Vliv dusíkatého hnojení na energetický výnos pšenice v BVO

Vliv dusíkatého hnojení na energetický výnos pšenice v Bramborářské výrobní oblasti

SOUHRN

V polních pokusech, založených v letech 1993 - 1995 v bramborářské výrobní oblasti byl zjišťován celkový energetický výnos tří odrůd pšenice ozimé: Simona, Sparta a Torysa. V pokusu se sledoval působení čtyř variant hnojení dusíkem, kdy dvě varianty vycházely z konstantní dávky dusíku (0 a 105 kg N.ha-1) a dvě z novějších trendů ve výživě rostlin (Nan - rozbor půdy na obsah dusíku a ARR- anorganický rozbor rostlin). Získané výsledky ukazují, že statisticky průkazně nejnižší celkové množství energie na 1 hektar bylo u odrůdy Simona (263,09 GJ.ha-1) v porovnání s odrůdami Sparta (475,21 GJ.ha-1) a Torysa (490,60 GJ.ha-1). Aplikace dusíkatého hnojiva statisticky významně zvýšila energetický výnos porostů všech sledovaných kultivarů v porovnání s variantou nehnojenou. Avšak mezi hnojenými variantami nebyl zjištěn jeho průkazný vliv na celkový energetický obsah v zrnu a slámě pšenice. Nnejvýrazněji na změny v dávkách a doby aplikace dusíkatého hnojení reagovala odrůda Simona. U této odrůdy je patrné kolísání vlivu dusíkatého hnojení na celkový energetický výnos, neboť např. u varianty 6, kde hnojení vycházelo z Nan byl tento vztah nejnižší (130 %). Oproti tomu u varianty 3 byla tato vazba nejsilnější (141 %). Odrůdy Sparta a Torysa nereagovaly v porovnání s odrůdou Simonou tak výrazně, ale i u těchto odrůd je patrný jistý trend ve vazbě dusíku na akumulaci energeticky bohatých látek do hlavního a vedlejšího produktu. Odrůda Sparta nejefektivněji využila dusíkaté hnojení u varianty 4 (120 %). Z hnojených variant se nejméně efektivně jevila varianta 2 (109 %). Kultivar Torysa nejvýrazněji využil dusíkaté hnojení na tvorbu energeticky bohatých látek ve slámě a zrnu u varianty 6 (122 %). Ze zbývajících hnojených variant se jako méně efektivní jeví varianta 3 (114 %).

ÚVOD

Rostlinná výroba je nejenom spotřebitelem energie, ale na straně druhé i jejím výrobcem, kdy se z látek energeticky chudších vytvoří rostlina v procesu fotosyntézy látky energeticky bohaté.

Na tvorbě energeticky bohatých látek se nepodílí pouze energie ze slunečního záření, vody, ale také i energie dodaná do procesu výroby ve formě strojů, pesticidů a průmyslových hnojiv /8/. Jedním z energeticky nejnáročnějších vstupů do rostlinné výroby představuje hnojení dusíkem, neboť 1 kg dusíku lze vyjádřit při energetické bilanci hodnotou 80 MJ /7/.

Vliv dodatkové energie na akumulaci energie do rostlin pšenice je nízký, protože podle /9/ má právě tato plodina nejnižší účinnost využití vkládané energie do výroby. Relativně nízká účinnost dodatkové energie souvisí u pšenice ozimé s její poměrně malou reakcí na hnojení, tedy i na hnojení dusíkem. Právě vztah mezi hnojením dusíkem a akumulací energeticky bohatých látek do rostlin není zcela jednoznačný, neboť v literatuře je jednak uváděno, že obsah energie vztažený na 1 kg aplikovaného dusíku se lineárně snižuje s rostoucími dávkami dusíku /2, 4/. Na straně druhé je však konstatováno, že obsah energeticky bohatých látek v pšenici nereaguje na změny dávek dusíkatého hnojení /1, 6/.

V předkládané práci byl sledován vliv dělených dávek dusíku, vycházejících z nových trendů ve výživě rostlin, na celkový energetický výnos pšenice ozimé pěstované v polních podmínkách.

MATERIÁL A METODIKA

V polních pokusech, založených v letech 1993 až 1995 v Krásném Údolí, okr. Karlovy Vary byl kalorimetricky sledován energetický výnos tří odrůd pšenice ozimé: Simona, Sparta a Torysa. U těchto uvedených odrůd byly sledovány změny v obsahu energeticky bohatých látek naakumulovaných ve zrnu a slámě v závislosti na množství dodaného dusíku.

Schéma pokusu zahrnovalo šest variant, po čtyřech opakováních (viz tab. I). Varianty pokusu vycházely jednak z konstantních dávek dusíkatého hnojení a jednak ze sledování rozborů rostlin a půdy.

Tab. I: Schéma pokusu v letech 1993 až 1995

Varianta Základní hnojení Regenerační hnojení Produkční hnojení

1 0 0 0

2 30 30 45

3 0 45 60

4 Nan Nan ARR

5 Nan Nan ARR sníž.

6 0 Nan Nan

Nan - rozbor půdy na obsah dusíku, ARR - anorganický rozbor rostlin, ARR sníž. - anor-

ganický rozbor rostlin snížený.

Obsah energeticky bohatých látek se stanovoval pomocí kalorimetru polské výroby KL - 5, bez oprav na spalné teplo kyseliny dusičné a sírové. Každý vzorek byl spálen čtyřikrát.

Výnos zrna a slámy byl zjišťován vážením, při vlhkosti zrna a slámy 14 %.

VÝSLEDKY A DISKUSE

Celkový energetický výnos pšenice ozimé kolísal nejenom v závislosti na průběhu počasí v jednotlivých pokusných letech, ale též v závislosti na celkové dávce dodaného dusíku v průběhu vegetace. Dalším limitujícím faktorem byl i genotyp vybrané odrůdy pšenice ozimé.

Jak je patrné z tabulky II byl nejnižší energetický výnos u všech sledovaných kultivarů zjištěn v roce 1993. V tomto roce byla průměrná hodnota energetického výnosu 315,97 GJ.ha-1.

Tab. II: Celkový energetický výnos porostu pšenice ozimé (GJ.ha-1)

Varianta Odrůda

Simona Sparta Torysa

1993 1994 1995 1993 1994 1995 1993 1994 1995

1 122,16 245,70 218,47 376,33 437,46 428,46 375,62 437,88 486,65

2 204,24 301,77 323,22 384,09 477,67 499,00 475,05 560,67 495,75

3 222,25 328,33 320,09 472,59 520,48 487,68 428,92 505,44 533,78

4 181,65 355,74 311,63 454,77 553,52 513,75 447,75 546,46 498,44

5 200,75 332,88 313,23 454,21 553,45 471,26 437,38 521,37 538,70

6 172,12 261,39 319,95 460,24 530,21 478,53 448,21 573,57 519,14

Oproti tomu v roce 1994 byl získán nejvyšší energetický výnos, který v průměru pokusných variant a odrůd byl 446,89 GJ.ha-1. I v roce 1995 došlo v porovnání s rokem 1993 ke zvýšení energetického výnosu, toto zvýšení činilo 36,40 %.

Tyto výrazné rozdíly mezi jednotlivými pokusnými roky byly dány průběhem počasí, neboť v roce 1993 byly jarní měsíce teplé, ale měsíce letní byly chladnější a vlhké. Tento průběh počasí se projevil nejenom snížením výnosu zrna a slámy, ale také i akumulací energeticky bohatých látek do těchto rostlinných orgánů. Na tento průběh počasí velice citlivě reagovala odrůda Simona, která výrazně snížila výnos o 44,64 a 46,37 % v porovnání s odrůdami Sparta a Torysa.

Při hodnocení vlivu genotypu odrůd je možné konstatovat, že v bramborářské výrobní oblasti dosáhla statisticky nejnižší energetický výnos odrůda Simona (263,10 GJ.ha-1) v po-rovnání s odrůdami Sparta a Torysa. Odrůda Torysa dosáhla ve sledovaných letech v této výrobní oblasti nejvyšší energetický výnos (490,60 GJ.ha-1).

Na základě získaných výsledků je možné konstatovat, že dodaný dusík průkazně zvyšoval energetický výnos porostu pšenice ozimé v porovnání s kontrolní variantou, ale mezi jednotlivými variantami hnojení dusíkem nebyly zjištěny statisticky významné rozdíly.

Tyto získané výsledky jsou v souladu se závěry /3/, který uvádí, že energetická hodnota rostlinného materiálu je funkcí genotypu a závisí na podmínkách prostředí. Dále byly potvrzeny závěry /5, 6/ konstatující, že na množství naakumulované energie je ovlivněno i průběhem počasí.

Vliv dusíkatého hnojení na celkový energetický výnos pšenice, vyjádřený v procentech, je zaznamenán v tab. III.

Tab. III: Vliv dusíkatého hnojení na celkový energetický výnos pšenice ozimé ( %)

Varianta Odrůda

Simona Sparta Torysa

1993 1994 1995 1993 1994 1995 1993 1994 1995

1 100 100 100 100 100 100 100 100 100

2 167,18 122,82 147,94 102,06 109,19 116,46 126,47 128,04 101,87

3 181,93 133,63 146,51 125,58 118,98 113,82 114,19 115,43 109,68

4 148,69 144,78 142,64 120,84 126,53 119,90 119,20 124,79 102,42

5 164,33 135,48 143,37 120,69 126,51 109,99 116,44 119,07 110,70

6 140,89 106,39 146,45 122,30 121,20 111,69 119,33 130,99 106,68

Množství celkově vyprodukované energie jednotlivých kultivarů vztažené na 1 kg aplikovaného dusíku se statisticky významně snižovalo s jeho rostoucími dávkami, tak jak dokládá i práce /4/, neboť nejnižší průměrná hodnota byla zjištěna u varianty 105 kg N.ha-1 (3,94 GJ.kg-1 N) a naopak nejvyšší u varianty, kde dávka vycházela z Nan (9,12 GJ.kg-1 N).

Množství naakumulované energie vztažené na 1 kg aplikovaného dusíku nebyl u sledovaných kultivarů v jednotlivých letech pokusu stejný. Ze získaných výsledků je patrné, že statisticky nejnižších hodnot tohoto ukazatele dosáhla odrůda Simona (2,80 GJ.kg-1 N) v porovnání s odrůdami Sparta (5,14 GJ.kg-1 N) a Torysa (5,30 GJ.kg-1 N).

Statisticky průkazně nejvíce energie na 1 kg N byl zjištěn v roce 1994 v porovnání s roky 1993 a 1995.

Z tab. III. je patrné, že procentický vliv dusíkatého hnojení závisel na dávce a době jeho aplikace. Nejvyšší vliv dusíku byl zjištěn u varianty 3 (127,97 %), která vycházela z konstantních dělených dávek dusíku. U této varianty bylo vynecháno základního hnojení dusíkem, v dávce regenerační bylo dodáno 45 kg N a v dávce produkční 60 kg dusíku. U dávek dusíku, které vycházely z anorganického rozboru rostlin a z rozborů půdy na obsah dusíku se jeho vliv tak výrazně neprojevil. Je však nutné konstatovat, že mezi variantami dusíkatého hnojení nebyly zjištěny statisticky průkazné rozdíly.

Vliv ročníku se statisticky významně neprojevil, i přestože dodané dusíkaté hnojení bylo efektivněji využito v roce 1993 (127,11 %) v porovnání s rokem 1995 (118,31 %).

Jak dokládá tab. III nejvýrazněji na změny v dávkách a doby aplikace dusíkatého hnojení reagovala odrůda Simona. U této odrůdy je patrné kolísání vlivu dusíkatého hnojení na celkový energetický výnos, neboť např. u varianty 6, kde hnojení vycházelo z Nan byl tento vztah nejnižší (130 %). Oproti tomu u varianty 3 byla tato vazba nejsilnější (141 %). I u varianty 2 je patrný silnější vztah dusíkatého hnojení k celkovému energetickému výnosu (132 %).

Odrůdy Sparta a Torysa nereagovaly v porovnání s odrůdou Simonou tak výrazně, ale i u těchto odrůd je patrný jistý trend ve vazbě dusíku na akumulaci energeticky bohatých látek do hlavního a vedlejšího produktu. Odrůda Sparta nejefektivněji využila dusíkaté hnojení u varianty 4 (120 %). Z hnojených variant se nejméně efektivně jevila varianta 2 (109 %). Kultivar Torysa nejvýrazněji využil dusíkaté hnojení na tvorbu energeticky bohatých látek ve slámě a zrnu u varianty 6 (122 %). Ze zbývajících hnojených variant se jako méně efektivní jeví varianta 3 (114 %).

Tyto relativně nízké hodnoty využití dusíkatého hnojení jsou v souladu s výsledky /9/. Dále byly potvrzeny i výsledky /1, 6/, kteří konstatují, že dusíkaté hnojení statisticky významně neovlivňuje množství vytvořené energie. Na základě získaných výsledků nebyl potvrzen závěr /4/. Uvedení autoři konstatují, že obsah energie vztažený na 1 kg aplikovaného dusíku se vzrůstajícími dávkami klesá.

PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY

1. Bláha, L., Hnilička, F., Novák, V., Manev, M.: Influence of abiotic stresses on different seed traits, plant development and yield formation. M. Zima, M. - L. -Bartošová (ed.) Short communications, volume I, ESA, fifth congress 28 June - 2 July 1998 Nitra, The Slovak Republic, 1998, s. 331 - 332.

2. Černý, V.: produkce stanoviště a specializace rostlinné výroby. In. Sborník věd. konference VŠZ v Praze, 26. - 27. Září 1977, 1977, s. 59 - 73

3. Golley, F., B.: Energy values of ecological materials. Ecology 42 : 3, 1961, s. 581 - 584

4. Hansen, F., Diepenbrock, W.: Pflanzenbauliche Aspekte der Energie und Stickstoffbilanz des Rapsanbaus. Fett Wissenschaft Technologie 96 : 4, 1994, s. 129 - 136

5. Hniličková, H.: Vliv řízeného závlahového režimu na fotosyntetickou akumulaci energie do vegetativních a generativních orgánů chmele během vegetace. Disertační práce ČZU Praha, 1999, 86 s.

6. Hnilička, F.: Vliv dusíkaté výživy na fyziologické charakteristiky a obsah energie u pšenice ozimé. Disertační práce ČZU Praha, 1999, 98 s.

7. Petr, J., Húska, J. et al.: Speciální produkce rostlinná I. Obecná část a obiloviny. Skriptum ČZU v Praze, 1997, s. 12 - 14

8. Preininger, M.: Energetické hodnocení výrobních procesů v rostlinné výrobě. Závěrečná zpráva ÚVSH Praha, 1995, 53 s.

9. Štolcová, J., Štolc, K.: Energetická bilance v agroekosystémech při různé intenzitě hnojení. Závěrečná zpráva VÚRV Praha 6 - Ruzyně, 1982, 21 s.

Autor: František Hnilička

Zdroj: Kalorimetrický seminář 2000 (Sborník příspěvků), Zvíkovské Podhradí, 29.5. - 1.

6. 2000, s. 63 - 66, 2000