PĚSTOVÁNÍ JARNÍ PŠENICE NA PŮDÁCH NIŽŠÍ ÚRODNOSTI A HNOJENÍ DUSÍKEM

Cultivation of spring wheat on lower fertile soils and nitrogen fertilization

Hejnák V., Hniličková H., Zámečníková B., Hnilička F.

Česká zemědělská univerzita v Praze, Agronomická fakulta

Souhrn, klíčová slova

Příspěvek hodnotí prostřednictvím mikroparcelkových pokusů pěstování jarní pšenice odrůdy Saxana na půdách nižší úrodnosti v ranobramborářské oblasti. Při neutrální půdní reakci a nízkém obsahu humusu byly vysoké dávky dusíku (150 kg N.ha-1) v amonné a nitrátové formě neúčinné. Použití ledkové formy hnojiva navíc zřejmě zvýšilo vyplavování dusíku. Na extrémně kyselé zemině vysoká acidita v kombinaci s nízkým obsahem humusu dále prohlubuje výnosovou depresi o cca 25 - 30 %. Limitujícím faktorem tvorby výnosu na extrémně kyselé zemině je blokace příjmu dusíku z kyselého půdního prostředí. V účinku amonné a nitrátové formy hnojiva nebyly na zeminách nižší úrodnosti nalezeny statisticky průkazné rozdíly. Výnosy zrna a slámy jarní pšenice byly na obou zeminách v těsné korelační závislosti s odběrem dusíku rostlinami (r = 0,86 - 0,98).

Jarní pšenice, půdní úrodnost, pH půdy, hnojení dusíkem, tvorba výnosu

Summary, keywords

This paper evaluates, by means of microplot experiments, cultivation of spring wheat cultivar Saxana on lower fertile soils in the area of early potatoes growing. Under conditions of neutral soil reaction and low humus content in ground the high nitrogen doses (150 kg N.ha-1) in ammonium and nitrate form were non-effective. On extremely acid soil the high acidity together with low humus content deepens the yield depresssion for cca 25 - 30 %. The limiting factor of yield formation on extremely acid ground is blockage of nitrogen uptake from acid soil medium. In effect of ammonium and nitrate form of fertilizer were not found statistically significant differences on lower fertile soils. The correlation between the yield of grains and straws and the uptake of nitrogen by plants on both soils was found to be high (r = 0,86 - 0,98).

Spring wheat, soil fertility, soil pH, nitrogen fertilization, yield formation

Úvod

Mezi obilniny, jejichž pěstitelský význam v posledních letech vzrůstá, patří jarní pšenice. Její požadavky na podmínky pěstování jsou v podstatě stejné jako u pšenice ozimé. Jak uvádí Petr et al. (1983), ve vlhčí řepařské oblasti a na úrodných půdách bramborářské oblasti dává jarní pšenice obvykle vyšší výnosy než ozimá, zejména když se pěstuje po pozdě sklizených předplodinách nebo při závažných nedostatcích v podzimní agrotechnice. V teplých oblastech je však výnosnější ozimá pšenice. Na zařazení v osevním postupu je méně citlivá než pšenice ozimá, ale náročnější než jarní ječmen. Nejvyšší výnosy dává po pozdě sklizených okopaninách, při vysokém podílu obilnin je možné ji zařadit i po obilninách, přičemž v takovém případě je vhodné použít strniskové meziplodiny jako přerušovače k vyrovnání vlivu špatné předplodiny. Důležité je co nejranější setí ještě před výsevem jarních ječmenů.

Pro ekonomicky efektivní pěstování jarní pšenice jsou důležité výběr odrůdy, vhodné klimatické podmínky a pozemek s dobrou půdní úrodností. Teprve za splnění těchto předpokladů se může plně uplatnit tak významný pěstitelský intenzifikační faktor jakým je hnojení a s ním související výživa rostlin.

Hnojením fosforečnými, draselnými a hořečnatými hnojivy především optimalizujeme obsah těchto živin v půdě, neboť na tvorbě výnosu se podílejí zejména přístupné živiny půdní zásoby, aplikaci dusíkatých hnojiv směřujeme ke konkrétní pěstované plodině. V tomto případě je důležité stanovení dávky dusíkatého hnojiva, která by měla odpovídat předpokládanému a na daném stanovišti možnému odběru dusíku výnosem jarní pšenice. Běžně aplikované dávky dusíku k jarní pšenici se pohybují od 80 do 120 kg N.ha-1, při korekcích na úrodnost půdy, na předplodinu a na hnojení organickými hnojivy mohou být sníženy až na 60 kg N.ha-1, případně zvýšeny až na 150 kg N.ha-1. Dále je významný výběr vhodného druhu hnojiva, doby a způsobu jeho aplikace. Jak uvádějí Vostal a Mezulianik (1995), při nižších dávkách N (do 80 kg.ha-1) hnojíme před setím síranem amonným, močovinou nebo DAM-390. Při dělení dávky druhou část aplikujeme nejpozději ve fázi ukončeného odnožování, kde kromě ledků můžeme použít i kapalné hnojivo DAM-390. Dělení projektované dávky dusíku se uplatňuje při stanovené vysoké dávce dusíku a na půdách s promyvným režimem.

V zemědělské praxi se můžeme setkat s různými přístupy k používání dusíkatých hnojiv. Jedním je minimalizování jejich dávek na úrodnějších stanovištích, což se neprojeví okamžitě výrazným poklesem výnosů, ale za několik let může nastat výrazný pokles půdní úrodnosti (Vaněk et al., 1995). Jiným nevyváženým přístupem je řešení agrotechnických nedostatků aplikací vysokých dávek dusíkatých hnojiv, což je nežádoucí a také neekonomické (Vostal, Mezulianik, 1995).

Literární přehled

Důležitým faktorem, který spolurozhoduje o úrodnosti půdy je její hodnota pH. Většina kulturních plodin nejlépe přijímá a využívá živiny v rozmezí hodnot pHKCl od 6,6 do 7,2. Podobně i jarní pšenici nejlépe vyhovuje neutrální půdní reakce.

Nízké půdní pH snižuje příjem živin a narušuje jejich vyváženost. Tím dochází k hladovění rostlin, které se projevuje omezením tvorby organických látek a zpomalením růstu. Za hlavní faktor limitující růst rostlin na kyselých půdách je považováno toxické působení hliníku, které se projevuje především inhibicí dlouživého růstu kořene rostlin (Černohorská et al., 1996). Nutriční stres u rostlin rostoucích na kyselých půdách je dán také výraznou deficiencí bazických kationtů (Ca2+ a Mg2+) v sorpčním komplexu a dalšími fyzikálně chemickými vlastnostmi kyselé půdy, např. vysokou koncentrací vodíkových a zejména amonných iontů. Proto zvláště na lehkých kyselých písčitých a hlinitopísčitých půdách vzrůstá nejen potřeba aplikace racionálních dávek minerálního hnojení, zejména dusíkatého, ale také vhodných N forem. Např. Zeniščeva a Špunarová (1991) zjistily v nádobových pokusech s jarním ječmenem až osmkrát nižší efektivnost hnojení síranem amonným při tvorbě výnosu zrna na kyselé půdě než na půdě neutrální. Síran amonný se vyznačuje vysokým okyselujícím účinkem a jeho dlouholeté používání může významně snížit pH půdy a tím i její úrodnost, aplikace tohoto hnojiva je nevhodná zvláště na kyselých až extrémně kyselých půdách.

Využitím různých forem dusíkaté výživy rostlinami se zabývala řada autorů, kteří dokumentují rozdíly v toleranci rostlin k samotné NH4+ výživě. Goyal et al. (1982) zjistili toxicitu amonné formy dusíku pro ředkvičky, Magalhaes, Wilcox (1984) pro rajčata, Plhák (1996) pro hrách. Kukuřice vykazuje rovněž růstovou inhibici vůči samotné NH4+ výživě, i když je zde patrná větší tolerance ve srovnání s jinými rostlinami, např.pšenicí (Cramer, Lewis, 1993). Negativní reakce některých rostlin vůči NH4+ výživě značně závisí na světelné intenzitě. Výsledky Plháka se slunečnicí (Plhák, 1994) a kukuřicí (Plhák, 1996) prokazují určitou preferenci NH4+ výživy u NH4+ tolerantních rostlin v podmínkách snížené ozářenosti, která přichází v úvahu v nižších patrech rostlinných porostů. Produkce biomasy je však u mnoha rostlin živených NH4+ nižší než při NO3- výživě (Plhák, 1996). Pro většinu rostlin platí, že tvorba jejich biomasy je největší při kombinované NO3-/NH4+ výživě (Volk et al., 1992).

Cílem příspěvku je posoudit účinek hnojení dusíkem v amonné a nitrátové formě a ve dvou různých dávkách při pěstování jarní pšenice na méně úrodných půdách ranobramborářské oblasti ve středním Polabí.

Metody

V letech 1995 až 1997 byl na pokusném stanovišti v ranobramborářské oblasti u Lysé nad Labem každoročně zakládán mikroparcelkový pokus s jarní pšenicí. Mikroparcelky měly plochu 0,029 m2 a byly tvořeny cylindrickými nádobami bez dna o průměru 19 cm a zapuštěnými 30 cm do půdního profilu. Za pokusnou plodinu byla vybrána jarní pšenice Saxana, vhodná do sušších oblastí, která byla pěstovaná po 15 rostlinách v každé nádobě.

Zeminy použité v pokusech byly odebrány ze dvou stanovišť z oblasti regozemí a byly uskladněny na pokusné stanici. Odsud bylo každý rok odebráno potřebné množství pro naplnění nádob. Agrochemická charakteristika zemin je uvedena v tab. I. Jedná se o méně úrodné půdy, které ale jsou při závlahách a vhodném hnojení dobrým stanovištěm pro rané brambory a některé druhy zeleniny. Obě zeminy měly podle mapy geologicko půdních poměrů zájmového území charakter lehké výsušné půdy a měly nízký obsah humusu. Zemina 1 měla slabě kyselou až neutrální (pH = 6,3 - 7,0) a zemina 2 silně až extrémně kyselou (pH = 4,5) reakci.

Pro pokusné stanoviště je charakteristické mírně suché klima s průměrnou roční teplotou 8,6 °C, za vegetace (duben - září) 14,8 °C, s průměrným ročním úhrnem srážek 542 mm, z toho za vegetace 353 mm.

Schéma pokusu zahrnovalo na každé zemině 5 variant se čtyřmi opakováními. Na kontrolní variantě byl aplikován pouze draslík (320 mg na nádobu) a fosfor (255 mg na nádobu) ve formě dihydrogenfosforečnanu draselného. U dalších variant bylo kromě toho hnojeno dusíkem ve formě dusičnanu vápenatého nebo síranu amonného a v dávkách (170 a 425 mg na nádobu, resp. 60 a 150 kg N.ha-1). Všechna hnojiva byla aplikována ve formě roztoku promísením s množstvím zeminy potřebným pro naplnění nádoby, tedy s 10 kg. Vlhkost zeminy v nádobách byla po vzejití rostlin upravena zálivkou destilovanou vodou na 60 % maximální vodní kapacita.

Tab. I: Agrochemická charakteristika zemin (vzorky odebrány k analýze každý rok před založením pokusu)

Po sklizni byly stanoveny výnosové ukazatele a metodou podle Kjeldahla byl zjištěn obsah celkového dusíku v rostlinách (v zrnu a ve slámě). Statisticky byl pokus vyhodnocen počítačovým programem Statgraphics vícenásobnou analýzou rozptylu a regresní analýzou.

Výsledky a diskuse

Dosažené výsledky jsou uvedeny včetně statistického vyhodnocení v tab. II až IV.

Prvními sledovanými parametry byly počet stébel a počet klasů na jedné rostlině. Podle tab. III hodnota pH zeminy výrazně ovlivnila tvorbu těchto výnosových ukazatelů. Aplikace dusíku před setím zvyšovala počet stébel a klasů na obou zeminách (tab. II.). Výsledky odpovídají závěrům Hradecké a Staszkové (1996), které uvádějí, že dusíkaté hnojení významně omezuje u jarní pšenice redukci odnoží. V našem pokusu zvyšovaly tvorbu produktivních odnoží všechny formy a dávky dusíkatého hnojiva, z hledisky statistického byly ale vysoké dávky už neefektivní. Rozdíly v efektivnosti aplikovaných forem dusíku (NH4+, NO3-) byly na obou zeminách statisticky neprůkazné (tab. II).

Tab. II.: Vliv varianty hnojení na sledované parametry - statistické vyhodnocení vícenásobnou analýzou rozptylu při a = 0,05

Tab. III.: Vliv pH půdy (zeminy) a ročníku na sledované faktory - statistické vyhodnocení vícenásobnou analýzou rozptylu

O vlivu půdní reakce a hnojení dusíkem na produktivitu jarní pšenice svědčí dále výnosové údaje. Podle tab. III je statisticky průkazně vyšší výnos na neutrální zemině než na zemině kyselé. Hnojení dusíkem výnosy zvyšovalo (tab. II.), přičemž při nízkém obsahu humusu v použitých zeminách byly na neutrální zemině efektivní při tvorbě zrna pouze nízké dávky dusíku v obou formách, při vysokých dávkách byla více podpořena tvorba výnosu slámy. Na zemině s nízkým pH hnojení dusíkem sice zvyšovalo výnosové ukazatele, ale negativní vliv silné půdní acidity nemohlo eliminovat, neboť bylo dosaženo maximálně výnosů na úrovni kontrolní nehnojené varianty na zemině neutrální. V účinku použitých forem hnojiva nebyly statisticky průkazné rozdíly.

Dalším sledovaným faktorem byl procentický obsah dusíku v sušině zrna a slámy. Na zemině s neutrální reakcí byl v hodnocených letech patrný vyšší obsah dusíku v sušině zrna na kontrole než na ostatních variantách. Při hnojení síranem amonným jsme zaznamenali pouze tendence ke snížení, ale při použití dusičnanu vápenatého bylo nižší zastoupení dusíku v sušině zrna statisticky vysoce průkazné (tab. II). Tato skutečnost společně s vyšším výnosem svědčí o vysoké efektivnosti přijatého dusíku a dobrém růstu jarní pšenice na variantách hnojených dusíkem a ukazuje na výrazný efekt zřeďování živin v sušině rostlin, ke kterému během ontogeneze došlo. Na kyselé zemině výrazný efekt zřeďování živin zaznamenán nebyl. Při porovnání statistických údajů v tab. III stojí za povšimnutí skutečnost, že na kyselé zemině je procentické zastoupení dusíku v sušině zrna vyšší o 0,19 % a naopak v sušině slámy nižší o 0,12 % než na zemině neutrální. Ačkoli se nejedná o statisticky průkazné rozdíly, domníváme se, že výsledky ukazují na skutečnost, že translokace dusíku v nepříznivých podmínkách kyselé půdní reakce směřovala především do reprodukčních orgánů.

Tab. IV.: Vztahy mezi odběrem dusíku sklizní jarní pšenice a některými faktory - index korelace (r) a determinance (R2)

Odběr dusíku sklizní jarní pšenice závisí na obsahu dusíku v sušině zrna a slámy a na výnosech. Vzhledem k tomu, že rozdíly v obsahu dusíku byly statisticky nevýznamné, s výjimkou nízkého obsahu dusíku v zrnu jarní pšenice pěstované na neutrální zemině a hnojené dusičnanem vápenatým, byl pro odběr dusíku na obou zeminách rozhodující výnos zrna a slámy. Podle tab. III má na odběr dusíku statisticky průkazně restriktivní vliv acidita zeminy. Na zemině s příznivým pH byl ale poměr mezi množstvím dusíku využitého pro tvorbu zrna a množstvím dusíku využitého pro tvorbu slámy výrazně užší (2,26 : 1) než na zemině extrémně kyselé (3,24 : 1). Tato skutečnost opět ukazuje, že translokace dusíku v nepříznivých podmínkách nízkého pH směřovala ve zvýšené míře do reprodukčních orgánů. Aplikované formy a dávky dusíkatého hnojení zvýšily na obou zeminách statisticky průkazně odběr dusíku sklizní v porovnání s variantami kontrolními. Pouze na neutrální zemině byl při vysoké dávce dusíku aplikovaného v nitrátové formě zaznamenán nižší odběr než na variantě s nízkou dávkou této dusíkaté formy. Příčinou byl především nízký procentický obsah dusíku v sušině zrna a slámy zjištěný u této varianty a také poněkud nižší efektivnost vysoké dávky nitrátového dusíku při tvorbě výnosu zrna na zemině s neutrálním pH. Je možné, že dusík neodebraný a nevyužitý rostlinami byl na této variantě ve zvýšené míře vyplavován do spodních půdních horizontů. Na kyselé zemině nejsou podobné tendence tak patrné.

Korelační závislosti v tab. IV ukazují na vysoce průkazné vztahy mezi odběrem dusíku a výnosy (index korelace r = 0,86 - 0,98; index determinance R2= 74,3 - 96,5 %). Poměrně významný vztah byl nalezen i mezi odběrem dusíku jarní pšenicí a obsahem N ve slámě. Index korelace (r) se pohyboval v rozmezí 0,67 - 0,68, index determinance (R2) byl nižší, pouze 44,9 - 46,8 %. Výsledky pokusu svědčí o tom, že již přijatý dusík dokázaly rostliny jarní pšenice na obou zeminách využít, limitujícím faktorem tvorby výnosu na extrémně kyselé zemině byla blokace příjmu dusíku z kyselého půdního prostředí.

Závěr (praktické doporučení)

Pro pěstování jarní pšenice je důležitý výběr pozemku s dobrou půdní úrodností. Na půdách s nízkým obsahem humusu jsou vysoké dávky hnojení dusíkem (150 kg N.ha-1) neúčinné a nedokážou eliminovat nedostatky v agrotechnice. Použití ledkové formy hnojiva navíc zvyšuje nebezpečí vyplavení dusíku do spodních vod. Rozdělit projektovanou dávku dusíku by bylo v tomto případě oprávněné, ale v sušších oblastech bývá v některých letech výnosový efekt přihnojení dusíkem problematický. Extrémně kyselá půda je pro pěstování jarní pšenice naprosto nevhodná. Její vysoká acidita v kombinaci s nízkým obsahem humusu dále prohlubuje výnosovou depresi o cca 25 - 30 %. Limitujícím faktorem tvorby výnosu na extrémně kyselé půdě je blokace příjmu dusíku z kyselého půdního prostředí.

Použitá literatura

Cramer, M.D.- Lewis, O.A.M.: Pl. and Soil, 154, 1993: 289 - 301.

Černohorská, J.- Kadlecová, Z.- Dvořák M.: Rostlinná Výroba, 42, 1996 (6): 285 - 288.

Goyal, S.S. - Lorens, O.A. - Huffaker, R.C.: J. Amer. Soc. Hort. Sci., 107, 1982: 125 - 129.

Hradecká, D.- Staszková, L.: Rostlinná Výroba, 42, 1996 (7): 301 - 306.

Magalhaes, J.R. - Wilcox, C.E.: J. Pl. Nutr., 1984 (7): 1477 - 1496.

Petr, J. et al.: Intenzívní obilnářství. SZN, Praha, 1983: 388 s.

Plhák, F.: Rostlinná Výroba, 40, 1994: 729 - 739.

Plhák, F.: Rostlinná Výroba, 42, 1996 (6): 269 - 274.

Vaněk, V. - Balík, J. - Pavlíková, D. - Tlustoš, P. - Vít, V.: Racionální použití průmyslových hnojiv. ČZU, Praha, 1995: 14 - 25.

Volk, R. - Chaillou, S. - Mariotti, A. - Morrot-Gaudry, J.F.: Pl. Physiol. And Biochem., 30, 1992: 487 - 493.

Vostal, J. - Mezulianik, M.: Hnojení polních kultur. Hosp. služby, Nymburk, 1995: 84 s.

Zeniščeva, L.- Špunarová, M.: Rostlinná Výroba, 37, 1991 (5): 421 - 426.

Kontaktní adresa

Ing. Václav Hejnák, Ph.D, Česká zemědělská univerzita v Praze, katedra botaniky a fyziologie rostlin, Kamýcká 129, Praha 6 - Suchdol, 165 21, Česká republika, tel. 02/24382514, e-mail: Hejnak@af.czu.cz