2) Živiny v p a rostlinách

Transkript

1 2) Živiny v p a rostlinách o Kolob h živin v agrosystémech o Makroprvky obsah v p, význam pro rostliny, nedostatky ve výživ rostlin o Mikroelementy obsah v p, význam pro rostliny, nedostatky ve výživ rostlin o Zásady stanovení dávek živin

2 Kolob h živin v zem d lském podniku plynné ztráty stáj export hnojišt jímka uložení krmivo stelivo odb r plodiny export hnojení vyplavování, eroze da mineralizace minerální hnojiva

3 Základní položky kolob hu živin v zem lství Zv trávání hornin Mineralizace org. hmoty Hnojiva Vstupy minerální organická Výstupy Rostlinná produkce Živo išná produkce Imobilizace Ztráty - vyplavováním -smyvem, erozí

4

5 Kolob h uhlíku

6 Kolob h dusíku Složka N do p dy N z p dy Export Atmosférický dusík Volatilizace Organický dusík Imobilizace Mineralizace Odb r rostlinami Amonný N + (NH 4 ) Nitrátový N - (NO 3 ) Denitrifikace Eroze, smyv Vyplavování

7 N 2 DUSÍK V ATMOSFÉ E NH 3 AMONIAK MINERÁLNÍ HNOJIVA ORGANICKÁ HNOJIVA ORGANICKÝ DUSÍK volatilizace fixace imobilizace mineralizace NH 4 + AMONNÝ DUSÍK Odb r rostlinami nitrifikace denitrifikace NO 2 - NITRITY NO 3 - NITRÁTY DUSÍK VE VOD vyplavování

8 Kolob h dusíku Složka N do p dy N z p dy Spady Export Atmosférický dusík Minerální hnojiva Stájová hnojiva Fixace N Organický dusík Rostlinné zbytky Imobilizace Mineralizace Odb r rostlinami Amonný N + (NH 4 ) Volatilizace Nitrátový N - (NO 3 ) Denitrifikace Eroze, smyv Vyplavování

9 Mineralizace A) Amonizace N org. NH 3 mikroorganismy aerobní, anaerobní, ph široké, pom r C : N B) Nitrifikace nitritace: 2NH O 2 2HNO 2 + 2H 2 O + 2H + mikroog. nitrosomonas nitrosospira nitrosocystic nitratace: 2HNO 2 + O 2 2HNO 3 nitrobacter ph 5,0 8,5 teplota o C vlhkost 70 % MVK

10 Denitrifikace A) Biologická 5C 6 H 12 O HNO 3 30CO H 2 O + 12N 2 NO 3 NO 2 NO N 2 O N 2 ph neutrální až alkalické nedostatek O 2 vyšší teploty ítomnost lehce hydrol. organické hmoty + NO 3 - B) Chemická CO(NH 2 ) 2 + 2HNO 2 CO 2 + 3H 2 O + 2N 2 aminokysel. amoniak aminy ph 4,5 a nižší

11 Fixace N: Schopnost mikroorganism poutat vzdušný dusík Plodina kg N/ha Vojt ška 244 Jetel 248 Bob 116 Hrách 102 Fazole 62

12 Principy biologické fixace N 2 v p

13 Základní položky kolob hu dusíku v zem lství Hnojiva Fixace N Spady Zbytky rostlin minerální organická mokrý, suchý Mineralizace org. hmoty Výstupy Rostlinná produkce Živo išná produkce Imobilizace N Ztráty do povrchových a spodních vod - vyplavováním - smyvem, erozí do atmosféry - káním amoniaku - uvol ováním oxid N Vstupy

14 Hlavní rizika zne iš ování vod dusíkem Statková hnojiva nevyhovující stav a kapacita zásobník a ploch pro skladování; aplikace (technika, rovnom rnost, zapravení do p dy, termíny) Reziduální N po sklizni plodin nadm rné hnojení, sucho, pravidelné org.hnojení Podzimní mineralizace vlhký a teplý podzim, hnojení minerálními a organickými hnojivy Nedostate ný nebo žádný odb r oz.pšenice 25, tritikale a oz.je men 30, epka 60, meziplodiny kg N/ha edplodina zaorávka zbytk jetelovin, chrást, sláma s N Hnojení podzim asné jaro (minerální hnojiva, kejda, hn j) Nitrátová sm rnice rnice sm rnice Rady 91/676/EHS

15 VÚV TGM, v.v.i. (2007)

16 Dusík v rostlin N Základní stavební prvek (aminokyselin, bílkovin, chlorofylu enzym, nukleových kyselin) Stimuluje r st rostlin a p íjem dalších živin ( motor r stu ) íjem N-NO 3-, N-NH 4 + 0,2 6 % v rostlin dob e pohyblivý Listy chlorofyl Stavební slou eniny Aminokyseliny, bílkoviny Rostlinná pletiva N sou ást r stových regulátor (r st, vývoj) Ko eny p íjem živin a vody N v bílkovinách a enzymech (zlepšují p íjem živin a vody)

17 Nedostatek: Dusík Omezení r stu a tvorby orgán Snížení fotosyntézy Snížení p íjmu ostatních živin Kratší doba vegetace, rychlejší dozrávání, snížení výnosu a kvality Sv tlejší zabarvení porostu, žloutnutí až opad starších list Nadbytek: Horší vzcházení (zeleniny, epa, jeteloviny) er stání porostu, nižší mechanická pevnost pletiv poléhání Vyšší vlhkost v porostu mikroklima pro napadení chorobami tší náchylnost k vymrzání (ozimy, d eviny) Vyšší obsah nitrát v rostlinné produkci

18 Nedostatek N u pšenice

19 Nedostatek N u cukrovky -N + N

20 Kolob h fosforu Složka P do p dy P z p dy Stájová hnojiva Organická hnojiva Zbytky rostlin Export Spady Minerální hnojiva Organický Fosfor Mikroorganismy Rostlinné zbytky Humus Vyplavování Imobilizace Mineralizace Odb r rostlinami Minerální P HPO 4-2 H 2 PO 4-1 Zv trávání Rozpoušt ní Srážen ení Adsorpce Primární minerály (apatit) Desorpce Eroze, smyv Povrch minerál (jíly, Fe a Al oxidy, uhli itany) Sekundární komponenty

21 FOSFOR (P) Fosfor v p (0,03 0,13 %) Organický P: biologická sorpce rostlinami dními mikroorganismy hromadí se v ornici, velmi málo pohyblivý v profilu Minerální P: Uvoln ní z organického fosforu Uvoln ní ze zv trávaných minerál (apatit, fosforit)

22 Fosfor v p : FOSFOR (P) organický P, minerální P Organický P: biologická sorpce rostlinami dními mikroorganismy hromadí se v ornici, velmi málo pohyblivý v profilu Je obsažen ve: fytinu fosfolipidech nukleové kyselin nukleoproteidech fosforylované glycidy

23 Minerální P (H 2 PO 4 ) - ; (HPO 4 ) 2- dní roztok: 0,01 0,1 0,2 mg P.l -1 Vazba P v p : chemická > biologická > aniontová Vliv ph ph kyselé neutrální Ca(H 2 PO 4 ) 2 CaHPO 4 ph alkalické Ca 3 (PO 4 ) 2 ph kyselé Al(OH) 2.H 2 PO 4 + CaHPO 4 + H + = VARISCIT Fe(OH) 2.H 2 PO 4 + CaHPO 4 + H + = STRENGIT Humátový efekt vyšší mikrobiální aktivita více CO 2 2CaHPO 4 + H 2 CO 3 Ca H 2 PO 4- + CaCO 3

24 Fosfor v rostlinách Význam: stavební jednotka nukleových kyselin, enos energie (ATP, ADP), zásobní látky (fytin) slou eniny bun ných membrán sou ást d ležitých enzym a kofaktor Ovliv uje tvorbu generativních orgán (zakládání a tvorba kv ) íjem anionty H 2 PO 4 -, HPO 4 2-0,1 0,5 % v rostlin dob e pohyblivý Nedostatek:! Latentní nedostatek (skrytý) neprobíhají všechny biochemické reakce Nízké rostliny, menší listy, ervené až fialové zabarvení

25 Nedostatek P u vojt šky

26 Nedostatek P u salátu

27 Nedostatek P u hrušn

28 Kolob h draslíku Obsah K v p : 0,5 3,2 % anorganické formy organické formy Minerální hnojiva Export Odb r rostlinami Zbytky rostlin Složka Organická hnojiva K do p dy Stájová hnojiva (1-3% K) Eroze, smyv K z p dy Fyzikáln -chemická sorpce na povrch p dních koloid K K K K Vým nný K K K K K Vyplavení K v p dním roztoku (K + ) K v minerálech - sou ást p dního roztoku - pohotová zásoba živin Nevým nný K Fixovaný K

29 Význam: podporuje tvorbu a aktivitu enzym ovliv uje fotosyntézu (transport elektron, fosforylace). enos asimilát (K + pumpa), lepší vyzrávání pletiv sobí p ízniv na vybarvení kv a plod stimuluje r st pletiv! snižuje skladovatelnost plod (stárnutí pletiv) Ovliv uje osmotický tlak v bu kách, turgor bun k a hospoda ení s vodou (p íjem a výdej vody rostlinou) íjem kaniont K + 0,2 7 % v rostlin velmi dob e pohyblivý Nedostatek:! Latentní nedostatek (skrytý) neprobíhají všechny biochemické reakce Okraje spodních list zasychají až nekrotizují, usychají a opadají ed asné vadnutí rostlin Draslík v rostlinách

30 Nedostatek K u kuku ice + K -K

31 Nedostatek K u kuku ice

32 Nedostatek K u raj at + K -K

33 Nedostatek K u zelí -K + K

34 Draslík ovliv uje vybarvení plod a kv

35 Ca v p - celkový obsah: 0,15 6 % i více Dvojí význam: VÁPNÍK (Ca) Vliv na p dní fyzikální a chemické vlastnosti ph sorpce a rozpustnost živin struktura p dy pom r vody a vzduch v p aktivita mikroorganism mineralizace a humifikace íjem a využití živin rostlinami Vápník jako živina

36 Kolob h vápníku Export Zbytky rostlin Složka Organická hnojiva Ca do p dy Stájová hnojiva Ca z p dy Minerální hnojiva Mg v p Celkový obsah: 0,15 6 % Odb r rostlinami Ca Ca Ca CaVým nný Ca Ca Ca Ca Eroze, smyv Vyplavení Ca v p dním roztoku (Ca ++ ) Ca v horninách a minerálech Chemicky vázaný Ca Nevým nný Ca

37 Ca nevým nný Ca vým nný sou ást minerál nerozpustné slou eniny (uhli itany) Poután vým nnou sorpcí na p dní ástice (sorp ní p dní komplex) Ca vodorozpustný Formy vápníku v p v p dním roztoku

38 Vápník v rostlinách Význam: stabilizace bun ných membrán a st n bun k (kvalita plod ) ovliv uje enzymové reakce (struktura membrán, aktivita enzym ) sobí na tvorbu a r st ko en, ko enového vlášení ovliv uje dlouživý r st bun k a elasticitu bun k íjem kationt Ca 2+ 0,4 1,5 % v rostlin omezen pohyblivý Nedostatek: Menší tvorba ko en, poruchy r stu (deformace), vyšší opad kv Fyziologické poruchy p i dozrávání plod (malá pevnost, pukání) Ho ká pihovitost jablek Zasychání a hniloba raj at

39 Nedostatek Ca u brambor

40 Nedostatek Ca u cukrovky ný ez bulvy poškozené pletivo p i skladování ( erné kruhy)

41 Nedostatek Ca u jablek

42 Mg v p Mg nevým nný sou ást minerál nerozpustné slou eniny (uhli itany) Mg vým nný Poután vým nnou sorpcí na p dní ástice (sorp ní p dní komplex) Mg vodorozpustný HO ÍK (Mg) Celkový obsah: 0,4 0,6 % v p dním roztoku

43 Význam: Ho ík v rostlinách základní stavební prvek chlorofylu složka zásobních látek aktivuje enzymové systémy (fotosyntéza) ovliv uje syntézu bílkovin a ostatních organických slou enin íjem kationt Mg 2+ obsah v rostlinách < 0,5 % dob e pohyblivý Nedostatek: Latentní nedostatek neprobíhají všechny biochemické reakce Odbourávání chlorofylu starších list, sv tlejší zbarvení a nerovnom rné rozd lení chlorofylu (chlorózy)

44 Nedostatek Mg u kuku ice (pruhovitost)

45 Nedostatek Mg a Ca u vinné révy

46 Mikroelementy železo, bór, mangan, zinek, m, molybden obsah v rostlinách pod 0,05% Ovliv ují: fyziologické procesy v rostlinách aktivitu enzym tvorbu stavebních a zásobních látek výnos a kvalitu produkce

47 Mikroelementy v p Obsah v p a p íjem rostlinami ovliv uje: mate ná hornina (p dotvorný substrát) zdroj mikroelement v p - primární minerály dní podmínky dní reakce, p dní sorpce, mikrobiální innost, obsah a kvalita organických látek agrotechnika st ídání plodin, zpracování p d, používání hnojiv

48 Odstran ní nedostatku mikroelement Obsah v p a p íjem rostlinami ovliv uje: mate ná hornina (p dotvorný substrát) zdrojem mikroelement - primární minerály dní podmínky dní reakce, p dní sorpce, mikrobiální innost, obsah a kvalita organických látek agrotechnika st ídání plodin, zpracování p d, používání hnojiv 1) Odstran ní p in 2) Aplikace hnojiv hnojiva s mikroelementy pevná kapalná

49 Hnojení P, K, Mg, Ca Hnojíme do p dní zásoby Využíváme AZP Respektujeme p dní druh, ph, rostliny V p ípad optimálních vlastností m žeme hnojit na více let = snížení náklad na hnojení

50 Hnojení N Hnojíme rostlinu Nevyužíváme AZP Respektujeme edplodiny použitá organická hnojiva vliv stanovišt Up es ujeme podle: rozbor d p ed hnojením rozbor rostlin

51 Hnojení N rozbory p d p ed hnojením : Dávka N v minerálních hnojivech 90 kg (LAV 27 % N) 333 kg LAV 1 t LAV 5 500,- K 1831 K K / ha Obsah minerálního dusíku v p 20 ppm (mg / kg) N využitelného pro rostliny = 60 kg N / ha = 222 kg LAV / ha = 1221 K K / ha Rozbor p dního vzorku -500 K /?

52 Mimoko enová výživa rostlin íjem živin nadzemními ástmi rostlin, p edevším listy (foliární výživa) Hlavní význam mimoko enové výživy: možnost korekce výživného stavu rostlin eliminace nep íznivých podmínek pro p íjem živin aplikace v kritických obdobích r stu a výživy rychlost p sobení možnost kombinace (nap. s p ípravky na ochranu rostlin) Nevýhody mimoko enové výživy: - nutnost post iky b hem vegetace n kolikrát opakovat - je nákladná, pokud není spojena s jiným zásahem

53 Doba aplikace hnojiv - Základní hnojení - Startovací hnojení - P ihnojení

54 Nároky plodin na živiny ozimy X XI XII I II III IV V VI VII VIII ja iny X XI XII I II III IV V VI VII VIII

55 Základní hnojení = hnojení p ed založením porostu ed orbou - rozmetání na povrch p dy a zapravení orbou (fosfore ná, draselná, ho natá, vápenatá hnojiva) ed setím a sázením - aplikace na usmykovanou p du, zapravení p i p edse ové p íprav (kombinovaná hnojiva, dusíkatá hnojiva) Startovací hnojení - aplikace hnojiv p i setí a sázení pro po átek r stu

56 ihnojení = hnojení b hem vegetace plošné - aplikace rozmetadly, nebo letecky do ádk - u široko ádkových kultur, + zapravení listová aplikace - dodání živin v roztoku hnojivá závlaha - aplikace rozpušt ných hnojiv v závlaze aplikace odpadních vod

57 ihnojení dusíkem podle fáze r stu 1. p ihnojení u ozim (regenera ní) 2. p ihnojení (produk ní, kvantitativní) 3. p ihnojení (kvalitativní)

58 Aplikace hnojiv Zp soby aplikace hnojiv: - rovnom rná aplikace (uniformní hnojení) - lokální aplikace - precizní zem lství

59 Lokální aplikace ínos: - aplikace živin v míst odb ru - p íjem živin na po átku r stu rostlin - úspora náklad na hnojiva

60 Precizní zem lství Nep istupuje k honu jako homogennímu pozemku Zohled uje prostorovou a asovou variabilitu sledovaných parametr Jednotlivé pracovní operace jsou usm ovány tak, aby odpovídaly podmínkám konkrétního místa na pozemku