Využití čistírenských kalů jako potenciálního zdroje hořčíku pro pšenici ozimou

Bc. Diana Štefaňáková

Master's thesis

Using of Sewage sludge as a potential magnesium source for winter wheat

Abstract:

V teoretické části práce byla popsána důležitost hořčíku v půdě a v rostlinách společně s možnostmi hnojení hořčíkem. Hořčík je důležitý biogenní prvek uplatňující se ve výživě rostlin. Je možné jej do půdy dodávat prostřednictvím různých hnojiv a jednou z možností je aplikace čistírenského kalu. Čistírenské kaly představují vedlejší produkt vznikající v objektu čistíren odpadních vod a jeví se jako bohatý zdroj organických látek a živin včetně hořčíku. Mají rovněž pozitivní vliv na biologické, fyzikální a chemické vlastnosti zemědělských půd.Cílem experimentální části práce bylo vyhodnocení výnosů pšenice ozimé a odběru hořčíku po dlouhodobé aplikaci čistírenských kalů ve srovnání s hnojením chlévským hnojem a minerálními hnojivy NPK. Zároveň byly porovnány jednotlivé varianty hnojení (vedle čistírenských kalů, chlévského hnoje a NPK také kontrolní nehnojená varianta) na obsah okamžitě přístupného, přístupného, potenciálně přístupného a reziduálního hořčíku v půdě.Dlouhodobý pokus byl založen v roce 1996 na pokusných stanovištích Praha-Suchdol, Červený Újezd, Hněvčeves a Lukavec. Každé ze stanovišť se vyznačovalo odlišnými půdně-klimatickými podmínkami. Na stanovištích byly pěstovány v tříhonném osevním sledu brambory, ozimá pšenice a jarní ječmen. Organickými hnojivy bylo hnojeno pouze k první plodině v osevním sledu, proto bylo u ozimé pšenice sledováno následné působení aplikace organických hnojiv. Pro potřeby pokusu byly použity čistírenské kaly z Ústřední čistírny odpadních vod v Praze.Nejvyšší průměrný výnos a současně nejvyšší odběr Mg byly u pšenice ozimé dosaženy po aplikaci minerálních hnojiv NPK. Čistírenský kal se s ohledem na výnos zrna pšenice ozimé projevil jako druhý nejlepší způsob hnojení.Na obsah přístupného hořčíku v půdě měla pozitivní vliv aplikace čistírenských kalů ve srovnání s ostatními variantami hnojení, neboť byl po aplikaci kalů naměřen nejvyšší průměrný obsah přístupného hořčíku.Čistírenské kaly se tak z hlediska hořčíku jeví jako vhodné hnojivo, avšak v navazujícím výzkumu je třeba brát ohled i na jejich negativní vlastnosti, jako je obsah rizikových prvků a organických polutantů.

Abstract:

The theoretical part of these thesis described the importance of the magnesium in the soil and in plants together with the possibilities of the magnesium fertilization. Magnesium is an important biogenic element needed in plant nutrition. It can be supplied in the soil through various fertilizers and one of the possibilities is the application of the sewage sludge. Sewage sludge are a by-product of the wastewater treatment and appears to be a rich source of organic matter and nutrients, including magnesium. It also have positive influence on the biological, physical and chemical properties of agricultural soils.The aim of the experimental part of these thesis was to evaluate the yields of winter wheat and magnesium consumption after long-term application of sewage sludge in comparison with manure fertilization and NPK mineral fertilizers. At the same time the individual fertilization variants (in addition to sewage sludge, manure and NPK also the control unfertlized variant) were compared for the content of readily available, bioavailable, potentially available and residual magnesium in the soil.The long-term experiment was established in 1996 at the experimental sites Praha-Suchdol, Červený Újezd, Hněvčeves a Lukavec. Each of the sites was characterized by different soil and climatic conditions. Potatoes, winter wheat and spring barley were cultivated in a three-crop rotation. Organic fertilizers were applied only to the first crop in crop rotation, therefore the subsequent effect of the application of organic fertilizers was monitored by winter wheat. For the needs of the experiment, sewage sludge from the Central Wastewater Treatment Plant in Prague was used.The highest average yield and at the same time the highest Mg uptake were achieved for winter wheat after the application of NPK mineral fertilizers. With regard to the yield of winter wheat grain, sewage sludge proved to be the second best fertilization treatment.The content of available magnesium in the soil was positively influenced by the application of sewage sludge in comparison with other fertilization variants, because the highest average content of available magnesium was measured after the application of sewage sludge.Sewage sludge has good potential as a source of magnesium. On the other hand, following research should be focused on potential risks of this material application, such as input of trace elements and organic pollutants.

Keywords

hořčík, půda, čistírenské kaly, pšenice ozimá, hnojení

Keywords

magnesium, soil, sewage sludge, winter wheat, fertilization

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Martin Kulhánek, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Conservation and Use of Natural Resources / Conservation and Use of Natural Resources