Dlouhodobý vliv hnojení na celkové a mobilní obsahy rizikových prvků v půdě

Bc. Martin Hůlka

Master's thesis

The long-term effect of fertilization on total and mobile portions of risk elements in soil

Abstract:

Rizikové prvky jsou v půdě schopny přetrvávat tisíce let, a proto je dobré vyvarovat se jejich zbytečné aplikace. Tyto prvky se do půdy dostávají především díky antropogenní činnosti a právě kontaminace půd rizikovými prvky je proces, který nepříznivě ovlivňuje produkční a ekologické funkce půdy. Biogeochemické koloběhy látek jsou základní atributy ekosystému, kterým je třeba porozumět a k tomu nám vhodně slouží dlouhodobé polní pokusy. V našem případě jsme se zaměřili na potenciální dopad různých typů hnojení na mobilitu vybraných prvků (arsen, měď, olovo, kadmium, zinek) v půdě a jejich potenciální dostupnost rostlinám ozimé pšenice. Sledování bylo provedeno ve spolupráci s Výzkumným ústavem rostlinné výroby v Praze-Ruzyni. Byly vybrány tři pokusné pozemky, na nichž probíhají dlouhodobé polní experimenty již od roku 1955. Námi sledované pokusné pozemky se nachází v Čáslavi, Lukavci u Pacova a Ivanovicích, kterých probíhá i náš pokus již 60 let. Z každé lokality bylo odebráno 12 půdních vzorků, vždy 4 vzorky kontrolní, 4 vzorky hnojené pouze hnojem a 4 vzorky hnojené kombinací hnoje + NPK. Současně byly také odebrány vzorky slámy a zrna pšenice ve stejných počtech. Na všech vzorcích půdy byly provedeny analýzy : byla stanovena kationová výměná kapacita a série extrakcí pro komplexní posouzení potenciální mobility zmíněných rizikových prvků, extrakce 0,01 M CaCl2, 2 M HNO3, 0,05 M EDTA, extrakce Mehlich III, pseudocelkový obsah prvků. U vzorků zrna a slámy pak byl stanoven celkový obsah prvků. Výsledky všech měření pak poukazují na změnu mobility rizikových prvků v půdě i rostlinné biomase vlivem dlouhodobého hnojení, avšak ani v jenom případě nepřekračují normu stanovenou vyhláškou MŽP 13/1994 Sb., MZ 52/2002 a EC 32/2002.

Abstract:

Trace elements are able to survive in the soil for thousands of years and therefore it is better to avoid their unnecessary application. These elements are infiltrating the soil primarily thanks to anthropogenic activity and this very contamination of soils by the trace elements is the process affecting adversely the ecological and production function of the soil. Biogeochemical cycles of matters are the basic attributes of the ecosystem necessary to be understood. The long-term field experiments are the appropriate tool for such purpose. In our case we aimed at potential impact of different types of fertilization on chosen element's (arsenic, copper, lead, cadmium, zinc) mobility in the soil and their potential accessibility to the winter wheat plants. The monitoring was carried out in cooperation with Crop Research Institute in Praha-Ruzyně. Three experimental lands were chosen. The long-term field experiments on these lands are performed since 1955. Our monitored experimental lands are located in Čáslav, Lukavec u Pacova and in Ivanovice where the experiment is already running for 60 years. 12 original samples were taken from each area, always 4 control samples, 4 samples fertilized only with manure and 4 samples fertilized with combination of manure + NPK. Simultaneously the samples of wheat straw and grain were taken in same numbers. Analyses were executed on the all samples of the soils: cationic exchange capacity was determined and the series of extractions for complex examination of the mentioned risk elements' potential mobility were determined, extraction 0,01 M CaCl2, 2 M HNO3, 0,05 M EDTA, extraction Mehlich III, pseudo total concentration of the elements. In case of the grain and straw samples the total concentration of the elements was set. The results of the all measurements are pointing at the change of the trace elements' mobility in the soil and vegetal biomass influenced by long-lasting fertilization, however they do not exceed the norm set by the regulation of MŽP 13/1994 Sb., MZ 52/2002 a EC 32/2002 in a single case.

Keywords

rizikové prvky, dlouhodobé polní pokusy, organické hnojení, kontaminace

Keywords

trace elements, fertilization, mobility, long-term experiment

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Jiřina Száková, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Care of Biosphere / Waste Use and Management