logo SPU
Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra

Tr. A. Hlinku 2
949 76 Nitra
e-mail: eva.hanackova@uniag.sk
 
 


Vplyv hnojenia na produkčný proces ozimnej pšenice

K rozhodujúcim intenzifikačným faktorom rastlinnej výroby aj v súčasnosti patria hnojivá a cielene riadená výživa rastlín. Priemyselné hnojivá umožňujú dlhodobú úpravu živinových režimov v pôde a aj operatívne zásahy do výživného stavu rastlín počas vegetácie. Priemyselnými hnojivami sa nahradia živiny prijaté z pôdy úrodou pestovaných plodín a zvýšeným prívodom živín zvyšujú pôdnu úrodnosť, pôsobia na rast a vývoj rastlín, výšku a kvalitu úrody.

Z hľadiska hnojenia rastlín je potrebné určiť dávku živín, ich pomer, formu použitého hnojiva a spôsob, či techniku hnojenia.

Živiny pridané vo forme hnojív pôda transformuje, včleňuje ich do sorpčného komplexu, do minerálneho, organického a biologického systému, čím sa opäť vytvárajú zlúčeniny rôznej prístupnosti pre rastliny. Podiel živín zapracovaných do pôd hnojivami v prospech rastlín závisí od mnohých činiteľov - pôdnych, agrotechnických, poveternostných podmienok, ako aj odrodových zvláštností. V každom prípade optimalizácia hnojenia predstavuje pozitívny zásah zo strany pestovateľa k zabezpečeniu podmienok tvorby plánovanej úrody.

Sústava hnojenia je už od roku 1992 poznačená prepadom spotreby priemyselných hnojív spôsobeným prudkým nárastom ich cien ako aj iných vstupov do poľnohospodárskej výroby. Ak sa v roku 1990 priemerne ročne na 1 ha ornej pôdy aplikovalo 153,1 kg.ha-1 N, 115,5 kg.ha-1 P2O5 a 132,2 kg.ha-1 K2O,v roku 1993 to bolo len 41,6 kg.ha-1 N, 10,5 kg.ha-1 P2O5 a 8,8 kg.ha-1 K2O. V roku 2007 úroveň spotreby priemyselných hnojív na ornej pôde v SR predstavovala len 24,7 % z úrovne hnojenia v roku 1990, pričom spotreba dusíka bola 69,6 kg.ha-1 N, fosforu 15,7 kg.ha-1 P2O5 a draslíka 13,7 kg.ha-1 K2O.

V pomernom zastúpení aplikovaných živín na ornej pôde má dominantné postavenie dusík, ktorého zastúpenie (v priemere rokov 2000 až 2007) z celkovo aplikovaných živín je 70,3 %, fosforu 15,3 % a draslíka 14,4 % K2O (obr. 1). Práve vplyvom dusíkatého hnojenia sa dosiaľ udržujú úrody na prijateľných úrodách, najmä v poveternostne priaznivých rokoch, čo ale vedie k odberu živín z pôdnych zásob. Tento mobilizačný (koristnícky) stav je dlhodobo neudržateľný.

Obr. 1: Podiel jednotlivých živín (N, P205, K2O) na spotrebe priemyselných hnojív na ornej pôde v SR

Dlhodobo stagnujúce agrochemické vstupy vo forme priemyselných a hospodárskych hnojív a vápenatých hmôt vedú k znižovaniu obsahu prístupných živín v pôde. Dokazujú to aj výsledky XI. cyklu ASP rokov 2000 - 2005. Systematické hnojenie fosforom je potrebné už na 2/3 výmery ornej pôdy. Obsah prístupného draslíka v pôde je v porovnaní s fosforom priaznivejší, čo je dané jednak prítomnosťou prirodzených zdrojov draslíka v pôde, ale najmä v dôsledku intenzívneho hnojenia draselnými hnojivami v minulosti. Percentuálne zastúpenie orných pôd s nízkym a vyhovujúcim obsahom K je na úrovni 47 % sledovaného územia.

Úrodnosť pôdy hodnotená výsledkami ASP kopíruje stav vo výžive rastlín. Stav úrovne výživy rastlín možno najlepšie zhodnotiť podľa dosiahnutých úrod. Trvalým poklesom obsahu prístupných živín v pôde klesajú úrody obilnín, ktorých pestovanie u nás patrí k najdôležitejším a z hľadiska pestovateľských technológií k najprepracovanejším úsekom. Úroda pšenice, dosiahnutá v priemere rokov 2002 až 2007, sa v porovnaní s úrodami dosiahnutými koncom 80. rokov znížila o 29,7 %, úroda jačmeňa o 27,2 % (tab. 1).

Tabuľka 1: Vývoj úrod zrna pšenice a jačmeňa v SR

Plodina
Úroda zrna (t.ha-1)
Index 2002-2007 /
1986-1990
Roky
1986-1990
1997-2001
2002-2007
t.ha-1
%
Pšenica
5,59
4,18
3,93
1,66
70,3
Jačmeň
4,78
3,39
3,48
1,30
72,8

Prameň: ŠÚ SR

Jednou z príčin poklesu hektárových úrod je deficitná výživa a nedostatočné využívanie výsledkov teoretického a aplikovaného výskumu v praxi. Využívanie výsledkov chemického rozboru pôdy a rastlín za účelom určenia dávok hnojív predstavuje neodmysliteľnú súčasť riadenia v oblasti výživy a hnojenia rastlín. Bez informácií o stave parametrov pôdy relevantných k hnojeniu, resp. o výživnom stave plodiny, nemožno hovoriť o kvalifikovanom opatrení.

Pre rýchlu diagnostiku situácie v hospodárení so živinami je vhodným prostriedkom bilancia živín, ktorá je považovaná za indikátor udržateľného hospodárenia na pôde. V konkrétnych pestovateľských podmienkach musia byť živiny prijaté úrodou pestovaných plodín v rovnováhe so živinami dodanými do pôdy.

Bilancia NPK živín pri pestovaní ozimnej pšenice, zostavená podľa údajov ÚKSÚP - u o spotrebe priemyselných hnojív a úrodách zrna dosiahnutých v rokoch 2004 - 2007 v SR, je uvedená v tabuľke 2. V priemere rokov 2003/2004 - 2006/2007 bol zistený nízky bilančný prebytok dusíka (+ 12,06 kg.ha-1), bilancia P (-7,57 kg.ha-1) a K (-39,25 kg.ha-1) je negatívna. Krytie fosforu je na 50 %, draslíka len na 22,7 %, zatiaľ čo percento nahradenia výstupov dusíka z jeho vstupov dosiahlo hodnotu 114 %.

Spotreba živín v jednotlivých rokoch kopíruje úroveň dosiahnutých úrod, ktoré kolísali podľa charakteru ročníka. V poveternostne nepriaznivých rokoch sa dosiahli nízke úrody, odber živín z pôdy bol nižší, a tým aj schodky NPK živín boli nižšie. Naopak, vyššie úrody prehĺbili schodky živín.

Tabuľka 2: Bilancia NPK živín pri pestovaní ozimnej pšenice v SR v rokoch 2003/2004 - 2006/2007

Rok
Parametre
N
P
K
NPK
Úroda
(t.ha-1)
kg.ha-1
2003/2004
Vstup živín
93,30
7,02
9,23
109,55
4,23
Výstup živín
97,29
17,34
57,53
172,16
Bilancia
Vstup - výstup
-3,99
-10,32
-48,30
-62,61
2004/2005
Vstup živín
94,05
7,82
11,68
113,55
3,86
Výstup živín
88,78
15,83
52,50
157,11
Bilancia
Vstup - výstup
+5,27
-8,01
-40,82
-43,56
2005/2006
Vstup živín
97,96
7,65
12,33
117,94
3,38
Výstup živín
77,74
13,86
45,97
137,57
Bilancia
Vstup - výstup
+20,22
-6,21
-33,64
-19,63
2006/2007
Vstup živín
106,55
8,51
12,96
128,02
3,47
Výstup živín
79,81
14,23
47,19
141,23
Bilancia
Vstup - výstup
+26,74
-5,72
-34,23
-13,21
Priemer rokov
Vstup živín
97,97
7,75
11,55
117,27
3,47
Výstup živín
85,91
15,32
50,80
152,02
Bilancia
Vstup - výstup
+12,06
-7,57
-39,25
-34,75
% nahradenia
živín
114,0
50,6
22,7
77,1

Prameň: ÚKSUP

Ozimná pšenica je plodina, ktorej sa venuje relatívne najviac pozornosti pri hnojení a štúdiu podmienok výživy. Vo výžive ozimnej pšenice má osobitné postavenie dusík, ktorý je popri agroekologických faktoroch prostredia limitujúcim činiteľom úrody za predpokladu, že aj ostatné živiny sú optimalizované. Jednou tonou zrna a zodpovedajúceho množstva slamy príjme ozimná pšenica z pôdy 22 - 26 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.

Aplikácia N- hnojív je v porovnaní s ostatnými hnojivami produkčne najúčinnejšia, ale súčasne aj najproblémovejšia. Pri vysokých dávkach zvyšuje poliehavosť rastlín, znižuje kvalitu produkcie, akumuluje dusičnany a rastlinami nevyužitý dusík sa vyplavuje do vodných zdrojov. Relatívne dlhé vegetačné obdobie ozimnej pšenice a značná pohyblivosť minerálnych foriem dusíka v pôde, a s tým súvisiace možnosti strát dusíka, podnietili zaviesť systém delenej výživy pšenice dusíkom, ktorý sa považuje za regulátor úrodotvorného procesu. V zmysle správnej farmárskej praxe jednorazová dávka dusíka nemá byť vyššia ako 60 kg.ha-1 N. Prihnojenie dusíkom pozitívne ovplyvňuje rast produktívnych odnoží, počet zŕn v klase, hmotnosť tisíc zŕn, ale i zabezpečí najvyšší prírastok hmotnosti zrna na aplikovanú dávku dusíka. Pšenica je schopná využiť dusík z pôdy i z aplikovaného hnojiva na tvorbu úrody zrna počas celého obdobia vegetácie. Do začiatku steblovania príjme približne 41 % N, 18 % N do obdobia klasenia, ďalších 12 % do kvitnutia a zostávajúcich 29 % dusíka do zberu úrody.

Pri hnojení dusíkom sa vychádza zo známej zásady, že N- hnojivo sa má aplikovať vtedy, keď ho rastliny najviac potrebujú. Takýto prístup umožní skrátiť obdobie medzi aplikáciou hnojiva a jeho príjmom rastlinami na minimum, čo dovoľuje minimalizovať straty živín a zefektívniť ich využitie z hnojiva. V tomto smere vystupujú do popredia diagnostické metódy, ktoré získavajú informácie na rôznej úrovni o intenzite produkčného procesu a o prostredí, najmä z hľadiska obsahu mobilných zdrojov živín v pôde, ich príjmu a obsahu v nadzemnej hmote.

Z hľadiska časovej aplikácie N- hnojív sa hnojenie ozimnej pšenice delí na základné hnojenie (predsejbové)a prihnojenie počas vegetácie, ktoré podľa účelu hnojenia je regeneračné, produkčné a kvalitatívne. Z hľadiska vplyvu dusíkatej výživy na tvorbu úrody zrna ozimnej pšenice sa považuje za najdôležitejšie regeneračné a produkčné prihnojenie.

Podmienky pre väčší pohyb dusičnanového dusíka v zrážkovo bohatších oblastiach, ako aj relatívne nízka potreba dusíka porastom pšenice v jesennom období umožňujú minimalizovať alebo úplne vynechať hnojenie pšenice v jesennom období v zmysle zásady, že dusíkom nehnojíme pôdu, ale porast. Základné hnojenie dusíkom je však potrebné pri nízkom obsahu Nan v pôde (5 - 9 mg.ka-1), pri neskorej sejbe odrôd s dobrou odnožovacou schopnosťou, pri zaoraní väčšieho množstva pozberových zvyškov so širokým pomerom C:N a pri opakovanej sejbe po obilninách.

Objektívnym kritériom pre určenie dávky dusíka na základné hnojenie je obsah Nan v pôde vo vrstve 0,0 - 0,3 m. Hnojenie dusíkom na hladinu 60 kg.ha-1, pri 50 % využiteľnosti Nan z pôdy, má poskytnúť pšenici dostatok dusíka až po regeneračné prihnojenie, pričom počítame so 100 % využiteľnosťou dusíka z aplikovaných hnojív. Dávku dusíka pre základné hnojenie možno vypočítať:

NZ = 60 kg.ha1 N - (Nan x 4,5)

NZ - dávka N v kg.ha-1 pre základné hnojenie;
60 kg.ha-1 - dohnojovacia úroveň;
Nan - obsah Nan v mg.kg-1;
4,5 - prepočítavací koeficient z mg.kg-1 na kg.ha-1

Podľa úrovne obsahu Nan v pôde odporúčané dávky dusíka sa pohybujú v rozpätí 0 až 45 kg.ha-1 N, pričom uprednostňujeme amónnu formu dusíka pred dusičnanovou. Síran amónny je vhodným hnojivom k základnému hnojeniu. Značná časť NH4+ katiónov prechádza do sorpčného komplexu výmenou za iné katióny, čím sa znižuje ich pohyblivosť a možnosť vyplavenia v humídnejších podmienkach. Síran amónny je fyziologicky kyslé hnojivo, preto pri sústavnej aplikácii je potrebné jeho okysľujúci účinok neutralizovať pravidelným vápnením pôdy. Pri aplikácii močoviny je dôležité jej rýchle zapravenie do pôdy, čím sa obmedzia plynné straty amoniaku za teplého a suchého počasia, na alkalických pôdach a pôdach s malou sorpčnou kapacitou.

Pri obsahu Nan v pôde väčšom ako 13 mg.kg-1 sa už neodporúča aplikácia dusíka, čím sa vylučuje aj aplikácia kombinovaných hnojív NPK pri základnom hnojení ozimnej pšenice.

Skoré jarné prihnojenie, známe ako regeneračné prihnojenie, sa uskutočňuje skoro na jar, hneď ako to pôdne a poveternostné podmienky dovolia. N- hnojivo sa nesmie aplikovať na sneh (pokrývka vyššia ako 5 cm), na zmrznutú pôdu (hĺbka premrznutia vyššia ako 8 cm) a na zamokrenú pôdu. V predjarnom a jarnom období dochádza k obnoveniu rastu koreňov, k asimilácii listového aparátu a k tvorbe odnoží, čo je zvlášť dôležité pri nízkom počte rastlín na jednotku plochy (m2). Regeneračným prihnojením sa má ozimnej pšenice poskytnúť dostatok dusíka až po produkčné prihnojenie. Dávka dusíka sa stanoví na základe obsahu Nan v pôde v hĺbke 0,3 m. Dohnojovacia hladina regeneračného prihnojenia N je pri 50 % využiteľnosti dusíka v pôde 80 kg.ha-1 N. Potom dávku dusíka vypočítame podľa vzťahu:

NR = 80 kg.ha-1 N - (Nan x 4,5)

Dávky dusíka sa pohybujú od 0 do 60 kg.ha-1 N. Vhodným hnojivom je LAV 27, LAD 27 sa prednostne aplikuje na pôdach s nedostatkom horčíka. Hnojivo DASA 26/13 je cenné aj pre obsah síry, ktorá má priaznivý vplyv na obsah N- látok v zrne pšenice.

Produkčné prihnojenie dusíkom má rozhodujúci vplyv na výšku úrody zrna pšenice. Obmedzuje redukciu založených odnoží a podporuje tvorbu vznikajúcich častí základov klasu (kvietkov a kláskov). Aplikuje sa v dobe najintenzívnejšie rastu, na začiatku steblovania. V poľnohospodárskej praxi má široké uplatnenie metóda, ktoré je založená na hodnotení stavu N- výživy na základe obsahu dusíka v nadzemnej fytomase pšenice a hmotnosti sušiny 100 rastlín. Metóda umožňuje priebežne hodnotiť stav N a P - výživy počas celého obdobia vegetácie, eliminuje zrieďovací efekt, vyhovuje požiadavkám racionálnej aplikácii živín a zohľadňuje ekologické kritériá.

Analýzy rastlín možno využiť aj pre stanovenie potreby kvalitatívneho prihnojenia dusíkom a fosforom vo fáze klasenia, pred kvitnutím, prípadne po odkvitnutí, ktorým sa ovplyvňuje HTZ a obsah bielkovín v zrne.

V suchých ročníkoch prihnojenie porastov pevnými hnojivami nie je účinné, pretože príjem živín koreňovou sústavou je značne obmedzený. Za týchto podmienok je efektívnosť aplikácie kvapalných hnojív nesporná. Pri foliárnej aplikácii kvapalných hnojív ako je DAM 390, Fostim 8-24, DUFOS 9-11-6 je účinnosť vyššia, ale hrozí nebezpečenstvo popálenia rastlín. Vo vzťahu k tvorbe nekróz sa pri voľbe dávky kvapalného hnojiva významne uplatňuje pôdna úrodnosť. Úrodnejšia pôda podporuje vznik a kumuláciu osmoticky aktívnych látok (iónov a cukrov) v bunkovom roztoku, čo obmedzuje vznik nekróz.

Významnou, ale veľmi náročnou úlohou súčasného obdobia je zaistiť harmonickú výživu rastlín pravidelným hnojením všetkými živinami. V poľnohospodárskej praxi, ako vyplýva aj z obr. 1 a tab. 2, sa však jednostranne hnojí dusíkom bez ohľadu na zásobu ostatných živín v pôde. Počiatočné disharmónie výživného stavu porastu ako je výskyt chorôb, najmä hubových, pokles úrod a ich kvality, končí až hlbokou deštrukciou pôdnej úrodnosti.

Optimalizácia fosforečnej a draselnej výživy pri pestovaní ozimnej pšenice nie je taká náročná ako optimalizácia dávok dusíka.

Rozhodujúcim kritériom pre výpočet dávok P a K hnojív je obsah prístupných živín v pôde. Ak je obsah prístupných živín v pôde vysoký alebo veľmi vysoký, hnojenie príslušnou živinou vynechávame, pokiaľ sa ich obsah v pôde nezníži na úroveň kategórie dobrý obsah.

Nahradzovací (udržovací) systém hnojenia použijeme, ak je obsah prístupných živín v pôde dobrý, resp. sa nachádza v hornej tretine kategórie vyhovujúceho obsahu. Spočíva v náhrade živín prijatých plánovanou úrodou, pričom počítame so 100 % využiteľnosťou živín z hnojív.

Na pôdach s nízkym a vyhovujúcim obsahom živín v pôde je potrebné dodať nielen živiny na plánovanú úrodu, ale ich dávku je potrebné zvýšiť o 25 až 50 %, aby sa obsah živín v pôde postupne zvýšil na obsah dobrý. Konkrétny výpočet dávky P a K je podmienený:

  • poznaním obsahu prístupných živín v pôde (výsledky ASP);
  • poznaním potreby živín na plánovanú úrodu ozimnej pšenice;
  • poznaním využiteľnosti živín z pôdnej zásoby a hnojív.

Primárnym predpokladom efektívneho využívania fosforu z pôdnej zásoby a fosforečných hnojív je systematická starostlivosť o udržanie vhodného rozmedzia pH pôdy a zaistenie dostatku organickej hmoty v pôde.

Fosforečné hnojivá a formy fosforu v nich citlivo reagujú na pôdnu reakciu. Superfosfát a amofos je potrebné aplikovať do pôdy s pH 6,6 - 7,2. Na kyslých pôdach (aj alkalických pôdach) dochádza k chemickej sorpcii a prijateľnosť fosforu sa znižuje:

V citrofosfátoch, metafosfátoch a termofosfátoch je fosfor prítomný vo forme HPO42-, hnojivá sú vhodné do pôd so slabo kyslou pôdnou reakciou (pH 5,6 - 6,5)

Mleté fosfáty a fosforitová múčka obsahujú fosfor vo forme PO43-, ktorý rastliny nevedia prijať. Preto sa tieto hnojivá aplikujú do pôd so silne kyslou pôdnou reakciou (pH 4,6 - 5,0), kde v podmienkach vysokej koncentrácie H+ dochádza postupne k premene neprijateľného fosforečnanu až na dihydrogénfosforečnan, ktorý je pre rastlinu prijateľný:

Fosforečné hnojivá je potrebné rovnomerne zapraviť pri predsejbovej príprave pôdy do profilu, aby sa fosfor nachádzal v celom profile pôdy, zvlášť v zónach, kde je prevažná časť koreňov a zároveň dostatočná vlhkosť.

Draselné hnojivá sú hnojivá fyziologicky kyslé. Aplikáciou draselných solí dochádza k okysľovaniu pôdy, preto pri aplikácii vyšších dávok by sa nemalo zabúdať na vápnenie. Pri realizácii zásobného hnojenia K- hnojivami straty katiónov vyplavením sú podstatne vyššie ako pri každoročnom pravidelnom hnojení, čo si vyžiada vyššie náklady na vápnenie a hnojenie horčíkom. Draselné hnojivá chloridového typu nie sú vhodné na prihnojenie na list počas vegetácie.

Záver

Využívanie informačného systému o pôde a poraste umožňuje optimalizovať výživu ozimnej pšenice pri rešpektovaní geneticky podmienených požiadaviek na živiny, ale i zabezpečenia ochrany životného prostredia. V súčasnosti niet pochybností o tom, že vedecky zdôvodnenou výživou rastlín možno v komplexe s ostatnými činiteľmi prostredia cielene pôsobiť na priebeh produkčného procesu. Nevyvážená výživa dusíka v porovnaní s hnojením fosforom a najmä draslíkom udržiava úrody na úkor zvýšeného odberu skôr naakumulovaného fosforu a draslíka v pôde. Vyvážené hnojenie a s ním spojená náhrada rastlinami prijatých živín je prostriedkom, ktorý eliminuje riziko postupného vyčerpania pôdy a zníženia jej kvality.

Vystavené 29. 10. 2009

Autor textu: doc. Ing. Eva Hanáčková, PhD.