Změny obsahu přístupných forem fosforu po dlouhodobé aplikaci čistírenských kalů

Hedvika Smetanová

Master's thesis

Changes in the bioavailable soil phosphorus forms in long-term field experiments

Abstract:

Mnoho studií ukazuje, že se fosfor stává limitujícím prvkem ve výživě rostlin. Jedno z řešení, jak dodat fosfor do půdy, je aplikace čistírenských kalů. Toto řešení není nadměrně finančně nákladné a je přijatelné pro životní prostředí. Při dlouhodobé aplikaci čistírenských kalů lze očekávat zvýšení obsahu celkového fosforu, ale i jeho přístupných forem v půdě. Hlavním cílem diplomové práce je vyhodnocení a kvantifikace efektivity dlouhodobé aplikace čistírenských kalů z hlediska různých frakcí přístupného fosforu v půdě v rozdílných půdně-klimatických podmínkách. Teoretická část práce se zabývá fosforem v půdě a v rostlině, dále organickými hnojivy se zaměřením na čistírenské kaly a chlévský hnůj a rovněž minerálními hnojivy obsahujícími fosfor. V experimentální části práce byly sledovány obsahy přístupných forem P v archivních vzorcích půdy z dlouhodobého přesného polního pokusu založeného v roce 1996 na stanovištích Humpolec, Hněvčeves a Suchdol. V osevním postupu jsou zde zařazeny brambory, pšenice a ječmen a pokus je založen na jednotné dávce dusíku 330 kg/ha na celý osevní postup. Jsou zde hodnoceny tři hnojené varianty (čistírenské kaly, hnůj a NPK) ve srovnání s kontrolní nehnojenou variantou. V odebraných půdních vzorcích byl na podzim po sklizni sledovaných plodin (rok 1999, 2002, 2005, 2008 a 2011) analyzován obsah vodorozpustného (vodný výluh) a mobilního fosforu (Mehlich 3). Mobilní fosfor byl tvořen vodorozpustným na stanovišti Humpolec z 6,9 %, na stanovišti Hněvčeves z 8,7 % a na stanovišti Suchdol z 5,2 % Bylo zjištěno, že nejlepším zdrojem vodorozpustného i mobilního fosforu je varianta hnojená čistírenskými kaly. Varianta hnojená hnojem byla druhým nejlepším zdrojem vodorozpustného i mobilního fosforu. Rovněž varianta hnojená minerálními hnojivy ve většině případů zvýšila obsah vodorozpustného i mobilního fosforu, ale v porovnání s předešlými dvěma variantami méně. Nejnižší hodnoty u všech stanovišť zpravidla vykazovala kontrolní nehnojená varianta. U kontrolních nehnojených variant obsah vodorozpustného fosforu v průběhu pokusu zpravidla postupně klesal nebo zůstával srovnatelný s obsahem v době založení pokusu. Potvrzeno bylo dlouhodobé působení čistírenských kalů a hnoje.

Abstract:

Many studies have indicated phosphorus becoming limiting element in plant nutrition. One of the solutions how to supply phosphorus into the soil is application of sewage sludge. This solution isn't excessively expensive and it is acceptable for our environment. During long-term use of sewage sludge increasing of content of total phosphorus but also its accessible forms in soil can be expected. The main aim of diploma thesis is evaluation and quantification of the efficiency of long-term application of sewage sludge in terms of different factions of available phosphorus in soil in different soil-climatic conditions. The theoretical part deals with the phosphorus in the soil and in the plant, with organic fertilizers (especially sewage sludge and manure) as well as with mineral fertilizers containing phosphorus. In the experimental part of the study the available forms P in archive soil samples have been observed from the long-term field experiment. It was established in Humpolec, Hněvčeves and Suchdol sites in the year 1996. Potatoes, wheat and barley are included in crop rotation. The whole experiment is based on the same dose of 330 kg N/ha for the entire crop rotation. There are three fertilized treatments evaluated (sewage sludge, manure and NPK) in comparison with the non-fertilized control variant. In soil samples there was analyzed water-soluble content (aqueous extract) and mobile phosphorus (Mehlich 3). It was collected in autumn after harvest of studied crops (1999, 2002, 2005, 2008 and 2011). The mobile phosphorus was created by water-soluble one by 6.9 % in Humpolec site, 8.7 % in Hněvčeves and 5.2 % in Suchdol. Sewage sludge treatment was evaluated as the best source of water-soluble and mobile phosphorus in our experiment. The next best was variant fertilized with farmyard manure. The way of fertilization with mineral fertilizers increased the soil P content as well but less. The lowest value in all sites has been shown in unfertilized control variant. The content of both P fractions on the control treatment usually declined or stayed at the same level during the whole run of the experiment (1996-2011). The long term effect of the sewage sludge and farmyard manure has been confirmed.

Keywords

půda, čistírenské kaly, hnůj, fosfor, minerální hnojiva

Keywords

bioavailable phosphorus, soil, sewage sludge, farmyard manure, mineral fertilizers

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 4. 2015

Thesis defence

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

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Care of Biosphere / Waste Use and Management