Změny obsahu různých forem zinku a železa v půdě ovlivněné dlouhodobým hnojením

Bc. Simona Zejbrlíková

Diplomová práce

Changes of different soil zinc and iron fractions contents influenced by long term fertilizing

Anotace:

Diplomová práce byla zaměřena na dva významné mikroelementy, které jsou ve výživě rostlin nepostradatelné, avšak ve vyšších koncentracích mohou představovat riziko kontaminace půd i potravního řetězce. Teoretická část této práce stručně uvedla do problematiky mikroelementů obecně, podrobněji byly popsány jednotlivé vlastnosti zinku a železa, jejich formy v půdě i příjem rostlinami. Značná pozornost byla zaměřena na samotné hnojení těmito mikroelementy, zmíněny byly různé druhy organických i minerálních hnojiv včetně samostatné kapitoly o čistírenských kalech. Na závěr teoretické části byl charakterizován ječmen jarní v souvislosti s výživou a hnojením zinkem a železem. Cílem experimentální části této diplomové práce bylo vyhodnotit různé frakce zinku a železa v půdě v závislosti na odlišných systémech minerálního a organického hnojení ječmene jarního. Zároveň došlo k vyhodnocení vlivu různorodých variant hnojení (nehnojená kontrola, minerální NPK, chlévský hnůj, čistírenské kaly) na změny obsahu zinku a železa v půdě. Pro účely diplomové práce byla zvolena tři pokusná stanoviště s rozdílnými půdně-klimatickými podmínkami – Hněvčeves, Lukavec a Praha-Suchdol. V rámci tohoto experimentu byly v tříhonném osevním sledu pěstovány brambory, ozimá pšenice a jarní ječmen. Nejprve došlo ke zhodnocení vstupních vzorků před založením pokusů v roce 1996 s následnou analýzou vzorků po sklizni ječmene jarního v roce 2017. Analýza vzorků byla provedena vodným výluhem, extrakcí metodami CAD a Mehlich 3 a lučavkou královskou. Jako nejúčinnější varianta hnojení a zdroj příjmu železa i zinku se v rámci experimentu jevila právě aplikace čistírenského kalu. Nevhodná či nadměrná aplikace kalů však může zejména v souvislosti se zinkem, jakožto rizikovým prvkem, naopak škodit, a to jak v oblasti životního prostředí, tak také v oblasti potravních řetězců. V rámci výzkumu této diplomové práce se dle výsledků vyskytovala rizikovost aplikace kalů zejména na stanovišti Lukavec, kde se hodnoty reziduálního obsahu zinku pohybovaly nad limitem již rizikových hodnot a mohou tu tak zapříčinit zmíněné negativní důsledky. V navazujícím výzkumu je proto důležité brát na vědomí i možné negativní účinky kalů a vyhnout se tak ohrožení životního prostředí.

Abstract:

This diploma thesis was focused on two important microelements that are indispensable in plant nutrition, but at higher concentrations can pose a risk of contaminating the soil and the food chain. The theoretical part of this work briefly introduced the issue of microelements in general, the individual properties of zinc and iron, their forms in soil and plant uptake were described in more detail. Considerable attention was focused on the actual fertilization with these microelements, various types of organic and mineral fertilizers were mentioned, including an individual chapter on sewage sludge. At the end of the theoretical part, spring barley was characterized in connection with nutrition and fertilization with zinc and iron. The aim of the experimental part of this thesis was to evaluate the various fractions of zinc and iron in the soil, depending on different systems of mineral and organic fertilization of spring barley. At the same time, the influence of various fertilization variations (unfertilized control, mineral NPK, barn manure, sewage sludge) on changes in zinc and iron content in the soil was evaluated. For the purposes of the diploma thesis, three experimental sites with different soil-climatic conditions were selected - Hněvčeves, Lukavec and Prague-Suchdol. In this experiment, potatoes, winter wheat and spring barley were grown in a three-field system. First, the input samples, before the establishment of the experiments in 1996, were evaluated, followed by an analysis of samples after the spring barley harvest in 2017. The analysis of the samples was performed by aqueous leaching, extraction by CAD and Mehlich 3 methods and aqua regia. The application of sewage sludge appears to be the most effective variation of fertilization and source of iron and zinc intake in the experiment. However, inappropriate or excessive application of sludge can be detrimental, especially in connection with zinc, being a risk element, both in the fields of the environment and food chains. Within the research of this diploma thesis, according to the results, the risk of sludge application appears in particular at the Lukavec site, where the values of residual zinc content were above the limit of already risky values and may cause the above mentioned negative consequences. It is therefore important, in subsequent research, to take into account the possible negative effects of sludge and thus avoid endangering the environment.

Klíčová slova

Fe v půdě, Zn v půdě, minerální NPK, hnůj, čistírenské kaly

Keywords

Zn in soil, mineral NPK, manure, sewage sludge, Fe in soil

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Martin Kulhánek, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program / obor:
Rozvoj venkova a zemědělství / Rozvoj venkovského prostoru