Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin Využití dusíkatých hnojiv s inhibitory ve výživě pšenice ozimé Diplomová práce Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Ryant Ph.D. Vypracoval: Jiří Bláha Brno 2012

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma,,využití dusíkatých hnojiv s inhibitory ve výživě pšenice ozimé vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. V Brně dne Podpis diplomanta

3 Poděkování Na tomto místě bych rád vyjádřil poděkování vedoucímu diplomové práce doc. Ing. Pavlu Ryantovi, Ph.D. za odborné vedené, cenné rady a připomínky při zpracování této diplomové práce. Dále bych chtěl, poděkovat své rodině za finanční a psychickou podporu při studiu.

4 Anotace Práce se zabývá vlivem stabilizovaných dusíkatých hnojiv na bázi močoviny na výživný stav porostu ve fázi metání, výnos zrna, objemovou hmotnost zrna, obsah dusíkatých látek a lepku v zrnu a sedimentační hodnotu. Daná problematika byla řešena v hospodářském roce 2010/2011 formou maloparcelkového polního pokusu na dvou lokalitách, v okolí obce Žabčice u Brna. První lokalitou byla polní pokusná stanice Obora s úrodnými hlubokými půdami a dostatkem vláhy. Druhá lokalita, Písky se vyznačuje písčitými výsušnými půdami. Do pokusu byly zařazeny tyto varianty hnojení: 1. Nehnojená kontrola, 2. Ledek amonný s dolomitem, 3. Močovina, 4. Urea Stabil (močovina s inhibitorem ureázy), 5. ALZON 46 (močovina s inhibitorem nitrifikace). Výživný stav porostu ve fázi metání nebyl ovlivněn lokalitou. Naopak vliv hnojení byl průkazný a statisticky lepších výsledků bylo dosaženo u hnojiv s amidickým dusíkem. Výnos zrna byl ovlivněn lokalitou a variantou hnojení. Mezi jednotlivými hnojenými variantami však nebyly statisticky průkazné rozdíly. Objemová hmotnost zrna byla ovlivněna pouze lokalitou pěstování, způsob hnojení neměl průkazný vliv. Ostatní sledované jakostní znaky byly významně ovlivněny lokalitou i variantami hnojení. Rozdíly mezi hnojenými variantami byly statisticky neprůkazné. Ze zjištěných výsledků tak není možné prokázat lepší účinek hnojiv s inhibitory oproti běžným hnojivům. Klíčová slova: dusíkatá hnojiva, močovina, inhibitor ureázy, inhibitor nitrifikace, pšenice ozimá, výnos zrna, kvalita zrna

5 Annotation The thesis deals with the effect of stabilized urea-based nitrogen fertilizers upon the nutritional condition of crops at earing stage, upon grain yield, grain volume weight, crude protein and gluten content in grain and the sedimentation value. These issues were addressed in the marketing year 2010/2011 by means of a small-plot field experiment at two sites near the village of Žabčice u Brna. The first location was the Obora field experimental site, with deep fertile soils and sufficient moisture. The other location called Písky is characterized by sandy, easily drying-out soils. The experiment comprised the following types of fertilization: 1. unfertilized control, 2. ammonium nitrate with dolomite, 3. urea, 4. Urea Stabil (urea with urease inhibitor), 5. ALZON 46 (urea with nitrification inhibitor). The nutritional condition of crops at earing phase was not affected by the location. On the contrary, the fertilization effect was conclusive and statistically better results were achieved with fertilizers containing amidic nitrogen. Grain yield was influenced by the location and fertilization type. Yet, there were no statistically significant differences between the individual fertilized variants (apart from the unfertilized control). Grain volume weight was affected only by the growing location, fertilization methods had no significant effect. The other quality characteristics monitored were significantly affected by the location and fertilization type. The differences between the fertilized variants were statistically insignificant. The results obtain do not make it possible to demonstrate better effects of fertilizers with inhibitors as compared to conventional fertilizers. Keywords: nitrogen fertilisers, urea, urease inhibitor, nitrification inhibitor, winter wheat, grain yield, quality of grain

6 Obsah 1 ÚVOD LITERÁRNÍ PŘEHLED Dusík v půdě Organický dusík v půdě Minerální dusík v půdě Zdroje dusíku v půdě Přirozené zdroje dusíku Statková hnojiva Minerální dusíkatá hnojiva Pozvolně působící dusíkatá hnojiva Hnojiva s inhibitory Pšenice ozimá Postavení pšenice ozimé v ČR Pěstování pšenice ozimé Výživa a hnojení pšenice ozimé Možnosti výživy během vegetace Zakládání porostu pšenice ozimé s aplikací hnojiva k osivu CÍL PRÁCE MATERIÁL A METODIKA Charakteristika pokusných lokalit Pokusná stanice školního zemědělského podniku v Žabčicích - Obora Lokalita Písky Metodika pokusu Použité osivo Použitá hnojiva Použité analytické metody... 45

7 5 VÝSLEDKY Výživný stav porostu pšenice ozimé Výnos zrna pšenice ozimé Objemová hmotnost zrna pšenice ozimé Obsah N-látek v zrnu pšenice ozimé Obsah lepku Sedimentační hodnota Ekonomická efektivnost hnojiva Lokalita Obora Lokalita Písky DISKUZE ZÁVĚR ZDROJE... 72

8 Seznam tabulek: Tab. 4.1 Tab. 4.2 Tab. 5.1 Agrochemické vlastnosti půdy...40 Schéma hnojení jednotlivých variant pokusu.41 Analýza variance hodnot N-testeru 47 Tab. 5.2 Průměrné hodnoty N-testeru a průkaznost jejich rozdílů dle Tukeye...47 Tab. 5.3 Tab. 5.4 Tab. 5.5 Tab. 5.6 Tab. 5.7 Tab. 5.8 Tab. 5.9 Tab Tab Tab Tab Tab Analýza variance výnosu pšenice ozimé 50 Průměrné výnosy pšenice ozimé a průkaznost jejich rozdílů podle Tukeye.50 Analýza variance objemové hmotnosti zrna pšenice ozimé Průměrné hodnoty objemové hmotnosti zrna pšenice ozimé a průkaznost jejich rozdílů dle Tukeye.53 Analýza variance obsahu N-látek v zrnu pšenice ozimé.56 Průměrné hodnoty obsahu N-látek v zrnu pšenice ozimé a průkaznost jejich rozdílů dle Tukeye.56 Analýza variance obsahu lepku v zrnu pšenice ozimé 59 Průměrné hodnoty obsahu lepku v zrnu pšenice ozimé a průkaznost jejich rozdílů dle Tukeye 59 Analýza variance sedimentační hodnoty zrna pšenice ozimé.62 Průměrné sedimentační hodnoty zrna pšenice ozimé a průkaznost jejich rozdílů podle Tukeye..62 Údaje pro výpočet ekonomické efektivnosti pro lokalitu Obora 65 Údaje pro výpočet ekonomické efektivnosti pro lokalitu Písky.66

9 Seznam grafů: Graf 2.1 Osevní plochy pšenice ozimé Graf 2.2 Odběr základních makroelementů pšenicí ozimou v průběhu vegetace.31 Graf 4.1 Porovnání průběhu teplot a úhrnu srážek v roce 2011 s dlouhodobým normálem...38 Graf 5.1 Graf 5.2 Graf 5.3 Graf 5.4 Graf 5.5 Graf 5.6 Graf 5.7 Graf 5.8 Graf 5.9 Graf 5.10 Graf 5.11 Graf 5.12 Graf 5.13 Hodnoty N-testeru na jednotlivých lokalitách 48 Hodnoty N-testeru dle jednotlivých variant hnojení..48 Hodnoty N-testeru dle variant hnojení na jednotlivých stanovištích..49 Výnosy na jednotlivých lokalitách.. 51 Průměrné výnosy pšenice ozimé dle jednotlivých variant hnojení.51 Průměrné výnosy pšenice ozimé dle variant hnojení na jednotlivých lokalitách...52 Objemová hmotnost zrna na jednotlivých lokalitách..54 Průměrné hodnoty objemové hmotnosti zrna pšenice ozimé dle jednotlivých variant hnojení 54 Průměrné hodnoty objemové hmotnosti zrna pšenice ozimé dle variant hnojení na jednotlivých lokalitách..55 Obsah N-látek v zrnu na jednotlivých lokalitách 57 Průměrné obsahy N-látek v zrnu pšenice ozimé dle jednotlivých variant hnojení.57 Průměrné hodnoty obsahu N-látek v zrnu pšenice ozimé dle variant hnojení na jednotlivých lokalitách..58 Obsah lepku v zrnu na jednotlivých lokalitách...60

10 Graf 5.14 Graf 5.15 Graf 5.16 Graf 5.17 Graf 5.18 Graf 5.19 Graf 5.20 Průměrné obsahy lepku v zrnu pšenice ozimé dle jednotlivých variant hnojení.60 Průměrné hodnoty obsahu lepku v zrně pšenice ozimé dle variant hnojení na jednotlivých lokalitách..61 Sedimentační hodnoty dosažené na jednotlivých lokalitách Sedimentační hodnoty zrna pšenice ozimé dosažené na jednotlivých variantách hnojení...63 Průměrné sedimentační hodnoty zrna pšenice ozimé dle variant hnojení na jednotlivých lokalitách...64 Koeficient ekonomické efektivnosti dusíkatých hnojiv pro lokalitu Obora...65 Koeficient ekonomické efektivnosti dusíkatých hnojiv pro lokalitu Písky...66

11 Seznam obrázků: Obr. 2.1 Obr. 2.2 Obr. 2.3 Obr. 2.4 Obr. 2.5 Obr. 2.6 Obr. 2.7 Obr. 2.8 Obr. 4.1 Obr. 4.2 Obr. 4.3 Přeměny dusíku v půdě Obalená granule močoviny Hnojivo obalené polopropustnou membránou Schéma rozkladu močoviny Schéma nitrifikace při použití inhibitoru nitrifikace Vhodnost oblastí pro pěstování pšenice ozimé v ČR.. 29 Příklad aplikace dusíku během vegetace Aplikace dusíku během vegetace 35 Stav porostu na lokalitě Obora První produkční hnojení provedené Měření výživného stavu porostu v metání a stav porostu v metání na lokalitě Písky.. 43

12 1 ÚVOD Minerální dusíkatá hnojiva významně přispěla k vzestupu zemědělské výroby po celém světě. Dávky dusíku nejsou ale úměrné k výnosům. S rostoucími dávkami dusíku rostou také jeho ztráty, které jsou představovány vyluhováním dusíku ve formě NO - 3 do spodních vrstev nebo únikem NH 3 do ovzduší. Předpokládá se, že zemědělské plodiny využijí v průměru jen 50 % antropogenně dodaného dusíku. Takové ztráty nejsou zanedbatelné jak z pohledu finančního, kdy dusíkatá výživa představuje nemalou část nákladů na pěstování, tak z hlediska životního prostředí. Snahou zemědělského výzkumu je proto tyto ztráty co nejvíce omezit zefektivněním používání dusíkatých hnojiv. Stěžejním článkem v efektivním používaní dusíku ale musejí být zemědělci, kteří svými strategiemi hnojení zamezí nadměrným ztrátám. Jednou z cest k zamezení ztrát dusíku je používaní dusíkatých hnojiv s inhibitory. Jejich použitím i ve větších dávkách zamezíme úniku dusíku do atmosféry a vyplavování nitrátů do podzemních vod. Můžeme spojit dvě oddělené dávky nestabilizovaného hnojiva do jedné aplikace provedené stabilizovaným hnojivem a tak snížit počet přejezdů do pozemku. Tyto výrobky tak nešetří jen životní prostředí, ale mohou i šetřit finanční prostředky podniku a zvyšovat produkci. Používat hnojiva s inhibitory ve výživě pšenice ozimé je výhodné z mnoha důvodů. Pšenice je naše nejvýznamnější obilnina, pěstovaná na více než 800 tisících hektarech. Výhody těchto hnojiv se tak mohou na této plodině nejvíce projevit. Dalším důvodem použití stabilizovaných hnojiv ve výživě pšenice ozimé je náročnost této obilniny na živiny, které tak může odebírat téměř po celou dobu vegetace a dosáhnout vynikajících potravinářských parametrů. V budoucnosti je nezbytné, aby naše zemědělská výroba zabezpečovala dostatečné množství komodity, a to v odpovídající jakosti umožňující další zpracování a produkci kvalitních potravinářských výrobků. Jednou z cest pro snížení nákladů na produkci, zvýšení výnosů a dosahování vyrovnaných kvalitativních parametrů je právě odpovídající výživa dusíkem, což mohou stabilizovaná dusíkatá hnojiva zajistit. 12

13 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Dusík v půdě Celkový obsah dusíku v půdě je velmi rozdílný a kolísá mezi 0,05 0,5 %. V orniční vrstvě půd nacházejících se na území ČR je obsah dusíku okolo 0,1 0,2 %. Hodnoty obsahu celkového dusíku v půdě jsou poměrně stálé. Je to z důvodu vazby dusíku na aromatická jádra huminových kyselin, fulvokyselin a huminů. Z tohoto pohledu je možné vyjádřit obsah dusíku v půdě pomocí poměru C:N. Ten je v naších půdách : 1, v půdách bohatě zásobených dusíkem a organicky hnojených může poměr C:N dosahovat až 10:1 (Ryant et al. 2003c) Organický dusík v půdě Organický dusík tvoří % veškerého dusíku v půdě. Organická forma lze rozdělit na dvě části. Nehydrolyzovatelnou, která je zastoupena humusovými látkami a hydrolyzovatelnou, která je tvořena aminokyselinami, bílkovinami a ostatními organickými dusíkatými látkami v půdě (Ivanič et al. 1984). Nehydrolyzovatelný organický dusík Humusové látky hrají významnou roli v udržování ekologické rovnováhy mezi rostlinou a jejím vnějším prostředím. Vznikají v procesu humifikace a vyskytují se v půdě ve velmi malých koncentracích. Společně s minerálním podílem půdy významně ovlivňují fyzikální, chemické a biologické vlastnosti prostředí růstu rostlin, vytvářejí půdní strukturu, udržují půdní reakci v rozmezí příznivém pro rostliny, ovlivňují teplotní podmínky v půdě, chrání rostliny před působením některých toxických látek i před stresem a v některých případech jsou substrátem pro růst půdní mikroflóry, podílející se na biologické činnosti půdy včetně uvolňování minerálních prvků do prostředí (Vrba a Huleš 2006). Ve vazbě na jílové minerály vytvářejí humusové látky humusojílový sorpční komplex, který funguje jako zásobárna živin pro rostliny. Z komplexu jsou minerální prvky ve formě iontů výměnným způsobem uvolňovány do půdního roztoku, odkud jsou přijímány kořeny rostlin. Je tedy zřejmé, že efektivní výživu rostlin v půdních podmínkách si nelze představit bez současného spolupůsobení humusových látek (Vrba a Huleš 2006). 13

14 Hydrolyzovatelný organický dusík Na rozdíl od nehydrolyzovatelných složek dusíku v půdě, tyto organické látky mohou po rozkladu sloužit přímo k výživě rostlin. Zdrojem organických látek, které jsou v půdě mineralizovány, jsou rostlinné i živočišné bílkoviny. Proto je nezbytné zajistit pravidelný přísun organické hmoty do půdy. Bílkoviny jsou vlivem mikrobních proteolytických enzymů přeměňovány postupně přes polypeptidy a peptidy na aminokyseliny. Ty jsou dále pomocí deamináz rozkládány až na NH 3. Tímto procesem dochází ke spojení mezi organickým a minerálním dusíkem v půdě (Ryant el al. 2003c). Zvláštní skupinou hydrolyzovatelného organického dusíku je močovina. Je to jednoduchá organická sloučenina, a i když představuje organický dusík, ve výživě rostlin je využívána jako minerální hnojivo. V půdě je močovina hydrolyzována extracelulárním enzymem ureázou přes uhličitan amonný na amoniak, oxid uhličitý a vodu. Díky tomuto, poměrně rychlému, hydrolytickému rozkladu močoviny na amoniak není v přirozených půdních podmínkách obvyklý příjem celých molekul močoviny rostlinami. Tato skutečnost ale nevylučuje, že rostliny jsou schopné nehydrolyzovanou močovinu přijímat (Knop 1974). Přeměna močoviny v půdě: CO(NH 2 ) 2 + 2H 2 O (NH 4 ) 2 CO 3 2 NH 3 + CO 2 + H 2 O Minerální dusík v půdě Minerální dusík tvoří z celkového dusíku v půdě pouze 1 2 %. Mineralizací organického dusíku vzniká NH 3. Tato forma dusíku může být rostlinami přijímána jako kationt NH 4 + a tak transformována zpět do organické formy. To je jedna z možných cest amoniakálního dusíku. Další možností je poutání amonného kationu do krystalových mřížek některých minerálů (ilit, montmorillonit) nebo těkání do atmosféry ve formě NH 3 (Ryant et al. 2003c). Poslední možnou cestou přeměny této formy je nitrifikace. Čím více jsou půdy biologicky činné, tím rychleji a intenzivněji tento proces probíhá. Jedná se o bakteriální činnost, při níž bakterie získávají z amonných solí potřebnou energii pro syntézu organických látek. Nitrifikace probíhá ve dvou stupních. V prvním stupni (nitritaci) dochází k oxidaci amonných solí za vzniku nitritů, vody a vodíku. To zajišťují bakterie rodu Nitrosomonas, Nitrosocystis, Nitrosospira a dalších. Ve druhém 14

15 stupni (nitrataci) dochází k oxidaci nitritů na kyselinu dusičnou, která disociuje na H + a NO - 3. Nitrataci zajišťují bakterie rodu Nitrobacter. Nitrifikací tak vzniká velmi mobilní forma dusíku, která může být čerpána rostlinami, ale také ztracena vyplavením. Další možnou ztrátou nitrátového dusíku může být jeho denitrifikace až na elementární dusík a únik do atmosféry (Ivanič et al. 1984). Obr. 2.1 Přeměny dusíku v půdě (Tlustoš el al. 2007) 2.2 Zdroje dusíku v půdě Přirozené zdroje dusíku Prvotním zdrojem dusíku v půdě je atmosféra, která obsahuje 77,5 % N. Tato forma dusíku se sice v půdě nachází ve velkém množství, ale pro rostliny je nepřijatelná. Jednou z možností izolace dusíku z atmosféry je elektrický výboj vznikající při bouřce. Ten zajistí oxidaci molekul N 2 na oxidy dusíku popřípadě až na kyselinu dusičnou. Touto reakcí se do půdy ročně dostane kg N/ha (Ryant et al. 2003c). Dalším významným přirozeným zdrojem dusíku je biologická fixace atmosférického N 2. Ta je dána schopností některých bakterií redukovat trojnou vazbu v molekule dusíku a začlenit jej do jiné sloučeniny. Může být volná nebo symbiotická (vázaná na rostlinu). Volná fixace obohatí půdu ročně o 3 12 kg N/ha. Symbiotická 15

16 fixace je v polních podmínkách mnohem významnější. U kvalitně založených porostů vojtěšky či jetele může dosahovat výkonu až 300 kg N/ha za rok. Průměrné množství poutaného dusíku při symbiotické fixaci je kg N/ha ročně (Ryant et al. 2003c). živočichů. Dalším významným zdrojem dusíku v půdě jsou organické zbytky rostlin i Statková hnojiva Mezi statková hnojiva můžeme zařadit organickou hmotu rostlinného, živočišného či smíšeného původu, která zlepšuje úrodnost půdy a je využitelná pro výživu rostlin. Dle zákona o hnojivech č. 156/1998 ve znění pozdějších předpisů je statkovým hnojivem hnůj, hnojůvka, močůvka, kejda, sláma, jakož i jiné zbytky rostlinného původu vznikající zejména v zemědělské prvovýrobě, nejsou-li dále upravovány. Využití statkových hnojiv závisí na způsobu hospodaření podniku. V ekologickém zemědělství se používají více hnojiva organického původu. V konvenčně hospodařících podnicích, kde jsou hojně využívána minerální hnojiva, by měla být statková hnojiva neodmyslitelnou součástí plánu hnojení. Nejen, že jsou tato hnojiva zdrojem dusíku a jiných důležitých prvků, ale jsou také zdrojem materiálu pro tvorbu humusu. Druhy statkových hnojiv a obsah dusíku Chlévský hnůj je směs podestýlky s tuhými a kapalnými výkaly hospodářských zvířat, vzniká z chlévské mrvy fermentací. Jeho složení závisí na použitém krmivu, druhu hospodářských zvířat, podestýlce a způsobu zrání. Hnůj obsahuje % vody, % organických látek a 0,4 0,5 % dusíku. 70 % obsaženého dusíku je v organické formě, zbytek je tvořen formou amonnou. Dále je chlévský hnůj bohatý i na draslík, kterého obsahuje až 0,7 % (Škarda 1978). Kejda je částečně prokvašená směs pevných a tekutých výkalů hospodářských zvířat zředěná vodou. Vzniká v bezstelivových provozech. Její složení je značně rozdílné a záleží na tom, od jakého druhu zvířat kejda pochází. Obsah sušiny se pohybuje od 6,8 % (kejda prasat) až po 11,8 % (kejda drůbeže), nejvíce organických 16

17 látek a dusíku (až 0,96 %) obsahuje kejda drůbeží. Dusík je zde až ze 60 % tvořen amoniakální formou (Neuberg et al. 1998). Močůvka je prokvašená moč hospodářských zvířat zředěná vodou. Obsah organických látek je velmi nízký a z hlediska obsahu živin je dusíkato draselným hnojivem. Nejkvalitnější močůvky dosahují hodnot 0,9 % N a až 1,43 % K. Dusík je zde obsažen hlavně ve formě močoviny (Škarda 1978). Hnojůvka je tekutina vytékající z hnojiště. Hlavním rozdílem od močůvky je v tom, že hnojůvka obsahuje větší množství mikroorganismů. Hnojůvka je bohatá na draslík. Obsah celkového dusíku je maximálně 0,14 % (Ryant et al. 2003b). Její význam je malý. Dalšími statkovými hnojivy mohou být komposty (obsah dusíku cca 2 %), zelené hnojení (při použití bobovitých významné obohacení půdy o dusík) a také zaorávka slámy. Z pohledu obsahu dusíku a poměru C:N je nejkvalitnější slámou na zaorávku sláma z luskovin a řepky ozimé (Šimon 2001) Minerální dusíkatá hnojiva Do skupiny dusíkatých hnojiv zařazujeme všechny dusíkaté sloučeniny minerální i organické, tuhého i kapalného skupenství, které rostlinám poskytují dusík jako živinu (Ryant et al. 2003d). Dusíkatá minerální hnojiva se dělí dle formy dusíku na hnojiva: 1. s dusíkem nitrátovým, 2. s dusíkem amonným, 3. s dusíkem amidovým (organickým) 4. s více formami dusíku. 17

18 Hnojiva s dusíkem nitrátovým Ledek vápenatý (obchodní zkratka LV 15) je dusíkaté hnojivo s obsahem dusíku 15 %. Tvoří jej šedobílé granule o velikosti 1 4 mm, obsahující dusičnan vápenatý s vázanou vodou, chemický vzorec je Ca(NO 3 ) 2. 4 H 2 O. Na vzduchu rychle vlhne a dobře se rozpouští i v malém množství vody. Díky 20 % vápníku je fyziologicky zásaditým hnojivem. Je vhodným k přihnojování na list a díky své reakci se hodí na kyselé půdy. Hnojiva s dusíkem amonným Síran amonný je jednoduché, ve vodě dobře rozpustné hnojivo obsahující 21 % dusíku. Chemický vzorec je (NH 4 ) 2 SO 4. Je dodáván ve formě krystalické nebo granulované. Více používanou formou je krystalická z důvodu příznivé ceny. Krystalický síran má ale vetší sklon k tvrdnutí. Je to fyziologicky kyselé hnojivo, které je vhodné ke všem plodinám, ale na půdách s neutrální reakcí. Je vhodným hnojivem k základnímu hnojení na podzim i k regeneračnímu hnojení na jaře. Díky svému obsahu síry je zvláště vhodným hnojivem k brukvovitým rostlinám (řepka, hořčice), hojně je využíván i k bramborám, které snášejí jeho kyselou reakci. Hnojiva s amidovým (organickým) dusíkem Močovina je diamid kyseliny uhličité, obsahuje 46 % dusíku a je tak nejkoncentrovanějším pevným dusíkatým hnojivem. Chemický vzorec je CO(NH 2 ) 2. Má podobu bílých lesklých průsvitných kuliček ve velikosti od 0,5 do 2,5 mm, které jsou výborně rozpustné ve vodě. Díky svému, oproti jiným formám hnojiv, pomalejšímu působení je používána k základnímu hnojení, případně k přihnojení na začátku vegetace. Při základním hnojení je třeba provést její zapravení do půdy, aby nedošlo ke ztrátám dusíku těkáním. Jejím rozpuštěním ve vodě lze nahradit tekuté hnojivo DAM 390. Močovina je jako sloučenina alkalická, ale jejím rozkladem vznikají amonné ionty a jejich následnou nitrifikací dochází k okyselování prostředí. 18

19 Hnojiva s více formami dusíku DAM 390 je vodný roztok dusičnanu amonného a močoviny s 30 % obsahem celkového dusíku. Ten je tvořen 15 % amidickým dusíkem, 7,5 % dusičnanovým dusíkem a 7,5 % amoniakálním dusíkem. Je to čirá kapalina, která netěká a nevyžaduje tlakové nádoby. Používá se k přihnojování na list, ale není možno ho použít k brzkému jarnímu přihnojení z důvodu možného popálení rostlin. Jeho výhodou je možnost aplikace společně s pesticidy. Je možno ho použít i k základnímu hnojení, ale pouze v případě zapravení do půdy jinak hrozí velké ztráty. Reakce roztoku je zásaditá. LAV nebo-li ledek amonný s vápencem je všestranně použitelné hnojivo s obsahem dusíku 27 %. Obsahuje dvě formy dusíku, a to dusičnanovou a amoniakální v poměru 1:1. Je to směs dusičnanu amonného s mletým vápencem, které je formováno do světle šedých granulí o velikosti 2 5 mm. Chemický vzorec je NH 4 NO 3 + CaCO 3. Hnojivo je univerzální a je možno ho používat téměř ke všem plodinám v předseťové přípravě i k přihnojování během vegetace. Zvláště vhodný je na kyselejší půdy díky obsahu vápence. LAD nebo-li ledek amonný s dolomitem je dusičnan amonný s dolomitickým vápencem. Oproti LAV tedy obsahuje navíc hořčík. Obsah celkového dusíku je stejný jako u LAV 27 %. Jeho granule mají skořicovou barvu. V půdě působí alkalicky a jeho použití je podobné jako u LAV, navíc je vhodný pro půdy s deficiencí hořčíku. Dusičnan amonný neboli ledek amonný obsahuje 34 % celkového dusíku v poměru dusičnanový : amoniakální - 1:1. Chemický vzorec je NH 4 NO 3. Jeho granule jsou bílé a dosahují velikosti 1 3 mm a jsou výborně rozpustné. Fyziologicky je to neutrální hnojivo v hodné k základnímu hnojení i přihnojování během vegetace. Nejvíce se používá k jarnímu regeneračnímu hnojení. Je vhodný i pro přípravu kapalných hnojiv. DASA je dusíkaté hnojivo s obsahem síry. Je tvořeno směsí dusičnanu a síranu amonného. Obsah celkového dusíku je 26 % z toho 8,6 % je dusičnanového a 17,4 % amoného. Obsah síry je 13 %. Barva granulí je světle žlutá a jejich velikost je od 2 do 5 mm. Hnojivo je vhodné k základnímu hnojení i přihnojování během vegetace. 19

20 Zvláště vhodné je pro plodiny s vysokými nároky na síru (řepka). V současné době je díky mnohem příznivější ceně používán více síran amonný Pozvolně působící dusíkatá hnojiva Jsou popsány dva základní principy zpomalení rozpustnosti hnojiv: BDFs (Break-down fertilisers): snížení rozpustnosti CRFs (Controlled-relase fertilisers): obalení Pozvolně rozpustné sloučeniny (BDFs) Tyto hnojiva obsahují živiny ve formě pomalu rozpustných sloučenin nebo živiny, které jsou přístupné rostlině až po mikrobiálním rozkladu. Rychlost uvolňování je zde ovlivněna fyzikálně-chemickými vlastnostmi půdy, především teplotou, vlhkostí, ph půdy a aktivitou půdní mikroflóry. Tyto hnojiva vznikají nejčastěji kondenzací močoviny s aldehydy (Lošáková 2008). Pomalu rozpustný dusík mohou obsahovat i vícesložková hnojiva. Nejčastěji je takto upravováno NPK. Močovinoformaldehyd (Ureaform) Je produktem kondenzace močoviny a formaldehydu s obsahem dusíku okolo %. Je to stabilní, mírně hygroskopická (díky nezreagované močovině) sloučenina. Může být používáno ve formě prášku, ale i granulí, kde je možnost míchání i s jinými hnojivy (Tlustoš et al. 2007). Hnojivo na bázi ureaformu je vyráběno i v České republice pod názvem Silvamix. Je však používáno pouze k okrasným a ovocným stromům (EcoLab Znojmo). Dalším hnojivem s touto formou dusíku je Lovogreen, je to vícesložkové hnojivo používané pro hnojení sportovních a okrasných trávníků (Lovochemie 2007). Isobutylidendimočovina IBDU IBDU obsahuje 31 % N. Je produktem kondenzace močoviny a isobutylaldehydu v poměru 2:1. Převážná část dusíku tohoto hnojiva je ve vodě nerozpustná. Na rychlost uvolňování dusíku má vliv rozměr a pevnost částic IBDU. Na Evropské trhu jsou hnojiva s obsahem IBDU nabízena německou firmou Compo. Obchodní název hnojiva je floranid. Tyto hnojiva jsou určena především pro trávníky. 20

21 Krotonylidendimočovina CDU CDU se připravuje reakcí krotonaldehydu a močoviny v poměru 2:1. Je to, jako předcházející hnojiva, pevná látka s obsahem dusíku 32,5 %. Je velice slabě rozpustná ve vodě a rychlost uvolňování dusíku záleží též na velikosti částic. Agrochemické využití je obdobné jako u IBDU (Tlustoš et al. 2007). Močovinoacetaldehyd Urea Z Močovinoacetaldehyd je produktem kondenzace močoviny a acetaldehydu. Vzniká směs více sloučenin, a to ethylenmočoviny, ethylolmočoviny a nezreagované močoviny. Obsahuje % dusíku (Ryant et al. 2003a). Difurfuryltrimočovina Je produktem kondenzace močoviny a furfuralu s obsahem dusíku 28,3 % (Tlustoš et al. 2007). Jako zdroje pozvolna rozpustného dusíku lze využít i jiné sloučeniny, než močoviny s určitým aldehydem. Používá se například hydratovaný fosforečnan hořečnato-amonný NH 4 MgPO 4. H 2 O. Dalším příkladem je Oxamid. Je to diamid kyseliny šťavelové, který obsahuje 32 % N. Jako pomalu působící hnojivo se chová pouze v granulované formě. Rychlost uvolňování je tedy závislá na velikosti částic (Ryant el al. 2003a). Obalovaná hnojiva (CRFs) Zpomalení rozpustnosti u konvečních hnojiv lze dosáhnout obalením granulek hnojiva ochranným filmem. Nanesený film pak působí jako membrána, kterou do granulky proniká voda a rozpouští živiny. Ty se pak osmotickým tlakem uvolňují přes membránu do okolí granulky. Jako ochranné filmy mohou být použity anorganické i organické materiály (Růžek a Pišanová 2007). Výhodou této technologie je jednoduchá a účinná regulace uvolňování dusíku. Ta se provádí úpravou mocnosti vrstvy materiálu naneseného na samotné hnojivo (Tlustoš et al. 2007). 21

22 Z anorganických materiálů je nejčastěji využívána síra, fosforečnany, vápence a dolomity. Z organických materiálů jsou nejčastěji využívány pryskyřice a vosky, které jsou biologicky rozložitelné. Hnojiva obalovaná sírou Největší podíl obalovaných hnojiv tvoří močovina obalená sírou, která je zatím nejlevnějším materiálem pro tento účel. Navíc splňuje roli sekundární živiny. Obsah živin u takového hnojiva je % N a % S (dle síly vrstvy). Samotná úprava se provádí nástřikem granulí močoviny roztavenou sírou nebo jejím roztokem ve vhodném rozpouštědle (amoniak, sirouhlík). Obal se v půdě rozkládá činností mikroorganismů a dusík se uvolňuje do půdního roztoku po dobu několika týdnů i měsíců (Tlustoš et al. 2007). Obr. 2.2 Obalená granule močoviny (Trade Not 2007) Hnojiva obalovaná ostatními anorganickými materiály Jako obalové směsi se vždy používají málo rozpustné sloučeniny. Hlavními požadavky na obalové materiály spočívají v co nejmenším obsahu balastních látek a naopak v co největším obsahu zdroje živin. Nejčastěji se používají materiály jako fosforečnany, vápenec, dolomit a cement (Tlustoš et al. 2007). 22

23 Hnojiva obalovaná polymerními materiály Pro účely obalování bylo navrženo značné množství polymerních materiálů, lišících se strukturou, vlastnostmi, podmínkami přípravy a způsobem nanášení na granule hnojiv. I v současné době se dále vyvíjejí nové typy polymerních membrán. Již odzkoušenými materiály jsou nízkomolekulární polyolefiny, které se nanášejí v podobě taveniny či roztoku. Jejich výhodou je snadná odbouratelnost v životním prostředí. V ČR se prodává hnojivo obalované polymery pod jménem Basacote od firmy Compo. Jedná se o obalované hnojivo na bázi NPK. Obalová vrstva zde funguje jako polopropustná membrána (viz obr 2.3). Existuje několik variant, které se liší obsahem jednotlivých živin i dobou uvolňování těchto živin. Hnojivo se používá do zahradnických a jiných speciálních kultur. Podobným výrobkem je hnojivo Osmocote vyráběné firmou Scotts. Jedná se o granulky vícesložkového hnojiva (NPK + některé mikroprvky) obalené přírodní přiskyřicí. Obr. 2.3 Hnojivo obalené polopropustnou membránou (Florikote 2008) 23

24 Hnojiva obalovaná parafinickými a voskovými materiály Nejvíce používanými materiály z této skupiny jsou rostlinné a minerální vosky z důvodu jejich účinnosti a příznivé ceně. Obaluje se močovina v poměru s parafínem 76:24. Vosková vrstva se dále zpevňuje pudrováním, například vápencem (Tlustoš et al. 2007) Hnojiva s inhibitory S inhibitory mikrobiologických procesů je nejčastěji spojována močovina. Je to díky jejímu vysokému obsahu dusíku (46 %) a poměrně nízkým výrobním nákladům. Samotná močovina, pokud není zapravena mechanicky či deštěm do půdy, podléhá vysokým ztrátám dusíku volatilizací (Trenkel 1997). To je zásadní důvod, proč je močovina takto upravována. Cílem použití inhibitorů je tedy zvýšení využití aplikovaného dusíku a zamezení ztrát únikem amoniaku, denitrifikací a vyplavováním nitrátů. Inhibitory přidávané k hnojivu pracují na principu omezení aktivity bakterií, které v půdě zajišťují přeměny dusíku (Tlustoš et al. 2007), ale zároveň nesmějí působit na jiné mikroorganismy v půdě. Jsou to složité organické látky, které se většinou přidávají v malých koncentracích. Tyto látky ale musejí být zároveň lehce odbouratelné z půdy a rostliny je musí dobře snášet. Inhibitory ureasy Ureasa je specifický enzym působící pouze na močovinu. Způsobuje její hydrolýzu na oxid uhličitý a amoniak. Inhibitory ureasy zpomalují tento proces, což ponechává více času povrchově aplikované močovině proniknout po srážkách hlouběji do půdy a koncentrace NH 4 + na povrchu půdy nedosahuje tak vysokých hodnot. Zároveň je potlačen další negativní efekt hydrolýzy močoviny, kterým je akumulace NO 2 -, což může škodit klíčení semen a mladým rostlinám. Během transportu dochází k oddělení inhibitoru ureasy od močoviny, která pak může hydrolyzovat, čímž dochází k omezení rizika vyplavení močoviny mimo dosah kořenů. Nevýhodou těchto inhibitorů je kratší doba působení (do dvou týdnů). Používání močoviny s inhibitory ureasy je žádoucí v oblastech s častými pozdějšími jarními přísušky a v půdoochranných 24

25 systémech zpracování půdy s posklizňovými zbytky na povrchu (Růžek a Pišanová 2007). Obr. 2.4 Schéma rozkladu močoviny (Watson et al. 2009) Z inhibitorů ureasy patří k nejvíce používaným a nejúčinějším N-(n-butyl)- thiophosporic triamid (NBPT). Tento inhibitor byl patentován v roce Jeho struktura je podobná močovině. Díky tomu se může tato látka navázat na aktivní místo enzymu ureázy, a tak tento enzym inhibovat (Musiani et al. 2001). Inhibitor NBPT je obsažen například v přípravku Agrotain v koncentraci 25 %. Tento přípravek je produkován v kapalné i pevné formě a složí k úpravě hnojiv na bázi močoviny. Na tuzemském trhu je nabízena již stabilizovaná močovina pomocí NBPT pod obchodním názvem Urea Stabil (výrobce Agra Group Střelské Hoštice). Dále je v ČR nabízen kapalný přípravek StabilureN, který obsahuje 20 % NBPT. Je určen pro nástřik granulí pevného hnojiva nebo k stabilizaci močoviny obsažené v kapalných hnojivech (DAM 390, SAM). Na stejném principu inhibice ureázy funguje také phenyl phosphorodiamidate (PPDA). Stabilita tohoto inhibitoru v půdě je ale malá, dochází tedy brzy ke ztrátě inhibičních vlastností. V Číně je využíván inhibitor hydroquinone (HQ). Mechanismus inhibice je u tohoto přípravku odlišný. Dochází k reakci se sulfhydlyrovými skupinami ureázy (Kiss a Simihaian 2002). 25

26 Inhibitory nitrifikace Inhibitory nitrifikace stabilizují amonný dusík v půdě a zpomalují jeho přeměnu na dusík nitrátový, čímž omezují ztráty dusíku vyplavováním nitrátů a denitrifikací. Na rozdíl od inhibitorů ureasy je u těchto inhibitorů žádoucí, aby se pohybovaly v půdě společně s dusíkem, jehož přeměnu ovlivňují. Používání hnojiv s inhibitory nitrifikace je vhodnější v oblastech s vyššími srážkami a pro plodiny, kde aplikujeme vysoké jednorázové dávky dusíku (Růžek a Pišanová 2007). Obr. 2.5 Schéma nitrifikace při použití inhibitoru nitrifikace (Watson et al. 2009) Prvním inhibitorem nitrifikace byl nitrapyrin, vyrobený firmou Dow Chemical Company v USA. Přípravek s tímto inhibitorem nese název N-Serve. Je to kapalina, která je zapravována společně s hnojivy do půdy (nejčastěji s bezvodým čpavkem). V USA byl převážně využíván jako přídavek do amonných hnojiv, která byla aplikována ve velkých jednorázových dávkách na kukuřici (Zerulla et al. 2001). Jeho nevýhodu je, že část bakterií rodu Nitrosomonas přímo usmrtí. Nejpoužívanějším inhibitorem nitrifikace v Evropě je v Německu vyráběný dicyandiamid (DCD). Tento organický amid působí na enzym bakterií rodu Nitrosomonas. Bakterie tedy nejsou usmrceny, ale je pouze potlačena jejich biologická aktivita (Zerulla et al. 2001). Hnojivem s inhibitorem nitrifikace DCD je ALZON 46. Jedná se o močovinu s inhibitorem, která je produkována německou společností SKW Piesteritz. Obsah dusíku je 46 %, velikost granulí se pohybuje od 1 do 4 mm. Pro pšenici ozimou se požívá v německých podnicích jedna dávka na začátku vegetačního období v množství 26

27 kg/ha. Pro podmínky ČR by byla aplikovaná dávka nižší (SKW Piesteritz 2007). Dalším inhibitorem nitrifikace na bázi DCD je přípravek Piadin, vyráběný ve stejném závodě jako předchozí hnojivo. Je to kapalina, která umožňuje stabilizaci statkových hnojiv. Dá se používat se všemi statkovými hnojivy, která obsahují vysoký podíl amonného dusíku nebo v nichž dochází k rychlé mineralizaci dusíku. Nejvíce je používán s kejdou a jinými kapalnými hnojivy, kdy je přimícháván do skladovací jímky (nutno vyskladnit do 14 dnů) nebo přímo do aplikátoru. Piadin je ale možné používat i na pevná statková hnojiva, například drůbeží podestýlku. Zde se přípravek aplikuje běžným postřikovačem bezprostředně před hnojením. Dávka se nevolí dle množství aplikovaného hnojiva, ale dle termínu aplikace, teploty a vlhkosti. Pohybuje od 3 do 8 l/ha (SKW Piesteritz 2007). Nejnovějším inhibitorem nitrifikace je 3,4-dimethylpyrazole-phosphate (DMPP). Jedná se o produkt firmy BASF. Do ČR je dováženo hnojivo pod názvem Entec 26, které tento inhibitor obsahuje. Toto hnojivo zároveň pokrývá nároky rostlin na síru. Zejména vlivem zavedení odsiřovacích zařízení výrazně poklesl její obsah v atmosféře a vyvstala nutnost pokrývat potřebu této živiny hnojením. Celkový obsah dusíku v tomto hnojivu je 26 %, síry 13 %. Doporučené dávkování pro pšenici ozimou je kg/ha. Tato celková část se dělí na dvě. První část v množství 1/3 z celkové dávky se aplikuje na začátku vegetace, druhá (2/3 z celkové dávky) ve fázi sloupkování (Agroefekt). Používání hnojiv s inhibitory Použití hnojiv s inhibitory s sebou přináší výhody, jako jsou lepší využití dusíku rostlinami a snížení ztrát vyplavováním nitrátů a volatilizací amoniaku. Aplikace stejného množství dusíku s inhibitorem vede k většímu výnosu než aplikace dusíku bez inhibitoru. Další výhodou je slučování dávek, a tedy menší počet přejezdů po pozemku. K nevýhodám patří cena hnojiva. Ta je pochopitelně vyšší a ne vždy je efektivnost stabilizovaných hnojiv přesvědčivě lepší. Nevýhodou je též možnost aplikace pouze vyšších dávek. Pokud dávka čistého dusíku nepřesahuje 60 kg/ha je doporučováno použití tradičních hnojiv (Agrofert 2010). 27

28 V budoucnu je možné předpokládat rozšíření těchto hnojiv u některých speciálních plodin, v oblastech vodních zdrojů nebo jako součást nových technologií. Plošnému rozšíření stabilizovaných hnojiv v praxi však zatím brání vysoká cena. 2.3 Pšenice ozimá Postavení pšenice ozimé v ČR Pšenice ozimá je obilnina s výjimečným postavením jak v České republice tak v téměř celém světě. V roce 2011 bylo na území ČR oseto ha touto plodinou, což představuje 32,4 % veškeré orné půdy ČR (ČSÚ 2011). Graf 2.1 Osevní plochy pšenice ozimé (ČSÚ 2011) Při průměrných výnosech pohybujících se okolo 5 t/ha je v ČR vyprodukováno ročně okolo 4 milionů tun zrna. Z této produkce ja asi 30 % využito v potravinářství. Tato spotřeba tuzemské potravinářské pšenice je poměrně stabilní. I přes to, že potravinářské kvality by bylo možné dosahnout u větší části produkce, nedá se v dohledné době očekávat výraznější nárůst potravinářského využití tuzemské pšenice v důsledku dovozu potravnářských výrobků ze zahraničí. Pšenice je také nejdůležitější krmná obilovina. Až 45 % celkové produkce je využito ke krmným účelům. V důsledku poklesu stavů hospodářských zvířat ale dochází ke snižování spotřeby v krmivářství. Naopak technické využití pšenice vykazuje v ČR za poslední léta nárůst. Je to jednak z důvodu výroby škrobu z pšenice ozimé (nahrazení 28

29 brambor), ale zvláště z důvodu použití pšenice pro výrobu ethanolu. Ve spojitosti s přimíchávaním biosložky do benzínu se dá předpokádat další nárůst tohoto využití pšenice Pěstování pšenice ozimé Pšenice ozimá se vyznačuje vyšší náročností na půdní podmínky. Její slaběji vyvinutý kořenový systém vyžaduje strukturní, hluboké, hlinité až jílovitohlinité půdy s neutrálním ph a dobře zásobené živinami. V ČR se však pšenice pěstuje i v podmínkách, které neodpovídají všem požadavkům a je tak dosahováno nižší produkce i kvality. Obr. 2.6 Vhodnost oblastí pro pěstování pšenice ozimé v ČR (Zimolka et al. 2005) Oblasti vyznačené v mapě červeně představují místa s velmi dobrými podmínkami pro pěstování pšenice ozimé. Jedná se o kukuřičné a teplé řepařské výrobní oblasti. V posledních letech se však tyto oblasti, zvláště oblast Jižní Moravy, potýkají 29

30 s nedostatečným úhrnem srážek. Největších výnosů je tak dosahováno v oblastech, které jsou na mapě vyznačeny modře. Jedná se o řepařské a obilnářské oblasti, kde se vyskytují hnědozemě, černozemě a nivní půdy. Zpracování půdy pro pšenici ozimou je řízeno systémem zpracování půdy v podniku a předplodinou. Nejčastěji se však vychází z klasických postupů zpracování půdy. Tedy podmítka, po které následuje střední orba. Předseťová příprava, která následuje přibližně 4 týdny po orbě, musí zajistit základní požadavky obilnin na objemovou hmotnost půdy a půdu zpracovat do hloubky o 1 2 cm větší než je hloubka setí. Předseťová příprava a samotné setí představují velice důležité články agrotechniky pšenice ozimé a jejich nekvalitní provedení nejde napravit a projevuje se na sklizni a její kvalitě. Úkolem vlastního setí je pravidelné rozmístění obilek, tak aby vznikl vyrovnaný porost. Současná situace umožňuje různé způsoby zakládání porostů, ale nejpoužívanější je setí do řádků o rozteči 12,5 cm a hloubky 3 5 cm. Výsev je možné provést již v první dekádě září, což je prováděno v bramborářských oblastech nebo naopak až počátkem listopadu. Tyto pozdní výsevy jsou využívány v kukuřičných či řepařských výrobních oblastech, kdy je porost pšenice zakládán po sklizni zrnové kukuřice. Výše výsevku se stanovuje dle termínu setí. Dále se zohledňují odrůdové vlastnosti, osivové hodnoty a stanovištní podmínky. V případě, že je výsev prováděn ve správném agrotechnickém termínu a stanovištní podmínky jsou optimální, pohybuje se hodnota výsevku mezi 2,5 3 MKS/ha. V případě pozdního výsevu a horších předplodin dochází k negativní reakci pšenice, která se projeví nižší intenzitou odnožování, a proto se výsevek může zvýšit až na 6 MKS/ha Výživa a hnojení pšenice ozimé Ozimou pšenici řadíme mezi plodiny se střední potřebou živin. Na 1 tunu zrna a odpovídající množství slámy a kořenů odčerpá v průměru 25 kg dusíku, 5 kg fosforu, 20 kg draslíku, 2,4 kg hořčíku a 4 kg síry. Rostliny ozimé pšenice dosahují kořenovým systémem na dobrých strukturních půdách hloubky kolem 0,7-1,0 m již na podzim. Podstatná část kořenového systému se však rozprostírá ve vrstvě do 0,4 m. I když odběr živin je na podzim malý a v zimě je téměř zastaven, jejich dostatečný obsah v půdě je velice důležitý. Při nedostatku živin 30

31 jsou omezovány metabolické procesy a výsledkem jsou slabé a špatně odnožené rostliny, které při silnějších zimách často vymrzají (Ryant et al. 2004). Graf. 2.2 Odběr základních makroelementů pšenicí ozimou v průběhu vegetace (Vaněk el al. 2002) Z grafu je patrno, že největší příjem dusíku a draslíku je v období intenzivního růstu tj. od sloupkování do kvetení. U draslíku dochází k jeho výraznému poklesu od kvetení do sklizně, zatímco odběr fosforu si zachovává stejnou dynamiku s mírným nárůstem v období tvorby zrna. Základní hnojení Při základním hnojení je třeba zohlednit stanoviště, agrochemické vlastnosti půdy, výrobní oblast a nároky odrůdy na výživu. Největší vliv na způsob základního hnojení má předplodina. Vojtěška, jetel či luskoviny jsou pro pšenici ideální předplodinou, ale silná redukce těchto plodin způsobila, že současné osevní postupy využívají jako vyhovující předplodinu pro pšenici ozimou olejniny, nejčastěji řepku nebo mák. Horší předplodinou, ale ne výjimečnou, jsou obilniny. 31

32 Ještě před seťovou orbou by mělo dojít k úpravě půdní reakce. Pokud je ph na stanovišti, kde bude vysévána pšenice ozimá menší než 6 je vápnění nezbytné. Ideální je použití dolomitického vápence, který zajistí zároveň přísun hořčíku. K základnímu hnojení fosforem používáme hnojiva s vodorozpustnou formou fosforu, například superfosfát (Ryant et al. 2004). Draslík dodáváme ve formě draselné soli nebo síranu draselného, který dodá do půdy také síru, která je v poslední době deficitním prvkem. Z ekonomického hlediska je výhodná aplikace fosforečných hnojiv současně s hnojivy draselnými prostřednictvím směsí hnojiv. Dusíkem na podzim obyčejně nehnojíme, pokud se obsah minerálního dusíku stanovený před setím pohybuje nad 10 mg/kg zeminy. U hnojem hnojených předplodin, případně následují-li obilniny po jetelovinách, můžeme dávku N rovněž vypustit. Pouze při suchém podzimu a opožděném vývoji lze přihnojit porosty dusíkem (dávka kg/ha). V ostatních případech je zvýšené hnojení dusíkem na podzim neopodstatněné, poněvadž ozimá pšenice do zimy neodčerpá více než 12 % z celkové potřeby N. Hnojení během vegetace Hnojení dusíkem během vegetace u pšenice ozimé rozdělujeme na 3, popřípadě 4 operace. A to hnojení regenerační, hnojení produkční a hnojení kvalitativní. Rozdělení dávky dusíku v průběhu vegetace a stanovení množství aplikovaného N je závislé od vlastností jednotlivých odrůd pšenic a jejich využití. Regenerační hnojení je nezbytné pro rychlou obnovu nadzemní biomasy a nastartování vegetace po zimě. Regulujeme jím počet odnoží a hustotu porostu. Aplikace se provádí brzy na jaře, většinou s využitím ranních mrazíků, které způsobí přechodné zpevnění půdy. Dávku volíme dle stavu porostu (počet rostlin na m 2, počet odnoží) a pokud máme stanoveno také dle obsahu N min. Obyčejně se dávka dusíku pohybuje mezi kg N/ha. Z hnojiv jsou nejčastěji využívány ledky. Pokud nebylo předseťově hnojeno sírou či hořčíkem je vhodné použití hnojiva Magnisul. Nevhodné je použití kapalných hnojiv z důvodu popálení porostu. 32

33 Produkční hnojení provádí se na počátku sloupkování. Tento zásah vytváří předpoklady k dobrému vývoji porostu a zajišťuje optimální tvorbu výnosotvorných prvků. Dávku volíme dle výživného stavu porostu, který můžeme zjistit chemickým rozborem rostlin v laboratoři. Obvyklá dávka je do 60 kg N/ha. Pokud by byla dávka vyšší než 60 kg N/ha je vhodné dávku produkčního hnojení rozdělit na dvě aplikace, které budou od sebe vzdáleny 2 3 týdny. Z pevných hnojiv jsou nejčastěji používány ledky, ale při tomto hnojení je výhodné použití kapalných hnojiv (DAM 390), které umožňují mísení s aplikovanými pesticidy. Kvalitativní hnojení provádí se na počátku metání. Zásah neovlivňuje výnos, ale technologickou jakost zrna, a to především obsah lepku a bílkovin. Zvláště důležité je kvalitativní přihnojení na lehkých půdách nebo při nadměrných srážkách, kdy se dusík vyplavuje. Toto přihnojení je ale možné pouze u zdravých, houbovými chorobami nenapadených porostů. Dávka je do 30 kg N/ha. Při kvalitativním hnojení hrozí popálení praporcovitého listu, jehož životnost chceme přihnojením právě prodloužit. Opět je tedy vhodné využití ledků. Možnou alternativou k zaběhlému schématu hnojení může být využití hnojiv se stabilizovaným dusíkem. Pomalé uvolňování této výnosotvorné živiny umožňuje sloučení regenerační a produkční dávky do jedné. Ta je aplikována v době regeneračního hnojení. Provádění kvalitativního přihnojení ostává beze změn Možnosti výživy během vegetace Běžná intenzita výživy Současná situace umožňuje zemědělcům pěstovat různé odrůdy pšenic, využít pro jejich výživu různá hnojiva a určit produkční směr pěstování. Nejdůležitějším faktorem při těchto výběrech jsou finance a díky vysokým výkupním cenám potravinářské pšenice je snaha o dosažení produkce v této kvalitě. Ve výživě těchto porostů je dané schéma výživy dusíkem, které je s menšími či většími obměnami používáno v drtivé většině podniků. 33

34 Obr. 2.7 Příklad aplikace dusíku během vegetace Obr. 2.7 naznačuje schéma hnojení dusíkem, které je v provozech používáno pro potravinářské pšenice. Jedná se regenerační přihnojení ledkem amonným s vápencem v dávce 140 kg/ha. To je asi 38 kg čistého dusíku/ha. Produkční hnojení je provedeno současně s aplikací herbicidu pomocí kapalného hnojiva DAM 390. Dávka hnojiva je 100 l/ha, což je 39 kg čisté živiny. Poslední aplikace dusíku je provedena v období objevování se praporcovitého listu. Toto přihnojení je možné nazvat jako druhé produkční přihnojení, které působí jako prostředek pro udržení co nejvyššího počtu plodných odnoží. Na tuto aplikaci byl použit ledek amonný s vápencem v dávce 100 kg/ha, tedy 27 kg N/ha. Možnou alternativou této výživy je použití stabilizované močoviny v dávce 170 kg/ha v době regeneračního hnojení. Na pozemek je tak aplikováno přibližně stejné množství dusíku (78 kg/ha) jako zajistí regenerační a produkční hnojení. Pomalejší uvolňování dusíku navíc umožní lepší využití rostlinami a tak až o 20 % menší ztráty vyplavením a těkáním. První možností alternativní výživy je močovina s inhibitorem nitrifikace ALZON 46. Tuto variantu by bylo možné zvolit v oblastech s vyššími úhrny srážek. Naopak druhá varianta, močovina s inhibitorem ureázy - UreaStabil je vhodná v sušších oblastech. 34

35 Intenzivní výživa Toto hnojení dusíkem je možné využít při intenzivní výživě nejkvalitnější potravinářských pšenic. Při regeneračním hnojením je dodávána také síra, která je důležitá pro správné formování ukazatelů pekařské jakosti. Regenerační hnojení je provedeno hnojivem Magnisul, které dávkou 200 kg/ha dodá 42 kg N, 22 kg S a 10 kg MgO. Množství čistého dusíku dodaného produkčním hnojením přesahuje 60 kg/ha. Je proto rozdělena na dvě samostatné dávky, které jsou aplikované 3 týdny po sobě. První produkční hnojení je spojeno s aplikací herbicidu a dodá 39 kg N/ha. Druhé produkční hnojení je provedeno ledkem amonným s vápencem a v dávce 150 kg/ha dodá 40,5 kg čistého dusíku. Kvalitativní přihnojení má v tomto schématu vliv pouze na kvalitativní parametry zrna, protože je provedeno jako pozdní a to až počátkem sloupkování. Je jím dodáno 27 kg N/ha. Je nutné dodat, že porost bude schopen přijímat tyto dávky dusíku pouze za předpokladu, že na srovnatelné úrovni bude i základní výživa fosforem a draslíkem. Tato aplikace je často opomíjena a finanční prostředky jsou investovány pouze do dusíkaté výživy. Efekt kvalitní dusíkaté výživy pak není tak výrazný. Obr. 2.8 Aplikace dusíku během vegetace 35

36 I při využití stabilizovaných hnojiv je možné dodávat současně síru. Z obr. 2.8 je patné využití hnojiva Entec 26. Jedná se o hnojivo, které je složením podobné hnojivu DASA Toto hnojivo obsahuje navíc inhibitor nitrifikace. Bohužel v této dávce není možná jedna celková aplikace. Dávka se dělí v poměru 1/3 při regeneračním hnojení a 2/3 při produkčním hnojení. Regeneračním hnojením je tak dodáno 39 kg N a 19,5 kg S. Produkční hnojení, které je zde spojeno do jedné dávky dodá 78 kg N a 39 kg S Zakládání porostu pšenice ozimé s aplikací hnojiva k osivu V poslední době se objevila technologie společného výsevu a přihnojení dusíkem, tzv. pod patu. V této technologii je doporučeno využívat dusík ze stabilizované močoviny. Tento typ hnojiva zajistí pomalé uvolňování dusíku a nepolární molekula močoviny nemá negativní vliv na klíčení a vzcházení rostlin. V české variantě této technologie je využívána UreaStabil. Podzimní dávka hnojiva by se měla pohybovat od 10 do 30 kg čistého dusíku na hektar. Tuto technologii je možné využívat po horších předplodinách. Například po obilninách, u kterých byla sláma zapravena do půdy nebo pokud byl výsev opožděný. Tato technologie zajišťuje lepší využití dusíku vzcházejícími rostlinami a snižuje příjem živin plevelnými rostlinami. Porost pšenice ozimé, který je takto založen má již na podzim silné a vyrovnané odnože. Tato technologie výsevu a výživy je také doporučována v oblastech s výskytem virové zakrslosti pšenice přenášené křískem polním. V těchto oblastech je vhodné upustit od časných výsevů a při setí ve druhé polovině agrotechnického termínu podpořit rychlé odnožení a zapojení porostu mělčím setím s aplikací dusíku (Růžek et al. 2010). Metoda zakládání porostů pšenice ozimé s aplikací hnojiva k osivu má kromě výhod také určité nevýhody. Mezi ně patří zvýšený výskyt plísně sněžné a vyšší náchylnost k vymrzání porostu. 36

37 3 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce bylo prověřit účinnost hnojiv s inhibitory ve dvou různých prostředích. Tato hnojiva byla dále porovnána s variantou hnojiva bez inhibitoru a s hnojivem s nitrátovou formou dusíku. Jako modelová rostlina byla použita pšenice ozimá. Cílem bylo zjistit vliv jednotlivých variant hnojení na stav rostlin, výnos zrna, obsah N-látek v zrnu, objemovou hmotnost zrna, obsah lepku a sedimentační hodnotu. 37

38 4 MATERIÁL A METODIKA 4.1 Charakteristika pokusných lokalit Maloparcelkový pokus byl realizován v roce 2011 na pozemcích ŠZP v Žabčicích, nacházejícího se v Dyjsko-svrateckém úvalu, asi 25 km jižně od Brna. Region, kde byl pokus prováděn, patří mezi nejteplejší oblasti České republiky. Průměrná roční teplota dle dlouhodobého normálu zde činí 9,2 C a roční úhrn srážek 480 mm. Nebezpečí sucha je vymezeno obdobím od poloviny července do počátku října. V posledních letech je ale suchem také typické jaro, zvláště měsíc duben a květen. Graf 4.1 normálem Porovnání průběhu teplot a úhrnu srážek v roce 2011 s dlouhodobým Průměrná roční teplota v roce pokusu byla o 1 C vyšší než je dlouhodobý normál, tedy 10,2 C. Celkový roční úhrn srážek byl téměř o 100 mm nižší. I přes se jednalo v této oblasti o vláhově příznivý rok. Nedošlo totiž k jarnímu přísušku a v měsíci dubnu a květnu spadlo téměř 80 mm srážek. Díky tomu bylo na obou sledovaných lokalitách dosáhnuto příznivého výnosu a výsledky tak nebyly zkresleny suchem, jako například v roce 2009, kdy v měsící dubnu spadlo pouhých 3,6 mm srážek. 38

39 Pro pokus byly vybrány dvě odlišné lokality: polní pokusná stanice Žabčice a lokalita vyznačující se nedostatkem vody, nazývána jako Písky Pokusná stanice školního zemědělského podniku v Žabčicích - Obora Tato lokalita je charakterizována jako kukuřičná výrobní oblast, podoblast K2. Nadmořská výška je 184 m n. m. Půdní typ je klasifikován jako fluvizem glegová. Jedná se o půdy vytvořené na holocénních vápenitých fluviálních sedimentech. Půdní profil je zde pod stálým vlivem podzemní vody, což má za následek intenzivní glejový proces do hloubky silně narůstající. Ornice je tmavohnědá, jílová o mocnosti přibližně 35 cm. Biologické oživení lze nalézt do hloubky 90 cm. V hloubce pod 100 cm se nachází půdotvorný substrát s glejovým procesem. Ten je bez struktury a převládají v něm redukční procesy. Spodina je těžká a má malou vodopropustnost. Díky tomu, se udržuje zásoba půdní vláhy, která se kapilárním zdvihem dostává až do povrchových vrstev. Zrnitostní složení půdy na pokusné stanici vykazuje půdu středně těžkou s obsahem humusu v ornici 2,44 % Lokalita Písky Tato lokalita je od pokusné stanice Žabčice vzdálená pouze několik kilometrů a patří tedy do stejné výrobní oblasti. Podmínky jsou zde však značně odlišné. Jedná se o lokalitu se značně výsušnými půdami. Půdní typ je označen jako černozem arenická. Půdotvorným substrátem je šterkopísek, který je v hloubce 70 cm. V celém půdním profilu se vyskytuje skelet do velikosti 5 cm. Mocnost ornice je do 20 cm. Biologické oživení je zde do hloubky 70 cm. Obsah humusu v ornici je 2,76 %. 39

40 Tab. 4.1 Agrochemické vlastnosti půdy Vlastnost Jednotky Hodnota Obora Písky N NH 4 mg/kg 1,78 1,74 N NO 3 mg/kg 6,16 5,25 N min mg/kg 7,94 6,99 N NH 4 / N NO 3 poměr 0,29 0,33 ph/cacl 2 7,08 6,48 S vodorozpustná mg/kg 3,67 0,29 Fosfor mg/kg Draslík mg/kg Vápník mg/kg Hořčík mg/kg Obsah minerálního dusíku je nízký na obou lokalitách, poměr N NH + 4 / N NO - 3 značí probíhající nitrifikaci. ph na lokalitě Písky je dle kriterií pro hodnocení půdní reakce slabě kyselá, na lokalitě Obora neutrální. Obsah vodorozpustné síry na lokalitě Obora je nízký na lokalitě Písky extrémně nízký. Obsah přístupných živin v půdě (P, K, Ca, Mg) byl stanoven metodou Mehlich III. Obsah fosforu je na lokalitě Obora hodnocen jako dobrý na lokalitě Písky jako vysoký. Obsah draslíku je vyhovující pro lokalitu Obora a dobrý pro Písky. Vápník a hořčík je na úrovni vysokého obsahu na lokalitě Obora a dobré úrovni na lokalitě Písky. 40

41 4.2 Metodika pokusu Problematika byla řešena formou maloparcelkového polního pokusu, který byl na obou lokalitách založen pomocí maloparcelkového secího stroje Wintersteiger, Do pokusu byly zařazeny následující varianty, každá ve 4 opakováních: Varianta 1 Nehnojeno Varianta 2 LAD Varianta 3 Močovina Varianta 4 Urea Stabil Varianta 5 ALZON 46 Na lokalitě Obora byl na pozemku použit konvenční způsob zpracování půdy s využitím podmítky po sklizni předplodiny, kterou byla pšenice jarní. Po orbě následovala příprava a setí. Výsevek byl 4 MKS a velikost jedné parcelky byla 18 m 2. Na lokalitě Písky bylo vzhledem k vláhovým podmínkám využito minimalizační zpracování půdy. Po předplodině, kterou byl mák setý, byla provedena podmítka. Orba byla vynechána a pozemek byl před setím upraven pouze kompaktorem. Vzhledem k méně příznivým podmínkám této lokality byl zvýšen výsevek na 4,5 MKS. Výměra jedné parcelky byla 16,5 m 2. Tab. 4.2 Schéma hnojení jednotlivých variant pokusu Varianta hnojení Regenerační hnojení I. Produkční hnojení II. Produkční hnojení Dávka Dávka N Hnojivo N(kg/ha) Hnojivo Dávka N (kg/ha) Hnojivo (kg/ha) Nehnojena LAD LAD 60 LAD 40 DAM Močovina Močovina DAM Urea Stabil Urea Stabil DAM ALZON 46 ALZON DAM

42 Regenerační hnojení porostu proběhlo První produkční hnojení bylo provedeno pouze u varianty LAD Druhé produkční hnojení bylo provedeno na list kapalným hnojivem DAM 390. Tato aplikace proběhla Z přípravků na ochranu rostlin byl použit na obou lokalitách herbicid Lintur v dávce 180 g/ha. Na lokalitě Obora byl dále využit fungicid Fandango v dávce 1,2 l/ha, v termínu Zjištění výživného stavu porostu ve fázi metání bylo provedeno přístrojem Yara N-tester (viz Obr. 4.3) Sklizeň na lokalitě Písky proběhla , na lokalitě Obora Ke sklizni byla použita maloparcelková sklízecí mlátička Sampo Rosenlew Po sklizni byl zhodnocen výnos zrna a dále stanoveny tyto kvalitativní parametry: objemová hmotnost zrna, obsah N-látek v zrnu, obsah lepku a sedimentační hodnota. Vypočítána byla také ekonomická efektivnost hnojiva. Výnos a uvedené kvalitativní parametry byly hodnoceny vícefaktorovou analýzou variance s využitím programu STATISTICA version 10 a následné testování bylo provedeno Tuckeyovým testem významnosti rozdílů. 42

43 Obr. 4.1 Stav porostu na lokalitě Obora Obr. 4.2 První produkční hnojení provedené (vlevo Obora, vpravo Písky) Obr. 4.3 Měření výživného stavu porostu v metání (vpravo), stav porostu v metání na lokalitě Písky (vlevo), foceno