Modelování cyklu živin při různých způsobech obhospodařování polopřirozených travních porostů

Mgr. Pavla Mládková

Disertační práce

Modelling of nutrient cycling under different management regimes in seminatural grasslands

Anotace:

Studie se zabývá vlivem pastvy, sečení a ponechání ladem na cyklus makroprvků N, P, K, Ca, Mg v půdě a biomase v druhově bohatých polopřirozených travních porostech. Dále porovnává vliv managementů na druhové složení, druhovou diverzitu, funkční vlastnosti porostu, výnos a stravitelnost píce. Data byla odebírána po 7 letech trvání experimentu ve třech termínech (květen, červen, červenec) po dobu dvou let na dvou lokalitách v CHKO Bílé Karpaty. Celkem bylo posbíráno 180 vzorků půdy a 180 vzorků biomasy.Ukázalo se, že pastva ochuzuje půdu zejména o fosfor a sečení hlavně o draslík, přičemž na sečených plochách je výnos nejvíce limitován dusíkem a na pasených plochách fosforem. Na krátkodobě opuštěných plochách naopak dochází ke zvýšení dostupnosti dusíku a vyšší akumulaci živin v biomase. Pastva nejlépe podporovala druhovou rozmanitost, zatímco na sečených plochách byla nejlepší stravitelnost a nejvyšší procento dvouděložných bylin. Napříč managementy se jako nejlepší prediktor stravitelnosti při stejném stáří porostu ukázal součet koncentrací Ca + Mg oproti běžně užívaným prediktorům jako je koncentrace N nebo obsah sušiny v listech (LDMC).Pro maximalizaci kvality výnosu se jako zásadní ukázalo zvolení vhodného data sklizně, neboť pro všechny managementy došlo k prudkému poklesu celkového množství stravitelné hmoty po odkvětu většiny porostu. Z výsledků práce vyplynulo, že nejoptimálnější řešení pro udržení rovnováhy cyklů N-P-K-Ca-Mg a zachování výnosu a druhové diverzity je střídání pastvy a sečení v intervalech kratších než 7 let, s tím, že příležitostné ponechání porostu ladem může zlepšit dostupnost dusíku, zejm. na sušších lokalitách.

Abstract:

This study deals with the influence of grazing, mowing and leaving fallow on the cycles of N, P, K, Ca and Mg in soil and biomass in species rich semi-natural grasslands. We compared the impact of treatments on species composition, species diversity, community weighted functional traits, yield and forage digestibility. Data were collected after 7 years of experiment duration in three dates (May, June, July) during two years at two sites in the White Carpathian Mountains. We collected 180 biomass samples and 180 soil samples together.Data analyses showed that grazing caused soil P depletion and mowing soil K depletion, whereas the yield was limited by nitrogen under mowing and by phosphorus under grazing. On the contrary, on fallow plots we detected increased nitrogen availability and accumulation of nitrogen and phosphorus in biomass. Grazing supported species diversity, while under mowing there was the best biomass digestibility and the highest percentage of dicotyledonous plants. Across the treatments, the sum of Ca + Mg has shown to be the best predictor of digestibility when biomass samples in the same phenophase were compared. To achieve the maximum digestible dry matter it is crucial to choose the correct harvest date, which is reached after the end of flowering of most plants on site. After this period the total amount of digestible matter drops sharply. Our results show that the most optimal solution for maintaining the N-P-K-Ca-Mg balance, yield and species diversity is to alternate grazing and mowing at intervals of less than 7 years, with the occasional leaving land fallow. This can improve nitrogen availability, especially in dry localities.

Klíčová slova

travní porosty, management, cyklus živin

Keywords

nutrient cycling, management, semi-natural grassland

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 10. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. RNDr. Michal Hejcman, Ph.D. Ph.D.
• Oponent: Štěpán Janeček, externi, Jan Lepš, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Doktorský studijní program / obor:
Ekologie / Ekologie