Kvalita půdní organické hmoty kambizemi v závislosti na organickém a minerálním hnojení

Bc. Stanislav Brunclík

Diplomová práce

The quality of soil organic matter of cambisols depending on organic and mineral fertilization

Anotace:

V posledních desetiletích dochází v zemědělství k výraznému odklonu od tradičních forem hospodaření, které byly založeny na pravidelné aplikaci organických hnojiv, pestrosti osevních sledů a pravidelné orbě. Hnojiva jsou dnes aplikována převážně v minerální formě a do půdy se dodává méně organických látek. To má vliv na množství a kvalitu organické hmoty. Cílem bylo vyhodnotit vliv různých systémů hnojení na obsah organického uhlíku (C_ORG) a vybrané ukazatele kvality půdní organické hmoty. Hodnoceny byly: půdní organický uhlík (C_ORG), obsah humusových látek (C_HS), obsah huminových kyselin (C_HK), obsah fulvokyselin (C_FK), obsah lehce extrahovatelného glomalinu (EEG), obsah celkového glomalinu (TG), dále byly vyhodnoceny poměry C/N a EEG/TG. Výsledky byly vyhodnoceny statistickou metodou ANOVA Tukey HSD test a byla stanovena korelační a regresní analýza vybraných parametrů. Diplomová práce vychází z výsledků dlouhodobých pokusů s osevním postupem – brambory, ozimá pšenice a jarní ječmen, vedené katedrou agroenvironmentální chemie a výživy rostlin ČZU v Praze. Pokus probíhá na stanici Lukavec a založen byl v roce 1996. Půdním typem je kambizem. Celkem je sedm variant, jedna kontrolní, dále šest hnojených varianty. Byly použity minerální hnojiva, chlévský hnůj, čistírenský kal a zaorávka slámy. Varianty jsou následující: Kontrola, Kal 1, Kal 3 (trojnásobná dávka), Hn 1, Hn ½ + N ½ (poloviční dávka chlévského hnoje a navíc poloviční dávka minerálního N), N a N + sláma. Na variantu Kal 1 je aplikováno 28,06 t/ha čistírenského kalu a na variantu Hn 1 61,87 t/ha chlévského hnoje. Aplikace organických hnojiv probíhá jednou za 3 roky. Dlouhodobý polní pokus na stanovišti Lukavec jednoznačně prokázal pozitivní vliv organických hnojiv na kvalitu zemědělské půdy. Aplikace chlévského hnoje, čistírenských kalů i slámy vedla k výraznému zvýšení obsahu C_ORG, huminových látek (C_HS a C_HK) a glomalinu (EEG a TG), jež je ukazatelem biologické aktivity půdy. Nejvyššího nárůstu bylo dosaženo u varianty s chlévským hnojem (Hn 1), kde se hodnota C_HK zvýšila o více než 77 % a obsah EEG narostl o 78 % oproti kontrolní variantě. Značný nárůst C_ORG byl zaznamenán také u varianty s vysokou dávkou čistírenského kalu (Kal 3, o 44 %) a u kombinace minerálního dusíku se slámou (N + sláma, o 20 %). Naopak samotné minerální hnojení nevedlo ke zlepšení sledovaných půdních parametrů. Významným ukazatelem rovnováhy organických procesů byl i poměr C/N, který se zvýšil zejména u variant s chlévským hnojem. Výsledky potvrzují, že pravidelné organické hnojení zvyšuje obsah i kvalitu půdní organické hmoty, podporuje biologickou aktivitu a přispívá k dlouhodobé úrodnosti a stabilitě zemědělské půdy v rámci udržitelného hospodaření.

Abstract:

In recent decades, there has been a significant departure in agriculture from traditional forms of farming, which were based on the regular application of organic fertilisers, varied crop rotations and regular ploughing. Fertilisers are now mainly applied in mineral form and less organic matter is added to the soil. This affects the quantity and quality of organic matter. The aim was to evaluate the effect of different fertilization systems on the organic carbon content (C_ORG) and selected soil organic matter quality indicators. Soil organic carbon (C_ORG), humus content (C_HS), humic acid content (C_HK), fulvic acid content (C_FK), easily extractable glomalin content (EEG), total glomalin content (TG), C/N and EEG/TG ratios were evaluated. The results were evaluated by the statistical method of ANOVA Tukey HSD test and correlation and regression analysis of selected parameters were determined. The diploma thesis is based on the results of long-term experiments with sowing methods - potatoes, winter wheat and spring barley, conducted by the Department of Agroenvironmental Chemistry and Plant Nutrition of the Czech University of Life Sciences in Prague. The experiment is conducted at the Lukavec station and was established in 1996. The soil type is cambizem. There are seven variants in total, one control, and six fertilized variants. Mineral fertilizers, farmyard manure, cleaning sludge and straw ploughing were used. The variants are as follows: Control, Sludge 1, Sludge 3 (triple dose), Hn 1, Hn ½ + N ½ (half dose of farmyard manure plus half dose of mineral N), N and N + straw. 28.06 t/ha of sewage sludge is applied to the Kal 1 variant and 61.87 t/ha of manure to the Hn 1 variant. The application of organic fertilisers takes place once every 3 years. A long-term field experiment at the Lukavec site clearly demonstrated the positive effect of organic fertilisers on the quality of agricultural soil. The application of manure, sewage sludge and straw led to a significant increase in the content of C_ORG, humic substances (C_HS and C_HK) and glomalin (EEG and TG), which is an indicator of soil biological activity. The highest increase was achieved in the manure variant (Hn 1), where C_HK increased by more than 77 % and EEG increased by 78 % compared to the control variant. Significant increases in C_ORGwere also observed for the variant with a high dose of sewage sludge (Kal 3, by 44%) and for the mineral nitrogen and straw combination (N + straw, by 20%). On the other hand, mineral fertilisation alone did not lead to an improvement in the soil parameters monitored. The C/N ratio was also an important indicator of the balance of organic processes and increased especially in the variants with manure. The results confirm that regular organic fertilization increases the content and quality of soil organic matter, promotes biological activity and contributes to the long-term fertility and stability of agricultural soils under sustainable management.

Klíčová slova

obsah Corg., glomalin, minerální hnojení, mobilní formy C, organické hnojení

Keywords

glomalin, Corg. content, mineral fertilization, mobile forms of C, organic fertilization

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 4. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 5. 2025
• Vedoucí: prof. Ing. Jiří Balík, CSc. dr. h. c.
• Oponent: Pavel Suran, Ing.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program / specializace:
Pěstování rostlin / Výživa a ochrana rostlin