Výnos plodin a obsah vybraných rizikových prvků ve sklízených produktech na půdách hnojených čistírenskými kaly

Bc. Adéla Bajerová

Master's thesis

Yield and trace elements content in harvested products of crops grown on a sewage sludge‐amended soils

Abstract:

Čistírenské kaly jsou bohatým zdrojem organické hmoty, základních živin i stopových prvků a mohou zlepšovat fyzikálně-chemické vlastnosti půdy. Zároveň je však třeba pečlivě monitorovat obsahy rizikových prvků v plodinách, které jsou pěstovány na půdách hnojených čistírenskými kaly, především z důvodu ochrany zdraví zvířat a lidí.Cílem diplomové práce bylo zpracovat literární rešerši, která se bude věnovat pozitivním i negativním vlivům aplikace čistírenských kalů na zemědělskou půdu. Z negativních vlivů se práce zabývá převážně rizikovými prvky a to s důrazem na olovo a měď. Rešerše se věnuje obsahům těchto prvků v rostlině i půdě, řeší jejich přechod z půdy do rostliny, vliv na rostlinu i na člověka. Experimentální část práce se zabývá obsahem mědi a olova v pšenici ozimé na dvou lokalitách (Humpolec, Praha – Suchdol). Jsou porovnávány obsahy prvků v zrnu a slámě pšenice ozimé, rozdíly mezi lokalitami, variantami hnojení (kontrola, kal 1, kal 3 a hnůj), lety (2012 – 2014). Pro doplnění byl vyhodnocen i odběr mědi a olova rostlinami a porovnán s výnosem. U měření obsahu mědi v rostlině nebyl problém, avšak u olova bylo množství prvku často pod detekčním limitem ICP-OES (optická emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem, <0,001 mg/kg). Statisticky jsou proto porovnávány jen vybrané varianty, u kterých to naměřené hodnoty umožňovaly.Statisticky průkazný rozdíl byl potvrzen při porovnávání let u všech variant měření obsahu mědi. Dále byl potvrzen rozdíl mezi lokalitou Humpolec a Praha – Suchdol při porovnávání obsahu mědi v zrnu pšenice ozimé. Byly prokázány rozdíly mezi zrnem a slámou pšenice ozimé v obsahu mědi i olova. Odběr prvků rostlinou ukázal většinou přímou úměrnost s výnosem (hlavně u mědi) – čím vyšší výnos, tím vyšší odběr. Také se v mnoha případech ukázalo, že vyšší výnos měly varianty hnojené čistírenskými kaly oproti variantám hnojených hnojem.

Abstract:

Sewage sludge is a rich source of organic matter, essential nutrients and trace elements and can improve the physicochemical properties of the soil. At the same time, however, it is necessary to carefully monitor the contents of the risk elements in crops grown on soils treated with sewage sludge, in particular for the protection of animal and human health.The aim of this diploma thesis was to elaborate a literary research, which will focus on the positive and negative effects of the application of sewage sludge on agricultural land. The diploma thesis is interested in negative effects of sewage sludge, mainly risk elements (copper and lead). The research deals with the content of these elements in the plant and soil, solves their transition from soil to plant, effects on the plant and on humans. The experimental part deals with the content of copper and lead in winter wheat in two localities (Humpolec, Praha - Suchdol). The contents of the elements in the grains and straw of winter wheat are compared. Further differences are described between localities, fertilizer variants (control, sludge 1, sludge 3 and manure), flights (2012 - 2014). In addition, the copper and lead consumption of plants was evaluated and compared with yield. The amount of copper in the plant was not a problem, but the amount of lead was often below the ICP-OES detection limit (inductively coupled plasma optical emission spectrometry, <0,001 mg/kg). Statistically, therefore, only selected variants for which the measured values were obtained are compared.The statistically significant difference was confirmed in the comparison of years for all variants when measuring copper. Furthermore, the difference between the Humpolec and Prague - Suchdol sites was confirmed by comparing the copper content in the winter wheat grain. In addition, the differences between the grain and the straw of winter wheat in the copper and lead content showed. The sampling of plant elements showed mostly a direct diameter with yield (mainly for copper) - the higher the yield, the higher the take-off of the element. It has also been shown in many cases that higher yields have variants that have been treated with sewage sludge versus manure-fertilized variants.

Keywords

čistírenské kaly, rizikové prvky, dlouhodobý polní pokus

Keywords

sewage sludge, risk elements, long-term field experiment

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jindřich Černý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Care of Biosphere / Waste Use and Management