Výzkumný tým 03: Hospodaření se živinami v agroekosystémech

Vedoucí týmu: Ing. Lukáš Hlisnikovský, Ph.D.
Pracovní pozice a specializace: vedoucí vědecký pracovník; dlouhodobé výživářské pokusy, vliv statkových a minerálních hnojiv na výnosy a kvalitu plodin, osevní postupy, archaické pšenice
 
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 – dlouhodobé výživářské pokusy, vliv statkových a minerálních hnojiv a půdně-klimatických podmínek na výnosy a kvalitu plodin, osevní postupy, bilance živin, chemismus půd
dr. Ing. Pavel Čermák: vědecký pracovník – výnosy a kvalita zemědělských plodin, bilance živin, chemismus půd, půdní organická hmota
prof. RNDr. Michal Hejcman, Ph.D. et Ph.D.: vědecký pracovník – výnosy a kvalita plodin, osevní postupy, ekologie trvalých travních porostů, chemismus půd
Vlastimil Basař: technik ve výzkumu
Peter Ivičic: technik ve výzkumu
Dana Večeřová: technik ve výzkumu
Ing. Jaroslav Málek: technik ve výzkumu
Mgr. Sylva Číhalová: samostatný vědecko-technický pracovník

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


Nejvýznamnější aktuální výsledky týmu:

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.

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.

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, 77-8

Rizikové prvky v aluviálních půdách na historických územích těžby rud ve východním Bavorsku a v České republice
Publikovaná monografie vznikla v rámci česko-německé přeshraniční spolupráce (projekt MMR č. 146 „Výskyt rizikových prvků a látek v nivních půdách na historických úze-mích těžby rud ve východním Bavorsku a v České republice“). Cílem výzkumu bylo zmapování (monitoring) obsahů (koncentrací) rizikových prvků v nivních půdách (aluvium řek Mže, Otavy a Wondreb Odravy) na historických územích těžby rud ve východním Bavorsku (BY) a v České republice (CZ) a dále vývoj, ověření a validace nové metody pro rychlé stanovení rizikových prvků v aluviálních půdách prostřednictvím přenosného (mobilního) XRF přístroje. Odběrová místa z okolí řek Mže, Otava a Wondreb Odrava (půdní zákopek, půdní sonda) byly použity pro vývoj kalibračních rovnic a predikci rizikových prvků v půdě pomocí ručního XRF přístroje (cca 112 půdních zákopků /oděry z hloubky 0–30 cm/, 37 půdních sond /odběry z hloubek 0–30; 30–60 a 60+ cm/). Výsledky podrobného monitoringu RP v půdě jsou prezentovány na příkladu dvou řek – Mže a Wondreb Odrava. Výsledky řešení projektu navázaly na dlouhodobou spolupráci česko-bavorských partnerů v oblasti ochrany životního prostředí. Realizovaný přeshraniční výzkum v zájmových územích (řeky Mže, Wondreb Odrava a Otava) umožnil další rozvoj česko-bavorské výzkumné spolupráce.
Citace:
Menšík L., Kunzová E., Hlisnikovský L., Nerušil P., Čermák P., Sáňka M., Geuß U., Schilling B., Hangen E. 2020. Rizikové prvky v aluviálních půdách na historických územích těžby rud ve východním Bavorsku a v České republice: monografie. Pořadí vydání: první. [Praha]: Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., 118 s. ISBN 978-80-7427-328-5. (MMR č. 146)


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
  • FNSNF IZ74Z0 160486: Improving the knowledge-base and infrastructure to enhance the efficiency of nutriet use in agriculture and to reduce the negative impal of agriculture on the environment (AGROSCOPE, Švýcarsko, 2016-2021) – podrobné informace o projektu naleznete v rubrice Mezinárodní spolupráce
  • MMR, projekt č. 220:  Dopad zemědělské činnosti na kvalitu půdy a znečištění životního prostředí kontaminanty v česko-bavorském pohraničí“ (2019–2022) – podrobné informace o projektu naleznete v rubrice Mezinárodní spolupráce
  • MMR, projekt č. 322:  Rychlé a přesné stanovení obsahu uhlíku, dusíku a rizikových prvků v půdě pomocí techniky NIRS (2021–2022)  – podrobné informace o projektu naleznete v rubrice Mezinárodní spolupráce
  • 677407: Soil Care for profitable and sustainable crop production in Europe (Horizont 2020, 2015-2021) – podrobné informace o projektu naleznete v rubrice Mezinárodní spolupráce

 

Publikační výstupy VT03 za rok 2020

Článek v impaktovém časopise (Jimp)

  • Barlog, P., Hlisnikovský, L., Kunzová, E., 2020. Concentration of trace metals in winter wheat and spring barley as a result of digestate, cattle slurry, and mineral fertilizer application. Environmental Science and Pollution Research, 27(5), 4769-4785.
  • Barlog, P., Hlisnikovský, L., Kunzová, E., 2020. Effect of Digestate on Soil Organic Carbon and Plant-Available Nutrient Content Compared to Cattle Slurry and Mineral Fertilization. Agronomy, 10(3), 379.
  • Barlog, P., Hlisnikovský, L., Kunzová, E., 2020. Yield, content and nutrient uptake by winter wheat and spring barley in response to applications of digestate, cattle slurry and NPK mineral fertilizers. Archives of Agronomy and Soil Science, 66(11), 1481-1496.
  • Hlisnikovský L, Menšík L., Kunzová E. 2020. The Development of Winter Wheat Yield and Quality under Different Fertilizer Regimes and Soil-Climatic Conditions in the Czech Republic. Agronomy, 10: 1160. https://doi.org/10.3390/agronomy10081160
  • Hlisnikovský L., Vach M., Abrhám Z., Menšík L., Kunzová E. 2020. The effect of mineral fertilisers and farmyard manure on grain and straw yield, quality and economical parameters of winter wheat. Plant, Soil and Environment, 66(6): 249–256. https://doi.org/10.17221/60/2020-PSE
  • Menšík L., Kincl D., Nerušil P., Srbek J., Hlisnikovský L., Smutný V. 2020. Water Erosion Reduction Using Different Soil Tillage Approaches for Maize (Zea mays L.) in the Czech Republic. Land, 9: 358. https://doi.org/10.3390/land9100358
  • Pospíšilová L., Uhlík P., Menšík L., Hlisnikovský L., Eichmeier A., HorákovÁ E., Vlček V. 2020. Clay mineralogical composition and chemical properties of Haplic Luvisol developed on loess in the Protected Landscape Area Litovelské Pomoraví. European Journal of Soil Science. 1–15. https://doi.org/10.1111/ejss.13041

 

Článek v databázi SCOPUS (Jsc)

  • Hlisnikovský L., Barlog P., Kunzová E., Vach M., Menšík L. 2020. Biomass yield of silage maize, fertilizers efficiency and soil properties under different soil-climate conditions and fertilizer treatments. Agronomy Research, 18: 88–99. https://doi.org/https://doi.org/10.15159/ar.20.017
  • Menšík L., Hlisnikovský L., Holík L., Nerušil P., Kunzová E. 2020. Possibilities of Determination of Risk Elements in Alluvial Agriculture Soils in the Mže and Otava River Basins by X-Ray Fluorescence Spectrometry. Agriculture (Poľnohospodárstvo), 66(1): 15–23.

 

Odborný článek ostatní (Jost)

  • Kunzová E., Hlisnikovský L., Menšík L. 2020. Vliv hnojení statkovými a minerálními hnojivy na výnos a kvalitu pšenice ozimé na stanovištích Ivanovice na Hané a Lukavec v letech 2015–2018. Agromanuál, 15(8):74–76.
  • Kunzová E., Menšík L., Hlisnikovský L. 2020. Nové metody stanovení rizikových prvků v půdě XRF přístrojem. Úroda, 68(9): 59–61.
  • Macháček, V., Kunzová, E. 2020. Historický přehled vývoje metodik pro hnojení orných půd fosforem vypracovaných VÚRV (I.): Intenzivní hnojení. Agromanuál, 15(8):70–71.

 

Odborná kniha (B)

  • Menšík L., Kunzová E., Hlisnikovský L., Nerušil P., Čermák P., Sáňka M., Geuß U., Schilling B., Hangen E. 2020. Rizikové prvky v aluviálních půdách na historických územích těžby rud ve východním Bavorsku a v České republice: monografie. Pořadí vydání: první. [Praha]: Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., 118 s. ISBN 978-80-7427-328-5
  • Geuß U., Schilling B., Hangen E., Kunzová E., Hlisnikovský L., Menšík L. 2020. Bodenschadstoffe in Auenböden historischer Erzabbaugebiete in Ostbayern und Tschechien: monografie. Reihenfolge der Ausgabe: zuerst. [Praha]: Forschungsinstitut für Pflanzenbau, v.v.i., 90 s. ISBN 978-80-7427-329-2

 

Ověřená technologie (Z)

  • Menšík, L., Kunzová, E., Nerušil, P., Hlisnikovský, L. 2020. Vývoj kalibračních rovnic k predikci obsahu uhlíku, dusíku a rizikových prvků v půdě na půdním typu fluvizem v povodí řeky Ohře pomocí blízké infračervené spektroskopie (NIRS), Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i.
______________________________________________
Webová stránka týmu byla a
ktualizována k 14.05.2021