Vliv hnojení na půdní vlastnosti a půdní úrodnost

Agroekosystém, který se začal vytvářet z původního přírodního ekosystému činností člověka – zemědělce, přibližně před 10 000 lety, měl základní charakter velmi podobný přírodnímu ekosystému, tj. byl dobře vyvážený, s nepatrnými látkovými vstupy a výstupy. S postupnou industrializací společnosti dochází ke stále většímu narušování stability ekosystému. Výrazná populační exploze minulého století měla za následek zvýšené nároky na potřebu potravin, a tím i na výnosy plodin. Zintenzivnění zemědělství vedlo ke zvýšení vstupů do celého systému, a tím i v mnohých případech došlo k narušení rovnováhy stávajícího agroekosystému. Do koloběhu látek se kromě zvýšené intenzity pohybu přírodních látek dostávají i některé nové syntetické látky, které se v přírodě nevyskytují. Zvýšená intenzita výroby i zvýšení spotřeby člověka a zavádění nových technologií a látek nutně vede k většímu zatížení životního prostředí.

Je zřejmé, že celý koloběh začíná a opět by měl končit na půdě. Je zcela evidentní odčerpávání živin z půdy rostlinnou produkcí. Dalším důležitým článkem koloběhu je živočišná výroba a nakonec prostory pro uskladnění stájových hnojiv. Rozmanitost zemědělských podniků co do velikosti i výrobního zaměření vede nutně k různé struktuře pěstovaných rostlin a také různé intenzitě živočišné výroby. V podmínkách tržního hospodářství máme značnou pestrost podniků – od podniků vyloženě zaměřených jen na rostlinnou výrobu až k podnikům s vysokým stavem dobytka. Tyto rozdílnosti nutně musí ovlivnit koloběh látek a živin uvnitř každého podniku (farmy). Zmíněné rozdílnosti ukazují na nutnost individuálního řešení koloběhu živin v podnicích, a tím i potřebné úhrady živin hnojením. Ukazuje se, že je velmi důležité sledovat bilanci živin v rámci určitého osevního postupu a do koloběhu vnášet jen takové množství živin, které zajistí potřebnou produkci, dobrou kvalitu výroby a udržení, případně zlepšení půdní úrodnosti.

Obr. 1: Prvky půdní úrodnosti (Wohlrabe, 1963)

Množství živin obsažené v rostlinné produkci z jednotky plochy závisí na výši produkce, druhu rostliny, vnějších podmínkách a řadě dalších faktorů. V každém případě je rozhodující druh rostlin a výše produkce. Je pochopitelné, že při vyšší produkci je uváděno do koloběhu více živin. Prodej výrobků způsobuje únik živin z malého koloběhu, živiny se dostávají mimo zemědělský podnik – do velkého koloběhu.

Naší snahou musí být úsilí o co největší návratnost živin do půdy. Proto je nutné věnovat zvýšenou pozornost využití všech odpadů v zemědělském podniku a jejich opětovnému zapojení do koloběhu, věnovat potřebnou péči organickým hnojivům a omezit na únosnou míru neproduktivní ztráty na poli, ve chlévech, při skladování i aplikaci hnojiv.

Ovšem i při pečlivém hospodaření s organickými hnojivy je zřejmé, že vlivem prodeje výrobků i určitých ztrát dochází k ochuzování koloběhu o živiny a u většiny živin je negativní bilance. Proto pro zajištění potřebné produkce a udržení či zvýšení půdní úrodnosti musíme doplňovat chybějící živiny minerálními hnojivy.

Půdní úrodnost je tvořena řadou vzájemně se ovlivňujících prvků, které lze rozdělit do 4 podskupin: fyzikální faktory, agrochemické faktory, vodní režim, organické a biologické faktory.

Graf 1: Změny obsahu humusu v hlinité kambizemi v dlouhodobém pokusu v Rothamstadu od roku 1852

Půdní úrodnost je výsledkem složitého souboru vlastností, které při vhodné kombinaci jednotlivých parametrů zajišťují rostlinám optimální podmínky pro růst a vývoj, a tím zajišťují realizaci jejich výnosového potenciálu. Půdní úrodnost je třeba chápat vždy pro určité konkrétní půdně-ekologické podmínky (Scheffer a Lieberoth 1953, Wohlrabe 1963). Hnojením jsou významně ovlivňovány všechny prvky půdní úrodnosti.

Z grafu 1, kde jsou uvedeny výsledky z nejstarší pokusné báze v Rothamstedu, je zřejmé, že dlouhodobým hnojením lze ovlivnit dokonce i konzervativní prvky půdní úrodnosti (např. obsah humusu). Z dlouhodobých stacionárních pokusů z Německa prováděných v různých lokalitách je patrno, že při aplikaci samostatného minerálního hnojení je zanecháno v půdě větší množství posklizňových zbytků ve srovnání s nehnojenou kontrolou, což vede ke zvýšení obsahu organických látek v půdě (tab. I). Názorně je zde dokumentován pozitivní vliv hnojení na zvýšení půdní úrodnosti. Přitom z těchto pokusů dále vyplývá, že z hlediska půdní úrodnosti je nejvýhodnější kombinace organického hnojení doplněná o vyrovnanou dávku minerálního hnojení. Z hlediska agronomického je důležité to, že hnojení ovlivňuje poměrně rychle především dynamické prvky půdní úrodnosti (tab. II).

Dlouhodobé a jednostranné hnojení však také může významně snížit půdní úrodnost. Zejména používání samotného dusíkatého hnojení má negativní dopad na půdní úrodnost (snížení hodnoty pH, snížení sorpční kapacity atd.), což je dokumentováno v tab. III. Ve stacionárním pokusu v Halle činila kationtová výměnná kapacita u varianty s hnojem 125 mmol₍₊₎.kg^-1, ale u N minerální pouze 103 mmol₍₊₎.kg^-1. Při sledování vlivu hnojení na půdní úrodnost je velmi snadno stanovitelnou hodnota výměnného pH_CaCl2.

I. Obsah C_ox.v dlouhodobých výživářských pokusech

*pokusy na dvou stanovištích

II. Příklad dynamických prvků půdní úrodnosti

III. Vliv hnojení na změny hodnoty pH, C_ox a KVK půdy na stanovišti Halle (Scheffer, Schachtschabel, 1992)

Zde je nutno zdůraznit, že změna hodnoty pH má výrazný vliv na parametry půdní úrodnosti:

• absorpci a desorpci kationtů rostlinných živin
• rozpustnost sloučenin biogenních, především stopových prvků
• činnost a složení mikroorganismů v půdě
• rozpustnost iontů působících toxicky
• strukturu půdy, a tím i vododržnost, aeraci, evaporaci

Proto negativní změny v hodnotě pH je nutno brát se značnou obezřetností z hlediska dlouhodobého vývoje půdní úrodnosti.

Řešeno v rámci grantu NAZV QH 91081.

Použitá literatura je k dispozici u autorů.

Tento článek byl publikován v rámci spolupráce s Českou zemědělskou univerzitou v Praze, Katedrou agroenvironmentální chemie a výživy rostlin u příležitosti konání konference Racionální použití hnojiv.

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu

Biometan se vyplatí a má budoucnost