Organickáhnojiva a jejich vliv na bilanci organických látek v půdě Petr Škarpa Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin Organická hnojiva (Zákon č. 156/1998 Sb.) Hnojivo - látka způsobilá poskytnout účinnémnožstvíživin pro výživu kulturních rostlin a lesních dřevin, pro udržení nebo zlepšení půdní úrodnosti a pro příznivé ovlivnění výnosu či kvality produkce. Organické hnojivo - hnojivo, v němž jsou deklarovanéživiny obsaženy v organické formě. Statkovéhnojivo - hnojivo, vznikající jako vedlejšíprodukt při chovu hospodářských zvířat nebo produkt při pěstování kulturních rostlin, neníli dále upravováno; za úpravu se nepovažují přirozené procesy přeměn při skladování, mechanická separace kejdy a přidávání látek snižujících ztráty živin nebo zlepšujících účinnost živin. Negativní vliv faktorů bezprostředněse podílejících se na množství a kvalitu dodávané organické hmoty do půdy
Pokles stavů hospodářských zvířat, zejména skotu a v důsledku toho snížená produkce statkových hnojiv. Stavy hospodářských zvířat (tis. ks) 1945-2012 (ČSÚ) Odhad produkce statkových hnojiv v ČR (mil. t; vypočteno na základě stavu zvířat, způsobů ustájení a normativní produkce statkových hnojiv) (VÚRV, v.v.i.) *) včetně drůbežího trusu s podestýlkou ( drůbeží podestýlka )
Spotřeba hnojiv 1 ha zemědělské půdy (ČSÚ) ročník Statková hnojiva (t) Organická hnojiva (kg)* Organominerální hnojiva (kg)** 2005/ 2006 4,647 177 27 2006/ 2007 5,357 87 30 2007/ 2008 5,256 87 37 2008/ 2009 5,180 176 169 2010/ 2011 5,025 363 68 2011/ 2012 4,851 476 53 * např. kompost (digestáty, výpalky) ** např. melasové výpalky zahuštěné obohacené (obohacené výpalky) Spotřeba hnojiv na 1 ha zem. půdy (ČSÚ) ročník Statková hnojiva(t hnojiva/ha z.p.) hnůj kejda močůvka ostatní* 2006/2007 3,172 1,114 0,963 0,107 2007/2008 3,016 1,203 0,906 0,131 2008/2009 2,952 1,282 0,817 0,130 2009/2010 2,825 1,227 0,708 0,143 2010/2011 2,808 1,247 0,662 0,309 2011/2012 2,707 1,147 0,634 0,363 * Další vedlejší produkty vzniklé chovem hospodářských zvířat Spotřeba OL ve SH na 1 ha zem. půdy (ČSÚ) ročník Organické látky (t OL/ha z.p.) Hnůj Kejda Močůvka Ʃ (17) (5,7) (2) 2006/2007 0.539 0.063 0.019 0.622 2007/2008 0.513 0.069 0.018 0.599 2008/2009 0.502 0.073 0.016 0.591 2009/2010 0.480 0.070 0.014 0.564 2010/2011 0.477 0.071 0.013 0.562 2011/2012 0.460 0.065 0.013 0.538 * Další vedlejší produkty vzniklé chovem hospodářských zvířat
V podmínkách ČR se ročnípotřeba OL pohybuje v rozmezí4,0 4,5 t/ha. Z potřeby je 50 60 % (cca 2,5 t OL) uhrazeno posklizňovými zbytky. Pro vyrovnanou bilanci je zapotřebí aplikovat 1,5-2 t OL/ha. Přívod živin do půdy v ČR hnojením (kg č.ž./1 ha z.p.) (MZe) Pokles stavů hospodářských zvířat, zejména skotu a v důsledku toho snížená produkce statkových hnojiv. Nevhodná struktura pěstovaných plodin (OP) snížení reprodukce POH (pokles ploch víceletých pícnin převládají ekonomické aspekty nad agronomickými potřebami)
Osevní plochy zem. plodin (%) 2005-2011 (ČSÚ) Plodina 2005 2007 2008 2009 2010 2011 Obiloviny celkem 60.0 60.3 60.4 60.0 58.5 59.0 pšenice 30.9 31.3 31.2 32.7 33.4 34.7 ječmen 19.6 19.3 18.8 17.9 15.6 15.0 kukuřice na zrno 3.0 3.6 4.2 3.6 4.0 4.4 Luskoviny celkem 1.5 1.2 0.9 1.1 1.3 0.9 Okopaniny celkem 3.9 3.4 3.2 3.2 3.4 3.4 cukrovka technická 2.5 2.1 2.0 2.1 2.3 2.3 Technické plodiny 15.6 17.8 19.1 19.4 20.0 19.1 řepka 10.1 13.0 13.9 13.9 14.8 15.0 slunečnice 1.5 0.9 1.0 1.0 1.1 1.1 mák 1.7 2.2 2.7 2.1 2.0 1.3 Pícniny na OP 18.5 16.6 15.8 15.6 16.3 17.0 kukuřice na siláž 7.9 7.0 7.0 7.1 7.3 7.9 vojtěška 3.1 3.0 2.8 2.7 2.6 2.5 Pokles stavů hospodářských zvířat, zejména skotu a v důsledku toho snížená produkce statkových hnojiv. Nevhodná struktura pěstovaných plodin (OP) snížení reprodukce POH (pokles ploch víceletých pícnin převládají ekonomické aspekty nad agronomickými potřebami) Aplikace nekvalitní organické hmoty do půdy Počet bioplynových elektráren a podíl bioplynu na OZE k 1/2012 326 podíl bioplynu na OZE: 11.1% k 3/2013 481 podíl bioplynu na OZE: 15.9% (Česká bioplynová asociace http://www.czba.cz/)
Digestát Digestát zbytek po fermentačním procesu, vznikající anaerobní fermentací při výrobě bioplynu v bioplynových stanicích Digestát organické hnojivo typové(typ 18.1 e) Zákon č. 156/1998 Sb. - Příloha č. 3 k vyhlášce č. 474/200Sb. Druh hnojiva Průměrný obsah živin v kejdě, digestátu a v chlévském hnoji (Dostál, Richter 2007) % čerstvé hmoty Sušina OL N P K Ca Mg Kejda skotu 10,8 8,8 0,49 0,11 0,46 0,1 0,04 Kejda prasat 12,4 9,6 0,76 0,38 0,30 0,2 0,05 Digestát kejdy telat 2,2 1,44 0,31 0,03 0,20 0,075 0,03 Digestát kejdy prasat a kuk. siláže 6,7 4,67 0,51 0,17 0,31 016 0,05 Drůbeží podestýlka 15,0 10,5 1,0 0,30 0,40 1,0 0,10 Chlévský hnůj 23,0 15,6 0,42 0,11 0,50 0,4 0,05 Změny složení kejdy telat anaerobní metanovou fermentací (Dostál, Richter 2007) Ukazatel obsahu Jednotka Před fermentací Po fermentaci Změna v % Obsah sušiny % 3,78±0,95 2,22±1,03-41 Obsah organických látek % 2,93±0,81 1,44±0,78-51 Obsah celkového dusíku % 0,305±0,023 0,312±0,055 + 2 Poměr C:N 4,80 : 1 2,31 : 1-52 Obsah celkové S % 0,0130±0,0020 0,0113±0,0049-13 Reakce ph % 7,85±0,21 8,32±0,15 + 6 Obsah celkového P % 0,044±0,014 0,029±0,020-34 Obsah celkového K % 0,173±0,006 0,203±0,015 + 17 Obsah celkového Ca % 0,107±0,024 0,075±0,046-30 Obsah celkového Mg % 0,040±0,012 0,029±0,019-28 Obsah celkového Na % 0,071±0,010 0,082±0,006 + 15
Kvalita digestátu!?!? nižšíobsah sušiny a OL užšípoměr C : N vyššíobsah rychle uvolnitelného N (NH 4 ) vyššíhodnota ph odbourání labilní OH (zdroj E pro mikroorganismy) Působeníkejdy a digestátu na půdu A. samotnáaplikace kejdy(bez org. hmoty) snižuje obsah humusu v ornici Důvod: nižšíobsah OL súzkým poměrem C:N snížil obsah humusu z2,1 % na 1,7 %. Zhoršují se fyzikální vlastnosti půdy: zvyšuje se objemová hmotnost snižuje se pórovitost snižuje se vzdušnost půd B. kejda + OL(sláma obilovin drcená, kukuřice, slunečnice) zvýší biologickou sorpci a dochází k imobilizaci N Narušení koloběhu hnojivých hodnot uvnitř zemědělského podniku STÁJ HNOJIŠTĚ, JÍMKA PLODINY PŮDA
Význam organických hnojiv v půdě zabezpečují přísun organických látek do půdy, jsou zdrojem energie a uhlíku pro půdní mikroorganismy pozitivní vliv na biologickou činnost půdy, chránítrvalý humus před rozkladem (degradací) dodáním primární organické hmoty, zvyšují stabilitu půdních agregátů, příznivěpůsobína řadu fyzikálně-chemických vlastnostípůdy (tvorbu drobtovitéstruktury, poměr vody a vzduchu, poutání živin, zlepšení ústojčivé schopnosti půdy), Význam organických hnojiv v půdě organická hnojiva jsou hnojivy univerzálními - obsahují všechny rostlinné živiny a zlepšují využití živin, zlepšujív půděhospodařenís vodou (zvyšují vsak dešťové vody, vododržnost půdy, umožňují gravitační a kapilární pohyb vody aj.), omezují působení vodní a větrné eroze v půdě, příznivě ovlivňují obsah přístupného fosforu v půdě, zabezpečují imobilizaci rizikových prvků,... Poločas rozkladu organické hmoty v půdě složka Kořenové exudáty Mikrobiální biomasa Kořenové vlášení Větší kořeny a nadzemní části Fulvokyseliny Huminové kyseliny a humáty Huminy Poločas rozkladu několik dní několik týdnů několik týdnů až několik let několik desetiletí 600 až 3000 let 3 000 i více let
Změny obsahu humusu v kambizemi v dlouhodobém pokusu v Rothamstadu od roku 1852 (Russel 1988, Balík 2010) Obsah C ox. v dlouhodobých výživářských pokusech (Balík 2010) Stanoviště Halle Askow Lauchstädt Bonn Doba pokusů (roky) 80 50 50 52 jílnaté částice (%) 13 4 9 26 ph (KCl) 6,4 5,9 7,2 7,0 dávka chlévského hnoje (t/ha/rok) 12 9,5 9,5 10 varianty hnojení obsah C ox (%) v ornici nehnojeno 1,14 0,79 1,3 1,49 PK - - - 1,48 NPK 1,26 0,96 1,43 1,61 hnůj 1,69 1,09 1,52 1,77 NPK + hnůj - - - 1,86 Průměrný obsah organického C v půdních vzorcích z vybraných pokusůa variant (Kubát, Lipavský 2007)
0,12 Vliv potřeby OL na celkový obsah dusíku (Dostál, Richter 2008) 0,26 0,24 Celkový obsah dusíku (%) 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 Potřeba organických látek (t.ha -1 ) Nt 2002 (r = 0,4802***) Nt 2003 (r = 0,0903) Nt 2004 (r = 0,2085) Nt 2005 (r = 0,4166**) Nt 2002-05 (r = 0,2617**) Podmínky dobrého zemědělského a environmentálního stavu (GAEC) Od 1. ledna roku 2010 vstoupily v platnost nové standardy GAEC Standardů je celkem 11 a na základě evropské legislativy, konkrétně přílohy č. III nařízení Rady (ES) č. 73/2009, jsou rozděleny do 5 tematických okruhů: 1.Eroze půdy (GAEC 1, GAEC 2) 2.Organické složky půdy (GAEC 3, GAEC 4) 3.Struktura půdy (GAEC 5) 4.Minimálníúroveňpéče (GAEC 6, GAEC 7, GAEC 8 a GAEC 9) 5.Ochrana vody a hospodařenísní(gaec 10, GAEC 11) GAEC 3 Organickésložky půdy Žadatel na minimálně 20% jím užívané výměry půdních bloků OP (užívané ž k 31. květnu příslušného roku ) bude každoročně: aplikovat tuhá statková, nebo organická hnojiva vminimálnídávce 25 t/ha výjimka tuhých statkových hnojiv z chovu drůbeže (min. dávka 4 t/ha) při plnění podmínky zapravením ponechaných produktů při pěst. rostlin (sláma) není stanovena minimální dávka, zajistí, že toto procento výměry, případně jeho odpovídající část, bude pokryto v termínu minimálněod 31.5. do 31.7. porostem jedné z následujících plodin, případně jejich směsí:
GAEC 4 Organickésložky půdy Žadatel nebude na jím užívaném půdním bloku, případnějeho dílu, pálit bylinnézbytky. DĚKUJI ZA POZORNOST