fertlizer mrvy

Výživa a hnojení plodin
• Složení rostlinné hmoty: voda, sušina
• Spalitelný podíl sušiny: C (45%), O (42%),
H (6%), N (2%)
• Popeloviny: 3 – 5% sušiny, P, K, Ca, Mg,
S, Na, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, atd…
Rozdělení prvků podle obsahu v
rostlinách
• Makroelementy – C, O, H, N, P, K, Ca,
Mg, S (Fe)
• Mikroelementy – obsah v sušině
zpravidla nižší než 0,05 %, Fe, Mn, Zn,
Cu, B, Mo
• Užitečné prvky – obsah v rostlinnách
může být i vysoký, ale nepotřebují je
všechny rostliny (Na, Al, Si, Cl)
Minerální teorie
• V 19. století pod vlivem nových vědeckých poznatků došlo ke
změně vnímání vlivu hnojení na rostliny
• Německý chemik Sprengel poprvé popřel humusovou teorii a
poodhalil zákonitosti minerální výživy rostlin (1828)
• Německý chemik Justus von Liebig ve své vydané v roce 1840
uvádí, že rostlinám slouží k výživě minerální látky, které vznikají
mineralizací organických sloučenin
• Sprengen a následně pak Liebig tak popřeli dřívější tzv. „humusovou
teorii“ o tom, že rostliny ke své výživě využívají již hotové organické
sloučeniny ve formě humusu
• Sprengel a dále pak Liebig na základě svých poznatků formulovali
dodnes obecně platný „zákon minima“, podle nějž je pro růst rostliny
limitující ten prvek, který je v minimu.
• V návaznosti na Sprangel-Liebigovu „minerální teorii“ došlo
celosvětově k zahájení používání minerálních hnojiv.
Zákon minima
• Nejkratší prkno
představuje
limitující prvek
Reklamy na hnojiva v učebnicích z
19. a počátku 20. století
Příjem živin rostlinou
• Kořeny – selektivní příjem (kationtů nebo
aniontů) proti koncentračnímu spádu,
spotřebovává energii
• Listy nebo stonkem – doplněk hlavní
kořenové výživy
Nejvýznamnější živiny v rostlinách
a jejich funkce
• N – aminokyseliny, nejvíce v mladých rostoucích orgánech, enzymy,
ovlivňuje růst a barvu rostlin, prodloužení vegetační sezóny
• P – součást nukleových kyselin, ATP – ADP, součást různých
enzymů, soustředěn zejména v plodech a generativních orgánech
• K – iontová forma v rostlině, turgor, hospodaření s vodou, pevnost a
vyzrávání pletiv, aktivace koenzymů při fotosyntéze, nedostatek
snížení fotosyntézy, suchovzdornosti a odolnosti k nízkým teplotám
• Ca – stabilizace buněčných membrán a buněčných stěn, příznivě
ovlivňuje růst kořenů a dlouživý růst buněk, úprava biologické
aktivity půdy
• Mg – součást chlorofylu, aktivace enzymů, nedostatek – chlorózy
• S – součást bílkovin, součást některých vitamínů
• Mikroelementy – často aktivace nebo inhibice různých
enzymatických systémů
Vliv N hnojení patrný již týden po
hnojení LAD 27%
Vápnění
• Snižuje mobilitu těžkých kovů v půdě (Cd, Zn,
Mn, Fe, Al) a jejich přechod do potravního
řetězce
• Korekce okyselení půd vlivem N depozice
• Odstranění poruch ve výživě přirozených
smrkových porostů – deficitu Mg
Šumava, lokalita Stožec
Korekce žloutnutí
smrkových porostů
jednorázovou
aplikací Mg hnojiva
(Vacek et al. 2006)
Základní principy hnojení
• Do ekosystému vrátit tolik živin, kolik je jich
sklizní z ekosystému odčerpáváno
• Z travních porostů je často odčerpáváno více
živin než dodáváno – hrazeno fixací N,
uvolňováním živin z půdy – K, mineralizace
organické hmoty
• Rozdělení N hnojení do více dávek během
vegetace – podle odčerpávání rostlinami:
základní, regenerační, produkční a kvalitativní
hnojení
Nebezpečnost různých živin z hlediska
ochrany přírody a životního prostředí
• N – velká mobilita v půdě, náchylný k vyplavování –
omezení hnojení v mimovegetačním období, negativní
vliv na kvalitu pitné vody
• P – nízká mobilita v půdě, problémy s jeho dlouhodobým
vlivem na funkci ekosystémů, dostupnost závislá na pH,
negativní ovlivnění vodních ekosystémů
• K – „luxusní“ příjem, pastevní tetanie u zvířat, snadno se
z půdního profilu vyplavuje
• Ca – může dlouhodobě měnit půdní podmínky (pokus
Dr. Ludyho: 70 let po aplikaci, Luční bouda), vápnění –
urychlení mineralizace organické hmoty, vyplavování N
Průmyslová produkce hnojiv
• V Čechách bylo první průmyslové hnojivo, superfosfát, vyrobeno
v roce 1856 v Ústí nad Labem a odstartovalo tak epochu
„moderního“ zemědělství (v detailu Vaněk a kol. 2002) se všemi
pozitivními i stinnými stránkami.
• Množství používaných průmyslových hnojiv dosáhlo vrcholu zhruba
mezi léty 1970 a 1989.
• Po sametové revoluci došlo, zejména pod vlivem transformačních
procesů v zemědělství, k prudkému poklesu používaných dávek
minerálních hnojiv.
• Nejvýraznější byl pokles fosforečného a draselného hnojení. V roce
2005 se používalo 65% N hnojiv a 20% P hnojiv ve srovnání s
rokem 1989.
• Většina travních porostů se od devadesátých let žádným způsobem
nehnojí – výjimkou jsou horské oblasti bez orné půdy.
Rozdělení hnojiv
• Zákon o hnojivech, pomocných půdních látkách,
pomocných rostlinných přípravcích a substrátech a o
agrochemickém zkoušení půd (ve zkratce zákon o
hnojivech) č. 156/1998 Sb.
• Hnojivo: Hnojivem se rozumí látka obsahující živiny pro
výživu kulturních rostlin a lesních dřevin, pro udržení
nebo zlepšení půdní úrodnosti a pro příznivé ovlivnění
výnosu či kvality produkce.
• Statkové hnojivo: Statkovým hnojivem se rozumí hnůj,
hnojůvka, močůvka, kejda, sláma, jakož i jiné zbytky
rostlinného původu a další vedlejší produkty vzniklé
chovem hospodářských zvířat, vznikající zejména
v zemědělské prvovýrobě, nejsou-li dále upravovány.
Statková hnojiva
• Hnůj – směs výkalů, steliva, zbytků krmiva,
odlišuj od chlévské mrvy!!! Obsah živin v hnoji je
různý podle druhu hospodářských zvířat, podle
podílu steliva (sláma, seno, piliny)
• Močůvka - představuje moč neboli tekuté výkaly
zvířat. Její produkce je závislá jednak na druhu
hospodářských zvířat, ale také na technologii
ustájení.
• Kejda - představuje směs tuhých výkalů a moči
hospodářských zvířat. Hodně rozšířená v
západních zemích –produktivita práce, snadná
skladovatelnost aplikace a manipulovatelnost
1. HISTORIE HNOJENÍ
• Kejdové hospodářství v Krkonoších již od 16.
století, využívání i dřevěného popela
Letní boudy na hřebenech Krkonoš
Hnojůvka
• Představuje kapalinu, která vytéká z hnojiště.
• Kromě moči absorbované ve stelivu je složena
ze srážkové vody, která protéká hnojištěm a
obohacuje se o nejrůznější látky.
• Vhodným způsobem pro omezení produkce
hnojůvky a rizik s tím spojených je zastřešení
hnojiště, běžně prováděné například v
Holandsku.
• V našich podmínkách však zastřešení naráží na
nedostatek investičních finančních prostředků.
Zbytky biomasy
• představují také statková hnojiva
• kompostaci nevyužité biomasy
(mulčování)
• ponechávání hromad sklizené biomasy na
lokalitách či jejich pouhé odklizení na
„méně nápadné místo“ lze považovat za
rizikové
Rozdělení statkových hnojiv podle
uvolnitelnosti N
• Hnojiva s rychle uvolnitelným dusíkem –
poměr C:N je nižší než 10 (kejda,
hnojůvka, močůvka, silážní šťávy, trus
drůbeže a drobných hospod. zvířat s
podestýlkou nebo bez)
• Hnojiva s pomalu uvolnitelným dusíkem
– poměr C:N je vyšší než 10 (statková
hnojiva se zbytky steliva – hnůj)
Uvolňování živin v závislosti na
použitém stelivu
• Sláma – 1 kg neřezané slámy pojme 2,4
kg moči, řezanka – 2,9 kg
• Piliny, hobliny – pojmou minimální
množství moči a ta se z hnoje rychle
uvolňuje, z tohoto důvodu je nutné s
hnojem s polinami nakládat jako s
hnojivem s rychlým uvolňováním N
Jak zjistím produkci statkových
hnojiv na farmě?
• Přímým měřením – metoda přesná, ale
časově a finančně náročná (většinou
pouze za účelem výzkumu)
• Výpočty podle prováděcích vyhlášek k
zákonu o hnojivech
Modelový příklad farmy v ZCHÚ
hospodařící pouze na TTP
• Výměra podniku: 100 ha TTP
• Počet hospodářských zvířat: 30 DJ
• Délka zimního krmného období: 150 dnů, po zbytek roku
se stádo pase
• Technologie ustájení: na hluboké podestýlce bez
produkce kapalných statkových hnojiv
• Zemědělec veškerý vyprodukovaný hnůj aplikuje na
rozlohu 5 ha (zjištěno kontrolním orgánem při šetření a
podle evidence)
• Dle dotačních titulů se zemědělec zavázal používat
dávku hnojiv max. 40 kg N*ha-1
• Kladená otázka: dodržuje zemědělec pravidla hnojení, k
nímž se zavázal?
Postup při hledání odpovědi na
položenou otázku
1.
2.
3.
4.
5.
6.
365 (počet dní v roce) / 150 (krmné dny ve stáji) = 0,41 (část roku, po níž
došlo k produkci hnoje)
0,41*30 (počet dobytčích jednotek) = 12.33 (odpovídá celoroční produkci
hnoje od vypočteného počtu dobytčích jednotek)
12,33*11,5 (průměrná roční produkce hnoje v tunách na 1DJ skotu podle
přílohy č. 3 vyhlášky č. 274/1998 Sb.) = 141,78 (roční faremní produkce
hnoje v tunách)
141,78*5 (obsah dusíku v kg v jedné tuně hnoje již po odečtu
skladovacích ztrát podle přílohy č. 2 k vyhlášce č. 274/1998 Sb.) = 708,9
kg N (roční produkce dusíku ve hnoji vyprodukovaném na farmě)
708,9 / 5 (počet pohnojených hektarů) = 141,8 kg N*ha-1
Závěr: Zemědělec použil dávku 141,8 kg N*ha-1 a dopustil se tak
porušení podmínek stanovených pro poskytnutí dotace. Pokud by měl
dodržet maximální stanovenou dávku dusíkatého hnojení 40 kg N*ha-1,
musel by pohnojit 17,7 ha (708,9 / 40) travních porostů.
Průměrný obsah N, P a K ve
statkových hnojivech
Statkové hnojivo (průmě rný obsah sušiny)
dusík (N)*
(kg . t-1 )
fosfor (P2 O5 )*
(kg . t-1 )
draslík (K2 O)*
(kg . t-1 )
hnůj skotu (23%)
5,0
3,1
7,1
hnůj prasat (23%)
6,2
5,7
5,1
koňský hnůj (29%)
5,2
3,2
7,3
ovčí hnůj (28%)
7,6
3,7
10,4
močůvka skotu a hnojůvka (2,4%)
2,5
0,2
5,3
močůvka prasat a hnojůvka (2,0%)
2,8
0,5
2,5
kejda skotu (7,8%)
3,2
1,5
4,8
kejda prasat (6,8%)
5,0
3,0
2,3
kejda drůbeže (11,8%)
9,6
6,4
3,8
čerstvý drůbeží trus (23%)
18,0
11,9
7,1
suchý drůbeží trus (73%)
28,0
35,5
21,8
drůbeží podestýlka (50%)
19,2
16,0
11,3
Rizika spojená s produkcí
kapalných statkových hnojiv v
našich podmínkách
• 1) zastaralé skladovací prostory
• 2) nedostatečná kapacita skladovacích
prostor
• 3) nadměrné ředění srážkovou vodou
z děravých okapů, ucpané kanalizace a
pod., které vyvolává nutnost vyvážet jímky
i v zimním období
Minerální hnojiva
• Většina těchto hnojiv je produktem
chemického či jiného průmyslu
• Lze je rozdělit na hnojiva jednosložková a
vícesložková
• Dělí se podle hlavního prvku, jež obsahují,
na dusíkatá, fosforečná, draselná,
hořečnatá, vápenatá a další
• Kapalná, pevná (granulovaná, prášková)
Registrace hnojiv
• Každé minerální hnojivo, které má být
použito k aplikaci na zemědělské půdě,
prochází podle zákona o hnojivech č.
156/1998 Sb. registračním řízením
• Seznam registrovaných hnojiv zveřejňuje
vždy k 1. lednu Ústřední zkušební a
kontrolní ústav zemědělský ve svém
věstníku
Dusíkatá hnojiva
• Ledek amonný s vápencem (LAV) – Nejčastěji se
prodává ledek s obsaham dusíku 27,5%, z čehož
polovina je ve formě amonné a polovina dusičnanové
(NH4NO3). Obsah vápníku je 8%.
• Ledek vápenatý (LV) – Průměrně obsahuje 15% N a
20% Ca.
• Síran amonný (SA) – Je hnojivem se silně okyselujícím
účinkem. Obsahuje 21% N a 24% S ((NH4)SO4).
• Močovina (MO) – obsahuje 46 % N.
• DAM – je kapalné hnojivo složené z dusičnanu
amonného a močoviny. Obsahuje 30% hmotnostních N.
Pro hnojení trvalých travních porostů (TTP) se používá
jen sporadicky, využití zejména na orné půdě.
Fosforečná hnojiva
• Superfosfát (SP) – obsahuje průměrně
8% P, 20% Ca a 10% S. V současné době
se P hnojiva používají v omezené míře
(20% oproti roku 1989).
• Tomasova moučka – produkt hutnického
průmyslu, dnes se již nepoužívá
• Dřevěný popel – využívaný v minulosti a
perspektivní i dnes v bio-zemědělství
Draselná hnojiva
• Draselná sůl (DS) – chlorid draselný,
Obsahuje zhruba 50 % K, 47% Cl a malý
podíl Na. V současné době se travní
porosty draselnou solí téměř nehnojí.
• Síran draselný – silně okyselující účinek
Vápenatá hnojiva
• Pálené vápno (PV) – obsahuje 57-60 %
Ca, podíl Mg je dán kvalitou vápence,
z nějž je vápno vyrobeno. Nejčastěji se
pohybuje v rozmezí od 2 do 6%. Vápnění
travních porostů v současné době probíhá
jen velmi sporadicky.
• Mletý vápenec
Vícesložková hnojiva
• V současné době je na trhu bohatý
sortiment jak pevných, tak kapalných
vícesložkových hnojiv. Z pevných hnojiv
se nejčastěji používá hnojivo označované
jako NPK vyráběné v několika formách
(12-17%N; 5,3-7,5%P; 10-14,1%K).
Rozdělení minerálních hnojiv podle
skupenství
• Pevná – uplatnění při kořenové výživě
rostlin a úpravě půdních poměrů (např.
chemická meliorace vápněním)
• Kapalná – uplatnění jak při kořenové, tak
při mimokořenové (listové) výživě, možné
kombinovat s nejrůznějšími přípravky na
ochranu rostlin a regulaci růstu, rychlý
fyziologický účinek
Rozdělení minerálních hnojiv podle
rychlosti uvolňování živin
• S rychlým uvolňováním živin – uplatnění v
klasickém zemědělství zejména z důvodu nižší
ceny
• S pomalým (postupným) uvolňováním živin
(slow release fertilizers), uplatnění v lesním
hospodářství, zahradnictví atd…šetrnější k
životnímu prostředí, například korekce žloutnutí
smrku vlivem nedostatku Mg (uplatnění hnojiva
silvamix Mg)
1. Vliv dlouhodobého hnojení na
TTP
varianta
Kontrola
Ca
Ca/N
Ca/N/P
Ca/N/P/KCl
Ca/N/P/K 2SO4
značení
variant
A
B
C
D
E
F
Rengen Grassland Experiment
Table 2
Concentration of trace elements in applied fertilizers (mg kg-1 )
fertilize r
limestone ammonium
nitrate (KAS 27)
As
0.6
Cd
0.2
Cr
0.7
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
Zn
5.3
392.
4
90.7
1.5
29.5
25.3
3.0
2.5
1.0
3.4
potassium chloride
0.2
0.1
3.0
4.3
153.
4
quick lime
1.0
0.0
0.3
7.8
3.2
0.2
1.4
0.5
0.1
Thomas phosphate
4.7
0.4
597.
6
43.3
4578
.5
1331
.9
2.3
5.8
5.5
potassium sulfate
0.2
0.0
0.1
8.8
10.3
2.3
0.3
0.9
5.8
Rengen Grassland Experiment
Table 3
Amounts of trace elements (g ha-1 ) supplied annually to the treatments since 1941.
A
s
C
d
A
0
0
0
0
0
B
1.
19
0.
05
0.30
9.1
2
C
1.
42
0.
11
0.56
D
3.
95
0.
34
E
4.
02
F
4.
02
treatment
Cr
Cu
Fe
Mn
Ni
Pb
Zn
0
0
0
0
3.77
0.22
1.7
0
0.6
0
0.1
0
11.
10
149.1
3
33.80
2.2
5
11.
54
9.4
8
319.
30
34.
19
2590.
97
744.1
3
3.5
0
14.
63
12.
39
0.
38
320.
49
35.
89
2652.
33
745.3
1
4.4
8
15.
04
13.
73
0.
35
319.
32
37.
00
2594.
27
744.8
7
3.6
0
14.
90
14.
23
Rengen Grassland Experiment
2. Reziduální půdní úrodnost a její vliv na
obnovu polopřirozených travních
porostů
Aplikace kapalných hnojiv do půdy
Aplikace hnojiv závlahou
Rozmetadla pevných minerálních
hnojiv
Aplikátor kejdy
Rozmetadla tuhých statkových
hnojiv