Chemap Agro s.r.o.

Množstvo makroživín v rastlinných zvyškoch poľnohospodárskych plodín po zbere úrody

25. 11. 2016 Ing. Stanislav Torma, PhD., Prof. Ing. Jozef Vilček, PhD. Hnojení Zobrazeno 682x

V predošlom príspevku sme prezentovali údaje o množstve rastlinných zvyškov, ktoré sa zaorávajú do pôdy po zbere hlavného produktu poľnohospodárskych plodín. Bolo poukázané aj na množstvo organického uhlíka v nich, ktoré vylepšuje v súčasnosti nie príliš pozitívnu bilanciu organickej hmoty v pôde. Tento príspevok je venovaný obsahu základných živín v rastlinných zvyškoch najviac pestovaných plodín na Slovensku.

Agronutrition

Pokusy

Lokality a metódy sledovania sú totožné s uvedenými postupmi v predošlom príspevku: Agromanuál č. 9–10, str. 62.

Podľa doterajších poznatkov výskumu a tiež podľa našich experimentálnych výsledkov je množstvo minerálnych komponentov v rastlinných zvyškoch veľmi heterogénne a kolíše v závislosti predovšetkým od biologických zvláštností jednotlivých rastlinných druhov, hmotnosti pozberových (nadzemných) a koreňových (podzemných) zvyškov, obsahu živín vo zvyškoch, výšky úrody a do určitej miery aj od úrovne agrotechniky, najmä hnojenia.

Zo sledovaných minerálnych komponentov (dusík, fosfor a draslík) najvýraznejšie kolíšu obsahy dusíka a draslíka, najmenej obsah fosforu. Odlišnosti sú aj v obsahoch živín v podzemných a nadzemných orgánoch tej istej rastliny: obsah dusíka je väčšinou vyšší v koreňových zvyškoch, obsah draslíka je vždy vyšší v pozberových zvyškoch. Fosfor sa biologicky akumuluje v generatívnych orgánoch a len nepatrne vo vegetatívnych, preto aj potenciál tejto živiny vo zvyškoch jednotlivých plodín je prevažne malý.

Zaoranie pozberových zvyškov kukurice prináša do pôdy priemerne 39 kg N, 3 kg P a 19 kg K/ha, ale v prípade zaorania do pôdy aj kôrovia sa toto množstvo zvýši na 127 kg N, 17 kg P a 131 kg K/ha pôdy
Zaoranie pozberových zvyškov kukurice prináša do pôdy priemerne 39 kg N, 3 kg P a 19 kg K/ha, ale v prípade zaorania do pôdy aj kôrovia sa toto množstvo zvýši na 127 kg N, 17 kg P a 131 kg K/ha pôdy

Výsledky

Zo živín, vstupujúcich do pôdy s rastlinnými zvyškami, najväčší význam sa pripisuje dusíku a draslíku. Výsledky našich laboratórnych analýz ukázali, že niektoré poľné plodiny majú vo svojich zvyškoch z hľadiska výživy následných plodín značné obsahy živín. Jedná sa o tieto plodiny:

- pri dusíku: pozberové aj koreňové zvyšky všetkých strukovín, pozberové zvyšky zemiakov a koreňové zvyšky lucerny, ďateliny a cukrovej repy (2,00–4,19 % N);

- pri fosfore: pozberové zvyšky všetkých strukovín, tiež maku a tabaku a koreňové zvyšky lucerny, ďateliny a cíceru (0,30–0,44 % P);

- pri draslíku: pozberové zvyšky bôbu obyčajného, sóje, cíceru, fazule obyčajnej, ovsa siateho, slnečnice, maku, zemiakov, cukrovej repy a tabaku (2,00–3,79 % K).

Obsah živín v rastlinných zvyškoch je však iba jedným z faktorov, ovplyvňujúcich množstvo živín, ktoré sa vracajú späť do pôdy so zvyškami pestovaných plodín po zbere úrody ich hlavného produktu. Ďalším z faktorov je hmotnosť pozberových a koreňových zvyškov, ktorá je tiež určovaná predovšetkým biologickými špecifikami jednotlivých rastlinných druhov, teda je heterogénna a kolíše v určitom rozpätí aj pri tej istej plodine.

Pre účely oceňovania úlohy predplodín v osevnom postupe z hľadiska výživy následných plodín sme na základe našich experimentálnych poznatkov stanovili pre každú zo skúmaných plodín tzv. potenciál živín. Pod pojmom „potenciál živín“ alebo „živinový potenciál“ rozumieme štatisticky priemerné množstvo danej živiny (dusíka, fosforu a draslíka) vyjadrené v kilogramoch na 1 hektár, ktoré sa nachádza v pozberových a koreňových zvyškoch plodín v čase ich zaorania do pôdy po zbere úrody, resp. pri viacročných plodinách (ďatelinoviny) pri likvidácii ich porastu na pozemku po ukončení úžitkovej doby ich pestovania. Štatistický priemer hodnôt potenciálov N, P a K pre každú zo sledovaného súboru plodín uvádzame v tabuľke 1. Z týchto údajov vyplýva, že heterogenita v množstve pozberových a koreňových zvyškov a rovnako v obsahu živín v týchto zvyškoch má za následok veľké rozdiely v živinovom potenciáli jednotlivých plodín. Priemerný potenciál dusíka sa pri skúmaných plodinách pohybuje v rozpätí od 20 po 298 kg N/ha, potenciál fosforu od 2 po 34 kg/ha a potenciál draslíka od 13 po 288 kg K/ha.

Na základe prezentovaných priemerných potenciálov živín možno konštatovať, že dôležitý vplyv na bilanciu živín v osevnom postupe majú všetky strukoviny, ďatelina lúčna, repka olejka, slnečnica ročná, mak siaty a horčica biela. K významnému ovplyvneniu režimu živín v pôde, najmä draslíka, dochádza v prípade, že sa po zbere úrody hlavného produktu zaoráva do pôdy aj celá úroda vedľajšieho produktu (slama obilnín, strukovín, repky a horčice, kukuričné a slnečnicové kôrovie, makovina).

Štatistické vyhodnotenie našich výsledkov ukázalo, že medzi výškou úrody hlavného produktu a množstvom živín z rastlinných zvyškov každej zo sledovaných plodín existuje nelineárna korelácia. Uvedený poznatok sme využili pre stanovenie koeficientov, vyjadrujúcich pomer živín z rastlinných zvyškov k úrode hlavného produktu. Tieto koeficienty, označované ako „KN“ pre dusík, „KP“ pre fosfor a „KK“ pre draslík predstavujú množstvo živín v kg/ha, pripadajúce na 1 tonu úrody hlavného produktu z 1 hektára pôdy. Štatistické priemery hodnôt jednotlivých koeficientov sú zahrnuté v tabuľke 1.

Zistené hodnoty koeficientov na prepočet živín však nie sú konštantné, ale naopak, menia sa podľa výšky úrod (graf). Prakticky vo všetkých prípadoch sa jedná o zápornú koreláciu medzi hodnotami jednotlivých koeficientov a výškou úrody danej plodiny. To znamená, že hodnoty koeficientov so stúpajúcimi úrodami klesajú, treba však zdôrazniť, že tento pokles nie je lineárny a nie je ani v každom prípade nepretržitý. Hodnoty koeficientov väčšinou klesajú len po určitú hranicu úrod, pri ktorej niekedy viac-menej stagnujú a po jej prekročení v niektorých prípadoch začínajú znova stúpať. Pri niektorých plodinách však pri nízkej úrovni úrod (napr. pšenica ozimná < 3,5 t/ha) krivky koeficientov so stúpajúcou úrodou najprv stúpajú a klesať začnú až po prekročení určitej výšky úrod (graf). Tieto poznatky o variabilite koeficientov na prepočet živín sú dôležité v prípade, že pre nejaké účely je potrebný čo najpresnejší údaj o inpute živín do pôdy vo forme pozberových a koreňových zvyškov niektorej plodiny.

Dosiahnuté výsledky (závislosť úrody od živinového potenciálu) boli pre každú sledovanú plodinu štatisticky vyhodnocované polynomiálnou regresiou (tab. 2). Štatistické rovnice pre každú sledovanú živinu (KN, KP and KK) boli vypočítané z reálne dosiahnutej úrody na danom pozemku. Stupeň polynomiálnej rovnice bol vybraný tak, aby bol dosiahnutý čo najvyšší stupeň korelácie. Podľa výsledkov polynomiálnej regresie sú tieto korelácie medzi výškou úrod a hodnotou koeficientov vysoko preukazné (r = 0,812-0,995, pri *p<0,05).

Prostredníctvom koeficientov na prepočet živín je možné kvantifikovať input dusíka, fosforu a draslíka z rastlinných zvyškov do pôdy na základe nasledovnej matematickej rovnice:

PX = u . KX

kde: PX = množstvo niektorej živiny (N, P, K) vo zvyškoch danej plodiny v kg/ha; u = úroda hlavného produktu danej plodiny v t/ha; KX = hodnota koeficientu pri danej úrode sledovanej plodiny (KN, KP, KK).

Tab. 1: Priemerný živinový potenciál rastlinných zvyškov (obsah živín v kg na hektár pôdy, resp. na tonu hlavného produktu)

Plodina

N

P

K

N

P

K

kg/ha

kg/t hlavného produktu

Ozimná pšenica

53

9

42

10.9

1.8

8.6

Ozimná pšenica + slama

79

14

88

15,7

2,9

17,9

Jarný jačmeň

43

7

40

10.8

1.9

9.8

Jarný jačmeň + slama

60

11

77

14,4

2,6

17,9

Ovos

55

8

58

14.4

2.1

15.2

Ovos + slama

89

16

165

22,6

4,2

42,1

Tritikale

54

8

28

11.4

1.8

6.1

Tritikale + slama

80

13

78

17,1

2,8

16,6

Ozimná raž

45

8

24

12.3

2.2

6.7

Ozimná raž + slama

77

16

71

20,5

4,4

18,9

Kukurica na zrno

39

3

19

6.7

0.5

3.2

Kukurica na zrno + kôrovie

127

17

131

21,8

2,9

22,5

Bôb obyčajný + slama

298

34

288

100,3

11,5

97,0

Sója fazuľová + slama

132

14

72

66,0

7,2

36,0

Hrach siaty + slama

112

14

74

31.4

3.9

20.1

Fazuľa obyčajná + slama

192

17

115

98,5

8,8

58,8

Šošovica jedlá + slama

163

21

80

229,6

29,3

112,2

Zemiaky

59

6

61

3.0

0.3

3.1

Cukrová repa

20

2

13

0.4

0.1

0.3

Ozimná repka + slama

107

22

157

41.7

8.4

60.8

Slnečnica ročná + kôrovie

108

15

218

50.0

7.1

100.6

Mak + makovina

115

24

204

321.2

68.2

566.4

Horčica biela + slama

91

21

127

35.0

8.2

48.9

Lucerna

126

21

66

11.7

1.9

6.2

Ďatelina

127

17

66

16.4

2.2

8.5

Kukurica na siláž

55

4

26

1.7

0.1

0.8

Tabak + stonky

45

8

59

43,0

5,3

22,5

Cícer baraní + slama

201

21

113

72,3

7,7

40,9

Ľan olejnatý + slama

67

8

35

28,1

5,3

37,0

Tab. 2: Štatistické rovnice pre výpočet koeficientov KN, KP a KK (x = úroda v t/ha)

Plodina

Koeficient KN

Koeficient KP

Koeficient KK

Ozimná pšenica

1,1727x3 - 17,8x2 + 85,607x - 117,79

0,1909x3 - 2,9081x2 + 14,074x - 19,59

0,7923x3 - 12,545x2 + 63,312x - 92,038

Ozimná pšenica + slama

0,8152x3 - 12,026x2 + 55,899x - 64,689

0,0867x3 - 1,3118x2 + 6,1956x - 6,1013

0,1383x3 - 2,0567x2 + 9,6127x + 3,9467

Jarný jačmeň

0,2343x3 - 2,8139x2 + 8,2941x + 7,2304

0,0651x3 - 0,8138x2 + 2,83x - 0,6311

0,9578x3 - 12,628x2 + 51,298x - 53,852

Jarný jačmeň + slama

0,271x3 - 2,9316x2 + 7,3111x + 15,221

0,0396x3 - 0,4283x2 + 1,0722x + 2,7739

0,0237x3 - 0,2956x2 + 1,0639x + 16,922

Ovos

3,3116x3 - 39,021x2 + 143,09x - 148,54

0,45x3 - 5,2756x2 + 19,156x - 19,285

1,9659x3 - 22,355x2 + 76,384x - 61,283

Ovos + slama

3,1299x3 - 37,519x2 + 141,68x - 145,71

0,3371x3 - 4,022x2 + 15,08x - 13,53

1,0491x3 - 12,817x2 + 49,933x - 20,415

Tritikale

-2,9658x3 + 40,818x2 - 188,86x + 305,64

-0,4497x3 + 6,1932x2 - 28,676x + 46,473

-1,6463x3 + 22,302x2 - 100,47x + 157,0

Tritikale + slama

-0,9022x3 + 12,339x2 - 60,532x + 123,6

-0,1352x3 + 1,8523x2 - 9,0926x + 18,752

-0,1574x3 + 2,1514x2 - 10,468x + 34,741

Ozimná raž

-3,6438x3 + 41,221x2 - 155,44x + 208,84

-0,5846x3 + 6,7297x2 - 25,945x + 35,831

-1,3502x3 + 16,64x2 - 69,225x + 103,33

Ozimná raž + slama

2,3238x3 - 26,808x2 + 97,806x - 91,094

0,3094x3 - 3,5711x2 + 12,981x - 10,295

0,4136x3 -4,7693x2 + 17,322x - 0,7342

Kukurica na zrno

-0,15x3 + 3,1214x2 - 21,754x + 56,479

0,0022x3 - 0,0342x2 + 0,1028x + 0,6629

0,0168x3 - 0,2691x2 + 0,9341x + 3,6483

Kukurica na zrno + kôrovie

0,041x3 - 0,0729x2 - 6,3627x +52,047

-0,0182x3 + 0,4582x2 - 3,8204x +12,904

-0,1636x3 + 4,0354x2 -32,917x +107,27

Bôb obyčajný + slama

-33,785x + 217,88

-4,0915x + 26,539

-27,293x + 191,93

Sója + slama

-31,113x2 + 103,36x - 1,2894

-3,3977x2 + 11,163x + 0,1193

-16,783x2 + 58,851x - 7,1

Hrach + slama

-0,9901x3 + 10,139x2 - 43,324x + 106,71

-0,1186x3 + 1,227x2 - 5,313x + 13,16

-0,5924x3 + 5,3075x2 - 21,483x + 62,13

Zemiaky

0,0005x3 - 0,0267x2 + 0,2484x + 4,8271

0,00004x3 - 0,0024x2 + 0,0241x + 0,4459

0,0005x3 - 0,0258x2 + 0,1327x + 6,5971

Cukrová repa

0,0002x2 - 0,0309x + 1,3574

0,00002x2 - 0,0026x + 0,1198

0,0002x2 - 0,0236x + 0,9784

Ozimná repka + slama

8,1346x3 - 69,577x2 + 179,05x - 89,818

2,6614x3 - 21,781x2 + 54,785x - 31,942

24,592x3 - 197,44x2 + 490,83x - 300,22

Slnečnica + slama

-10,65x3 + 93,125x2 - 276,36x + 317,44

-0,242x3 + 2,6914x2 - 11,755x + 22,477

-28,736x3 + 243,89x2 - 691,24x + 739,92

Mak + makovina

-13355x3 + 14638x2 - 5920,8x + 1200,6

-2449,7x3 + 2511,2x2 - 979,72x + 216,11

-18374x3 + 17696x2 - 6635,2x + 1581,6

Horčica + slama

1,4624x3 + 15,448x2 - 115,67x + 198,35

1,03x3 + 0,028x2 - 22,828x + 47,396

8,4129x3 - 11,539x2 - 122,9x + 287,08

Lucerna

0,0499x3 - 1,4104x2 + 10,806x - 3,7089

0,0079x3 - 0,2265x2 + 1,7732x - 0,8324

0,0786x3 -2,5216x2 + 25,262x - 71,053

Ďatelina

0,1847x3 - 4,2603x2 + 29,946x - 46,265

0,0178x3 - 0,3981x2 + 2,6391x - 2,7212

0,2028x3 -4,996x2 + 39,006x - 87,474

Kukurica na siláž

0,001x2 - 0,1143x + 4,287

0,00008x2 - 0,0086x + 0,3248

0,0004x2 - 0,0503x + 1,9367

Cícer baraní + slama

35,815x2 - 197,44x + 309,58

3,9692x2 - 21,771x + 33,668

18,182x2 - 101,45x + 165,2

Ľan olejnatý + slama

199,91x3 - 874,08x2 + 1242,7x - 533,96

27,241x3 - 118,82x2 + 168,25x - 72,322

174,05x3 - 751,58x2 + 1047x - 449,2

Príklad stanovenia množstva živín v rastlinných zvyškoch

Hodnotenou plodinou je pšenica letná, f. ozimná s úrodou 5,5 t/ha. Na základe rovnice z tabuľky 2 (KN = 1.1727x3 – 17.8x2 + 85.607x – 117.79, kde x je dosiahnutá úroda plodiny) je koeficient KN 9,706. Vynásobením úrody pšenice 5,5 koeficientom 9,706 dostaneme množstvo dusíka 53,4 kg N), ktoré sa zaorie do pôdy spolu s rastlinnými zvyškami pšenice. Analogickým prepočtom vypočítame, koľko fosforu (8,8 kg/ha) a draslíka (46,8 kg/ha) sa dostane vo forme rastlinných zvyškov do pôdy po zbere pšenice.

Podobne možno vypočítať množstvá živín pre všetky nami sledované plodiny.

Tabuľka 3 uvádza množstvo živín v zaoraných rastlinných zvyškoch niektorých plodín pri bežne dosahovaných úrodách. Povšimnutia hodné sú najmä množstvá draslíka pri slnečnici a repke olejne v prípade, že sa do pôdy zaorie aj vedľajší produkt (slama), resp. aj množstvo dusíka pri sóji, lucerne ale aj kukurici na zrno. Pritom treba poznamenať, že na základe mnohých literárnych zdrojov možno minimálne 50 % z týchto živín považovať za ľahko prístupné pre následne pestovanú plodinu.

Tieto množstvá dosahujú v jednotlivých prípadoch až stovky kilogramov, ktoré je potrebné brať do úvahy pri stanovovaní dávok minerálnych hnojív aplikovaných pod nasledujúce plodiny. Prináša to nielen ekonomický, ale aj environmentálny benefit v porovnaní s konvenčným hnojením a prispieva k udržateľnému poľnohospodárstvu.

Tab. 3: Množstvo dusíka, fosforu a draslíka zaoraného do pôdy v rastlinných zvyškoch niektorých plodín pri bežne dosahovaných úrodách

Plodina

Úroda

(t/ha)

Množstvo N

Množstvo P

Množstvo K

(kg/ha)

Ozimná pšenica

5,5

53,4

8,8

46,8

Ozimná pšenica + slama

5,5

80,3

14,9

96,9

Jarný jačmeň

5,0

38,2

6,6

33,3

Kukurica na zrno

8,0

43,3

3,4

20,0

Kukurica na zrno + kôrovie

8,0

139,8

18,8

147,5

Zemiaky

25,0

54,1

4,4

40,1

Cukrová repa

50,0

15,6

2,0

14,9

Ozimná repka + slama

3,2

119,1

24,1

174,3

Slnečnica + slama

2,8

111,8

15,0

240,2

Sója + slama

2,0

162,0

17,7

86,9

Lucerna (suchá hmota)

8,0

144,2

23,2

79,2

Záver

Na základe prezentovaných dlhodobých experimentálnych výsledkov možno vysloviť záver, že pozberové a koreňové zvyšky niektorých poľných plodín sú svojim potenciálom živín významným článkom biologického kolobehu látok, ktorý zohráva pozitívnu úlohu v bilancii živín v osevnom postupe, v živinových režimoch pôd a tým aj vo výžive následne pestovaných plodín. Potenciál dusíka, fosforu, draslíka, ale aj horčíka a vápnika v rastlinných zvyškoch je však značne rozdielny a závisí predovšetkým od biologických zvláštností rastlinného druhu a od výšky úrody danej plodiny.

Koeficienty na prepočet živín a matematický model, na základe ktorých je možné vyčísliť input živín vo forme rastlinných zvyškov do pôdy, majú vysoké uplatnenie pri bilancii živín v osevnom postupe a pri ekologizácii výživy rastlín v podmienkach biologického (ekologického) systému hospodárenia na pôde, v pásmach hygienickej ochrany zdrojov podzemných aj povrchových vôd, v chránených oblastiach, štátnych prírodných rezerváciách a v neposlednom rade aj v poľnohospodárskej prvovýrobe ako súčasť ekologicky vyhovujúcich a ekonomicky prijateľných systémov hnojenia.

Ing. Stanislav Torma, PhD.; Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy, Prešov
Prof. Ing. Jozef Vilček, PhD.; Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy, Prešov a Prešovská univerzita v Prešove

Táto práca bola podporená Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č. APVV-0131-11, APVV-15-0406 a Vedeckou grantovou agentúrou MŠVVaŠ SR na základe zmluvy č. VEGA 1/0116/16 a tiež operačným programom Výskum a vývoj, pre projekt: Univerzitný vedecký park TECHNICOM pre inovačné aplikácie s podporou znalostných technológií, kód ITMS: 26220220182, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.“

Související články

Foliární aplikace síry a její vliv na výnos a kvalitu zrna

22. 06. 2017 Ing. Ladislav Černý, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Hnojení Zobrazeno 262x

Využití přírodních způsobů pro intenzivní pěstování kukuřice

03. 05. 2017 Ing. Jaroslav Tomášek, Ph.D., Ing. Pavel Cihlář, Ph.D.; Česká zemědělská univerzita v Praze Hnojení Zobrazeno 491x

Hnojení pšenice ozimé na jaře

24. 04. 2017 Doc. Ing. Pavel Ryant, PhD., Ing. Jiří Antošovský, Doc. Ing. Petr Škarpa, Ph.D.; Mendelova univerzita v Brně Hnojení Zobrazeno 1047x

Regenerační hnojení s Ureastabil

13. 04. 2017 Ing. Jaroslav Mráz; AGRA GROUP a.s. Hnojení Zobrazeno 335x

Jarní stimulace výnosového potenciálu pomocí listové výživy

27. 03. 2017 Ing. Jan Grznár; Timac Agro Czech Hnojení Zobrazeno 411x

Další články v kategorii Hnojení

detail