SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITRE FAKULTA AGROBIOLÓGIE A POTRAVINOVÝCH ZDROJOV PRODUKCIA PŠENICE LETNAJ FORMY OZIMNEJ PRI OPTIMALI

Prepis

1 SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITRE FAKULTA AGROBIOLÓGIE A POTRAVINOVÝCH ZDROJOV PRODUKCIA PŠENICE LETNAJ FORMY OZIMNEJ PRI OPTIMALIZÁCII PESTOVATEĽSKÝCH SYSTÉMOV 2010 Bc. Peter LAJGÚT

2 SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITRE FAKULTA AGROBIOLÓGIE A POTRAVINOVÝCH ZDROJOV PRODUKCIA PŠENICE LETNAJ FORMY OZIMNEJ PRI OPTIMALIZÁCII PESTOVATEĽSKÝCH SYSTÉMOV Diplomová práca Študijný program: Študijný odbor: Školiace pracovisko: Školiteľ: Produkcia potravinových zdrojov všeobecné poľnohospodárstvo Katedra agrochémie a výţivy rastlín doc. Ing. Eva Hanáčková, PhD. Nitra 2010 Bc. Peter LAJGÚT

3 ABSTRAKT V práci je vyhodnotené pestovanie odrôd Axis a Charger pšenice letnej formy ozimnej s hnojením priemyselnými hnojivami. Poľný pokus bol zaloţený v rokoch 2004/2005, 2005/2006 na v lokalite Dolná. Odroda Charger dosiahla v priemere úrodu zrna 7,24 t.ha -1, čo je úroda o 0,17 t.ha -1 vyššia ako u odrody Axis. Hnojenie bolo ekonomicky efektívne len pri odrode Charger na variante b, najvyšší efekt hnojenia sa dosiahol v roku 2006 na variante d. Zisk bol Sk.ha -1, resp. 398.ha -1, koeficient ekonomickej efektívnosti bol 2,2 a koeficient naturálnej efektívnosti bol 23,2. Bilancia ţivín v priemere 2 pokusných rokov bola najpriaznivejšia pri odrode Axis na variante s najvyššou intenzitou hnojenia a pribliţuje sa udrţateľnému hospodáreniu. Bilancia dusíka bola negatívna (-17,3 kg.ha -1.rok -1 ) a bol zistený nízky bilančný prebytok fosforu (7,7 kg.ha -1.rok -1 ) a draslíka (20,4 kg.ha -1.rok -1 ). Kľúčové slová: pšenica letná forma ozimná, odroda, hnojenie, úroda ABSTRACT The theses assess cultivation of Axis and Charger cultivars of common wheat type winter fertilised by commercial fertilizers. Field trial was established in 2004/2005, 2005/2006 in Dolná location. Charger cultivar achieved average harvest of seeds of 7.24 t.ha -1, which is harvest exceeding Axis cultivar's harvest by 0.17 t.ha -1. Fertilization was effective in respect of finances only in case of Charger cultivar, type b. The best fertilization effect was achieved in 2006 in variant d. Profit reached 11,991 SKK per ha or 398 per ha, economic efficiency index was 2.2 and natural efficiency index was The best nutrition balance as an average of 2 trial years was achieved in Axis cultivar in variant with the most intensive fertilization and it approximates sustainable management. Nitrogen balance was negative (17.3 kg.ha -1.year -1 ) and also low excess of phosphorus (7,7 kg.ha -1.year -1 ) and potassium (20,4 kg.ha -1.year -1 ) were detected. Key words: Common wheat type winter, cultivar, fertilization, harvest

4 ČESTNÉ VYHLÁSENIE Čestne vyhlasujem, ţe som diplomovú prácu na tému Produkcia pšenice letnej formy ozimnej pri optimalizácii pestovateľských systémov vypracoval samostatne s pouţitím literatúry. Diplomová práca nadväzuje na bakalársku prácu s názvom Racionalizácia dusíkatej výživy pšenice letnej formy ozimnej. Som si vedomý zákonných dôsledkov v prípade, ak vyššie uvedené údaje nie sú pravdivé. V Nitre 29. marca 2010

5 POĎAKOVANIE Touto cestou vyslovujem poďakovanie vedúcej diplomovej práce doc. Ing. Eve Hanáčkovej, PhD. za pomoc, odborné vedenie a cenné rady pri vypracovaní diplomovej práce. V Nitre 29. marca 2010

6 OBSAH Úvod..7 1 Prehľad o súčasnom stave riešenej problematiky Vymedzenie problematiky výţivy a hnojenia rastlín Prístupné zdroje dusíka v pôde pre rastliny Vplyv pôdno-ekonomických podmienok na príjem dusíka Mechanizmus príjmu jednotlivých foriem dusíka Redukcia dusičnanov a asimilácia amoniaku Mimokoreňová výţiva Poţiadavky pšenice letnej formy ozimnej na prostredie Metódy hnojenia a kontroly stavu výţivy porastu pšenice letnej formy ozimnej Cieľ práce Metodika práce Výsledky a diskusia Vplyv hnojenia na úrodu zrna pšenice letnej formy ozimnej Hodnotenie úrody slamy pšenice letnej formy ozimnej Vplyv hnojenia na hodnoty teoretickej a skutočnej naturálnej produkcie Príjem ţivín pšenicou letnou formou ozimnou Vplyv hnojenia na obsah bielkovín v zrne pšenice letnej formy ozimnej Vyhodnotenie efektívnosti hnojenia odrôd Axis a Charger Bilancia ţivín pri pestovaní pšenice letnej formy ozimnej Návrh na pouţitie výsledkov v praxi.71 6 Záver Zoznam pouţitej literatúry Prílohy....82

7 POUŢITÉ OZNAČENIE ASP agrochemické skúšanie pôd PH racionálne hnojenie priemyselnými hnojivami 0 nehnojená kontrola Nan anorganický dusík N L dusíkaté látky NĽH ľahkohydrolyzovateľný dusík KEE koeficient ekonomickej efektívnosti KNE koeficient naturálnej efektívnosti 4,5 prepočítavací koeficient z mg.kg ¹ N na kg.ha ¹ N Nz dávka dusíka prezákladné hnojenie v kg.ha ¹ Nr dávka dusíka na regenračné prihnojenie v kg.ha ¹ Npr - dávka dusíka na produkčné prihnojovanie v kg.ha ¹ SNP skutočná naturálna produkcia TNP teoretická naturálna produkcia

8 ÚVOD Význam pšenice letnej ako kultúrnej rastliny je daný hlavne rozsahom jej pestovania. Veľkosťou pestovateľských plôch, 220 miliónov hektárov, sa radí na prvé miesto, čo predstavuje 16,4 % ornej pôdy sveta. Jej relatívny podiel na celosvetovej produkcii zrnovín dosiahol v posledných rokoch 28,6 %, v časovom horizonte posledných desaťročí jej podiel neustále stúpa. Podiel pšenice letnej na svetovej hrubej rastlinnej produkcii je 9,5 % a na hrubej poľnohospodárskej produkcii 6,02 %. Priemerná svetová hektárová úroda je 2,51 t.ha -1. Úrodový potenciál pšenice letnej je však oveľa vyšší, čo dokumentujú dosiahnuté úrody v krajinách ako Holandsko (8,29 t.ha -1 ), Írsko (7,71 t.ha -1 ) a ďalšie, kde úroda prevyšuje 6 t.ha -1. Pšenica letná je z hľadiska adaptácie na prírodné prostredie,,najexpanzívnejšou zrnovinou. Dnes sa pestuje od Kanady po subtropické a tropické oblasti Ázie a Afriky. Na Slovensku zaberá pšenica letná najdôleţitejšie miesto medzi obilninami. Jej osev sa v ostatných rokoch pohybuje od 400 do 440 tisíc hektárov. Zaberá štvrtinu ornej pôdy. Najdynamickejší rozvoj výroby pšenice letnej bol na Slovensku v 80-tych rokoch, kedy sa v praxi najvýraznejšie zúročovali intenzifikačné opatrenia a nastali podstatné zmeny v štruktúre osevu v jej prospech. Vo výţive obyvateľstva zohrávajú dôleţitú úlohu, predstavuje základný zdroj ľudskej výţivy. Kvantitatívne primárnou zloţkou pšeničného zrna sú sacharidy, hlavne škrob, ktorý je dôleţitým zdrojom energie pre ľudský organizmus. Dôleţitou zloţkou je vláknina. Významný je obsah minerálnych látok a vitamínov skupiny B. Z hľadiska nutričnej hodnoty pšeničného zrna je veľmi dôleţitý obsah bielkovín. Bielkoviny prítomné v pšeničnom zrne sú bohaté na aminokyseliny prolín a kyselinu gluténovú, avšak deficitné sú na arginín a histidín, obsah lyzínu a treonínu je veľmi nízky. V ţivočíšnej výrobe sa spotrebuje asi 65 % produkcie pšenice letnej, 35 % z dopestovanej úrody sa spotrebuje v potravinárskom priemysle. Efektívna výroba pšenice letnej vyuţíva všetky dostupné faktory, vplývajúce na výslednú produkciu zrna. Popri odrodovej skladbe, agrotechnike, ochrane rastlín aj výţiva a hnojenie pšenice letnej má bezprostredný vplyv na kvantitu a kvalitu dopestovaného zrna. Výţiva rastlín predstavuje ucelenú problematiku, ktorá je spojená s recykláciou ţivín v systéme pôda - hnojivo - rastlina. Cieľavedomá a vedecky podloţená aplikácia hnojív musí preto vychádzať z poznania a funkcie jednotlivých 7

9 procesov príjmu, transportu, akumulácie a vyuţitia ţivín. Z hľadiska efektívnosti minerálnej výţivy je dôleţité poznať stupeň utilizácie ţivín v jednotlivých orgánoch rastliny a ich podiel na biosyntéze organických látok, ktoré majú pozitívny vplyv na hospodárske vlastnosti. 8

10 1 PREHĽAD O SÚČASNOM STAVE RIEŠENEJ PROBLEMATIKY 1.1 VYMEDZENIE PROBLEMATIKY VÝŢIVY A HNOJENIA RASTLÍN Minerálna výţiva pri pestovaní poľných rastlín patrí medzi rozhodujúce intenzifikačné prostriedky. Mnoţstvo a spôsob aplikácie priemyselných hnojív je bezpochyby najzákladnejšou poloţkou medzi vstupmi do rastlinnej výroby. Vzhľadom na energetickú náročnosť ich výroby, výrazný vplyv na tvorbu úrody, ale i často sa prejavujúce nepriaznivé pôsobenie nadoptimálnych dávok na rastliny, ţivotné prostredie i človeka treba, aby výskum hlbšie poznával podmienky účinkov hnojív a postupne zdokonaľoval vedecký systém hnojenia a výţivy rastlín. Výživa rastlín je súborný názov pre všetky výţivné látky potrebné pre rast, vývin a zachovanie funkcie ţivého organizmu. V zákone o výţive rastlín z roku 1998 je výţiva definovaná takto: Výţiva rastlín je súhrn opatrení optimalizujúcich ich rast a vývoj pre výrobu zdravotne a ekologicky neškodných výrobkov. Výţiva patrí medzi unikátne vlastnosti, ale i schopnosti ţivých organizmov získavať z vonkajšieho prostredia základné, stavebné, anorganické látky nevyhnutné pre stavbu buniek, pletív a orgánov. Výţivu rastlín je potrebné chápať predovšetkým ako proces príjmu, ktorý zahrňuje nielen procesy translokácie ţivín, ale i asimilácie a utilizácie biogénnych anorganických chemických prvkov, ktoré predstavujú ţiviny nevyhnutné pre zabezpečenie ţivotných pochodov rastlinného organizmu, t. j. rast, vývin a reprodukciu (MICHALÍK, 2001). Hoci podiel biogénnych ţivín prijatých z pôdy v rastlinnej biomase tvorí iba okolo 2 % a okolo 98 % pripadá na prvky asimilované v procese fotosyntézy z atmosféry (C, O, N), ale i pôdnej vody, význam minerálnej výţivy na tvorbe úrody je v skutočnosti ďaleko väčší (MICHALÍK, 2001). Aplikácia ţivín do pôdy (hnojenie) má za cieľ utvárať súlad medzi prijateľnými zdrojmi ţivín v pôde a poţiadavkami rastlín na ţiviny z hľadiska zabezpečenia optimálneho rastu a vývinu. Hnojením eliminujeme účinok deficitu ţivín, čo umoţňuje obnoviť funkčnosť a výkonnosť porastu pre tvorbu programovanej úrody. 9

11 Aplikáciu hnojív treba posudzovať tak s aspektu intenzity (hnojenia) ako aj kvality. Koncept trvalo udrţateľného poľnohospodárstva predstavuje určitú platformu vymedzujúcu pôsobenie pestovateľa v agroekosystéme a súčasne kompromis medzi ochranou zloţiek ţivotného prostredia a dlhodobým uspokojovaním potrieb ľudí. Stratégiu trvalo udrţateľného hospodárenia z aspektu vyuţívania a aplikácie hnojív moţno vidieť v nasledovných oblastiach (BUJNOVSKÝ, 2000): udrţovanie, resp. zvyšovanie kvality pôdy a ochrana zloţiek ţivotného prostredia, zosúladenie dávok hnojív s nárokmi rastlín a pôdno-ekologickými podmienkami daného stanovišťa, dôsledné zohľadňovanie dostupných zdrojov ţivín (pôdna zásoba, organické hnojivá, fixácia dusíka mikroorganizmami a pod) pri projekcii a následnej realizácii hnojenia, vyuţívanie výsledkov chemického rozboru pôdy a rastlín pre aktualizáciu dávok hnojív. Pri hnojení sledujeme nielen poţiadavky rastlín so zacielením na úrodu, ale pri vysokej rentabilite musíme pôsobiť hnojením na pôdu tak, aby sa vytvárali podmienky pre dosahovanie vysokých úrod aj v nasledujúcich rokoch (MASARYK, 1980). Dosiahnutie vyššieho energetického účinku priemyselných hnojív vyţaduje v sústavách hnojenia nielen zvyšovanie pôdnej úrodnosti organickým hnojením, úpravou pôdnej reakcie a dosycovania pôd základnými ţivinami, ale i dôslednú optimalizáciu dusíkatého hnojenia na základe diagnostických metód (BAIER, 1987). Úbytok ţivín v ornici, vyvolaný neúmerným zníţením dávok priemyselných a organických hnojív, spôsobuje pokles úrod a zvýšenie ich závislosti na poveternostných podmienkach (FECENKO, 2003). Deficit organických látok sa odráţa na zníţenej schopnosti udrţať vodu, v poruchách sorpčného komplexu a v celkovom zníţení pôdnej úrodnosti Prístupné zdroje dusíka v pôde pre rastliny Dusík je jednou z najdôleţitejších súčastí v štruktúrach a funkciách väčšiny hlavných, ale aj partikulárnych zloţiek prírody, najmä však v ţivej prírode a v jej 10

12 najkontaktnejších prostrediach ako je pôda (spolu s vodou) a ovzdušie. Je to prvok s veľmi intenzívnymi a hmotnostne rozsiahlymi transformáciami a transportmi v prírode. Ide najmä o jeho neustály pohyb medzi ţivou a neţivou prírodou ako súčasť permanentnej obnovy a zániku ţivota na našej planéte. Jednoducho dusík sa neustále zúčastňuje na tvorbe ţivej hmoty, ale rovnako intenzívne je aj z tejto hmoty uvoľňovaný a to jednak za ţivota organizmov, ale aj po ich odumretí. To všetko je dôleţitou súčasťou rozsiahlych kolobehov dusíka v prírode s významnými funkciami pri udrţiavaní a zachovaní funkcií a stability prírody. K rozhodujúcim transportom dusíka v prírode dochádza na rozhraní medzi pôdnou hmotou a v nej ţijúcimi rastlinami. Je to pohyb silno regulovaný mnohými zákonmi a zákonitosťami prírody a súčasne zloţitými čiastkovými procesmi, metabolizmami a dráhami pohybu (KUBICOVÁ, 1999). Dusík má centrálnu úlohu v metabolizme rastlín, preto jeho prístupnosť je dôleţitým faktorom pre produkciu biomasy rastlín. Sušina rastlinného materiálu obsahuje v priemere okolo 2 aţ 4 % dusíka. Dusík v rastline je integrálnou zloţkou aminokyselín, bielkovín, nukleových kyselín chlorofylu a ďalších dôleţitých metabolitov, a preto má jedno z najdôleţitejších postavení v minerálnej výţive rastlín. Ďalšie procesy, ktoré vedú k jeho asimilácii sú tesne prepojené s procesom fotosyntézy, kedy sa produkujú uhlíkaté skelety a tvorí sa zásoba energie, ako aj s ďalšími metabolickými procesmi a transformáciami, ktoré vyúsťujú do tvorby bielkovín a nukleotidov. Rozhodujúca úloha dusíka vo výţive rastlín je daná jeho účasťou v biologicky najdôleţitejších látkach (bielkovinách, enzýmoch, nukleotidoch), ich syntéza je pod prísnou genetickou kontrolou rastliny. Úroveň výţivy dusíkom by sa mala preto rešpektovať a byť v súlade s genetickým vybavením rastliny (MATULA, 1983). Dusík je jeden z najrozšírenejších prvkov v prírode. Pozostáva z dvoch izotopov: N 14 99,62 % a N 15 0,38 % (KNOP, 1949). Napriek tomu, ţe jeho obsah vo vzduchu činí 78,09 objemových percent (BLAŢEJ, 1981), najväčšie mnoţstvo dusíka je viazané v zemskej kôre. Podľa DELWICKÉHO (1970) atmosféra obsahuje okolo ton molekulárneho N 2, kým v biosfére je okolo ton N 2. Celkový obsah dusíka vo vrchných vrstvách poľnohospodárskych pôd SR sa priemerne pohybuje v rozpätí od 0,14 do 0,26 % N. Najviac zastúpenou kategóriou sú 11

13 pôdy so strednou zásobou celkového dusíka na výmere 1,3 mil. ha (BIELEK, 1998). V čiernozemiach je zásoba dusíka vo vrstve 0,6 m kg.ha -1, čo by pri ročnom odbere 160 ka.ha -1 stačilo rastlinám na sto rokov (BEDRNA, LOPATNÍK, 1982). Podstatná časť dusíka v pôde sa nachádza v organických zlúčeninách (85 98 %), a preto relatívne malý podiel pripadá na anorganický dusík (0,8 2,3 % VOSTAL, 1983, 3,5 % BIELEK, 1984, 1 2 % BERGMANN, ČUMAKOV, 1977). Anorganický dusík je reprezentovaný dusičnanovými (N - NO - 3 ), amónnymi (N NH + 4 ) a dusitanovými iónmi (N NO - 2 ), ktoré predstavujú oxidačný medzistupeň v procese nitrifikácie. Uvedené minerálne dusíkaté látky vznikajú v pôde mineralizáciou organických dusíkatých látok a nitrifikáciou (BÍZIK, a i ). Produkčné a ekologické funkcie dusíka v pôde sú priamo spojené najmä s anorganickým dusíkom. ŠTEVLÍKOVÁ a i. (1999) uvádzajú, ţe ročne sa priemerne zmineralizuje 1 3 % z celkového obsahu dusíka v pôde, čo predstavuje kg.ha -1 dusíka. Podľa BIELEKA (1998) priemerný hektár poľnohospodárskych pôd SR nehnojený dusíkom, pri zohľadnení výmer jednotlivých mineralizačných potenciálov, zmineralizuje za vegetačné obdobie asi 162 kg.ha -1 N, čo v prepočte na celkovú výmeru pôd Slovenska, bez hnojenia dusíkom, predstavuje 375,8 tisíc ton dusíka (BIELEK, 1998). Pri celkovej spotrebe dusíkatých hnojív t v roku 2001 sa mineralizáciou organických látok získa 4,6-krát viac dusíka, ako je mnoţstvo dusíka aplikovaného v minerálnych hnojivách (HANÁČKOVÁ, 2004). Mnoţstvo uvoľneného a rastlinám prístupného anorganického dusíka je ovplyvňované pôdnymi podmienkami ako je obsah organickej hmoty, pôdna reakcia, teplota pôdy, obsah vody (BIELEK, 1997; PLHÁK, 1993 b, c). Pestovateľský ročník priebehom poveternostných podmienok vplýva na zmeny v obsahoch anorganického dusíka v pôde. Dokazujú to práce mnohých autorov o klimatických pomeroch ako dominantných faktoroch ovplyvňujúcich obsah anorganického dusíka v pôde počas celého roka (BIELEK, 1984; BÍZIK, BALOG, 1994). Amoniak, uvoľnený mineralizáciou organických dusíkatých látok do prostredia, podlieha biologickej oxidácii nitrifikácii. Nitrifikácia má veľký ekologický význam. Dusičnany sa neviaţu na pôdny sorpčný komplex, sú dobre rozpustné vo vode. Pohyb dusičnanov v pôdnom profile má veľký význam pre dobré zásobovanie koreňov rastlín 12

14 dusíkom. V poľnohospodárskych pôdach Slovenska sa z vlastných zásob priemerne vyprodukuje asi 111,62 tisíc ton NO - 3 (BIELEK, 1998). Minerálne dusíkaté látky (N-NH + 4, N-NO - 3 ) vzniknuté v pôde mineralizáciou organických dusíkatých látok a nitrifikáciou nie sú stabilnou zloţkou pôdy. Nadväzujú na ne najmä imobilizačné procesy biologickej a nebiologickej povahy. Veľký imobilizačný účinok sa pripisuje pozberovým zvyškom. Slama obilnín obsahuje veľké mnoţstvo bezdusíkatých zlúčenín - celulózu, hemicelulózu, lignín a málo dusíka (0,3-0,5 %); pomer C : N je veľmi široký, : 1. Pri zaoraní slamy, resp. strniska sa vytvárajú podmienky na rozsiahlu imobilizáciu minerálneho dusíka. Na vyrovnanie pomeru C : N v takomto prípade sa odporúča aplikovať močovku alebo hnojovicu. MARY a RECOUS (1993) uvádzajú, ţe pri pestovaní pšenice môţe zaoraná slama dočasne imobilizovať aţ 120 kg N.ha -1, jej korene asi 20 kg N.ha -1 a koreňové výlučky počas vegetácie asi 110 kg N.ha -1. Sú to nemalé mnoţstvá dusíka, dokonca sa vyslovujú obavy o moţnom deficite dusíka vo výţive rastlín vyvolanom zaoraním slamy. Avšak správnym načasovaním imobilizačného efektu po zbere ozimín (júl, august) sa ochráni dusík pred vyplavovaním, ochráni vodné zdroje pred znečistením a zhospodárni dusíkatý reţim pôd v nasledujúcom vegetačnom období (BIELEK, KUBICOVÁ 1987). Zaoraná slama podporuje aj zvýšenie celkových obsahov dusíka v pôde. Zaorané bôbovité rastliny s vyšším obsahom dusíka sú naproti tomu menej vhodným substrátom na imobilizáciu, s postupujúcim rozkladom zostáva dusík v prostredí a je k dispozícii pre následné plodiny. Vzhľadom na vyššiu stabilitu humusových látok v pôde moţno predpokladať, ţe imobilizácia dusíka v pôde prebieha prevaţne na báze rastlinných zvyškov. Preto je dôleţité z hľadiska bilancie organickej hmoty zabezpečiť nepretrţitý a čo moţno najväčší vstup rastlinných zvyškov do pôdy. Charakteristickou vlastnosťou minerálneho dusíka v pôde je jeho kvantitatívna a kvalitatívna sezónnosť, ktorá je výsledkom pôsobenia dynamicky sa uplatňujúcich prirodzených a antropogenných faktorov. V dôsledku obhospodarovania a hnojenia orných pôd sú značne ovplyvňované podmienky pre mineralizáciu a nitrifikáciu pôdneho dusíka, čo sa prejavuje na relatívne silnej dynamike týchto zlúčenín v pôde. Obsah anorganického dusíka v pôde je výsledkom zloţitých vzťahov, ktoré modelujú jeho koncentráciu v pôdnom roztoku a na adsorpčných povrchoch. Medzi rozhodujúce faktory patria pestovaná plodina, intenzita hnojenia dusíkatými hnojivami a hydrotermické faktory prostredia, ktoré ovplyvňujú 13

15 intenzitu uvoľňovania dusíka z organických zlúčenín i jeho straty v plynnej a kvapalnej forme. Prístupnosť dusíka z hnojív závisí od zdroja hnojenia, miesta aplikácie a môţe sa meniť aj v závislosti od spôsobu obrábania pôdy, obsahu pôdnej vody, ph a klimatických podmienok (SMATANA, 1994, AKSOMAITIENÉ a i., 2004, ANGÁS a i., 2006, ONDRIŠÍK, 2006) Vplyv pôdno-ekologických podmienok na príjem dusíka V poľných podmienkach pestovania rastlín sa uskutočňuje príjem dusíka vo + forme N-NH 4 a N-NO - 3. PRIANIŠNIKOV uţ v roku 1945 experimentálnymi - výsledkami potvrdil schopnosť rastlín rovnako účinne prijímať N-NO 3 a N-NH + 4. Fyziologicky sú obe formy N z hľadiska ich príjmu rovnocenné, ale iba za predpokladu, - ţe sú vytvorené porovnateľné optimálne podmienky pre príjem N-NO 3 a N-NH + 4. Optimálne podmienky pre príjem jednotlivých iónov dusíka sú rozdielne a v poľných podmienkach je zloţité zabezpečiť optimálne podmienky súčasne pre príjem N-NO - 3 a N-NH + 4. (MICHALÍK, BAUEROVÁ, 2003) Príjem oboch foriem dusíka závisí od teploty prostredia, pričom nízkymi teplotami je príjem potláčaný. CLARKSON a WARMER (1979) zistili, ţe pri teplotách pod 12 0 C obilniny prednostne prijímajú N-NH + 4 formu, pri vyšších teplotách dusičnanovú formu. GANMORE NEUMANN a KAFKAFI (1983) zaznamenali, ţe pri vysokých teplotách pôdneho roztoku (32 0 C) rastliny odumierali, ak jediným zdrojom dusíka bol N-NH + 4, kým pri niţších teplotách ( C) N-NH 4 nebol škodlivý. Autori uvádzajú, ţe toxický vplyv N-NH + 4 súvisí so zisteným nízkym obsahom uhľohydrátov v koreni. Najdôleţitejším rozdielom v príjme dusičnanového a amoniakového dusíka je ich citlivosť na pôdnu reakciu prostredia, na čo uţ dávnejšie poukázal PRIANIŠNIKOV (1945). Príjem amoniakálneho dusíka prebieha lepšie v neutrálnom aţ slabo kyslom prostredí, so zniţovaním ph jeho príjem klesá, opačne je to v prípade dusičnanového dusíka, keď jeho príjem je intenzívnejší pri niţších hodnotách ph (MICHAEL a i., 1965, RAO a RAINS, 1976). MICHAEL et. al. (1965) zistil, ţe obe formy sú prijímané rovnakou rýchlosťou pri ph okolo 6,8. Pri hodnote ph 4 bol príjem NO - 3 značne vyšší ako príjem NH + 4 (tabuľka 1). Autori predpokladajú, ţe pokles príjmu dusičnanového 14

16 dusíka pri vysokom ph je spôsobený konkurenčným vplyvom iónov OH - potláčajú transportný systém iónu N-NO 3 -. tým, ţe Tabuľka 1 Príjem značeného NO 3 - a NH 4 + mladými rastlinami jačmeňa (Hordeum vulgare L.) vo vzťahu k ph prostrediu (MICHAEL a. i., 1965) ph NH 4 + mg.nadoba -1 NO 3-6,8 34,9 33,6 4,0 26,9 43,0 Príjem dusíka je ovplyvnený vlhkosťou pôdy. Pri nízkom obsahu pôdnej vlahy a nedostatku zráţok sa prístupnosť dusičnanov zniţuje (MENGEL a CASPER, 1980). Pri prebytku vody v pôde sa pôdny roztok s rozpustenými soľami posúva pod koreňovú zónu, čím sa zniţuje ponuka koreňom. Týka sa to najmä dusičnanového dusíka (KUBICOVÁ, 1999). Prevzdušnenosť pôdy podporuje príjem NH + 4 katiónov a nemá výrazný vplyv na príjem NO - 3 aniónov. (FECENKO, LOŢEK, 2000). Rastliny prijímajú z pôdy viac dusičnanov dokonca aj vtedy, keď sa hnojí + amónnymi soľami, a to v dôsledku mikrobiologickej oxidácie NH 4 (IVANIČ a. i., 1984). Pestovateľský ročník s priebehom poveternostných podmienok vplýva na zmeny obsahu anorganického dusíka v pôde. Tieto poznatky sú v súlade s tvrdením viacerých autorov. MICHAEL a. i. (1965), ŠOLTÝSOVÁ (1997), BIELEK (1984) a BÍZIK a BALOGH (1994) povaţujú klimatická pomery za dominantné faktory ovplyvňujúce obsah anorganického dusíka v pôde počas celého roka. Za optimálnu, bezpečnú koncentráciu dusičnanov vo vonkajšom prostredí rastliny, ktorá zaisťuje maximálne rast prevaţnej väčšiny poľnohospodárskych plodín, - sa povaţuje koncentrácia iónov NO 3 okolo 100 mg.l -1 (HADAS a. i., 1979), čo predstavuje 15 aţ 25 kg.ha -1, v závislosti na pôdnom druhu pri zohľadnení vlhkosti pôdy. 15

17 1. 4 Mechanizmus príjmu jednotlivých foriem dusíka Ţiviny vstupujú do koreňov ako zloţky vodných roztokov a dráhy ich pohybu v rastline sú podobné ako pri vode. Príjem vody a príjem minerálnych ţivín sú dva rozdielne procesy kontrolované odlišnými mechanizmami (KUBICOVÁ, 1999). V súčasnom období pre zabezpečenie príjmu ţivín z hľadiska potreby energie rozlišujeme dve základné koncepcie mechanizmu príjmu, a to koncepcia pasívneho príjmu a koncepcia aktívneho príjmu. Pasívny príjem ţivín, a teda aj dusíka, súvisí s permeabilitou biologických membrán a elektrochemickým gradientom. Ióny sa pohybujú v smere klesajúceho gradientu, t. j. z vyššej koncentračnej hladiny do niţšej. Správnejšie je definovať tento systém ako nemetabolický, nezávislý od energie dodávanej metabolizmom. Elektrochemický gradient je výsledkom činnosti iónogénnych púmp, a najmä H + pumpy. Model aktívneho príjmu dusičnanov a amoniaku podľa DEJEAGERRE a. i. - (1981), je znázornený na obr. 1 a 2, Z obrázkov je zrejmé, ţe príjem NO 3 sa uskutočňuje predovšetkým v antiporte s HCO - 3, naproti tomu príjem amoniakálneho iónu sa koná v antiporte s H +. a. i., 1981) Obr. 1 Model aktívneho transportu dusičnanového iónu (podľa DEJEAGERRE 16

18 Z iónovej bilancie vyplýva, ţe na kaţdých 100 prijatých iónov rastlina viaţe vo vnútornom priestore 61 katiónov NH + 4, 24 iných katiónov (C + ) a 15 aniónov (A + ). Súčasne uvoľňuje do vonkajšieho prostredia 85 H + a tým vyvoláva okysľovanie pôdneho roztoku alebo do voľného priestoru bunky (AFS) podľa rovnice: NH 4 + NH 3 + H + Zniţovanie ph pôdneho roztoku a priestoru AFS (ph < 7,0) stimuluje príjem dusičnanov. V cytoplazme koreňových buniek dusičnany za účasti nitrátreduktázy podliehajú redukcii za tvorby amoniaku podľa rovnice: NO H 2 O + 2 H e NH H 2 O + OH - Intenzívny príjem dusičnanov a jeho následná redukcia mení aj iónový profil cytoplazmy. Zvýšená tvorba OH -, ako dôsledok príjmu a redukcie NO - 3, stimuluje aktívny efflux OH - z cytoplazmy do AFS alebo z pôdneho roztoku, čo spôsobuje alkalizáciu ţivinového prostredia (ph > 7,0) (obr. 2). Nízke ph vytvára priaznivé podmienky pre príjem dusičnanov. Mechanizmus regulácie stálej hodnoty ph cytoplazmy zároveň reguluje príjem aniónov a katiónov do bunky. Avšak na regulácii koncentrácie NH a NO 3 v bunke dôleţité rola pripadá utilizácii iónov prostredníctvom ich asimilácie a metabolizácie. Rastliny v záujme zachovania elektroneutrality a stálej hodnoty ph cytoplazmy - ako i eliminácie toxicity NH 3 regulujú príjem NO 3 a NH + 4 aj tým, ţe sú schopné zabezpečiť vylučovanie NH š (efflux) z cytoplazmy do pôdneho roztoku. Tento jav sa osobitne prejavuje za podmienok zníţenej hladiny organických kyselín (akceptorov amoniaku), čo bolo dokázané na etiolovaných klíčkoch (PRIANIŠNIKOV, 1945). 17

19 Obr. 2 Model príjmu amoniaku koreňmi rastlín (podľa Dejeagerre a kol., 1981) Z porovnávania iónových tokov vyplýva, ţe pomer aktívneho influxu medzi katiónmi a aniónmi je 1 : 5,7, t. j. na príjem jedného aniónu pripadá 5,7 katiónov. V prípade príjmu amoniaku je tento pomer 1 : 4,3. Z analyzovaných vzťahov vyplýva, ţe z hľadiska energetického sú v priemere 4-násobne väčšie predpoklady pre aktívny influx amoniaku v porovnaní s dusičnanovým iónom. Tento vzťah platí za predpokladu, ţe sa uskutočňuje príjem aktívnymi mechanizmami. Avšak v prirodzených - podmienkach pestovania rastlín pasívne toky NO 3 do koreňových buniek čiastočne vyrovnávajú nepriaznivý pomer pre dusičnany. Treba konštatovať, ţe tok katiónov je v priemere 60 % zastúpený amoniakom a okolo % pripadá na draslík a ďalšie katióny. Naproti tomu tok aniónov je reprezentovaný predovšetkým dusičnanovým 18

20 iónom, ktorý je majoritný. Podiel ostatných aniónov (H 2 PO - 4, HPO 2-4, SO 2-4 a iné) je relatívne nízky (MICHALÍK, BAUEROVÁ, 2003). V záujme zachovania elektroneutrality, stálej hodnoty ph cytoplazmy, iónovej sily cytoplazmatického roztoku a eliminácie amoniakálnej toxicity bunky koreňov - cielene regulujú príjem NO 3 aj tým, ţe sú schopné aktívne vylučovať amoniak z cytoplazmy do pôdneho roztoku. Zvýšený influx dusičnanov a jeho akumulácia v rastlinách je predovšetkým - spôsobená vysokou koncentráciou NO 3 v pôde. (obr. 3). Za týchto podmienok dusičnany bez účasti iónogenných púmp nekontrolovane (v smere elektrochemického gradientu) pasívne vstupujú do buniek koreňov rastlín. Za predpokladu, ţe v bunkách koreňov rastlín je nízka hladina redukovaných koenzýmov NADPH, nevyhnutných na - redukciu NO 3 na NH + 4 (dôsledok nízkej intenzity fotochemických, ale i katabolických procesov), môţe následne spôsobiť aj zvýšenú akumuláciu dusičnanov Redukcia dusičnanov a asimilácia amoniaku Rozhodujúcu úlohu v príjme anorganického dusíka rastlinou majú metabolické procesy v koreňoch rastlín. Látkový metabolizmus poskytuje energiu a molekulárne látkové predpoklady pre príjem dusíka. Primárna asimilácia dusíka v koreňoch sa uskutočňuje iba u amoniakálnej formy dusíka (LEWIS a CHADWICK, 1983, OAKS a HIREL 1985). MICHALÍK (2001) uvádza, ţe asimilácia amoniaku v koreňoch rastlín sa realizuje nasledovnými základnými cestami: 1) redukčná aminácia oxokyselín 2) lyázová aminácia 3) biosyntéza amidov. V súčasnej dobe za primárnu cestu asimilácie amoniaku sa povaţujú reakcie, ktoré sú katalyzované glutamínosyntetázou (GS) a glutamátsyntetázou (GOGAT). LEA A MIFLIN (1974) predpokladajú, ţe glutamínosyntetáza, ako hlavný akceptor NH 3 v chloroplastoch, zabezpečuje najdôleţitejšiu cestu asimilácie NH 3 19

21 v zelených rastlinách. Glutamínsyntetáza vyţaduje ATP, preto je jeho aktivita závislá od energetického stavu rastliny (WEISSMAN, 1976). Z pohľadu spotreby energie je pre rastlinu výhodnejší príjem NH + 4, nakoľko dusičnanový ión sa musí vopred redukovať na amoniak a aţ potom vstupuje do organických zlúčenín. Redukcia dusičnanov prebieha podľa všeobecne známej schémy: E 1 E 2 E 3 E 4 HOH HNO 3 HNO 2 (NOH) 2 NH 2 OH NH 3 NH 4 + MO Fe,Cu,Mg Mn,Cu,Fe Mg,Mn Viacstupňové reakcie sú energeticky náročné, vyţadujú spotrebu 8 H + a 8 e - na - redukciu 1 mol NO 3 a realizujú sa za priamej účasti viacerých enzýmov: E 1 nitrátreduktáza, E 2 nitritreduktáza, E 3 hyponitritreduktáza a celého radu iónov (Mo, Fe, P, Mn, Cu a ďalších), ktoré aktivujú enzýmové systémy. Redukcia dusičnanov v koreňoch prebieha v cytoplazme s hydrogenovaným koenzýmom NADH a je veľmi náročná na energiu. Keďţe rastlina oxidáciou jednej molekuly glukózy získava 24 elektrónov a 24 H + iónov na redukciu 1 mólu dusičnanov (14 g N), je potom potrebné 0,33 mólu alebo 60 g glukózy (NOVOA a LOOMIS, 1981). Redukčná schopnosť koreňového systému vo vzťahu k premene NO - 3 na NH + 4 je vysoká, preto akumulácia dusičnanov v nadzemných orgánoch je zriedkavá a je pozorovaná iba za nepriaznivých podmienok vegetácie, eventuálne vysokej hladiny dusičnanov v pôde (MICHALÍK, 2001). V listoch prebiehajúca redukcia dusičnanov je spojená s fotosyntézou a pre rastlinu je výhodnejšia (BÍZIK, 1989) 1. 6 Mimokoreňová výţiva Listové hnojivá sa stali neoddeliteľnou súčasťou modernej technológie pestovania poľnohospodárskych plodín. Pre ich agronomické, ekonomické a ekologické prednosti nadobúdajú stále väčší význam, aj keď je potrebné zdôrazniť, ţe 20

22 mimokoreňová výţiva nemôţe nahradiť príjem ţivín koreňmi rastlín. V literatúre býva pouţívaný aj termín foliárna alebo listová výţiva, pretoţe najviac aplikovaných ţivín sa zachytí na listoch a listami je aj najväčšie mnoţstvo ţivín prijatých. Výhodou listovej výţivy je rýchle pôsobenie aplikovaných ţivín (hodiny, dni) a korigovanie deficitu ţivín počas vegetácie, najmä pri nevhodných pôdnych podmienkach obmedzujúcich príjem ţivín koreňmi (nedostatok vlahy, nevhodné ph, nedostatočné prevzdušnenie pôdy, silná sorpcia). Mechanizmus príjmu ţivín listami je podobný ako pri príjme koreňov. Rozdiely v príjme ţivín vyplývajú z rozdielneho anatomického usporiadania listu a koreňa. Pri prenikaní do koreňov prekonávajú ţiviny len protoplazmickú membránu, pri prenikaní do listu musia prekonať hlavnú prekáţku kutikulu a vrstvu epikutikulárnych voskov. Vosky sú vylučované epidermálnymi bunkami a skladajú sa z dlhých reťazcov alkoholov, ketónov a esterov vyšších mastných kyselín (BALÍK a i., 2006). Príjem foliárne aplikovaných ţivín je vyšší u mladých rastlín, zniţuje sa v priebehu starnutia listov, ktoré je doprevádzané poklesom metabolickej aktivity, uvoľňovaním ţivín z vakuol a cytoplazmy a so zväčšovaním hrúbky kutikuly (TRČKOVÁ, 2003). Jedným z najvýznamnejších faktorov, ktoré ovplyvňujú vlastný príjem, transport a následné vyuţitie ţivín pri mimokoreňovej výţive je výţivný stav rastliny. Viac ţivín je prijatých a transportovaných rastlinami, ktoré vykazujú niţší obsah ţivín. Je to pochopiteľné, pretoţe pri vysokom obsahu ţivín v pletivách rastliny je prienik ţiviny z povrchovej časti rastliny do voľného priestoru a následne do vnútorného priestoru buniek niţší. Preto významným podkladom pre mimokoreňovú aplikáciu sú výsledky rozboru rastlín (VANĚK a i., 2006) Mimokoreňová aplikácia ţivín a ich prísun do rastliny môţe významne pôsobiť na rastliny ani nie tak vlastným prísunom ţivín (svojím mnoţstvom), ale ovplyvnením metabolizmu, zvýšením aktivity koreňov, obmedzením starnutia pletív a predĺţením vegetácie. Mechanizmus pôsobenia mimokoreňovej výţivy môţe byť odvodený aj od toho, ţe aplikácia látok (často i vody) spôsobí na povrchu rastlín krátkodobý stres, a tým i produkciu niektorých biologicky aktívnych látok, ktoré majú vplyv na dôleţité procesy v rastlinách, vrátane fotosyntézy (HANÁČKOVÁ, SLAMKA, 2008). Z vonkajších, ale dobre ovplyvniteľných a vyuţiteľných faktorov, sú to vlastnosti aplikovaných látok. Ľahší priechod cez membrány majú látky bez náboja, 21

23 látky s menšou hmotnosťou a veľkosťou a s niţším nábojom. Väčšina výrobcov akceptuje tieto poznatky a snaţí sa ponúknuť k aplikácii také zlúčeniny a látky, ktoré týmto parametrom vyhovujú. Do vyrábaných hnojív sa snaţia dopĺňať ţiviny, ktoré umoţňujú zachytenie roztoku na povrchu rastliny a prienik účinných látok do rastlín. Obecne platí toto poradie permeability: molekuly bez náboja > katióny + > anióny - > katióny 2+ > anióny 2- > katióny 3+ > anióny 3- Určitú predstavu o rýchlosti vstupu jednotlivých ţivín do pletív listov si moţno utvoriť podľa času potrebného k prijatiu 50 % z mnoţstva aplikovaného na list (tabuľka 8). Tabuľka 2 Prienik 50 % ţivín cez list v hodinách (BERGMANN, 1972) Ţivina N P K S Ca Mg Fe Zn Mn Na Hodiny Objektívne posúdenie efektívnosti mimokoreňovej aplikácie rôznych foriem dusíka je náročné. TRČKOVÁ a i. (2003) sledovali v modelovom pokuse s jarnou pšenicou pestovanou v ţivnom roztoku rýchlosť príjmu a nasledujúce translokácie N z rôzne listovo aplikovaných foriem za pouţitia stabilného izotopu Semikvantitatívne hodnotenie príjmu a ďalšie vyuţitie aplikovanej močoviny listami pšenice potvrdilo jej pouţitie v mimokoreňovej výţive obilnín v priebehu celej vegetácie. Ak je vyuţitie dusíka aplikovaného na povrchu listu za optimálnych podmienok okolo 80 %, ale na povrchu sa zachytilo len asi 50 % aplikovanej látky, tak skutočné vyuţitie N a aplikovanej dávky je 40 % (VANĚK a. i., 2006). Pretoţe sa pouţívajú pomerne nízke koncentrácie roztokov hnojív, dodá sa jednou aplikáciou pomerne malé mnoţstvo ţiviny. Preto mimokoreňová výţivu je potrebné povaţovať len za doplnkový zdroj výţivy, a to najmä v dobe, keď je obmedzený príjem ţivín koreňmi, najmä na rýchle odstránenie deficitu niektorého prvku, pokiaľ sa neodstráni príčina deficiencie v pôde. LOŢEK a i. (2006) sledovali účinnosť foliárnej N, P a S výţivy. Kvalitatívne prihnojenie N, P a S zvyšovalo úrodu a kvalitatívne parametre ozimnej pšenice, ale zniţovalo ekonomickú efektívnosť a rentabilitu hnojenia ozimnej pšenice N.

24 Mimokoreňovej výţive je v posledných rokoch venovaná zvýšená pozornosť vďaka pestrej ponuke hnojív vhodných pre tento systém hnojenia. Účinnosť mimokoreňovej aplikácie hnojív najviac limitujú zráţky. Dôleţité je poznať informácie o zráţkach pred aplikáciou kvapalných hnojív, pretoţe vplyvom meniacich sa vlhkostných pomerov na povrchu listov dochádza k porušeniu kutikuly, čo na jednej strane umoţňuje príjem ţivín, ale na druhej strane môţe prísť k poškodeniu rastlín. Za týchto podmienok je potrebné pouţiť niţšiu koncentráciu aplikovaných roztokov. Po aplikácii kvapalných hnojív by nemalo pršať najmenej tri dni, aby nenastal zmyv zráţkami. S vlhkosťou, a to vzdušnou i povrchu rastlín, súvisí rýchlosť usýchania aplikovaného roztoku. Vo veľmi suchom prostredí dochádza rýchlo k odpareniu vody a vyschnutiu aplikovaného hnojiva. Podmienkou prenikania ţivín do nadzemných častí rastliny je však ich zotrvanie v kvapalnej forme čo najdlhšiu dobu. Priaznivejšie podmienky pre zotrvanie roztoku na povrchu rastlín nastávajú večer, keď sa zvyšuje relatívna vlhkosť vzduchu a tvorí sa rosa, ktorá nielenţe neumoţňuje zaschnutie roztoku, ale aj prípadne zaschnuté hnojivo zvlhčuje a mení na roztok Poţiadavky pšenice letnej formy ozimnej na prostredie Pšenica je našou najrozšírenejšou a najplastickejšou obilninou, ktorá sa pestuje takmer vo všetkých našich pôdno-klimatických podmienkach. Vyţaduje si mierne, teplejšie podnebie níţinných a podhorských oblastí, hoci znáša drsnejšie podmienky, mrazy aţ -25ºC. Na prechode z jesene do zimy najlepšie pôsobia denné teploty 10-12ºC, ktoré môţu v noci poklesnúť aţ na 0ºC, aj niţšie. Takýto priebeh teploty kladne pôsobí na proces otuţovania. Nároky na teplotu sa v priebehu vegetačného obdobia značne diferencujú. V období vzchádzania a odnoţovania potrebuje teplotu 12-14ºC. Na jar pšenica vyţaduje teplotu nad 10ºC, vo fáze steblovania o niečo vyššiu, ale teplota by nemala prekročiť hranicu 25ºC. V období klasenia a kvitnutia sa zvyšujú nároky na teplotu na C, vo fáze dozrievania najpriaznivejšie pôsobia teploty od 22 do 25 C. Nemali by však presiahnuť C. Aj pri dostatku vody sú nevhodné 23

25 teploty nad 30 C (KARABÍNOVÁ a kol., 1997). Teploty nad 30 C v období dozrievania zŕn v klase zapríčiňujú zníţenie úrody zrna o 8,9 aţ 12,9 % (ŠVIHRA, 1987). Teplota stanovišťa a poľnohospodárskej pôdy priamo alebo nepriamo závisí najmenej od troch faktorov: mnoţstva tepelnej energie, ktorú pôda absorbuje, energie potrebnej na uskutočnenie teplotných zmien pôdy, mnoţstva energie potrebnej na výpar vody evaporáciu, ktorá sa trvalo prejavuje blízko povrchu pôdy (KOVÁČ a. i., 2003). Optimálne teplotné podmienky sa vyskytujú zriedka. Vhodnou výţivou a ochranou rastlín môţe pestovateľ významne obmedziť účinky stresu a zabezpečiť tak uspokojivú úrodu rastlín. Slnečné svetlo spolu s teplom pomáhajú zintenzívniť intenzitu fotosyntézy a formovanie rastlinného organizmu, najmä tvorbu zrna. Nahromadenie organickej hmoty rastlinami je v úzkej korelácii s fotosyntetickou aktívnou radiáciou (FAR). Vyuţitie 5 % FAR porastom obilnín zodpovedá úrode pribliţne 10 t.ha -1. Percento vyuţitia FAR rastlinami bude v budúcnosti závisieť od samotných rastlín, od agrotechniky, ale aj zabezpečenia rastlín vodou a ţivinami. Nedostatok dusíka výraznejšie ovplyvňuje fotosyntézu ako fosfor a draslík. Výţiva rastlín, okrem priameho vplyvu na fotosyntézu, môţe mať aj nepriamy vplyv na zníţenie transpirácie o 20 aţ 50 % (FECENKO, LOŢEK, 2000). Popri teplote je dôleţité aj svetlo. Dobré slnečné osvetlenie a dostatok ţivín v čase odnoţovania pšenice priaznivo pôsobí na tvorbu krátkych a silných dolných internódií a tvorbu produktívnych odnoţí. Pšenica je náročná na vodu. Na 1 kg zrna pri optimálnom hospodárení s vodou je potrebných 550 l vody (KARABÍNOVÁ a. i. 1997). Dôleţité je obdobie na začiatku tvorby koreňového systému, tvorby adventívnych korienkov, ktoré sú podmienkou rovnomerného odnoţovania. Nároky na vodu stúpajú v období od steblovania do kvitnutia, pretoţe prebieha proces tvorby klasu a kvietkov. Od skončenia kvitnutia aţ do ukončenia mliečnej zrelosti sa formuje zrno. Nedostatok vody v tomto období sa prejavuje zníţením počtom zŕn v klase, čiastočne alebo aj úplnou hluchosťou klasu. Pri nedostatku vody koncom mliečnej a začiatkom voskovej zrelosti sa zmenšuje hmotnosť 24

26 zrna. Nároky na vodu sa začínajú zmenšovať v polovici obdobia voskovej zrelosti, keď uţ listy ţltnú a odumierajú. Vo fáze klasenia a voskovej zrelosti v hĺbke 0,6 m by mnoţstvo pôdnej vody nemalo klesnúť pod 70 % vodnej kapacity. Vytvorená biomasa rastliny je vo vysoko preukaznom vzťahu s veľkosťou listovej plochy. Nedostatok vody po VII. etape organogenézy ovplyvňuje zníţenie úrody zrna o % (ŠVIHRA, 1984). Úlohu dusíka pri prekonávaní stresu spôsobeného nedostatkom vody vysvetľuje ŠVIHRA (1984) nasledovne: Pri nízkej pôdnej vlhkosti sa fotosyntéza rýchlo zniţuje, zvyšuje sa však obsah hemicelulózy a obsah sacharózy klesá, najmä v klase. Narušenie dusíkatého metabolizmu vplyvom sucha zapríčiňuje nahromadenie aminokyselín, ktoré narušujú proces oplodnenia. Nastáva hladovanie peľových elementov, pričom odumierajú steny peľníc napriek relatívnemu dostatku sacharidov v klasoch. Ak sa dodá dusík vo vhodnej koncentrácii, zníţi sa viskozita protoplazmy, zlepší sa glycidová a dusíkatá premena látok v rastlinách postihnutých suchom v kritickom období a vytvorí sa ţivotaschopnosť peľu a úroda obilnín sa zvýši. Pšenica je náročná na predplodinu, najlepšie predplodiny sú tie, ktoré skoro opúšťajú pole, a tým vytvárajú dostatok času na prípravu pôdy a mobilizáciu ţivín. Takýmito predplodinami sú lucerna zaoraná po prvej, najneskôr po druhej kosbe, ozimná repka, hrach a ďalšie (KOVÁČ a i., 2003). FIALOVÁ (1991) uvádza, ţe predplodina sa na tvorbe úrody pšenice podieľa %. Pri potravinárskej pšenici sa pre dosahovanie vysokej technologickej kvality na Slovensku povaţujú za veľmi vhodnú oblasť niţinné aţ pahorkovité regióny, ktoré sú dostatočne teplé aţ teplé, suché aţ veľmi suché. Suma dlhodobých priemerných denných teplôt nad 10 0 C by mala dosahovať C, priemerná teplota vzduchu za vegetačné obdobie C a úhrn zráţok mm. Z pôdnych typov sa uplatňujú černozeme, fluvizeme, ale aj rendziny a hnedozeme. Ide o vlhšiu kukuričnú a teplejšiu repnú oblasť (ZUBAL, 2001). Za vhodné oblasti pre dosahovanie technologickej kvality zrna ozimnej pšenice sú povaţované teplé regióny s mierne suchou aţ suchou klímou a s pahorkovitou aţ kotlinovou konfiguráciou. Suma dlhodobých priemerných denných teplôt nad 10 0 C by mala dosahovať 2500 do C a priemerná teplota vzduchu za vegetačné obdobie 25

27 (IV. IX.) C. Úhrn zráţok za vegetáciu by sa mal pohybovať od mm. Vhodné pôdne typy sú hnedozem, rendzina, ale aj fluvizem Metódy hnojenia a kontroly stavu výţivy porastu pšenice letnej formy ozimnej Zabezpečenie optimálnej výţivy pšenice letnej formy ozimnej počas celého vegetačného obdobia je jedným z významných predpokladov dosiahnutia vysokých úrod. Vedecky riadená výţiva rastlín realizovaná hnojením a prihnojením porastov predstavuje jeden z faktorov, ktorým môţe pestovateľ cielene pôsobiť na priebeh produkčného procesu, formovanie úrody a jej kvality pri súčasnom splnení poţiadaviek na ochranu ţivotného prostredia. Čím vyššie sú nároky na úrody, tým viac ţivín sa exportuje z pôdy a treba ich nahradiť hnojením tak, aby sa vytvoril súlad medzi prístupnými (prijateľnými) zdrojmi ţivín v pôde a poţiadavkami rastlín na ţiviny z hľadiska zabezpečenia optimálneho rastu a vývinu. Pšenica letná forma ozimná je plodina, ktorej sa venuje relatívne najviac pozornosti pri hnojení a štúdiu podmienok výţivy. Vo výţive pšenice letnej formy ozimnej má osobitné postavenie dusík, ktorý je popri agroekologických faktoroch prostredia limitujúcim činiteľom úrody za predpokladu, ţe aj ostatné ţiviny optimalizované. Aplikácia N- hnojív je v porovnaní s ostatnými hnojivami produkčne najúčinnejšia, ale súčasne aj najproblémovejšia. Pri vysokých dávkach zvyšuje poliehavosť rastlín, zniţuje kvalitu produkcie, akumuluje dusičnany a rastlinami nevyuţitý dusík sa vyplavuje do vodných zdrojov (BÍZIK, 1989; BIELEK, 1998). Ozimná pšenica má relatívne dlhé vegetačné obdobie a pri vysokých úrodách aj tomu zodpovedajúce nároky na dusík a ostatné ţiviny. Jednou tonou zrna a zodpovedajúceho mnoţstva slamy príjme pšenica kg N, 4,4-6,2 kg P, 16,6-21 kg K, 2,8-5,7 kg Ca a 1,2-3 kg Mg VANĚK a i., 1998). Pri hnojení pšenice dusíkom treba riešiť dve prioritné otázky: celkové mnoţstvo dusíkatých hnojív, časové rozdelenie celkového mnoţstva dusíkatých hnojív (SLAMKA a i., 2002) 26

28 Ozimná pšenica je schopná vyuţiť dusík z pôdy i z aplikovaného hnojiva na tvorbu úrody zrna počas celého obdobia vegetácie. Do začiatku steblovania príjme pribliţne 41 % N, 18 % N do obdobia klasenia, ďalších 12 % do kvitnutia a zostávajúcich 29 % dusíka do zberu úrody (FECENKO, 1998). Značná pohyblivosť minerálnych foriem dusíka v pôde a s tým súvisiace moţnosti strát dusíka podnietili zaviesť systém delenej výţivy pšenice dusíkom, ktorý sa povaţuje za regulátor úrodotvorného procesu. Pri hnojení dusíkom sa pridrţujeme zásady, ţe aplikácia N- hnojív sa má uskutočňovať vtedy, keď to plodiny najviac potrebujú a čo najefektívnejšie ich môţu vyuţiť pre tvorbu biomasy a úrody zrna vôbec. Takýto prístup dovoľuje skrátiť na minimum obdobie medzi aplikáciou ţiviny a ich príjmom rastlinami, čo umoţňuje minimalizovať straty ţivín a zefektívniť ich vyuţiteľnosť. Dusíkaté hnojivá sa musia realizovať v období najintenzívnejšieho rastu, t.j. vo fáze odnoţovanie steblovanie, vtedy dochádza k utilizácii aţ 70 % z celkového prijatého dusíka (MICHALÍK, 2001). V jesennom období sa dusík hromadí hlavne v koreňoch, čo bolo dokázané prácami ANSORGE (1972), ANSORGE a. i. (1976). Podmienky pre väčší pohyb dusičnanového dusíka v zráţkovo bohatších oblastiach ako aj relatívne nízka potreba dusíka porastom pšenice v jesennom období umoţňujú minimalizovať alebo úplne vynechať hnojenie pšenice v jesennom období v zmysle zásady, ţe dusíkom nehnojíme pôdu, ale porast (TRÁVNIK, 1985). Ťaţisko aplikácie N - hnojív teda pripadá na jarné obdobie. Z hľadiska vplyvu dusíkatej výţivy na tvorbu úrody zrna ozimnej pšenice sa povaţujú za najdôleţitejšie tieto obdobia: začiatok odnoţovania do tohto obdobia spadá regeneračné prihnojenie koniec odnoţovania a steblovanie produkčné prihnojenie klasenie kvalitatívne prihnojenie Pôdne rozbory stanovenia prístupného anorganického dusíka vo vrstve 0,3 m, resp. 0,6 m patria medzi najrozšírenejšie prístupy pri určovaní potreby hnojenia. Rozbory pôdy je moţné pokladať za jediný spôsob pri oziminách pre stanovenia dávky základného a regeneračného hnojenia. Skoré jarné prihnojenie, známe ako regeneračné prihnojenie, je pri pestovaní ozimín (ozimná pšenica, ozimný jačmeň, raţ, ozimná repka) nevyhnutné. Hromadenie 27

29 anorganických foriem dusíka mobilizáciou prirodzenej úrodnosti pôdy je slabé v dôsledku nízkej intenzity mikrobiálnej činnosti. Nízka teplota pôdy a vzduchu a zvýšená vlhkosť v tomto období spomaľujú priebeh amonizácie a nitrifikácie. Dostatok prístupného dusíka pre rastliny na jar a regeneráciu rastlín zoslabnutých zimou je preto potrebné usmerniť vhodným regeneračným prihnojením. V poľnohospodárskej praxi je pojem regenerácia často spájaný s obnovením vegetácie ozimín v predjarnom a jarnom období. Vtedy dochádza k obnoveniu rastu koreňov, k asimilácii listového aparátu a k tvorbe odnoţí, resp. vetiev, čo je zvlášť dôleţité pri nízkom počte rastlín na jednotku plochy (m 2 ). Regeneračné prihnojenie sa robí čo najskôr v jarnom období, hneď, ako to dovolia poveternostné podmienky. Aplikácia dusíkatých hnojív v čase vegetačného kľudu, najmä na sneh a zamrznutú pôdu, je nevhodná, v zraniteľných oblastiach ochrany vodných zdrojov zakázaná z dôvodu vysokých strát dusíka po rozmrznutí pôdy povrchovým odtokom vody, najmä na svahovitých pozemkoch, alebo vyplavením do podzemných vôd. Z výsledkov mnohých pokusov vyplýva, ţe do podzemných vôd sa môţu vyplavovať značné mnoţstvá dusíka, najmä po aplikácii minerálnych hnojív. Pri príliš skorom prihnojení pri teplotách pod 0 0 C rastliny nie sú schopné prijímať ţiviny, resp. príjem ţivín je minimálny, preto s týmto výţivárskym opatrením začíname aţ po otvorení jari (HANÁČKOVÁ, 2007). Regeneračným prihnojením pšenice letnej formy ozimnej sa zvyšuje počet klasov na jednotke plochy a podporuje sa diferenciácia dĺţky klasového vretena. Zovšeobecnené údaje veľkého mnoţstva pokusov ukázali, ţe aplikáciou dusíka skoro na jar sa úroda ozimnej pšenice zvyšuje o 0,4 t.ha -1. Základnou informáciou pre stanovenie optimálnej dávky dusíka pre regeneračné prihnojenie ozimnej pšenice je obsah anorganického dusíka v pôde, ktorý sa vyznačuje veľkou sezónnou variabilitou. Napriek tomu, ţe táto hodnota je veľmi dynamická, má určité zákonitosti, ktoré moţno vyuţiť v praktickej výţive rastlín pri určovaní dávok dusíka. BAIER (1973) odporúča určovať dávku dusíka na regeneračné prihnojenie podľa obsahu N-NO - 3 v pôde podľa výrobného typu a druhu pôdy. STRATIL (1986) pre regeneračné prihnojenie odporúča odoberať pôdne vzorky z vrstvy 0 0,6m a dávku dusíka na dohnojenie vypočítava z bilancovania potreby dusíka na maximálnu úrodu a obsahu Nan v hĺbke 0 0,6m. Podobne GARZ a STÜMPE (1980)odporúčajú pre prvé jarné prihnojenie vyuţiť obsah Nan v hĺbke 0 0,6 m. 28

30 MICHALÍK, BÍZIK a LOŢEK (1986) odporúčajú robiť odber pôdnych vzoriek len do hĺbky 0 0,3 m. Uvedenú hĺbku odberu pôdnej vzorky povaţujú za postačujúcu, pretoţe koreňový systém ozimnej pšenice je v tomto období pomerne málo rozvinutý a rozhodujúci podiel dusíka je prijímaný z tohto profilu pôdy. Kritériá pre stanovenie regeneračnej dávky dusíka k ozimnej pšenice vychádzajú z príjmu dusíka porastom pšenice do začiatku steblovania (40 %) a vyuţiteľnosti dusíka z pôdy (50 %). Doplnením dusíka v pôde na hladinu 80 kg.ha -1 sa poskytne ozimnej pšenice dostatok dusíka aţ po realizáciu produkčného prihnojenia, t.j. do konca odnoţovania, aţ začiatok steblovania Kritéria pre stanovenie regeneračnej dávky dusíka sú uvedené v tabuľke 3. Tabuľka 3 Kritériá stanovenia dávky dusíka na regeneračné prihnojenie (MICHALÍK, BÍZIK, LOŢEK, 1986) Obsah N an vo vrstve 0,0 0,3 m Potreba N Odporúčané dávky N Mg.kg -1 kg.ha -1 na hladinu 80 kg.ha -1 v kg.ha -1 do 5 do 22,5 57,5-80,0 60 5,1 9,0 23,0-40,5 39,5-57,5 45 9,1 13,0 41,0-58,5 21,5-39, ,1 17,0 59,0-76,5 3,5-21,0 15 Nad 17,1 nad 77,0 3,0 0 Pôdny dusík, ale aj dusík z aplikovaného hnojiva sa rastline ponúka po zloţitých transformačných, alebo aspoň transportných procesoch v pôde. Zistený obsah N an v pôde je vzhľadom na jeho veľkú obsahovú dynamiku vţdy len okamţitou hodnotou, ktorá sa môţe výrazne meniť. Bielek (1998) na základe experimentov dospel k zisteniu, ţe napríklad čistá nitrifikácia v pôde môţe prebiehať s intenzitou g.ha -1 - N-NO 3 za 1 hodinu, čo je asi 0,25-0,6 kg.ha -1 - N-NO 3 za deň. S podobnou intenzitou prebiehajú procesy mineralizácie dusíka v pôde. Tieto procesy prebiehajú najintenzívnejšie v jarnom období, keď sa obyčajne analyzujú pôdy pre potreby prihnojenia. Výsledky viacerých autorov potvrdzujú, ţe v odobratej pôdnej vzorke sa mineralizácia dusíka nezastavuje. Ak sa analýza vykoná o dva, tri dni po odbere pôdnej vzorky, v prepočte na 1 ha to môţe byť o 5-6 kg.ha -1 viac ako sa v pôde nachádzalo. Ak by odobratá vzorka zostala v pôde, potom by sa v nej mohla rýchlosť mineralizácie zniţovať, zostať na rovnakej úrovni alebo sa zvyšovať, čo samozrejme ovplyvní aj obsah N an v pôde (Bielek, 1999). 29

31 BIELEK (1999) odporúča na stanovenie dusíka v jarnom období vyuţívať systém Geografického informačného systému o poľnohospodárskych pôdach Slovenska. Pre výpočet dávky dusíkatých hnojív je moţné vyuţiť vzťah: D N = U N P N, kde D N odporúčaná dávka dusíka v kg.ha -1, U N mnoţstvo dusíka potrebné na vytvorenie plánovanej úrody, P N dusík poskytnutý z pôdnych zásob Zvolený prístup nebilancuje sporadicky aplikovaný dusík vo forme organických hnojív. Produkčné prihnojenie dusíkom má rozhodujúci vplyv na výšku úrody zrna pšenice. Obmedzuje redukciu zaloţených odnoţí a podporuje tvorbu vznikajúcich častí základov klasu (kvietkov a kláskov). Aplikuje sa v dobe najintenzívnejšie rastu, t.j. vo fáze koniec odnoţovania aţ začiatok steblovania. Na stanovenie optimálnej dávky dusíka pre produkčné prihnojenie sa vyuţívajú informácie o pôdnom dusíku (N an ), anorganické rozbory nadzemnej fytomasy rastlín alebo kombinácia poznatkov o obsahu dusíka v pôde a v rastline. Významným zdrojom informácií o správnosti hnojenia je samotný porast a obsah ţivín v nadzemnej biomase. Metóda rastlinnej diagnostiky je zaloţená na komplexnom sledovaní zmien pri tvorbe úrody a výţivy rastlín počas vegetácie za súčasného sledovania podmienok pestovania a biologických zvláštností poľnohospodárskych plodín. Cieľom metód rastlinnej diagnostiky nie je nahradiť všetky ostatné agrochemické metódy, ale získať od rastlín čo najúplnejšiu odpoveď na otázky týkajúce sa podmienok ich rastu počas vegetácie, a to spolu s plným vyuţitím aj iných agrochemických metód (HANÁČKOVÁ, 1995). Metódu anorganického rozboru rastlín rozpracoval BAIER a BAIEROVÁ (1985). Princíp metódy je zaloţený na stanovení koncentrácie N, P, K, Ca a Mg a vypočítaní pomerov N/P, 100 K/N, 100 Ca/P, 100 Mg/P v rastovej fáze listu. Podľa určených kritérií zhodnotil stav výţivy porastu a určil na produkčné prihnojenie optimálnu dávku dusíka, prípadne fosforu. V poľnohospodárskej praxi má široké uplatnenie metóda, ktorú vypracoval MICHALÍK, LOŢEK (1989). Metóda je zaloţená na hodnotení stavu N - výţivy na základe obsahu dusíka v nadzemnej fytomase pšenice a hmotnosti sušiny 100 rastlín. Metóda umoţňuje priebeţne hodnotiť stav N a P - výţivy počas celého obdobia vegetácie, vrátane kvalitatívneho prihnojenia dusíkom a fosforom, eliminuje zrieďovací 30

32 efekt, vyhovuje poţiadavkám na racionalizáciu v aplikovaní ţivín a zohľadňuje ekologické kritériá. Teoretická podstata priaznivého účinku neskorého (kvalitatívneho) prihnojenia spočíva v tom, ţe sa zvyšuje účinnosť fotosyntézy, zväčšuje sa asimilačné plocha horných častí rastliny a obsah chlorofylu v zástavkových listoch. Zvýšený obsah dusičnanov v horných listoch urýchľuje fotosyntézu a vyšší obsah cytokinínov spomaľuje starnutie listov, čím sa predlţuje obdobie presunu asimilátov do zrna. Vo viacerých krajinách západnej Európy kontrola stavu výţivy porastov obilnín pre potreby prihnojenia sa uskutočňuje predovšetkým podľa údajov obsahu dusičnanov vo vegetačnej hmote. Hoci N-NO -1 3 reprezentuje malý podiel N- zlúčenín v rastline, viacerí autori pokladajú jeho koncentráciu za vhodný ukazovateľ stavu N- výţivy (BARRACLOUGH, POWLSON, 1982). I napriek nedostatkom,,listovej výţivy diagnostické metódy porastov v našich podmienkach vytvárajú predpoklady pre: 1. včasné odhalenie deficitu ţiviny v rastline a pre bezprostredne nasledujúci zásah, 2. zachytenie konkrétneho vplyvu stanovišťa a poveternostných podmienok pre účelné diferencované výţivárske opatrenia, 3. racionálne vyuţívanie ţivín a s tým súvisiacu efektívnosť aplikovaných hnojív, 4. obmedzenie negatívneho vplyvu hnojenia na ţivotné prostredie, 5. predpoklady pre lepšie vyuţívanie biologického potenciálu pestovaných rastlín Zohľadňovanie obidvoch informačných podkladov o pôde a poraste nachádzame vo viacerých prácach. IVANIČ a kol. (1987) dávku dusíka pre produkčné prihnojenie navrhuje vypočítať podľa nasledovnej rovnice: Npr = Npú (9. N an + Nr) Npr dávka N v kg.ha -1 na produkčné prihnojenie Npú potreba N na plánovanú úrodu v kg.ha -1 9 prepočítavací koeficient N an obsah anorganického dusíka v mg.kg -1 zeminy do hĺbky 0,6 m Nr mnoţstvo dusíka prijatého porastom ozimnej pšenice do fázy 6. listu v kg.ha -1 BÍZIK (1989) v metóde spresnenej bilancie taktieţ vychádza pri určení dávky na produkčné prihnojenie z obsahu dusíka prijatého porastom a z obsahu N an v pôdnom 31

33 profile 0 0,6 m (pri predpokladanej 50 % vyuţiteľnosti dusíka zo zistenej zásoby N an v pôde) a výpočet doplnil o hodnotu ľahkohydrolyzovateľného dusíka v pôde. Rastliny sú schopné v procese celého vegetačného obdobia efektívne vyuţívať exogénne aplikovaný dusík, čo potvrdili výsledky s aplikáciou stabilného izotopu dusíka ( 15 N). Doplňujúca dávka dusíka v dobe po odkvitnutí sa prejavila na zvýšení úrody zrna, ale najmä biosyntéze bielkovín typu prolamínov a glutelínov. Vyuţiteľnosť dusíka z foliárne aplikovaného dusíka vo fáze kvitnutia sa pohybovala od 38 do 43 % (MICHALÍK, MAXIANOVÁ, 1982). Neskoré kvalitatívne prihnojenie dusíkom v SR, v porovnaní s ostatnými systémami hnojenia, sa uplatňuje málo. Ide o prihnojenie dusíkom po vyklasení pred kvitnutím alebo po odkvitnutí porastu. Za dobrých poveternostných podmienok sa získa najvyšší prírastok úrody na 1 kg dodaného dusíka, podstatne sa zvýši obsah dusíkatých látok a istota, ţe pri kvalitných odrodách sa dosiahnu určené hranice mokrého lepku (FECENKO, LOŢEK, 2000). V rokoch bola z iniciatívy ÚKSÚP- u testovaná účinnosť viacerých metód diagnostiky stavu N- výţivy ozimnej pšenice (BAIER, 1985; MICHALÍK a LOŢEK, 1983, BÍZIK, 1983, LOPATNÍK, 1986). Z testovaných metód hnojenia pšenice letnej formy ozimnej dusíkom sa najlepšie uplatnila metóda autorov Michalíka a Loţeka. Pri relatívne nízkych dávkach dusíka na úrovni kg,ha -1 N sa dosiahli úrody zrna, ktoré sa štatistickou významnosťou nelíšili od úrod dosiahnutých pri podstatne vyšších dávkach dusíka ( kg.ha -1 N), tak ako to predpokladá hnojenie podľa kritérií Baiera a Lopatníka, ktoré pre produkčné podmienky SR nie je z ekonomického i ekologického hľadiska opodstatnené Z výsledkov testovania jednotlivých metód jednoznačne vyplývajú prednosti metódy Michalíka a Loţeka, ktorá najúčinnejšie prispieva k racionalizácii dusíkatej výţivy rastlín, ekologizácie pestovania a rentability výroby ozimnej pšenice (HANÁČKOVÁ, 1995). 32

34 2 CIEĽ PRÁCE Cieľom práce bolo vyhodnotenie výsledkov z pestovania dvoch odrôd pšenice letnej formy ozimnej, Axis a Charger, pri konvenčnom obrábaní pôdy v interakcii s hnojením priemyselnými hnojivami a posúdiť moţnosť vyuţitia kvapalného hnojiva CAMPOFORT a granulovaného hnojiva DASA 26/13 na prihnojenie pšenice letnej formy ozimnej. Pri riešení diplomovej práce sme sa zamerali na posúdenie rôznych dávok a druhov hnojív na: 1. úrodový potenciál dvoch odrôd pšenice letnej formy ozimnej, t. j. Axis a Charger; 2. posúdiť racionálnu výrobu zrna odrody Axis a Charger na základe hodnôt skutočnej naturálnej produkcie (SNP) a teoretickej naturálnej produkcie (TNP); 3. vyhodnotiť ekonomickú efektívnosť hnojenia priemyselnými hnojivami pšenice letnej formy ozimnej; 4. kvantifikovať vstupy a výstupy rastlinných ţivín pri pestovaní pšenice letnej formy ozimnej 5. vypočítať bilanciu rastlinných ţivín (N, P, K) pri pestovaní pšenice letnej formy ozimnej odrôd Axis a Charger 33

35 3 METODIKA PRÁCE Podkladom pre vypracovanie diplomovej práce boli výsledky získané z riešenia grantového projektu VEGA 1/243/05 Kvantita a kvalita produkcie pri optimalizácii pestovateľských systémov vybraných druhov ozimných obilnín pre podmienky trvalo udržateľného rozvoja. Poľné polyfaktorové pokusy boli zaloţené v rokoch 2004/2005 aţ 2005/2006 na Výskumno - experimentálnej báze Fakulty agrobiológie a potravinových zdrojov SPU v Nitre nachádzajúcej sa v lokalite Dolná Malanta. Geograficky sa územie nachádza v západnej časti Ţitavskej pahorkatiny, ktorej charakteristický trojuholníkový tvar vymedzuje pohorie Tribeč a rieky Nitra a Ţitava. Lokalita výskumnej bázy má charakter roviny s nevýrazným sklonom k juhu. Nachádza sa východne od mesta Nitry (obr. 4), nadmorská výška je 170 m. Územie sa nachádza v kukuričnej výrobnej oblasti. Spadá do teplého, veľmi suchého, níţinného klimatického regiónu so sumou priemerných denných teplôt nad 10 C ( ) a dĺţkou obdobia s teplotou vzduchu nad 5 C 237 dní (Linkeš et al., 1996). Priemerný ročný úhrn zráţok je 540 mm a priemerná ročná teplota je 9,6 C (Špánik et al., 2002). Priebeh teplôt a zráţok v pokusných rokoch 2004/ /2006 je uvedený v tabuľkách Pôdny typ je hnedozem, subtyp hnedozem kultizemná (Hma). Hlavnou pôdnou jednotkou je hnedozem peseudoglejová na sprašových a polygénnych hlinách. Pôda je bez skeletu (obsah skeletu v povrchovom horizonte do hĺbky 0,6 m pod 10 %), stredne ťaţká (hlinitá) (Hanes, 1995). Obr. 3 Ortofotomapa záujmového územia - experimentálna báza SPU v Nitre (Dolná Malanta) Typologicko produkčná kategória. O5 stredne produkčné pôdy - zdroj: 34

36 V poľnom pokuse boli vysiate dve odrody pšenice letnej formy ozimnej: Axis a Charger v troch opakovaniach. Výsevok odrody Axis bol 222,3 kg.ha -1, výsevok odrody Charger bol 229,5 kg.ha -1. Predplodinou pšenice letnej formy ozimnej bola kapusta repková pravá. Základná príprava pôdy bola uskutočnená konvenčným spôsobom, t.j. orbou do hĺbky 0,20-0,22 m. Tabuľka 4 Hodnotenie mesiacov v roku 2004/2005 podľa dlhodobého normálu teplôt v Nitre Mesiac t ( C) Normál ( ) Δ t ( C) Charakteristika IX. 14,7 15,4-0,7 Normálny X. 11,7 10,1 1,6 Teplý XI. 5,5 4,9 0,6 Normálny XII. 0,8 0,5 0,3 Normálny I. -0,1-1,7 1,6 Teplý II. -2,6 0,5-3,1 Veľmi studený III. 2,7 4,7-2,0 Studený IV. 11,0 10,1 0,9 Normálny V. 15,2 14,8 0,4 Normálny VI. 18,0 18,3-0,3 Normálny VII. 20,7 19,7 1,0 Normálny VIII. 19,1 19,2-0,1 Normálny IX. 16,3 15,4 0,9 Normálny X. 10,7 10,1 0,6 Normálny XI. 4,2 4,9-0,7 Normálny XII. 0,4 0,5-0,1 Normálny Rok 9,6 9,7-0,1 Normálny Tabuľka 5 Hodnotenie mesiacov v roku 2004/2005 podľa dlhodobého normálu zráţok v Nitre Mesiac Z (mm) Normál ( ) % n Charakteristika IX. 36, ,2 Normálny X. 45, ,5 Normálny XI. 45, ,6 Normálny XII. 26, ,3 Suchý I Normálny II Veľmi vlhký III Mimoriadne suchý IV Veľmi vlhký V Normálny VI Veľmi suchý VII Normálny VIII Veľmi vlhký IX Vlhký X Veľmi suchý XI Normálny XII Mimoriadne vlhký Rok Normálny 35

37 Tabuľka 6 Hodnotenie mesiacov roku 2006 podľa dlhodobého normálu teplôt v Nitre Mesiac t ( C) Normál ( ) Δ t ( C) Charakteristika I. -4,1-1,7-2,4 Studený II. -1,6 0,5-2,1 Studený III. 3,5 4,7-1,2 Normálny IV. 11,4 10,1 1,3 Teplý V. 14,0 14,8-0,8 Normálny VI. 19,2 18,3 0,8 Normálny VII. 22,6 19,7 2,9 Veľmi teplý VIII. 16,7 19,2-2,5 Veľmi studený IX. 16,6 15,4 1,2 Teplý X. 12,2 10,1 2,1 Teplý XI. 7,5 4,9 2,6 Teplý XII. 3,2 0,5 2,7 Teplý Rok 10,1 9,7 0,4 Normálny Tabuľka 7 Hodnotenie mesiacov roku 2006 podľa dlhodobého normálu zráţok v Nitre Mesiac Z (mm) Normál ( ) % n Charakteristika I. 57,4 31,0 185,2 Veľmi vlhký II. 39,0 32,0 121,9 Normálny III. 35,2 33,0 106,7 Normálny IV. 48,1 43,0 111,9 Normálny V. 95,6 55,0 173,8 Veľmi vlhký VI. 63,9 70,0 91,3 Normálny VII. 23,7 64,0 37,0 Veľmi suchý VIII. 84,0 58,0 144,8 Vlhký IX. 12,7 37,0 34,3 Veľmi suchý X. 15,3 41,0 37,3 Veľmi suchý XI. 24,4 54,0 45,2 Veľmi suchý XII. 7,8 43,0 18,1 Mimoriadne suchý Rok 507,1 561,0 90,4 Normálny V pokuse bolo zvolených 5 variantov hnojenia s cieľom overiť účinnosť kvapalného hnojiva Campofort Forestim-alfa a granulovaného hnojiva DASA 26/13 Hnojenie: var. a - kontrola nehnojená var. b a var. c: nahradzovací systém hnojenia s P a K na úrodu zrna 5 t.ha -1 ; 80 kg.ha -1 ; 25 kg.ha -1 P; 100 kg.ha -1 K var. d: nahradzovací systém hnojenia s P a K na úrodu zrna 5 t.ha -1 ; N na základe rozboru pôdy a rastlín var. e: nahradzovací systém hnojenia s P a K na úrodu zrna 7 t.ha -1 ; 36

38 120 kg.ha -1 ; 35 kg.ha -1 P; 14 kg.ha -1 K Dávky čistých ţivín uvedené v kg.ha -1 a rozdelenie dávok dusíka počas vegetácie k hnojeniu pšenice letnej formy ozimnej sú uvedené v tabuľkách 5 a 6. Tabuľka 8 Dávky aplikovaných ţivín pri pestovaní pšenice letnej formy ozimnej Rok Variant N P K N P K a b c d 117, , e Tabuľka 9 Aplikované dávky dusíka v pokusných rokoch 2004/ /2006 Rok 2004/ /2006 Variant Dávka N (kg.ha -1 ) a druh N- hnojiva základné regeneračné produkčné kvalitatívne a b 12, ,5 Amofos LAV LAV Campofort c 12, ,5 Amofos DASA 26/13 LAV Campofort d 12, ,0 Amofos DASA 26/13 LAV Campofort e 17, ,5 Amofos DASA 26/13 LAV Campofort a b 12, ,5 Amofos LAV DASA 26/13 Campofort c 12, ,5 Amofos DASA 26/13 DASA 26/13 Campofort d 12, ,0 Amofos DASA 26/13 DASA 26/13 Campofort e 17, ,5 Amofos DASA 26/13 DASA 26/13 Campofort Na základné hnojenie sa pouţilo hnojivo Amofos a 60 % draselná soľ, na regeneračné a produkčné prihnojenie sa aplikoval liadok amónny s vápencom a DASA 26/13, na kvalitatívne prihnojenie sa aplikovalo kvapalné hnojivo Campofort Fortestimalfa. Campofort Fortestim-alfa je ľahko rozpustné vo vode s vysokým účinkom na úrodu a kvalitu poľnohospodárskych plodín. Súčasťou hnojiva je látka AIGP, ktorá výrazne posilňuje a urýchľuje jeho účinok a zlepšuje vyuţitie genetického potenciálu hnojenej plodiny. Aplikáciou Campofortu sa tieţ zniţuje riziko napadnutia rastlín 37

39 chorobami a škodcami. Špecifické zloţenie hnojiva podporuje biochemické a biologické pochody príjmu ţivín a tvorby organických látok. Campofort Forestim-α obsahuje 15 % N, 5 % MgO, 4 % S a 0,5 % Zn (vyrába sa v ČR). Racionálna výroba zrna sa posúdila na základe: Výpočet Harvest indexu (HI): HI = úroda zrna úrodabiomasy. 100 Výpočet teoretickej naturálnej produkcie (TNP): TNP = úroda zrna( kg) odčdčerpa živiny NPK biomasou ( kg) Výpočet skutočnej naturálnej produkcie (SNP): SNP = úroda zrna( kg) dodané živiny NPK hnojením ( kg) Ekonomika hnojenia pšenice letnej formy ozimnej bola posúdená podľa: Koeficientu ekonomickej efektívnosti hnojenia (K EE ), ktorý vyjadruje, koľko korún prírastku úrody sa dosiahne pri vloţenej 1 Sk do nákladov na hnojenie. Vypočíta sa podľa vzorca: K EE = U, N kde: U prírastok úrody v Sk v dôsledku hnojenia, N prírastok nákladov v Sk na hnojenie (náklady za hnojivá, náklady na dopravu a aplikáciu hnojív a náklady na zber prírastku úrody). väčší ako 1. hnojenie v Sk. Hnojenie je ekonomicky efektívne, ak koeficient ekonomickej efektívnosti je Zisk (Z) z 1 hektára predstavuje rozdiel medzi prírastkom úrody a nákladmi na Výpočet zisku: Z = U - N, kde: Z zisk v Sk.ha -1, U prírastok úrody v Sk.ha -1, N prírastok nákladov na hnojenie v Sk.ha -1. Pri výpočte sa kalkulovalo s platnými cenami v danom roku. Na vyjadrenie naturálnej efektívnosti hnojenia pouţívame koeficient naturálnej efektívnosti K NE, ktorý vyjadruje, koľko prírastku úrody sa vyprodukuje aplikovaním 1 kg ţivín. K (NE) sa vypočíta podľa vzorca: U K NE =, Dž 38

40 kde: U prírastok úrody v kg v dôsledku hnojenia, Dţ dávka ţivín (alebo len jednej ţiviny) v kg. Nákupné ceny hnojív: Amofos 11-50: Sk.t -1 60% draselná soľ: Sk.t -1 LAV 27: Sk.t -1 DASA 26/13: Sk.t -1 Campofort : 762 Sk za 20 kg Aplikačné náklady: 25 Sk.ha -1 Nákupná cena pšenice: Sk.t -1 Bilancia ţivín (N, P, K) sa vypočíta podľa rovnice: ČISTÁ BILANCIA (kg.ha -1.rok -1 ) = VSTUPY ŢIVÍN VÝSTUPY ŢIVÍN Pri bilancovaní dusíka sa počítalo so vstupmi do sústavy priemyselnými hnojivami, osivom a atmosférickým spadom zráţkami, pri fosfore a draslíku sa počítalo len s priemyselnými hnojivami a osivom. Výstup NPK ţivín zo sústavy bol počítaný odberom ţivín hlavným a vedľajším produktom pestovaných plodín. 39

41 4 Výsledky a diskusia 4.1 Vplyv hnojenia na úrodu zrna pšenice letnej formy ozimnej Tvorba úrod poľných plodín je komplexný fyziologický proces podmienený mnohými faktormi prostredia. Rastovo-produkčný proces je denne ovplyvňovaný stresovými situáciami (nedostatok vlahy, vysoká teplota, nedostatok ţivín, choroby a škodcovia). Tento multistresový účinok výrazne limituje rastlinnú produkciu (Evans, 1993). Odrodové zvláštnosti rastového a produkčného procesu plodín komplikujú jednotlivé pestovateľské opatrenia vedúce k minimalizácii dopadu stresových situácii na fyziológiu rastliny, najmä v meniacich sa podmienkach prostredia (Valladares et al., 2007). Ozimná pšenica zo všetkých obilnín najvýraznejšie reaguje na predplodinu. Mala by byť pestovaná po plodinách, ktoré sú skoro zberané začiatkom leta, aby sa vytvoril dostatočný časový priestor na prípravu pôdy pred sejbou (Kováčik, 2009). Najvhodnejšími predplodinami sú tie, ktoré príliš nezhoršujú vodný reţim pre následnú plodinu, v pôde zanechávajú dostatok pohotových ţivín a dobre potláčajú buriny (Kováč a kol., 2003). K nim patrí aj kapusta repková pravá, ktorá bola predplodinou obidvoch odrôd ozimnej pšenice pestovanej v rokoch 2004/ /2006. Úroda zrna pšenice letnej odrôd Axis a Charger v pokusných rokoch 200č/2005 a 2005/2006 je uvedená v tabuľkách Úroda zrna bola ovplyvnená ročníkom, t.j. priebehom poveternostných podmienok, hnojením a pestovanou odrodou. Pokusný rok 2004/2005 dostatok zráţok v jesennom období umoţnil rovnomernné vzchádzanie a zakorenenie ozimnej pšenice. Veľmi studený a veľmi vlhký február, studený a mimoriadne suchý marec (10 % n) sa podieľali na neskorom nástupe jarnej vegetácie. Jarné obdobie sa vyznačovalo nerovnomerným rozdelením zráţok. Apríl bol veľmi vlhký (183 % n), máj bol zráţkovo normálny, jún bol veľmi suchý, úhrn zráţok bol 32 mm (45 % n). V pokusnom roku 2005/2006 v období sejby a vzchádzania pšenice letnej formy ozimnej sa vyznačoval nedostatkom zráţok. Priaznivé poveternostné podmienky boli v kritickom období ozimnej pšenice, t.j. od polovice apríla do konca mája (úhrn zráţok 40

42 134 mm a suma teplôt 640 C) a v období kvitnutia a dozrievania, čo sa prejavilo aj na dosiahnutej úrode zrna. Odroda Axis v roku 2005 dosiahla v priemere variantov hnojenia úrodu zrna 6,27 t.ha -1. Najvyššia priemerná úroda zrna (7,22 t.ha -1 ) sa získala na variante "c", na ktorom sa aplikovalo 30 kg.ha -1 N vo forme hnojiva DASA 26/13. Úroda na var. c bola v porovnaní s kontrolou vyššia o 28,5 % a o 0,96 t.ha -1 vyššia ako na var. b, napriek uplatneniu rovnakej úrovni hnojenia. Na variante d sa dosiahla najniţšia úroda zrna (6,11 t.ha -1 ) z hnojených variantov. Úroda zrna však bola vyššia ako na nehnojenom variante o 8,7 %. V roku 2006 odroda Axis v priemere variantov hnojenia dosiahla vyššiu úrodu zrna (7,87 t.ha -1 ) ako v roku 2005 o 1,60 t.ha -1, čo predstavuje zvýšenie úrody o 25,5 %. Priaznivé poveternostné podmienky v roku 2006 sa prejavili na zvýšení úrody na všetkých variantoch hnojenia. Najvyššia úroda zrna (9,02 t.ha -1 ) sa získala na var. d. Úroda bola v porovnaní s rokom 2005 vyššia o 2,91 t.ha -1 napriek aplikovanej rovnakej dávke dusíka 117,5 kg.ha -1 v oboch pokusných rokoch. Vysoká úroda zrna sa dosiahla aj na var. b (8,14 t.ha -1 ), na ktorom sa aplikovalo v rámci regeneračného prihnojenia hnojivo LAV 27. V porovnaní s rokom 2005 bola úroda na variante b vyššia o 1,88 t.ha -1. Najniţšiu úrodu zrna odroda Axis v roku 2006 poskytla na variante e s najvyššou úrovňou hnojenia priemyselnými hnojivami. Úroda bola v porovnaní s nehnojeným varianrom niţšia o 4 %. Tabuľka 10 Úroda zrna pšenice letnej formy ozimnej, odroda Axis (Dolná Malanta, roky 2004/ /2006) Variant a b c d e Priemer rokov Úroda zrna t.ha -1 rel. % t.ha -1 rel. % t.ha -1 rel. % 5,62 6,26 7,22 6,11 6,15 100,0 111,4 128,5 108,7 109,4 7,32 8,14 7,86 9,02 7,03 100,0 111,2 107,4 123,2 96,0 6,47 7,20 7,54 7,57 6,59 Priemer 6,27-7,87-7,07-100,0 111,3 116,5 117,0 101,9 V priemere dvoch pokusných rokov odroda Axis dosiahla priemernú úrodu 7,07 t.ha -1. Úroda zrna sa pohybovala od 6,47 t.ha -1 (var. a) do 7,57 t.ha -1 (var. d). Vysoké 41

43 dávky priemyselných hnojív na variante e pôsobili na úrodu zrna depresívne. Úroda zrna bola v porovnaní s kontrolou vyššia len o 1,9 %, v porovnaní s hnojenými variantmi bola niţšia o 0,61 aţ 0,98 t.ha -1. Najvyššia úroda zrna sa dosiahla na variante d (7,57 t.ha -1 ). V porovnaní s kontrolou úroda bola vyššia o 17 %, avšak v porovnaní s var. c, na ktorom sa aplikovala niţšia dávka dusíka o 37,5 kg.ha -1, úroda na variante d bola vyššia len o 0,03 t.ha -1. Odroda Charger v roku 2005 dosiahla priemernú úrodu zrna 7,64 t.ha -1. Na variante b a c sa aplikovala rovnaká dávka dusíka 80 kg.ha -1, líšili sa rozdielnym hnojivom aplikovaným pri regeneračnom prihnojení. Najvyššia úroda zrna 9,22 t.ha -1 sa získala na variante b pri aplikácii hnojiva LAV 27 pri regeneračnom prihnojení. V porovnaní s variantom c pri aplikácii hnojiva DASA 26/13 pri regeneračnom prihnojení bola úroda vyššia o 1,9 t.ha -1. Vyššia úroda ako na variante c bola na variantoch s vyššou úrovňou (var. d a var. e). V roku 2006 odroda Charger dosiahla priemernú úrodu zrna 6,84 t.ha -1, čo je úroda v porovnaní s rokom 2005 úroda niţšia o 0,8 t.ha -1. Najniţšia úroda bola na nehnojenej kontrole (4,46 t.ha -1 ). Z hnojených variantov najniţšia úroda zrna sa získala na variante e s najvyššími dávkami priemyselných hnojív. Vysoká úroda zrna (10,10 t.ha -1 ) sa dosiahla na variante d, kde sa dávka dusíka určila na základe rozboru pôdy a rastlín. Na variante b a c s aplikovanou rovnakou dávkou dusíka 80 kg.ha -1 sa dosiahla vyššia úroda zrna na variante b (7,18 t.ha -1 ). Úroda v porovnaní s variantom c bola vyššia o 11 %. Tabuľka 11 Úroda zrna pšenice letnej formy ozimnej, odroda Charger (Dolná Malanta, roky 2004/ /2006) Variant a b c d e Priemer rokov Úroda zrna t.ha -1 rel. % t.ha -1 rel. % t.ha -1 rel. % 6,09 9,22 7,32 7,89 7,69 100,0 151,4 120,2 129,6 126,3 4,46 7,18 6,47 10,10 6,01 100,0 161,0 145,1 226,5 134,8 5,28 8,20 6,90 9,00 6,85 Priemer 7,64-6,84-7,24-100,0 155,3 130,7 170,5 129,7 42

44 V priemere dvoch pokusných rokov odroda Charger poskytla najvyššiu úrodu na variante d (9,00 t.ha -1 ), na ktorom sa aplikovala dávka dusíka podľa metódy Michalíka a Loţeka (1989). Druhá najvyššia úroda zrna 8,20 t.ha -1 sa dosiahla na variante b. Úroda je vyššia ako na variante c o 1,30 t.ha -1 pri rovnakej dávke dusíka 80 kg.ha -1. Ak porovnávame úrodu oboch skúmaných odrôd, zisťujeme, ţe odroda Charger poskytla v priemere dvoch pokusných rokov a variantov hnojenia úrodu 7,24 t.ha -1, čo je úroda o 0,17 t.ha -1 vyššia akú dosiahla odroda Axis. Väčšie rozdiely v úrodách odrôd sa prejavili v jednotlivých rokoch a na variantoch hnojenia. Obidve skúmané odrody dosiahli v priemere dvoch pokusných rokov najvyššiu úrodu zrna na variante d hnojenom dusíkom na základe rozboru pôdy a rastlín (podľa Michalíka a Loţeka, 1989). Úroda odrôd Axis a Charger v jednotlivých pokusných rokoch bola vyššia ako sa dosiahla priemerná úroda ozimnej pšenice na Slovensku. V roku 2005 celoslovenský priemer bol 4,31 t.ha -1, v roku ,90 t.ha -1 (MP SR, 2008). V rokoch 2004/2005 a 2005/2006 sa na Výskumno-experimentálnej báze v lokalite Dolná Malanta pestovala odroda Bonita po predplodine ďateline lúčnej. V roku 2005 pri konvenčnom obrábaní pôdy dosiahla priemernú úrodu 5,62 t.ha -1, v roku ,11 t.ha -1. V priemere dvoch pokusných rokov odroda Bonita dosiahla na variante hnojenom dusíkom podľa Michalíka a Loţeka (1989) úrodu zrna 6,45 t.ha -1 pri dávke dusíka 62,5 kg.ha -1 (Hanáčková, 2008). Je to úroda niţšia, ako sa získala pri odrode Axis a Charger na variante d, ale aplikovaná dávka dusíka bola niţšia o 55 kg.ha -1. Vysvetlením je pestovanie ozimnej pšenice po predplodine ďateline lúčnej, ktorá symbiotickou fixácia naakumulovala v pôde pre rastliny dusík v prístupnej forme, čo sa prejavilo v jeho niţšej dávke. 4.2 Hodnotenie úrody slamy pšenice letnej formy ozimnej Úroda slamy ozimnej pšenice v rokoch 2005 a 2006 bola ovplyvnená ročníkom, intenzitou hnojenia a odrodou (tab. 12 a 14). Odroda Axis v roku 2005 dosiahla v priemere variantov hnojenia úrodu slamy 8,21 t.ha -1, čo je úroda o 1,1 t.ha -1 vyššia ako v roku Hnojením sa úroda slamy zvýšila. V roku 2005 sa pohybovala od 7,48 (var. a) do 8,71 t.ha -1 (var. e). Z tabuľky 12 je zrejmé, ţe vysoká úroveň hnojenia na variante e sa prednostne uplatnila na tvorbe 43

45 slamy. Potvrdzuje to aj vypočítaný pomer zrna ku slame (1:1,42) a zberový index pre zrno, tzv. Harvest index (HI = 41,4) (tab. 13). Harvest index vyjadruje percentuálny podiel zrna na úrode fytomasy. V roku 2005 priemerná hodnota HI pre odrodu Axis bola 43,3 %, čo znamená, ţe podiel zrna je niţší ako slamy, čo dokazuje aj vypočítaný pomer zrna ku slame (1:1,31). Všeobecne sa v literárnych prameňoch pre obilniny uvádza pomer zrna ku slame 1:1,27. Demo a Látečka a kol. (2004) uvádzajú pre ozimnú pšenicu pome rzrna ku slame 1: 1,5. Kováčik (2009) uvádza pomer uţší (1:1). V roku 2006 úroda slamy bola niţšia ako úroda zrna. Percentuálny podiel zrna na úrode fytomasy v priemere variantov hnojenia pre odrodu Axis bol 52,5 %, pomer zrna ku slame bol 1:0,90. Najvyššia úroda slamy bola na variante d (7,80 t.ha -1 ), na ktorom sa dosiahla aj najvyššia úroda zrna. Úroda zrna bola vyššia ako úroda slamy, čo potvrdzuje aj hodnota Harvest indexu pre zrno (53,6 %) a vypočítaný pomer zrna ku slame 1:0,86. Úroda slamy pri odrode Axis v priemere dvoch pokusných rokov bola 7,66 t.ha - 1. Hnojením sa úroda slamy zvyšovala. Na variantoch hnojenia sa pohybovala od 7,05 t.ha -1 (var. a) do 7,96 t.ha -1 (var. b). Úroda slamy bola vyššia ako úroda zrna, pomer zrna ku slame bol 1:1,11. Tabuľka 12 Úroda slamy pšenice letnej formy ozimnej, odroda Axis Variant a b c d e (Dolná Malanta, roky 2004/ /2006) Priemer rokov Úroda slamy t.ha -1 rel. % t.ha -1 rel. % t.ha -1 rel. % 7,48 8,64 8,67 7,57 8,71 100,0 115,5 115,9 101,2 116,4 6,61 7,27 7,16 7,80 6,72 100,0 110,0 108,3 118,0 101,7 7,05 7,96 7,92 7,69 7,72 Priemer 8,21-7,11-7,66-100,0 112,9 112,3 109,1 109,5 44

46 Tabuľka 13 Pomer zrna ku slame a zberový index pre zrno ozimnej pšenice odrody Axis (Dolná Malanta, roky 2004/ /2006) Variant a b c d e Pomer zrna ku slame Zberový index (HI) v % Rok x x 1 : 1,33 1 : 1,38 1 : 1,20 1 : 1,24 1 : 1,42 1:0,90 1:0,89 1:0,91 1:0,86 1:0,96 1:1,12 1:1,14 1:1,06 1:1,05 1:1,19 42,9 42,0 45,4 44,7 41,4 52,5 52,8 52,3 53,6 51,1 47,7 47,4 48,9 49,2 46,3 priemer 1 : 1,31 1:0,90 1:1,11 43,3 52,5 47,9 Odroda Charger poskytla v oboch pokusných rokoch niţšiu úrodu slamy ako zrna (tab. 14 ). V roku 2005 sa úroda slamy pohybovala na jednotlivých variantoch od 5,07 t.ha -1 (var. a) do 7,37 t.ha -1 (var. b). Najvyššia úroda slamy bola na variante b, na ktorom sa získala aj najvyššia úroda zrna. Úroda slamy na var. b bola v porovnaní s nehnojeným variantom vyššia aţ o 45,4 %. Vysoká úroda slamy (6,79 t.ha -1 ) bola aj na variante s najvyššou úrovňou hnojenia (var. e). V porovnaní s kontrolou úroda slamy bola vyššia o 131,0 %. Pomer zrna ku slame sa v roku 2005 pohyboval na variantoch hnojenia od 1: 0,80-0,88, ktorý korešponduje aj s vypočítaným zberovým indexom zrna. V roku 2005 sa jeho hodnoty pohybovali od 53,1 % (var. e) do 55,6 % (var. b). V roku 2006 úroda slamy pri odrode Charger bola v porovnaní s rokom 2005 úroda niţšia aţ o 1,86 t.ha -1, čo je úroda niţšia aţ o 41,4 %. Vplyv hnojenia priemyselnými hnojivami sa významne prejavil na úrode slamy na variantoch hnojenia. Pohybovala sa od 3,12t.ha -1 (var. a) do 5,89 t.ha -1 (var. d). Na hnojených variantoch bola úroda slamy v porovnaní s kontrolou vyššia o 33,7 aţ 88,8 %. V roku 2006 pomer zrna ku slame sa pri odrode Charger pohyboval od 1:0,58-0,70. Percentuálny podiel zrna z nadzemnej fytomasy bol najvyšší na variante d (63,2 %), najniţší na variante c (58,1 %). V priemere dvoch pokusných rokov odroda Charger dosiahla priemernú úrodu slamy 5,42 t.ha -1. Úroda zrna bola vyššia ako úroda slamy, čo potvrdzuje zberový index zrna (HI = 57,3 %) a pomer zrna ku slame 1:0,75 (tab. 15). 45

47 Tabuľka 14 Variant a b c d e Úroda slamy pšenice letnej formy ozimnej, odroda Charger (Dolná Malanta, roky 2004/ /2006) Priemer rokov Úroda slamy t.ha -1 rel. % t.ha -1 rel. % t.ha -1 rel. % 5,07 7,37 5,87 6,64 6,79 100,0 145,4 115,8 131,0 133,9 3,12 4,59 4,67 5,89 4,17 100,0 147,1 149,7 188,8 133,7 4,10 5,98 5,27 6,27 5,48 Priemer 6,35-4,49-5,42-100,0 145,9 128,5 152,9 133,7 Tabuľka 15 Pomer zrna ku slame a zberový index pre zrno ozimnej pšenice odrody Charger (Dolná Malanta, roky 2004/ /2006) Variant a b c d e Pomer zrna ku slame Zberový index (HI) v % Rok x x 1 : 0,83 1 : 0,80 1 : 0,80 1 : 0,84 1 : 0,88 1:0,70 1:0,64 1:0,72 1:0,58 1:0,69 1:0,77 1:0,72 1:0,76 1:0,71 1:0,79 54,6 55,6 55,5 54,3 53,1 58,8 61,0 58,1 63,2 59,0 56,7 58,3 56,8 58,8 56,1 Priemer 1:0,83 1:0,67 1:0,75 54,6 60,0 57,3 4.3 Vplyv hnojenia na hodnoty teoretickej a skutočnej naturálnej produkcie Pre posúdenie efektívnosti hnojenia, racionálneho vyuţívania ţivín rastlinami boli zavedené charakteristiky umoţňujúce posúdiť jednak príjem ţivín porastom z pôdy a z dodaných hnojív a ich vyuţitie na tvorbu úrody, ako aj účinnosť dodaných hnojív vyjadrenú naturálnou produkciou. Podľa Špaldona (1981) pri posudzovaní racionalizácie výroby obilia z hľadiska inputovaných materiálových vkladov nás dobre informuje skutočná naturálna produkcia (SNP), ktorá vyjadruje produkciu zrna pripadajúcu na 1 kg aplikovaných ţivín (N, P, K). Teoretická naturálna produkcia (TNP)predstavuje hmotnosť zrna pripadajúceho na 1 kg ţivín (N, P, K) prijatých úrodou. Teoretická naturálna produkcia býva označovaná aj ako agronomická účinnosť (Aú) a skutočná naturálna produkcia ako fyziologická účinnosť (Fú) (Jamriška a Hašana, 2008). Porovnaním skutočnej naturálnej produkcie s teoretickou môţeme zhodnotiť 46

48 relatívne vyuţitie dodaných ţivín a tak posúdiť úroveň produkčného procesu a agronomickej práce s porastom, vyuţívanie genetického potenciálu odrôd a bioenergetického potenciálu prostredia (Hanáčková, 2008). Z výsledkov uvedených v tabuľkách 16 a 17 vyplýva, ţe hodnoty TNP, SNP a percentuálny podiel SNP z TNP výrazne ovplyvňujú rozdielne poveternostné ročníky, hnojenie odvíjajúce sa od agroekologických podmienok stanovišťa a pestované odrody. Hodnoty skutočnej naturálnej produkcie pri pestovaní odrody Axis boli v jednotlivých pokusných rokoch rozdielne, čo súvisí aj s dosiahnutou rozdielnou úrodou zrna. Najvyššia hodnota SNP v roku 2005 bola vypočítaná na variante c. Na 1 kg aplikovaných ţivín (N, P, K) sa vyprodukovalo 35,2 kg zrna. Najniţšia hodnota SNP bola na variante e (20,9 kg) s najvyššou intenzitou hnojenia. V roku 2005 bola priemerná hodnota SNP niţšia ako v roku 2006 o 6,8 kg. V roku 2006 na 1 kg aplikovaných NPK ţivín sa vyprodukovalo v priemere 34,8 kg.ha -1 zrna. Aj v roku 2006 sa potvrdilo sa, ţe stupňovaním dávok priemyselných hnojív sa hodnoty SNP zniţujú. V priemere dvoch pokusných rokov pri pestovaní odrody Axis SNP sa pohybovala na variantoch hnojenia od 22,4 kg (var. e) do 36,8 kg zrna (var. c). Získané výsledky o vplyve ročníka na hodnoty SNP súhlasia so závermi Špaldona a kol. (1986). Hodnoty TNP v roku 2005 sa pri odrode Axis pohybovali od 20,9 kg zrna (var. e) do 23,4 kg zrna (var. a). V roku 2006 boli v hodnotách TNP väčšie rozdiely na variantoch hnojenia. Pohybovali sa od 18,8 kg (var. a) do 28,5 kg zrna (var. b). V priemere dvoch pokusných rokov a variantov hnojenia TNP pre odrodu Axis bola 22,4 kg zrna. Špaldon (1988) udáva priemernú TNP pre ozimnú pšenicu 25,6 kg zrna, Hanáčková (2008) zistila TNP pre odrodu Bonita hodnotu 23,9 kg zrna. 47

49 Tabuľka 16 Hodnoty skutočnej a teoretickej naturálnej produkcie zrna ozimnej pšenice, odroda Axis (Dolná Malanta, roky ) Variant SNP (kg) 2005 TNP (kg) % SNP z TNP a b c d e - 30,5 35,2 25,2 20,9 23,4 21,6 22,9 22,3 20,9-141,4 153,7 113,0 100,0 Priemer 28,0 22,2 127, a b c d e - 39,7 38,3 37,2 23,8 18,8 28,5 22,2 19,6 23,3-139,3 172,5 189,8 102,1 Priemer 34,8 22,5 150,9 priemer rokov 2005 a 2006 a b c d e - 35,1 36,8 31,2 22,4 21,1 25,1 22,6 21,0 22,1-140,4 163,1 151,4 101,1 Priemer 31,4 22,4 139,0 Cieľom racionálneho hnojenia je priblíţenie hodnôt SNP k hodnotám teoretickým. Čím bliţšie bude SNP k TNP, tým menej NPK ţivín zostane v pôde nevyuţitých. V našich pokusoch sa SNP najviac priblíţila k TNP v roku Vplyv ročníka sa najmarkantnejšie prejavil na percentuálnom podiele SNP z TNP. Kým v roku 2005 priemerná hodnota činila 127,0 %, v roku 2006 to bolo 150,9 %. Najvyšší percentuálny podiel v roku 2005 bol zistený na variante c (153,7 %), najniţšia na variante e s najvyššou úrovňou hnojenia priemyselnými hnojivami (100,0 %). V roku 2006 sa podiel SNP z TNP sa pohyboval od 102,1 % (var. e) do 189,8 % (var. d). Vysoká hodnota je dôkazom príjmu ţivín z pôdnej zásoby. Špaldon (1988) udáva, ţe SNP má predstavovať aspoň 130 % z TNP. Ak je percentuálny podiel niţší, príjem a vyuţitie dodaných ţivín nie je na poţadovanej úrovni a teoreticky stanovená dávka je s ohľadom na úrodnosť pôdy vysoká. 48

50 Tabuľka 17 Hodnoty skutočnej a teoretickej naturálnej produkcie zrna ozimnej pšenice, odroda Charger (Dolná Malanta, roky ) Variant a b c d e SNP (kg) - 45,0 35,7 32,5 26, TNP (kg) 33,2 25,5 30,7 32,4 22,9 % SNP z TNP - 176,5 116,3 100,3 114,0 Priemer 34,8 28,9 126, a b c d e - 35,0 31,6 41,7 20,4 32,7 25,2 25,4 26,2 24,4-138,9 124,4 159,2 83,6 Priemer 32,2 26,8 126,5 a b c d e priemer rokov 2005 a ,0 40,0 25,4 33,7 28,1 37,1 29,3 23,3 23,7-157,7 120,4 129,8 98,8 Priemer 33,5 27,9 126,7 Aj pri odrode Charger sa potvrdilo, ţe hodnoty SNP, TNP a % podiel SNP z TNP výrazne ovplyvňuje nielen samotné hnojenie, ale aj poveternostné podmienky v pokusných rokoch (tab. 17). Odroda Charger najvyššiu produkciu zrna na 1 kg aplikovaných ţivín (45 kg zrna) poskytla na var. b, najniţšiu na var. e (26,1 kg) pri najvyššej úrovni hnojenia priemyselnými hnojivami. V roku 2006 najvyššia produkcia zrna na 1 kg aplikovaných ţivín (SNP = 41,7 kg zrna) bola na variante d a najniţšia tieţ na variante e (20,4 kg zrna). Vplyv ročníka sa najmarkantnejšie prejavil na % podiele SNP z TNP na jednotlivých variantoch hnojenia. V roku 2005 Špaldonom (1988) určené kritérium, t.j. 130 % SNP z TNP, sa dosiahlo len na variante b (176,5 %). Na ostatných variantoch bola hodnota niţšia, čo znamená, ţe príjem a vyuţitie ţivín nebolo na poţadovanej úrovni a stanovená dávka bola vzhľadom k úrodnosti pôdy vysoká. V roku 2006 % podiel SNP z TNP bol vyšší ako 130 % na variante d (159,2 %) a b (138,9 %) v dôsledku vyššieho príjmu ţivín z pôdnej zásoby. 49

51 V priemere za varianty hnojenia v roku 2005 hodnoty SNP a TNP boli vyššie ako v roku 2006, ale % podiel SNP z TNP je rovnaký (127 %) v oboch pokusných rokoch V priemere rokov 2005 a 2006 najvyššia hodnota SNP sa dosiahla na variante b (40,0 kg zrna) a najvyššia TNP na nehnojenom variante (33 kg zrna). Na variante b a d % podiel SNP z TNP je rovný, resp. vyšší ako 130 %. Ak porovnávame navzájom odrody Axis a Charger na základe % podielu SNP z TNP, zisťujeme, ţe odroda Axis, s výnimkou variantu e, lepšie vyuţila aplikované hnojivá na tvorbu úrody ako odroda Charger. 4.4 Príjem ţivín pšenicou letnou formou ozimnou Len ţiviny rastlinou prijaté môţu byť vyuţité pre tvorbu úrody (LUNDEGÄRDH, 1945), pričom ţiviny z prístupnej zásoby pôsobia väčšinou výraznejšie na príjem ako ţiviny priamo dodávané v hnojivách (DUCHOŇ, 1940). Základom vysokých úrod je príjem potrebných ţivín rastlinou v čo najväčšom mnoţstve v špecificky vyváţenom pomere. Za tohto predpokladu sú výţivou rastlín vytvárané podmienky k maximálnemu vyuţitiu prijatých ţivín pre tvorbu úrody (BAIER, 1979). Príjem ţivín ozimnou pšenicou bol ovplyvnený ročníkom, hnojením a pestovanou odrodou. Odroda Axis v priemere dvoch pokusných rokov a variantov hnojenia fytomasou prijala 166,0 kg.ha -1 N, 28,1 kg.ha -1 P, 118,2 kg.ha -1 K, 41,9 kg.ha -1 Ca a 21,4 kg.ha -1 Mg, z toho zrnom sa prijalo 137,4 kg.ha -1 N, 23,3 kg.ha -1 P, 24,8 kg.ha -1 K, 11,5 kg.ha -1 Ca a 13,1 kg.ha -1 Mg (tab. 18). Príjem ţivín v jednotlivých pokusných rokoch korešponduje s dosiahnutou úrodou. Vyšší príjem sledovaných ţivín (409,7 kg.ha -1 ) fytomasou bol zistený v roku 2006, kedy odroda Axis dosiahla vyššiu úrodu zrna ako v roku Odroda Axis v roku 2005 prijala fytomasou najviac N, P, K a Mg na variante c s najvyššou úrodou zrna, najmenej ţivín prijala na nehnojenom variante a s najniţšou úrodou zrna. Na variantoch b, d a e rozdiely v príjme dusíka nie sú veľké, napriek aplikovaniu rozdielnych dávok dusíka. V roku 2006 odroda Axis v porovnaní s rokom 2005 fytomasou prijala viac N o 30,8 kg.ha -1, fosforu o 5,6 kg.ha -1, draslíka o 23,1 kg.ha -1, vápnika o 10,9 kg.ha -1 a horčíka o 1,1 kg.ha -1. Najvyšší príjem ţivín fytomasou bol najvyšší na variante d (402,3 kg.ha -1 ) s vyuţitím diagnostickej metódy na určenie dávky dusíka podľa 50

52 Michalíka a Loţeka (1989). Na ostatných variantoch sa príjem ţivín fytomasou pohyboval od 323,5 kg.ha -1 (var. b) do 330,2 kg.ha -1 (var. e). Zrnom ozimnej pšenice sa prijalo viac dusíka, fosforu a horčíka, slamou viac draslíka a vápnika. Odroda Charger v priemere dvoch pokusných rokov a variantov hnojenia fytomasou prijala 152,3 kg.ha -1 N, 25,6 kg.ha -1 P, 94,6 kg.ha -1 K, 35,4 kg.ha -1 Ca a 19,7 kg.ha -1 Mg, z toho zrnom sa prijalo 131,6 kg.ha -1 N, 21,3 kg.ha -1 P, 28,6 kg.ha -1 K, 11,4 kg.ha -1 Ca a 12,7 kg.ha -1 Mg (tab. 19). Odroda Charger v porovnaní s odrodou Axis prijala fytomasou menej N (o 13,7 kg.ha -1 ), P (o 2,5 kg.ha -1 ), K (o 23,6 kg.ha -1 ), Ca (o 6,5 kg.ha -1 ) a Mg (o 1,7 kg.ha -1 ). Aj v prípade odrody Charger moţno konštatovať, ţe príjem ţivín v jednotlivých pokusných rokoch korešponduje s dosiahnutou úrodou. Vyšší príjem sledovaných ţivín fytomasou však bol zistený v roku 2005, kedy odroda Charger dosiahla aj vyššiu úrodu zrna ako v roku Rozdiel v príjme ţivín však nebol veľký. V roku 2005 odroda Charger prijala fytomasou v porovnaní s rokom 2006 len o 6,5 kg.ha -1 viac N, o 3,3 kg.ha -1 viac K a o 11,1 kg.ha -1 Mg. Príjem fosforu a vápnika bol vyšší v roku Najvyšší príjem rastlinných ţivín pri odrode Charger bol v roku 2005 zistený na variante s najvyššou úrodou zrna, t.j. na variante b. V porovnaní s nehnojeným variantom príjem dusíka na variante b bol vyšší o 73,4 kg.ha -1, fosforu a vápnika o 9,8 kg.ha -1, draslíka o 15,9 kg.ha -1 a horčíka o 7,7 kg.ha -1. V roku 2006 najvyšší príjem rastlinných ţiví bol na variante d. Odroda Charger fytomasou prijala 214,8 kg.ha -1 N, 37,9 kg.ha -1 P, 132,1 kg.ha -1 K, 54,2 kg.ha -1 Ca a 21,4 kg.ha -1 Mg. V porovnaní s nehnojeným variantom s najniţšou úrodou zrna bol príjem dusíka vyšší o 118,9 kg.ha - 1, fosforu o 21,2 kg.ha -1, draslíka o 75 kg.ha -1, vápnika o 32,4 kg.ha -1 a horčíka o 12,6 kg.ha -1. Hodnoty intenzít príjmu ţivín sa menia nielen v závislosti od priebehu počasia, ale veľmi progresívne sa zvyšujú hnojením dusíkom. Diferencie medzi variantmi hnojenia potvrdzujú, ţe dusík sa veľmi progresívne podieľa na urýchlení príjmu ţivín. S dávkou dusíka sa zvyšuje aj príjem draslíka a fosforu. Tento synergický efekt na príjme ostatných ţivín je dôleţitý pri vyváţení pomeru prijatého dusíka k fosforu a draslíku a vysvetľuje príčinu lepšieho vyuţitia ţivín z pôdnej zásoby vplyvom dusíka (Bízik, 1989). Na základe úrody zrna pestovaných odrôd a príjmu ţivín fytomasou sa vypočítal export ţivín 1 tonou úrody zrna a príslušného mnoţstva slamy (tab ). 51

53 Pri odrode Axis v priemere dvoch rokov sa export ţivín pohyboval na jednotlivých variantoch v rozpätí: 22,8-24,9 kg.t -1 N, 3,7-4,3 kg.t -1 P, 16,0-18,3 kg.t -1 K, 5,6-6,7 kg.t -1 Ca a 2,7-3,7 kg.t -1 Mg. Pri odrode Charger export ţivín 1 tonou zrna a príslušného mnoţstva slamy sa pohyboval v priemere rokov 2005 a 2006 v rozpätí: 20,0-21,9 kg.t -1 N, 3,4-3,8 kg.t -1 P, 12,2-15,0 kg.t -1 K, 4,8-5,0 kg.t -1 Ca a 2,4 2,9 kg.t -1 Mg. V literatúre sa celková potreba ţivín na 1 tonu produkcie ozimnej pšenice, vrátane slamy podľa odrody uvádza v rozmedzí kg.ha -1 N, 4,4-6,2 kg.ha -1 P, 16,6-21 kg.ha -1 K, 2,8-5,7 kg.ha -1 Ca a 1,2-3,0 kg.ha -1 Mg (VANĚK a kol., 2007). MICHALÍK (2001) povaţuje hodnoty exportu ţivín na jednotku produkcie za viac menej stabilné, rozdielnou úrodou nie sú ovplyvniteľné. Špaldon a kol. (1985) povaţujú pre ozimnú pšenicu za optimálny pomer ţivín N:P:K = 1:(0,17-0,20):(0,67 0,79), ktorý odporúča vyuţiť k výpočtu dávok priemyselných hnojív. V našich pokusoch odroda Axis úrodou fytomasy v priemere prijala ţiviny v pomere N:P:K = 1:0,17:0,71 a odroda Charger v pomere 1:017:0,63. Niţší príjem draslíka je moţné zdôvodniť nízkou úrodou slamy, ktorá sa vyznačuje značným obsahom draslík. 52

54 Tabuľka 18 Príjem ţivín pšenicou letnou formou ozimnou na variantoch hnojenia, odroda Axis (Dolná Malanta, roky 2005 a 2006) 53

55 Tabuľka 19 Príjem ţivín pšenicou letnou formou ozimnou, odroda Charger, na variantoch hnojenia (Dolná Malanta, roky ) 54