů. Databázi lze rozšiřovat do 999 parametrů. Expertní program slouží i pro výstup vybraných parametrů z databáze. Pro výběr lze volit jednotlivé parametry nebo i jejich části ohraničené definovanou spodní a horní mezí. Výběr lze uložit na vybrané paměťové úložiště ve formátu programu Excel (*.xls). Závěr Vedení parcelových a poloprovozních polních pokusů s využíváním kompostům ke zlepšení hydrofyzikálních vlastností půdy v roce 2010 postupovalo podle metodického plánu. Dosažené výsledky jsou zaznamenány v internetové databázi, jsou podkladem při pokračování řešení projektu a po zpracování i pro publikace. Podmínky stanovené pro řešení cíle aktivity V003 Založení a vedení nádobových a polních pokusů s využíváním kompostů ke zlepšení hydrofyzikálních vlastností půdy byly v roce 2010 splněny. Použitá literatura KOVAŘÍČEK P., ŠINDELÁŘ R., HŮLA J., HONZÍK I. Measurement of water infiltration in soil using the rain simulation method. Research in Agricultural Engineering. 2008, vol. 54., no. 3., p

16 A03/10 POROVNAT VLIV STUPŇOVANÉHO DÁVKOVÁNÍ KOMPOSTU A POSKLIZŇOVÝCH ZBYTKŮ DO ORNICE NA FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI PŮDY A DISTRIBUCI ORGANICKÉ HMOTY V PŮDĚ Řešitelský kolektiv VÚZT, v.v.i. a ČZU v Praze Aktivita se vztahuje k řešení dílčího cíle řešení projektu: V003 V005 V007 Založení a vedení nádobových a polních pokusů s využíváním kompostů ke zlepšení hydrofyzikálních vlastností půdy. (termín řešení ) Porovnat vliv stupňovaného dávkování kompostů a způsobu zapravení kompostu do ornice na propustnost půdy pro vodu (termín řešení ) Metodické postupy pro zlepšování hydrofyzikálních vlastností vybraných půd prostřednictvím kompostu nebo biomasy ze zemědělské výroby s ohledem na ochranu půd a ochranu vod (termín řešení ) Parcelní pokus Ruzyně Fyzikální vlastnosti půdy Dávka kompostu měla průkazný vliv na objemovou hmotnost redukovanou (OHR) jak v roce 2009 tak i 2010 (obr. 1). V obou letech je ve vrstvě ornice do hloubky zapravení kompostu shodná lineární závislost OHR na velikosti dávky záporný lineární koeficient - 0,0003. Koeficient korelace v obou letech potvrzuje její těsnou závislost na dávce kompostu - v roce 2009 K=0,964, v roce 2010 je K=0,927. Od jara do podzimu v roce 2009 bylo rovnoměrné zvýšení úrovně OHR o 5,4 % pro všechny dávky kompostu. Na jaře v roce 2010 se hodnoty OHR u všech variant rovnoměrně navýšily o další 2,0 %. Od jara do podzimu 2010 jsme však již žádnou změnu OHR nezaznamenali. Průběh penetračního odporu v roce 2010 potvrdil (obr. 2), že na mechanické vlastnosti půdy neměla ani velmi vysoká dávka kompostu podstatný vliv. Rozdíly penetračního odporu mezi variantami s rozdílným dávkováním ani v roce 2010 nebyly statisticky průkazné. Z průběhu grafu v obr. 2 vidíme důležitý znak neobdělávaného černého úhoru udržovaného bez vegetace v povrchové vrstvě v hloubce 0,04 m bylo u všech variant zaznamenáno zvýšení odporu v důsledku vytvoření silné krusty působením dešťových srážek. Vysychavá vrstva potom způsobuje snížení vlhkosti půdy do hloubky 0,10 m (obr. 3) u všech variant, kromě varianty s dávkováním 330 t.ha

17 Objemová hmotnost redukovaná [g.cm -3 ] 1,55 1,50 1,45 1,40 1,35 1,30 1,25 1,20 1,15 1,49 1,50 1,47 1,47 1,45 1,43 1,42 1,41 1,41 1,41 1,39 1,37 1,37 1,34 1,29 1,29 jaro podzim jaro podzim t.ha-1 85 t.ha t.ha t.ha-1 Obr. 1 Změny objemové hmotnosti redukované v průběhu sledování v letech 2009 a ,0 Penetrační odpor [MPa] 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,24 0,28 0,32 0,36 0,4 Hloubka [m] 0 t.ha-1 85 t.ha t.ha t.ha-1 Obr. 2 Penetrační odpor půdy v závislosti na hloubce (duben 2010) Vlhkost [% hm.] ,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0, Hloubka [m] Dávka[t.ha -1 ] 2010 Obr. 3 Vlhkost půdy v ornici při měření penetračního odporu 17

18 Dílčí závěr Vlivem dávek kompostu se na maloparcelním polním pokusu udržovaném jako černý úhor v roce 2009 významně snížila OHR. Celková hladina hodnot OHR se u všech dávek kompostu do jara 2010 zvyšovala, ale mezi jarními a podzimními naměřenými hodnotami je již zanedbatelný rozdíl. Na povrchu půdy bez vegetace vznikla silná krusta do hloubky 0,05 m. Penetrační odpor půdy v krustě je vyšší než 1,5 MPa, což je úroveň odporu půdy v hloubce 0,20 m. Vlhkost půdy do hloubky 0,20 m má mírné navýšení u variant s dávkami 165 a 330 t.ha

19 Pokus Náměšť nad Oslavou Fyzikální vlastnosti půdy Penetrační odpor půdy (obr. 4) a vlhkost půdy (obr. 5) v jarním období po zasetí ovsa nevykázaly žádnou závislost na dávkování kompostu, naměřené parametry byly u obou sledovaných parametrů vyrovnané do hloubky orby. Vnesení organické hmoty do půdy se v roce 2010 projevilo na OHR výrazněji než loni (obr. 6). V kontrolní variantě s dávkou kompostu 0 t.ha -1 OHR roste pravidelně s hloubkou, ale u variant se zapraveným kompostem se v povrchových vrstvách půdy zpracovávaných orbou významně snížila. V pořadí druhý cyklus základního zpracování půdy (podmítka, orba, předosevní příprava kombinovaná se setím) v druhém roce pokusu zlepšil rozmístění organické hmoty v profilu ornice (obr. 7). Zvýšený obsah celkového uhlíku Ct byl v roce 2009 u obou variant se zapraveným kompostem v hloubce 0,20 a 0,25 m. V roce 2010 po druhém cyklu zpracování půdy s orbou se zastoupení Ct zvýšilo v povrchových vrstvách ornice v hloubce 0,10 až 0,15 m. 3,0 Penetrační odpor [MPa] 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,24 0,28 0,32 0,36 0,4 Obr. 4 Hloubka [m] 0 t.ha-1 93 t.ha t.ha-1 Průběh penetračního odporu půdy v závislosti na dávce kompostu 19

20 25 Vlhkost [% hm.] Obr. 5 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 Hloubka [m] 0 t.ha-1 93 t.ha t.ha-1 Vlhkost půdy v průběhu vzcházení ovsa na jaře 2010 byla ve všech variantách dávkování vyrovnaná Objemová hmotnost redukovaná [g.cm -3 ] Obr. 6 1,65 1,60 1,55 1,50 1,45 1,40 1,35 1,30 1,51 1,54 1,56 1,56 1,63 1,52 1,47 1,51 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 1,56 1,58 1,47 1,45 1, Hloubka [m] Dávka kompostu [t.ha -1 ] Objemová hmotnost redukovaná v ornici do hloubky orby 0,20 m se u variant s vyššími dávkami zapraveného kompostu významně snížila 1,56 1,52 Celková uhlík Ct [%] 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,05 0,1 0,15 0,2 0, Hloubka [m] 2009 Dávka [ t.ha -1 ] 2010 Obr. 7 Porovnání obsahu celkového uhlíku Ct vždy na jaře v letech

21 Dílčí závěr Druhý rok se orbou vynesla půda s vyšší koncentrací kompostu z hloubky 0,15 až 0,20 m do mělčích vrstev. Vyplývá to z průběhu objemové hmotnosti redukované v závislosti na hloubce (obr. 6) a z přesunu zastoupení celkového uhlíku Ct z hloubky 0,20 až 0,25 m v roce 2009 do vrstvy 0,10 až 0,20 m v roce 2010 (obr 7). Z naměřených penetračních odporů nelze přisuzovat jakýkoli vliv kompostu a jeho rozmístění v ornici na mechanické vlastnosti půdy. Zaznamenaný penetrační odpor půdy má do hloubky standardní průběh pro orané půdy. 21

22 Pokus Brodce nad Jizerou Libichov Fyzikální vlastnosti půdy V časném jaru byl hodnocen penetrometrický odpor půdy. Měření (20 vpichů) postupovalo v diagonále na každé parcele v porostu pšenice. Kromě měření v porostu byl v porovnávacím měření hodnocen odpor uprostřed stop strojů v kolejových meziřádcích. V těch se před měřením uskutečnily 2 přejezdy. Na podzim postřik proti ozimým plevelům (samojízdný postřikovač MAZZOTTI, hmotnost 7200 kg, pneu zadní i přední 270/95 R48) a na jaře přihnojení LAV (traktor STEYR 4100 PROFI, zadní pneu 460/85 R48, přední 380/85 R38 + nesené rozmetadlo BOGBALLE (hmotnost 380 kg) užitečná hmotnost 1500 kg). Na penetračním odporu půdy do hloubky prokořenění pšenice (obr. 8) se neprojevily vyšší dávky rostlinné hmoty zapravené v roce V průběhu penetračního odporu nás zaujalo jeho téměř 10% zvýšení ve variantě s dávkou 24 t.ha -1 rostlinné hmoty v hloubce 0,20 až 0,30 m, to je pod vrstvou opakovaně zpracovávané ornice, pod kterou se tvoří nežádoucí zhutnění půdy. Vlhkost půdy je v této variantě a hloubce nižší než u kontrolní varianty (obr. 9). Tento fakt vysvětluje nárůst penetračním odporu. Co ale způsobilo průkazné snížení vlhkosti půdy v této variantě? Ve stopě kolejového meziřádku se ve variantě s dávkou 24 t.ha -1 tato nepředpokládaná odchylka v trendu penetračního odporu (obr. 10) nevyskytuje. Ale i v průběhu vlhkostí půdy mezi variantami jsou menší rozdíly. Těmto otázkám je nutné věnovat zvýšenou pozornost při celkovém vyhodnocení parametrů v časové řadě dat experimentu. 6,0 Penetrační odpor [MPa] 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,24 0,28 0,32 0,36 0,4 Hloubka [m] Obr. 8 Penetrační odpor v porostu pšenice Libichov,

23 18 Vlhkost [% hm.] ,05 0,10 0,15 0,20 0,05 0,10 0,15 0,20 0,05 0,10 0,15 0, mimo stopu Hloubka [m] ve stopě Obr. 9 Vlhkost půdy při měření penetračního odporu 6,0 Penetrační odpor [MPa] 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,24 0,28 0,32 0,36 0,4 Hloubka [m] Obr. 10 Penetrační odpor ve stopě kolejového meziřádku Objemová hmotnost redukovaná (OHR) v roce 2010 nevykázala ve zpracovávané vrstvě půdy do hloubky 0,15 m průkazné odchylky mezi variantami dávkování organické hmoty (obr. 11). Ve všech variantách je pod hranicí kritické hodnoty zhutnění pro hlinitopísčité půdy1,6 g.cm -3. V časové řadě u kontrolní varianty s nulovou dávkou OH a u varianty s dávkou 12 t.ha -1 každoročně OHR mírně narůstala, ve variantě s dávkou 24 t.ha -1 OH byl tento trend pozvolnější. Z průběhu celkového uhlíku Ct v porovnávaných variantách již v letošním roce nebyla zjevná jakákoliv závislost na navýšení dávky zapravené OH v roce 2008 (obr. 12). Rozdíl OHR ve stopách kolejových meziřádků a v porostu mimo ně (obr. 13) může být podnětem k vyslovení hypotézy, že vyšší dávka OH zapravená do půdy má ještě po dvou letech příznivý vliv na půdní strukturu. Ve variantě s vyšší dávkou 24 t.ha -1 je jak ve stopách tak i mimo ně menší zhutnění půdy. Rozdíly ve vlhkosti půdy ve stopách a mimo ně v době odběru vzorků nebyly průkazné (obr. 14). 23

24 Objemová hmotnost redukovaná [g.cm -3 ] 1,65 1,60 1,55 1,50 1,45 1,40 1,35 1,30 1,25 0,10 0,15 0,20 0,10 0,15 0,20 0,10 0,15 0, Hloubka [m] Dávka [t.ha -1 ] Obr 11 Objemová hmotnost redukovaná na jaře 2010 Celkový uhlík Ct [%] 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1,51 1,66 1,49 1,37 1,28 1,41 1,38 1,27 1,24 1,13 1,07 1,19 1,03 0,95 0,89 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,05 0,10 0,15 0,20 0, Hloubka [m] Dávka [t.ha -1 ] Obr. 12 Průměrné zastoupení celkového uhlíku Ct v ornici v závislosti na dávce zapravené OH 1,7 Objemová hmotnost redukovaná [g.cm -3 ] 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 0,05 0,10 0,15 0,20 0,05 0,10 0,15 0,20 0,05 0,10 0,15 0, Hloubka [m] Dávka [t.ha -1 ] mimo stopu ve stopě kritická hodnota Obr. 13 Porovnání objemové hmotnosti redukované ve stopách kolejových meziřádků a v porostu mimo stopy; kritická hodnota OHR škodlivého zhutnění pro hlinitopísčité půdy vyznačena červeně 24

25 Vlhkost [% hm.] ,05 0,10 0,15 0,20 0,05 0,10 0,15 0,20 0,05 0,10 0,15 0, mimo stopu Hloubka [m] Dávka [t.ha -1 ] ve stopě Obr. 14 Vlhkost půdy při odběru neporušených půdních vzorků Dílčí závěr V druhém roce po zapravení stupňovaných dávek rostlinné hmoty do půdy již nebyly mezi variantami zjištěny průkazné rozdíly v penetračním odporu půdy a objemové hmotnosti redukované. U bezorebné technologie zpracování půdy převyšuje gravitační vsakování vody preferenčními cestami podél rostlinných zbytků z předplodiny, které jsou zapraveny v povrchové vrstvě půdy. Mezi zvýšeným množstvím zapravených rostlinných zbytků a sledovanými fyzikálními vlastnostmi půdy nebyla po dvou letech zjištěna korelace. V roce 2011 na jaře se uskuteční měření podle shodné metodiky. Pokud se potvrdí dosavadní dílčí výsledky, bude pokus ukončen. Uvolněná kapacita pro měření bude využita při doplňujícím sledování hydraulických vlastností půdy na vybraných, souběžně probíhajících poloprovozních experimentech VÚZT. 25

26 Parcelní pokus Červený Újezd Hodnoty fyzikálních vlastností půdy byly stanoveny na základě rozborů neporušených vzorků půdy odebraných do Kopeckého válečků. Vzorky půdy byly odebrány v jarním a podzimním termínu. K odběrům vzorků na rozbory byly vybrány varianty s nulovou dávkou, vysokou dávkou kompostu (150 t.ha -1 ) a parcely bez vegetace. V grafech na obrázcích 15 až 17 jsou graficky znázorněny průměrné hodnoty objemové hmotnosti redukované (OHR 2009 a 2010) a vlhkosti z jarního termínu odběru 2010 v závislosti na hloubce odběru Objemová hmotnost (t.m -3 ) Obv O0 O2 Mbv M0 M2 Varianty 0-0,05 0,05_0,10 0,10_0,15 0,15_0,20 0,20_0,25 Obr 15 Hodnoty objemové hmotnosti (t.m -3 ); odběr jaro 2010 Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1 a t.ha -1 Výsledky statistického zpracování OHR vykázaly významné rozdíly na hladině významnosti α = 0,05 především mezi vrchní vrstvu půdy a spodními hloubkami. Mezi hodnotami OHR ve variantách ve stejné hloubce už významné rozdíly zaznamenány nebyly. Podle údajů Lhotského (2000) se uvádí limitní hodnota objemové hmotnosti pro jílovitohlinité půdy 1,4 t.m -3. Nižší hodnoty jsou patrné u vrchních vrstev půdy a to zejména u orby. Celkově ve srovnání jednotlivých variant byly zaznamenány nižší hodnoty objemových hmotností u oraných variant. Při porovnání OHR mezi technologiemi zpracování půdy je patrný pokles hodnot objemových hmotností pro jednotlivé hloubky s dávkou kompostu. Během statistického zpracování dat nebyly s použitím analýzy rozptylu nalezeny statisticky významné rozdíly mezi variantami. 26

27 Hodnoty z roku 2010 je možné porovnat s hodnotami OHR z jarního období roku Je patrný nárůst objemové hmotnosti oproti loňskému roku. Také efekt rozvrstvení organické hmoty vlivem rozdílné technologie zpracování půdy není rovněž tak výrazný jako v roce ,80 1,60 Objemová hmotnost (t.m -3 ) 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0-0,05 0,05-0,10 0,10-0,15 0,15-0,20 0,20-0,25 0,00 Obv O0 O2 Mbv M0 M2 Varianty Obr 16 Hodnoty objemové hmotnosti (t.m -3 ); odběr jaro 2009 Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1 a t.ha -1 V závislosti na hloubce je rozdílný průběh objemové vlhkosti půdy (obr. 17) ve variantách se shodným dávkováním, ale s rozdílnou technologií zpracování půdy. V oraných variantách vlhkost s hloubkou pravidelně narůstá. U kypřených variant je vlhkost v hloubce nad 0,10 m nižší než u oraných variant a její nárůst s hloubkou je minimální. U kypřených variant je jen u dávky kompostu 150 t.ha -1 objemová vlhkost v povrchové vrstvě půdy do hloubky do 0,10 m vyšší než v technologii zpracování půdy s orbou. 27

28 Vlhkost (% obj.) Obv O0 O2 Mbv M0 M2 0-0,05 0,05_0,10 0,10_0,15 0,15_0,20 0,20_0,25 Varianty Obr 17 Hodnoty objemové vlhkosti (% obj.); odběr jaro 2010 Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1 a t.ha -1 Odběry vzorků na fyzikální rozbor půdy byly zopakovány na podzim před měřením infiltrace vody do půdy. Měření bylo doplněno o hodnoty pro variantu se střední dávkou kompostu. Obrázek 18 přináší hodnoty objemové hmotnosti. Objemová hmotnost (t.m -3 ) Obv O0 O1 O2 Mbv M0 M1 M2 Varianty 0-0,05 0,05_0,10 0,10_0,15 0,15_0,20 0,20_0,25 Obr 18 Hodnoty objemové hmotnosti redukované (% obj); odběr podzim 2010 Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1, 1 80 t.ha -1 a t.ha -1 Z grafu je patrný rozdíl mezi hodnotami OHR u variant oraných a kypřených. Podobně jako v jarním období byly zaznamenány nižší hodnoty u oraných variant. Oproti jarnímu období došlo, zřejmě vlivem přirozeného slehávání, k navýšení hodnot OHR. Hodnoty objemových vlhkostí v grafu (obr. 19) mají u oraných variant bez vegetace a bez kompostu pro větší hloubky stoupající trend, u oraných variant se zapraveným kompostem klesající. U všech variant s kypřením vlhkost ve směru do hloubky klesá. Všechny varianty s kompostem mají v povrchové vrstvě půdy vyšší vlhkost oproti variantám bez vegetace 28

29 a s nulovou dávkou kompostu. Analýza rozptylu však v žádném případě neprokázala statisticky významné rozdíly. 40 Vlhkost (% obj.) Obv O0 O1 O2 Mbv M0 M1 M2 0-0,05 0,05_0,10 0,10_0,15 0,15_0,20 0,20_0,25 Varianty Obr 19 Hodnoty vlhkosti objemové (% obj); odběr podzim 2010 Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1, 1-80 t.ha -1 a t.ha -1 Vlhkost a teplota půdy Na vybrané varianty, které byly v rámci pokusů intenzivněji sledovány, byla nainstalována čidla pro měření vlhkosti a teploty půdy. Hodnoty byly sledovány ve dvou hloubkách 0,1 m a 0,2 m. Záznam hodnot probíhal automaticky do měřicích ústředen. Data z polního měření byla doplněna hodnotami z blízké automatické meteorologické stanice. Z grafického vyjádření teplot půdy (obr. 20 a 21) je patrné, že použité technologie zpracování půdy sledovaný parametr výrazně neovlivnily. Přítomnost rostlinného pokryvu jednoznačně přispěla k poklesu průměrných denních hodnot teploty půdy ve srovnání s variantami bez vegetace. Z důvodu poruchy nebyla za sledované období hodnocena oraná varianta s nulovou dávkou kompostu. 29

30 Teplota půdy (t, C) v hloubce 0,1 m t ( C) Obv O2 M0 M2 MBv Obr. 20 Průměrné denní teploty půdy ( C) v hloubce 0,1 m Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0 0 t.ha -1 a t.ha -1 Teplota půdy (t, C) v hloubce 0,2 m t ( C) Obv O2 M0 M2 MBv Obr. 21 Průměrné denní teploty půdy ( C) v hloubce 0,2 m Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1 a t.ha -1 Ze zobrazených průběhů průměrných denních hodnot objemové vlhkosti je rovněž patrné, že všeobecně vyšší hodnoty vlhkosti byly zaznamenány na oraných plochách. Výraznější rozdíly mezi průměrnými hodnotami objemové vlhkosti půdy můžeme pozorovat u hloubky 0,2 m. Z grafu 22 a 23 je patrný výraznější pokles hodnot vlhkosti půdy na variantách O23 a M23 ve srovnání s ostatními variantami. Příčinnou může být vyšší odčerpání vody porostem na těchto plochách. Na uvedených plochách byl také zaznamenán nejvyšší výnos semen (obr. 24). 30

31 Vlhkost půdy (% obj.) v hloubce 0,1m 60 Vlhkost (% obj.) Obv O2 M0 M2 MBv Obr.22 Průměrné denní hodnoty objemové vlhkosti půdy (%) v hloubce 0,1 m Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1 a t.ha -1 Vlhkost půdy (% obj.) v hloubce 0,2 m 70 vlhkost (% obj.) Obv O2 M0 M2 MBv Obr. 23 Průměrné denní hodnoty objemové vlhkosti půdy (%) v hloubce 0,2 m Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0 0 t.ha -1 a t.ha -1 31

32 3 2,5 výnos vlhkost 14 %) Výnos (t.ha-1) 2 1,5 1 0,5 0 Orba, dávka 0 Orba, dávka 80 t.ha-1 Orba, dávka 150 t.ha-1 Kypření, dávka 0 Kypření, dávka 80 t.ha-1 Kypření, dávka 150 t.ha-1 Obr. 24 Výnos semen hořčice přepočítaný na vlhkost 14% Na průběh vlhkosti půdy měly vliv jak technologie zpracování půdy tak i dávkování kompostu. Na půdní respiraci, která odráží aktivitu půdních organismů, se vliv dávkování kompostu statisticky významně neprokázal (tab. 1). Porovnání půdní respirace pro technologie s orbou a kypřením prokázalo, že větší vliv než dávka kompostu má technologie zpracování půdy (tab. 2). Tab. 1 Hodnoty půdní respirace (g CO 2.m -2.h -1 ) a objemové vlhkosti půdy Varianta Respirace [g CO 2. m -2.h -1 ] Vlhkost [% obj.] Kypření, 0 t.ha -1 kompostu 0,33 a 23,9 a Kypření, 150 t.ha -1 kompostu 0,28 a 23,7 a Orba, 0 t.ha -1 kompostu 0,50 a 23,7 a Orba, 150 t.ha -1 kompostu 0,49 a 23,8 a Poznámka: Rozdílné indexy za hodnotou parametru dokumentují statisticky průkazný rozdíl mezi průměry. Tab. 2 Hodnoty půdní respirace (g CO 2.m -2.h -1 ) a objemové vlhkosti Varianta Respirace [g CO 2. m -2.h -1 ] Vlhkost [% obj.] Kypření 0,31 a 23,8 a Orba 0,49 b 23,7 a Poznámka: Rozdílné indexy za hodnotou parametru dokumentují statisticky průkazný rozdíl mezi průměry. Organická hmota v půdě Za účelem stanovení zastoupení organické hmoty v půdě byly z pozemků odebírány z vybraných parcel z hloubky 0,00-0,10 a 0,10-0,20 m vzorky půdy. Ze vzorků usušených na 32

33 vzduchu byla připravena jemnozem. Následně se stanovilo množství Corg metodou titrace do tzv. mrtvého bodu. Ze stejných vzorků bylo stanoveno ph půdy. Z odebraných vzorků byla šetrným způsobem připravena jemnozem pro stanovení stability půdních agregátů. V roce 2010 byly vzorky odebrány ve dvou termínech. Tabulky 3 až 4 přináší statistické zhodnocení hodnot Corg. Pro vzájemné porovnání jsou hodnoty organické hmoty graficky znázorněny (obr. 25 a 26) s výsledky z podzimního odběru Tab. 3 Hodnoty Corg (%) v půdě na pokusných variantách ve vrstvách půdy (0-0,1 m a 0,1-0,2 m); jarní odběr 2010 varianta vrstva 0-0,1 m vrstva 0,1-0,2 m M 0 1,00 ab 0,90 a M 1 1,21 b 1,08 ab M 2 1,33 b 1,82 c M bv 0,91 ab 0,60 a O 0 0,75 a 0,67 a O 1 1,07 ab 1,06 ab O 2 1,61 ab 1,51 bc Obv 0,68 a 0,65 a Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1, 1-80 t.ha -1 a t.ha -1. Rozdílné indexy za hodnotou parametru dokumentují statisticky průkazný rozdíl mezi průměry. Tab. 4 Hodnoty Corg (%) v půdě na pokusných variantách v rozdílných vrstvách půdy (0-0,1 m a 0,1-0,2 m); podzimní odběr 2010 varianta vrstva 0-0,1 m vrstva 0,1-0,2 m M 0 1,07 ab 0,82 ab M 1 1,60 c 0,83 ab M 2 1,69 c 1,19 b M bv 1,02 ab 0,71 a O 0 0,79 ab 0,78 ab O 1 1,18 abc 0,85 ab O 2 1,29 bc 0,77 ab Obv 0,62 a 0,84 ab Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1, 1-80 t.ha -1 a t.ha -1. Rozdílné indexy za hodnotou parametru dokumentují statisticky průkazný rozdíl mezi průměry. 33

34 Corg (%) M0 M1 M2 MBv O0 O1 O2 Obv podzim 2009 jaro 2010 podzim 2010 Obr. 25 Hodnoty Corg (%) v půdě na pokusných variantách ve vrstvě půdy 0-0,1 m Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1, 1-80 t.ha -1 a t.ha -1 Corg (%) M0 M1 M2 MBv O0 O1 O2 Obv podzim 2009 jaro 2010 podzim 2010 Obr. 26 Hodnoty Corg (%) v půdě na pokusných variantách ve vrstvě půdy 0,1-0,2 m Poznámka: orba - O, kypření - M, bez vegetace - bv, dávka kompostu 0-0 t.ha -1, 1-80 t.ha -1 a t.ha -1 Z analýzy v zastoupení organické hmoty v půdě můžeme sledovat změny. Celkově je vyšší zastoupení organické hmoty v půdě ve vrstvě 0 až 0,1 m u variant s kypřením. Této technologii zpracování půdy se přikládá význam při rozdílné distribuci organické hmoty ve zpracovávaném profilu. Zatímco pro orbu je typické zaklápění kompostů a rostlinných zbytků do hlubších vrstev, práce kypřiče spočívá v intenzivním mísení povrchové vrstvy půdy. Významný je pokles a následné ustálení v obsahu Corg u variant bez vegetace, kde nedochází k přísunu organické hmoty v podobě rostlinných zbytků. Podobný trend zaznamenáváme také u varianty s nulovou dávkou kompostu a to především u orby, i když na obou variantách dochází díky posklizňovým zbytkům k částečnému doplňování organického materiálu. Intenzivní zpracování půdy pluhem může vést k intenzivnější mineralizaci organické hmoty. Na variantách hnojených kompostem můžeme sledovat rozdílný vliv zejména technologie 34

35 pracování půdy na zastoupení organické hmoty ve vrchní vrstvě. Při porovnání hodnot z jara a podzimu 2010 můžeme vysledovat nárůst Corg u obou variant zpracování půdy. Tento nárůst je výraznější po kypření, kdy na povrchu nebo v povrchové vrstvě zůstává vyšší podíl rostlinných zbytků. V hlubší vrstvě byl pak zaznamenán pokles zastoupení organické hmoty u obou variant. Penetrační odpor V jarním období byl na parcelách změřen penetrační odpor půdy kuželovým penetrometrem. Hodnoty penetračního odporu vykazují shodu bez výrazných výkyvů v hodnocených variantách. Při překročení hloubky zpracování půdy odpor roste rychleji. Hodnoty vlhkosti vykazují obdobný průběh jako hodnoty zjištěné fyzikálním rozborem. Dílčí závěr Celkově ve srovnání jednotlivých variant byly při jarních odběrech zaznamenány nižší hodnoty objemových hmotností u oraných variant. V rámci technologií zpracování půdy je patrný pokles hodnot objemových hmotností pro jednotlivé hloubky s dávkou kompostu. Během statistického zpracování dat s použitím analýzy rozptylu však nebyly nalezeny statisticky významné rozdíly mezi variantami. Efekt rozvrstvení organické hmoty vlivem rozdílné technologie zpracování půdy není tak výrazný jako v roce Na podzim oproti jarnímu období došlo, zřejmě vlivem přirozeného slehávání, k navýšení hodnot objemových hmotností a jejich vyrovnání. Rozdíly byly patrné zejména mezi variantami oranými a kypřenými. Vliv technologie zpracování půdy je v porovnání s dávkou kompostů významnější. Ze záznamu teplot půdy je patrné, že použité způsoby zpracování půdy sledovaný parametr výrazně neovlivňovaly. Přítomnost rostlinného pokryvu jednoznačně přispěla k poklesu průměrných denních hodnot teploty půdy ve srovnání s variantami bez vegetačního pokryvu. Z průběhů průměrných denních hodnot objemové vlhkosti je patrné, že všeobecně vyšší hodnoty vlhkosti byly zaznamenány na oraných plochách. Rozdíly vzrůstaly s hloubkou měření. Výrazný pokles hodnot byl zaznamenán u varianty orané i kypřené s nejvyšší dávkou kompostu. Zatímco na průběh vlhkosti měly vliv jak technologie zpracování půdy i dávkování kompostu, na vliv půdní respirace, se dávkování kompostu statisticky významně neprokázalo. Půdní respiraci v tomto ohledu ovlivnila zejména technologie zpracování půdy. 35

36 Výsledky vykazují celkově vyšší zastoupení organické hmoty v půdě u variant s kypřením. Rovněž hodnoty zastoupení organické hmoty v půdě rostou s dávkou kompostu. U variant bez vegetace a variant s nulovými dávkami kompostu došlo k výraznému poklesu obsahu organické hmoty v půdě. Na základě výsledků mají na zastoupení a rozložení organické hmoty v půdě jak dávka kompostu, tak i technologie zpracování půdy. Patrné je celkově vyšší zastoupení organické hmoty v půdě ve vrstvě 0 až 0,1 m u variant s kypřením. Hodnoty penetračního odporu vykazují shodu bez výrazných výkyvů pro jednotlivé varianty. Je možné opět pozorovat nárůst hodnot při překročení hloubky zpracování půdy. Hodnoty vlhkosti při měření penetrometrem vykazují obdobný průběh jako hodnoty zjištěné fyzikálním rozborem. Pouze vrchní vrstva vykazuje hodnoty výrazně nižší. Pokles může být způsoben nevhodností použité metody pro měření v kypré vrstvě, kde není plně zajištěn kontakt s měřicími elektrodami. Závěr Na plochách s hlinitou půdou udržovaných bez vegetace a bez jakéhokoli zpracování půdy i v druhém roce po zapravení kompostu byla zaznamenána nepřímo úměrná korelace mezi OHR a dávkou kompostu. V meziročním porovnání se OHR rovnoměrně neprůkazně zvyšuje. Vlhkost půdy v povrchové vrstvě je se zvyšující se dávkou zapraveného kompostu vždy vyšší. Penetrační odpor má na všech variantách shodný průběh. V orebné technologii zpracování půdy (Náměšť nad Oslavou) se oproti roku 2009 snížila OHR v povrchové vrstvě ornice. Přenesení ornice orbou s vyšší koncentrací kompostu z hloubky 0,15 až 0,20 m v druhém roce pokusu do hloubky 0,05 až 0,10 m potvrzuje i zastoupení uhlíku Ct v půdě. V druhém roce po zapravení stupňovaných dávek rostlinné hmoty do půdy (Libichov) již nebyly mezi variantami zjištěny průkazné rozdíly v penetračním odporu půdy a OHR. U bezorebné technologie zpracování půdy převyšuje gravitační vsakování vody preferenčními cestami podél rostlinných zbytků z předplodiny, které jsou zapraveny v povrchové vrstvě půdy. Na fyzikální vlastnosti jílovitohlinité půdy v Č. Újezdě má největší vliv zpracování půdy, orba více než kypření. V porovnání hodnot OHR mezi variantami s rozdílným zpracováním půdy a shodnou dávkou kompostu nebyl shledán významný rozdíl. Trend navýšení hodnot OHR u kypřených variant v porovnání s oranými je patrný. Nárůst hodnot vlhkosti půdy s hloubkou se projevil u obou variant zpracování půdy, dávky kompostu se 36