Podzimní hnojení pšenice ozimé

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin Podzimní hnojení pšenice ozimé Bakalářská práce Vedoucí práce: Doc. Ing. Pavel Ryant, Ph.D. Vypracovala: Monika Svědirohová Brno 2012

2

3

4 Prohlášení Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci na téma,,podzimní hnojení pšenice ozimé vypracovala samostatně a pouţila jen pramenu, které cituji a uvádím v přiloţeném soupisu literatury. Souhlasím, aby moje práce byla uloţena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Brně dne.. Podpis....

5 Poděkování Velice ráda bych poděkovala vedoucímu bakalářské práce doc. Ing. Pavlu Ryantovi, Ph.D. za odborné vedení, cenné rady a připomínky při zpracování své bakalářské práce.

6 Abstrakt Tato práce se zabývá vlivem podzimního hnojení dusíkem na mnoţství minerálního dusíku v půdě na jaře, hodnoty N-testeru ve fázi metáni, výnos a kvalitativní parametry zrna pšenice ozimé. Problematika byla řešena formou maloparcelkového polního pokusu na pokusné stanici Obora v Ţabčicích u Brna v hospodářském roce 2010/2011. Do pokusu byly zařazeny tyto varianty: 1 nehnojeno, 2 nehnojeno na podzim, 3 Močovina, 4 UREA stabil (inhibitor ureázy), 5 Alzon 46 (inhibitor nitrifikace). V hnojivech bylo aplikováno 40 kg/ha dusíku hned po zasetí. Na varianty 2 5 bylo ve fázi odnoţování aplikováno regenerační hnojení ledkem amonným s dolomitem (60 kg/ha dusíku), na počátku sloupkování I. produkční hnojení také ledkem amonným s dolomitem (40 kg/ha dusíku) a na konci sloupkování II. produkční byl pouţit DAM-390 (40 kg/ha dusíku). Nejvyšší obsah N min v jarním rozboru půdy měla varianta hnojená hnojivem Alzon 46. Dále má Alzon 46 také největší obsah pozvolně působícího amonného dusíku, a proto lze konstatovat, ţe inhibitor nitrifikace zde zabránil přeměně amonného na nitrátový dusík. Podzimní hnojení dusíkem nemělo průkazný vliv na hodnoty N-testeru, počet rostlin na m 2, výnos a ani na objemovou hmotnost. U objemové hmotnosti se ale hnojení projevilo tak, ţe došlo k zařazení z jakostní třídy A kvalitní do vyšší E elitní u variant hnojení s hnojivy UREA stabil a Alzon 46. U obsahu N-látek, lepku a sedimentační hodnoty nebyl statisticky dokázán rozdíl u jednotlivých variant hnojení. Po zhodnocení variant hnojení koeficientem ekonomické efektivnosti byla zjištěna největší efektivnost u varianty hnojené Močovinou, která na 1 Kč/ha vynaloţené v hnojivech vytvoří výnos zrna 5,3 Kč/ha. Klíčová slova: pšenice ozimá, podzimní hnojení, výnos a kvalita zrna, minerální dusík

7 Abstract This work examines the influence of autumn nitrogen fertilization on the amount of mineral nitrogen in the soil in spring, N-Tester values in the phase of methane yield and grain quality parameters of winter wheat. The problem was solved by small parcel field trial at the experimental station in Deer Ţabčice near Brno in the marketing year 2010/2011. The experiment included the following options: 1 fertilized and fertilized in the fall of 2, 3 Urea, 4 UREA stable (urease inhibitor), 5 Alzon 46 (nitrification inhibitor). The fertilizers were applied to 40 kg / ha of nitrogen immediately after sowing. The variations of 2 to 5 was applied at tillering stage regenerative fertilizer ammonium nitrate with dolomite (60 kg / ha of nitrogen), at the beginning I timbering production ammonium nitrate fertilization also with dolomite (40 kg / ha of nitrogen) and at the end timbering II. production was used DAM-390 (40 kg / ha of nitrogen). The highest content of N min in spring, option analysis, soil fertilization fertilizer Alzon 46th Furthermore, the 46 Alzon the highest content of slowly-acting nitrate nitrogen, and therefore can be said that nitrification inhibitors are prevented conversion of ammonium to nitrate nitrogen. Autumn nitrogen fertilization had significant effect on N-tester values, number of plants per m 2, or on the yield and volume weight. The density, however, fertilization effect that has been classified by the grade A - E into a higher quality - for elite variants with manure and fertilizers UREA stabil Alzon 46th the content of N-substances, gluten and sedimentation values was not statistically proven difference in individual variants of fertilization. After evaluating alternatives fertilization efficiency coefficient of efficiency was observed at the highest variants fertilized with urea, which at 1 CZK / ha of fertilizers creates spent grain yield 5.3 CZK / ha. Key words: winter wheat, autumn fertilization, grain yield and quality, mineral nitrogen

8 OBSAH 1 ÚVOD LITERÁRNÍ PŘEHLED Charakteristika pšenice ozimé Biologická charakteristika Půdní a klimatické podmínky Zařazení v osevním postupu Zpracování půdy Zaloţení porostu Ošetření během vegetace Sklizeň Výživa a hnojení pšenice ozimé Výţiva a hnojení fosforem Výţiva a hnojení draslíkem Výţiva a hnojení vápníkem Výţiva a hnojení hořčíkem Výţiva a hnojení sírou Výţiva a hnojení dusíkem Dusík v půdě Přeměny dusíku v půdě Dusík v rostlině Hnojení dusíkem Močovina ve výţivě pšenice CÍL PRÁCE MATERIÁL A METODIKA Charakteristika pokusného stanoviště Metodika polního pokusu Dusíkatá hnojiva použitá v pokusu Použité analytické metody... 49

9 4.5 Použité statistické metody VÝSLEDKY A DISKUZE Obsah N min v půdě v předjaří Hodnota N-testeru ve fázi metání Počet klasů na m Výnos zrna Objemová hmotnost zrna Obsah N-látky v zrnu Obsah lepku v zrnu Sedimentační hodnota zrna Ekonomická efektivnost použitých hnojiv ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...66

10 Seznam tabulek: Tab. 1 Průměrné chemické sloţení slámy v % sušiny (Richter, Římovský, 1996) Tab. 2 Agrochemické vlastnosti půdy před zaloţením pokusu Tab. 3 Schéma hnojení pšenice ozimé Tab. 4 Analýza variance hodnot N-testeru v DC Tab. 5 Průměrné hodnoty N-testeru a průkaznost jejich rozdílu podle Tukeye Tab. 6 Analýza variance počtu klasů na m Tab. 7 Průměrný počet klasů na m 2 a průkaznost jejich rozdílu podle Tukeye Tab. 8 Analýza variance výnosu zrna Tab. 9 Průměrné výnosy zrna a průkaznost jejich rozdílu podle Tukeye Tab. 10 Analýza variance objemové hmotnosti zrna Tab. 11 Průměrné objemové hmotnosti zrna a průkaznost jejich rozdílu podle Tukeye Tab. 12 Analýza variance obsahu N-látek v zrnu Tab. 13 Průměrné obsahy N-látek a průkaznost jejich rozdílu podle Tukeye Tab. 14 Analýza variance obsahu lepku v zrnu Tab. 15 Průměrné obsahy lepku a průkaznost jejich rozdílu podle Tukey Tab. 16 Analýza variance sedimentační hodnoty v zrnu Tab. 17 Průměrné sedimentační hodnoty a průkaznost jejich rozdílu hodnot podle Tukeye Tab. 18 Vybrané charakteristiky odrůdy MULAN získané v pokusu ve srovnání s SDO Tab. 19 Ekonomická efektivnost pouţitých hnojiv... 64

11 Seznam obrázků: Obr. 1 Fenologické fáze pšenice podle Zadokse (1974) Obr. 2 Odlišné chování forem dusíku v půdě Obr. 3 Sezónní změny obsahu minerálního dusíku v půdě (0-60 cm) (Bizík, 1989).. 31 Obr. 4 Transformace močoviny v půdě Obr. 5 Průběh teplot a sráţek v roce 2010 a 2011 v porovnání s dlouhodobým normálem Obr. 6 Aplikace hnojiv na zasetou pšenici Obr. 7 Porost pšenice ozimé Obr. 8 Porost pšenice ozimé ve fázi odnoţování ( ) Obr. 9 Porost pšenice ozimé ve fázi počátku sloupkování (DC 31, ) Obr. 10 Metání pšenice ozimé a měření N-testerem ( )... 47

12 Seznam grafů: Graf 1 Obsah minerálního dusíku v půdě Graf 2 Hodnoty N-testeru u porostu pšenice ozimé Graf 3 Počty klasů na m Graf 4 Výnos zrna Graf 5 Objemová hmotnost zrna Graf 6 Obsah N-látek v zrnu Graf 7 Obsah lepku v zrnu Graf 8 Sedimentační hodnota zrna Graf 9 Koeficient ekonomické efektivnosti... 64

13 1 ÚVOD Pšenice ozimá je strategickou plodinou pro lidskou výţivu. Její zrna jsou významným zemědělským produktem pro výrobu potravin, proto se vyskytuje v České republice na 30 % zemědělské půdy. Základem pro úspěšné pěstování je zvolení vhodné odrůdy do dané výrobní oblasti. Výnos a kvalitativní parametry také výrazně ovlivňuje termín setí a dobrá předseťová příprava. Podzimní ošetření můţe zahrnovat základní hnojení, které v současné době doporučuje mnoho výrobců hnojiv. Základem pro určení dávky tohoto hnojení je obsah N min v půdě a stav porostu. Podle hodnot AZZP a odběrového normativu pšenice je nutné doplnit na podzim zásobu fosforu a draslíku. Stěţejní ve výţivě pšenice ozimé je včasné jarní regenerační hnojení dusíkem. Kromě správné dusíkaté výţivy je důleţité i zařazení v osevním postupu, dále vhodné a včasné pouţití insekticidních a herbicidních přípravků. Podzimní hnojení bylo často opomíjenou součástí dusíkaté výţivy. Jeho provádění se doporučuje pouze u porostů, které byly pozdě seté nebo se špatně vyvíjejí. Význam má i aplikace podzimního hnojení u porostů v sušších kukuřičných výrobních oblastech, kde je nedostatek dešťových sráţek. Na vyuţitelnost této dávky mají tedy vliv stanovištní podmínky, vlhkost půdy a forma a dávka hnojiva. V posledních letech je pro zemědělce mnohem sloţitější dodrţovat osevní postupy. V současné době se vyplatí pěstovat jen plodiny, které si ţádá trh. Ve snaze vyhovět poptávce na trhu často nastává situace pěstování obilniny po obilnině. V tomto případě má podzimní hnojení dusíkem svůj význam. Pokud nelze vyuţít předplodinové hodnoty předešlé plodiny, lze nevhodně sestavený osevní postup kompenzovat doplněním dostatečné dávky dusíku jiţ na podzim. 13

14 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Charakteristika pšenice ozimé Pšenice ozimá je v ČR rozhodující obilninou a ve světě 3. nejpěstovanější plodinou po kukuřici a rýţi. Její produkce mezi lety byla 602 aţ 683 milionů tun (FAOSTAT, 2010). V České republice se v roce 2009 přehoupla plocha jejího pěstování přes 50 % plochy všech obilnin. Její pěstování je z 60 % zaměřeno na potravinářskou kvalitu, při které je kladen důraz na objemovou hmotnost, obsah N-látek, číslo poklesu a sedimentační hodnotu (Zelenyho test) (Prugar a kol., 2008). Předpokládaný výnos pro sklizeň obilovin v roce 2011 byl podle odhadu ČSÚ k , doplněn o odhad Ministerstva zemědělství, který činil 8,236 milionu tun (Potměšilová a Kůst, 2011). Produkce pšenice ozimé má zásadní význam pro vytváření optimálních proporcí mezi rostlinnou a ţivočišnou výrobou a dále také pro zásobování obyvatelstva potravinami. Lze ji úspěšně pěstovat ve všech výrobních podmínkách a zaujímá téměř čtvrtinu orné půdy a polovinu plochy obilnin. Ze všech druhů pěstovaných obilnin se vyznačuje největšími předpoklady pro intenzifikaci výroby (Pulkrábek a kol., 2003). Od roku 1945 je pšenice ozimá nejvíce rozšířeným druhem, který nejlépe vyuţívá půdně-klimatické podmínky a také nejlépe zhodnocuje vyšší úroveň vstupů do pěstebních technologií. Také opoţděné výsevy vhodně zvolených odrůd zpravidla převyšují výnosy ječmene jarního. V posledních letech se osevní plochy pohybují mezi tis. ha a průměrné výnosy kolem 4,6 t/ha. V závislosti na půdněklimatických podmínkách našeho státu a intenzitě hospodaření, mohou výnosy v praxi dosahovat 3 8 t/ha (Křen, 1998). Ozimá pšenice můţe být vyuţita k potravinářským, krmivářským a technickým účelům. Dle kategorizace kompatibilní se zeměmi Evropské unie se odrůdy pšenice ozimé dělí na Pšenice pro pekárenské zpracování (určené pro výrobu převážně kynutých těst), které se dělí dále na: - pšenice zlepšující, neboli silné (vhodné ke zlepšování pekařské kvality jiných odrůd), jsou přimíchávány z % k mouce zlepšované odrůdy elita E, - pšenice s vyšší pekařskou hodnotou (odrůdy velmi vhodné pro pečení chleba) 14

15 třída A, Pšenice s běžnou pekařskou hodnotou (považovány za standardní odrůdy pro pečení chleba) třída B, Pšenice pečivárenské pro výrobu oplatků, sušenek a krekrů (biskvitové), Pšenice pro ostatní použití (krmné pšenice, pšenice pro technické využití, výrobu škrobu a lihu) třída C (Chloupek a kol., 2005) Biologická charakteristika Během ontogeneze prochází pšenice změnami, které jsou souhrnně nazývány růstem a vývojem. Tato etapa zahrnuje období od nabobtnání a vyklíčení obilky do vytvoření nové obilky, přičemţ za růstové změny jsou povaţovány kvantitativní přírůstky organické hmoty, tvorba rostlinných orgánů a jejich prostorové uspořádání (architektura). Tyto změny vedou k přechodu z vegetativního období do generativního, které vrcholí vytvořením reprodukčních orgánů zrna (Zimolka a kol., 2005). Zmíněné kvalitativní změny jsou podmíněny splněním limitovaných poţadavků na vnější faktory, zejména teplotní a světelné. Z praktického vyuţití ontogeneze rostlin zahrnuje tato základní období: a) vegetativní (klíčení, vzcházení, odnoţování) b) generativní (sloupkování, metání, kvetení, zrání) Obr. 1 Fenologické fáze pšenice podle Zadokse (1974) 15

16 2.1.2 Půdní a klimatické podmínky Velký vliv na vývoj pšenice má ročník, který ovlivňuje výnos aţ z 25 %, stanoviště a podmínky prostředí. Její slaběji vyvinutý kořenový systém klade velký poţadavek na hlubší hlinité aţ jílovitohlinité půdy s ph 6,2 7,0. Naopak mezi nevhodné půdy patří půdy lehké, vysýchavé, kyselé a zamokřené. Také je důleţité zásobení ţivinami a vhodná vodní kapacita. (Petr a kol., 1997). Území ČR se z hlediska půdně-klimatických vlivů dělí do čtyř zón vhodnosti pěstování potravinářské pšenice (Křen, 2000) : 1. zóna s nejvhodnějšími podmínkami. Zahrnuje teplé aţ velmi teplé oblasti, převáţně suché aţ velmi suché, s průměrnou teplotou na jaře a v létě C, s úhrnem sráţek mm a s úrodnými půdami. Patří sem kukuřičná výrobní oblast s teplou a sušší oblastí řepařskou. Z převaţujících půdních typů se vyskytují nivní půdy, černozemě, hnědozemě a rendziny. 2. zóna s převáţně vhodnými podmínkami, zahrnující ostatní oblasti řepařského typu (vlhčí a chladnější). Průměrná jarní a letní teplota se pohybuje v rozmezí C, úhrn sráţek mm na Moravě a do 350 mm v Čechách. Především v letech s vyššími sráţkami dochází v době dozrávání ke kolísání jakosti. Dále sem patří obilnářská oblast, z půdních typů se zde vyskytují hnědozemě, nivní půdy, rendziny a černozemě, které lze nalézt v Čechách. 3. zóna se vyznačuje většinou nevhodnými podmínkami pro dosaţení potravinářské jakosti pšenice. Je charakteristická středními a vyššími polohami s chladnějším a vlhčím průběhem počasí v bramborářské oblasti. Průměrná jarní a letní teplota je C, úhrn sráţek na Moravě mm, v Čechách méně. Největší zastoupení mají podzolové půdy, v niţších polohách i hnědozemě. Podle podmínek ročníku je dosaţení poţadované jakosti (i u potravinářských odrůd) značně kolísavé, proto se v horších podmínkách bramborářské oblasti potravinářské jakosti zpravidla nedosahuje. 4. zóna s nevhodnými podmínkami. Jedná se o oblasti chladné a vlhčí, kde průměrná jarní a letní teplota dosahuje C, úhrn sráţek nad 500 mm. Většina půd jsou půdy podzolové. Je obecně známo, ţe vyšší kvality potravinářské pšenice (vyšší obsah lepku) lze dosáhnout v oblastech teplejších a sušších a dále v podmínkách, ve kterých je vyšší intenzita slunečního záření ( hodin za rok) během jarního a letního vegetačního období. V období tvorby obilky je mnoţství sráţek v úzce negativní 16

17 korelaci k obsahu bílkovin a lepku Zařazení v osevním postupu Pšenice ozimá je na předplodinu nejnáročnější obilnina. Mezi nejvhodněji pěstované předplodiny patří zlepšující plodiny, po nichţ se postupně uvolňuje dusík z organické hmoty posklizňových zbytků či z organického hnojení k nim aplikovaného (Šnobl a Pulkrábek, 2005). Za velmi dobré předplodiny pro ozimou pšenici se povaţují širokolisté plodiny, případně plodiny hnojené hnojem. Mezi vhodné předplodiny patří také víceleté pícniny kromě sušších oblastí, kde mohou zhoršovat vodní reţim pro následnou plodinu. Včasná zaorávka drnu jetelovin (3 4 týdny před setím) zlepšuje vláhové poměry v půdě a tak zvyšuje výnos pšenice. Mezi další velmi dobré předplodiny patří luskoviny (hrách je lepší neţ bob), ozimá řepka, luskovinoobilné směsky na zeleno, rané a polorané brambory, kukuřice na siláţ i některé zeleniny (cibule aj.) (Zimolka a kol., 2005). Středně dobrými předplodinami jsou jeteloviny, okopaniny a včas sklizená kukuřice na zrno. Lze sem zařadit i přednostně sklizenou cukrovku s následným zjednodušeným zpracováním půdy, mák a případně i len (Kvěch, 1985). Jako špatné či nevhodné předplodiny se jeví obilniny, pozdě sklizené okopaniny, čímţ se nevyuţije jejich dobrá předplodinová hodnota. Vzhledem k vysokému zastoupení pšenice ozimé v osevních postupech bývá zařazována i po obilních předplodinách, coţ bývá nevhodné zvláště na horších půdách. Lepší předplodinou neţ sama pšenice ozimá je jarní ječmen. Pokud se pěstuje ozimá pšenice dvakrát za sebou, uspokojivé výnosy dává jen po jetelovinách či po dvou širokolistých plodinách. Velmi důleţitým faktorem je i výběr odrůdy. Nejvhodnější předplodinou ozimé pšenice v našich podmínkách je bezesporu vojtěška, a to hlavně díky mnoţství i kvalitě posklizňových zbytků, které zanechává v půdě a dále také fixací atmosférického dusíku hlízkovými bakteriemi. Dusík, který se pozvolna uvolňuje z posklizňových zbytků vojtěšky, je dobře vyuţíván převáţně v období tvorby zrna. Problémem však je, ţe vojtěška v suchých oblastech a v suchých letech vysušuje půdu, čímţ prohlubuje vláhový deficit. Ani v takových případech však nedochází k negativnímu ovlivnění kvality zrna. V současné době dochází k redukci ploch vojtěšky v důsledku sniţování stavu hospodářských zvířat. Další skupinou plodin, 17

18 které nabývají na významu jsou olejniny, především řepka olejná. Pokud provedeme zaorávku rozdrcených posklizňových zbytků řepky, slunečnice nebo máku zlepšujeme tím ţivný reţim půd (Richter a Hřivna., 2004). Tab. 1 Průměrné chemické složení slámy v % sušiny (Richter, Římovský, 1996) druh slámy sušina % obsah v sušině org. látky N P K Ca Mg C:N Obilnin ,45 0,09 0,79 0,24 0, Kukuřice ,48 0,16 1,26 0,32 0, Řepky ,56 0,11 0,81 0,81 0, Luskovin ,33 0,16 0,91 0,91 0, Zpracování půdy Mezi základní zpracování půdy patří podmítka a orba. Také je důleţité ošetření těchto operací. Mezi další prováděné operace patří prohlubování ornice, podrývání a také hloubkové kypření. Všechny tyto operace upravují fyzikální stav půdy. Také regulují poměr mezi vodou a vzduchem v půdě. Mají dobrý vliv na mikrobiální činnost a urychluje mineralizaci organických látek (Faměra, 1993). Pracovní operace mezi sklizní předplodiny a setím ozimé pšenice se řídí délkou meziporostního období a zvolenou pěstitelskou technologií. Po zrninách (obilniny, luskoviny, olejniny) lze s výhodou vyuţít delšího meziporostního období pro šetření s půdní vláhou a pro boj s pleveli. Podmítka na hloubku cm se provádí ihned po uvolnění pozemku po předplodině. Po podmítce se provádí k ozimům středně hluboká orba (0,18 0,22 m) v poţadovaném předstihu před setím. Provádí-li se orba při niţší vlhkosti, a tvoří-li se hroudy, je vhodné současně s orbou spojit adaptér či jiné agregované zařízení, kterým dojde k rozdrobení hrud a urovnání pozemků (Hůla a kol., 1997). Termín provedení orby závisí na dodrţení doporučeného odstupu od setí 3 týdny, aby půda slehla. V případě, ţe nelze orbu včas provést a je tedy provedena později, je nutné přirozené ulehnutí ornice řešit technicky. A sice nahradit mechanickým utuţením ornice uválením válci s nerovným povrchem, nejlépe pěchy, současně s orbou, a nebo brzy po ní. Výsev do ulehlé půdy či mechanické utuţení půdy dávají jistotu, ţe ozimy, za kolísavých teplot v průběhu zimy, lépe přezimují (Pulkrábek a kol., 2003). Předseťová příprava má velký vliv na rentabilitu pěstování a kvalitu produkce. 18

19 Ovlivňuje optimální strukturu porostu a počet rostlin po přezimování. Velký vliv má také stav ornice, především vlhkost svrchní vrstvy. Kvalitu předseťové přípravy a setí bohuţel ovlivňuje také průběh počasí (Zimolka a kol., 2005). Aby se vytvořily příznivé podmínky pro rovnoměrnou hloubku setí, měla by předseťová příprava spočívat v prokypření povrchové vrstvičky půdy. Kombinátory, které mají několik různých pracovních orgánů v jednom agregátu, případně smyky a brány, zabezpečí kvalitní příprava půdy. Lze ji však spojit se setím do jedné operace aktivní brány, utuţovací válec, secí stroj (Kostelanský, 2004). Po jetelovinách bývá půda více vysušená, měl by se odstup mezi orbou a setím pohybovat v rozmezí 4 5 týdnů. S prudkým nárůstem počtu bioplynových stanic roste podíl kukuřice. Vzhledem k pozdní sklizni bývá hloubka zpracování omezena do 15 cm. Ve snaze co nejdříve zasít pšenici se odstup orby od setí zkracuje. Slehnutí půdy pak lze částečně nahradit válením (Hůla a kol., 1997). Není-li čas na uvedený tradiční postup a není-li půda silně ujeţděna, provádí se příprava půdy zjednodušenou technologií (tzv. minimalizací), protoţe jedině tak lze dodrţet termín setí a výsev do ulehlé půdy. Při minimalizačních technologiích se nahrazuje orba mělčím zpracováním půdy. Dále je při zjednodušené technologii zpracování ornice důleţité, aby byla dodrţena hloubka setí, které někdy brání velké mnoţství posklizňových zbytků (sláma z kukuřice, hrachu, chrást cukrovky, zelené hnojení). Pokud je však pozemek bez většího mnoţství posklizňových zbytků a je také povrchově vyrovnaný, je moţné ozimy vyset přímo do nezpracované či jen mělce zkypřené půdy (Hůla a Procházková, 2008) Založení porostu U hustě setých porostů obilovin jsou vhodné řádky 125 mm a méně. U ozimé pšenice se doporučuje hloubka setí 40 mm. Většina dnešních secích strojů je velmi funkčně vybavena zavlačovacím zařízením. Doporučuje se při setí zaloţit kolejové řádky. Vstupy do porostu během vegetace jsou značné a je těchto kolejových řádků hojně vyuţíváno (Faměra, 1993). Výše výsevku se stupňuje úměrně s opoţďováním termínu setí, a to od průměrného 3,5 4,5 aţ do vysokého 5,5 6,0 MKS/ha. Konečná lhůta setí je pro kukuřičnou oblast , pro řepařskou a pro bramborářskou do (Pulkrábek a kol., 2003). Doba setí záleţí na předplodině a také na počasí. V našich podmínkách se většinou pšenice ozimá seje jiţ v první dekádě září. Rizika 19

20 přináší setí po agrotechnickém termínu. Pšenice ozimá reaguje na setí po tomto termínu sníţením výnosu. Pokud máme osevní postup s více obilninami jdoucími po sobě nebo jsme zaseli později, zvyšujeme výsevek o % (Zimolka a kol., 2005). Negativní působení nepravidelnosti v hustotě porostů lze vyjádřit ve dvou směrech přímém a nepřímém. Přímo tak, ţe v přehoustlých porostech dochází ke zvýšení konkurence, na druhé straně v porostech řídkých nedochází k plnému vyuţívání vegetačních faktorů, čímţ dochází i ke zhoršování půdních vlastností. Ve zvýšeném výskytu chorob pak spočívá nepřímý vliv přehuštění. V současné době se nabízí různé způsoby výsevu, a sice setí do řádků (řádkové), setí do pásků (páskové) a setí naširoko (plošné). 1) Řádkové setí Pro jeho jednoduchost a technické rozšíření secích strojů se řadí mezi nejčastěji vyuţívaný způsob setí. Lze pouţívat botkové či diskové secí stroje. Tyto secí stroje ukládají osivo do půdy v rozteči řádků mm. Tento rozměr je však nevýhodou při setí na půdách méně úrodných, kdy je nutné z různých důvodů zvýšit výsevek o % oproti tomu optimálnímu (Zimolka a kol., 2005). 2) Páskové setí Lze ho povaţovat za vhodnější variantu řádkového setí, protoţe dochází k rozptýlení osiva do řádků širokých mm, přičemţ rozteč řádků je mm. Při takovémto výsevu pokrývá osivo plochu z 32 %. 3) Plošné setí Plošným setím je osivo rovnoměrně rozmístěno po celé šíři záběru secího stroje. Dochází při něm také ke zvětšení vzdálenosti mezi jednotlivými obilkami. Mezi výhody jednoznačně patří větší intenzita odnoţování, konkurenceschopnost vůči plevelům, rychlost tvorby a mohutnost kořenového systému (Křen, 2000) Ošetření během vegetace Pokud chceme porost pšenice ozimé ošetřit mechanicky, můţeme porost vláčet a válet. Válení se pouţívá v suchých podmínkách po zasetí, které ovlivňuje vzlínavost vláhy a lepší spojení s půdou. Velmi vhodné jsou rýhové válce, které provádí ochranu proti vytvoření půdního škraloupu. Také mají protierozní účinek. Válet můţeme také porost, u kterého došlo k vytaţení rostlin způsobeného mrazem. Vláčet můţeme jak 20

21 na jaře tak na podzim prutovými branami. Toto mechanické opatření pouţívám jen v dobře zakořeněného porostu jako ošetření proti plevelům (Faměra, 1993; Pulkrábek a kol., 2003). Ošetřování proti škodlivým plevelům, chorobám a škůdcům je vhodné provádět integrovaným způsobem, tj. vyuţívat nechemických opatření (správné osevní postupy, výběr vhodného stanoviště a odrůdy, atd.). K chemickému ošetření se přikročí aţ při nebezpečí významného sníţení výnosu či jakosti (Pulkrábek a kol., 2003) Sklizeň Před samotnou sklizní se musí stanovit zralost porostu a podle ní určit dobu sklizně. Celý proces zrání zahrnuje čtyři stupně zralosti: 1. mléčná zralost (DC 75) 2. vosková zralost (DC 85) 3. ţlutá zralost (DC 90) 4. plná zralost (DC 92) (Zimolka a kol., 2005). Výše uvedené zralostní stupně se od sebe liší konzistencí zrna, barvou obilky, zabarvením klasu, stébla, kolének a listů subjektivní znaky. Další odlišnosti spočívají ve vlhkosti zrna, nutričním sloţení, klíčivosti objektivní znaky. Stupně zralosti lze také určit objektivní zkouškou pomocí organického barviva (eosin v 1 % koncentraci). Hodnocení provádíme z důvodu objektivity v různých částech honů. Zvláštní pozornost je třeba věnovat klasům na pozdějších odnoţích. V současné době se většina porostů sklízí přímou jednofázovou sklizní sklízecími mlátičkami po dosaţení plné zralosti zrna, kdy jsou rostliny jiţ zaschlé. Obilka je tvrdá a jen těţko se láme (např. stiskem mezi zuby). Vlhkost se stanovuje elektrickým vlhkoměrem, nejvhodnější vlhkost pro sklizeň je % (Zimolka a kol., 2005). Přednostně se sklízejí porosty potravinářské pšenice, především za méně stálého počasí, kdy je nebezpečí zhoršení jakosti po promoknutí. Opoţděná sklizeň vede ke sníţení obsahu bílkovin, lepku, sniţuje se objemová hmotnost zrna, hodnoty čísla poklesu a zvyšuje se nebezpečí porůstání zrna. Při přezrání pšenice se zvyšuje riziko ztrát zrna jeho samovolným výdrolem. V suchém období je tolerantnost odrůd k prodlouţení sklizně o 2 3 dny po dosaţení plné zralosti, ve vlhčích podmínkách je 21

22 4 6 dní. Při sklizni za vlhkého počasí se zvyšuje rovněţ nebezpečí výskytu fuzarióz a jiných patogenních hub. Zhoršuje se tak hygienická kvalita zrna, a tím i jeho potravinářské vyuţití. Z důvodu rozdělení doby sklizně při větší výměře ploch pšenice je vhodné pěstovat 2 3 odrůdy s různou dobou zralosti. Pěstováním několika odrůd se sniţuje nebezpečí zhoršení sklizně, a to jak výnosové, tak jakostní, při méně příznivých pěstitelských podmínkách ročníku (Pulkrábek a kol., 2003). 2.2 Výživa a hnojení pšenice ozimé Pšenice ozimá je často řazena mezi rostliny se střední náročností na ţiviny. Na 1 tunu hlavního a vedlejšího produktu odebere průměrně v čistých ţivinách: 25 kg N, 5 kg P, 20 kg K, 2,4 kg Mg a 4 kg S (Zimolka a kol., 2005) Výživa a hnojení fosforem Výţiva Rostliny přijímají fosfor jako aniont kyseliny trihydrogenfosforečné (H 2 PO - 4, HPO 2-4 ), který v půdě často chybí (Richter a Hlušek, 1994, Vaněk a kol., 2007, Balík a kol., 2000). Příznivý vliv na příjem P má: mnoţství přístupného fosforu ppm, půdní vlhkost (sucho sniţuje příjem), obsah organických látek, ph (5,5 7), dobrá biologická činnost a prostorová přístupnost, která je ovlivněna intenzitou kořenové soustavy a hloubkou ornice (Balík a kol., 2000). Minerální P se rychle zabudovává do organických sloučenin a transportuje se do místa potřeby, jako jsou mladé listy, vegetační vrcholy, květy a semena. Semena mají P v zásobě ve formě fytinu, který je i zásobou Mg. V ţivých segmentech reaguje kyselina fosforečná snadno s organickými látkami a vznikají organofosfáty, coţ jsou estery kyseliny fosforečné, nejrozšířenější organické sloučeniny fosforu. Další důleţitou sloţkou rostlinného organismu jsou nukleotidy, coţ jsou fosforylované nukleosidy sloţené z nukleotidové báze (purinová, pyrimidová), pětiuhlíkatého monosacharidu a jednoho či více zbytků kyseliny fosforečné. Jsou stavebními jednotkami nukleových kyselin, podílí se na aktivaci meziproduktů v řadě biosyntéz. Důleţitou roli má fosfor také ve formě fosfolipidů, jako součást membrán, RNA a DNA. Významný je nukleosidpolyfosfát jako přenašeč energie v biologických systémech a přenašeč signálů na vnitrobuněčné i mezibuněčné úrovni (Richter a Hlušek 1994, Procházka a kol., 1998). Mezi hlavní, jiţ zmíněné 22

23 přenašeče energie, patří adenosintrifosfát (ATP) a adenosindifosfát (ADP). Příjem P inhibují OH - ionty, naopak pozitivně působí na hromadění fosforu v zrnu dostatek hořčíku (Fecenko, 1986). O fosforu je známé, ţe za jeho dostatku má rostlina kratší vegetační dobu, přechází dříve do generativní fáze a dříve dozrává. Fosfor je nejdůleţitější v uplatnění tvorby květů, plodů a semen. Pokud jde o intenzitu příjmu fosforu během vegetace, jeho příjem je rovnoměrný (Richter a Hlušek, 1994; Vaněk a kol., 2007). Nedostatek fosforu Deficit není tak často sledován, protoţe je často latentní. Největší potřeba P je na začátku vegetace, a proto je toto období často kritické pro jeho příjem. Jiţ vzniklý deficit lze jiţ jen těţko napravit, i kdyţ má rostlina vyvinutější kořenový systém. Při dlouhodobé deficienci fosforu rostliny nerostou v nadzemní ani v podzemní části, projevují se malým růstem, slabším stonkem, menšími listy a starší dokonce opadají. U obilovin se omezuje odnoţování. Paty stébel a listy přecházejí ze špinavě zelené do červené aţ fialové barvy, která je způsobena tvorbou antokyanů (Vaněk a kol., 2007; Richter, 2003b). Hnojení Fosfor je aplikován jako součást dvousloţkového hnojiva spolu s draslíkem. Dávka se stanoví dle předpokládaného výnosu a obsahu přístupného fosforu v půdě. Vhodná jsou hlavně hnojiva s vodorozpustnou formou, jako je jednoduchý nebo trojitý superfosfát. Pro základní hnojení na podzim se pouţívají tuhá hnojiva a kapalná pouze při přihnojení během vegetace (Richter a Hřivna, 2004). Vyuţitelnost fosforu z hnojiva pro rostliny je nízká, a proto je důleţité hlavně tuhá hnojiva zapravit orbou do celého orničního profilu. Povrchová aplikace je velmi málo účinná. Při snaze zvýšit zásobu přístupného fosforu je nutné nejdřív dosáhnout neutrální půdní reakce a vyššího obsahu organické hmoty. Optimální dávka fosforu je 30 kg/ha (Fecenko a Loţek, 2000) Výživa a hnojení draslíkem Výţiva Draslík je přijímán pasivně i aktivně ve formě K + a potřebná dávka pro obilniny je 100 kg/ha. Tento prvek se projevuje antagonismem vůči Na 2+, Mg 2+ a Ca 2+. Příjem 23

24 K + často ovlivňuje teplota, vlhkost, intenzita ozáření a také vlastní zásobenost půdy (Vaněk a kol., 2007; Procházka a kol., 1998). Draselný iont je v rostlině velmi dobře pohyblivý a jeho velké procento se nachází v mladých rostlinách. Mnoţství K můţe v rostlině značně kolísat, protoţe v ní není pevně vázán a často se vymývá (Richter a Hlušek, 1994). Nezastupitelnou roli v buňce má jeho regulace osmotického tlaku a buněčného turgoru. Ovlivňuje příjem vody kořeny a transport vody rostlinou. Pokud má rostlina dostatek draslíku, sniţuje se transpirační koeficient a další funkcí je podpora dlouţivého růstu, díky kyselině giberelinové a kyselině β-indolyloctové (Procházka a kol., 1998). V meristémech má funkci iontové pumpy a ovlivňuje aktivitu enzymů. Zahajuje činnost koenzymu, například ATP či NADP +. Působí také na fotosyntézu v rámci transportu elektronů v tylakoidních membránách chloroplastů. Velké uplatnění má K + pumpa, která pohání transport sacharózy do zásobních vakuol. Má tedy vliv na transport asimilátů floémem a podporuje aktivitu ATPázy (iontové pumpy), protoţe sniţuje její náboj. Při dostatku K je vyšší osmotický tlak, který souvisí s odolností rostlin proti nízkým teplotám a působí na vyzrávání pletiv. Buněčné stěny jsou silnější a působí proti polehání hlavně u obilnin. Z výše uvedených údajů vyplývá, ţe draslík má vliv na výkon, výnos a kvalitu produkce. Je také součástí důleţitých sloţek (bílkoviny, škrob, cukry, vitamíny). Nelze opomenout jeho význam ve vybarvení květů a plodů a jejich skladování. Pokud rostlina spěje ke konci vegetace, sniţuje potřebu K, který urychluje fyziologické dozrávání a díky tomu zvyšuje kvalitu produkce (Richter a Hlušek, 1994; Procházka a kol., 1998; Vaněk a kol., 2007). Nedostatek draslíku Nedostatek se projevuje v omezeném vzniku vysokomolekulárních látek (bílkoviny, cukry), ale naopak se hromadí v nízkomolekulárních látkách (aminokyseliny, jednoduché cukry, amidy). Citlivé na nedostatek K jsou ozimy, které mají na jaře za vlhkého a chladného počasí omezený příjem K, protoţe je často vymýván z listů. Následkem je časté napadání chorobami, protoţe trpí ztrátou obranyschopnosti (Vaněk a kol., 2007). Projev nedostatku začíná od okrajů spodních listů, které začínají zasychat, pletivo nekrotizuje a následně listy usychají a opadají. Deficience postihuje hlavně jiţ zmíněné listy, stébla a odnoţe. Důvodem je potlačení transportu draslíku do okrajů listů. Další příčinou usychání je špatné hospodaření 24

25 s vodou, která je také projevem deficience draslíku (Fecenko a Loţek, 2000). Hnojení Při stanovení obsahu draslíku v půdě je důleţité brát v úvahu půdní druh a také případnou zaorávku posklizňových zbytků. Mezi nejčastěji pouţívaná hnojiva patří draselná sůl (60 % K 2 O), síran draselný (50 % K 2 O, 18 % S) (Richter a Hřivna, 2004). Je důleţité si uvědomit, ţe draselná hnojiva chloridového typu jsou fyziologicky kyselá a odvádí z půdy Ca a Mg. Chlór je ve spojení s vápníkem či hořčíkem vymýván aţ do podzemních vod, čímţ se odplavuje z orničního profilu. Dávka 100 kg 40 % aplikované draselné soli vyváţe 40 kg CaO. V případě vyšší dávky draselného hnojiva nelze zapomenout na současnou aplikaci vápna. Doporučená dávka draslíku je 80 kg/ha (Fecenko a Loţek, 2000) Výživa a hnojení vápníkem Výţiva Rostlina přijímá vápník jako kationt Ca 2+, který se často nachází v půdním roztoku (Fecenko a Loţek, 2000). Jeho pohyb je omezen, proto je unášen transpiračním proudem. Hromadí se ve starších buňkách a vakuolách ve formě oxalacetátu. Také jeho vliv na semipermeabilitu buněčných membrán a schopnost aktivního selektivního transportu je významný. Vápník je vázán na běh ATPásové reakce a je následně reverzibilně poután a uvolňován. Ca 2+ se váţe hlavně na kyselinu šťavelovou a po uvolnění se ukládá ve vakuole. Proto se musí Ca doplňovat, aby byla membrána dostatečně zásobena. Nepostradatelný vliv má také kyselina indolyloctová, která působí v meristematických pletivech na dlouţivý růst. Působení v membránách také pozitivně ovlivňuje aktivitu enzymů v okolí. Na příjem Ca 2+ působí antagonismem především K + a také další kationty (H +, NH + 4, Mn 2+, Mg 2+ ). Neopomenutelný vliv na příjem Ca 2+ má vlhkost půdy. Náročnost u obilnin je v průměru 20 kg/ha ročně (Richter a Hlušek 1994; Vaněk a kol., 2007). Nedostatek vápníku Nedostatek vápníku má velký vliv na půdní reakci a tím i obsah Ca 2+ v půdním roztoku. Příznaky deficience lze vidět jen zřídka, často se jedná o latentní nedostatek. Příčinou je jiţ zmíněný antagonismus s K +. Deficience se projevuje sníţenou tvorbou 25

26 kořenů a také růstu vegetačního vrcholu a častým opadem květů. Mladé části rostlin, hlavně listy, začínají od okraje těsně za špičkou blednout a je moţno pozorovat chlorickou kropenatost mladých listů (Richter a Hlušek 1994; Vaněk a kol. 2007). Hnojení Vápnění představuje určitou dávku vápenatého hnojiva, které udrţí či upraví hodnotu ph půdy. Účelem je také nasytit sorpční komplex půdy bazickými kationty Ca 2+ a Mg 2+. Jejich optimální podíl v kationtové výměnné sorpční kapacitě představuje 65 % Ca a 10 % Mg (Fecenko a Loţek, 2000). Pro určení dávky vápnění je třeba znát hodnotu výměnné půdní reakce (ph/cacl 2 ) a také zrnitostní sloţení půdy. Ztráta Ca 2+ z půdy probíhá vymýváním, odběrem plodinami, působením minerálních hnojiv a také vlivem atmosférického spadu. V současné situaci bohuţel klesá spotřeba vápenatých hnojiv, a proto se zvyšuje kyselost půd. Doporučuje se tedy vápnění u půd, které jsou hodně kyselé a také u plodin, které dobře reagují na optimalizaci ph, jako je například pšenice. Při úpravě ph pomocí vápnění se provádí dvě aplikace za celý osevní postup, a to v podzimním období před podmítkou nebo hlubokou orbou. Důleţité je, aby se půda dobře promísila. Konkrétně u pšenice se vápnění provádí jiţ k předplodině nebo po její sklizni (optimální ph 6). Pouţívá se hlavně uhličitanová forma a při nedostatku hořčíku dolomitický vápenec (Richter a Hřivna, 2004) Výživa a hnojení hořčíkem Výţiva Kationt Mg 2+ je přijímán pasivně díky rozdílu elektrochemického gradientu. Vliv na příjem Mg 2+ má antagonismus s K + a amonným iontem, který působí na absorbci Mg 2+ inhibičně. Nitrátový aniont a dobře zásobená půda P stimuluje příjem všech kationtů (Richter a Hlušek, 1994). Mg 2+ se špatně uvolňuje z půdy při nízké (kyselé) půdní reakci, proto je důleţité pomocí vápnění upravit půdní reakci. Reutilizace Mg je velmi dobrá, často se projevuje na starších listech, z kterých jsou odbourané sloučeniny transportovány do mladých listů. U obilnin je obsah hořčíku v zrnu cca 0,12 %. Příjem je tedy během vegetace rovnoměrný, zvyšuje se aţ ke konci vegetace. Část Mg se také nachází ve slámě a velká část v otrubách (Vaněk a kol., 2007). Hořčík se v rostlinách vyskytuje ve formě solí (Mg oxalát). Je součástí fytinu ukládaného do semen na konci vegetace nebo vázán jako chelát v chlorofylu (Balík a Tlustoš, 1995). V chlorofylu rostlina váţe % Mg, proto je při jeho nedostatku omezena 26

27 tvorba chlorofylu, chloroplastu a hrozí porušení struktury jeho membrány. Z toho také vyplývá, ţe má velký vliv na průběh fotosyntézy. V Calvinově cyklu napomáhá fixaci oxidu uhličitého. Působí také stimulačně na aktivitu ribuloza-1,5difosfátkarboxylazy (Vaněk a kol., 2007). Fyziologický význam Mg je zejména v aktivitě enzymatických systémů, například fosfokinázy, dekarboxylázy či dehydrogenázy. Ionty Mg jsou značně elektrofilní a díky tomu působí jako spojovací můstky mezi enzymem a substrátem (spojuje ATP s ATPázou) (Procházka a kol., 1998). Působí na syntézu bílkovin oddělením polypeptidických řetězců od ribozomů (Vaněk a kol., 2007). Nedostatek hořčíku Rostlina se při nedostatku Mg snaţí aktivovat rezervy, teprve potom se projevuje nedostatek. Nejvíc je postiţena fotosyntéza, biosyntéza bílkovin a sniţuje se výrazně kvalita produktů. Často se odbourává chlorofyl z důvodu potřeby vyuţití rezerv, coţ se projevuje nerovnoměrností a omezením zeleného zbarvení na listech. Tato poškození se nazývají chlorózy a postihují hlavně starší listy. Tento projev je často označován jako korálkovitá mozaika u obilnin. Rostliny často při nedostatku Mg zvětšují kořenovou plochu, kde čerpají Mg 2+ z podorničních horizontů (Vaněk a kol., 2007). Hnojení Aplikace hořčíku se provádí samostatně nebo v rámci vápnění, pokud pouţijeme dolomitický vápenec. Hořčík mohou obsahovat také některá draselná hnojiva. Nejčastěji se jako samostatné hořečnaté hnojivo pouţívá Kieserit (25-27 % MgO, 21 % S). Vhodné je hnojení na podzim před setím (Zimolka a kol., 2005). Na 1 tunu pšenice je potřeba nahnojit půdu 2,4 kg/ha hořčíku, to znamená, ţe na průměrný výnos 6 tun dodáme 15 kg/ha hořčíku (Nickerson, 2011) Výživa a hnojení sírou Výţiva 2- Rostlina přijímá tento prvek ve formě SO 4 hlavně z půdy. Dostupnost není ovlivňována jinými ionty, ale pouze obsahem v půdě. Zdrojem jsou hnojiva a spad z ovzduší. Mnoţství síry v půdě záleţí na půdním typu a druhu, obsahu humusu 27

28 a antropogenní činnosti % je organicky vázáno a zbylých % je vázáno anorganicky (Fecenko a Loţek, 2000). Síra je postupně uvolňována z půdních zásob a oxidována na síran. Při nedostatku SO 2-4 čerpá rostlina z ovzduší aţ 30 % SO 2. Síra je dobře pohyblivá a často transportovaná do mladých listů a redukcí na H 2 S zabudovávána do organických sloučenin (Vaněk a kol., 2007). Často vstupuje do metabolismu buňky jako cystein a methionin, kde jsou tyto aminokyseliny vyuţity jako prekurzory dalších sloučenin. Dobře rozpustný glutation je pro rostliny důleţitý antioxidant. Významnou roli hraje při detoxikaci kyslíkových radikálů a H 2 O 2 (Hell a Rennenberg, 1998). Při zabudování se musí aktivovat ATP za účasti enzymu ATP sulfátadenyltransferásy, který způsobí reakci sulfátu s ATP. Výsledkem této reakce je APS (adenosinfosfosulfát) a odštěpený pyrofosfát. Tento výsledný produkt je zabudován do organických sloučenin. Redukce síranu probíhá v chloroplastech po aktivaci světlem. Musí se přenést sulfátová skupina na nosič glutation z adenosinfosfátu. Dalším krokem je navázání nosičem na SH skupinu tím, ţe H je nahrazeno SO 3 H (sulfurylová skupina). Pomocí feredoxinu se můţe jiţ zmíněná skupina redukovat na SH skupinu. Acetylserin reaguje s SH skupinou a výsledkem je cystein. Tento proces probíhá hlavně v mladých listech. Další moţnost je symbióza síranových esterů. Nejprve musí být aktivován ATP, při jehoţ štěpení na ADP se uvolňuje H 3 PO 4, která se váţe na OH cukernou částí adeninu a vzniká PAPS fosfoadenosinfosfosulfát, který se váţe jako SO 3 H na organické sloučeniny (polysacharidy, lipidy). Síra, vázaná především v sulfolipidech ve formě esteru, je často součástí biologických membrán. Ovlivňuje transport iontů a také jejich hladinu, ionty také ovlivňují citlivost ke koncentraci solí (Vaněk a kol., 2007). Nedostatek síry Nedostatek síry nejvíce inhibuje vznik bílkovin a enzymů, například nitrátreduktázy, která redukuje přeměnu nitrátu na amoniak a proto nevzniká prvotní zdroj organických látek pro rostliny. Pokles obsahu síry není přímo viditelný, ale projevuje se poklesem biosyntézy proteinů a hromaděním většího mnoţství volných aminokyselin (Richter, 2003c). Důsledkem je sníţená aktivita fotosyntézy a tedy i niţší produkce cukrů. Vizuální pohled deficience je ţloutnutí od nejmladších listů s následným přechodem na ty spodní (Vaněk a kol., 2007). 28

29 Hnojení Aplikace sirnatých hnojiv je vhodná spolu s předseťovou přípravou. Dobré zkušenosti jsou se sádrovcem, jednoduchým superfosfátem, draselnými i hořečnatými hnojivy s obsahem síry. Při stanovení potřeby pro hnojení sírou se opět vychází z předpokládaného výnosu (Zimolka a kol., 2005). Pro výnos 5 7 t/ha pšenice je potřeba dodat kg/ha síry (Zhao a kol., 2006) Výživa a hnojení dusíkem Dusík v půdě Obsah dusíku v půdě se v posledních letech v ČR pohybuje mezi 0,1 0,2 % ze všech prvků. Většina dusíku je v organické formě (98 99 %) a jen 1 2 % tvoří dusík minerální, tj. přístupný rostlině. Rostliny přijímají dusík především v iontové podobě jako NH + 4 a NO - 3. Část organického dusíku můţe být postupně mineralizována na dusík minerální (Fecenko a Loţek, 2000). Obr. 2 Odlišné chování forem dusíku v půdě 29

30 Přeměny dusíku v půdě Mineralizace Mineralizací se rozumí proces rozkladu organických zbytků v půdě, který slouţí k uvolňování ţivin z organických vazeb a následnému vyuţití rostlinou. Mineralizace dusíkatých látek organického původu se nazývá amonifikace (přeměna organických sloučenin na amoniak). Začátkem procesu je rozklad bílkovin na polypeptidy, potom následuje hydrolýza, uvolnění aminokyselin, kterou způsobují katalytické peptidázy. Následuje deaminace, kde dochází k uvolnění NH 3, který přijímá proton z vody a mění se na NH + 4. Optimální teplota pro mineralizaci je 30 C, při poklesu se sniţuje aţ o 50 % a při 0 C se zastavuje. Intenzivněji mineralizace probíhá při střídání sucha a vlhka. Díky mikroorganismům a bezobratlým ţivočichům probíhá za anaerobních a aerobních podmínek. Půdní reakce má velmi malý vliv, ale důleţitá je kvalita organické hmoty, vyjádřena poměrem C:N, která roste s jeho vyšší hodnotou poměru (Černý, 2010). Volatilizace U dusíkatých hnojiv, obsahujících dusík ve formě čpavku nebo močoviny, můţe docházet ke značné ztrátě volatilizací do atmosféry (Chow, 2001). Jde o proces ztráty dusíku z půdy těkáním amoniaku, který se odehrává v povrchových vrstvách půdy. V závislosti na půdně-klimatických podmínkách a poklesu vody se můţe obsah dusíku v půdě sníţit o 5 aţ 25 %. Při zvyšující se teplotě dochází k uvolňování amoniaku. Volatilizaci také podporují anaerobní podmínky a alkalické půdy. Mezi půdy odolné proti volatilizaci patří ty, které mají vysoký obsah jilnatých částic a stabilních organických látek. Ke ztrátám dochází často po organickém hnojení (kejda, močůvka, hnojůvka) (Černý, 2010). Tento typ ztrát je mnohem větší u hnojiv typu močovin neţ u hnojiv typu dusičnanu a síranu amonného (Chow, 2001). Nitrifikace Amoniak, který vznikl při mineralizaci, vstupuje hlavně do procesu nitrifikace, který transformuje nepohyblivou amonnou formu na pohyblivou dusičnanovou formou N. Tímto procesem se zpřístupňují rostlinám, ale současně je zde riziko ztráty 30

31 vyplavením a denitrifikací. Tím, ţe se dodrţují agrotechnické lhůty, se ovlivňuje mnoţství dusíku, který je nezbytný pro růst a produkci rostlin (Kincl a Krpeš, 2000). Nitrifikaci lze popsat jako oxidační proces, při kterém je amonný dusík oxidován autotrofními mikroorganismy. Výsledkem této oxidace jsou dusičnany, které vznikají z dusitanů. Mikroorganismy vyuţívají energie, vytvořené při oxidaci pro svůj růst. Vhodná teplota je C, vlhkost 70 % MVK. Důleţité je aerobní prostředí a ph 6,5 8,5 (Černý, 2010). Denitrifikace Denitrifikace je reakční proces, kde jsou nitráty díky přítomnosti organických látek redukovány na oxid dusíku nebo aţ na elementární dusík. Tento proces je anaerobní a záleţí také na fyzikálních podmínkách půdy. Není vhodné aplikovat dusíkatá hnojiva na podzim na půdy nasycené vodou (Černý, 2010). Také na jaře se neaplikují na půdy náchylné k zaplavení. Ztráty denitrifikací nenastanou v případě hnojení amonnou formou dusíku (Chow, 2001). Optimální teplota je C, vlhkost % MVK a ph 6-8 (Černý, 2010). Obr. 3 Sezónní změny obsahu minerálního dusíku v půdě (0-60 cm) (Bizík, 1989) 31

32 Dusík v rostlině Dusík je spolu s uhlíkem, kyslíkem a vodíkem základní stavební prvek ţivé hmoty. Je významnou ţivinou pro rostliny, ale i pro půdní mikroorganismy. Nejdůleţitější sloţku představuje v tvorbě bílkovin, aminokyselin, nukleotidů, nukleových kyselin, enzymů, chlorofylu, alkaloidů a dalších sloučenin (Fecenko a Loţek, 2000). Nitrátová forma dusíku Dusík přijímá rostlina v několika formách. První forma se nazývá nitrátová forma dusíku. Pro příjem rostlinou má tato forma největší význam. NO - 3 je přijímán aktivně kořeny ve směru elektrochemického gradientu, oproti tomu je ale jeho výdej pasivní (Richter, 2003a). Je také častěji upřednostňován jako zdroj dusíku pro růst rostlin (Mengel a Kirkby, 1978). Jeho absorbci také ovlivňuje ph a to tak, ţe pokud je kyselejší, podporuje se jeho příjem. Také je důleţité, ţe ph vzájemné ovlivňuje vztah mezi nitrátovou a amonnou formou. Amonný iont inhibuje příjem nitrátové formy (Richter, 2003a). Pro funkční vyuţití a zabudování nitrátu do organických sloučenin a plnění jeho funkcí musí být nitrát redukován na amoniak (Marschner, 2011). Tento proces probíhá ve dvou etapách, redukce NO 3 na NO 2. Druhá redukce je z NO 2 na NH 3 (Richter, 2003a). Při této redukci jsou důleţité dva enzymy, nitrátreduktáza a nitritreduktáza. K syntéze nitrátreduktázy dochází jen tehdy, pokud je v cytoplazmě přítomen nitrát (Richter, 2003a). Účinek nitrát- a nitritreduktázy vyjádřen souhrnně v reakcích: NO H e > NH H 2 O + OH - Tato reakce má však alkalický účinek. Ionty OH -, vzniklé při redukci se uvolňují do půdy a tak zvyšují ph (Richter, 2003a). Aktivita enzymu nitrátreduktázy je řízena především samotnými nitráty a světlem. Následuje redukování škodlivých nitritů nitritreduktázou, která je lokalizovaná ve stromatu plastidů (Procházka a kol., 1998). - Bylo dokázáno ţe, při teplotách okolo 30 C je příjem NO 3 větší, ale aktivita nitrátreduktázy se sniţuje (Richter, 2003a). 32

33 Přenesením rostliny ze světla do tmy se omezuje aktivita nitrátreduktázy, - i pokud je NO 3 přijímán v dostatečném mnoţství. Tento jiţ zmíněný vliv, spolu s omezením redukčních sil má za následek hromadění nitrátu v rostlině při niţší světelné intenzitě (Richter, 2003a). Redukci nitrátu na amoniak, ovlivňuje vedle jiţ zmíněné teploty a světla také výrazně minerální výţiva (Richter a Hlušek, 1994). Při deficienci molybdenu se kumulují nitráty a dochází k poklesu aktivity nitrátreduktázy. Mangan je velmi důleţitou sloţkou fotosystému II. Ovlivňuje tok elektronů z vody přes feredoxin na nitritreduktázu. Zdroje síly pro enzymy nitrátreduktázového systému se v rostlině obnovují v metabolismu, kde vzniká energie. Jeden z nich je dýchání, který zajišťuje vznik pyridinových nukleotidů NADH i NADPH. Druhým je fotosyntéza, při které se takto tvoří NADPH a redukovaný feredoxin (Procházka a kol., 1998). Amonná forma dusíku Často se spekuluje, zda je N přijímán jako NH + 4 kationt nebo jako NH 3 molekula. Amonný iont se vyznačuje zabudováním do organických sloučenin uţ v kořenech (Marchner, 2011). Pokud je ph (neutrální aţ zásadité) vyšší, leze konstatovat, ţe je NH + 4 přednostně přijímán. Nitrátová forma se výrazně inhibičně podílí na příjmu amonného iontu. Důvodem je nasycení míst jeho příjmu vysokou koncentrací NO - + 3, který se nachází v roztoku. Při asimilaci NH 4 vznikají aminokyseliny a H +, které v cytoplazmě zvyšují aciditu (Procházka a kol., 1998). Tato acidita způsobuje neutralizaci transmembránového gradientu ph. Ovlivňuje přenos NO 3 - přes membránu do buňky v kořenech. Amoniakální dusík také sniţuje příjem kationtů (Ca 2+, Mg 2+, K + ). Výhodou je, ţe pro metabolické zabudování NH + 4 není spotřebovávána energie (Richter, 2003a). Vzniklé H + ionty jsou vylučovány do vnějšího prostředí a tím okyselují půdu. Chemická analýza prokázala, ţe deprese růstu při nedostatku NH + 4 ve výţivě rostlin není důsledkem zvýšené kumulace dusíkatých iontů, ale vyčerpání sacharidů. Rostliny potom ztrácí schopnost utilizace amoniaku a alkalizují buňku, kde následně amoniak inhibuje fotosyntézu a fosforylaci. Amoniak také sniţuje oxidoredukci a respiraci. Jiţ při niţší koncentraci NH 3 můţe ohroţovat rostlinu toxicita, která je vázaná v ţivném prostředí. Negativně působí hlavně zásadité ph, které zvyšuje toxicitu a kořeny jsou jiţ při nízké koncentraci poškozeny (Richter, 2003a). 33