Vliv hnojení minerálními hnojivy na olejnatost řepky ozimé

30. 08. 2024 Bc. Lukáš Lžičař; Česká zemědělská univerzita v Praze Hnojení Zobrazeno 284x

Řepka ozimá (Brassica napus) patří mezi nejdůležitější polní plodiny České republiky. V roce 2023 byla pěstována na 363 041 hektarech a bylo sklizeno celkem 1,3 milionů tun s průměrným výnosem 3,58 t/ha. Olejnatost sklizených semen se pohybuje mezi 40 a 48 % a je hlavním ukazatelem kvality semen řepky. Přestože není v ČR vyšší olejnatost při výkupu zohledňována, tak při olejnatosti nižší než 42 % mohou výkupci uplatnit srážky z ceny. Tato penalizace bývá aplikována v letech s nižší olejnatostí - například v roce 2019.

Podle některých názorů lze olejnatost do určité míry ovlivnit vhodnou výživou. Proto jsem se ve své práci zaměřil na minerální výživu a její vliv na olejnatost řepky ozimé. Cílem této práce bylo vyhodnotit vliv dávky minerálních hnojiv obsahujících dusík, síru a hořčík a termínu aplikace síry a použitého hnojiva na olejnatost semen řepky ozimé, ale i výnos semen a oleje. Náš tříletý polní pokus byl realizován v letech 2020/21–2022/23 na Výzkumné stanici České zemědělské univerzity v Červeném Újezdu u Prahy.

Olejnatost

Obsah oleje v semenech B. napus, stejně jako u většiny olejnatých plodin, je významným faktorem při hodnocení kvality produkce. Přestože není v ČR vyšší olejnatost při výkupu zohledňována, ani nikde zveřejňována, tak při olejnatosti nižší než 42 % mohou výkupci uplatnit srážky (až 250 Kč/t). Jinak je tomu v sousedním SRN, kde je při olejnatosti vyšší než 40 % za každé další procento oleje účtován příplatek ve výši 1,5 % z výkupní ceny.

Průměrný obsah oleje v semenech řepky se pohybuje od 40 do 48 %, ovšem výjimkou nejsou ani odrůdy, které obsahují více než 50 % oleje (Sharafi et al., 2015). Důležitou roli proto hraje výběr odrůdy, jelikož mezi odrůdami existuje značný rozdíl v olejnatosti - až 3,4 % (Bečka et al., 2022).

Obzvláště z důvodu důležitosti tohoto kvalitativního parametru probíhají ve světě rozsáhlé výzkumy možností, jak šlechtěním a správnou výživou zvýšit obsah oleje v semenech řepky. Ve své studii Wang (2005) uvádí, že 1 % zvýšení obsahu oleje odpovídá nárůstu výnosu semen o 2,5–3,5 %, z tohoto důvodu může zvýšení obsahu oleje zefektivnit pěstování řepky, pokud se řepka dle olejnatosti vykupuje.

Opomíjené hnojení sírou

Ještě před čtyřiceti lety nutnost hnojení sírou na území České republiky prakticky neexistovala. Tato potřeba nastala až po odsíření uhelných elektráren, kdy byl spad síry z ovzduší snížen ze 70 kg S/ha na současných 5 kg S/ha, což představuje čtrnáctinásobný pokles.

Pro pochopení nezanedbatelné role síry v procesu syntézy oleje je důležité si uvědomit, že se podílí na tvorbě aminokyselin, vitamínů, lipidů, které jsou biochemickými procesy transportovány do semen v podobě oleje. Řepka ozimá na 1 tunu semene odebere 16 kg síry, což je 4× více než u pšenice. Z tohoto důvodu řepka reaguje mnohem citlivěji na její nedostatek v porovnání s ostatními plodinami.

Její nedostatek má kromě snížené olejnatosti či výnosu i negativní vliv na schopnost přijímat dusík. Při jeho vyšších dávkách a zároveň nedostatečné výživě sírou dochází k omezení přijmu dusíku, což má za následek výnosovou depresi. Mnoho studií doporučuje dodržet poměr 7 kg N ku 1 kg S. Když je poměr menší než 7, obě živiny již nejsou efektivně využívány (Fismes et al., 2000; Janzen et Bettany, 1984).

S nedostatkem síry se v zemědělské praxi nejčastěji setkáme na lehkých půdách, které mají nižší schopnost její sorpce. Postižené rostliny mají světlou barvu či se mohou objevovat žluté skvrny na mladých listech v době prodlužovacího růstu (podobnost s příznaky viróz).

Polní pokus

Maloparcelkové pokusy byly založeny v letech 2020/21–2022/23 na Výzkumné stanici FAPPZ ČZU v Červeném Újezdě. Průměrná výška lokality je 403 m n.m. Na pokusných plochách byl zjištěn nízký obsah dostupné síry. V roce 2020 bylo její zastoupení v půdě 11,8 mg/kg, druhým rokem 12,5 mg/kg a v roce 2022 byla obsažena v množství 20,1 mg/ha. Zásobenost všech ostatních prvků (P, K, Ca, Mg) byla střední nebo dobrá.

V tříletých polních pokusech jsme porovnávali 3 dávky dusíku (140, 180 a 220 kg N/ha, hnojivo LAD), 5 dávek síry (0, 15, 25, 50 a 75 kg S/ha, hnojivo DASA), tři termíny hnojení sírou v dávce 25 kg S/ha (T1 - přelom února a března, T2 - polovina března a T3 - začátek dubna, hnojivo DASA).

V jednoletých polních pokusech jsme porovnávali tři hnojiva s obsahem síry v dávce 25 kg S/ha: DASA, Krista MgS (hořká sůl) a Kieserit. Dále jsme porovnávali stupňované dávky hnojiv DASA a Kieserit kvůli rozdílnému obsahu hořčíku.

Pokusné varianty, termíny aplikace hnojiv a použitá hnojiva jsou uvedeny v tabulce 1. Hnojivo LAD je dusíkaté hnojivo s obsahem 27 % N a 4 % MgO (2,4 % Mg). DASA je dusíkaté hnojivo s 26 % dusíku a 13 % vodorozpustné síry. Krista MgS (hořká sůl) je hnojivo obsahující 13 % síry a 10 % hořčíku. Hnojivo Kieserit obsahuje 20 % síry a 15 % hořčíku.

Tab. 1: Pokusné varianty, použitá hnojiva a termíny aplikace hnojiv

Vliv stupňovaných dávek dusíku

Z výsledků tříletých maloparcelkových pokusů jsme pozorovali statisticky průkazný vliv dávek dusíku (140, 180 a 220 kg N/ha) na průměrnou olejnatost semen řepky (graf 1). Nejvyšší olejnatost (45,28 %) vykazovala varianta hnojená 140 kg N/ha, zatímco dávka 220 kg N/ha měla olejnatost nejnižší (44,22 %).

Nezanedbatelným faktorem byl také vliv ročníku, přičemž nejvyšší olejnatost byla v roce 2023 (44,47 %). Důvodem mohla být výše červnových teplot, kdy se nalévaly šešule a řepka začínala zrát. Zatímco v letech 2021 a 2022 byly v měsíci červnu vysoké teploty (mimořádně nadnormální v roce 2021 a nadnormální v roce 2022), v roce 2023 byl červen teplotně normální. Ostatní měsíce (květen až červenec) byly ve všech letech teplotně normální či podnormální. Vysoká teplota v červnu tedy mohla způsobit pokles olejnatosti v letech 2021 a 2022.

Je zajímavým zjištěním, že nebyl potvrzen statisticky významný vliv dávky dusíku na výnos semen. Pravděpodobně vzhledem k úrodným půdám, na kterých byly pokusy založeny, byly rozdíly ve výnosu jen minimální. V tříletém průměru byl nejvyšší výnos semen (5,86 t/ha) u dávky 180 kg N/ha, zatímco nejnižšího výnosu (5,80 t/ha) dosáhla varianta hnojená 140 kg N/ha. Při dávce 220 kg N/ha vykazovala řepka výnos 5,85 t/ha (graf 2).

Zanedbatelný vliv dávek dusíku jsme též pozorovali u výnosu oleje. Při aplikaci dusíku v množství 140 kg N/ha jsme dosáhli stejného výnosu oleje (2,37 t/ha), jako při použití dávky 180 kg N/ha. Nejvyšší dávka dusíku (220 kg N/ha) paradoxně vedla k nejnižšímu výnosu oleje (2,33 t/ha).

Na základě našich pokusů můžeme konstatovat, že optimální dávkou, vzhledem k nejvyšší olejnatosti a dosažení shodné výše výnosu, bylo 140 kg N/ha. Důvodem, proč vysoké dávky dusíku snižují olejnatost, se zabýval Zhu et al., 2023. Dusík ovlivňuje fotosyntézu mechanizmem, jakým rostlina syntetizuje chlorofyl. Dále pak reguluje povrch mezofylových buněčných stěn a chloroplastů. Dusík se podílí na fotosyntéze, a také tvorbě chlorofylu. Dále pak ovlivňuje transport sacharózy a aminokyseliny z listů do zásobních orgánů. Při přechodu z vegetativní do generativní fáze rostliny jsou živiny transportovány do semen za účelem syntézy tuků a bílkovin. V tomto procesu nejdříve dochází k syntéze bílkovin, která je energeticky náročná a spotřebovává množství asimilátů, což následně oslabuje tvorbu oleje v semenech řepky (Bai et al., 2019; Tang et al., 2012; Zhu et al., 2023).

Graf 1: Vliv dávky dusíku na olejnatost (2020/21–2022/23)

Graf 2: Vliv dávky dusíku na výnos semen (2020/21–2022/23)

Vliv stupňovaných dávek síry

Síra byla aplikována v dávkách 0, 15, 25, 50 a 75 kg S/ha. Ačkoliv jsme v našem polním pokusu nezaznamenali statisticky významný vliv stupňovaných dávek síry na olejnatost (graf 3), tak jsme mohli pozorovat určité trendy. Olejnatost se zvyšovala od dávky 15 kg S/ha do 25 kg S/ha, kdy dosáhla svého maxima (45,02 %). Při dalším zvýšení množství aplikované síry již docházelo k snižování olejnatosti.

Vliv aplikovaného množství síry na výsledný výnos semen též nebyl statistiky prokázán, ale je zajímavým poznatkem, že nejvyššího průměrného výnosu semen (6,04 t/ha) dosáhla rovněž varianta hnojená 25 kg S/ha (graf 4). Zároveň dávka 25 kg S/ha vykazovala napříč ročníky nejmenší výnosovou variabilitu (15,74 %) oproti kontrole (18,38 %).

Výnos oleje z hektaru také nebyl statisticky průkazně ovlivněn dávkou síry, ale nejvyššího množství oleje (2,45 t/ha) dosáhla vzhledem k výše uvedeným výsledkům opět varianta hnojená 25 kg S/ha. Toto množství síry též vykazovalo nejnižší variabilitu (16,90 %) ve všech ročnících.

Graf 3: Vliv dávky síry na olejnatost (2020/21–2022/23)

Graf 4: Vliv dávky síry na výnos semen (2020/21–2022/23)

Termín aplikace síry

V našem výzkumu jsme se rovněž zaměřili na hodnocení vlivu různých termínů aplikace síry: T1 - na přelomu února a března, T2 - v polovině března a T3 - na začátku dubna. Síra byla aplikována v dávce 25 kg S/ha.

Z tříletých výsledků vyplývá, že termín aplikace síry neměl statisticky průkazný vliv na průměrný obsah oleje v semenech řepky (graf 5) a nebyla prokázána ani jeho interakce s ročníkem. Nejvyšší olejnatost (45,11 %) byla zjištěna u termínu T3 (na začátku dubna), zatímco nejnižší (44,75 %) u termínu T2 (v polovině března). Také u tohoto pokusu byl pozorován statisticky významný rozdíl mezi ročníky. V roce 2023 byla průměrná olejnatosti 45,58 %, zatímco v roce 2021 pouze 44,46 %.

Ve výnosu semen byly rozdíly mezi termíny aplikace síry rovněž minimální a statisticky neprůkazné (graf 6). Nejvyššího výnosu (6,04 t/ha) bylo dosaženo v prvním termínu hnojení (T1) v porovnání s nejnižším průměrným výnosem (5,90 t/ha) v druhém termínu hnojení (T2).

Termíny aplikace síry neměly statisticky významný vliv na výnos oleje a rozdíly mezi nimi byly minimální. Nejvyššího výnosu oleje (2,45 t/ha) dosáhla varianta T1, která navíc vykazovala největší stabilitu výnosu oleje. Nejmenšího výnosu oleje (2,38 t/ha) bylo dosaženo u druhého aplikačního termínu T2.

Graf 5: Vliv termínů aplikace síry na olejnatost (2020/21–2022/23)

Graf 6: Vliv termínů aplikace síry na výnos semen (2020/21–2022/23)

Vliv druhu hnojiva

Náš výzkum byl také zaměřen na posouzení vlivu tří různých hnojiv se sírou na obsah oleje v semenech řepky, výnos semen a výnos oleje. Použili jsme hnojiva DASA, Kieserit a Krista (hořká sůl) vždy v dávce 25 kg S/ha. Hnojiva Kiserit a Krista obsahují navíc ještě hořčík (+19 kg Mg/ha). Výsledky s aplikací různých hnojiv jsou na rozdíl od předchozích hodnocení jednoleté (2022/23).

Přestože nebyl prokázán statisticky vliv druhu hnojiva na obsah oleje v semenech řepky, tak jsme mohli pozorovat určité rozdíly (graf 7). Varianta hnojená Kieseritem měla nejvyšší olejnatost v průměru (46,63 %). Varianta hnojená hořkou solí (Kristou) měla olejnatost o 0,4 % nižší (46,23 %) a nejnižší obsah oleje (45,83 %) byl u varianty, kde bylo použito hnojivo DASA.

Naproti tomu druh použitého hnojiva měl statisticky významný vliv na výnos semen řepky ozimé. Nejvyššího výnosu (7,08 t/ha) dosáhla varianta s hnojivem DASA, zatímco nejnižší výnos (5,99 t/ha) jsme mohli pozorovat u varianty hnojené Kieseritem (graf 8).

Byl potvrzen také vliv hnojiva na výnos oleje. Statistické rozdíly byly zjištěny mezi variantami DASA a Kieserit, a také mezi variantami Krista a Kieserit, i když s nižší významností. Rozdíl mezi nejvyšším průměrným výnosem oleje (2,92 t/ha) u varianty DASA a nejnižším (2,52 t/ha) u varianty Kieserit byl 0,40 t/ha.

Tyto výsledky jsou však pouze jednoleté. Bylo by třeba tento pokus opakovat, abychom získali více dat a dosáhli relevantních výsledků.

Graf 7: Vliv druhu hnojiva na olejnatost (2022/23)

Graf 8: Vliv druhu hnojiva na výnos semen (2022/23)

Vliv hořčíku

Ve vegetačním roce 2022/23 jsme porovnávali vliv stupňovaných dávek hnojiv DASA a Kieserit na průměrnou olejnatost, výnos semen a oleje řepky ozimé. Kieserit byl porovnáván s DASou kvůli vyššímu obsahu hořčíku a předpokládali jsme, že se jeho vyšší obsah projeví na sledovaných parametrech.

Vyhodnocením jednoletých výsledků nebyl potvrzen statisticky významný vliv hořčíku na olejnatost, ale mohli jsme pozorovat zajímavé trendy (graf 9). Nejvyšší obsah oleje v semenech (46,63 %) vykazovala varianta hnojená Kieseritem (25 kg S/ha + 32 kg Mg/ha), zatímco nejnižší olejnatost (45,53 %) byla pozorována u varianty DASA (75 kg S/ha + 3 Mg). Je poměrně zajímavým zjištěním, že průměr olejnatosti všech variant hnojených Kieseritem byl 46,29 %, zatímco u DASY jen 45,72 %. Podobný, ačkoliv statisticky průkazný vliv hořčíku na olejnatost, pozoroval také (Geng et al., 2021), který zaznamenal nejvyšší olejnatost u dávky 27 kg Mg/ha.

Byly ovšem statisticky prokázány rozdíly ve výnosu semen (graf 10). Nejvyššího výnosu (7,11 t/ha) dosáhla varianta hnojená DASou (75 kg S/ha + 3 kg Mg/ha), zatímco nejmenší výnos (5,99 t/ha) byl pozorován u varianty hnojené Kieseritem (25 kg S/ha + 32 kg Mg/ha). Bez ohledu na dávku hnojiva vykazovaly varianty hnojené hnojivem DASA o 0,39 t/ha vyšší výnos semen než varianty s vyšší dávkou Mg, kde byl použit Kieserit.

Vliv druhu hnojiva na výsledný výnos oleje byl také statisticky průkazný. Ve výnosu oleje dosáhla nejvyšších hodnot (2,92 t/ha) varianta hnojená DASou (25 kg S/ha + 11 kg Mg/ha). Nejnižší výnos oleje (2,15 t/ha) byl stanoven u Kieseritu (25 kg S/ha + 32 kg Mg/ha). Průměrný výnos oleje u všech variant hnojených DASou činil 2,84 t/ha, zatímco u variant hnojených Kieseritem dosahoval 2,71 t/ha.

Graf 9: Vliv obsahu hořčíku v hnojivu na olejnatost (2022/23)

Graf 10: Vliv obsahu hořčíku v hnojivu na výnos semen (2022/23)

Závěr a doporučení pro zemědělskou praxi

Z výsledků našich tříletých pokusů vyplývá, že správná výživa dusíkem, sírou a hořčíkem může do určité míry ovlivnit obsah oleje v semenech řepky i její produkci. Jako nejadekvátnější dávku dusíku vzhledem k olejnatosti, výnosu semen a oleje bychom doporučovali množství 140 kg N/ha, přičemž bychom měli zohlednit zásobenost živin v půdě či obsah v rostlině.

Nedostatečné hnojení sírou se může v některých letech negativně projevit na obsahu oleje v semenech řepky ozimé. Obzvláště v suchém a teplém jarním období bychom neměli podceňovat potřebu hnojení sírou a dodržovat vzájemný poměr N:S 7:1. Pro zemědělskou praxi jsou též důležité informace o obsahu síry v půdě, jelikož její deficit v kombinaci s nedostatečnou výživou může způsobovat výnosovou depresi. Na základě našich výsledků na půdách s nízkou zásobeností půdy tímto prvkem, bychom doporučili hnojit sírou v dávce 25 kg S/ha, neboť při této dávce byla dosažena nejvyšší olejnatost, ale i nejvyšší výnos semen, a tím i výnos oleje ze všech porovnávaných dávek síry.

Také bychom neměli opomíjet hnojení hořčíkem, jelikož má významnou úlohu ve fyziologických a biochemických procesech, například syntéze chlorofylu, transportu asimilátů či na syntéze bílkovin. Naše jednoleté výsledky naznačují pozitivní vliv hořčíku na olejnatost, ale opačný efekt na výnos.

Právě vyrovnaná výživa a racionální užívání minerálních hnojiv může přispět ke zkvalitnění a trvalé udržitelnosti produkce řepky ozimé.

Setí pokusu

Hnojení maloparcelkových pokusů v termínu T1 (přelomu února a března)

Řepka v květu

Sklizeň pokusu

Kompletní seznam literárních zdrojů je k dispozici u autora.

Vytvořeno na základě diplomové práce pod vedením Ing. Lucie Bečkové, Ph.D.