Změna kvality rostlin a půdy hnojené kompostem a vermikompostem na bázi čistírenských kalů a slaměných pelet

Bc. Ha My Nguyenová

Master's thesis

Change in the quality of plants and soil fertilized with vermicompost based on sewage sludge and straw pellets

Abstract:

V této diplomové práci byly hodnoceny účinky hnojení kompostem a vermikompostem z čistírenských kalů a slaměných pelet v různých poměrech na fyzikálně–chemické vlastnosti půdy a výnos konopí setého (Cannabis sativa var. Kompolti). Diplomová práce začíná rešeršní částí, kde jsou shromažděné relevantní informace o rostlinné výživě a vlivu fyzikálně–chemických vlastností půdy, kompostů a vermikompostů na pěstování plodin. U rostlinné výživy jsou popsány mechanismy příjmu živin, vlivy vzájemného působení živin na příjem rostlinami a vliv deficience konkrétních živin na kvalitu rostlin. Další část rešerše se zabývá stručnou charakteristikou půdy a její klíčové vlastnosti ovlivňující výživu rostlin. Poslední část rešerse je věnována popisu kvalitativních vlastností kompostů a vermikompostů a jejich vliv na použití v systému půda–rostlina. V druhé části práce je popsána praktická část práce. Pokus byl uspořádán v předem stanovených variantách se třemi opakováními. Komposty a vermikomposty s různými poměry čistírenských kalů a slaměných pelet (25, 50, 75 a 100 % hm.) byly použity pro hnojení konopí setého. Jednorázové hnojení bylo rovnoměrně smícháno s referenční zeminou. Sklizeň biomasy a odběry půdních vzorků po pěstování proběhly po třech měsících od setí. Vzorky byly následně upraveny a podrobeny příslušným analýzám. Výsledky byly posléze vyhodnoceny a porovnány s kontrolní variantou. V části výsledků jsou graficky znázorněny změny sledovaných parametrů půdy i konopí po aplikaci hnojiv, dále výnos a odběry konopí. Výsledky ukázaly, že jednorázová aplikace kompostů a vermikompostů s vyšším podílem čistírenského kalu ve složení významně zvýšil (p <0,05) obsah celkového fosforu v půdě v porovnání s kontrolou. Půda ošetřená kompostem a vermikompostem měla ve srovnání s půdou bez hnojení nižší měrnou vodivost (EC). Přídavek kompostů a vermikompostů do půdy neměl vliv na změny pH půdy ani neprokázal zvýšení obsahy makroprvků v konopí po aplikaci kompostů a vermikompostů s vyšším podílem čistírenských kalů ve složení. V diskusi jsou všechny sledované parametry – pH, obsah P, K, Ca, Mg v půdě a v konopí, dále výnosy čerstvé a suché hmoty a obsahy sušiny, porovnány s výsledky studií jiných autorů. V závěru práce je poukázáno na fakt, že hnojením kompostem a vermikompostem s vyšším podílem čistírenského kalu ve složení má prokazatelný účinek na zvýšení výnosu čerstvé hmoty u konopí setého.

Abstract:

In this diploma thesis, the effects of compost and vermicompost based on sewage sludge and straw pellets in different ratios on soil chemical and physical properties and yield of hemp (Cannabis sativa var. Kompolti) were evaluated. The first part of the paper is devoted to the theoretical background such as plant nutrition and the influence of soil, composts and vermicomposts chemical and physical properties on crop production. The first chapter - Plant nutrition is described in terms of nutrient uptake mechanisms, the effects of nutrient interactions on plant uptake and the influence of specific nutrient deficiencies on plant quality. The next chapter provides a brief overview of soil and its key properties affecting plant nutrition. The final chapter of the theoretical part is devoted to the description of the qualitative properties of composts and vermicomposts on the end use in the soil-plant system. The second part of the thesis presents the practical part of the work. The experiment was arranged in predetermined variants with three replications. Compost and vermicompost with different ratios of sewage sludge and straw pellets (25, 50, 75 and 100 wt%) were used for fertilization of hemp plants. The applied fertilizer was thoroughly mixed with the reference soil. Biomass harvesting and soil sampling after cultivation were carried out after three months of planting. The samples were subsequently processed and subjected to appropriate analyses. The results were consequently evaluated and compared with the control variant with no treatment. In the results part, the changes in the monitored soil and hemp parameters after fertilizer application, as well as yield and hemp nutrient uptake are graphically illustrated. The results indicated that single application of composts and vermicomposts with higher content of sewage sludge significantly increased (p <0.05) the content of total phosphorus in soil compared to control treatment. Soil treated with compost and vermicompost had lower electrical conductivity (EC) compared to soil without any amendment. The application of composts and vermicomposts to the soil had no effect on changes in soil pH and did not prove an increase in the macronutrient content of hemp after application of composts and vermicomposts with a higher content of sewage sludge. In the discussion part, all the analysed parameters - pH, P, K, Ca, Mg content in soil and hemp, as well as fresh and dry matter yields and dry matter contents - are compared with other authors' results. In the conclusion part, it is emphasized that fertilization with compost and vermicompost with a higher content of sewage sludge in the composition has a significant effect on increasing the yield of fresh matter in hemp.

Keywords

vermikompost, čistírenské kaly, slaměné pelety, canabis sativa, kompost

Keywords

sewage sludge, vermicompost, canabis sativa, compost, straw pellets

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Aleš Hanč, Ph.D.
• Reader: Petr Filip, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Waste Technology