Čunderlík Jozef a kolektív

Transkript

1 Produkčné a pôdno biologické ukazovatele trávnych porastov pri diferencovanej minerálnej a organickej výžive Čunderlík Jozef a kolektív Sú tri nepatrné veci, ktoré najlepšie podporujú svet: drobný prúd mlieka z tela kravy do vedra, štíhle steblo obilia na zemi, a tenké vlákno v rukách zručnej ženy.

2 I. Hnojenie TTP II. Hnojenie TTP, PTP a DTP

3 Hnojenie trávnych porastov V súvislosti s výživou trávnych porastov sa doposiaľ riešil celý rad problémov: termíny aplikácie, veľkosť jednorázových dávok hnojenia ( resp. N), koncentrácia hnojiva, spôsoby a technika aplikácie. Riešením týchto problémov sa sledoval jeden základný cieľ - kvantita a kvalita nadzemnej biomasy Hnojenie je rozhodujúci racionalizačný faktor zúrodňovania trávnych porastov, pretože svojimi účinkami významne ovplyvňuje výšku úrod, druhové zloženia tým i kvalitatívnu stránku narastenej fytomasy. Na nekultúrnych lúkach sa zvyšujú úrody hnojenia NPK od 200 do 400 % Zle ošetrovaný trávny porast je zväčša zložený z druhov nenáročných na živiny, a tým aj málo produkčných. Hnojením sa do porastu dostávajú a rozširujú výkonné druhy, ktoré vytláčajú druhy pred hnojením. Tento priebeh je bezprostredne spojený s vplyvom živín na trávny porast

4 Teoretické základy výživy a hnojenia trávnych porastov a) Hnojenie a potenciálna úrodová schopnosť trávnych porastov Potenciálna úrodová schopnosť trávnych porastov je vysoká. Vysoká úrodová schopnosť TP vyplýva z toho, že zmiešané spoločenstvo komplementárnejšie využíva pôdny priestor na príjem vody a živín a nadzemný priestor na zachytenie slnečného žiarenia. Významnú úlohu tu má schopnosť trávnych porastov využívať pri fotosyntéze, a teda aj pri príjme živín celé vegetačné a čiastočne aj mimovegetačné obdobie, pretože majú počas celého roka k dispozícii zelenú listovú plochu. To má osobitný význam v podhorských a horských oblastiach s kratším vegetačným obdobím b) Obsah a odber živín úrodami trávnych porastov Živiny odoberané úrodami krmu trávnych porastov sa môžu nahrádzať jednak z pôdnych zdrojov, jednak z atmosféry ( najmä dusík) a konečne hnojením, prípadne exkrementami zvierat pri pasienkovom využití. Odber a obsah kolíše vo veľmi širokom rozmedzí v závislosti od ekologických podmienok stanovíšť a od druhového zloženia porastu, od obsahu prístupných živín v pôde a intenzity hnojenia, od spôsobu a intenzity využívania. c) Obsah živín v krme trávnych porastov V dôsledku značnej variability stanovištných podmienok a druhového zloženia porastov je rozpätie obsahu rastlinných živín v krme mimoriadne veľké.v senokosnej zrelosti ( začiatok klasenia prevládajúcich druhov) kolíše obsah hlavných živín v sušine krmu podľa rozličných údajov ( okrem extrémnych hodnôt) takto: mg.g-1 N, 1,5-4,0 mg.g -1 P, mg.g -1 K, 3-14 mg.g -1 Ca, 2,0-4,5 mg.g -1 Mg. Pri starnutí krmu sa obsah N,P,K a väčšiny ostatných minerálnych živín vrátane mikroprvkov znižuje a diferencia medzi druhmi sa zväčšuje.

5 Suchý Vrch sa nachádza v nadmorskej výške 480 m na miernom sklonitom svahu so SV expozíciou. Oblasť patrí do regiónu Kremnických a Starohorských vrchov. Priemerné ročné zrážky sú 853 mm, za vegetačné obdobie 441 mm. Priemerné ročné teploty sú 7,7 C, za vegetáciu 13,6 C. Geologický substrát stanovišťa tvoria zvetraliny andezitov, pôdny typ kambizem. Poľný pokus bol založený v roku 2003 blokovou metódou v štyroch opakovaniach. Na stanovišti sa sledoval poloprírodný ( trvalý) trávny porast. Varianty: Kontrola 4. N120 + PK P30K60 5. Maštaľný hnoj 12 t/ha N60 + PK 6. Maštaľný hnoj 24 t/ha Dávky hnojenia sú takéto: V1 nehnojená kontrola V2 30 P + 60 K v kg.ha -1 č.ž. V3 60 N + 30 P + 60 K v kg.ha -1 č.ž. jednorázová dávka V4 2 x 60 N + 30 P + 60 K v kg.ha -1 č.ž. delená dávka V5 60 N v kg.ha -1 č.ž. maštaľný hnoj V6 120 N v kg.ha -1 č.ž. maštaľný hnoj Na základe chemického rozboru maštaľného hnoja sa vypočítali dávky MH, rovnajúce sa čistým živinám N vo variantoch V3 a V4.Minerálne hnojivá sa aplikovali na jar po zazelenaní porastov, ďalšie dávky N do 10 dní po 1. kosbe. Maštaľným hnojom sa hnojilo na jeseň 2003, ďalšia dávka sa aplikovala na jeseň Na stanovenie primárnej produkcie sa porasty využívali trikrát počas vegetačného obdobia: 1. kosba začiatok metania tráv 2. kosba 35 dní po 1. kosbe 3. kosba v 1. dekáde septembra

6 Priemerný obsah živín v maštaľnom hnoji Druh Maštaľný HD hnoj Obsah v % sušina OL N P K Ca Mg 22,0 20,0 0,42 0,1 0,4 0,3 0,07 Aplikáciou maštaľného hnoja sa zvyšuje podiel vikovitých a bylín, ale následkom je zníženie podielu tráv, t.j. produkčnej zložky Jedna DJ vyprodukuje za 24 hodín priemerne 25 kg tuhých výkalov a 15 kg moču, ktoré obsahujú asi 200 g N, 25 g P, 250 g K a 90 g Ca Smernice rady EHS č. 91/676 k ochrane vôd pred znečistením dusičňanmi z poľnohospodárskych zdrojov stanovujú, že prostredníctvom organických hnojív môže byť ročne dodané na 1 ha 170 kg dusíka. To znamená, že pri obsahu 0,5% N v maštaľnom hnoji (MH) ide o maximálnu dávku 34 t/ha. Toto je praktický dopad na využívanie organických hnojív pri rešpektovaní nitrátovej smernice v poľnohospodárstve

7

8 Floristické zloženie TP (%) za rok % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Byliny Ďatelinoviny Trávy Prázdne miesta 10% 0% 1.kosba 2.kosba 3.kosba

9 Floristické zloženie TP (%) za rok % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Byliny Ďatelinoviny Trávy Prázdne miesta 0% 1.kosba 2.kosba 3.kosba

10 Floristické zloženie TP (%) za rok % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1.kosba 2.kosba 3.kosba Byliny Ďatelinoviny Trávy Prázdne miesta

11 Produkcia sušiny v (t.ha -1 ) za varianty ( v rokoch ) produkcia sušiny (t.ha -1 ) ,47 3,59 5,03 5,28 4,47 4,75 0 kontrola P30 K60 N60 +PK N120 +PK MH 12t MH 24t varianty

12 produkcia sušiny (t.ha -1 ) Produkcia sušiny v (t.ha -1 ) za roky ,72 4,42 4,7 3, roky

13 Produkcia sušiny trávnej hmoty (t.ha -1 ) v kosbách za roky produkcia sušiny (t.ha -1 ) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1,72 1,78 1,07 1,1 0,69 0,72 2,81 1,37 0,85 2,79 2,08 2,3 1,49 1,4 1,41 1,07 0,87 0,98 1.kosba 2.kosba 3.kosba kontrola P30 K60 N60 +PK N120 +PK MH 12t MH 24t varianty

14 Koncentrácia biogénnych prvkov a odber živín rastlinnou hmotou trávnych porastov za varianty (v rokoch ) Rok Úroda (t.ha -1 ) Koncentrácia biogénnych prvkov (kg.ha -1 ) Odber biogénnych prvkov (kg.ha -1 ) N P K Na Ca Mg N P K Na Ca Mg kontrola 3,47 a 20,59 a 2,92 ab 19,00 ab 0,39 a 8,05 a 3,28 a 71,64 a 10,10 a 65,56 a 1,38 a 27,73 a 11,40 a PK 3,59 a 21,63 ab 3,17 bc 20,89 b 0,40 a 8,43 a 3,27 a 77,99 a 11,42 a 75,21 ab 1,46 a 30,12 ab 11,75 a N 60 +PK 5,03 b 21,21 ab 2,62 a 20,53 ab 0,38 a 7,73 a 3,16 a 105,08 b 12,94 ab 101,82 c 1,90 bc 38,14 bc 15,83 bc N 120 +P K 5,28 b 22,57 b 2,94 b 19,09 ab 0,43 a 8,18 a 3,59 a 116,06 b 15,31 b 99,04 c 2,16 c 42,71 c 18,63 c MH 12t 4,47ab 22,47 b 3,48 d 18,44 a 0,41 a 7,86 a 3,55 a 98,51 b 15,37 b 82,17ab c 1,70 ab 34,49 ab 15,38 b MH 24t 4,75 b 21,28 ab 3,38 cd 19,32 ab 0,44 a 8,00 a 3,56 a 100,16 b 15,89 b 90,76 bc 2,06 bc 37,60 bc 16,84 bc Hd 0,05 1,114 1,552 0,312 2,269 0,065 1,389 0,416 19,160 3,430 21,371 0,362 8,194 2,995

15 Priemerné hodnoty celkovej mineralizácie dusíka v pôde (mg NH 4 -N.kg d -1 ) za vegetačné obdobia pokusných rokov TMN (mg NH 4 -N kg days -1 ) varianty roky

16 Vplyv aplikovaných hnojív na pôdnu respiráciu Priemerné hodnoty respirácie pôdy v priebehu vegetačných období rokov CO 2 (mg kg -1 1 d -1 ) Kontrola 60 N + 30 P + 60 K (priemyselné hnojivo) 120 N + 30 P + 60 K (priemyselné hnojivo) 60 N (maštaľný hnoj) 120 N (maštaľný hnoj) Z priemyselných hnojív ovplyvnila produkciu CO 2 iba najvyššia dávka N (var. 4) v roku V porovnaní s kontrolou bola jej priemerná hodnota za vegetáciu preukazne vyššia než v nehnojenej pôde. Relatívne v najväčšej miere však bola respiračná schopnosť pôdy ovplyvnená maštaľným hnojom. Pozitívny bol najmä vplyv nižšej dávky 12 t na ha (var. 5), ktorej stimulačný účinok sa prejavoval počas celého trvania pokusu ale hlavne v roku Aplikáciou 1 tony maštaľného hnoja sa do pôdy dostane cca 160 kg uhlíka, 5 kg dusíka, 4,5 kg draslíka, 2 kg fosforu, 2,5 kg vápnika a 0,7 kg horčíka, Súčasne sa pôda obohacuje aj početné nové formy mikroorganizmov.

17 Obsah pôdnej organickej hmoty Priemerné hodnoty obsahu Cox a Nt v roku Cox (g. kg -1 ) Nt (g. kg -1 ) Kontrola 60 N + 30 P + 60 K (priemyselné hnojivo) 120 N + 30 P + 60 K (priemyselné hnojivo) 60 N (maštaľný hnoj) 120 N (maštaľný hnoj) 2.20 Cox Nt Prejavuje sa tendencia poklesu obsahu Cox a Nt so stúpajúcou dávkou priemyselného hnojiva a naopak nárast v pôde s aplikovaným maštaľným hnojom.

18 Priemerné hodnoty momentálneho obsahu NH 4 -N a NO 3 -N v pôde v mg. kg -1 za vegetačne obdobia pokusných rokov varianty NH + 4 -N NO - 3 -N NH + 4 -N NO - 3 -N NH + 4 -N NO - 3 -N NH + 4 -N NO - 3 -N ab 1.1 a 4.0 a 3.7 ab 1.2 ab 4.9 ab 3.1 ab 1.9a 5.1 a 2.8 a 2.2 a 5.0 a a 2.2 ab 4.6 a 4.1 bc 1.2 ab 5.4 abc 2.9 ab 2.1a 5.0 a 2.4 a 2.3 a 4.7 a bc 2.0 ab 6.4 a 3.5 ab 1.0 a 4.5 a 3.6 b 2.7a 6.3 ab 4.7 b 3.8 ab 8.5 b c 6.5c 11.4 b 4.6 c 1.5 b 6.1 c 3.6 b 5.1b 8.7 b 6.7 c 9.0 c 15.7 c bc 2.9 ab 6.9 a 3.8 ab 1.2 ab 5.0 ab 2.9 ab 3.1ab 6.1 ab 3.4 ab 3.4 ab 6.8 ab ab 4.4 bc 7.6 ab 3.4 a 2.3c 5.6 bc 2.5 a 2.8a 5.3 a 2.9 ab 4.2 b 7.1 ab

19 Priemerné hodnoty vlhkosti v pôde v g. kg -1 za vegetačné obdobia pokusných rokov Roky Varianty a b c c bc d a b b 151.8b c c a ab b ab b b a ab ab 196.8b b b

20 Agrochemické vlastnosti pôdy a hodnoty MKK a RVK v roku 2007 Variant Cox Nt HK:FK P K Ca Mg ph MKK RVK ab 2.35 a 0.46 b 20.8 b a 0.91 ab 231.1a 3.83 a a 2.50 a 0.50 d 8.2 a a 0.90 ab ab 3.96 ab ab 2.84 a 0.43 a 6.6 a b 0.85 ab b 3.99 b b 2.65 a 0.48 c 7.6 a ab 0.99 b b 4.18 c b 2.55 a 0.47 bc 56.0 c a 0.82 a c 3.96 ab ab 2.68 a 0.45 b 21.0 b a 0.99 b b 4.15 c Vo všetkých hnojených variantoch sa zlepšil pomer HK:FK a vplyvom maštaľného hnoja došlo k zmierneniu pôdnej acidity a vzrástol obsah P, K a Mg.

21 Metodika a materiál DOČASNÝ TRÁVNY PORAST PRISIEVANÝ TRÁVNY PORAST TRVALÝ TRÁVNY PORAST op IV III II I. VARIANTY: 1. Kontrola Zloženie miešanky: Opakovanie: I, II, III, IV. 2. N40-7t/MH Phleum pratensecv.levocká 3. N80-14t/MH Festulolium cv. Perun 4. N120-21t/MH L. perenne cv. Tarpan T. pratense cv. Margot POČET KOSIEB: 3 T. repens cv. Hájek

22

23 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Priemerné zloženie TTP (%) na stanovišti Radvaň v rokoch kosba 2. kosba 3. kosba Prázdne miesta Byliny Ďatelinoviny Trávy

24 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Priemerné zloženie PTP (%) na stanovišti Radvaň v rokoch kosba 2. kosba 3. kosba Prázdne miesta Byliny Ďatelinoviny Trávy

25 Priemerné zloženie DTP (%) na stanovišti Radvaň v rokoch % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Prázdne miesta Byliny Ďatelinoviny Trávy 1. kosba 2. kosba 3. kosba

26 Produkcia sušiny trávnej hmoty (t.ha -1 ) v priebehu rokov produkcia sušiny (t.ha -1 ) ,4 5,08 2,

27 Produkcia sušiny trávnej hmoty (t.ha -1 ) za porasty ( priemer r ) produkcia sušiny (t.ha -1 ) ,36 4,36 4,6 TTP PTP DTP porasty

28 Produkcia sušiny trávnej hmoty (t.ha -1 ) za kosby v roku 2007 DTP 1,73 1,92 3,49 Porasty PTP 2,01 2,12 2,87 3.kosba 2.kosba 1.kosba TTP 1,58 1, produkcia sušiny (t.ha -1 )

29 Produkcia sušiny trávnej hmoty (t.ha -1 ) za kosby v roku 2008 Porasty DTP PTP TTP 0,59 0,85 1,32 1,41 1,6 1,81 2,3 2,49 2,88 3.kosba 2.kosba 1.kosba 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 produkcia sušiny (t.ha -1 )

30 Produkcia sušiny trávnej hmoty (t.ha -1 ) za kosby v roku 2009 Porasty DTP PTP TTP 0,44 0,58 0,69 0,81 1,16 1,14 1,05 1,07 1,64 3.kosba 2.kosba 1.kosba 0 0,5 1 1,5 2 produkcia sušiny (t.ha -1 )

31 Analýza pre hodnotenie úrod, koncentrácie biogénnych prvkov a odber živín rastlinnou hmotou za porast a varianty (v rokoch ) Faktor premenlivosti Úroda (t.ha -1 ) Koncentrácia biogénnych prvkov (kg.ha -1 ) Odber biogénnych prvkov (kg.ha -1 ) N P K Na Ca Mg N P K Na Ca Mg TTP 4,36 a 18,86 a 2,24 b 19,08 b 0,39 a 9,79 a 3,34 a 82,39 a 9,91 b 81,81 a 1,72 a 43,00 a 14,49 a Porast PTP 5,36 b 19,14 a 2,10 b 18,79 b 0,46 b 10,42 a 3,79 c 103,46 c 11,16 c 98,64 b 2,56 c 56,66 c 20,48 c DTP 4,60 a 19,42 a 1,79 a 17,87 a 0,48 b 10,34 a 3,53 b 91,69 b 7,85 a 79,02 a 2,32 b 47,97 b 16,37 b Hd 0,05 0,363 0,912 0,153 0,506 0,022 0,675 0,194 8,010 1,028 7,840 0,209 3,609 1,318 kontrola 4,12 a 18,62 a 1,81 a 18,24 a 0,42 a 9,93 a 3,51 a 77,55 a 7,26 a 72,70 a 1,78 a 42,27 a 14,68 a Variant MH 7t 4,55 b 19,61 a 2,07 b 18,31 a 0,44 ab 10,29 a 3,63 a 89,96 b 9,24 b 81,19 a 2,02 a 47,00 b 16,74 b MH 14t 5,00 c 19,16 a 2,10 b 18,80 ab 0,45 b 10,56 a 3,64 a 98,86 bc 10,40 b 92,09 b 2,30 b 52,49 c 18,39 c MH 21t 5,41 c 19,18 a 2,19 b 18,96 b 0,47 c 9,96 a 3,42 a 105,69c 11,64 c 100,05 b 2,70 c 55,08 c 18,64 c Hd 0,05 0,419 1,053 0,177 0,584 0,022 0,779 0,224 9,249 1,187 9,053 0,242 4,168 1,522

32 Obsah celkovej mikrobiálnej biomasy - MB_C v mg C. kg -1 Rok/Odber Porast Variant `x % I. I. V. `x I.-V ,2 771,6 427,2 599,4 1020,3 100,0 TTP 2 811,9 337,4 718,6 528,0 670,0 65, ,0 940,2 1108,3 1024,3 1021,1 100, ,5 780,0 410,4 595,2 1042,4 102,2 `x Variant/Odber 1190,2 707,3 666,1 686,7 938, ,7 1475,4 1297,8 1386,6 1735,2 100,0 PTP ,0 1031,7 910,8 971,3 1246,6 71, ,5 716,4 974,5 845,4 1244,0 71, ,9 1056,0 1013,4 1034,7 1462,3 84,3 `x Variant/Odber 1784,5 1069,9 1049,1 1059,5 1422,0 151, ,6 755,5 863,7 809,6 1168,1 100,0 DTP ,1 1033,8 917,2 975,5 1213,3 103, ,9 1272,8 977,1 1124,9 1327,4 113, ,7 946,3 853,1 899,7 1110,7 95,1 `x Variant/Odber 1457,3 1002,1 902,8 952, ,87 128,4

33 Využitie živín pri hnojení obilnín, okopanín a trávnych porastov Percento využitia dodaných živín Plodina N P K Obilniny Okopaniny Trávne porasty (100) Využitie živín pri hnojení trávnych porastov je podstatne vyššie než pri hnojení poľných kultúr. Je to dôsledok týchto vlastností trávnych porastov: -celá nadzemná zobrateľná biomasa je hlavný produkt. -schopnosť nepretržitej fotosyntézy a teda aj príjmu živín počas vegetácie -vytváranie veľmi husto prekorenenej mačinovej vrstvy, schopnej zachytiť a využiť zvýšené dávky živín -rozličné usporiadanie a hĺbka koreňových sústav, rozdielna náročnosť na živiny a osvojovacia schopnosť jednotlivých druhov zmiešaného trávneho spoločenstva umožňuje dokonalejšie využitie pôdneho priestoru na príjem živín -pôdy pod trávnymi porastami sa vyznačujú väčšou kapacitou organo-minerálneho komplexu, predovšetkým v dôsledku vyššieho obsahu organickej hmoty.

34 Poďakovanie: Príspevok bol spracovaný vďaka podpore projektu APVV Analýza, modelovanie a hodnotenie agroekosystémových služieb Ďakujem za pozornosť