Vliv obhospodařování travního porostu na produkci a kvalitu píce a na půdní vlastnosti

Transkript

1 Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Sekce úřední kontroly Regionální oddělení zemědělské inspekce v Plzni Odbor bezpečnosti krmiv a půdy Hroznová 2, Brno Vliv obhospodařování travního porostu na produkci a kvalitu píce a na půdní vlastnosti 40 let stacionární zkoušky v Závišíně Ing. Josef Královec, CSc. Závišín 2010

2 Obsah strana 1 Úvod 2 2 Stanoviště 3 3 Metodika 4 4 Výsledky 4.1 Dlouhodobá sledování ( ) Výsledky dosaţené po obnovení pokusu ( ) Výsledky sledování stacionáru ( ) Změny po ukončení hnojení ( ) 21 5 Literatura 25 6 Tabulková příloha 27 1

3 Slovo úvodem Sledování dlouhodobého působení ţivin na výnosy plodin, jejich jakost a dopad na půdní úrodnost se neobejde bez dlouhodobých pokusů. Jsou jedinečným a nenahraditelným zdrojem informací o vzájemných vztazích mezi průběhem počasí, půdou, a rostlinami a o celkovém vlivu na ţivotní prostředí. Výsledky dlouhodobých pokusů jsou základem znalostí pro praktická řešení udrţitelného vyuţívání půdy. U travního stacionáru v Závišíně nutno ocenit, ţe po jeho skončení před dvaceti lety byl později znovu obnoven a dodatečně rozšířen o další pro sledování potřebné kombinace. Díky této iniciativě mohou být v současné době předkládány výsledky o vlivu hnojení na travní porost za čtyřicetileté období. Význam získaných zjištění je jednoznačně prokazatelný. Brno, květen 2010 Ing. Karel Trávník Poděkování Za odborné vedení, práce spojené s provozem travního stacionáru a vyhodnocování výsledků si dovoluji vyslovit poděkování autorovi této publikace příteli a dlouholetému pracovníkovi ÚKZÚZ Ing. Josefu Královcovi, CSc. a dále pracovníkům regionálního oddělení Odboru zemědělské inspekce v Plzni Ing. Vladislavu Chvátalovi, Ing. Josefu Krimlovi, paní Daně Tomáškové, Ing. Michaele Pastulové, Ing. Karlu Petráškovi, Ing. Václavu Ţalmanovi pod vedením Ing. Františka Krále. Současným majitelem pozemku je soukromý zemědělec pan Ivan Koţíšek, díky jehoţ vzácnému pochopení je moţné ve sledování pokračovat. Za Odbor bezpečnosti krmiv a půdy Michaela Smatanová 2

4 1 ÚVOD Koncem 60. let dvacátého století bylo jedním z hlavních témat pícninářského výzkumu zvyšování produkce píce. Jednu z moţností nabízelo intenzivní hnojení travních porostů dusíkem. Dusíkatá hnojiva byla tehdy poměrně levná, bylo však třeba zjistit, jak dlouho bude moţné je ve velkém mnoţství pouţívat. Z tohoto důvodu byla ve Výzkumném ústavu pícninářském (Institut für Grünland und Moorforschung Paulinenaue) v tehdejší NDR vypracována metodika rozsáhlého pokusu, který byl zaloţen ve všech zemích RVHP s cílem dosahovat co nejvyšší produkce kvalitní píce z travních porostů při (tehdy) ničím neomezovaném přísunu minerálního dusíku. Sledování sice bylo ukončeno v roce 1973 (KALTOFEN, 1973, FRYČEK et al., 1974), ale pokus v Závišíně, zaloţený v roce 1969, probíhal bez přerušení aţ do roku 1989, kdy byl z úsporných důvodů ukončen. Vzhledem k tomu, ţe se při zakládání pokusu neuvaţovalo o délce sledování, nebyly kladeny ţádné nároky na jeho umístění. Pokus byl vytýčen na okraji pastevního areálu Podhora, který Lukařskopastvinářská stanice v Závišíně v té době obhospodařovala pro Státní statek Mariánské Lázně. Po ukončení pokusu byl pozemek státním statkem dále vyuţíván (porost se sice nehnojil, ale pravidelně sklízel). Tak bylo moţné v roce 1994 z iniciativy tehdejšího ředitele OAPVR ing. Jana Penka pokus obnovit na původní ploše, i kdyţ jen v menším rozsahu a s niţším počtem variant. Zatímco v první fázi výzkumu byla předmětem řešení především výše, rozdělení a účinnost dusíkatého hnojení, později se posuzoval vliv dlouhodobého intenzivního hnojení na udrţení vysoké produktivity porostů při zachování jakosti píce. Ukončení pokusu umoţnilo sledovat změny v botanickém sloţení porostů, k nimţ dochází, kdyţ se přestane hnojit. Jak jiţ bylo řečeno, byl pokus v roce 1994 obnoven jako stacionární zkouška, a to s cílem pozorovat postupný vývoj produktivity, botanického sloţení a kvality píce, ale současně také vlastnosti půdy pod trvalým travním porostem. Ke čtyřem kombinacím z původní metodiky, byly připojeny tři kombinace s vápněním, se kterým se při zakládání pokusu vůbec nepočítalo. K poslední změně metodiky došlo v roce 2003, kdy byly připojeny kombinace s vyšší úrovní draselného hnojení a doplněna chybějící kombinace s vápněním při niţší hladině. Předkládaná práce je členěna do čtyř částí, které se zabývají hodnocením jednotlivých etap. První část (4.1) představuje průběţné hodnocení zachovaných kombinaci původního pokusu za celou dosavadní dobu sledování ( ), druhá (4.2) zpracovává období od obnovení pokusu, tj. od roku 1994 do současné doby (zatím do roku 2009), třetí (4.3) obsahuje výsledky po rozšíření sledování ( ), a konečně čtvrtá (4.4) je věnována změnám, k nimţ dochází v porostu a půdě po ukončení hnojení. 3

5 2 POPIS STANOVIŠTĚ Pokusná plocha se nachází v nadmořské výšce 750 m. Jedná se o pozemek na mírném svahu se severozápadní expozicí, který byl plošně rekultivován v roce Průměrnou roční teplotou 6,4 o C (ve vegetačním období 12,4 o C) a průměrným ročním úhrnem sráţek přesahujícím 700 mm (z toho ve vegetačním období kolem 400 mm) stanoviště spadá do klimatického regionu vlhkého, mírně chladného. Jednotlivé roky se však značně odlišují, zejména pokud jde o mnoţství a rozdělení sráţek. Průběh teplot a sráţek průběţně zjišťuje meteorologická stanice ÚKZÚZ v nedalekém Závišíně. Polohou a přírodními podmínkami patří pozemek do zemědělské výrobní oblasti pícninářské (podle dřívější klasifikace šlo o ovesný podtyp bramborářské výrobní oblasti). Komplexní průzkum zemědělských půd (1968) zařadil pokusnou plochu do skupiny hnědých půd kyselých: hlavním půdotvorným procesem je zde zvětrávání substrátu (amfibolitu), kdy za kyselé reakce dochází k rozkladu minerálů a uvolňování hliníku a ţeleza. Kyselá reakce je způsobena především minerálně chudým substrátem a jeho propustností ve svrchní části profilu, který umoţňuje vyplavování bází. Geneticky se jedná o dystrickou kambizem (podle agronomické klasifikace o hnědou půdu kyselou). Jedná se o středně těţkou, písčitohlinitou půdu se silnější štěrkovitostí. Při zaloţení pokusu půda vykazovala kyselou půdní reakci (ph/kcl 4,2) a vyznačovala se nenasyceným sorpčním komplexem, středním obsahem málo kvalitního humusu (C ox 3,17) a nízkým poutáním ţivin. Výsledky agrochemického zkoušení půd v roce zaloţení svědčily o velmi nízkém obsahu přístupného fosforu (8 mg P podle Egnera) a dobrém obsahu draslíku (174 mg K na 1 kg půdy dle Schachtschabela). Po rekultivaci byla v červenci 1966 na pozemku vyseta tehdy běţná obchodní směs pro dočasnou louku s převahou kostřavy luční a bojínku lučního. Hodnocený pokus byl na tomto porostu zaloţen koncem roku

6 3 METODIKA Ve stacionáru se dnes sleduje dvanáct kombinací hnojení, jehoţ úroveň vychází z původní metodiky (1969). Konkrétní mnoţství aplikovaných ţivin je uvedeno vţdy u jednotlivých částí této zprávy. Tři nezařazené parcely slouţí k pozorování změn botanického sloţení, k nimţ dochází po ukončení intenzivního hnojení. Kombinace jsou v pokusu čtyřikrát opakovány. Velikost pokusných parcel je 15 m 2 (2,5 m x 6,0 m). Parcely jsou uspořádány metodou znáhodněných bloků. Na všech kombinacích se zjišťuje produkce zelené píce a sušiny, obsah N, P, K, Ca, Mg a vybraných těţkých kovů (Cd, Cr, Hg a Pb) v píci a odběr ţivin výnosem. Botanické sloţení porostu (ve váhových procentech trav, jetelovin a ostatních bylin) se dnes soustřeďuje jen na vybrané kombinace. Půdní vlastnosti (půdní reakce a obsah přístupných ţivin) se zjišťují vţdy po ukončení tříletého cyklu vápnění. Kromě toho se na stanovišti sleduje průběh povětrnosti. Ke hnojení se pouţívají běţná hnojiva: ledek amonný s vápencem (27 % N), superfosfát a draselná sůl. Všemi hnojivy se hnojí jednorázově zjara, jen dusík při hnojení 160 kg ha -1 se aplikuje ve dvou dávkách: na jaře a po první seči. Sklízí se motorovou ţací lištou. K první seči se přistupuje při výšce porostu kolem 40 cm, termín druhé seče se stanovuje podle konkrétního průběhu vegetace. Výnosy sušiny byly vyhodnoceny analýzou rozptylu při trojnásobném třídění. Tato metoda vychází z nulové hypotézy, která předpokládá, ţe hodnocený soubor je homogenní a ţe pokusné varianty se navzájem liší pouze náhodně. Homogenita variant se posuzuje F-testem, v němţ náhodná veličina F udává poměr rozptylu dvou jiných náhodných veličin: čitatel je rozptylem průměrů variant kolem celkového průměru, jmenovatel rozptylem uvnitř výběrových souborů. Hustota (Snedecorova) rozdělení četností je tabelována pro kritické hodnoty F pro pravděpodobnost = 0,05 a = 0,01. Je-li vypočtená hodnota F větší neţ kritická hodnota udaná v tabulkách, dochází se k závěru, ţe rozptyl mezi variantami není náhodný. Rozdíly mezi variantami se pak povaţují za podstatné a nulová hypotéza je tak vyvrácena. Zjištěné rozdíly se porovnávají s vypočtenými hodnotami minimálních průkazných diferencí pro pětiprocentní (D min 0,05) a jednoprocentní (D min 0,01) hladinu významnosti. Tabulky od č. XXVI jsou uvedeny v příloze. 5

7 4.1 DLOUHODOBÉ SLEDOVÁNÍ VYBRANÝCH KOMBINACÍ kombinace z původního schématu za léta Metodika V původním pokusu se hodnotilo dusíkaté hnojení aţ do hladiny 320 kg ha -1 N. Jako nerentabilní se však v průběhu sledování ukázalo jiţ hnojení 240 kg ha -1 N, a to bez ohledu na formu dodávaného dusíku (ledek x močovina). Počínaje úrovní 160 kg ha -1 N se jako účinnější jevilo dělení pouţitého mnoţství hnojiva do dvou dávek, z nichţ první se aplikovala na jaře a druhá po první sklizni. Při obnově pokusu v roce 1994 byla proto pro nová sledování jako výchozí vybrána kombinace s děleným hnojením 160 kg ha -1 N, která byla doplněna o nehnojenou kontrolu, o kombinaci hnojenou pouze fosforem a draslíkem a konečně o kombinaci s jednorázovým hnojením 80 kg ha -1 N. Tyto čtyři kombinace, průběţně sledované od roku 1969, jsou souhrnně vyhodnoceny v této části zprávy. Označeny jsou podle současného číslování a konkrétní výše hnojení je přehledně uvedena v následující tabulce (I). Tabulka I KOMBINACE HNOJENÍ označení kombinací hnojení v kg ha -1 čistých ţivin N P (P 2 O 5 ) K (K 2 O) (72) 100 (120) (72) 100 (120) (72) 100 (120) Výsledky a diskuse Výnosy sušiny ze všech pokusných let ( ) jsou uvedeny v tabulce XXVII v příloze. Během let výnosy velice kolísaly, protoţe výše produkce byla do značné míry závislá na průběhu povětrnosti, zejména na úhrnu sráţek. Velkým rozsahem souboru bylo ovlivněno i variační rozpětí, udávající rozdíl mezi nejniţším a nejvyšším výnosem. Soubor výnosů byl podroben statistickému hodnocení a současně byly vypočteny minimální průkazné diference (D min 0,05 pro pětiprocentní a D min 0,01 pro jednoprocentní hladinu významnosti), které platí mezi kterýmikoli dvojicemi hodnot ve zmíněné tabulce (XXVII). V hodnoceném souboru vykázaly největší proměnlivost kombinace hnojení. Vzhledem k velkému kolísání výnosů byly někdy průkazné rozdíly shledány mezi pokusnými lety i v rámci jedné kombinace a naopak v některých letech se od sebe jednotlivé kombinace příliš nelišily a průkazné rozdíly byly nalezeny jen mezi výnosy vzdálených kombinací (např. mezi nehnojenou kontrolou a vyšší úrovní dusíkatého hnojení). Koeficient variace, udávající vyrovnanost souboru, se v tomtéţ pořadí naopak sniţoval: nejniţší (15,9 %) byl u kombinace s nejvyšším úrovní hnojení, coţ svědčí o poměrně vysoké vyrovnanosti tohoto souboru. Dusíkaté hnojení můţe do určité míry závislost na povětrnosti sniţovat: dusíkem hnojené porosty lépe hospodaří s vodou. Kolísání výnosů lze do určité míry eliminovat v průměrných výnosech (tabulka II). Zde jiţ byly všechny závislosti průkazné, protoţe vypočtené hodnoty minimálních průkazných diferencí byly výrazně niţší neţ rozdíly mezi průměrnými výnosy. Ty byly navzájem průkazné, a to dokonce na jednoprocentní hladině významnosti. 6

8 Tabulka II VÝNOSY DLOUHODOBĚ SLEDOVANÝCH KOMBINACÍ Závišín, průměr let kombinace hnojení v kg ha -1 čistých ţivin N P K výnos sušiny t.ha -1 průměr let ,39 4,55 5,79 6,85 D min 0,05 (t.ha -1 ) 0,23 D min 0,01 (t.ha -1 ) 0,27 relativně (komb. 1 = 100 %) relativně (komb. 3 = 100 %) statistické charakteristiky variační rozpětí (t.ha -1 ) 2,02-5,34 2,70-6,66 4,02-8,73 4,66-9,74 rozdíl (t.ha -1 ) 3,32 3,96 4,71 5,08 směrodatná odchylka s 0,71 0,96 0,97 1,09 variační koeficient V (%) 21,0 21,1 16,8 15,9 Jiţ pouhé hnojení fosforem a draslíkem zvýšilo výnos o třetinu a při hnojení 160 kg ha -1 N byla produkce dokonce dvojnásobná. Vyjde-li se při relativním hodnocení z kombinace 3 (PK), pak byl výnos při nejvyšší úrovni dusíkatého hnojení vyšší o polovinu. Vzhledem k tomu, ţe se velmi často (zejména v posledních letech) v letním období opakují přísušky, nemohla se dostatečně uplatnit druhá dávka dusíku, čímţ se sníţila účinnost dusíkatého hnojení (tabulka III). Zatímco při niţší úrovni hnojení byla produkční účinnost vyšší (15,5 kg sušiny na kg dodaného dusíku), poklesla při vyšším hnojení o 15 % na 13,25 kg sušiny. Z energetického hlediska, kdy se vyjádří účinnost hnojení v MJ, byla efektivní i vyšší hladina hnojení: na výrobu 1 kg dusíku je třeba 80 MJ, energetická hodnota 1 kg sušiny je (pro luční seno dobré) 9,0 MJ (VENCL et al., 1991). Tabulka III PRODUKČNÍ ÚČINNOST DUSÍKATÉHO HNOJENÍ Závišín, průměr let kombinace hnojení PK 80N + PK 160N + PK sušina t.ha -1 4,55 5,79 6,85 rozdíl kg.ha produkční účinnost - v kg sušiny na kg N - v MJ na kg N 15,50 13,25 139,50 119,25

9 Počínaje rokem 1970 byly vzorky píce ze všech sklizní podrobeny rozborům na obsah dusíku a minerálních ţivin. Výsledky analýz jsou uvedeny v tabulkách XXVIII - XXXI v příloze. V průběhu let je zřejmý pokles obsahu draslíku v píci z nehnojené kontroly a obou dusíkem hnojených kombinací jako zřejmý důsledek nedostatečného přísunu v hnojivech. Obsah ţivin v píci, posuzovaný podle váţeného průměru za pokusná léta (tabulka IV), naznačuje, ţe porosty měly k dispozici ţivin dostatek. Se zvyšujícím se hnojením docházelo ke sniţování obsahu vápníku v píci, coţ můţe souviset i s tím, ţe hnojené porosty se sklízejí v mladším vývojovém stádiu. Tabulka IV OBSAH ŢIVIN V PÍCI DLOUHODOBĚ SLEDOVANÝCH KOMBINACÍ Závišín , váţený průměr pokusných let hnojení kg ha -1 č. ţ. obsah ţivin v % sušiny komb. N P K N P K Ca Mg ,19 0,30 1,84 0,82 0, ,19 0,34 2,46 0,73 0, ,17 0,32 2,36 0,61 0, ,47 0,32 2,21 0,57 0,22 V tabulce V jsou uvedeny průměrné roční odběry sledovaných ţivin za sledované období. Je z ní vidět, ţe dostatečné bylo pouze hnojení fosforem. Ostatních ţivin se odebíralo vţdy více neţ činil přísun. Tabulka V ODBĚR ŢIVIN NA DLOUHODOBĚ SLEDOVANÝCH KOMBINACÍCH Závišín , průměr pokusných let hnojení kg ha -1 č.ţ. průměrný roční odběr ţivin v kg ha -1 komb. N P K N P K Ca Mg ,4 10,0 61,5 27,5 9, ,0 15,4 111,0 33,1 9, ,5 18,8 136,6 35,5 12, ,0 22,0 150,2 38,6 15,1 Ze všech parcelek se pravidelně odebírají půdní vzorky, které se podrobují analýzám v rozsahu agrochemického zkoušení půd, a to podle klasických metod: stanovuje se výměnná půdní reakce (ph/kcl), obsah fosforu podle Egnera a obsah draslíku a hořčíku podle Schachtschabela. Tabulka VI uvádí výsledky půdních analýz v desetiletých intervalech. U půdní reakce docházelo k nepatrnému kolísání a lze říci, ţe půdní reakce byla stabilizovaná. Obsah fosforu v půdě pod nehnojenou kontrolou zůstával beze změny, pod ostatními kombinacemi jeho mnoţství v půdě stoupalo, protoţe přísun v hnojivech byl větší neţ jeho odběr sklizněmi. Obsah přístupného draslíku v půdě jevil při nevýrazném kolísání klesající tendenci. Byl sice podstatně niţší neţ na začátku sledování, ovšem s ohledem na dlouhodobou negativní bilanci by bylo moţné očekávat pokles daleko větší. Obsah hořčíku v půdě se příliš neměnil, pravděpodobně proto, ţe vzhledem k jeho přítomnosti v matečné hornině je ho v půdě dostatek. 8

10 Tabulka VI ZMĚNY VLASTNOSTÍ PŮD POD DLOUHODOBĚ SLEDOVANÝMI KOMBINACEMI Závišín komb ph/kcl 4,2 4,2 4,2 4,3 4,2 1 P K mg.kg -1 půdy Mg ph/kcl 5,0 4,6 4,1 4,3 4,1 3 P K mg.kg -1 půdy Mg ph/kcl 4,5 4,5 4,5 4,5 4,4 5 P K mg.kg -1 půdy Mg ph/kcl 4,5 4,6 4,6 4,6 4,4 6 P K mg.kg -1 půdy Mg Závěr Dlouhodobě (v letech ) byly sledovány čtyři varianty hnojení travního porostu (nehnojená kontrola, PK-varianta a dvě kombinace dusíkatého hnojení). Je zřejmé, ţe výše produkce byla do značné míry závislá na sráţkách, i kdyţ přímý vztah nalezen nebyl. Průkazné rozdíly (dokonce na jednoprocentní hladině významnosti) byly shledány hlavně mezi průměrnými výnosy všech kombinací. Během pokusných let postupně klesal obsah dusíku v píci (s výjimkou kombinace hnojené 160 kg ha -1 N) a díky nedostatečnému přísunu v hnojivech se v píci sniţoval také obsah draslíku. Bilance ţivin za celé sledované období byla záporná u všech ţivin kromě fosforu, u něhoţ byl zaznamenán schodek pouze na kontrolní, nehnojené kombinaci. Výměnná půdní reakce se na hodnocených kombinacích v podstatě neměnila. Záporná bilance ţivin se projevila poklesem jejich obsahů v půdách. 9

11 4.2 VÝSLEDKY DOSAŢENÉ PO OBNOVENÍ POKUSU Metodika Ke kombinacím, které byly pojednány v předcházející části, přibyly tři nové kombinace s vápněním (tab. VII), s nímţ se dosud v pokusu nepočítalo: dokonce ţádná z pokusných parcelek nebyla po celou dobu sledování vápněna. Vápní se v tříletých intervalech podle výsledků půdních rozborů, poprvé to bylo na jaře 1995, zatím naposledy v roce Zbývající nezařazené parcely měly slouţit ke sledování rychlosti změn půdních vlastností a botanického sloţení, k nimţ dochází po ukončení intenzivního hnojení. V ostatních bodech zůstala metodika beze změny. Tabulka VII VARIANTY STACIONÁRNÍ ZKOUŠKY označení kombinací hnojení v kg ha -1 čistých ţivin N P (P 2 O 5 ) K (K 2 O) vápnění dle AZP x 3-32 (72) 100 (120) 4-32 (72) 100 (120) x (72) 100 (120) (72) 100 (120) (72) 100 (120) x x - vápnění na jaře 1995, 1998, 2001, 2004 a Výsledky a diskuse Výnosy píce ze sedmi kombinací nového schématu jsou uvedeny v tabulce XXXII v příloze. Produkce v pokusných letech výrazně kolísala, do značné míry v závislosti na povětrnostních podmínkách, zejména pak na výši a rozdělení sráţek, nicméně podle variačních koeficientů se jednalo o poměrně vyrovnané soubory. Koeficient variace byl nejniţší (coţ znamená nejvyrovnanější výnosy) u vápněné kombinace hnojené jen fosforem a draslíkem (kombinace 4), naopak nejméně vyrovnaný byl soubor výnosů vápněné kontroly (kombinace 2). Ve zmíněné tabulce jsou výnosy uspořádány podle tříletých cyklů vápnění, z nichţ byl kaţdý samostatně podroben statistickému hodnocení. Tyto soubory se však ukázaly jako příliš malé a vypočtené minimální průkazné diference byly příliš velké na to, aby bylo moţné dojít k jednoznačným závěrům. To umoţňují teprve průměrné výnosy za sledované období (uvedené v tabulce VIII), kdy s výjimkou nehnojených kontrol (nevápněné kombinace 1 a vápněné kombinace 2) byly mezi jednotlivými kombinacemi shledány ve výnosech průkazné rozdíly, vesměs na jednoprocentní hladině významnosti. 10

12 Tabulka VIII VÝNOSY KOMBINACÍ STACIONÁRNÍ ZKOUŠKY Závišín, průměr let kombinace hnojení v kg ha -1 čistých ţivin N P K vápnění x x x výnos sušiny t.ha -1 průměr ,16 3,30 4,72 5,47 6,23 6,90 7,41 D min 0,05 (t.ha -1 ) 0,30 D min 0,01 (t.ha -1 ) 0,35 relativně (komb.1=100%) relativně (komb.3=100%) statistické charakteristiky variační rozpětí (t.ha -1 ) 2,02-4,55 2,26-4,57 2,72-6,66 4,25-7,43 4,79-8,72 4,66-9,74 5,03-9,90 rozdíl (t.ha -1 ) 2,53 2,31 3,94 3,18 3,93 5,08 4,87 směrodatná odchylka s 0,70 0,78 1,11 0,92 1,22 1,45 1,45 variační koeficient V (%) 22,1 23,7 23,4 16,8 19,5 21,0 19,6 Hnojení travního porostu se ukázalo jako efektivní (tabulka IX). Aplikace fosforu a draslíku zvýšila výnos sušiny ve srovnání s nehnojenou kontrolou o polovinu a dusíkaté hnojení při úrovni 160 kg N na více neţ dvojnásobek. Z energetického hlediska však byla účinnost vyšší hladiny dusíkatého hnojení problematická, protoţe energie vyprodukovaná kilogramem dodaného dusíku byla niţší neţ energie vynaloţená na jeho výrobu (80 MJ) - bylo tomu tak pravděpodobně proto, ţe se při tvorbě výnosu nedostatečně uplatňovala druhá dávka dusíku, aplikovaná po první sklizni, kdy dochází - stále častěji - k přísuškům. Tabulka IX PRODUKČNÍ ÚČINNOST DUSÍKATÉHO HNOJENÍ - nevápněné kombinace Závišín, průměr let kombinace hnojení PK 80N + PK 160N + PK sušina t.ha -1 4,72 6,23 6,90 rozdíl kg ha produkční účinnost - v kg sušiny na kg N - v MJ na kg N 18,90 8,40 170,10 75,60 11

13 Při hodnocení účinnosti dusíkatého hnojení je třeba přihlédnout k vlivu vápnění, i kdyţ situace je zde ztíţena absencí vápněné kombinace s hnojením 80 kg ha -1 (tabulka X). U vápněných kombinací je tedy moţné spočítat účinnost dusíkatého hnojení pouze z celkového zvýšení výnosu mezi PK-hnojením (kombinace 4) a hnojením 160 kg ha -1 (kombinace 7). Na kaţdý kilogram dodaného dusíku tak připadla produkce 12,1 kg sušiny, coţ je o 1,5 kg méně, neţ pouţije-li se shodný výpočet u nevápněných kombinací (t.j. z rozdílu mezi nehnojenou kontrolou a kombinací 6). Výpočet je ovšem ovlivněn výrazně vyšší výnosem vápněné kombinace 2. Tabulka X PRODUKČNÍ ÚČINNOST DUSÍKATÉHO HNOJENÍ - vápněné a nevápněné kombinace Závišín, průměr let hnojení PK 160N + PK vápněné kombinace kombinace 4 7 sušina t.ha -1 5,47 7,41 rozdíl kg ha produkční účinnost - v kg sušiny na kg N 12,1 nevápněné kombinace kombinace 3 6 sušina t.ha -1 4,72 6,90 rozdíl kg ha produkční účinnost - v kg sušiny na kg N 13,6 Vápnění se na výši produkce projevovalo různě (tabulka XI), a proto je třeba je posuzovat podle cyklů. Nejméně účinné bylo na nehnojené kontrole, kdy výnos vzrostl v důsledku vápnění (nepravidelně) jen v prvních třech cyklech, zatímco v druhých dvou klesl. Zdá se, ţe nejlépe působilo vápnění na kombinaci hnojené fosforem a draslíkem, kde byl výnos o více neţ 10 % (ve třetím cyklu dokonce o 30 %) vyšší neţ kdyţ se nevápnilo. Zajímavé je sledovat účinnost vápnění při hnojení 160 kg ha -1 N. Zatímco v prvním cyklu byla produkce na nevápněné i vápněné kombinaci téměř shodná, lze počínaje druhým cyklem pozorovat na vápněné kombinaci postupné, téměř pravidelné zvyšování výnosů. Od druhého cyklu ( ) se výnosový rozdíl mezi kombinacemi 6 a 7 (vţdy v průměru tří let) zvyšoval: toto zvýšení bylo zpočátku neprůkazné, ve třetím cyklu leţelo na hranici průkaznosti, ve čtvrtém cyklu bylo průkazné na pětiprocentní a v pátém dokonce na jednoprocentní hladině významnosti. To zdůrazňuje nutnost dlouhodobějších sledování, protoţe uvedené tendence nelze v krátkodobých zkouškách vůbec postihnout. 12

14 Tabulka XI ÚČINNOST VÁPNĚNÍ Závišín, průměry uvedených let hnojení 0 PK 80N+PK 160N+PK průměr let produkce sušiny t.ha -1 bez vápnění 3,49 5,64 7,22 8,34 vápněno 3,65 6,38 x 8,36 vápněno = průměr let produkce sušiny t.ha -1 bez vápnění 2,67 4,54 6,49 7,06 vápněno 3,26 5,15 x 7,52 vápněno = průměr let produkce sušiny t.ha -1 bez vápnění 3,56 5,35 6,54 7,21 vápněno 3,92 6,13 x 7,76 vápněno = průměr let produkce sušiny t.ha -1 bez vápnění 2,88 3,54 5,33 6,10 vápněno 2,62 4,65 x 6,79 vápněno = průměr let produkce sušiny t.ha -1 bez vápnění 3,20 4,50 5,57 5,79 vápněno 3,07 5,02 x 6,60 vápněno = průměr let produkce sušiny t.ha -1 bez vápnění 3,16 4,72 6,23 6,90 vápněno 3,30 5,47 x 7,41 vápněno = x - nezařazená kombinace Vzorky píce byly analyzovány na obsah dusíku a minerálních ţivin, výsledky podle jednotlivých kombinací a let jsou uvedeny v tabulkách XXXIII -XL v příloze. I zde však byly zaznamenány velké rozdíly, způsobené vápněním, hnojením, průběhem povětrnosti a pravděpodobně i změnami v botanickém sloţení porostů. Snáze je moţné se orientovat v průměrných číslech tabulky XII. U vápněných kombinací byl vţdy vyšší obsah vápníku (a hořčíku) v píci a nepatrně niţší obsah dusíku. Obsah draslíku nebyl vápněním ovlivněn a byl nejvyšší na kombinacích hnojených jen fosforem a draslíkem (kombinace 3 a 4). Obsah fosforu v píci nebyl vápněním dotčen a byl u všech kombinaci poměrně vyrovnaný, zřejmě jako důsledek více neţ dostatečného přísunu v hnojivech. Zajímavé je sledovat vývoj obsahu ţivin v průběhu let (tab. XXXIII v příloze), z níţ je vidět, ţe k nárůstu obsahu vápníku v píci dochází na vápněných kombinacích postupně, vlastně aţ od třetího cyklu. I tato skutečnost hovoří ve prospěch dlouhodobých sledování. 13

15 Tabulka XII OBSAH ŢIVIN V PÍCI ZE STACIONÁRNÍ ZKOUŠKY Závišín , váţený průměr pokusných let hnojení kg ha -1 č. ţ. obsah ţivin v % sušiny komb. N P K N P K Ca Mg ,01 0,28 1,46 0,90 0,35 2 * ,88 0,32 1,52 1,05 0, ,94 0,33 2,31 0,68 0,22 4 * ,87 0,33 2,19 0,79 0, ,80 0,30 2,02 0,57 0, ,01 0,29 1,79 0,53 0,25 7 * ,97 0,29 1,72 0,62 0,30 * ) - vápněné kombinace Odběr ţivin jako funkce jejich obsahu a výnosu sušiny je uveden v tabulce XIII. Na vápněných kombinacích bylo ve všech případech mnoţství odebraných ţivin vyšší neţ na kombinacích nevápněných, jedinou výjimku představoval dusík na nehnojených kontrolách, kde nehnojená a nevápněná kontrola (kombinace 1) odebrala v průměru 15 let nepatrně více dusíku neţ kontrola vápněná. Hořčíku odebraly vápněné kombinace vţdy více neţ kombinace nevápněné, coţ samozřejmě souvisí s obsahem hořčíku v pouţívaném dolomitickém vápenci. Tabulka XIII ODBĚR ŢIVIN NA STACIONÁRNÍ ZKOUŠCE Závišín , průměr pokusných let hnojení kg ha -1 č. ţ. odběr ţivin výnosem kg ha -1 komb. N P K N P K Ca Mg ,7 8,9 46,2 28,6 11,1 2 * ,1 10,5 50,1 34,6 13, ,5 15,5 109,0 32,0 10,5 4 * ,4 18,2 119,6 43,3 15, ,0 18,7 125,9 35,3 15, ,4 20,0 123,8 36,2 17,0 7 * ,5 21,4 127,3 45,6 22,3 * ) - vápněné kombinace V letech se sledoval také obsah těţkých kovů (Cd, Cr, Hg a Pb) a dalších mikroelementů v píci. Výsledky těchto analýz jsou v dalším vyjádřeny v mg příslušného prvku na kilogram sušiny a pohybovaly hluboko pod přípustnými limity pro krmiva. Obsah kadmia kolísal kolem celkového průměru 0,39 mg kg -1 Cd (v rozmezí 0,12 0,86 mg), celkový průměrný obsah chrómu byl 1,82 mg Cr (kolísal mezi 0,18 4,69 mg), obsah rtuti se měnil od 0,006 do 0,024 mg a vykázal průměr 0,011 mg Hg na kilogram sušiny a konečně obsah olova se pohyboval mezi 0,13 a 2,29 mg a dosáhl průměru 0,81 mg Pb. Jinak tomu nebylo ani u dalších mikroelementů: obsah boru se pohyboval v rozmezí od 0,10 do 26,89 mg a dosáhl průměru 11,76 mg B na kg sušiny, průměrný obsah kobaltu byl 0,49 mg Co v rozmezí od 0,10 do 1,12 mg, obsah mědi činil v průměru 6,89 mg Cu (s rozpětím 0,70 10,72 mg), průměrný obsah niklu byl 2,11 mg Ni při rozmezí 0,69 4,54 mg, vanad se pohyboval mezi 0,15 a 5,29 s průměrným 14

16 obsahem 1,65 mg V a konečně zinek dosáhl průměrného obsahu 42,59 mg Zn s amplitudou 22,55 aţ 64,50 mg. Obsah v píci u všech těchto prvků výrazně kolísal, ale výkyvy byly zcela náhodné a nevykázaly ţádnou závislost na termínu sklizně, na kombinaci hnojení ani na ročníku. Píce byla ve všech případech z tohoto hlediska nezávadná, coţ vedlo k závěru, ţe do budoucna nemá smysl píci těmto analýzám podrobovat. V pravidelných intervalech se odebírají půdní vzorky ke stanovení půdní reakce a obsahu přístupných ţivin v půdě. Výsledky rozborů, zjištěné metodou MEHLICH II, uvádějí následující tabulky XIV XVI. Výměnná půdní reakce kolísala, v průběhu sledování se však příliš neměnila, ovšem na vápněných kombinacích byla zřetelně vyšší. Tabulka XIV VÝVOJ PŮDNÍ REAKCE - Závišín, podzim 1994, 1997, 2003 a 2009 vrstva kombinace 1994** výměnná půdní reakce ph/kcl ,1 4,4 4, ,3 4,0 4,1 4, ,0 4,2 4, ,8 5,5 6, * 4,1 4,3 4,8 5, ,1 4,5 4, ,3 4,2 4, ,2 4,3 4,2 4, ,3 4,3 4, ,1 5,7 5, * 4,3 4,4 5,2 5, ,3 4,7 4, ,4 4,4 4, ,3 4,3 4,4 4, ,3 4,3 4, ,2 4,5 4, ,4 4,4 4,6 4, ,4 4,6 4, ,2 5,7 5, * 4,2 4,5 5,0 5, ,4 4,6 4,9 *) vápněno na jaře 1995, 1998, 2001, 2004 a 2007 **) v roce 1994 měřeno ve vrstvě do 30 cm Obsah přístupného fosforu u půd pod nehnojenými kontrolami (kombinace 1 a 2) klesá, pod ostatními kombinacemi kolísá a přes nadměrné hnojení a kladnou bilanci nejeví stoupající tendenci, jiţ by bylo moţné předpokládat. 15

17 Tabulka XV VÝVOJ OBSAHU PŘÍSTUPNÉHO FOSFORU V PŮDĚ Závišín, podzim 1994, 1997, 2003 a 2009 metoda MEHLICH II vrstva kombinace 1994** P v mg.kg -1 půdy * * * *) vápněno na jaře 1995, 1998, 2001, 2004 a 2007 **) v roce 1994 měřeno ve vrstvě do 30 cm Letitá negativní bilance draslíku měla za následek postupné sniţování obsahu přístupného draslíku v půdě. Ačkoliv je dosavadní vývoj do značné míry zkreslen výchozími hodnotami, je moţné pozorovat zvláště výrazný pokles při dusíkatém hnojení. 16

18 Tabulka XVI VÝVOJ OBSAHU PŘÍSTUPNÉHO DRASLÍKU V PŮDĚ Závišín, podzim 1994, a 2009 metoda MEHLICH II vrstva kombinace 1994** K v mg.kg -1 půdy * * * *) vápněno na jaře 1995, 1998, 2001, 2004 a 2007 **) v roce 1994 měřeno ve vrstvě do 30 cm 17

19 4.3 VÝSLEDKY SLEDOVÁNÍ STACIONÁRU po poslední úpravě metodiky ( ) Dnes je ve stacionární zkoušce předmětem sledování dvanáct kombinací (tab. XVII). Úroveň hnojení zůstala shodná s původní metodikou (1969, resp. 1994), ale počínaje rokem 2004 došlo s ohledem na letitou negativní bilanci k rozšíření o kombinace se zvýšeným hnojením touto ţivinou a schéma bylo doplněno o vápněnou kombinaci s hnojením 80 kg ha -1 N (kombinace 8), která dosud chyběla. Tato kombinace je pro přehlednost v následujících tabulkách řazena hned za odpovídající kombinaci 5. Příslušné kombinace se nadále vápní v tříletých intervalech podle výsledků půdních rozborů, jak jiţ bylo uvedeno v kapitole 4.2. Tabulka XVII VARIANTY STACIONÁRNÍ ZKOUŠKY označení kombinací hnojení v kg ha -1 čistých ţivin N P (P 2 O 5 ) K (K 2 O) vápnění dle AZP x 3-32 (72) 100 (120) 4-32 (72) 100 (120) x (72) 100 (120) (72) 100 (120) x (72) 100 (120) (72) 100 (120) x (72) 150 (180) (72) 150 (180) x (72) 150 (180) (72) 150 (180) x x - vápnění na jaře 2004 a 2007 V tabulce XVIII jsou uvedeny výnosy, jichţ se dosáhlo v průměru šesti let, která uplynula od poslední úpravy metodiky. Tyto průměrné výnosy mají větší vypovídací schopnost, protoţe se v nich do jisté míry můţe vyrovnat kolísání, způsobené výkyvy průběhu povětrnosti. Vápnění se projevilo na nehnojené kontrole poklesem produkce, u ostatních kombinaci naopak nárůstem výnosu, který byl při PK-hnojení a při hnojení 160 kg ha -1 N dokonce průkazný. 18

20 Po zvýšení draselného hnojení, které bylo do metodiky zařazeno v roce 2003 s ohledem na dlouhodobou zápornou bilanci této ţiviny, vzrostl výnos píce na vápněných i nevápněných kombinacích: nárůst výnosu, způsobený vyšším draselným hnojením (150 kg ha -1 K) byl na hladině 80 kg ha -1 N neprůkazný, na hladině 160 kg ha -1 N byl bez vápnění průkazný, při vápnění leţel na hranici průkaznosti. Na niţší úrovni draselného hnojení bez vápnění (kombinace 6) byl výnos zřejmě limitován nedostatkem draslíku (a moţná i vápníku): proto na kombinaci 7 výnos zvýšilo jiţ samotné vápnění (uvolněním draslíku z půdního komplexu). Po dalším dodání draslíku produkce průkazně vzrostla jak na nevápněné kombinaci 11, tak na kombinaci vápněné (12), kde se dosáhlo vůbec nejvyššího výnosu. Tabulka XVIII VÝNOSY SUŠINY PO POSLEDNÍ ÚPRAVĚ METODIKY Závišín, průměr let vápnění nevápněno vápněno draselné hnojení K kg ha hnojení kg ha -1 č. ţ. výnos sušiny t.ha -1 N P - - 3,04 2, ,02 4, ,44 5,90 5,73 6, ,94 6,76 6,70 7,20 D min 0,05 0,54 D min 0,01 0,63 Při vyšší úrovni dusíkatého hnojení se zvyšoval výnos působením druhé dávky dusíku, aplikované po první seči. Výnosy kombinací, dosaţené v obou sečích v uţitkových letech, byly podrobeny samostatnému statistickému hodnocení. Průkaznost byla podle očekávání shledána mezi kombinacemi a mezi sečemi, ovšem bohuţel nikoli v jejich vzájemném působení (tj. v interakci seče x kombinace. Nelze tedy říci, ţe by druhá dávka dusíku ve výši 80 kg ha -1 N, průkazně zvyšovala výnos druhé seče v porovnání s kombinacemi, k nimţ se hnojí pouze na jaře (tabulka XIX), stejně jako ţe druhá seč byla při vyšší hladině dusíkatého hnojení průkazně výnosnější neţ při hnojení 80 kg ha -1 N. Tabulka XIX ROZDĚLENÍ PRODUKCE SUŠINY Závišín, průměr let kombinace hnojení N výnos sušiny t.ha seč 1,74 1,73 2,59 3,06 3,81 3,68 3,83 4,08 3,53 3,97 4,10 4,10 2. seč 1,30 1,11 1,43 1,78 1,83 2,22 1,90 2,02 2,41 2,79 2,60 3,10 celkem 3,04 2,84 4,02 4,84 5,44 5,90 5,73 6,10 5,94 6,76 6,70 7,20 19

21 Obsah ţivin v píci je uveden v tabulkách XLI LII v příloze, ve váţeném průměru za celé období pak v tabulce XX. Je patrné, ţe obsah dusíku vykazoval v průběhu sledování výkyvy, mezi nimiţ se však nepodařilo zjistit ţádné jednoznačné závislosti. Ovlivněn byl především (dusíkatým) hnojením, termínem sklizně a v neposlední řadě i botanickým sloţením např. na nehnojených kontrolách se ve větší míře vyskytovaly jeteloviny. Při vyšším draselném hnojení a po vápnění byl obsah dusíku v píci poněkud vyšší. Obsah fosforu byl celkem vyrovnaný, coţ souvisí s více neţ dostatečným přísunem v hnojivech, i kdyţ i na nehnojených kontrolách bylo fosforu v píci poměrně hodně. Obsah draslíku v píci z původních kombinací (kombinace 1 7) postupně klesal, a aţ na výjimky byl nejniţší v roce 2009, coţ svědčí o nedostatečném hnojení touto ţivinou (viz tabulky v příloze). Poněkud vyšší byl obsah draslíku v píci na vápněných kombinacích. Po zvýšení draselného hnojení byl obsah draslíku v píci vyrovnanější. Průměr naznačuje, ţe draselné hnojení obsah draslíku v píci poněkud zvýšilo, vápněním nebyl při vyšší úrovni draselného hnojení obsah vápníku ovlivněn. Po vápnění se zvýšil obsah vápníku v píci ze všech (vápněných) kombinací, nicméně poţadovaného obsahu nebylo vţdy dosaţeno. Zajímavé je, ţe obsah vápníku v píci byl vyšší po zvýšeném draselném hnojení, zjištěné rozdíly však nebyly příliš velké. Na vápněných kombinacích byl obecně vyšší i obsah hořčíku v píci, coţ souvisí s jeho přísunem v dolomitickém vápenci. Tabulka XX OBSAH ŢIVIN V PÍCI ZE STACIONÁRNÍ ZKOUŠKY Závišín , váţený průměr pokusných let hnojení kg ha -1 č. ţ. obsah ţivin v % sušiny komb. N P K N P K Ca Mg ,33 0,29 1,42 1,29 0,41 2 * ,19 0,37 1,54 1,58 0, ,02 0,35 2,50 0,82 0,24 4 * ,89 0,36 2,39 0,95 0, ,85 0,32 2,25 0,72 0,27 8 * ,06 0,31 1,83 0,59 0, ,94 0,31 1,89 0,66 0,33 7 * ,07 0,33 2,16 0,82 0, ,94 0,30 2,45 0,70 0,26 10 * ,98 0,31 2,47 0,80 0, ,92 0,28 2,27 0,59 0,26 12 * ,07 0,29 2,21 0,75 0,31 * ) - vápněné kombinace Odběr ţivin, který lze povaţovat za funkci obsahu a výnosu, uvádí tabulky XLI LII v příloze a v průměru za sledovaná léta tabulka XXI. Nejzajímavější je kolísání odběru draslíku, který na nehnojených kontrolách v průběhu sledování klesal, kdeţto na ostatních kombinacích kolísal, a to více při niţší hladině draselného hnojení. Při niţší úrovni draselného hnojení byla bilance draslíku po celou dobu trvání zkoušky negativní, po zvýšení přísunu draslíku (kombinace 9 12) byla v podstatě vyrovnaná. 20

22 Tabulka XXI ODBĚR ŢIVIN VÝNOSEM Závišín , průměr pokusných let hnojení kg ha -1 č. ţ. odběr ţivin kg ha -1 komb. N P K N P K Ca Mg ,8 8,9 43,1 39,1 12,4 2 * ,3 10,4 43,8 45,0 16, ,2 13,9 100,3 32,9 9,6 4 * ,6 17,3 115,5 45,8 16, ,9 17,4 122,3 39,4 14,8 8 * ,3 18,4 109,0 35,1 15, ,9 20,5 126,5 44,3 22,2 7 * ,8 18,7 123,6 47,3 19, ,4 17,5 144,7 41,4 15,3 10 * ,7 18,7 150,9 48,5 19, ,0 18,8 153,3 39,9 17,8 12 * ,9 20,6 159,6 53,9 22,7 * ) - vápněné kombinace Obdobně jako v předcházejících kapitolách, byly vzorky půd pod jednotlivými kombinacemi podrobeny analýzám (metoda MEHLICH III), od předcházejících zjištění se však zjištěné výsledky nijak výrazně nelišily. Závěr Rozšíření počtu kombinací, zejména zvýšení draselného hnojení, se ukázalo jako rozumné, a bude zajímavé sledovat, jak se budou porosty vyvíjet v dalších letech 21

23 4.4 ZMĚNY PO UKONČENÍ INTENZIVNÍHO HNOJENÍ kombinace z původního schématu za léta Ukončení pokusu poskytlo jedinečnou příleţitost pozorovat změny, k nimţ dochází v porostu, kde po více neţ dvaceti letech intenzivního vyuţívání dojde k ukončení hnojení Metodika Od roku 1990 se v odstupu 2 4 let (počínaje rokem 2003 se snímkuje pravidelně po třech letech) hodnotí na vybraných kombinacích původního hnojení změny v botanickém sloţení porostů, a to přímým odhadem zastoupení rostlinných druhů na ploškách 2 x 4 m. Ty jsou umístěny ve středu vybraných pokusných parcelek tak, aby se vyloučil vliv okrajů. K hodnocení se pouţívá upravená Braun-Blanquetova stupnice s převodem na procenta pokryvnosti (von der MAAREL, 1979). Nomenklatura druhů byla převzata z Klíče ke květeně České republiky (KUBÁT et al., 2002). V nepravidelných intervalech se orientačně zjišťuje také výše produkce a kvalita píce na opuštěných parcelách, které se od roku 1989 nehnojí, aby bylo moţné posoudit, jak dalece se zde porost podobá porostu původnímu (tj. nehnojené kontrole). Podobně se posuzují i změny půdních vlastností Výsledky a diskuse Ukončení hnojení se zřetelně projevilo poklesem produkce, která na jiţ nehnojených kombinacích velmi rychle dosahovala na úroveň nehnojené kontroly (tabulka XXII). V prvních letech byl výnos původně nejvíce hnojené kombinace (320 kg ha -1 N) dokonce niţší neţ na ostatních kombinacích, coţ lze vysvětlit neschopností porostu reagovat na nedostatek ţivin, které byly dosud pravidelně dodávané v hnojivech. Teprve po změně botanického sloţení a po zaplnění prázdných míst se výnos této kombinace vyrovnal kombinaci nehnojené. Tabulka XXII PRODUKCE PO UKONČENÉM HNOJENÍ Závišín kaţdoroční hnojení dusíkem (hnojeno do roku 1989) kg ha -1 N rok pozorování výnos sušiny t.ha -1 v posledním uţitkovém roce ,91 5,26 7,17 7,93 8,25 výnos sušiny (t.ha -1 ) po ukončení hnojení ,02 2,25 2,23 2,29 1, ,67 2,94 3,05 3,14 2, ,76 3,13 3,23 2,94 2, ,14 x x x 2, ,06 x x x 3,85 Také půda pod opuštěnými parcelkami byla podrobena rozborům, a to podle klasických metod, které se pouţívaly v době ukončení hnojení (fosfor podle Egnera, draslík a hořčík podle Schachtschabela). Výsledky v tabulce XXIII ukazují, ţe výměnná půdní reakce se v průběhu dvaceti let nezměnila a ţe obsah sledovaných ţivin v půdě mírně klesal, coţ se jeví jako logický důsledek absence hnojení.

24 Tabulka XXIII ZMĚNY VLASTNOSTÍ PŮD PO UKONČENÍ HNOJENÍ Závišín původní hnojení (do roku 1989) ph/kcl 4,2 4,2 0 P 6 8 K mg.kg -1 půdy Mg ph/kcl 4,0 4,0 320 kg ha -1 N P K mg.kg -1 půdy Mg O zjednodušení botanického sloţení, k němuţ dochází v důsledku intenzivního hnojení, se hovoří poměrně často (např. RYCHNOVSKÁ et al., 1994), ovšem stále se poměrně málo ví o průběhu a rychlosti změn opačných. Návrat k původním, druhově pestrým společenstvím na dříve hnojených lokalitách se přitom povaţuje za jeden z nejváţnějších problémů současné ekologie. Tabulka XXIV uvádí průměrný počet rostlinných druhů, který byl zjištěn v botanických snímcích na nehnojené kombinaci a na parcelkách, které byly aţ do roku 1989 hnojeny dusíkem. Od poslední změny metodiky (2004) je moţné sledovat jen nehnojenou kontrolu a původně nejvíce hnojenou kombinaci, protoţe ostatní parcelky (původně hnojené 80, 160 a 240 kg ha -1 N) dnes slouţí nově zařazeným kombinacím. Z dvanácti druhů vysetých v roce 1966 (tabulka XXVI) se jich udrţelo devět. Zcela vymizel jílek mnohokvětý (Lolium multiflorum), jílek vytrvalý (Lolium perenne) a jetel zvrhlý (Trifolium hybridum). Nepřetrţitý nárůst počtu druhů je zřejmý na všech kombinacích: na sledované ploše bylo v roce 1990 zaznamenáno celkem 37 druhů a tento počet vzrostl v roce 2003, tedy v roce, kdy byly naposledy snímkovány všechny parcelky, na 44. Jak dokládají výsledky kanonické korespondenční analýzy (CCA), bylo botanické sloţení porostu průkazně ovlivňováno časem a ţivinami: pomocí časového průběhu lze proměnlivost vegetačních dat vysvětlit ze 68,8 %, ze 65,4 % ţivinami a z 83,6 % souběhem těchto vlivů, přičemţ ţiviny byly na čase nezávislé. Při opakovaných měřeních metodou ANOVA byly v druhové pestrosti shledány průkazné rozdíly mezi úrovněmi hnojení, a to jak pro léta, v nichţ se pozorovaly všechny kombinace (F=5,57, P<0,000), tak v létech, kdy se sledovaly jen extrémní kombinace ((F=11,57, P<0,000). Z výsledků Tukeyeho testu (HSD) vyplývá, ţe rozdíly mezi různě hnojenými kombinacemi byly zřetelnější na začátku pozorování neţ v pozdějších letech. Jiţ v letech 1997 a 1999 nebyl ţádný z rozdílů průkazný. Rozdíly v dalších letech byly stále méně výrazné a je zřejmé, ţe postupně dochází ke sbliţování botanické skladby původně různě hnojených porostů (v roce 2009 byl rozdíl v počtu druhů jen 3,3). 23

25 Tabulka XXIV POČET DRUHŮ V BOTANICKÝCH SNÍMCÍCH Závišín průměr čtyř stanovení kaţdoroční hnojení dusíkem (hnojeno do roku 1989) hnojení kg ha -1 N rok pozorování průměrný počet druhů ,8 14,6 11,4 9,4 5, ,2 x x x 13, ,0 22,5 20,8 23,0 21, ,5 24,8 24,0 24,8 22, ,5 23,8 23,5 25,2 24, ,8 26,8 26,2 27,0 25, ,5 x x x 24, ,2 x x x 24,9 nárůst počtu druhů + 10,4 + 19,3 Lze konstatovat, ţe všechny změny botanické skladby probíhaly stejným směrem a odráţely úroveň hnojení. Na začátku pozorování zcela převládal (zejména na nejvíce hnojených parcelkách) medyněk vlnatý (Holcus lanatus). Postupem času svůj podíl zvyšovalo několik dalších trav, jako kostřava luční (Festuca pratensis), trojštět ţlutavý (Trisetum flavescens) a psineček výběţkatý (Agrostis stolonifera), kdeţto další, vzájemně si konkurující druhy jako lipnice luční (Poa pratensis), psárka luční (Alopecurus pratensis), kostřava červená (Festuca rubra) a srha laločnatá (Dactylis glomerata) svůj podíl sniţovaly. Postupně se rozšiřovaly konkurenčně slabší druhy jako máchelka podzimní (Leontodon autumnalis), tomka vonná (Antoxanthum odoratum), prasetník kořenatý (Hypochaeris radicata) a vikev ptačí (Vicia cracca). Na nehnojených kontrolách převládla další skupina lučních druhů, zahrnující kontryhel ostrolaločný (Alchemilla vulgaris), svízel bílý (Galium album) a třezalku skvrnitou (Hypericum maculatum). Nově se objevily i další konkurenčně slabší druhy: svízel syřišťový (Galium verum), jestřábník chlupáček (Hieracium pilosella), kohoutek luční (Lychnis flos-cuculi) a černohlávek obecný (Prunella vulgaris). Ve stejné době zmizely dva plevelné druhy, a to šťovík tupolistý (Rumex obtusifolius) a violka rolní (Viola arvensis). Ve srovnání s většinou jiných studií na toto téma (např. WALKER et al., 2004) došlo v našem sledování ke spontánní obnově druhové pestrosti poměrně rychle, v podstatě však došlo jen ke kvantitativním změnám a nové druhy dosáhly pouze malého podílu. Nejvíce přibývaly druhy, které jsou pro polopřirozené luční porosty na daném stanovišti typické. Bez ohledu na rychlý nárůst počtu druhů, převládá dosud na (dříve) nejvíce hnojených parcelkách medyněk vlnatý. Podíl medyňku však poklesl z 85 % pokryvnosti v roce 1990 na 17 % v roce Jiţ v roce 2009 si byly pokud jde o druhové sloţení porosty na (kdysi) nejvíc hnojených parcelkách a na nehnojených kontrolách mnohem podobnější (Sørensenův index podobnosti 0,925) neţ tomu bylo v roce 1990 (Sørensenův index podobnosti 0,378). 24

26 Druhové sloţení je výrazně ovlivňováno ţivinami, zejména dusíkem (zvláště v kombinaci s fosforem - HEJCMAN et al., 2007). Vyčerpání zásoby ţivin obvykle podporuje návrat druhové pestrosti v travních porostech (OLFF et BAKKER, 1991), coţ byla pravděpodobně v případě také našeho pokusu. Regenerace porostu můţe být urychlena také nárůstem poměru C:N, ať uţ spontánním nebo cíleným (TOROK et al., 2000). Dosaţené výsledky jsou v souladu s hypotézou o rozměrech ekologické niky (HARPOLE et TILMAN., 2000), podle níţ úbytek ţivin sniţuje počet limitujících zdrojů (rozměr nik), a tak umoţňuje více druhům koexistovat. Tuto hypotézu bohuţel nelze ověřit vzhledem k nedostatku dat. Na rychlost regenerace porostu mají přirozeně vliv i další faktory, zejména místní flora a populační dynamika. Většina lučních druhů totiţ netvoří trvalou zásobu semen v půdě (THOMPSON et al., 1997), takţe jejich přítomnost v porostu je pravděpodobně výsledkem rekolonizace z okolí. Na (původně) hnojených parcelkách, se druhové sloţení porostů postupně blíţí nehnojeným kontrolám, ošetřovaným stejně po čtyři desetiletí. Počet druhů se výrazným způsobem zvyšoval na kontrolách i na hnojených parcelách. Po roce 1989 se totiţ sníţila intenzita obhospodařování celého pastevního areálu, v němţ jsou pokusné parcelky umístěny, a tak se můţe v širokém okolí experimentu postupně obnovovat druhové sloţení, typické pro polopřirozené, extenzivní porosty, v daném případě pro porosty třídy Monilio- Arrhenatheretea a Festuco-Brometea (viz ELLENBERG et al., 1991, CHYTRÝ et TICHÝ, 2003). Ke zvýšení druhové pestrosti na (dříve) hnojených parcelkách došlo díky přísunu semen z kontrolních parcelek a pravděpodobně i z okolí (bohuţel ţádný seznam druhů pro celou lokalitu neexistuje). Také je třeba zdůraznit, ţe pokusné plošky byly malé, a proto mohlo poměrně snadno docházet k pronikání druhů z kontrolních parcelek a z okolní vegetace Závěr Za dvacet let po ukončení hnojení došlo na původně intenzivně hnojených parcelkách k podstatnému sníţení produkce, poklesu obsahu přístupných ţivin v půdě a k výrazné změně botanické skladby. Počet druhů vzrostl na všech sledovaných parcelkách, včetně dlouhodobě nehnojených kontrol. Tento nárůst počtu druhů po ukončení hnojení se povaţuje za důleţitý indikátor úspěšné regenerace porostu, která ovšem byla v daném případě usnadněna opakovanými sklizněmi (odstraňováním biomasy) a blízkostí zdrojů semen v okolí poměrně malé pokusné plochy. Výsledky ukazují, ţe za určitých podmínek můţe dojít k poměrně rychlé spontánní regeneraci dříve intenzivně obhospodařovaných polopřirozených travních porostů, a to bez nákladných opatření. 25

27 5 LITERATURA BAIER, J., 1973: Základní principy výţivy rostlin. Studijní informace ÚVTIZ, řada Půdoznalství, meliorace a výţiva rostlin (4) BAIEROVÁ, V. et al., 2001: Vliv globálních klimatických změn na ţivinné reţimy v zemědělských plodinách a jejich dopad na výnosový potenciál rostlin. Závěrečná zpráva projektu IMPETUS, VÚRV Praha-Ruzyně CARLIER, L. et A. P. ANDRIES, 1978: Nitrate contents in rotationally grazed and set stocked grass. In: Constrains to grass growth and grassland output. Proceedings of the 7 th General Meeting of the European Grassland Federation, Gent, Vol. III: DUCHOŇ, F. et J. HAMPL, 1959: Agrochemie. SZN Praha ELLENBERG, H., 1988: Vegetation Ecology of Central Europe. Cambridge University Press FRYČEK, A., J. KRÁLOVEC et al., 1974: Vhodné soustavy hnojení drnového fondu. Syntetická závěrečná zpráva, Ústav výţivy rostlin VÚRV Praha Ruzyně GÁBORČÍK, N. et M. GAJDOŠ: Vplyv prerušenia hnojenia trávneho porastu na chemické zloţenie trávnej hmoty. Agrochémia 38 (4): 9 10 GAISLER, J., J. FIALA et B. SPOUSTOVÁ, 1993: Změny botanického sloţení a výnosu v závislosti na typu travního porostu a hnojení. Rostlinná výroba 44 (1): HEJCMAN, M., M. KLAUDISOVÁ, J. ŠTURSA, V. PAVLŮ, J. SCHELLBERG, P. HEJCMANOVÁ, J. HAKL, O. RAUCH et S. VACEK, 2007: Revisiting a 37 years abandoned fertilizer experiment on Nardus stricta in the Czech Republic. Agriculture Ecosystems & Environment 118: KALTOFEN, H., 1973: Zusammenfassende Auswertung der gemeinsam durchgeführten Forschungsarbeiten über die Stickstoffdüngung des Grünlandes. In: Seszyty problemowe nauk rolniczych (150) KLAPP, E. et al., 1971: Wiesen und Weiden. Paul Parey, Berlin - Hamburg KOPEC, M. et K. MAZUR, 1999: The effect of fertilization and liming on the element composition in meadow sward. Rostlinná výroba 45 (3): KRÁLOVEC, J., 2003: Vliv dlouhodobého obhospodařování travního porostu na produkci a kvalitu píce a na vlastnosti půdy. Výsledky stacionárního pokusu v Závišíně. Bulletin odboru agrochemie, půdy a výţivy rostlin XI (1) KRÁLOVEC, J., A. FRYČEK, I. RAIS et N. FRYČEK, 1991: Retrospective analysis and present view of nitrate contents in herbage from grassland. Scientia agric. Bohemoslovaca 23 (4): KRÁLOVEC, J., L. POCOVÁ, M. JONÁŠOVÁ, P. MACEK et K. PRACH, 2009: Spontaneous recovery of an intensively used grassland after cessation of fertilizing. Applied Vegetation Science: 1 7 KUBÁT, K. (editor) et al., 2002: Klíč ke květeně České republiky. Academia Praha LOWMAN, B. G., G. SWIFT et S. A. GRANT, 1984: Grass height - a guide to grassland management. Technical Note. The East of Scotland College of Agriculture, Edinburgh van der MAAREL, E., 1979: Transformation of cover abundance values in phytosociology and its effects on community similarity. Vegetatio 39 (2): NEUBERG, J. et al., 1985: Komplexní metodika výţivy rostlin. Metodiky pro zavádění výsledků výzkumu do praxe (15), ÚVTIZ Praha NEUBERG, J., J. JEDLIČKA et H. ČERVENÁ, 1995: Výţiva a hnojení plodin. Metodiky pro zavádění výsledků výzkumu do praxe (8), ÚZPI Praha PAVLŮ, V. et al., 2001: Základy pastvinářství. Asociace soukromého zemědělství ČR 26