Vyhodnocení obsahu přístupných forem fosforu u pšenice ozimé v závislosti na různých systémech hnojení

Bc. Miroslava Brodská

Master's thesis

Evaluation bioavailable phosphorus content at winter wheat grown under different fertilizing systems

Abstract:

Cílem práce bylo porovnání vývoje zásobenosti různých frakcí fosforu v půdě v závislosti na různých systémech hnojení pšenice ozimé, a dále vyhodnocení odběrů fosforu a výnos ozimé pšenice u vybraných variant hnojení, včetně výpočtu jednoduché bilance P. Vyhodnocení obsahu přístupných forem P stanovených vodným výluhem a metodou Mehlich 3 v půdě (PH2O a PM3) po sklizni pšenice ozimé v závislosti na různých systémech hnojení probíhalo na pokusných stanicích Humpolec, Hněvčeves a Suchdol v různých půdně-klimatických podmínkách. Monitoring probíhal od roku 1996 z archivních vzorků půdy, které byly odebrány vždy v době sklizně pšenice ozimé po ukončeném 3 honném osevním sledu (brambory-pšenice-ječmen) v letech 1999, 2002, 2005, 2008, 2011, 2014, 2017 a 2020 a příslušně analyzovány. Z výsledků je zřejmé, že u kontrolní nehnojené varianty v dlouhodobém pokusu zpravidla klesaly obsahy PH2O a PM3 v půdě, především jeho odběrem rostlinami pšenice. Bylo zjištěno, že na fosforem hnojených variantách docházelo ke zvýšení obsahu přístupných forem P v půdě, přičemž nejvýznamněji se zvyšují formy P po zapravení organických hnojiv. Experiment dále ukázal, že hnojení minerálním P (NPK) většinou nepřineslo zvýšení PH2O v půdě od doby založení pokusu v porovnání s organickými hnojivy. Nejvyšší efekt hnojení na obsah PH2O a PM3 se dostavil po aplikaci organických hnojiv, především čistírenského kalu, tj. jednorázový přísun 240 kg P za jednu 3honnou rotaci plodin. Nejnižší efekt hnojení na obsah P v půdě se dostavil po aplikaci celkem 90 kg P dodané minerálním NPK. Hnojením NPK bylo dodáno do půdy více P než aplikací hnojem, ale i přesto se nedosáhlo vyššího efektu. Bylo zjištěno, že čím vyšší dávka P byla dodána do půdy v hnojivech, tím byl odběr fosforu rostlinami vyšší. Z výsledků odběru fosforu zrnem a slámou pšenice ozimé je jasné, že odběr P slámou je vždy nižší než odběr zrnem na všech stanovištích a v celém sledovaném období (1999-2020). Bylo zjištěno, že ze všech použitých hnojiv dokázaly rostliny odebrat nejméně P do zrna a slámy po aplikaci chlévského hnoje. Naopak aplikace čistírenských kalů a minerálního NPK zajistila nejvyšší odběr P zrnem i slámou, což vysvětluje i nižší hodnoty přístupného P v půdě u varianty NPK. Z dosažených výsledků je patrné, že nejvyšší výnosy zrna a slámy na sledovaných stanovištích jsou dosahovány u varianty NPK. Aplikace čistírenských kalů pozitivně zvyšovala výnos zrna pšenice, ale naopak snižovala výnos slámy. Opačný trend byl pozorován u varianty hnojené hnojem.

Abstract:

The aim of the work was to compare the development of various phosphorus fractions in soil depending on different fertilization systems for winter wheat, and to further evaluate phosphorus uptake and yield of winter wheat for selected fertilization variants, including the calculation of a simple phosphorus (P) balance. The evaluation of the content of bioavailable forms of P in soil determined by water extraction and the Mehlich 3 method (PH2O and PM3) after winter wheat harvest depending on different fertilization systems took place at experimental stations in Humpolec, Hněvčeves, and Suchdol under various soil-climatic conditions. Monitoring has been ongoing since 1996 from archive soil samples, which were collected in the years 1999, 2002, 2005, 2008, 2011, 2014, 2017, and 2020 and correspondingly analyzed. The results clearly show that in the control unfertilized variant in the long-term experiment, the contents of PH2O and PM3 in the soil typically decreased, primarily due to the P uptake by the wheat plants. It was found that in phosphorus-fertilized variants there was an increase in the content of bioavailable forms of P in the soil, with the most significant increases after the incorporation of organic fertilizers. The experiment further showed that fertilization with mineral P (NPK) generally did not result in an increase in PH2O in the soil since the establishment of the experiment compared to organic fertilizers. The highest effect of fertilization on the content of PH2O and PM3 occurred after the application of organic fertilizers, especially sewage sludge, i.e., a one-time input of 240 kg P for one three-crop rotation. The lowest effect of fertilization on the soil P content occurred after the application of a total of 90 kg P supplied by mineral NPK. Although more P was added to the soil with NPK fertilization than with manure application, a higher effect related to investigated soil P content was not achieved. It was found that the higher the dose of P supplied in the fertilizers, the higher the uptake of P by the plants. From the results of phosphorus uptake by grain and straw of winter wheat, it is clear that the uptake of P by straw is always lower than that by grain at all sites and throughout the observed period (1999-2020). It was found that of all the fertilizers used, plants took up the least P into grain and straw after the application of farmyard manure. On the other hand, the application of sewage sludge and mineral NPK ensured the highest uptake of P by both grain and straw, which also explains the lower values of accessible P in the soil for the NPK variant. From the results obtained, it is evident that the highest yields of grain and straw at the monitored sites are achieved with the NPK variant. The application of sewage sludge positively increased the grain yield of wheat, but conversely reduced the straw yield. The opposite trend was observed in the variant fertilized with manure.

Keywords

Hnojení fosforem, pšenice ozimá, fosfor v rostlině, přístupný fosfor v půdě, Mehlich 3

Keywords

Phosphorus fertilization, winter wheat, phosphorus in the plant, available phosphorus in the soil, Mehlich 3

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2024
• Supervisor: doc. Ing. Martin Kulhánek, Ph.D.
• Reader: Jindřich Křivánek, Bc., externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Plant Production / Plant Nutrition and Protection