Humus - půda - rostlina (8) Vliv humusových látek na kvalitu sklizně

V praktickém pěstování rostlin nejde jen o výnosy plodin, ale také, a často především, o jakostní charakteristiky sklizených produktů. Jedná se především o nutriční hodnotu potravin nebo krmiv, o kvalitu bílkovin z hlediska jejich aminokyselinového složení i obsahy cenných nebo na druhé straně škodlivých látek ve sklizené hmotě. Řada výzkumných prací byla proto zaměřena i tímto směrem.

Vliv humusových látek na biologickou hodnotu osiva

Byl řešen v polním pokuse s kukuřicí hybridu CE – 240. V prvním roce (1985) byl tento hybrid vyset v různých variantách pokusu a ponechán do sklizně v plné zralosti. Bylo odděleno zrno, sklizené na parcele hnojené pouze minerálně a zrno, získané z parcely se stejným hnojením a zároveň aplikací humusového koncentrátu. Na kontrolní kombinaci byl přitom získán výnos palic 88,8 g na 1 rostlinu (v sušině), když na variantě s humáty činil srovnatelný výnos 110,8 g na rostlinu (rel. + 24,8%). Toto zrno bylo ponecháno jako osivo pro založení pokusu v roce následujícím (1986).

Již vstupní hodnoty rozborů zrna ukazovaly na vyšší biologickou hodnotu zrna, sklizeného z varianty ošetřené humátem. Hmotnost 1000 zrn činila 315,2 g proti 270g u zrna z kontrolní varianty (+ 16,7%). V osivu z parcel s humusovými látkami byl proti kontrole zjištěn též vyšší obsah dusíku (+ 15%), fosforu (+ 7%), draslíku (+ 7%) a také manganu a mědi. Stejný obsah u obou partií byl nalezen u vápníku a hořčíku, nižší obsah o proti kontrole vykázal zinek. V pokuse, v němž byly obě partie srovnávány, nebyly již humusové preparáty použity. Celý pokus byl založen na jednotném minerálním hnojení (135 kg N + PK . ha^-1). V silážní zralosti vykázal porost z osiva ovlivněného preparátem vyšší výnos sušiny palic proti kontrole relativně o 6,1% a v plné zralosti zrna dokonce o 10,1% (viz tab.).

Tab.: Výnosy sušiny palic kukuřice v polním modelovém pokus se sledováním následného vlivu humusových látek na potomstvo ošetřených rostlin v g na rostlinu.
HL – humusové látky

Doba sklizně	Kombinace	Výnos	%výnosu
Silážní zralost	NPK	71,2	100,0
	NPK + HL	75,6	106,1
Plná zralost	NPK	74,9	100,0
	NPK + HL	82,5	110,1

Mezi oběma sklizněmi uplynuly 22 dny. Za tu dobu projevil porost z osiva, ošetřovaného s použitím humusových látek, mnohem vyšší energii růstu než porost kontrolní, když na pokusné variantě přirostlo v období mezi sklizněmi ještě 6,9 g sušiny palic (0,31 g za den) proti 3,7 g na kontrole (0,17 g za den). Palice pokusné varianty obsahovaly proti kontrole více dusíku (+11%), fosforu (+2%), draslíku (+27%) a také více vápníku, manganu a zinku. Stejně bylo hořčíku a méně než na kontrole mědi. Zvýšená biologická kontrola osiva působením preparátu v předchozí generaci, zjištěná na základě analýz zrna, byla ověřena i vyšším výnosem potomstva ošetřených rostlin. Lze proto důvodně předpokládat, že se humusové látky mohou uplatnit i v semenářství polních plodin.

Vliv humusových látek na obsah a výnosy krmných hodnot u kukuřice

V deseti polních pokusech s kukuřicí na siláž byl zjišťován vliv humusových látek na obsah a výnosy hlavních krmných hodnot v sušině sklizené biomasy. V průměru těchto pokusů zvýšily humusové látky obsah dusíkatých látek (NL) relativně o 4,5% a stravitelných dusíkatých látek (SNL) o 3,8%. Méně výrazný byl vliv humátů na obsah bezdusíkatých látek výtažkových (BNLV), jejichž obsah byl zvýšen v průměru pouze o 0,9%, u glycidových (škrobových ) hodnot byl při aplikaci humátů zaznamenán pokles o 1,3%. Všechny tyto rozdíly byly statisticky nevýznamné. Statisticky významné rozdíly byly zjištěny u výnosů uvedených krmných hodnot. Humusové látky zvýšily výnos N – látek o 0,09 tuny na hektar (+ 11,1%) a výnosy SN – látek o 0,04 t . ha^-1 (+ 10,8%). Výnos BNLV byl vlivem humátů zvýšen o 0,38 t . ha^-1 (+ 6,5%). Výnos škrobových jednotek byl humusovými látkami zvýšen statisticky neprůkazně o 210 ŠJ . ha^-1 (rel. + 4,3%).

Při analýzách růstu kukuřice se také ukázalo, že rozdíly v obsazích i výnosech sledovaných kvalitativních ukazatelů mezi oběma kombinacemi (s humáty a bez humátů) závisejí na termínu sklizně. Při aplikaci humátů dochází k výraznějším změnám i v poměrně krátkém časovém úseku několika dní. To svědčí o zrychlení metabolických procesů při aplikaci humátů. V některých pokusech byl také zjišťován obsah nitrátového dusíku (N – NO₃) ve sklizené hmotě. V průměru došlo ke snížení obsahu N – NO₃ vlivem humusových látek z 0,06% na 0,04% u rostlin, k nimž byly humáty aplikovány. Koncentrace N – NO₃ v rostlinách se ovšem mění v závislosti na metabolismu dusíku, takže prakticky záleží opět na termínu sklizně. Při aplikaci humusových látek probíhají změny metabolismu rychleji, takže se i obsah nitrátů výrazně mění během krátkého časového intervalu. Tím je možné vysvětlit rozdíly v jednotlivých pokusech i celkově statisticky neprůkaznou tendenci snížení obsahu nitrátů vlivem humátů při sumárním hodnocení souboru pokusů.

Vliv humusových látek na kvalitativní parametry obilovin

Problematiku řešili FECENKO a LOŽEK (1), kteří použili náš humusový koncentrát (alkalický extrakt oxihumolitu) v poloprovozních pokusech na Slovensku. Pokus s jarním ječmenem byl založen na hlinitojílovité půdě a byl v něm vedle výnosových charakteristik posuzován zejména vliv humusového preparátu na obsah hrubého proteinu a škrobu a dále na některé technologické parametry sklizeného zrna. V pokusu byly zařazeny dvě varianty minerálního hnojení, a sice bez fosforečného hnojení (varianta NK) a plné minerální hnojení (NPK). Dávka dusíku činila v obou případech 100 kg N.ha^-1. Výsledky pokusu jsou uvedeny v následující tabulce.

Tab.: Výsledky poloprovozního pokusu s jarním ječmenem

HP – hrubý protein, HTZ – hmotnost tisíce zrn, HK – humusový koncentrát

Varianta hnojení	Výnos t . ha-1	HP%	Škrob %	HTZ
NK	4,60	12,20	59,83	43,80
NK + HK	5,00	10,81	58,30	44,24
NPK	5,20	11,38	58,30	43.66
NPK + HK	5,40	10,30	58,50	44,30

Z výsledků pokusů je nejzajímavější snížení obsahu hrubého proteinu. Zatímco zrno z obou variant bylo zařazeno do 3. jakostní třídy, zrno z dílů s aplikací humusových látek bylo zařazeno do 1. jakostní třídy, což má pro pěstitele rozhodně značný ekonomický význam.

V pokusu s ovsem na písčité půdě, který byl založen podle stejného schématu, byl sice zaznamenán pozitivní vliv preparátu na výnosy zrna (rel. +12 -13%), vliv na obsah hrubého proteinu byl však malý a na variantě NK mírně pozitivní (rel. +4%). Na variantě NPK se vliv na obsah bílkovin prakticky neprojevil. Za pozornost stojí fakt, že zatímco u kukuřice a částečně i u ovsa zjišťujeme určitou tendenci ke zvýšení obsahu dusíkatých látek vlivem aplikace humátů, u jarního ječmene se projevuje tendence výrazně opačná. Můžeme předpokládat, že jarní ječmen pěstovaný k pivovarnickým účelům, je šlechtěním disponován k nižšímu obsahu bílkovin a aplikace humátů tuto genetickou dispozici zvýrazňuje. Tato problematika však vyžaduje hlubšího a důkladnějšího studia.

Vliv humusových látek na obsah a výnosy proteinogenních aminokyselin v kukuřici

Stavebními kameny bílkovin jsou aminokyseliny. Na jejich obsahu i vzájemném poměru závisí kvalita bílkovin. Z nutričního hlediska jsou významné zejména tzv. esenciální aminokyseliny, to znamená takové, které si organismus konzumenta nedokáže vytvořit sám a je proto odkázán na jejich příjem v potravě. Pro výživu člověka se mezi esenciální počítají následující aminokyseliny : lysin, threonin, valin, izoleucin, leucin, tyrozin a fenylalanin. S malými rozdíly platí toto rozdělení i pro většinu hospodářských zvířat. Obsahy i výnosy proteinogenních aminokyselin, zjištěné zprůměrováním výsledků stanovení v sedmi polních pokusech, ukazuje následující tabulka. Kukuřičný protein je obecně charakteristický tím, že obsahuje poměrně málo aminokyseliny lysinu, a to činí jej poněkud méně hodnotným. Proto věnujeme lysinu v našem hodnocení zvláštní pozornost.

Tab.: Obsahy a výnosy proteinogenních aminokyselin v sušině celých rostlin kukuřice (průměr 7 stanovení)

Ukazatel	NPK	NPK + HK	Rel. % k NPK
Obsah AK%	4,718	5,039	106,8
Obsah EAK%	1,705	1,813	106,3
Obsah lysinu %	0,142	0,162	114,1
EAK : AK	36,1%	36,0%	99.7
Lysin : AK	3,0%	3,2%	106,7
Výnos sušiny t . ha-1	8,11	9,35	115,3
Výnos EAK kg .ha-1	383	471	123,0
Výnos EAK kg .ha-1	138	169	122,0
Výnos lysinu kg .ha-1	11,5	15,1	131,3

HK – humusový koncentrát, NPK – minerální hnojení, AK – veškeré aminokyseliny, EAK – esenciální AK

Z výsledků těchto stanovení můžeme vyvodit závěr, že aplikace humusových látek vykazují pozitivní tendenci nejen na obsah veškerých aminokyselin, ale také úměrně na zvýšení obsahu aminokyselin esenciálních. Poměr esenciálních aminokyselin (EAK) k veškerým aminokyselinám (AK) zůstává zachován. Zároveň se významně (+14%) zvyšuje obsah v kukuřičné bílkovině nedostatkového lysinu. Se zvýšením výnosu sušiny nadzemní biomasy vlivem humusových látek se také zvyšují výnosy proteinogenních aminokyselin z jednotky plochy, zvláště nápadně pak výnos lysinu (+31%).

Zvláštní pozornost jsme věnovali kultivaru kukuřice genotypu opaque – 2. Jedná se o genotyp, který šlechtěním získal gen opaque – 2, a ten významně zvyšuje obsah lysinu v kukuřičném zrnu. V literatuře se běžně uvádí, že přítomnost tohoto genu zvyšuje obsah lysinu v průměru o 60% proti běžným odrůdám a hybridům kukuřice bez tohoto genu. Jedná se však o značně pozdní hybrid, který jsme vyseli z hlediska délky vegetační doby v méně vhodných podmínkách. Proto musel být sklizen již v mléčné zralosti. Při dalším oddalování sklizně by totiž hrozilo nebezpečí přemrznutí porostu. V tomto období jsme na kontrolní (NPK) kombinaci získali výnos 6,61 t . ha^-1 sušiny a na kombinaci s aplikací humusového koncentrátu (NPK + HK) výnos 7,81 t . ha^-1 (+ 18%). Při analýzách růstu jsme zjistili, že v mléčné zralosti varianta s humáty vykazuje značný předstih proti kontrole jak v rychlosti růstu, tak ve výnosech celkové biomasy. Totéž se projevilo v pokuse s genotypem opaque -2.

Gen opaque – 2 v běžných podmínkách působí na zvýšení obsahu lysinu v kukuřičné bílkovině v období dozrávání zrna, aplikací humusových látek byl tento gen aktivován již v podstatě ranější fázi tvorby zrna, v mléčné zralosti. Obsah lysinu v celé rostlině činil na variantě s humáty 0,190% proti 0,121% na minerálně hnojené kontrole, což v relativním vyjádření znamená zvýšení obsahu této aminokyseliny o 57%. Ještě mnohem větší rozdíl byl zjištěn v obsahu lysinu v palicích. Kontrolní porost obsahoval v palicích 0,129% lysinu, na pokusné variantě s humáty však 0,315%, což znamená zvýšení o plných 144%, tedy na téměř dva a půl násobek. Celkově byly všechny proteinogenní aminokyseliny na kombinaci s humusovými látkami zvýšeny o 48% ( z 3,451% na 5,094%), esenciální aminokyseliny o 29% ( z 1,234% na 1,597%).

Poměr EAK : AK se na humátech poměrně zvýšil na 3.7% proti 3,5%. Výnos lysinu se zvýšil na 14,8 kg .ha^-1 proti 8?0 kg .ha^-1 bez aplikace preparátu, tedy o 85%. Vše nasvědčuje tomu, že humusové látky působí na urychlení metabolismu prostřednictvím aktivace genů a že k této aktivaci může docházet i dříve, než v podmínkách, kdy humusové látky použity nejsou.

Vliv humusových látek na kvalitu cukrovky

U cukrovky byl hodnocen vliv humátů na zvýšení digesce a na výnos cukru z hektaru. V průměru 19 přesných pokusů zvýšil humusový koncentrát výnos bulev o 1,95 t .ha^-1 (rel. + 4,4%), a to z 44,38 t .ha^-1 na 46,33 t .ha^-1. Digesce se zvýšila na 17,3% proti 17,1% na kontrole. Zvýšení obsahu cukru o 0,2% bylo shledáno jako statisticky nevýznamné. Významně však byl zvýšen výnos cukru, a sice na 8,01 t .ha^-1 proti 7,59 t .ha^-1 na kontrole, což v relativním vyjádření představuje zvýšení výnosu cukru o 5,5%.

Vliv humusových látek na kvalitu brambor

Hodnocení vlivu humusového koncentrátu na kvalitu hlíz brambor bylo provedeno ve čtyřech ročnících ve VŠÚB v Havlíčkově Brodě na kultivaru Radka. Výsledky jsou přehledně uvedeny v tabulce a ukazují na pozitivní vliv humátů na obsah sušiny a škrobu v hlízách, vzhledem k celkově pozitivnímu vlivu na výnosy hlíz jsou výnosy sledovaných hodnot zvýšeny zhruba o 9 – 10%. Stolní hodnota hlíz se aplikací preparátu podstatně nezměnila, resp. se v malé míře zlepšila (VOKÁL, NOVOTNÝ).

Tab.: Hodnocení vlivu humusového koncentrátu na výnosy a kvalitu hlíz brambor v Havlíčkově Brodě. Čtyřleté průměry přesných pokusů s odrůdou Radka.

Ukazatel	Kombinace	Výsledky (x)	Rel. %
Výnos hlíz t . ha-1	NPK	43,09	100.0
	NPK + HK	45,94	106,6
Obsah škrobu %	NPK	14,8	100,0
	NPK + HK	15,4	104,0
Výnos škrobu t .ha-1	NPK	6,35	100,0
	NPK + HK	6,98	109,9
Obsah sušiny %	NPK	20,43	100,0
	NPK + HK	20,88	102,2
Výnos sušiny t .ha-1	NPK	8,74	100,0
	NPK + HK	9,50	108,7
Stolní hodnota body	NPK	64,8	100,0
	NPK + HK	65,7	101.4

V provozních podmínkách okresu Benešov (u Prahy) byl sledován také vliv humusového koncentrátu na skladovatelnost hlíz. Po sklizni provozních ploch byly odebrány partie brambor z ploch ošetřených i neošetřených preparátem. K ověření skladovatelnosti byla vybrána odrůda Radka. Vzorky hlíz byly nejprve analyzovány na obsah některých živin.

Byly zjištěny následující hodnoty : u porostů ošetřených humusovým koncentrátem bylo stanoveno 1,83% N proti 1,71% N u hlíz kontrolních (rel. +7%), obsah P byl vlivem preparátu zvýšen relativně o 30%, draslíku o 24% a obsah vápníku se zvýšil na 2,5 násobek.

Brambory byly skladovány ve velkokapacitní bramborárně na paletách (1 t) v boxech s regulovanou teplotou a vlhkostí. Ve dvou boxech byly skladovány hlízy z kontrolních ploch (440 t a 367 t), v jednom boxu hlízy z ploch ošetřených humáty (384 t). V průběhu února a března byly boxy vyskladněny, přičemž byla zjištěna vyšší výtěžnost hlíz (konzumní a sadbové hlízy) z porostů ošetřených humáty, a to 68,77% proti 63,33% výtěžnosti hlíz kontrolních. Celkově (včetně hlíz ke krmení) bylo získáno 88,73% hlíz z porostů ošetřených humáty proti 87,62% hlíz kontrolních. Snížení skladovacích ztrát u hlíz z pokusných ploch o cca 1% nepovažujeme vzhledem k provoznímu způsobu hodnocení za dostatečně průkazné. Za podstatnou považujeme informaci, že aplikace humusových látek nesnižuje vhodnost hlíz ke skladování a nezvyšuje skladovací ztráty. Naopak se poněkud zvýšila výtěžnost konzumních a sadbových hlíz (rel. o 8,5%).

Vliv humusových látek na kvantitativní ukazatele u speciálních rostlin bude popsán v příští kapitole.

Literatura ke kapitole 8

1. FECENKO J, LOŽEK O : Overovanie agrochemickém účinnosti humitanu sodného
   Výročná správa, VŠP Nitra, 1990
2. VOKÁL B., NOVOTNÝ J. : Humusový koncentrát u brambor, Agrochémia, 20, 4, 1980

Tweet

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