Retence vody v písčité půdě po polní aplikaci směsi biouhlu a hnoje

Kryštof Ottomanský

Bachelor's thesis

Water retention of sandy soil after field application of biochar-manure mixture

Abstract:

Organická hmota v půdě je klíčová pro udržení vodního režimu a snižování eroze, což má významný vliv na udržitelnost zemědělství a ochranu životního prostředí. Díky ní je půda schopna udržovat vodu a zlepšovat její kvalitu, a také snižovat riziko povodní a eroze. Cílem této bakalářské práce je výzkum vybraných organických přídavků na retenci vody v regozemi na výzkumné lokalitě v obci Zvěřínek, kde byly organické přídavky aplikovány do zemědělské půdy. Práce se zaměřuje na posouzení účinnosti přídavků na zlepšení retence vody a souvisejících hydrofyzikálních vlastností. (objemová hmotnost, vlhkost při odběru, polní vodní kapacita, snadno dostupná voda). Retence vody byla vyhodnocena na základě retenčních čar měřených pomocí pískového a písko-kaolinového tanku a přetlakové aparatury na neporušených vzorcích o objemu 100 cm3 (odebraných v ornici ve střední hloubce cca 7 cm pod povrchem.) Zkoumané organické přídavky byly dvě směsi biouhle s hnojem v poměru 1:1 (BM1) a 1:10 (BM10). Třetím organickým přídavkem byl čistý hnůj (M). Dále byla měřena také kontrolní půda (C) bez aplikace organických přídavků. Pro laboratorní měření byla využita hydropedologická laboratoř na Fakultě životního prostředí České zemědělské univerzity v Praze. Objemové hmotnosti vykazovaly rostoucí trend směrem k řece. Tento trend naznačoval různost půdy a mohl částečně zakrývat vliv organických přídavků. V případě vlhkosti při odběru byla zjištěna větší vlhkost u organických přídavků. Kdy v případě směsi BM10 bylo procento vlhkosti navýšeno v průměru o 6,5 % oproti kontrole. Tvar retenčních křivek poukazuje na menší odvodnění při vyšších podtlakových hodnotách u všech směsí s organickými přídavky. Nejmenší odvodnění při vyšších pF hodnotách (2 - 3,7) vychází u M. Polní vodní kapacita byla v případě BM10 zvýšena o 6 % statisticky významně oproti C. Výsledky práce vykazují kladný vliv organických ošetření na retenční schopnosti půdy. Tento vliv je ale částečně zastřen přirozeně vysokou heterogenitou testované půdy. Dalším faktorem, který by mohl ovlivnit kladný vliv přídavků, je nerovnoměrné aplikování biouhlu do půdy. Přínosem práce je to, že se jedná o polní studii, kterých není v době vyhotovení velké množství. Dalším přínosem je to že půda, na které byla aplikována organická ošetření, je ohrožená suchem, proto jsou výsledky této práce velmi důležité pro výzkum boje proti suchu.

Abstract:

Soil organic matter is key to maintaining the water regime and reducing erosion, which has important implications for agricultural sustainability and environmental protection. It enables soils to retain water and improve water quality, as well as reduce the risk of flooding and erosion. The aim of this bachelor thesis is to investigate selected organic amendments on water retention in regiosis at a research site in the village of Zverinek, where organic amendments were applied to agricultural soils. The thesis focuses on the assessment of the effectiveness of the additives on improving water retention and related hydrophysical properties. (bulk density, moisture at abstraction, field water capacity, readily available water). Water retention was evaluated based on water retention lines measured using a sand and sand-kaolin tank and a pressure apparatus on intact 100 cm3 samples (collected in topsoil at a mean depth of about 7 cm below the surface.) The organic amendments investigated were two mixtures of biochar and manure in a ratio of 1:1 (BM1) and 1:10 (BM10). The third organic addition was pure manure (M). A control soil (C) without application of organic amendments was also measured. The hydropedology laboratory at the Faculty of Environment of the Czech University of Agriculture in Prague was used for laboratory measurements. The bulk weights showed an increasing trend towards the river. This trend indicated soil heterogeneity and could partially mask the influence of organic additions. In the case of moisture content at sampling, the moisture content was found to be higher for organic additions. When in the case of BM10 mix, the moisture percentage was increased by an average of 6.5 %. The shape of the retention curves indicates less drainage at higher vacuum values for all mixtures with organic additions. The smallest drainage at higher pF values (2 - 3.7) results for M. The readily available water comes out about 1% better on average for mix BM1. The results of the work show a positive effect of organic treatments, on soil retention capacity. However, this effect is partially obscured by the naturally high heterogeneity of the tested soil. Another factor that could influence the positive effect of the additions is the uneven application of biochar to the soil. The contribution of this paper is that it is a field study, of which there are not many at the time of writing. Another contribution is that the soil on which organic treatments were applied is at risk of drought, so the results of this work are very important for research on drought solutions.

Keywords

biouhel, hnůj, polní aplikace, retence vody, Polabí

Keywords

biochar, manure, field application, water retention, Polabí

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Lukáš Jačka, Ph.D.
• Reader: Martin Kovář, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme:
Water Management