Stanovení přijatelného obsahu síry v alkalických půdách aniontovýměnnými membránami při pěstování pšenice

Daniel Kulhánek

Bachelor's thesis

Determination of Available Sulphur Content in Calcareous Soils Using Anion Exchange Membranes in Wheat Production

Anotácia:

Pšenici stavíme na první místo mezi obilninami, protože zabezpečuje výživu převážné části lidstva na naší planetě a je pravděpodobně i nejstarší obilninou využívanou člověkem. Výjimečnost postavení pšenice v České republice vyplývá především z jejího zastoupení ve struktuře obilnin i plodin pěstovaných na orné půdě, kde v obou případech je na prvním místě obdobně jako v celosvětovém měřítku. Obsah S ve většině zemědělských půd kolísá v širokém rozsahu. Převažující složkou je S v organických sloučeninách (až 98 % celkové S). Kritická hodnota pro obsah S v sušině obilnin je 0,12 %, respektive 17:1 pro poměr N/S. Nedostatek S se projevuje omezením syntézy bílkovin, včetně enzymů, snižuje utilizaci dusíku, deficitní rostliny mají méně odnoží a je redukován počet zrn v klase.Cílem bakalářské práce bylo ověřit možnost uplatnění aniontovýměnných membrán pro hodnocení obsahu S přístupné pšenici na alkalických půdách. Data představovala vzorky půdy a nadzemní biomasy odebrané z polních provozů na území ČR v letech 2015-2018. Pro hodnocení byly odebrány vzorky nadzemní biomasy ve dvou fázích: na přelomu odnožování/sloupkování a na konci kvetení. Půdní vzorky byly odebírány v hloubce orničního profilu 0-30 cm, vždy jen jednou během vegetace s první odebíranou růstovou fází.Z výsledků plyne, že aniontovýměnné membrány nelze doporučit jako nejvhodnější metodu stanovení obsahu přijatelné S v půdě, protože u nich byly zjištěny slabé nebo velmi slabé korelace mezi obsahem S v nadzemní biomase a obsahem S v půdě. Nejvhodnější se ukázalo použití činidla Mehlich 3, u kterého vyšly optimální obsahy přijatelné S v půdě 16,16 ppm na přelomu odnožování/sloupkování a 45,0 ppm na konci kvetení. Při určování optimálního poměru N/S k obsahu S v půdě na konci kvetení pšenice se kromě činidla Mehlich 3 ukázala také jako vhodná metoda stanovení přijatelné S ve vodném výluhu, u kterého vyšel optimální obsah S v půdě 5,02 ppm. Jako lepší indikátor výživného stavu rostlin S se projevil obsah S oproti poměru N/S, protože u obsahu S šel určit obsah přijatelné S v půdě téměř u všech odběrů a byly zde silnější korelace mezi obsahem S v nadzemní biomase pšenice a obsahem přijatelné S v půdě.

Abstract:

Wheat is in the first place among cereals, because it secures the vast majority of humanity on our planet and it is probably the oldest grown cereal. The uniqueness of the position of wheat in the Czech Republic results mainly from its representation in the structure of cereals and crops grown on arable land, where in both cases it comes first in the same way as in the world.The S content of most agricultural soils varies widely. The predominant component is S in organic compounds (up to 98 % of total S). The critical value for the S content in the dry matter of cereals is 0.12%, respectively, 17:1 for the N/S ratio. Sulphur deficiency results in reduced protein synthesis, including enzymes, reduces nitrogen utilization, deficient plants have fewer offshoots, and reduces the number of grains in the ear.The thesis aimed to verify the possibility of using anion exchange membranes for evaluation of S content accessible to wheat on alkaline soils. The data of soil and biomass samples were taken from fields in the Czech Republic in 2015-2018. Biomass samples were collected for evaluation in two phases: at the turn of the tillering/jointing and the end of flowering. The soil samples were taken at the depth of the topsoil profile of 0-30 cm, only once during vegetation with the first taken growth phase.The results show that anion exchange membranes cannot be recommended as the most suitable method for determining the acceptable S in soil, because we have discovered weak or very weak correlations between S content in soil and S content in biomass. The use of Mehlich 3 proved to be the most appropriate, with optimal values of available S in the soil of 16.16 ppm at the turn of tillering/jointing and 45.0 ppm at the end of flowering. When we determined the optimal N/S ratio to the S content in the soil at the end of flowering, we discovered that besides Mehlich 3, it will be also appropriate to use anqueous extract, where the optimal S content in the soil was 5.02 ppm. A better indicator of the nutritional status of plants with S will be the S content compared to the N/S ratio, because there was a determination of the available S content in the soil in almost all samples and there were stronger correlations between S content in soil and S content in biomass.

Kľúčové slová

Pšenice ozimá, Síra, Aniontovýměnné membrány

Keywords

Sulphur, Anion exchange membranes, Winter wheat

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Ondřej Sedlář, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / odbor:
Crop Science / Crop Science