Výzkumný tým 03: Hospodaření se živinami v agroekosystémech

 
 
Pracovní pozice a specializace: vedoucí vědecký pracovník
 
Rámec a cíle výzkumu v týmu:
Optimalizace technologií pěstování polních plodin z hlediska jejich dlouhodobé udržitelnosti, vedoucí k zachování půdní úrodnosti a kvality zemědělského půdního fondu, zlepšení stavu výživy rostlin a zamezení nepříznivých vlivů hospodaření na půdu a životní prostředí. Využití ekologického potenciálu minimalizačních a půdoochranných technologií pro efektivní pěstování polních plodin, úspornější hospodaření s vodou a živinami, zabezpečení úrodnosti půdy a k ochraně před vodní erozí. Zefektivnění využívání živin z hnojiv a z přírodních zdrojů pěstovanými rostlinami pro požadované výnosové a kvalitativní parametry produkce při omezení nepříznivých vlivů na okolní prostředí. Inovace systémů pěstování polních plodin, vyhodnocení produktivity agroekosystémů v rozdílných půdně-klimatických podmínkách z pohledu biologických a technologických aspektů jejich udržitelného využívání.
 
Specifikace činností:

Výzkum
  • analýza vlivu živin z různých zdrojů a vliv rozdílných způsobů hnojení na výnosy pěstovaných plodin a kvalitu produkce v dlouhodobých pokusech
  • úloha minerálních živin, posklizňových zbytků a statkových hnojiv při tvorbě výnosu obilnin
  • upřesnění kritérií pro výpočet potřebných živin pro dosažení předpokládaného výnosu a kvality produkce při různých systémech hospodaření na půdě
  • inovace pěstebních technologií, zejména problematika půdoochranných a minimalizačních technologií zakládání porostů hlavních polních plodin s ohledem na výši produkce, půdní úrodnost a ekonomiku pěstování
  • navržení nejvhodnějších půdoochranných technologií zakládání porostů plodin v erozních oblastech
  • vyhodnocení vlivu testovaných technologií redukovaného a ochranného zpracování půdy na snížení negativních účinků vodní eroze
  • adaptace současných systémů hospodaření a vytvoření modelových scénářů změn stávajících systémů hospodaření v měnících se podmínkách klimatu
  • studium vlivu rozdílných způsobů založení porostů na výskyt chorob u obilnin a možnosti jejich eliminace nechemickými prostředky s nesporně příznivějším účinkem na půdu a snížení ekologické zátěže životního prostředí
Další činnosti
  • metodické vedení a hodnocení dlouhodobých polních pokusů (Praha-Ruzyně, Lukavec, Čáslav, Ivanovice) 
 
Další členové týmu:

Ing. Eva Kunzová, CSc.: vědecký pracovník
 
prof. RNDr. Michal Hejcman, Ph.D. et Ph.D.: vědecký pracovník

Ing. Milan Vach, CSc.: vědecký pracovník

Vlastimil Basař: technik ve výzkumu

Peter Ivičic: technik ve výzkumu

Lenka Medešiová: technik ve výzkumu

Dana Večeřová: technik ve výzkumu

Kontakty na pracovníky týmu (telefon, mobil, e-mail) naleznete zde.
 

Nejvýznamnější aktuální výsledky týmu:

Vliv organického a minerálního hnojení na koncentraci rizikových prvků
V rámci 28 dní trvajícím inkubačním pokusu byl sledován vliv digestátu, digestátu v kombinaci se slámou, kejdy prasat a minerálního hnojiva NPK na dostupnost Cd, Cu, Mn a Zn, obsah uhlíku a na hodnotu pH v dlouhodobě kontaminované půdě. Ve třetí a sedmý den pokusu významně klesly koncentrace Cd, Zn a Mn ve vzorcích, ke kterým byly aplikovány digestát, digestát se slámou a kejda prasat. Aplikace NPK zapříčinila vyšší dostupnost rizikových prvků a rovněž snížila půdní pH. Obsah uhlíku byl nejvyšší v půdě ošetřené statkovými a organickými hnojivy. Významná korelace mezi koncentrací uhlíku (extrahovaný pomocí 0.5 mol/L K2SO4) a kovy (extrahovanými pomocí CaCl2), poukazuje na silnou vazbu mezi čerstvou organickou hmotou, dodanou statkovými a organickými hnojivy, a dostupností rizikových prvků. Předpokládáme tak, že nově dodaná labilní organická hmota může dočasně tvořit s rizikovými prvky ligandy, které se v průběhu rozkladu organické hmoty opět uvolňují do prostředí.
Citace:
Hlisnikovský, L., Mühlbachová, G., Kunzová, E., Hejcman, M., Pechová, M. Changes of risky element concentrations under organic and mineral fertilization. Plant, Soil and Environment, 2016, 62, 355-360.

Pšenice ozimá: šedesátileté výsledky dlouhodobého výživářského pokusu v Praze Ruzyni
Článek pojednává o účinku šedesátileté aplikace statkových a minerálních hnojiv (celkem deset variant hnojení), o vlivu délky stébla různých kultivarů a o vlivu předplodiny (brambory a vojtěška) na výnosy zrna a slámy pšenice ozimé v dlouhodobém výživářském pokusu v Praze Ruzyni. V průběhu první dekády pokusu (1959-1968) nebyl výnos zrna variantou hnojení statisticky ovlivněn, tento faktor však ovlivnil výnos slámy. Výnos zrna se pohyboval od 5.08 t/ha (Kontrola) do 5.43 t/ha (hnůj). Výnos slámy se pohyboval od 6.02 t/ha (Kontrola) do 8.31 t/ha (drůbeží kejda+NPK). V poslední dekádě (2004-2013) se výnos zrna pohyboval od 7.01 t/ha (Kontrola) do 8.88 t/ha (močůvka+NPK), zatímco výnos slámy se snížil a pohyboval se v rozmezí 3.12 t/ha (Kontrola) až 6.21 t/ha (drůbeží kejda+NPK). V závislosti na předplodině byl výnos zrna o 0.5 t/ha vyšší po vojtěšce, zatímco výnos slámy byl o 1.3 t/ha vyšší po bramborách.
Citace:
Hlisnikovský, L., Kunzová, E., Menšík, L. Winter wheat: results of long-term fertilizer experiment in Prague-Ruzyně over the last 60 years. Plant, Soil and Environment, 2016, 62, 105-113.

Ovlivnění výnosu a olejnatosti slunečnice
Aplikace minerálních hnojiv poskytla oproti nehnojené kontrole relativně malé navýšení výnosů, přesto bylo toto navýšení statisticky významné. Nejnižší průměrný výnos poskytla nehnojená kontrola (3,9 t/ha), nejvyšší výnos pak varianta N 60 (4,34 t/ha). Nejvyšší průměrnou olejnatost jsme zaznamenali u nehnojené kontrolní varianty (48,48 %), nejnižší pak u varianty N 60 (46,37 %). Vztah mezi dávkou dusíku a olejnatostí byl silně negativní (r = -0,79).
Citace:
Kunzová, E., Hlisnikovský, L. Ovlivnění výnosu a olejnatosti slunečnice. Farmář, 2016, 22, 22-24.

Vliv hnojení na výnosy a stav vojtěšky seté
I přes širokou adaptabilitu vojtěšky bylo nejvyšších výnosů píce dosaženo na variantách kombinující hnojení statkovými hnojivy a vyvážené hnojení minerálními NPK hnojivy. Rostoucí dávky N v osevním postupu vykázaly nekonzistentní vliv na výnosy, ale měly významný vliv na strukturu a zaplevelení porostu. Výsledky prokázaly, že výnosy vojtěšky na úrodných stanovištích ovlivňuje i nepřímé organické a minerální dusíkaté hnojení v celkovém osevním postupu.
Citace:
Hakl, J., Kunzová, E. Vliv hnojení na výnosy a stav vojtěšky seté. Farmář, 2016, 22, 27-29.

Průnik fosforu do půdních profilů v různých oblastech České republiky
Článek se zabývá chováním fosforu v půdě a zahrnuje široké území České republiky. Bylo zjištěno, že obsah přístupného a labilního fosforu klesá s hloubkou půdního profilu a že kromě antropogenních vlivů je ovlivněn přirozenou úrodností jednotlivých půd a i hodnotami sorpčních vlastností půd - sorbčního indexu.
Citace:
Macháček, V., Kunzová, E. Průnik fosforu do půdních profilů v různých oblastech České republiky. Agromanuál, 2016, 11, 98-100.

Hnojení fosforem v naplavených půdách
Orné půdy vzniklé naplavením byly rozděleny podle forem půdního fosforu, sorpčních vlastností, půdní reakce, skupin půdního druhu a výrobních oblastí do 2 skupin. Dávky P-hnojiva lze určit dvěma způsoby: podle uvedeného rozmezí zásoby Ppl a je-li obsah Ppř vyšší nebo nižší než uvedené rozmezí Ppl. Pro karbonátové půdy doporučuje se stanovení Ppř Olsenova metoda. Pro tuto metodu byly stanoveny kategorie zásobenosti obsahu Ppř a z nich dávky P-hnojiva.
Citace:
Macháček, V., Kunzová, E. Hnojení fosforem v naplavených půdách. Agromanuál, 2016, 11, 54-55.

Bilance fosforu v dlouhodobém pokusu hnojeném statkovým hnojivem od skotu
Bilancování živin a sledování jejich účinnosti je vhodným prostředkem pro rychlou diagnostiku situace v hospodaření se živinami na různých úrovních agroekosystémů. Bylo zjištěno, že o hodnotách bilance rozhoduje především hlavní produkt, méně pak vedlejší. Na základě získaných výsledků pro fosfor bylo pomocí regresní analýzy zjištěno, že při minimální dívce 20 kg P/ha nemůže nastat záporná bilance a jsou splněny podmínky pro průměrný uvedený výnos pro tento region.
Citace:
Macháček, V., Kunzová, E. Bilance fosforu v dlouhodobém pokusu hnojeném statkovým hnojivem typu skot. Agromanuál, 2016, 11 (7), 54-55.

Vliv dlouhodobého organického a minerálního hnojení na výnos vojtěšky
Účinek přímé aplikace hnojiv na výnosy vojtěšky jsou dostatečně prostudované, nicméně dlouhodobý účinek nepřímého hnojení statkovými a minerálními hnojivy prostudován nebyl. Cílem tohoto příspěvku bylo zhodnotit nepřímý účinek minerálních hnojiv (6 variant hnojení) a statkových hnojiv (3 varianty) na výnos vojtěšky za posledních osm let dlouhodobého výživářského pokusu v Praze Ruzyni. Dlouhodobá absence hnojení poskytla průměrný výnos 8,64 t/ha. Nepřímá aplikace hnoje a kejdy poskytla průměrný výnos 9,68 t/ha a 9,37 t/ha. Průměrný výnos po aplikaci statkových hnojiv, bez aplikace minerálních hnojiv, byl 9,23 t/ha. Nejvyšší výnos, přes 10 t/ha, byl zaznamenán u variant hnojených statkovým hnojivem v kombinaci s minerálním NPK.
Citace:
Hakl, J., Kunzová, E., Konečná, J. Impact of long-term organic and mineral fertilization on lucerne forage yield over an 8-year period. Plant, Soil and Environment, 2016, 62, 36-41.
 

Vliv půdně-klimatických podmínek, dusíku a mikroprvků na olejnatost a složení mastných kyselin slunečnice
Přestože je slunečnice druhou nejrozšířenější olejninou v ČR, chybí dostatek studií o vlivu klimatu, působení dusíku a mikroprvků na olejnatost a skladbu mastných kyselin nažek slunečnice. Proto jsme založili pětiletý výživařský pokus (2008-2012), ve kterém jsme výše zmíněné aspekty sledovali. V rámci pokusu jsme ověřovali účinek sedmi variant hnojení (kontrola, N 60, N 90, N 120, N 90+B, N 90+Zn a N 90+Mo) na olejnatost a koncentraci mastných kyselin. Na základě výsledků byla olejnatost a skladba mastných kyselin silně ovlivněna klimatem i způsobem hnojení. Olejnatost byla ovlivněna především klimatem (96,4 %), vliv hnojení byl minimální, přesto statisticky významný. Olejnatost byla silně a negativně ovlivněna dávkou dusíku (r = -0.79). Aplikace mikroprvků nebyla spojena s žádným pozitivním přínosem pro sledované parametry.
Citace:
Hlisnikovský, L., Kunzová, E., Hejcman, M., Škarpa, P., Zukalová, H., Manšík, L. The Effect of Climate, Nitrogen and Micronutrients Application on Oiliness and Fatty Acid Composition of Sunflower Achenes. 2015. Helia, 38, 221-239.

Vliv aplikace dusíku, bóru, zinku a molybdenu na výnosy slunečnice roční
Slunečnice je v České republice relativně nově pěstovanou plodinou a nachází se tady na severní hranici výskytu. Zároveň chybí studie, věnující se vlivu hnojení a její výnosy a výnosové parametry. Z tohoto důvodu jsme založili výživářský pokus, který probíhal v letech 2008 až 2012 a ve kterém jsme sledovali vliv dusíku, bóru, zinku a molybdenu na výnos nažek. Celkem jsme testovali sedm různých variant hnojení (kontrola, tři dávky dusíku a tři dávky dusíku obohacené mikroprvky). Průměrný výnos nažek se za celou dobu pokusu pohyboval, v závislosti na variantě hnojení, od 3,9 (kontrola) do 4,34 (N 60) t/ha a v závislosti na čase pak od 3.04 (2008) do 4,91 (2010) t/ha. Prohlašujeme, že na vysoce úrodných půdách v České republice může být slunečnice pěstována s dávkou aplikovaného dusíku do 60 kg/ha. Aplikace vyšších dávek může snížit výnosy nažek. Foliární aplikace B a Zn poskytla mírně vyšší výnosy, zatímco aplikace Mo mírně nižší výnosy, pokud je porovnáme s variantou hnojenou pouze dusíkem.
Citace:
Hlisnikovský, L., Kunzová, E., Hejcman, M., Škarpa, P., Menšík, L. Effect of Nitrogen, Boron, Zinc and Molybdenum Application on Yield of Sunflower (Helianthus annuus L.) on Greyic Phaeozem in the Czech Republic. Helia, 2015, 39, 91-111.

Energetické bilance plodin v osevním postupu při různých způsobech zpracování půdy
V příspěvku jsou stanoveny a porovnávány energetické bilance pšenice ozimé, ječmene jarního a hořčice bílé, pěstovaných v osevním postupu při rozdílných technologiích zpracování půdy. Polní pokus zahrnoval konvenční způsob zpracování půdy (CT), minimální zpracování (MT) a systém bez zpracování půdy (NT). Do energetických vstupů byly započteny jak přímá tak i nepřímá složka energie. Energetické výstupy jsou hodnoceny jako bruttoenergie (spalné teplo sušiny fytomasy) hlavního produktu a celkové sklizené produkce. Pro hodnocení byla vybrána energetická efektivnost (výstup energie : vstup energie). Pro hlavní produkt byla stanovena největší energetická efektivnost u ječmene 6,35; u pšenice 6,04; hořčice 3,68; pro celkovou produkci pak u ječmene 9,82; u pšenice 10,08 a u hořčice 9,72. Při porovnání různých způsobů zpracování půdy byla spočítána největší energetická efektivnost pro hodnocené plodiny na variantě MT a představovala pro hlavní produkt u pšenice 6,49; u ječmene 6,69 a u hořčice 3,9.
Citace:
Strašil, Z., Vach, M., Smutný, V. The energy effectivnes of crops in crop rotation under different soil tillage systems. Agriculture (Polnohospodárstvo), 2015, 61, 77-87.

Kontaminanty v životním prostředí řeky Eger-Ohře 
Mezinárodní projekt „Kontaminanty v životním prostředí řeky Eger-Ohře“ byl řešen v letech 2013-2015 v okolí řeky Ohře od pramene v německé části území (severní část svobodného státu Bavorsko, lokality 0-3) až po město Loket na české straně (lokality A-T), viz obrázek 1.

Obrázek 1: Přehledová mapa zájmového území s vyznačením kopaných sond na území SRN a ČR (podklad použit z www.seznam.cz)

Cílem projektu bylo přinést nové poznatky o kontaminaci půdy rizikovými prvky a látkam a určit, do jaké míry je dané zájmové území ekologicky čisté, co se týče zátěže rizikovými prvky a látkami, které se dostávají do životního prostředí antropogenní činností. Na základě získaných dat a vyhodnocení výsledků byla na českém území rozlišeny dvě kategorie území z hlediska celkových obsahů rizikových prvků As, Co, Ni, Pb, Zn: 1) lokality A-P - méně znečištěné půdní prostředí (nižší obsahy rizikových prvků) a 2) lokality Q-T - více znečištěné půdní prostředí (vyšší obsahy rizikových prvků). Výsledky řešení projektu navázaly na dlouhodobou spolupráci česko-bavorských partnerů v oblasti ochrany životního prostředí. Realizovaný výzkum umožňuje další rozvoj česko-bavorské spolupráce.

Foto 1: Půdní sonda a přírodní prostředí – lokalita město Cheb, městský park (Foto L. Menšík, M. Sáňka)


Foto 2: Půdní sonda a přírodní prostředí – lokalita Vokov, orná půda (Foto L. Menšík, M. Sáňka)


Foto 3: Půdní sonda a přírodní prostředí – lokalita Dolní Pochlovice, prosvětlený měkký luh s travním porostem (Foto L. Menšík, M. Sáňka)

Citace:
Kunzová, E., Menšík, L., Haberle, J., Čermák, P., Hangen, E., Schilling, B. Kontaminanty v životním prostředí v povodí řeky Eger-Ohře. Monografie, vyd. 1.: Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha 2015. 
 


Řešené projekty:
  • MZE RO0417: Udržitelné systémy a technologie pěstování zemědělských plodin pro zlepšení a zkvalitnění produkce potravin, krmiv a surovin v podmínkách měnícího se klimatu
    Věcná etapa 03: Hospodaření se živinami v systémech pěstování polních plodin
  • NAZV: Inovace systémů pěstování obilnin v různých agroekologických podmínkách ČR
  • MMR: Kontaminanty v životním prostředí řeky Eger-Ohře


Seznam vybraných publikací (2015, 2016)
:

Vědecké práce

  • Hlisnikovský, L., Mühlbachová, G., Kunzová, E., Hejcman, M., Pechová, M. Changes of risky element concentrations under organic and mineral fertilization. Plant, Soil and Environment, 2016, 62, 355-360.
  • Hlisnikovský, L., Kunzová, E., Menšík, L. Winter wheat: results of long-term fertilizer experiment in Prague-Ruzyně over the last 60 years. Plant, Soil and Environment, 2016, 62, 105-113.
  • Kunzová, E., Hlisnikovský, L. Ovlivnění výnosu a olejnatosti slunečnice. Farmář, 2016, 22, 22-24.
  • Hakl, J., Kunzová, E. Vliv hnojení na výnosy a stav vojtěšky seté. Farmář, 2016, 22, 27-29.
  • Macháček, V., Kunzová, E. Průnik fosforu do půdních profilů v různých oblastech České republiky. Agromanuál, 2016, 11, 98-100.
  • Macháček, V., Kunzová, E. Hnojení fosforem v naplavených půdách. Agromanuál, 2016, 11, 54-55.
  • Macháček, V., Kunzová, E. Bilance fosforu v dlouhodobém pokusu hnojeném statkovým hnojivem typu skot. Agromanuál, 2016, 11 (7), 54-55.
  • Hakl, J., Kunzová, E., Konečná, J. Impact of long-term organic and mineral fertilization on lucerne forage yield over an 8-year period. Plant, Soil and Environment, 2016, 62, 36-41.
  • Hlisnikovský, L., Kunzová, E., Hejcman, M., Škarpa, P., Zukalová, H., Manšík, L. The Effect of Climate, Nitrogen and Micronutrients Application on Oiliness and Fatty Acid Composition of Sunflower Achenes. 2015. Helia, 38, 221-239.
  • Hlisnikovský, L., Kunzová, E., Hejcman, M., Škarpa, P., Menšík, L. Effect of Nitrogen, Boron, Zinc and Molybdenum Application on Yield of Sunflower (Helianthus annuus L.) on Greyic Phaeozem in the Czech Republic. Helia, 2015, 39, 91-111.
  • Strašil, Z., Vach, M., Smutný, V. The energy effectivnes of crops in crop rotation under different soil tillage systems. Agriculture (Polnohospodárstvo), 2015, 61, 77-87.

Kniha

  • Kunzová, E., Menšík, L., Haberle, J., Čermák, P., Hangen, E., Schilling, B. Kontaminanty v životním prostředí v povodí řeky Eger-Ohře. Vyd. 1. Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby, 2015.
Úplný přehled publikací členů týmu naleznete zde
 
______________________________________________
Webová stránka týmu byla a
ktualizována k 28.04.2017

 

Message
zavřít