Výživa a hnojení produkčních chmelnic

Transkript

1 UPOZORNĚNÍ! Uvedená metodika neprošla dosud oponentním řízením a certifikací a její text není definitivní. Poskytovatel metodiky nenese odpovědnost za její užití. Výživa a hnojení produkčních chmelnic Certifikovaná metodika Ing. Radek Vavera, Ph.D. 1 Ing. Jindřich Křivánek, Ph.D. 2 Ing. Miroslava Pechová 1 1 Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. Praha-Ruzyně 2 Ing. Jindřich Křivánek, Ph.D., akreditovaný zemědělský poradce pro chmel Podíl práce jednotlivých autorů na vytvoření metodiky byla rovnoměrná, tj. Ing. Radek Vavera, Ph.D. (60 %), Ing. Jindřich Křivánek, Ph.D. (30 %), Ing. Miroslava Pechová (10 %) Dedikace: Výsledek řešení projektů TA : Technologie integrované produkce chmele. Oponentní posudky vypracovali: Ing. Michaela Smatanová, Ph.D. ÚKZÚZ, Oddělení výživy rostlin, Zemědělská 1a, Brno Ing. Martin Kulhánek, Ph.D. Česká zemědělská univerzita v Praze Metodika byla schválena Ministerstvem zemědělství ČR odborem rostlinných komodit pod č.j.: číslo bude doplněno po certifikaci Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Praha 2017 ISBN:

2 Obsah 1 Úvod Cíl metodiky Vlastní popis metodiky Výživa a hnojení produkčních chmelnic Význam jednotlivých živin pro chmel: Stanovení dávky jednotlivých živin Hnojení organickými hnojivy Hnojení minerálními hnojivy Hnojení dusíkem Hnojení fosforem, draslíkem, hořčíkem a sírou Vápnění Hnojení v průběhu vegetace Využití závlah Využití fertigačních závlah (hnojivých závlah) Novost Novost postupů Popis uplatnění certifikované metodiky Ekonomické aspekty uplatnění metodiky Seznam použité související literatury: Seznam publikací předcházejících metodice

3 1 Úvod Chmel patří mezi plodiny náročné na úrodnost půdy, zejména na její biologicky aktivní hloubku, humóznost, dostatek přijatelných živin (v půdním roztoku) a půdní reakci. Základním principem integrované produkce chmele v oblasti výživy a hnojení je snaha o maximální uzavírání koloběhu jednotlivých živin. Proto se při stanovení dávek hnojiv a vápnění vychází z výsledků agrochemických rozborů půd, znalosti druhu a typu půd v daném místě. 2

4 2 Cíl metodiky Cílem metodiky je doporučení vhodných technologických postupů a opatření při pěstování chmele v režimu integrované produkce. Základem je vyvážené hnojení preferující organická hnojiva (komposty, statková hnojiva, zelené hnojení, digestáty, fermentovaná rostlinná hnojiva) a další dohnojení minerálními hnojivy na základě výsledků vegetačních listových analýz a půdních vzorků chmelnic. Informací a metodických postupů pro řízení výživy chmele bylo napsáno již několik odborných publikací. Jelikož byl do nedávné doby v České republice pěstován chmel pouze v několika klonech jedné odrůdy, byla tato problematika zaměřena pouze ke všeobecně známým požadavkům a potřebám této odrůdy. Co se však od devadesátých let dvacátého století po současnost při pěstování chmele změnilo, bylo několik zásadních věcí. Jednak se započalo také s pěstováním nových českých odrůd (jako jsou odrůdy Sládek, Premiant, Agnus, Vital, Harmonie, Bohemie, Rubín, Saaz Late, Saaz Special a Kazbek) a dále došlo k reorganizaci struktury hospodaření, změnám v technologických postupech včetně intenzity hnojení (což bylo téměř výhradně podřízeno ekonomice) a změnám v organizaci vědeckovýzkumného zaměření pro rozvoj chmelařského oboru. Neustále větší absence živočišné výroby dopadla také na chmelařský obor, kde chmel jako velmi intenzivní plodina s velkými nároky na živiny a i organickou hmotu v půdě značně pociťuje dlouholetý úbytek v pravidelném přísunu organického hnojení. V posledních 25 letech se ve chmelařském oboru na úrovni výživy chmele k aktuálním možnostem dané doby dělá stále velmi málo a v mnoha případech je stále důležitost problematiky výživy opomíjena navzdory např. ochraně chmele. U mnoha podniků je neustále upřednostňována efektivita výroby se zaměřením na mechanizaci, ochranu a personální náklady nad výživou chmele, kde efekt vynaložených nákladů si málokdo uvědomuje. Druhou a velmi významnou problematikou je výživa chmele. Dosavadní znalosti a metodická doporučení se opírají o zkušenosti a výzkum v oblasti výživy chmele v podstatě jen o tradiční, Žatecký poloraný červeňák. Velkou neznámou je detailní výzkum a popis dynamiky růstu a potřeby živin v jednotlivých růstových 3

5 fázích u nových šlechtěnců z české produkce jako jsou např. doposud nejvíce v pěstování rozšířené hybridní odrůdy Sládek a Premiant. Je více než zřejmé, že se situace ve chmelařské výrobě za posledních 25 let velmi změnila a to uzpůsobenou agrotechnikou téměř čistě ekonomickým požadavkům, a rozšířili se v pěstování nové chmelové odrůdy, ke kterým se v mnoha ohledech přistupuje obdobně jako k Žateckému červeňáku. Zde ale nacházíme několik zásadních odlišností, např. od délky vegetační doby, rozdílnosti doby fenologických projevů růstových fází, habitu, výnosových parametrů hlávek a obsahu pivovarsky cenných látek, odolností proti chorobám a škůdcům a ochranou. Je zřejmé, že i výživové nároky budou do určité míry odlišné, a že dynamika tvorby pivovarsky cenných látek a růstu bude odrůdově specifická. Dále je potřeba se věnovat novým poznatkům ve fyziologii rostlin ve vztahu k hospodaření s vodou a efektivní aplikaci výživy. Cílem metodiky je také otevřít nové otázky v efektivním využívání závlahy chmele, jakožto intenzifikačního a stabilizačního výnosového faktoru, zaměřit se na důležitost kvality závlahové vody, ve vztahu k rozpustnosti minerálních látek a jejich využití rostlinou a v poslední řadě k využití vody/závlahy jako efektivního nosiče výživy, neboli hnojivá závlaha (fertigace). 4

6 3 Vlastní popis metodiky 3.1 Výživa a hnojení produkčních chmelnic Chmel je rostlina velmi náročná na živiny a hnojení, neboť během krátké doby (květen až srpen) vytváří velké množství nadzemní biomasy (Šnobl 1989). Celková roční dávka živin se odvíjí od půdní zásoby živin a předpokládaného výnosu chmele v dané lokalitě, přičemž je přihlíženo k meteorologickým podmínkám (Krofta et al., 2012). Na jednu tunu hlávek chmelnice v plné plodnosti je potřeba přibližně 90 kg N, 40 kg P 2 O 5, 100 kg K 2 O, 140 kg CaO a 30 kg MgO (Malý et al., 2014). Základním kamenem pro pěstování všech rostlin, tedy i chmele je půda a její půdní úrodnost - schopnost poskytovat rostlinám vodu, živiny a ostatní nezbytné podmínky života po celou vegetační dobu. Zemědělec vytváří umělou úrodnost nejrozmanitějšími zásahy, zvláště zpracováním půdy, hnojením aj. Kromě člověka zemědělce ovlivňuje půdní úrodnost řada faktorů, jak ukazuje obrázek č. 1. Obnova půdní úrodnosti je nákladná a zdlouhavá. Obrázek č. 1 Faktory ovlivňující úrodnost půdy 5

7 3.2 Význam jednotlivých živin pro chmel: Význam dusíku (Rybáček, 1980): je nezbytnou součástí všech sloučenin proteinové povahy, podobně jako u jiných rostlin podporuje růst, při nedostatku chmelové rostliny zakrňují, jejich listy jsou drobnější s úzkými laloky a bledě zeleným zabarvením, hlávky jsou drobné, nevyvinuté, při velkém nedostatku dusíku mají rostliny trpasličí habitus, listy jsou drobné, bledě zelené až žluté a brzy opadávají, poněvadž se předčasně ukončuje růst, při nadbytku chmel roste bujně, listy jsou velké, sytě zeleně zabarvené, hlávky při menším počtu jsou nadměrně velké, často prorůstají, mají hrubou stavbu, a tím se značně zhoršuje jejich jakost, mají tlustší vřeténko, menší obsah lupulinu a horší vůni, při nadbytku dusíku jsou rostlinná pletiva vodnatá, řídká a náchylná k onemocnění i mechanickému poškození, stupňování dávek dusíku způsobuje zintenzívnění růstu i prodlužování jednotlivých fenologických období, a tím celkové vegetační doby chmele, nadbytek dusíku omezuje prodlužovací růst kořenů, a tím zmenšuje prostorové rozmístění kořenové soustavy, zejména u mladých chmelových rostlin, chmelové rostliny velmi intenzívně rostou, proto potřebují značné množství dusíku jako všechny dusíkomilné rostliny. Význam fosforu: je nezbytnou součástí mnoha organických sloučenin v rostlinných buňkách, některé jeho organické sloučeniny se zúčastňují biochemických procesů spojených s přenosy energie, fosfor podporuje vznik generativních orgánů (v určitých obdobích působí protichůdně než dusík zvyšuje množství osýpky a u hlávek zabraňuje jejich přerůstání a prorůstání), nedostatek fosforu brzdí růst kořenů a ostatních podzemních a nadzemních orgánových soustav chmelových rostlin, tvoří se málo osýpky, 6

8 hlávek je méně, špatně se vyvíjejí, jsou drobné, v technické zralosti se zcela neuzavírají, nadbytek fosforu spolupůsobí při předčasném zakvétání chmele a urychleném dozrávání hlávek, nadměrně vysoká zásoba fosforu v půdě omezuje příjem zinku (způsobuje kadeřavost chmele). Význam draslíku: draslík se výrazně uplatňuje v energetickém a látkovém metabolismu, zvyšuje pevnost rostlinných pletiv a jejich odolnost proti poškození chorobami a škůdci, působí příznivě na dozrávání chmelových hlávek, nedostatek se projevuje na starých listech, protože mladé listy po určitou dobu využívají draslík přesunutý ze starších orgánů, staré listy blednou od okrajů a později se na nich objevují hnědé skvrny ohraničené žilnatinou, tyto skvrny se postupně rozšiřují, listy bronzově žloutnou, přecházejí až do popelavě šedého zabarvení a opadávají, nedostatek draslíku předčasně porušuje apikální dominanci rév, proto se u nich tvoří pazochy a ty jsou pak delší, nadbytek draslíku negativně ovlivňuje příjem jiných iontů, zejména hořčíku, a zhoršuje jakost chmelových hlávek, které obsahují méně lupulinu a pryskyřic. Význam hořčíku: asi 10 % z celkového množství hořčíku je vázáno v chlorofylu, kde má specifickou funkci při fotosyntéze, hořčík má příznivý vliv na tvorbu reproduktivních orgánů, u chmelových rostlin na množství a jakost hlávek, nedostatek se nejdříve objevuje u starých listů, které postihuje chloróza, listy nejdříve blednou, pak mezi žilnatinou žloutnou, přičemž žilky jsou 7

9 lemovány zelenějším pruhem, později se chlorózou postižené části zbarvují šedě až hnědočerveně, listy předčasně opadávají, nadbytek hořčíku se objevuje jen zřídka. Význam vápníku: vápník se v rostlinných buňkách nachází ve vodorozpustné nebo kyselinorozpustné formě, vápník má důležitou úlohu při tvorbě buněčné blány, je součástí mnoha buněčných organoidů, jeho přítomnost je nutná v procesech dělení a prodlužování buněk, vápník je málo pohyblivý, je ve výživě chmele nutné zabezpečit jeho plynulý přísun v průběhu celé vegetace, při nedostatku vápníku buněčné blány slizovatí a pletiva pak dříve dřevnatí, nedostatek se morfologicky projevuje nejdříve na nejmladších orgánech, vegetačním vrcholu a mladých listech; vegetační vrchol žloutne a odumírá, vrcholové listy jsou drobné, vyduté se světlým okrajem, později se na nich objevují hnědé skvrny a listy odumírají, nadbytek vápníku snižuje příjem ostatních kationtů, zejména Mg, K a Fe, což vyvolává chlorózu, přebytek vápníku působí také zhrubnutí hlávek a vyvolává jejich předčasné žloutnutí. Význam síry: síra působí pozitivně na využívání dusíku v rostlině a má významné fytosanitární účinky. Obsah síry by neměl klesnout pod 30mg/kg půdy. nedostatek síry vede k zakrslému habitu chmele, tvorbě vytáhlých výhonů a chloróz, hlavně na mladých listech, čímž se odlišuje od vizuálních projevů deficitu N. 8

10 3.3 Stanovení dávky jednotlivých živin Pro stanovení dávky jednotlivých živin využíváme následující 2 podklady: 1. Základním podkladem pro stanovení ročních dávek živin jsou výsledky rozborů vzorků půd prováděné v rámci agrochemického zkoušení zemědělských půd (AZP), neboť půdní zásoba živin je rozhodujícím činitelem pro dosažení výnosu chmele. Odběr vzorků půd se provádí na jaře z hloubky 30-60cm. Z odebraných vzorků se stanovuje Nmin a dle stanoveného výsledku se aplikují N hnojiva ve 2 až 3 dávkách. Při těchto rozborech jsou stanoveny tyto agrochemické vlastnosti: - půdní reakce ( ph/kcl ), - potřeba vápnění (roční dávka v t CaO.ha -1 ), - obsah uhličitanů ( CaCO3, MgCO3 ) v %, -obsah přístupných živin (P, K, Mg, Ca, + síra, humus) stanovených ve výluhu podle Mehlicha III (v mg na 1kg půdy), - hodnocení poměru kationtů K: Mg výpočet z naměřených hodnot, - hodnocení kationtové výměnné kapacity (KVK) nestanovuje se u půd s obsahem uhličitanů nad 0,3 %. 2. V průběhu vegetace pak upřesňujeme hnojení na základě výsledků listových analýz. Vzorky révových listů odebíráme ve 3 termínech: I. odběr na začátku června (při výšce rostlin 1,5 2,5 m), což odpovídá od fáze BBCH 33, vyhodnocujeme poměr N:P, neboť správný obsah P rozhoduje o nasazení květních orgánů, meziodběr, BBCH cca 14 dní od prvního odběru II. odběr mezi butonizací a kvetením (přibližně v polovině července) - tzv. paliček (butonů), což odpovídá fázi chmele BBCH 51 až 55, vyhodnocujeme poměr N:K, neboť správný obsah K rozhoduje o výnosu a obsahu α-hořkých kyselin. 9

11 Způsob: ideální je získání průměrného vzorku z jedné konstrukce nebo výměry chmelnice do 3 ha, odebíráme listy révové z poloviční výšky rostliny, pro analýzu je zapotřebí cca listů, po chmelnici se pohybujeme úhlopříčně. Stav zásobenosti chmelových půd je patrný z tabulky č.1, kde je uvedeno procentuální zastoupení prvků u jednotlivých kategorií z prozkoušených půd v letech Stav zásobenosti půd ve chmelnicích v letech (% zastoupení) P K Mg S VN+N S D V+VV Tab. č. 1 Stav zásobenosti půd ve chmelnicích metodou Mehlich III v letech (zdroj: ZKULAB a ZOL Malý a spol., Postoloprty) 3.4 Hnojení organickými hnojivy Organické hnojení má vysokou biologickou hodnotu a jeho působení bývá dlouhodobější a pozvolnější (Vaněk et al., 2012). Osvědčeným hnojivem k hnojení chmelnic je chlévský hnůj, který bývá obvykle aplikován na podzim. Dávka hnoje se určuje dle druhu půdy na lehkých půdách 70 t/ha, na středních 55 t/ha a na těžkých půdách 40 t/ha (Rybáček et al., 1980). Hnůj je nutné zaorat z pohledu ztráty živin do 24 hodin po aplikaci. Hnojivá účinnost klesá po 6 hodinách o 3 16 %, po 1 dni o 6 21 %, po 4 dnech o %. Průměrné využití živin z hnoje v prvním roce po aplikaci je 25 % u dusíku, 15 % u fosforu a 40 % u draslíku. V druhém a třetím roce se využívá 15 % a 5 % dusíku, 10 % a 5 % fosforu a 15 % a 10 % draslíku (Vaněk, 10

12 2007). Chmelařské podniky limituje v používání hnoje nevyhovující skladba pěstovaných plodin z pohledu osevního postupu s návazností na živočišnou výrobu, což je způsobeno současnou tržní orientací většiny zemědělských podniků (Krofta et al., 2012). Půdy, které se pravidelně hnojí statkovými hnojivy, jsou úrodnější, protože mají lepší fyzikální vlastnosti, více zadržují živiny, lépe přijímají vodu, jsou odolnější k výkyvům ph a také optimalizují dávkování minerálních hnojiv a využití živin rostlinami (Vaněk et al., 2012). Chlévský hnůj obohacuje půdu o živiny a organickou hmotu. Na těžkých chmelových půdách pak navíc zlepšuje jejich fyzikální vlastnosti, biologickou aktivitu a přispívá k jejich lepší zpracovatelnosti. Rovněž lze využít průmyslové komposty či podobné fermentované produkty. Organická hnojiva se aplikují zpravidla jedenkrát za tři roky, zapravují se v podzimním období (Šnobl a kol. 2004). Za univerzální způsob, jak dodat do půdy snadno rozložitelnou organickou hmotu, lze považovat tzv. zelené hnojení. Zelené hnojení není jen formou hnojiva, ale i možnost, jak zlepšovat úrodnost půdy. Vhodnými rostlinami pro tyto účely jsou například hořčice bílá, hrách rolní, svazenka vratičolistá, oves setý, mastňák habešský, sléz krmný, svatojánské žito, vikev setá nebo speciální směsi pro opylovače (Krofta et al., 2012). Kubát a kol. (2008) do půdní organické hmoty zahrnuje živé organismy, jako kořeny rostlin, mikroorganismy, odumřelé mikro a makroorganismy a jejich části, rozpustné organické látky, humus, včetně nehumusových biopolymerů (identifikovatelné organické struktury), hlavně však humusové látky jako huminové kyseliny, fulvokyseliny, humin a konečně zuhelnatělé organické látky. Kvalita humusu se posuzuje podle poměru obsahu huminových kyselin k fulvokyselinám (HK:FK). Se vzrůstajícím obsahem huminových kyselin vzrůstá i kvalita humusu. Vysoce kvalitní humus má poměr HK:FK vyšší než 1,5:1 a takové půdy jsou odolnější vůči zhutnění i okyselení. Poměr mezi C:N v organické hmotě ovlivňuje pohyblivost dusíku. V našich půdách je obvyklý poměr C:N 10-15:1. Při širším poměru C:N než 25:1 trpí rostliny nedostatkem dusíku proto, že většina je ho spotřebována mikroorganismy. Při užším poměru C:N než 20:1 dochází k 11

13 mineralizaci organické hmoty, což vyžaduje pravidelný zvýšený přísun organické hmoty do půdy (Malý a kol. 2014). Jak vyplývá z dlouholetých výsledků ZOL Postoloprty dochází k postupnému snižování organické hmoty v chmelových půdách. (Graf č.1.) Graf č.1: Obsah humusu (%) ve chmelnicích v letech a (zdroj: ZKULAB a ZOL Malý a spol., Postoloprty) 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 44% 37% 34% 42% 19% 15% 5% 4% VN + N S D V + VV Malý a kol. (2017) uvádí, že snižování organických látek v půdě vede ke zhoršení výměnné sorpce na koloidní částice půdy (jílové minerály a organické látky), které by mohly být následně uvolňovány pro výživu rostlin. Půdy se stávají těžkými studenými, obsahují velké množství jílovitých minerálů, které nesnadno uvolňují živiny, nebo naopak lehkými, ze kterých se živiny velice snadno vyplavují. Všem těmto zjištěním bychom měli uzpůsobit dávky hnojení (hnojení v menších dávkách a častěji). Pravidelné doplňování organické hmoty velice pozitivně ovlivňuje fyzikální a chemické vlastnosti půdy, a proto je základním faktorem půdní úrodnosti. Jak uvádí 12

14 Malý a kol. (2017) uvádí, že z dlouhodobých výsledků ZOL Postoloprty se postupné ubývání organické hmoty projevuje jako jedna z hlavních příčin deficitu přístupnosti dalších živin. Tím se potvrzuje Liebigův zákon - minima, že na celkový růst a prosperitu má v daném prostředí složka, která je v minimu. Proto je nutné věnovat hnojení, a to jak organickými, tak průmyslovými hnojivy značnou pozornost v kombinaci s vhodným zpracováním půdy. Jen díky správně nastaveným dávkám hnojení můžeme očekávat stabilní a kvalitní sklizeň chmele. A chmel bude moci dostát svému mottu: Chmel je naše zelené zlato. 3.5 Hnojení minerálními hnojivy Stanovení základní dávky živin v kilogramech živiny jako prvku na hektar vychází z plánovaného výnosu v kilogramech, přičemž: dávka N v kg/ha = výnos suchého chmele v kg na 1 ha x 0,1, dávka P v kg/ha = dávka N x 0,44, dávka K v kg/ha = dávka N, dávka Mg v kg/ha = dávka N x 0,3. Přepočítávací koeficienty prvků na oxidy a naopak P 2,29 = P2O5 K x 1,20 = K2O Mg 1,66 = MgO P2O5 0,44 = P K2O 0,83 = K MgO 0,60 = Mg Při stanovení dávek živin je třeba brát v úvahu, jak uvádí Horejsek a Zich (1990) jejich využití chmelem, což ovlivňují půdní a klimatické podmínky. Dusíkatá hnojiva jsou využita z 65 80%, fosforečná z 25 35%, draselná z 40 60%, vápenatá z 30% a hořečnatá asi z 50%. Stejně důležitým faktorem je i jejich pohyblivost v půdě. Hnojením a zapravením hnojiv se dostávají do různých hloubek a jsou ovlivněny deštěm, závlahou, množstvím humusu atd. Dokonalé výživě rostlin může bránit nevhodnost a nestejnoměrnost rozptýlení hnojiv v půdě, nevyváženost půdního roztoku a případná pevná vazba prvků v půdě. Je obecně známé, a nemělo by se na to zapomínat, že např. vysoká zásoba fosforu v půdě omezuje příjem zinku, jehož nedostatek vyvolává fyziologickou 13

15 chorobu kadeřavost chmele. Nadměrně vysoký obsah draslíku v půdě omezuje příjem jiných kationtů, např. Mg, čímž vyvolává chorobné žloutnutí listů, hlavně v období sucha za nedostatku vláhy. Draslík podporuje čerpání vody kořeny z větších hloubek a snižuje transpiraci. Nadbytek vápníku snižuje příjem hořčíku, ale také draslíku a železa a způsobuje chlorózu. Pohyb vápníku v půdním profilu je závislý nejen na srážkách, ale i na jejich rozdělení během roku. Lze najít i případy, kdy na alkalických půdách jsou zjišťovány nedostatky vápníku při listových analýzách. Dostatek Ca + a Mg + se významně podílí na tvorbě struktury a její stabilitě. Půda s drobtovitou strukturou je propustnější a lépe přijímá srážkovou vodu a poskytuje rostlinám podmínky pro růst. Základním principem integrované produkce chmele (IPCH) v oblasti výživy a hnojení chmele je snaha o maximální uzavírání koloběhu jednotlivých živin, minimalizaci ztrát živin vyplavováním do spodních vrstev půdy a ztrát erozí. Racionální hnojení chmelových porostů je založeno na poznání, že chmelové rostliny přijímají potřebné živiny z vodných roztoků, zejména z půdního roztoku. Je třeba si uvědomit, že ideální výživě chmelových rostlin může bránit nevyváženost půdního roztoku či pevná vazba prvků v půdě, čímž dochází k blokování daného prvku a zamezení nebo omezení jeho čerpání rostlinami. Celková roční dávka živin se odvíjí od půdní zásoby živin a předpokládaného výnosu chmele v dané lokalitě, přičemž se přihlíží k meteorologickým podmínkám. Hnojení chmelnic se v IPCH zásadně provádí na základě výsledků analýz půdních vzorků odebíraných na chmelnicích v určených termínech a definovaným způsobem. Při deficitu fosforu, hořčíku a síry se zvyšuje obsah dusíku, hlávky jsou nadměrně velké a jejich kvalita klesá. Nedostatek fosforu se projevuje nízkým počtem neuzavřených hlávek, klesá obsah chmelových pryskyřic. Nedostatek vápníku a hořčíku poznáme na letorostech a listech v podobě chloróz až nekróz (Linková, Vaňousek, 2015). Z mikroživin je zvlášť významný zinek, mangan a bor. Nedostatek zinku způsobuje kadeřavost chmele. U hlávek dochází k redukci výnosu a zhoršení kvality (Malý a kol. 2014). 14

16 3.5.1 Hnojení dusíkem Jeden z prvků, který má ve výživě nezastupitelnou roli, je dusík. Při jeho nedostatku dochází ke slabému růstu, žloutnutí a k celkovému snížení výnosů. Nadbytek je charakterizován bujným růstem a prorůstáním hlávek. Z tohoto důvodu je potřeba znát jeho obsah v půdě a i během vegetace v rostlinách (Malý a kol. 2017). Stěžejní a zcela nezastupitelnou úlohu v metabolismu rostlin má dusík. Je základním elementem minerální výživy, zajišťujícím vegetativní růst a tvorbu výnosu chmele. Rostliny obecně, zejména však chmel, citlivěji reagují na koncentraci dusíku v prostředí než na přítomnost ostatních biogenních prvků. To je způsobeno zřejmě tím, že chmel jako rychle rostoucí, ovíjivá a celkově velmi vzrůstná rostlina je pod výraznějším působením endogenních hormonů (auxinů, giberelinů, cytokininů) a enzymů, jejichž tvorba je v úzké korelaci s množstvím přijatého dusíku. Koncentrace a vzájemný poměr těchto látek potom podstatně ovlivňuje rychlost chemických reakcí a následně fyziologických procesů, což má ve výsledku vliv na intenzitu růstu zavedených chmelových rév, tvorbu a růst pazochů, tvorbu a hustotu nasazení generativních orgánů a jejich další vývin (květů a hlávek). Tvar nadzemních částí chmelových rostlin je v důsledku toho potom kuželovitý, válcovitý, kyjovitý nebo boudovitý. Tento habitus rostlin pak výrazně ovlivňuje výnos hlávek a jejich kvalitu (Štranc et al., 2009a). Jednostranné hnojení dusíkem má však i své nevýhody, a to nadměrný růst nadzemních vegetativních orgánů, čímž dochází ke snižování jejich odolnosti vůči stresovým vlivům, často na úkor výnosu (Štranc et al., 2012b). Pro stanovení dávky dusíku můžeme využít výsledek rozboru vzorků půdy odebraných do hloubky 60 cm na obsah anorganického dusíku (Nanorg.) v předjarním období Každý rok provádíme odběry půd v jarním období pro stanovení Nmin před jarním hnojením (vzorky se odebírají sondovací tyčí z profilu cm. Jednotlivé vzorky je nejvhodnější odebírat dle konstrukcí, a to jeden vzorek na max. 3 ha chmelnic, který obsahuje vpichů). Tyto údaje poslouží ke korekci celkové dávky. Střední zásoba představuje mg N na 1 kg půdy. Celková roční dávka dusíku je odvozena podle uvažovaného výnosu hlávek a normativu odběru dusíku na 1 tunu hlávek (přibližně kg N na 1 t). Střední celková dávka pak činí kg N.ha -1. Dusíkem hnojíme na jaře a celkovou roční dávku dělíme do 2 3 dílčích dávek před řezem, před první přiorávkou, před květem. Před řezem používáme 15

17 minerální hnojiva pozvolně působící, později pak hnojiva rychle působící. Hnojení dusíkem výrazně ovlivňuje výnos hlávek, nadměrné dávky dusíku, zejména pokud jsou v nepoměru s ostatními živinami, nejsou rostlinou využity. Zhoršuje se kvalita hlávek, dusík se vyplavuje do spodních vrstev (Šnobl, 2004). Při nedostatku dusíku na začátku kvetení dochází k tvorbě drobných listů i hlávek, což vede k nízkým výnosům. Dle Liebigova zákona minima (obr. 2 a 3) je růst rostlin omezován tím prvkem, který je v daném prostředí v minimu. Pokud se hnojí pouze dusíkem a ostatní živiny jsou opomíjeny, může dojít k omezení růstu. Pro zjištění obsahu základních živin P, K, Ca, Mg, S, stav ph a obsahu humusu se odebírají stejně jako půdní dusík, ale z profilu cm. Živiny se stanovují metodou Mehlich III či KVK. Obr. 2 Obr Hnojení fosforem, draslíkem, hořčíkem a sírou Výše dávek těchto živin vychází z půdní zásoby a ročního normativu odběru pro plánovaný výnos. Střední celková dávka se pohybuje zhruba v této úrovni: kg P 2 O 5, kg K 2 O, kg MgO. Minerální hnojiva aplikujeme 16

18 zpravidla jednorázově jako celkovou dávku na podzim. Při větších celkových dávkách lze část hnojiv aplikovat na podzim, zbytek na jaře před řezem. Při výběru hnojiv dáváme přednost síranovým formám (Šnobl, 2004). Fosfor Fosfor má pro rostliny významné postavení v biochemických reakcích a v přenosu energie. Příjem fosforu rostlinami je výrazně ovlivňován půdní reakcí (optimum je kolem ph 6,0) a dostatkem organických látek v půdě. Průměrné hodnoty obsahu fosforu v půdách speciálních druhů pozemků jsou výrazně vyšší než v orné půdě. Chmelnice vykazují průměrnou zásobu přístupného fosforu 282 mg.kg -1 (Klement, 2011). Stanovuje se přístupný fosfor podle Mehlicha III. Kritéria hodnocení obsahu fosforu ve chmelnicích jsou uvedeny v tabulce 2. zásoby Kritéria hodnocení obsahu fosforu ve chmelnicích Tab. č. 2 Kategorie půdní Obsah P v půdě (mg.kg-1) 1. velmi nízká do nízká Dobrá Vysoká Velmi vysoká nad 390 V případě fosforu není ani tak problémem jeho nedostatek v půdách, jako nedostatek fosforu ve formách přístupných rostlinám. V tomto směru je mimořádně významný efekt žížal, které ve svém trusu mají díky enzymatickému rozkladu organické hmoty při průchodu trávicím traktem zhruba 5 10 krát více fosforu v rostlinami přijatelných formách než okolní půda (Krofta a kol. 2012). Draslík Draslík má velmi důležitou úlohu při fotosyntéze a vodním režimu rostlin, zpevňuje pletiva a napomáhá zvyšovat odolnost rostlin vůči chorobám a škůdcům. Draslík je v porovnání s ostatními kationty rostlinou nejlépe přijímán (aktivní i pasivní transport), působí jeho nadbytek v prostředí negativně na příjem dalších kationtů, zvláště pak hořčíku. U speciálních druhů pozemků jsou průměrné hodnoty přístupného draslíku relativně vysoké (chmelnice 500 mg.kg - 1, ovocné sady 352 mg.kg -1 a vinice 303 mg.kg -1 ). Podíl půd s nízkým obsahem 17

19 se u těchto druhů pozemků pohybuje okolo 5 % (Klement, Sušil, 2011). Stanovuje se přístupný draslík podle Mehlicha III. Kritéria hodnocení obsahu draslíku ve chmelnicích jsou uvedeny v tabulce 3. Tab. č.3 Kritéria hodnocení obsahu draslíku ve chmelnicích Kategorie zásoby půdní Obsah K v půdě (mg.kg-1) Lehká půda Střední půda Těžká půda 1. Nízká do 170 do 220 do Vyhovující Dobrá Vysoká Velmi vysoká nad 560 nad 650 nad 680 Hořčík Hořčík plní v rostlinných pletivech řadu významných funkcí, které souvisejí s fotosyntézou a následnou produkcí vysokomolekulárních sloučenin. Jeho příjem je výrazně ovlivňován vnějšími podmínkami, především ph půdy a složením půdního roztoku. U speciálních druhů pozemků jsou průměrné hodnoty přístupného hořčíku vyšší než u ostatních druhů pozemků (vinice 356 mg.kg -1, chmelnice 301 mg.kg -1 a ovocné sady 259 mg.kg -1 ). Nízký obsah hořčíku vykazují jen 2 % vinic, 7 % ovocných sadů a 8 % chmelnic (Klement, Sušil, 2011). Stanovuje se přístupný hořčík podle Mehlicha III. Kritéria hodnocení obsahu hořčíku ve chmelnicích jsou uvedena v tabulce 4. Tab. č. 4 Kritéria hodnocení obsahu hořčíku ve chmelnicích Kategorie zásoby půdní Obsah Mg v půdě (mg.kg-1) Lehká půda Střední půda Těžká půda 1. Nízká do 135 do 160 do Vyhovující Dobrá Vysoká Velmi vysoká nad 400 nad 460 nad

20 Síra Síra působí pozitivně na využívání dusíku v rostlině a má významné fytosanitární účinky. Obsah síry by neměl klesnout pod 30mg/kg půdy. Nedostatek síry vede k zakrslému habitu chmele, tvorbě vytáhlých výhonů a chloróz, hlavně na mladých listech, čímž se odlišuje od vizuálních projevů deficitu N. Nedostatek síry v půdě je většinou u kyselých půd, u kterých je prokazatelný nízký obsah humusu a nižší poměr huminových kyselin k fulvokyselinám (Malý a kol. 2017). K základnímu hnojení upřednostňujeme použití síranu amonného a dále draselných a hořečnatých hnojiv v síranové formě (síran draselný, kieserit, aj., k přihnojení v době vegetace je výhodné použít např. hnojivo DASA) Vápnění Chmelová rostlina má vysoké nároky na vápník. Vápnění významně ovlivňuje půdní procesy, plní tak agronomicky a ekologicky důležité funkce. V případě nedostatku vápníku je negativně ovlivňováno využívání živin z půdy, při vysokém obsahu vápníku jsou naopak blokovány některé mikroelementy a objevují se chlorózy chmele (Maťátko et Češka, 2014). Malý et al. (2014) uvádějí, že chmelovým půdám vyhovuje hodnota ph 6,5 7. Při nevhodném ph se vytváří špatné podmínky pro růst kořenů, zvláště kořenového vlášení, příjem vody a živin. U kyselých půd se zvyšuje rozpustnost sloučenin Fe, Mn, Cu, Zn; snižuje se využívání živin a výnos chmele. Na alkalických půdách se naopak snižuje přijatelnost většiny živin zj. mikroelementů Fe, Mn, B a Cu. Změny reakce půdy (okyselování) jsou způsobeny především odčerpáváním a vyplavováním zásaditých složek (vápník, hořčík) v oblastech s vyššími srážkami, jejich odčerpáním rostlinami, používáním fyziologicky kyselých hnojiv, kyselými spady z ovzduší apod. (Klement, 2011). Kyselé půdy by se měly vápnit jednou za dva až tři roky dle ph dávkou 1 2 t CaO.ha -1. Vápněním udržujeme optimální půdní reakci v rozmezí ph 6 7 a doplňujeme vápník odebraný z půdy sklizní hlávek. Vápnění napomáhá též příznivě k využití ostatních živin chmelovou rostlinou. Roční normativ pro odběr vápníku sklizní hlávek činí přibližně kg CaO.ha -1. Vápníme na podzim. Používáme pálené vápno nebo mleté vápence (Šnobl a kol., 2004). 19

21 dávka CaO t/ha Vápník působí nepřímo na výživu a celkový zdravotní stav rostlin. K hodnocení obsahu základních živin v půdě (P, K, Mg) zcela jistě patří i hodnocení obsahu tohoto prvku. U speciálních druhů pozemků jsou průměrné hodnoty přístupného vápníku výrazně vyšší než u orné půdy a trvalých travních porostů. Vinice, které jsou převážně situovány na vápenitých půdách Jihomoravského kraje, vykazují 9387 mg.kg -1 vápníku, následují ovocné sady (4219 mg.kg -1 ) a chmelnice (3721 mg.kg -1 ) (Klement, Sušil, 2011). Stanovuje se půdní reakce (CaCl) přístupný vápník podle Mehlicha III. Kritéria hodnocení potřeby aplikace vápníku ve chmelnicích jsou uvedeny v tabulce 5. Tab. 5: Kritéria hodnocení potřeby aplikace vápníku ve chmelnicích ph Potřeba vápnění (t CaO.ha -1 ) lehká půda střední půda těžká půda do 4,5 0,60 1,00 1,30 4,6 5,0 0,45 0,70 0,90 5,1 5,5 0,30 0,50 0,60 5,6 6,5 0,20 0,30 0,40 6,6 6,9 0,20 0,20 0,20 Graf č. 2 Potřeba vápnění 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Potřeba vápnění 1,3 1 0,9 lehká 0,7 střední 0,6 0,5 těžká 0,4 0,3 0,6 0,45 0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 do 4,5 4,6-5,0 5,1-5,5 5,6-6,5 6,6-6,9 Hodnoty ph zdroj: ÚKZÚZ 20

22 3.6 Hnojení v průběhu vegetace Během vegetace dodáváme podle potřeby chybějící základní živiny (N, P, Mg), zejména pak mikroelementy (Zn, B, Mg, Mo). Nedostatek těchto živin zjistíme podle fyziologických příznaků na listech nebo pomocí výsledků listových analýz. Nedílnou součástí doplňkového hnojení během vegetace je mimokořenová (listová) výživa. Chmelová rostlina dovede přes velkou listovou plochu živiny intenzivně a rychle využít. Navíc využíváme možnosti společné aplikace s přípravky pro ochranu rostlin proti chorobám a škůdcům, čímž se náklady na aplikaci sníží (Šnobl a kol., 2004). K mimokořenové výživě lze využít: - některá kapalná hnojiva ( DAM 390, NPsol, MgNsol ) - speciální hnojiva (síran zinečnatý, Borax, Solubor, hořečnato- draselná sůl, Lamag+B, Folibor, Wuxal, hořká sůl, Fertigreen, Fertigreen Combi ) - speciální listová vícesložková hnojiva obsahující základní živiny, mikroelementy a stimulátory růstu (Vegaflor, MKH 18, Harmavit, Fytovit, Campofort, Hycol ). Mimokořenová výživa příznivě působí na výnos a kvalitu hlávek, při výraznějším deficitu živin provádíme 2 i 3 aplikace. Hnojiva lze aplikovat i doplňkovou závlahou. K odstraňování poruch růstu během vegetace používáme regulátory a stimulátory růstu (Atonik, Synegrin, BioHop, Biom LH ). Mezi nejvýznamnější mikroelementy potřebné pro chmelovou rostlinu patří bór, mangan a zinek (Malý et al., 2014). Chmel patří mezi rostliny, které poměrně často trpí nedostatkem zinku. Pro chmelařské oblasti se proto vyrábějí speciální hnojiva, jimiž je zinek rostlinám dodáván (Vaněk et al., 2007). Nedostatek zinku způsobuje kadeřavost chmele. U hlávek dochází k redukci výnosu a zhoršení kvality (Malý a kol. 2014). Nedostatek zinku se projevuje v půdách s přebytkem organického dusíku nebo fosforu. Při vysokém obsahu Ca v půdě se snižuje rozpustnost a asimilovatelnost Zn. Může být proto Ca v půdě nepřímo odpovědný za nedostatek Zn u rostlin, zvláště v půdách s ph přes 6, kdy se může rozpustnost a příjem Zn rostlinami snížit až na polovinu (Maťátko et Češka, 2017). 21

23 Tab. č. 6 Kritéria hodnocení listových analýz Odběr I. Odběr II. Odběr Stav výživy Obsah živin v % hmotnosti listu N P K Ca Mg Silný nedostatek do 2,9 do 0,24 do 1,9 do 0,69 do 0,29 Nedostatek 3,0 4,1 0,25 0,34 2,0 2,5 0,7 1,0 0,3 0,4 Normální obsah 4,2 5,2 0,35 0,40 2,6 3,3 1,1 2,0 0,41 0,60 Nadbytek 5,3 6,0 0,41 0,50 3,4 4,0 2,1 3,0 0,61 0,80 Vysoký nadbytek nad 6,0 nad 0,5 nad 4,0 nad 3,0 nad 0,80 Silný nedostatek do 2,5 do 0,15 do 1,7 do 2,5 do 0,45 Nedostatek 2,6 2,9 0,16 0,21 1,8 2,2 2,6 3,5 0,46 0,64 Normální obsah 3,0 4,0 0,22 0,3 2,3 3,1 3,6 5,0 0,65 0,90 Nadbytek 4,1 5,5 0,31 0,4 3,2 4,0 5,1 6,0 0,91 1,20 Vysoký nadbytek nad 5,5 nad 0,4 nad 4,0 nad 6,0 nad 1,20 Tab. č.7 Obsah mikroelementů při I. a II. Odběru v listech chmele Stav výživy Zn (ppm) B (ppm) Mn (ppm) Mn (ppm) Fe (ppm) Nedostatek do 29 do 19 do 24 do 24 do 39 Normální obsah Nadbytek nad 100 nad 30 nad 80 nad 80 nad 100 zinku Obr. 4 Zvýšený výskyt mozaiky listů chmele při různém stupni nedostatku 22

24 Využití analýzy listů k optimalizaci výživy Během vegetace pěstitel kontroluje fyziologický a zdravotní stav porostů. Na nedostatek živin upozorňují fyziologické poruchy nebo výsledky listové analýzy chmele. Listová výživa vychází z poznatku, že chmelové listy dokáží živiny přijmout a využít. Výhoda mimokořenové výživy chmele je spatřována ve společné aplikaci listových hnojiv spolu s přípravky na ochranu rostlin. Hnojiva se aplikují na základě výsledků listové analýzy v pověřené laboratoři. Laboratoř obvykle, kromě stanovení obsahu prvků v listech (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Zn), další prvky (Mn, Fe, Cu, Mo), také doporučí dávky hnojení aplikací na list. Metodika odběru listů při listové analýze chmele: Termín: I. odběr - se provádí při výšce rostlin 2 3 m, což odpovídá od fáze BBCH 33, meziodběr, BBCH 38 39, po 2-3 týdnech po prvním odběru dle růstové fáze chmele II. odběr se provádí ve fázi butonizace, tj. ve fázi tvorby viditelných základů květenství - tzv. paliček (butonů), což odpovídá fázi chmele BBCH 51 až 55. Způsob: ideální je získání průměrného vzorku z jedné konstrukce nebo výměry chmelnice do 3 ha, odebíráme listy révové z poloviční výšky rostliny, pro analýzu je zapotřebí cca listů, po chmelnici se pohybujeme úhlopříčně Využití závlah Pěstování chmele v rozhodujících oblastech České republiky závisí na podmínkách zásobování přirozenými srážkami. Srážkové deficity posledních let 23

25 vyvolávají potřebu využívat doplňkovou závlahu. Chmelová rostlina svým kořenovým systémem a vzhledem k uzpůsobení morfologické a anatomické stavby nadzemních orgánů dovede účelně využívat jak půdní, tak i vzdušnou vlhkost. Závlaha chmele představuje významný stabilizační faktor pro rentabilní pěstování chmele. Z pohledu Integrované produkce chmele je třeba využívat úsporné závlahové systémy. Ve chmelařských oblastech se úspěšně instalují tzv. kapkové závlahy, kde závlahové potrubí je umístěno na stropu konstrukce nebo v půdě meziřadí chmelnice. Integrovaná produkce chmele doporučuje pořízení vlastní meteorologické stanice (Krofta a kol. 2012) Konzistentní přísun vody je pro intenzivní pěstování chmele, v současném období velmi kolísajících přírodních zdrojů vody, velmi důležitý stabilizační faktor. Obsah vody je v rostlinných pletivech na úrovni 70 90%. Voda ovlivňuje všechny metabolické procesy v rostlině od fotosyntézy, transportu živin, metabolitů, asimilátů a hormonů, udržuje turgor a ovlivňuje celkovou transpiraci v rostlině. Největší podíl spotřeby vody rostlinou je při transpiraci, kterou nejvíce ovlivňuje světlo, teplota a proudění vzduchu, habitus rostliny, velikost listové plochy a intenzita růstu. Zápornou vodní bilanci ovlivňuje i nevhodná agrotechnika, která zhoršuje neproduktivní půdní výpar a tudíž ztrát vody z půdního profilu. K největší spotřebě vody u chmele dochází v období dlouživého růstu a růstu listů až do počátku kvetení, resp. tvorby hlávek. Spotřeba vody během vegetace je u různých odrůd (genotypů) chmele rozdílná! V podmínkách pěstitelských oblastí chmele v České republice, kde převládá deficitní přísun vody rostlinám během vegetace je nezbytné zajištění vyváženosti jejího přísunu. Správné dávkování závlahy a načasování vzhledem k růstové fázi, společně s aplikací výživy, bude klíčový stabilizační faktor pro úspěšné pěstování chmele. Deficit vody má často na svědomí poruchy fyziologických procesů, které se projevují zpomalením dlouživého růstu a tvorbou menších rostlinných orgánů, při silnějších projevech také indukcí předčasného kvetení, zkracování přírůstků a generativních orgánů a zasychání spodních révových listů. Vzhledem k tomu, že 24

26 chmel je rostlina vytrvalá a hluboko kořenící, nebývá na rostlinách velmi často patrný vodní deficit (rostliny nevadnou), proto vizuální rozpoznatelnost je problematická a měli bychom to vždy hodnotit ve vztahu k dlouhodobému průběhu počasí, rajonizaci porostu a hodnocení obsahu vody ve spodních vrstvách půdy. Nadbytek vody bývá ve chmelařských oblastech lokální a sezónní záležitost. Většina pozemků vhodných pro pěstování chmele má těžší hluboké úrodné půdy, jsou situovány v údolních polohách a často i nedaleko vodních zdrojů, kde bývá vyšší hladina spodní vody. Právě v případech období vysokých srážek bývá lokální zatopení vyšších půdních horizontů srážkovou vodou. Při jejím pomalém odtékání hrozí zaplavování kořenového systému chmele. Je-li takováto situace delší dobu, v řádu dnů až týdnů, začínají se na rostlinách projevovat symptomy přemokření, s mnohdy již nenávratným poškozením. V zamokřené půdě dochází k vytěsnění kyslíku z půdního profilu, kořeny odumírají a jsou neschopny přijímat vodu, rostliny vadnou, žloutnou a později zasychají špičky listů. Dostupnost vody, a tím i živin v ní rozpuštěných, je pro rostlinu závislá na vodním potenciálu půdy. Vodní potenciál je důležitý ukazatel hospodaření s vodou a je považován za hodnotu nejvíce vypovídající o fyziologickém stavu rostliny. Jeho měření v různých částech rostliny bývá rychlé, spolehlivé a téměř nedestruktivní. Jako nejpřesnější se doporučuje metoda měření vodního potenciálu listů. Stanovení vodního potenciálu je dnes mnohem praktičtější metodou než bilanční metoda s prognózou potřeby účinných závlahových dávek. Bilanční metoda je funkční a výhodná v případě systematického sledování průběhu počasí během sezóny za současného sledování bilance srážkové vody v dané lokalitě. Metoda by byla funkční za předpokladu, že v dané oblasti je toto důsledně a pravidelně sledováno. Nevypovídá to však o skutečném stavu porostu na konkrétním a aktuálním pozemku. Z tohoto pohledu je praktičtější individuální sledování každého porostu a pozemku vyhodnocováním vodního potenciálu. 25

27 Obr. 5 Vodní bilance rostliny v průběhu suchého období Rostlina přijímá vodu vlivem rozdílů v hodnotách vodního potenciálu. Na základě výrazně negativního vodního potenciálu atmosféry lze objasnit vypařování vody. V noci nastává vyrovnávání vodních potenciálů, tzn. vodní potenciál listů = vodní potenciál kořenů = vodní potenciál půdy. Tato rovnováha se také udržuje v ranních hodinách před východem slunce. Tehdy je vhodné změřit vodní potenciál listů, vyhodnotit vodní poměry v rostlině a popřípadě zahájit závlahu. Hodnota naměřená v listech odpovídá hodnotě v půdě. Vodní potenciál listů je proto nejlepším ukazatelem pro potřebu závlahy. Hodnota vodního potenciálu určuje míru stresu a následnou reakci rostliny. Vodní potenciál listů vyjadřuje energii, díky níž se voda v rostlině pohybuje. V přirozených podmínkách se voda pohybuje z místa s vyšším potenciálem k místu s vodním potenciálem nižším. Aby byl její pohyb zajištěn, musí mít rostlina vždy nižší vodní potenciál než půda. Při měření vodního potenciálu listů se používá Scholanderova bomba. Odtrhne se list s řapíkem a umístí do tlakové komory. Pomocí redukčního ventilu se pouští do komory plyn (vzduch nebo dusík) z tlakové nádoby, dokud se na řapíku neobjeví xylémová tekutina. Poté se na manometru odečítá hodnota vodního potenciálu listů. Čistá voda v podmínkách atmosférického tlaku představuje vodní potenciál 0 MPa. Půda má při stavu nasycení vodou vodní potenciál -0,03 MPa. Pokud vysychá, 26

28 klesá daný potenciál k bodu vadnutí (-1,5 až -1,6 MPa). Hodnota -1,6 MPa tedy představuje bod vadnutí a při jeho dosažení už není rostlina schopna přijímat vodu z půdy a objevují se na ní první příznaky vadnutí. Při poklesu vodního potenciálu na -0,25 MPa se objevují u rostlin první obranné reakce proti suchu rostlina reaguje postupným uzavíráním průduchů, při výraznějším stresu pak jejich úplným uzavřením. Hodnota -0,25 MPa tedy vyjadřuje mírný stres a je prvním signálem k provádění závlahy (Pavloušek, 2011). Chmel velmi pozitivně reaguje na závlahu, správně řízenou závlahou je dosahováno zvýšení výnosu o %, v extrémně suchých ročnících i více. Při nedostatku srážek je pak žádoucí zajistit doplňkovou závlahu, 2-3 krát opakovanou během vegetace. Potřeba doplňkové závlahy stoupá výrazně v teplejších a sušších ročnících. Závlaha představuje významný stabilizační faktor výnosu a kvality chmele. Zvýšený požadavek na vodu má chmel ve dvou obdobích: období pazochování až počátek kvetení a období tvorby hlávek. Dřívější způsoby závlahy (kruhové postřikovače na sloupech konstrukce, pásové zavlažovače) jsou pracovně náročné, vyžadují velkou potřebu závlahové vody, rozdělení vody není rovnoměrné, jsou omezeny práce na chmelnici bezprostředně po závlaze. V posledních letech bylo proto přistoupeno k výstavbě moderních, progresivních a úspornějších způsobu zavlažování kapková závlaha a mikropostřik. Při kapkové závlaze je na stropu konstrukce nad každou rostlinou umístěn kapkovač, z něhož po kapkách vytéká voda přímo do prostoru rostlin. Výrazně se tak snižuje potřeba závlahové vody (úspora 2/3 vody) a zvyšuje se její využití k tvorbě výnosu. Při závlaze mikropostřikem je postřik kruhový a sektorový. Voda je dodávána do bezprostřední blízkosti rostlin. Vytváří se příznivé mikroklima ovlivňující růst a vývoj chmele. U obou systémů se snižuje teplota vzduchu prostoru rostliny i teplota listů až o 4-5 C, což zabraňuje nežádoucímu přehřátí rostlin při vysokých denních teplotách. Provoz závlah je automatizovaný. Vláhová potřeba rostlin se stanoví grafickoanalytickou metodou s využitím biologických křivek. Velikost jedné závlahové dávky (25-35 mm) závisí na druhu půdy. Kapková závlaha a mikropostřik jsou vhodné především pro oblasti s omezenými zdroji závlahové vody. 27

29 Obr. 6 Kapková závlaha ve chmelnici (spodní, povrchová vlevo; vrchní, stropní vpravo) Kapková závlaha je v současnosti nejlepším způsobem zavlažování v trvalých kulturách včetně chmelnic. Obr. 7 Profil zavodnění půdy u rostliny v závislosti na době a dávce závlahy 28

30 Umístění kapkové závlahy na stropu konstrukce V současné době je ve chmelnicích praktikováno umístění kapkového řádu na stropu konstrukce, tj. ve výšce 6,5 7 metrů. Z praktického hlediska, vzhledem k obdělávání povrchu půdy podzimní a jarní plošné kultivace (vláčení, řez), je umístění kapkové závlahy oprávněné. Uvádí se, že při aplikaci závlahy při skanutí vody z výšky 6,5 7 metrů dochází k rozbíjení kapek o části rostliny a snižuje se tak teplota uvnitř porostu až o 4 C. Takový to způsob závlahy je však z pohledu efektivnosti závlahy méně vhodný. Je zde zvýšený odpar vody dříve než dopadne na zemský povrch, rostliny jsou v celém nadzemním profilu zmáčené, což vede k mnohem intenzivnějšímu rozvoji houbových chorob a mnohdy, vlivem posunutí závlahové hadice na stropu konstrukce, dochází k úkapu vody daleko do meziřadí, mimo bázi rostliny, což výrazně omezuje následnou kultivaci nebo ochranu porostu průjezdem mechanizačního prostředku. Umístění kapkové závlahy na povrchu půdy Tento způsob kapkové závlahy ve chmelnicích se čím dál více rozšiřuje v německých chmelařských oblastech, ve Spojených státech amerických a v Anglii. Jedná se o umístění kapkovací hadice na povrch půdy, resp. na nahrnutou zeminu k rostlinám, kapkovači přímo nad kořenový systém chmelových rostlin. Efekt takovéto závlahy je veliký, nadzemní část rostlin je suchá a netrpí výrazně chorobami, zejména peronosporou chmelovou, což se může projevit až v absenci jedné aplikace přípravků na ochranu rostlin. Nevýhodou je, že při systému mechanické kultivace podřádků chmelnice, se musí na konci vegetace (po sklizni) závlahová hadička z řádku odstranit a na jaře, po provedení pozdní jarní kultivace, opět rozvinout, což způsobuje větší pracnost. Kvalitně aplikovaná závlaha prodlouží asimilaci listové plochy ve prospěch růstu vegetativních orgánů pazochů s následným intenzivnějším rozvojem generativních orgánů. Výsledkem je meziroční stabilizace výnosů a jejich celkové zvýšení prokazatelně o 18% u hybridních odrůd a o 20 25% u Žateckého 29

31 poloraného červeňáku. Rovněž se vhodnou kapkovou závlahou zvyšují a stabilizují obsahy pivovarsky cenných látek v hlávkách. Kapková závlaha má splňovat následující parametry: - stabilizovat vodní poměry v půdě - optimalizovat dodávky vody na základě potřeb chmele - regulovat růst chmelové révy a generativních orgánů - zvyšovat a meziročně stabilizovat kvalitu hlávek a výnosu Optimální využívání kapkové závlahy by mělo zajistit: - lepší průběh kvetení - optimální výkonnost asimilace - větší velikost a vyrovnanost hlávek - větší obsah hořkých látek a silic, zejména v období suchých ročníků - lepší vyzrálost kořenových pupenů a mladého dřeva Využití kapkové závlahy může omezit některé nevýhody při uplatňování trvalého ozelenění meziřadí, protože umožňuje zásobovat rostliny vodou ve fázích, kdy to nejvíce potřebují. Při uplatnění tohoto způsobu zavlažování se vývoj kořenového systému rostlin vyskytuje v menším prostoru se stálou vlhkostí půdy. Na pohyb dodané vody má vliv i půdní druh a struktura. Intenzivní využívání tohoto zavlažování může být nebezpečné v nových výsadbách (Pavloušek 2011) Využití fertigačních závlah (hnojivých závlah) Fertigace, tj. společná distribuce závlahové vody spolu s vodorozpustnými hnojivy, je další způsob, jak dodat rostlinám živiny. Nabývá na významu při budování úsporných závlahových systémů, ke kterým náleží tzv. kapková závlaha. 30

32 Závlahové potrubí se instaluje na strop konstrukce nad řad chmele nebo se závlahové potrubí pokládá na povrch půdy, anebo pod povrch půdy do řad rostlin. Pro fertigaci je doporučováno používat plně vodorozpustná hnojiva, určená pro tento druh použití, nebo k aplikaci na list. Velmi důležité je při aplikaci hnojiv do hnojivé závlahy se zaměřit na kvalitu použité vody. Na její kvalitě, resp. jejím zdroji velmi záleží a odvíjí se od toho celý výsledný efekt. 31

33 4 Novost 4.1 Novost postupů Metodika popisuje základní problematiku výroby chmele z pohledu výživy rostlin a hospodaření s vodou. Zaměřuje se nejen na důležitost aplikace základních hnojiv pro základní hnojení produkčních chmelnic ale zejména na nové postupy podepřené novými poznatky z fyziologie rostlin a moderními postupy aplikace živin a vyhodnocování výživného stavu rostlin. Takovýto náhled na problematiku výživy chmele a řízené závlahy nebyl doposud pěstitelům předložen. Vypracování metodiky předcházel výzkum, zaměřený na integrovanou produkci chmele se zaměřením využití ozelenění meziřadí chmele s cílem zvýšení organické hmoty a doporučení postupů pro řízenou výživu a hnojení chmele pomocí hnojivé závlahy. Metodika zpracovává problematiku kvality závlahové vody a její případné úpravy pro efektivní využití hnojiv pro fertigaci a lepší zpřístupnění živin pro chmelové rostliny z půdy. 4.2 Popis uplatnění certifikované metodiky Metodika výživy a hnojení produkčních chmelnic je určena pro pěstitele chmele. Jako hlavní uživatelé budou samotní pěstitelé/majitelé hospodařící na pozemcích s komerční produkcí chmele a technickým pracovníkům chmelařům, kteří u větších společností zajišťují výrobu a pěstování chmele. Metodika bude v písemné formě dána k dispozici na pořádaných prezentacích a seminářích. V elektronické podobě bude zveřejněna na webových stránkách Výzkumného ústavu rostlinné výroby, v.v.i. 4.3 Ekonomické aspekty uplatnění metodiky Česká republika je v pěstování na předních světových pozicích, třetí co do výměry a produkce chmele. Z převážné části je v České republice pěstován Žatecký poloraný červeňák, jedna odrůda v několika klonech, která je svým jedinečným aroma, s velmi jemnou chmelovou vůní, tvoří standard světových aromatických odrůd. Je ale bohužel pro tuto odrůdu typický poměrně malý hektarový výnos hlávek, který je navíc velmi ovlivňován meziročními výkyvy vlivem průběhu počasí během vegetace, což ovlivňuje i kvalitu v podobě obsahu pivovarsky cenných látek. Navíc tuto situaci nezlepšuje ani za posledních 25 let se zhoršující situace na úrovni 32

34 výživy chmele, kde jakožto plodina velmi náročná na živiny a přísun organické hmoty, trpí stále více nedostatkem přísunu organických hnojiv. Trend průběhu počasí, s velmi četným a často dlouhým obdobím velmi malých srážek a vysokých teplot, nutí pěstitele hledat možnosti zvýšení výnosů anebo alespoň stabilizace produkce v ekonomicky příznivých výsledcích. Metodika představuje ucelený náhled na celkovou problematiku výživy chmele ze současného pohledu vědeckotechnických možností a poznatků a nabízí návod na uplatnění moderních postupů v oblasti výživy, závlahy a jejich kombinaci v podobě fertigace a vyhodnocování k provedení včasných agrotechnických opatření vedoucích k meziroční stabilizaci výnosů a jejich zvýšení. Kapková závlaha, včetně jejího efektivního řízení a správného načasování a dávky ve vhodnou dobu zvyšuje průměrný výnos chmele o 15 25%, v závislosti na odrůdě a lokalitě. Pokud je vhodně zvoleným způsobem přidána i hnojivá závlaha na doplnění deficitu některých živin anebo doplnění části živin cíleně přes závlahu, je to nejefektivnější způsob jak dlouhodobě stabilizovat a zvýšit výnosový efekt chmele. Průměrný dlouhodobý výnos se u Žateckého poloraného červeňáku pohybuje na úrovni 1,20 až 1,40 tuny na hektar. Průměrným zvýšením o 20%, což je průměrný efekt řízené fertigace, je reálné, aby došlo k navýšení průměrného výnosu o 0,26 tuny, resp. 0,28 na 1,46 až 1,68 tuny na hektar, což v reálných, aktuálních tržních farmářských cenách představuje přínos o ,- až ,- Kč na 1 ha. Investiční zatížení 1 ha na zřízení, údržbu, provoz a aplikace fertigace, včetně státní dotace na zřízení závlahového detailu, v tomto případě představuje ¾ ekonomického přínosu, což v závěru deklaruje ziskovost na úrovni ,- Kč/ha. 33