Změny obsahu organického uhlíku a dusíku v půdě při obnovách travních porostů

Bc. Szymon Kadłubiec

Master's thesis

Changes in organic carbon and nitrogen content in the soil during restoration of grasslands

Abstract:

Za uplynulých 30 let došlo k velké změně celkové výměry trvalých travních porostů. Od roku 1990 se zvýšila výměra trvalých travních porostů o 20 % na současných 1003 tis. ha. Současně došlo ke snížení stavu skotu a ovcí. I přes snížení stavů hospodářských zvířat je třeba zajistit vysokou kvalitu a výnosy píce travních porostů pro zajištění rentability hospodaření. Proto zemědělci často přistupují k obnově. Nejúčinnějším způsobem je radikální obnova orbou. Tato metoda je ale spojena s řadou rizik pro životní prostředí. V této práci byl zkoumán vliv radikální obnovy travního porostu orbou na změny obsahu organického uhlíku, celkového dusíku a poměr C:N v půdě. Polní experiment byl založen na dvou lokalitách na pozemcích Národního hřebčína v Kladrubech nad Labem a také na dvou lokalitách v Oldřichovicích u Třince. V Kladrubech byly odebírány vzorky souběžně na obnovených a původních porostech, kdežto v Oldřichovicích byly odebírány vzorky pouze na obnovených porostech.Největší ztráty organického uhlíku (Cox) a celkového dusíku (Nt) byly zaznamenány v Kladrubech n.L. na písčité půdě původního porostu za období jaro 2016 až podzim 2017. Ve vrstvě půdy 0-30 cm se zde snížila zásoba Cox v půdě o 58,2 t∙ha-1, zásoba Nt v půdě se nezměnila. Na stejné lokalitě a ve stejném období se na obnoveném porostu ve vrstvě půdy 0-30 cm snížila zásoba Cox o 35,3 t∙ha-1 a zásoba Nt o 0,1 t∙ha-1. Na jílovitohlinité půdě v Kladrubech n.L.. za období jaro 2017 až podzim 2017 došlo k poklesu 27,6 t∙ha-1 Cox a 1,4 t∙ha-1 Nt ve vrstvě půdy 0-30 cm na obnoveném porostu. Na původním porostu se obsah Cox snížil o 16,3 t∙ha-1 a Nt o 0,4 t∙ha-1. Na lokalitě Oldřichovice nad domem se za období podzim 2016 až jaro 2018 snížila zásoba Cox v půdě po orbě ve vrstvě 0-30 cm o 7 t∙ha-1 a zvýšila se zásoba Nt o 0,9 t∙ha-1. Na lokalitě Oldřichovice pod kopcem se za stejné období a ve stejné vrstvě půdy snížila zásoba Cox o 39,2 t∙ha-1 a obsah Nt se snížil o 1,5 t∙ha-1.Z hlediska hloubky půdy byly zaznamenány průkazně největší obsahy organického uhlíku a celkového dusíku ve svrchní vrstvě půdy 0-10 cm. Poměr C:N v obnovených a původních porostech nebyl statisticky odlišný. Současně došlo po obnově v této vrstvě půdy k největším ztrátám Cox a Nt.

Abstract:

In the last 30 years there has been a big change in the acreage of permanent grasslands. Since 1990, the acreage of permanent grasslands has increased by 20% to 1003 thousand ha. Currently, there has been a decrease in the amount of cattle and sheep. Despite this fact, it is necessary to ensure high quality fodder from grasslands in order to assure profitability of farming. Therefore, farmers often opt for restoration. The most efficient way is radical ploughing restoration. This method involves numerous risks for environment.The present thesis examined the influence of radical restoration of grasslands by ploughing on the change in the content of organic carbon, total nitrogen and the C:N ratio in the soil. Field experiments were conducted in two locations on the land of National Stud at Kladruby nad Labem, and also in two locations in Oldřichovice near Třinec. In Kladruby, the samples were obtained from both, restored and indigenous grasslands, whereas in Oldřichovice, the samples were obtained only from restored grasslands.The biggest loss of organic carbon (Cox) and total nitrogen (Nt) was noted in Kladruby n.L. in the sandy soil of the original vegetation since the spring of 2016 to the autumn of 2017. In the soil layer of 0-30 cm there was a decrease of the Cox stock in the soil by 58.2 t·ha-1, the stock of Nt in the soil did not change. At the same location and during the same period, the Cox stock of 35,3 t·ha-1 and the Nt stock of 0,1 t·ha-1 fell on the restored vegetation in the soil layer of 0-30 cm. In the clay loam soil in Kladruby n.L. since the spring of 2017 to autumn 2017 there was a decrease of 27,6 t·ha-1 Cox and 1,4 t·ha-1 Nt in soil layer 0-30 cm on the restored vegetation. In the original vegetation, the Cox content decreased by 16.3 t · ha-1 and Nt by 0.4 t·ha-1. In the Oldřichovice over the house area, since the autumn of 2016 to the spring of 2018, the Cox stock fell after plowing in the soil layer 0-30 cm by 7 t·ha-1 and the Nt supply increased by 0.9 t·ha-1. In the Oldřichovice area under the hill, the Cox stock decreased by 39.2 t·ha-1 in the same period and in the same soil layer and the Nt stock decreased by 1.5 t·ha-1.From the point of view of the depth of soil, the largest amounts of organic carbon and total nitrogen in the upper layer of soil were recorded 0-10 cm. The C:N ratio in the restored and natural grasslands was not statistically different. At the same time, after the recovery in this layer of soil, the biggest loss of Cox and Nt occurred.

Keywords

Trvalé travní porosty, Orba, Organický uhlík, Celkový dusík

Keywords

Grasslands, organic carbon, total nitrogen, tillage

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Stanislav Hejduk, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / field:
Agricultural Specialization / General Agriculture