Vliv dlouhodobého hnojení na chemické vlastnosti půdy, rostlinné druhové složení a arbusculární mykorhízní huby travních ekosystémů.

Ing. Lenka Zemková

Doctoral thesis

The effect of long-term fertilizers application on soil chemical properties, plant species composition and arbuscular mycorrhizal fungi of grasslands

Abstract:

Již několik století je hnojení a vápnění travních ekosystémů důležitým a používaným opatřením, které slouží ke zlepšení produkce sena. Po dlouhou dobu zajišťovalo nejen stálé nebo vyšší výnosy, ale také negativně ovlivňovalo travní ekosystémy. Mimo jiné způsobilo závažné změny v druhové skladbě rostlin, které ve většině případů vedly ke snížení druhové rozmanitosti, jelikož původní druhy rostlin jsou méně konkurence schopné ve srovnání s druhy z produktivnějších pastvin. Dále dlouhodobé hnojení významně změnilo chemické vlastnosti půdy i biomasy a společenstva půdních mikroorganismů, včetně arbuskulárních mykorhizních hub.Cílem této disertační práce bylo analyzovat vliv dlouhodobé aplikace dusíku, fosforu, draslíku a vápníku na rostlinné a mykorhizní společenstva a chemické vlastnosti půdy v travních ekosystémech. Výsledky této práce naznačují, že zemědělské postupy, které mají za úkol maximalizovat produkci nadzemní biomasy, mohou v dlouhodobém časovém horizontu významně zvýšit výnosy, snížit druhovou rozmanitost rostlin, podpořit trávy, potlačit byliny, leguminózy a arbuskulární mykorhizní houby v půdě, ačkoliv reakce na fosfor se lišily u jednotlivých druhů arbuskulárních hub. Dlouhodobé hnojení dále významně změnilo chemické vlastnosti půdy a podstatně zredukovalo ukládání uhlíku do podzemních částí.

Abstract:

Fertilization and liming of grasslands have been used as an instrument improving hay production for centuries. For a long period of time, these practices not only sustained and increased hay yields, but also had negative effects on grassland ecosystems. Among others, they caused considerable changes in plant species composition leading in most cases to the reduction of species richness due to a lower capability of indigenous plants to compete with more productive pasture species. Furthermore these practices caused changes in soil and biomass chemical properties and shifts of soil microbial communities, including arbuscular mycorrhizal fungi.The aim of this thesis was to analyze the responses of plant and mycorrhizal community and soil chemical properties in grassland ecosystems to long-term application of nitrogen, phosphorus, potassium, and calcium. Results of this work indicate that agricultural management practices aimed at maximization of hay production may, in the long run, significantly increased hay yield, reduce plant species richness, promote grasses but suppress herbs, legumes and arbuscular mycorrhizal fungi in the soil although the response to phosphorus varied among different arbuscular mycorrhizal fungal taxa. Long-term fertilization also significantly changed soil chemical properties and considerably reduced belowground carbon storage.

Keywords

travní ekosystém, dlouhodobé hnojení, arbuskulární mykorhizní houby, dusík, fosfor, vápník

Keywords

grassland ecosystem, long-term fertilization, arbuscular mycorrhizal fungi, nitrogen, phosphorus, calcium

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 9. 2016

Thesis defence

• Supervisor: prof. Dr. Ing. Vilém Pavlů
• Reader: Josef Hakl, doc. Ing., Ph.D., Martina Janoušková, Ing., externi, Markéta Marečková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Doctoral programme / field:
Ecology / Ecology