Jak hnojit plodiny s delší dobou vegetace?

Čtvrtek • 21. 3. 2024

U plodin, které jsou na poli až do podzimního období je důležitý správný systém hnojení a výběr takových hnojiv, aby rostliny mohly v průběhu celé vegetace využívat živiny s ohledem na jejich potřebu během růstu a pro zajištění fyziologických procesů. Efektivní hnojení cukrové řepy, kukuřice a také brambor vyžaduje trochu jiný přístup (např. oproti obilninám a řepce), jelikož nejnáročnější období potřeby živin je u těchto „okopanin“ koncem jara a v letním období. 

Při hnojení uvedených plodin je velice důležité zohlednit půdně-klimatické podmínky a také agrotechnické zásahy v osevním postupu. Z nich má největší vliv hnojení statkovými hnojivy a způsob zpracování půdy. Kukuřice je obecně pěstována ve většině výrobních oblastech, a to s ohledem na možnosti jejího využití. Zrnová kukuřice je pěstována především v teplejších lokalitách, kde převažují úrodné půdy s vysokou sorpční schopností. Tyto půdy jsou často neutrální až alkalické, což snižuje dostupnost většiny mikroprvků. Oblasti jsou většinou sušší s vyšším rizikem delšího období bez srážek. 

V obdobných podmínkách je pěstována také cukrová řepa. Zemědělské podniky, které mají větší zastoupení cukrové řepy v osevním postupu, se však běžně potýkají s problémy utužení půdy, zejména v „méně viditelném“ podorničním horizontu. Mnohé podniky také hospodaří bez živočišné výroby. Do půdy se tak častěji vrací organická hmota se širokým poměrem C:N (především slámy) a u půd klesá potenciál uvolňování minerálního dusíku během vegetace. Snižuje se také obsah zinku či jeho biodostupnost.

Naopak, s chovem hospodářských zvířat a/nebo bioplynovými stanicemi bývá častěji spojeno pěstování silážní kukuřice. Na „organicky hnojených“ půdách je vyšší potenciál uvolňování dusíku. Je ale důležité s ním dobře hospodařit, aby nedocházelo k jeho zbytečným ztrátám. Pěstování silážní kukuřice je více lokalizováno v oblastech s lehčími či promyvnějšími půdami. Jarní a letní přívalové deště mohou část zatím nevyužitého dusíku z hnojiv posunout do hlubších vrstev mimo zónu prokořenění. To je nežádoucí především v období počátečního růstu kukuřice. Dusík posunutý do hlubších vrstev bude v tomto období pro rostliny méně dostupný. Dočasně chybějící dusík však omezí nárůst nadzemní biomasy. Později, po rozvinutí kořenů, sice rostliny mohou tento dusík ještě přijímat, ale již nebude mít dostatečný vliv na tvorbu nadzemní biomasy. Sníží se celkový výnos i kvalita siláže (zejména parametry spojené s obsahem a využitím/stravitelností dusíkatých látek).

Efektivní hnojení nejen dusíkem 

Z uvedených důvodů je proto nezbytné vybírat pro uvedené plodiny hnojiva, aby jejich působení bylo efektivní. Výhodou jarních plodin je možnost aplikace hnojiv před/při zpracování půdy pro setí a tím zapravení hnojiv do půdního profilu. Tím se snižuje riziko ztrát dusíku, především těkáním amoniaku (NH3) u hnojiv s močovinou (čistá močovina, DAM apod.), neboť NH3 je meziproduktem přirozeného rozkladu močoviny v půdě. Je však důležité upozornit, že pokud jsou tato hnojiva zapravena na suchých půdách pouze mělce, ke ztrátám dusíku také dochází. Proto i v těchto případech je lepší zpomalit rozklad močoviny inhibitorem ureázy. Jelikož hlavní příjem dusíku u cukrovky i kukuřice nastává více než měsíc po aplikaci hnojiv, ale půdy již jsou prohřáté, je nejvhodnější využít močoviny, které kromě inhibitoru ureázy obsahují také inhibitor nitrifikace. Ten zpomaluje následnou přeměnu amonné formy dusíku na pohyblivé a vyplavitelné nitráty. 

Zbytečné starosti se ztrátami amoniaku většinou odpadají při využití jiných hnojiv než na bázi močoviny. Jedná se především o hnojiva, jejichž účinnou složkou je dusičnan amonný nebo síran amonný. Mezi hlavní hnojiva patří především LAV, LAD, LAS, DASA, granulovaný SA (LOVOGRAN) apod. Jak již z vyplývá z názvu účinných látek, část dusíku (½ u LAV, LAD, LAS, nebo většina u DASA a SA) je v podobě amonného iontu (NH₄⁺), který se dočasně váže na půdní sorpční komplex. Tím je „chráněn“ před vyplavováním. Forma amonného iontu není v plynné podobě, a tedy nedochází ani ke ztrátám těkáním do atmosféry, jako v případě NH₃, který je v plynném skupenství. 

Amonný iont na povrchu sorpčního komplexu však není chráněn před jeho přirozenou mikrobiální přeměnou na nitráty (tzv. nitrifikací). Avšak síran amonný a DASA rychlost nitrifikace snižují díky specifickým vlastnostem hnojiva. Mezi ně patří především kyselé působení v okolí hnojiva. To zhoršuje podmínky nitrifikačním bakteriím, kterým více vyhovuje neutrální až slabě alkalické prostředí. Přirozeným inhibitorem nitrifikace je také síra. 

Nezbytné hnojení sírou

Význam síry je však mnohem vyšší z pohledu potřeby rostlin. Všechny uvedené plodiny (cukrovka, kukuřice i brambory) patří k náročnějším rostlinám na síru, proto je hnojení touto živinou v současné době nezbytné, neboť obsahy síry v půdách jsou nízké až velmi nízké. Pro základní hnojení sírou k těmto plodinám bychom měli přednostně využívat hnojiva obsahující již přijatelnou formu síry přes kořeny, tj. sírany (SO₄^2-). Tato forma se „vyštěpí“ (disociuje) bezprostředně po rozpuštění účinné látky hnojiv se síranem amonným (DASA, SA apod.). Zjednodušeně lze tuto disociaci vyjádřit následovně: (NH₄)₂SO₄ → 2 NH₄+ + SO₄^2-. V půdním roztoku je tento proces trochu složitější, ale to nic nemění na skutečnosti, že obě živiny vytvářejí pohotovou zásobu přístupných forem pro výživu rostlin.

Síra je důležitým stavebním prvkem sirných aminokyselin a následně bílkovin. V rostlinách se také podílí na zvýšení odolnosti proti chorobám (tzv. sírou indukovaná rezistence). Nelze ani opomenout významný vliv síry na využití dusíku rostlinami, zejména jeho nitrátové formy. 

Přestože se pro snížení ztrát dusíku oprávněně snažíme zpomalit jeho přeměny v půdě, zejména v období před jeho intenzivním příjmem rostlinami, amonnou formu zatím dlouhodobě nedokážeme „stabilizovat“. Většina amonného dusíku je během letního období přeměněna právě na nitráty a tato forma tak tvoří nevětší podíl přijatého dusíku cukrovou řepou, kukuřicí i bramborami. Aby mohly rostliny nitrátový dusík využít, musí ho v pletivech zpětně přeměnit na amoniak, který může být vázán do aminokyselin, amidů a následně dalších dusíkatých látek. Tato přeměna nitrátů je řízena enzymy, jejichž složkou je síra. Při nedostatku síry se tak snižuje účinnost přijatého dusíku, nitráty mohou zůstávat nevyužité ve vakuolách nadzemní biomasy (zejména listů). U kukuřice se snižuje kvalita siláže, u cukrovky a brambor klesá transport asimilátů do zásobních orgánů tedy bulev, resp. hlíz.

Omezení nitrifikace

Jak již bylo naznačeno, pro omezení ztrát dusíku před obdobím jeho hlavního odběru se mezi nejúčinnější postupy řadí zpomalení nitrifikace. Pro tyto účely jsou nejvhodnější hnojiva obsahující přímo inhibitory nitrifikace (IN). Již některá výše zmíněná hnojiva mají IN jako součást hnojiva (např. DASA s IN = ENSIN PLUS, SA s IN = LOVOGRAN IN apod.). V podnicích se živočišnou výrobou či bioplynovou stanicí je však nezbytné IN do hnojiv přidávat, tj. do kejdy, močůvky a digestátů/fugátů.

Účinnou ochranu amonného dusíku před nitrifikací také poskytují minerální hnojiva se zeolity. Tyto minerály mají mikrokrystalickou strukturu, která má vysokou schopnost absorbovat amonný kationt a uvnitř zeolitu ho chránit před nitrifikačními bakteriemi. V průběhu vegetace se postupně amonný iont uvolňuje do půdního roztoku. Toto uvolňování je „řízeno“ poklesem koncentrace NH4+ při jeho odběru rostlinami. Minerální hnojiva se zeolity dnes patří mezi moderní typy hnojiv s řízeným uvolňováním dusíku, což je dokumentováno v mnoha vědeckých publikacích. 

Velmi důležité mikroprvky

Pro zvýšení efektivity využití dusíku, tvorbu výnosu a zajištění dobré kvality je důležité pamatovat také na mikroprvky. V případě cukrové řepy je jednoznačně nezbytný bór (B). Většina půd v ČR má nízký obsah B. Na některých alkalických půdách je ve výluhu Mehlich 3 sice vykazován dobrý obsah B, ale jeho skutečná biodostupnost je na těchto půdách nízká. V alkalických podmínkách se vazbou na minerální částice vytvářejí méně přístupné formy boritanů. Kyselé extrakční činidlo Mehlich 3 je dokáže uvolnit, ale pro rostliny je to náročnější. V těchto podmínkách je důležitá preventivní mimokořenová aplikace listových hnojiv s B. 

Ve slabě kyselých půdách lze aplikovat B i v podobě granulovaných hnojiv (např. LOVOGRAN B) do půdy, odkud je B rostlinami nejlépe přijímán. Toto hnojivo lze uplatnit i pod kukuřici či brambory, zejména na lehčích promyvných půdách, které mají obvykle obsah B nejnižší z důvodu jeho snadného vyplavování.

Bór zpevňuje buněčné stěny a tím zvyšuje odolnost rostlin. V průběhu celé vegetace se také podílí na transportu asimilátů z listů do kořenů a zásobních orgánů (bulev, hlíz). 

Na pozemcích bez dlouhodobé aplikace stájových hnojiv je důležitý také přísun zinku (Zn). Tento důležitý mikroprvek je zrninami (obilninami, řepkou, luskovinami apod.) akumulován v semenech a odvážen při sklizni. Pro následně pěstované okopaniny tak může být v půdě nedostatečné množství. Zinek je přitom důležitý pro omezení stresu suchem a vysokými teplotami, což je pro plodiny pěstované v letním období v posledních letech poměrně častý problém.

Ing. Jindřich Černý, Ph.D.

Katedra agroenvironmentální chemie a výživy rostlin, ČZU v Praze.