Bilance síry při různých systémech hnojení v dlouhodobých pokusech s monokulturou kukuřice

Stanislav Brunclík

Bachelor's thesis

Sulfur balance in different fertilization systems in long - term experiments with maize monoculture

Abstract:

Vlivem zvýšeného množství SO2 v ovzduší ve 20. století se do půdy formou atmosférických depozic dostávalo množství síry, které bylo pro výživu rostlin dostatečné a hnojení sírou nebylo nutné. Zdrojem emisí síry byla především průmyslová činnost a výroba energie. Vlivem snahy o zlepšení životního prostředí byly emise síry snižovány a s tím výrazně poklesly i atmosférické depozice. Cílem bakalářské práce bylo vyhodnotit bilanci síry v dlouhodobých pokusech s monokulturou kukuřice. Dále byly porovnávány různé varianty hnojení a jejich vliv na množství vodorozpustné síry v půdě, odběr síry rostlinami, obsah síry v sušině biomasy a vliv na výnos. Bakalářská práce vychází z výsledků dlouhodobých pokusů s hnojením monokultury kukuřice vedené katedrou agroenvironmentální chemie a výživy rostlin ČZU v Praze. Pokus probíhá na stanici v Červeném Újezdě a založen byl v roce 1993. Celkem je pět variant, jedna kontrolní, dále čtyři hnojené varianty. Všechna hnojiva byla v minerální formě. Varianty jsou následující:1) Kontrolní varianta, 2) Síran amonný, 3) DAM, 4) DAM + PK, 5) DAM + PMgS. Na variantu hnojenou síranem amonným bylo aplikováno 142 kg S/ha/rok, na variantu DAM + PMgS 84 kg S/ha/rok a ostatní varianty sírou hnojeny nebyly. Byly vyhodnoceny výsledky rozborů vodorozpustné síry z roku 1997 a 2019 a vzorky rostlin z roku 2018 a 2019. Na všech variantách, s výjimkou varianty hnojené síranem amonným, pokleslo množství vodorozpustné síry na hodnoty pod 15 mg SH2O/kg půdy. Pokles se odvíjel od snižujících se dávek síry z atmosférických depozic. Vyšší hodnoty byly naměřeny pouze na variantě hnojené síranem amonným, kam bylo dodáváno vysoké množství síry (142 kg S/ha/rok). Jsou zřejmé i ztráty síry vyplavením, neboť množství vodorozpustné síry bylo nízké i při aplikaci 84 kg S/ha/rok. Z toho vyplívá, že při nadprůměrných (>40 kg S/ha/rok) dávkách síry v minerálních hnojivech nedochází k nárůstu obsahu vodorozpustné síry v půdě a zvyšuje se riziko ztráty vyplavením. Hnojení sírou se neprojevilo na zvýšeném výnosu biomasy kukuřice. U variant hnojených sírou se zvýšil obsah síry v rostlinách a v důsledku toho byl i vysoký celkový odběr síry nadzemní biomasou silážní kukuřice. Pokles atmosférických depozic je nutné řešit pravidelným hnojením sírou.

Abstract:

Due to the increased amount of SO2 in the atmosphere in the 20th century, the amount of sulphur entering the soil through atmospheric deposition was sufficient for plant nutrition and sulphur fertilization was not necessary. The sources of sulphur emissions were mainly industrial activities and energy production. As a result of efforts to improve the environment, sulphur emissions have been reduced and atmospheric deposition has fallen significantly. The aim of the bachelor thesis was to evaluate the sulphur balance in long-term experiments with maize monoculture. Furthermore, different fertilization options were compared and their effect on the amount of water-soluble sulphur in the soil, sulphur uptake by plants, sulphur content in dry biomass and effect on yield. The bachelor thesis is based on the results of long-term experiments with fertilization of maize monoculture conducted by the Department of agroenvironmental chemistry and plant nutrition of the Czech University of Life Sciences in Prague. The experiment takes place at the station in Červený Újezd and was established in 1993. There are five variants in total, one control, and four fertilized variants. All fertilizers were in mineral form. The variants are as follows:1) Control variant, 2) Ammonium sulphate, 3) DAM, 4) DAM + PK, 5) DAM + PMgS. 142 kg S/ha/year was applied to the variant fertilized with ammonium sulphate, 84 kg S/ha/year was applied to the variant DAM + PMgS and the other variants were not fertilized with sulphur. The results of water-soluble sulfur analyses from 1997 and 2019 and plant samples from 2018 and 2019 were evaluated. On all variants, except the variant fertilized with ammonium sulfate, the amount of water-soluble sulfur decreased to values below 15 mg SH2O/kg soil. The decrease was attributed to decreasing sulfur inputs from atmospheric deposition. Higher values were measured only on the variant fertilised with ammonium sulphate, where a high amount of sulphur was supplied (142 kg S/ha/year). Losses of sulphur by leaching are also evident, as the amount of water-soluble sulphur was low even when 84 kg S/ha/year was applied. This shows that at above average (>40 kg S/ha/year) rates of sulphur in mineral fertilisers there is no increase in the water-soluble sulphur content of the soil and the risk of loss through leaching increases. Sulphur fertilisation did not result in increased maize biomass yield. In the sulphur fertilised variants, the sulphur content of the plants increased and as a consequence the total sulphur uptake by aboveground silage maize biomass was high. The decrease in atmospheric deposition needs to be addressed by regular sulphur fertilization.

Keywords

síra, silážní kukuřice, monokultura, bilance S, atmosférické depozice

Keywords

sulphur, silage maize, monoculture, S balance, atmospheric deposition

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: prof. Ing. Jiří Balík, CSc. dr. h. c.
• Reader: Ondřej Sedlář, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Crop Production