Aplikace zpracovaného biologicky rozložitelného odpadu v kombinaci s průmyslovými hnojivy do půdy

Bc. Ing. Lukáš Plošek

Doctoral thesis

The Soil Application of Treated Biodegradable Waste in Combination with Mineral Fertilizers

Abstract:

Název disertační práce je Aplikace zpracovaného biologicky rozložitelného odpadu do půdy v kombinaci s minerálními hnojivy do půdy. Práce se zabývá studiem vlivu různého přídavku kompostu a minerálních dusíkatých hnojiv na únik minerálního dusíku z půdního prostředí a na další půdní vlastnosti v nádobovém laboratorním experimentu a dvouletém lyzimetrickém experimentu, který probíhal v lokalitě Březová nad Svitavou. Zájmová oblast se nachází v ochranném pásmu vodního zdroje II. stupně a je zdrojem pitné vody pro Brno a přilehlé okolí. Jedná se o velmi kvalitní zdroj podzemní vody, kde ovšem dochází, i přes radikální omezení používání minerálních hnojiv v druhé polovině 90. let minulého století, k mírnému, ale stálému nárůstu koncentrace dusičnanů. Kompost, jakožto zpracovaný (stabilizovaný a hygienizovaný) biologicky rozložitelný odpad, může být prostředkem ovlivnění půdní úrodnosti a zdraví rostlin a současně může hrát klíčovou roli v koloběhu dusíku a tím vést ke snížení množství vyplaveného minerálního dusíku z půdního prostředí. Bylo založeno sedm variant lyzimetrického experimentu s odlišným způsobem hnojení (kompost, minerální dusíkaté hnojivo a jejich kombinace) v září 2012. Po dobu dvou vegetačních období byl sledován vliv hnojení na vybrané parametry. Experiment byl ukončen v srpnu 2014. Nejvyšší množství vyplaveného dusíku bylo zaznamenáno u varianty C2 (dávka 140 kg N ha-1 v obou vegetačních obdobích): 597 mg Nmin m-2 na konci prvního vegetačního období a 1 702 mg Nmin m-2 na konci druhého. Oproti tomu byl zaznamenán pozitivní efekt v přídavku kompostu (individuální nebo kombinace s minerálním hnojivem) na snížení úniku minerálního dusíku z půdního prostředí oproti variantě C2. Zvýšená dávka kompostu (přepočtená 100 Mg ha-1) statisticky průkazně vedla ke snížení koncentrace Nmin v půdním roztoku: (303 mg Nmin m-2, respektive 579 mg Nmin m-2). U všech variant s přídavkem kompostu rovněž bylo zaznamenáno, že ve druhé vegetační sezóně došlo ke zvýšení osídlení kořenů AM houbami, což znamená, že po vyčerpání snadno přístupných živin z kompostu, rostliny museli začít investovat do vytvoření symbiotické vztahu s mykorzhizní houbou. Dle dosažených výsledků je možné říci, že přídavek kompostu vede ke zvýšení organické hmoty v půdě, což má za následek snížení množství vyplavovaného dusíku z půdního prostředí.

Abstract:

Title of the Doctoral Thesis is The Soil Application of Treated Biodegradable Waste in Combination with Mineral Fertilizers. This Doctoral thesis deals with the influence of different doses of compost and N-mineral fertilizers on leaching of mineral nitrogen and others soil properties in laboratory pot experiment and two years long lysimetric experiment situated in Březová nad Svitavou. The area of our interest represents the main source of drinking water for the city Brno and its neighbourhood. It is very good source of drinking water. However, despite the radical reduction of using of mineral fertilizers in the second half of ninetieth years of last century, the concentration of nitrates slightly but steadily increase. Compost as a treated biodegradable waste can influence soil fertility and plant health. At the same time compost can play an important role in the nitrogen cycle and it can influence leaching of mineral nitrogen. Seven variants of the lysimetric experiments with different fertilization schemes (compost, mineral N fertilizer and their combination) were studied during two vegetation seasons from September 2012 to August 2014. The highest leaching of mineral nitrogen was detected in the variant C2 where 140 kg ha-1 was applied in both vegetation periods (597 mg Nmin m-2 after the first vegetation period and 1 702 mg Nmin m-2 after the second vegetation period). The positive effect of compost application (individually or in combination with mineral nitrogen) on a decrease in mineral N leaching was found during both vegetation period in comparison with the variant C2. The highest doses of compost 100 Mg ha-1 significantly decreased concentration of mineral nitrogen in soil eluate in both periods (303 mg Nmin m-2 and 579 mg Nmin m-2, respectively). In all variants with the compost addition have been observed increased root colonization of AM fungi in the second growing period. It means plants had to invest in creating symbiosis with AM fungi to got nutrients from deeper parts of the soil There is evident that application of compost has a positive effect on reduction of mineral nitrogen leaching.

Keywords

hnojivo, dusík, půda, kompost, vyplavování minerálního dusíku

Keywords

leachning of mineral nitrogen, compost, fertilizer, nitrogen, soil

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 12. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jaroslav Záhora, CSc.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Doctoral programme / field:
Waste Technology / Waste Technology